A fast field-cycling MRI relaxometer for physical contrasts design and pre-clinical studies in small animals

We present a fast field-cycling NMR relaxometer with added magnetic resonance imaging capabilities. The instrument operates at a maximum proton Larmor frequency of 5 MHz for a sample volume of 35 mL. The magnetic field homogeneity across the sample is 1400 ppm. The main field is generated with a notch-coil electromagnet of own design, fed with a current whose stability is 220 ppm. We show that images of reasonable quality can still be produced under such conditions. The machine is being designed for concept testing of the involved instrumentation and specific contrast agents aimed for field-cycling magnetic resonance imaging applications. The general performance of the prototype was tested through localized relaxometry experiments, T1-dispersion weighted images, temperature maps and T1-weighted images at different magnetic field intensities. We introduce the concept of positive and negative contrast depending on the use of pre-polarized or non-polarized sequences. The system is being improved for pre-clinical studies in small animals.Fil: Romero, Javier Agustin. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Matemática, Astronomía y Física; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba; Grupo de Resonancia Magnética Nuclear; Laboratorio de Relaxometría y Técnicas Especiales (LaRTE); ArgentinaFil: Rodriguez, Gonzalo Gabriel. Universidad Nacional de Córdoba; Grupo de Resonancia Magnética Nuclear; Laboratorio de Relaxometría y Técnicas Especiales (LaRTE); Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Matemática, Astronomía y Física; ArgentinaFil: Anoardo, Esteban. Universidad Nacional de Córdoba; Grupo de Resonancia Magnética Nuclear; Laboratorio de Relaxometría y Técnicas Especiales (LaRTE); Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Matemática, Astronomía y Física; Argentin

Injection of leptonic matter above accreting black holes

El origen de la materia de los jets relativistas lanzados por agujeros negros es desconocido. En este trabajo establecemos un modelo de inyección de materia leptónica sobre agujeros negros acretantes basado en cascadas electromagnéticas. El modelo supone la existencia de un gap electrostático: una región de aceleración de partículas a muy altas energías en la zona polar de la magnetosfera del agujero negro. Calculamos la emisión gamma allí producida debido a las interacciones de las partículas aceleradas con el campo magnético y el campo de radiación del disco de acreción. Esos rayos gamma, al propagarse con el flujo de Poynting lanzado por la ergosfera del agujero, dan lugar a las cascadas electromagnéticas que finalmente cargan el flujo de materia y reducen su magnetización. Por ´ultimo, simulamos las cascadas con un código Monte Carlo y calculamos el decaimiento de la magnetización a lo largo del jet.The origin of matter in black hole-driven relativistic jets is unknown. In this work we set up a leptonic matter injection model above accreting black holes based on electromagnetic cascades. The model assumes the existence of an electrostatic gap: a high energy particle acceleration region in the polar zone of the black hole magnetosphere. We calculate the gamma emission produced therein through the interactions of the accelerated particles with the magnetic field and the radiation field of the accretion disk. Those gamma rays propagate through the Poynting flux launched by the hole’s ergosphere and trigger the electromagnetic cascades which eventually load the flux with matter and reduce its magnetization. Finally, we simulate the cascades in detail using a Monte Carlo code and calculate the magnetization along the jet.Fil: Pelle, Joaquín. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola; ArgentinaFil: Romero, Gustavo Esteban. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto Argentino de Radioastronomía. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto Argentino de Radioastronomía; ArgentinaFil: Pellizza González, Leonardo Javier. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto Argentino de Radioastronomía. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto Argentino de Radioastronomía; ArgentinaReunión Anual de la Asociación Argentina de AstronomíaViedmaArgentinaUniversidad Nacional de Río NegroInstituto Argentino de Radioastronomí

Diseño de sistema de climatización con control adaptativo

Se supone un espacio a climatizar concreto, con unas necesidades energéticas específicas y se diseña un sistema de climatización.Para este sistema, se eligen los componentes necesarios a instalar, se diseña la electrónica necesaria y un control adaptativo, para que éste, además de ser usado en este sistema, pueda usarse en cualquier otro y ser eficiente.No se consigue hacer el control a semejanza de un antecedente, así que se diseña uno original, basado en un PID con parámetros autoregulables, que da unos resultados satisfactorios.<br /

Neutron escape from microquasar jets

The launching mechanism and composition of astrophysical jets are still open problems. If relativistic protons are present in these jets, then energetic neutrons should be produced. Since neutrons are not affected by magnetic fields, they should escape the jet and decay outside. In this work we introduce the relativistic neutron component in the model of a microquasar jet. We find that observable signatures are too weak for current instruments, but a steady escape of secondary charged particles from the decay region might contribute to the population of Galactic cosmic rays.Fil: Escobar, Gastón Javier. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto Argentino de Radioastronomía. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto Argentino de Radioastronomía; ArgentinaFil: Pellizza González, Leonardo Javier. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto Argentino de Radioastronomía. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto Argentino de Radioastronomía; ArgentinaFil: Romero, Gustavo Esteban. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto Argentino de Radioastronomía. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto Argentino de Radioastronomía; ArgentinaXVI Latin American Regional Meeting International Astronomical UnionAntofagastaChileSociedad Chilena de AstronomíaAsociación Argentina de Astronomí

Producción de neutrones en jets de microcuásares: Inyección de partículas relativistas en el medio circundante

La composición y el mecanismo de lanzamiento de los jets astrofísicos son problemas abiertos en el área de la astrofísica relativista, aunque no del todo independientes según los modelos existentes. Con el fin de estudiar su composición, en este trabajo introducimos la componente de neutrones relativistas, producidos en el jet mediante interacciones hadrónicas. Estos neutrones escapan del sistema, y como consecuencia de su decaimiento inyectan partículas relativistas secundarias en el medio circundante. Si bien estas partículas podrían proveer una contraparte observacional por medio de interacciones con los campos magnético, de materia y radiación del medio, los mecanismos principales considerados producen muy bajos valores de luminosidad. Como consecuencia, estas partículas secundarias pueden escapar del sistema en forma de rayos cósmicos, llevándose una fracción de la energía de la población de neutrones.The composition and launching mechanism of astrophysical jets are open problems in the relativistic astrophysics area, though not at all independent as comes up from the proposed launching models. To study the jet composition we introduce the relativistic neutron component, produced in the jet through hadronic interactions. These neutrons escape from the system and inject secondary relativistic particles in the nearby medium through their decay. Although these particles may account as an observable counterpart of the system as consecuence of interactions with matter, radiation and magnetic fields in the medium, the main considered mechanisms produce very low luminosities. Therefore, these secondary particles may escape from the system as cosmic rays, carrying with them a fraction of the neutron population energy.Fil: Escobar, Gastón Javier. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto Argentino de Radioastronomía. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto Argentino de Radioastronomía; ArgentinaFil: Pellizza González, Leonardo Javier. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto Argentino de Radioastronomía. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto Argentino de Radioastronomía; ArgentinaFil: Romero, Gustavo Esteban. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto Argentino de Radioastronomía. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto Argentino de Radioastronomía; ArgentinaReunión Anual de la Asociación Argentina de AstronomíaViedmaArgentinaUniversidad Nacional de Río NegroInstituto Argentino de Radioastronomí

A multi-wavelength view of the cosmic ray confinement in star-forming galaxies

Cosmic rays (CRs) are responsible for a tight correlation between the star formation rate (SFR)and the radio/W-ray luminosity observed in star-forming galaxies (SFGs). This correlation canbe explained by a linear scaling between the SFR and the number of CR acceleration sites, suchas supernova remnants, coupled to the dependence of particle escape with galaxy properties.Observations in radio and W-rays are important tools to probe CR activity, but they may not besufficient to fully characterise the confinement properties of galaxies. For instance, CR calorimetryis one of the most intriguing unanswered aspects in star-forming regions that could result not onlyin emission through the neutrino channel but possibly also in the hard X-ray and MeV energybands. We perform a multi-wavelength investigation of the CR population and the effective fieldsaffecting their transport within SFGs with different levels of activity. In particular, we focus on thepossibility of testing proton confinement in the X-ray and MeV bands. With this goal, we developa model describing the CR transport in SFGs for a broad range of SFRs. Hadronic byproducts, pairproduction and leptonic emission are computed self-consistently in a multi-wavelength contextranging from radio up to X-rays and W-rays. We conclude that a panchromatic view of the SFR?luminosity correlations in SFGs is key to place strong constraints on the physical processes thatgovern the non-thermal physics of these sources.Fil: Kornecki, Paula. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto Argentino de Radioastronomía. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto Argentino de Radioastronomía; ArgentinaFil: Peretti, E.. Universidad de Copenhagen; DinamarcaFil: del Palacio, Santiago. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto Argentino de Radioastronomía. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto Argentino de Radioastronomía; ArgentinaFil: Benaglia, Paula. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto Argentino de Radioastronomía. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto Argentino de Radioastronomía; ArgentinaFil: Pellizza González, Leonardo Javier. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Astronomía y Física del Espacio. - Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Astronomía y Física del Espacio; ArgentinaFil: Romero, Gustavo Esteban. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto Argentino de Radioastronomía. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto Argentino de Radioastronomía; Argentina37th International Cosmic Ray ConferenceBerlinAlemaniaInternational Union of Pure and Applied Physic

Unraveling the gallol-driven assembly mechanism of thermoreversible supramolecular hydrogels inspired by ascidians

Polyphenols-based supramolecular hydrogels have recently attracted much attention as smart materials for applications in several technologies. Although great advances have been made in this field, there is a challenging need for creating new versatile materials that combine synthesis simplicity and suitable functional properties. In this work, inspired by the hydrogen bonding ability of pyrogallol-bearing proteins found in ascidians, we explored a small gallol analog, gallic acid (GA), as a dynamic crosslinker of poly(vinyl alcohol) (PVA). The fundamentals of the supramolecular assembly mechanism of PVA/GA hydrogels are studied for understanding the final properties of the obtained thermo-reversible hydrogels. The polymer deacetylation degree was a key factor to control the gelation kinetics, morphology, and properties of the supramolecular materials. Furthermore, the intercalation of GA molecules between PVA chains produced polymer crystals with a new spatial arrangement, modifying the elastic modulus of the supramolecular network and increasing its stability in water. With remarkable fast gelation ability, ascidian-inspired PVA-GA hydrogels may provide a promising platform for a wide range of biomedical applications including topical drug delivery of therapeutic proteins, wearable electronic devices, and 3D printing.Fil: Wolfel Sánchez, Alexis. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada; ArgentinaFil: Euti, Esteban. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada; ArgentinaFil: Picchio, Matías Luis. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada; ArgentinaFil: Romero, Marcelo Ricardo. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada; ArgentinaFil: Galván Josa, Víctor Martín. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Matemática, Astronomía y Física; ArgentinaFil: Martinelli, Marisa. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada; ArgentinaFil: Minari, Roque Javier. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química. Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química; ArgentinaFil: Alvarez Igarzabal, Cecilia Ines. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada; Argentin

The Use of Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) for Estimating Soil Volumes Retained by Check Dams after Wildfires in Mediterranean Forests

Check dams act as soil collectors during floods, thus retaining a large amount of sediments. The estimation of the soil volumes stored behind a check dam is a key activity for a proper design of these control works and for evaluation of soil delivery after restoration measures at watershed level. Several topographic techniques have been proposed for this activity, but the sediment wedge mapping tools are complex and time consuming. Conversely, the use of unmanned aerial vehicles (UAVs) has been proposed to support aerophotogrammetric techniques for several survey activities with promising results. However, surveys by UAVs have never applied to calculate the size of the sediment wedge behind check dams that are built in fire-affected watersheds, where soil loss and sediment transport may be high after a wildfire. To fill this gap, this study evaluates the efficiency and efficacy of aerophotogrammetric surveys using UAVs to estimate the volume of the sediments stored behind ten check dams, built as post-fire channel treatment in a forest watershed of Castilla La Mancha (Central Eastern Spain). The results of the aerophotogrammetric technique were compared to traditional topographic surveys using a total station and GNSS/RTK, assumed as reference. The estimation of sediment wedge volume provided by UAVs was more accurate (mean RMSE of 0.432), extensive (density of mapped points of 328 m−2) and quick (two days of fieldwork) compared to surveys using the topographic method (RMSE < 0.04 m, six days of field work and density of mapped points of 0.194 m−2) by the topographic method. The differences in the sediment volume estimated by the two methods were not significant, but the UAV method was more accurate for the larger check dams. Moreover, a significant correlation was observed between the volume estimates provided by the two methods, shown by a coefficient of determination close to 0.98. Overall, these results propose a larger use of the aerial surveys for mapping activities in channels regulated by check dams, such as those built for restoration of fire-affected forest watersheds

Functional convergence of growth responses to shade and warmth in Arabidopsis

Shade and warmth promote the growth of the stem, but the degree of mechanistic convergence and functional association between these responses is not clear. We analysed the quantitative impact of mutations and natural genetic variation on the hypocotyl growth responses of Arabidopsis thaliana to shade and warmth, the relationship between the abundance of PHYTOCHROME INTERACTING FACTOR 4 (PIF4) and growth stimulation by shade or warmth, the effects of both cues on the transcriptome and the consequences of warm temperature on carbon balance. Growth responses to shade and warmth showed strong genetic linkage and similar dependence on PIF4 levels. Temperature increased growth and phototropism even within a range where damage by extreme high temperatures is unlikely to occur in nature. Both cues enhanced the expression of growth-related genes and reduced the expression of photosynthetic genes. However, only warmth enhanced the expression of genes involved in responses to heat. Warm temperatures substantially increased the amount of light required to compensate for the daily carbon dioxide balance. We propose that the main ecological function of hypocotyl growth responses to warmth is to increase the access of shaded photosynthetic organs to light, which implies functional convergence with shade avoidance.Fil: Romero Montepaone, Sofía Iara. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas a la Agricultura. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas a la Agricultura; ArgentinaFil: Sellaro, Romina Vanesa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas a la Agricultura. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas a la Agricultura; ArgentinaFil: Hernando, Carlos Esteban. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; ArgentinaFil: Costigliolo Rojas, María Cecilia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; ArgentinaFil: Bianchimano, Luciana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; ArgentinaFil: Ploschuk, Edmundo Leonardo. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Departamento de Producción Vegetal. Cátedra de Cultivos Industriales; ArgentinaFil: Yanovsky, Marcelo Javier. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; ArgentinaFil: Casal, Jorge José. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas a la Agricultura. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas a la Agricultura; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; Argentin