Criticality-induced universitality in ratchets

Conclusive mathematical arguments are presented supporting the ratchet conjecture [R. Chacón,J. Phys. A 40, F413 (2007)], i.e., the existence of a universal force wave form which optimally enhances directed transport by symmetry breaking. Specifically, such a particular waveform is shown to be “unique” for both temporal and spatial biharmonic forces, and general (non-perturbative) laws providing the dependence of the strength of directed transport on the force parameters are deduced for these forces. The theory explains previous results for a great diversity of systems subjected to such biharmonic forces and provides a universal quantitative criterion to optimize “any” application of the ratchet effect induced by symmetry breaking of temporal and spatial biharmonic forces.notPeerReviewe

On the ratchet effect

Entender el efecto trinquete inducido por la simetría temporal de fuerzas es una cuestión fundamental que ha permanecido sin resolver durante décadas. Mientras la dependencia del transporte dirigido en cada uno de los parámetros de control de trinquete ha sido investigada individual, experimental, teórica y numéricamente, no hay todavía ningún criterio general para aplicar a todo el conjunto de estos parámetros un sistema óptimo de control de dirección de transporte. También divulgamos óptimamente cómo mejorar el transporte dirigido, pues existe una fuerza universal en forma de onda que puede ser entendida como el resultado fundamental de dos competencias mecánicas: el aumento del grado de ruptura de las simetrías temporales y la disminución de la fuerza de impulso. Demostramos que esta forma de onda universal explica todos los resultados anteriores, experimental, teóricos y numéricos, en favor de una gran diversidad de sistemas, incluyendo las enzimas del motor.Understanding the ratchet effect induced by symmetry breaking of temporal forces is a fundamental issue that has remained unresolved for decades. While the dependence of the directed transport on each of the ratchet-controlling parameters has been individually investigated experimentally, theoretically, and numerically, there is still no general criterion to apply to the whole set of these parameters to optimally control directed transport in general systems. We report that, too optimally enhance directed transport, there exists a universal force waveform which can be understood as the result of two competing fundamental mechanisms: the increase of the degree of breaking of the aforementioned temporal symmetries and the decrease of the force impulse. We demonstrate that this universal waveform explains all the previous experimental, theoretical, and numerical results for a great diversity of systems, including motor enzymes.notPeerReviewe

Suppressing chaos in damped driven systems by non-harmonic excitations: experimental robustness against potential’s mismatches

The robustness of a chaos-suppressing scenario against potential mismatches is experimentally studied through the universal model of a damped, harmonically driven two-well Duffing oscillator subject to non-harmonic chaos-suppressing excitations. We consider a second order analogous electrical circuit having an extremely simple two-well potential that differs from that of the standard two-well Duffing model, and compare the main theoretical predictions regarding the chaos-suppressing scenario from the latter with experimental results from the former. Our experimental results prove the high robustness of the chaos-suppressing scenario against potential mismatches regardless of the (constant) values of the remaining parameters. Specifically, the predictions of an inverse dependence of the regularization area in the control parameter plane on the impulse of the chaos-suppressing excitation as well as of a minimal effective amplitude of the chaos-suppressing excitation when the impulse transmitted is maximum were experimentally confirmed.Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades (MICIU, Spain) and FEDER funds Project No. PID2019-108508GB-100/AEI/10.13039/501100011033Junta de Extremadura (JEx, Spain) and FEDER funds Project No. GR1808

Tip charge dependence of three-dimensional AFM mapping of concentrated ionic solutions

A molecular scale understanding of the organization and structure of a liquid near a solid surface is currently a major challenge in surface science. It has implications across different fields from electrochemistry and energy storage to molecular biology. Three-dimensional AFM generates atomically resolved maps of solid-liquid interfaces. The imaging mechanism behind those maps is under debate, in particular, for concentrated ionic solutions. Theory predicts that the observed contrast should depend on the tip’s charged state. Here, by using neutrally, negatively, and positively charged tips, we demonstrate that the 3D maps depend on the tip’s polarization. A neutral tip will explore the total particle density distribution (water and ions) while a charged tip will reveal the charge density distribution. The experimental data reproduce the key findings of the theor

Estudio microbiológico de tejido superficial de trucha arco iris (Oncorhynchus mykiss) y del agua circundante

Microbial quality of rainbow trout surface tissue (Oncorhynchus mykiss) and production ponds water where it is produced in northwestern Chihuahua state, Mexico, was assessed in trouts (200 fishes) and water (260 sampling) from nine fast stream, thirteen concrete and six dirt fish ponds during summer and winter seasons. Microbial quality was determined by measuring aerobic mesophiles, total coliform count, faecal coliforms and Salmonella spp., samples from the deep washing of the fish surface and the ponds. Temperature and oxygen content of water were also measured. The results for trout washing water indicated only significant differences (P<0.05) for aerobic mesophiles between seasons (398.11 CFU/mL in winter and 19,489.45 CFU/mL in summer), Salmonella spp. was not present in any fish or pond water samples. Aerobic mesophiles showed also higher numbers in water for summer season at water entrance, middle and discharge points of the different fish production ponds. Water temperature and oxygen content were always inside the normal range values considered for trout production in the three types of ponds, but water oxygen content showed significant difference (P<0.05) between the fast stream and dirt pond systems. It can be concluded, from the results obtained that surface tissue of the trout produced in the studied mexican northwestern Chihuahua State, ponds has excellent quality, having very low microbial counts and that water discharged from the production systems evaluated do not deteriorate the ecosystems, according to the government present regulations.Con el objetivo de caracterizar la calidad microbiológica del cultivo de la trucha arco iris (Oncorhynchusmykiss) (200 peces) y del agua de producción (260 muestras) de la misma, se muestrearon en la región noroeste del Estado de Chihuahua, 9 granjas con sistema de producción de corriente rápida, 13 con sistema de concreto y 6 con sistema rústico, en dos épocas del año (invierno y verano). Se determinaron de la superficie de los pescados y del agua: Mesófilos aerobios, Salmonella spp., coliformes totales y fecales, además de la temperatura y el oxígeno. Los resultados encontrados indican que en la trucha sólo hubo diferencias entre época (P<0.05) para mesófilos aerobios (398.11 UFC/mL en invierno y 19,489.45 UFC/mL en verano), no se aisló Salmonella. Se encontró efecto de época para mesófilos aerobios en el agua de entrada, estanques y salida, siendo superior en verano; la temperatura y oxígeno son normales para este cultivo con diferencias (P<0.05) en el nivel de oxígeno entre los sistemas de corriente rápida y rústico. En conclusión la trucha producida en esta zona tiene buena calidad microbiológica superficial y el sistema de producción no deteriora el ecosistema de acuerdo a las regulaciones vigentes

Calidad de canal y carne de trucha arco iris, Oncorhynchus mykiss Richardson, producida en el noroeste del Estado de Chihuahua.

Ninety nine different weight and length rainbow trouts were used to characterize their carcass and meat quality. Carcass yield was assessed by total dissection whereas the meat quality variables pH, color, water holding capacity, electric conductivity, protein, fat, ashes and moisture content, were measured in the filet. An asymptotic relationship between trout length and weight was found in this study; trouts weighing 200 g or less had 85.5% carcass yield whereas 300 g or more trouts yielded over 88.0%. Filet yield increased with total weight with 53.14 and 55.25 % of carcass weight, respectively. Protein content also increased with carcass weight, but fat content remained low at all weights. Significant differences were found between low (128.79 g) and high (361.0 g) weight trouts in color (L* 48.41 vs. 41.21, b* 13.58 vs. 8.96) and electric conductivity (9.18 vs. 13.3 µ).Water holding capacity was over 55.0% in trouts weighing 250 g or more. It was concluded that trouts weighing over 200 g have a higher carcass yield and meat quality than lighter trouts.Para caracterizar los rendimientos de canal y calidad de carne, se utilizaron 99 truchas de diferentes pesos, se realizó una disección completa para determinar los rendimientos de la canal, mientras que la calidad de la carne se midió en el filete, las variables medidas fueron: pH, color, capacidad de retención de agua, conductividad eléctrica, proteína, grasa, cenizas y humedad. Se encontró que la relación entre longitud y peso fue asintótica. Las truchas con un peso menor a 200 g tienen un rendimiento en canal, del 85.49%, mientras que las de más de 300 g tienen rendimientos superiores al 88%, el rendimiento del filete aumentó al incrementarse el peso total, siendo de 53.14 y 55.25 del peso de la canal, respectivamente. El porcentaje de proteína se incremento al aumentar el peso de la trucha, mientras que el contenido de grasa continuo bajo en todos los pesos, se encontraron diferencias significativas entre las truchas con un peso de 128.79 g y las de 361.00 g en el color, luminosidad (L* ) y tendencia al amarillo (b* ) (L* 48.41 a 41.21 y b* 13.58 a 8.96) y conductividad eléctrica (9.18 a 13.3µ); la capacidad de retención de agua fue mayor a 55% en truchas de más de 250 g. En conclusión, la trucha de 200 g ó más, tiene valores más altos de rendimiento en canal y de calidad de carne en comparación con truchas más livianas

Soil characteristics in specialty coffee crops in the municipality of Calarca - Colombia

La producción de café es un renglón económico de importancia significativa en Colombia, que cobra cada vez más relevancia por la declaratoria de la UNESCO de “Paisaje Cultural Cafetero Colombianoâ€, generando oportunidades para el sector productivo, pero también implica nuevos retos asociados a la calidad del café que le permita acceder a los mercados especializados, destacando la dinámica económica creciente de los cafés especiales. Existe una relación entre las prácticas agronómicas – incluyendo el origen y características del suelo - y la respuesta de la bebida en taza  y la perfilación con relación a la expresión de los cafés especiales definidos por la SCAA (Specialty coffee assotiation of America). Por lo anterior, en este proyecto se realizó una clasificación de los suelos de la región de Calarcá (pH, materia orgánica, elementos mayores, clase textural, hierro y aluminio). A partir de análisis multivariado se encontraron dos tipologías de suelo determinados principalmente por el pH, concentración de calcio y los niveles de aluminio del suelo, así como el uso de semisombra, siendo parámetros relevantes para de dicho tipo de café.  Coffee production is an economic sector of significant importance in Colombia, which is becoming increasingly important for the declaration of Unesco “Colombian Coffee Cultural Landscape†generating opportunities for the productive sector, but it also involves new challenges associated with quality Coffee order to gain access to specialized markets, highlighting the growing economic dynamics of specialty coffees. There is a relationship between agronomic practices - including the origin and characteristics of the soil - and the response of the drink cup and profiling relative to the expression of the specialty coffees defined by the SCAA (Specialty Coffee assotiation of America). Therefore, in this project a classification of soils in the region of Calarcá (pH, organic matter, major elements, textural class, iron and aluminum) was performed. From multivariate analysis, two types of soil mainly determined by the pH, concentration of calcium and aluminum levels of soil and the use of partial shade, being relevant to that type of coffee parameters were found

El intervalo entre las cosas

Catálogo de la exposición "el intervalo entre las cosas" que tuvo lugar en El Centro Damián Bayón entre el 15 de enero y el 27 de febrero de 2015. El catálogo recoge las obras de la muestra y reflexiones sobre el concepto de imagen fija e imagen en movimiento.Universidad de Granada. Departamento de Dibuj

Evolución paleoambiental de la mitad sur de la Península Ibérica. Aplicación a la evaluación del comportamiento de los repositorios de residuos radiactivos

Esta publicación refleja los resultados obtenidos de la realización de los proyectos "EQUIP: Evidency from Quaternary Infills Palaeohydrogeology" (F 14W/ CT96/0031), financiado por la UE, "Evolución Paleoclimática de [a Mitad Sur de [a Península Ibérica" financiado por ENRESA y "Paleoclima" financiado por el Consejo de Seguridad Nuclear y ENRESA. La cuenca de Guadix-Baza, sector oriental, es una de las escasas zonas europeas donde se ha conservado un registro razonablemente completo del Pleistoceno. La cuenca de Guadix Baza, en régimen continental desde el Plioceno, funcionó bajo un régimen centrípeto, con abanicos aluviales en los bordes y una zona compleja lacustre en mosaico en su centro. Se ha podido establecer la existencia de una amplia variedad de facies aluviales y fluviales y sus interrelaciones. La sedimentación en el margen lacustre estaba constituida por arenas bioclásticas y lutitas con fósiles, mientras que en zonas más centrales predominaron lutitas yesíferas, lutitas con yeso intrasedimentario, arenas yesíferas yesos y, ocasionalmente, carbonatos que durante un período concreto depositaron los materiales que configuran el "Nivel Calcáreo de Orce", calizas y dolomías con cantidades variables de yeso y terrígenos cerca de los bordes. El trabajo de campo permitió el establecimiento de una serie estratigráfica tipo compuesta, que refleja los principales acontecimiento paleoambientales que tuvieron lugar durante el Pleistoceno. Con el fin de evitar la yesificación de la calcita y aragonito, propia del ambiente lacustre, la serie tipo de ha establecido en el registro del margen lacustre. Con ayuda del análisis paleomagnético y el análisis de la racemización de aminoácidos en conchas de moluscos y ostrácodos se ha establecido la cronología numérica de la sección estratigráfica tipo que cubre desde el límite Plioceno-Pleistoceno hasta unos 250 ka BP, cuando la erosión de la cabecera del río Fardes alcanza la cuenca abriéndola hacia el valle del Guadalquivir y cesando [a sedimentación lacustre. También se ha datado un depósito de terraza fluvial. Se han obtenido datos paleoambientales "instantáneos" mediante el estudio palinológico, el análisis paleobotánico de material silicificado (madera opalizada) o carbonizado (análisis paleoantracológico), el análisis geoquímico orgánico de algunos niveles especialmente favorables. La geoquímica orgánica de biomarcadores de algunos niveles concretos proporcionó datos sobre su origen (plantas terrestres o acuáticas) y confirmó que un conspicuo nivel carbonoso tuvo su origen en un incendio forestal. El análisis paleobiológico basado en la distribución de especies de ostrácodos, gasterópodos y pelecípodos ha permitido una primera aproximación paleoambiental, pese al evidente sesgo introducido por la presencia de fuentes salinas y materiales yesíferos en el área fuente de los abanicos aluviales del límite oriental de la cuenca. Esta interpretación se ha depurado mediante el estudio geoquímico inorgánico, isótopos estables y elementos traza de las conchas calcíticas de ostrácodos. Ello ha permitido el establecimiento de una alternancia de períodos "fríos y húmedos" y "cálidos y áridos" que permiten reconocer de las clases climáticas "mediterráneo seco" y "mediterráneo húmedo" sensu Horowitz (1989), que tienen sus correlatos en el registro paleoclimático de los grandes lagos del rift del Mar Muerto, el Mar Caspio y lagos pluviales de Norte América. La correlación de los datos isotópicos con las paleosalinidades deducidas del estudio de las inclusiones fluidas en yeso intrasedimentario ha permitido corroborar estas interpretaciones. Esto plantea un nuevo enfoque en el análisis del comportamiento de los repositorios de residuos radiactivos de alta