Ciències

Recull de Treballs de Recerca realitzats pels estudiants de Batxillerat de la promoció 2021-2023 al Col·legi Sant Miquel dels Sants de Vic en l’àmbit de les Ciències.

Berruezo Moreno, Albert. D’agut a greu. Determinació experimental de la velocitat del so en l’aire a partir de l’efecte Doppler acústic

Qui no ha recreat mai el so de la sirena d’una ambulància o el d’un veloç cotxe en passar davant seu? Doncs en aquests casos succeeix un curiós fenomen, l’efecte Doppler, que es basa en una variació de la freqüència aparent del so en relació amb la velocitat relativa entre l’emissor i el receptor: quan s’apropen entre ells el so es torna més agut i quan s’allunyen el so és més greu. L’objectiu principal de la recerca ha sigut determinar el valor de la velocitat del so en l’aire, d’acord amb els estudis proporcionats pel físic i matemàtic Christian Andreas Doppler. Per tal de portar-la a terme, s’ha realitzat l’anàlisi del canvi de freqüència sonora captada pel receptor en repòs i l’emissor en moviment, i viceversa. La velocitat relativa entre els dos cossos s’ha determinat a través de sensors instal·lats en cada un d’ells i la seva posterior anàlisi amb el programa Logger Pro.

Tutor: Miquel Padilla

Bertran Canicio, Max. La màgia del so. Estudi de la levitació acústica a través d’un levitador acústic no ressonant d’eix únic

Quan els més petits de la casa van a veure un espectacle de màgia, sovint queden meravellats pels increïbles trucs dels experts il·lusionistes. Veure’ls fer levitar objectes sempre ha estat una de les il·lusions més típiques. Els més aficionats han anat descobrint que darrere d’aquestes mans tan màgiques s’hi troba la física més espectacular. En aquest treball s’ha proposat descobrir la manera de replicar el fenomen de la levitació a través de l’acústica. Per portar-lo a terme, s’ha implementat un levitador acústic i s’ha pogut comprovar que es poden fer levitar petits objectes gràcies a la formació d’ones estacionàries. A partir del levitador i l’ús del programa de captació de dades de vídeo digital Logger Pro, s’ha determinat la velocitat de propagació de les ones sonores que generen l’ona estacionària a través de la mesura de la distància entre els seus nodes, així com la seva dependència de la temperatura. A més, emprant partícules de diferent massa, s’ha estimat la força màxima que el levitador pot exercir sobre partícules en levitació.

Tutor: Miquel Padilla

Dam Jutglar, Núria. Avaluació de l’estabilitat de l’aspirina

L’aspirina és un fàrmac antiinflamatori. És una mescla que s’hidrolitza fàcilment en presència d’humitat per formar àcid salicílic. Molts de nosaltres probablement hem guardat un medicament caducat o en una temperatura que no tocava pensant-nos que no passava res. Aquest estudi s’ha dut a terme per avaluar l’estabilitat de l’aspirina segons l’efecte del pas del temps i de la temperatura. S’ha avaluat el contingut d’àcid acetil salicílic, i l’aspecte i la pèrdua de massa de diferents mostres comercials d’Aspirina. La tècnica utilitzada per a la determinació del contingut d’àcid acetil salicílic ha estat una valoració àcid-base. La recerca ha permès verificar que, malgrat que l’aspecte de les diferents mostres es manté al llarg del temps i condicions de temperatura, el contingut d’àcid acetil salicílic i la pèrdua de massa varien i, per tant, les dues variables influeixen en l’estabilitat de l’Aspirina.

Tutora: Marta Dorca

Dinarès Verdaguer, Pau. Del carrer al circuit. Procés de conversió d’un ciclomotor comercial en un de competició

Des del garatge de casa, una moto de carrer de 49cc i 4CV de potència ha estat transformada en una moto de carreres de velocitat, amb un pressupost reduït. Les modificacions dutes a terme han estat bàsicament de potència, pes i adherència. Per dur a terme aquest projecte s’ha començat fent una recerca d’informació de les prestacions tècniques de les motos de velocitat, per seleccionar després les peces que caldria canviar. Finalment s’ha desmuntat la primera moto, s’han canviat les peces necessàries i s’ha muntat la moto de velocitat. Per poder comprovar que els canvis han estat ben fets i s’ha assolit la potència desitjada, s’han dut a terme una sèrie de proves en un banc de proves oficial, la qual cosa ha permès demostrar que s’ha assolit la potència pretesa en amb el canvi.

Tutor: Carles Saborit

El Bouhali El kantafi, Noura. Efecte dels desinfectants en el creixement de microorganismes

Les superfícies que entren en contacte amb aliments, tant en les indústries alimentàries com a casa nostra, són una de les principals vies de contaminació. Per preparar i conservar els aliments és fonamental netejar la superfície de la cuina amb un desinfectant adequat per evitar possibles problemes de salut i disminuir el creixement de microorganismes. En la investigació, s’estudia l’efecte que tenen els desinfectants en el creixement de microorganismes i s’intenta resoldre la qüestió següent: ¿Quin és el desinfectant (vinagre de poma, vinagre blanc, suc de llimona, bicarbonat, aigua oxigenada) més adequat per netejar la superfície de la cuina (marbre negre, marquina de calcita)? El mètode que s’utilitza és un cultiu de microorganismes i l’anàlisi dels resultats obtinguts demostra que el tipus de desinfectant no influeix en la diversitat de colònies observades. No obstant, no aplicar cap desinfectant afavoreix més la formació de microorganismes i una pitjor higiene.

Tutor: Ariadna Palacios

Galobardes Codinachs, Marc. Per dècimes de segon. Estudi i disseny d’un tram de ral·li

El ral·li és la competició on un automòbil pilotat i copilotat competeix per realitzar uns trams de carretera tancada al trànsit en el mínim temps possible. Els espectadors volen veure conduccions al límit en revolts acusats i en canvis de rasant que fan volar els cotxes. Aquesta recerca se centra en l’organització que hi ha darrere d’aquest esdeveniment, i planteja el disseny d’un tram de ral·li que sigui homologable als utilitzats en un ral·li oficial de Catalunya. Inicialment s’ha estudiat el reglament de la Federació Internacional de l’Automòbil (FIA) per tenir en compte tots els aspectes relacionats amb la tria del tram cronometrat: zones de sortida i arribada, seguretat dels competidors i del públic assistent, zones de servei, escapatòries, zones accessibles i prohibides al públic, etc. Tots aquests aspectes s’han aplicat en el disseny d’un tram de la carretera osonenca GV-5441, coneguda com el Coll del Buch.

Tutor: Miquel Padilla

Macías Pérez, Belén. El soroll de les estrelles. Estudi de les tempestes geomagnètiques solars a través d’un radiotelescopi casolà

El Sol és l’estel central del nostre sistema solar, que es troba en activitat constant. Un dels esdeveniments que ocorren en la seva superfície són les tempestes geomagnètiques, les quals es basen en explosions massives. Aquestes tempestes produeixen un gran augment de la intensitat de radiació que pot afectar el funcionament de satèl·lits artificials i dels sistemes de navegació, així com de les xarxes elèctriques i de comunicació, en arribar al nostre planeta. Aquest treball s’ha proposat investigar la relació entre les tempestes geomagnètiques i la radiació solar rebuda a la superfície terrestre a partir de les ones de ràdio captades amb un radiotelescopi de construcció pròpia. L’estudi ha permès diferenciar la radiació provinent del Sol respecte del soroll d’altres senyals de ràdio a partir d’un sondatge nocturn i demostrar l’augment d’intensitat captada en concórrer una tempesta geomagnètica. En canvi, s’ha refutat la hipòtesi que la presència de núvols podia afectar la captació de radiació.

Tutor: Miquel Padilla

Macías Rios, Roland. Estudi genètic i biogeogràfic de les sargantanes ibèriques del gènere Podarcis

Les sargantanes són espècies molt afectades per l’acció antropogènica degut a la seva endemicitat i escassa mobilitat. Entendre millor la relació entre la diferenciació genètica i la distribució geogràfica d’aquestes espècies és clau per a la seva conservació. Per això, en la recerca s’analitza la relació entre la distància geogràfica i la distància genètica de quatre sargantanes de la Península Ibèrica (Podarcis muralis, Podarcis carbonelli, Podarcis bocagei i Podarcis vaucheri) mitjançant un estudi biogeogràfic i filogenètic del citocrom c. S’avaluen diferents metodologies per definir la distància genètica (Jukes-Cantor i Kimura 2-parametres) i per determinar la distància geogràfica (distància mínima lineal i distància des del centroide de coordenades) per tal d’especificar la correlació entre aquestes dues variables. Els resultats suggereixen una correlació positiva entre les variables, la qual cosa incrementa la informació sobre el grau de diversitat genètica a diferents distàncies geogràfiques i poden ser aplicables a la conservació d’aquestes espècies.

Tutora: Ariadna Palacios

Mansilla Planas, Alba. Frenar amb seguretat. Estudi dels frens magnètics en les atraccions

Molts de nosaltres ens sentim fascinats per les atraccions, però a la vegada la seva seguretat ens genera una certa desconfiança. Els sistemes de frenada són un element important per garantir aquesta seguretat. Un model molt utilitzat en l’actualitat és el fre magnètic, que es basa en la generació de corrents de Foucault o paràsits. En aquesta recerca s’estudien les variables que influeixen en aquest sistema. Per tal de determinar la força de frenada, s’ha dissenyat un muntatge experimental en què s’utilitza una làmina rectangular d’alumini unida a un cotxet que es mou per un carril sota un imant de neodimi. S’ha analitzat el moviment del cotxet a partir d’un sensor i el programa de captació de dades Logger Pro. A partir d’aquest muntatge s’ha determinat la dependència de la força de frenada amb la longitud de la placa metàl·lica, el seu gruix i la seva velocitat relativa respecte a l’imant.

Tutor: Miquel Padilla

Martí Grifell, Max. Un nou reg per a un nou futur

L’objectiu del treball és dissenyar un nou tipus de reg, poc implantat al mercat, que, amb la mínima intervenció humana, pugui regar quan sigui necessari un hort d’hortalisses i tubercles, amb un estalvi important d’aigua. Per aconseguir-ho s’ha utilitzat una placa controladora Arduino, diversos sensors (humitat, temperatura, nivell d’aigua, …) i un actuador (bomba d’aigua). La programació s’ha dut a terme amb el llenguatge IDE de la pròpia placa. Durant diverses setmanes i amb dos horts plantats, un regat amb aquest sistema automatitzat i l’altre regat manualment, s’han anat prenent mesures del creixement de les hortalisses i tubercles. S’ha arribat a la conclusió que el reg automatitzat incrementa el creixement dels planters i aconsegueix un estalvi important d’aigua.

Tutor: Carles Saborit

Molist Castells, Nika. Allium s’activa

L’abús en l’ús dels antibiòtics ha generat una gran problemàtica a nivell mundial ja que ha facilitat l’aparició de noves soques bacterianes resistents a aquests antibiòtics. Aquest fet, juntament amb la dificultat per elaborar nous antibiòtics sintètics, ha provocat que cada vegada sigui més difícil combatre els microorganismes patògens. Per aquests motius s’ha convertit en indispensable buscar alternatives a l’ús d’aquest tipus de fàrmacs. En aquest treball s’ha investigat si un aliment com l’all (Allium sativum) pot considerar-se un antibiòtic natural i, per tant, ser utilitzat en lloc dels antibiòtics sintètics. L’estudi s’ha realitzat mitjançant un antibiograma per dilució de bacteris (una tècnica que permet obtenir resultats qualitatius que indiquen si un bacteri és sensible o resistent a un antibiòtic, i per tant permet determinar l’eficàcia d’aquest). El bacteri utilitzat ha estat Eschericia coli. Després de l’experimentació s’ha conclòs que ambdós antibiòtics aconsegueixen evitar el creixement de l’E.coli, però en el cas de l’all se’n necessita una concentració superior.

Tutora: Ariadna Palacios

Orozco Vilardell, Joan. Estudi de les emboticions de l’alumini

Amb l’objectiu de conèixer tots els tipus d’emboticions a què es pot sotmetre l’alumini, s’ha investigat quin és el mètode adequat per deformar i obtenir un tap d’alumini d’un producte de perfumeria. Per dur-ho a terme s’ha fet recerca sobre l’alumini, les seves propietats i els seus possibles aliatges, així com sobre diferents tipus d’emboticions per deformar-lo en fred. Finalment, a la part pràctica del treball s’han realitzat diversos assajos de tracció i de duresa, amb mostres de diferents aliatges, i amb diferents tipus d’emboticions, per arribar a la conclusió de quin és el millor mètode per a un determinat objecte i aliatge.

Tutor: Carles Saborit

Raviña Corestein, Ciro José. L’efecte del sol sobre les propietats dels antisèptics

Els medicaments no sempre es guarden en les condicions recomanades i això pot comportar que es facin malbé i/o perdin les propietats que han de tenir per poder complir la seva funció. Un exemple són les excursions a la muntanya, on se sol portar una farmaciola que pot escalfar-se a causa de l’efecte del sol i tenir com a conseqüència l’escalfament dels medicaments del seu interior. Realitzant diversos tipus de volumetries redox i utilitzant la povidona iodada i l’aigua oxigenada com a antisèptics de referència, s’ha pogut determinar que la temperatura a la qual els antisèptics poden arribar estant al sol en aquestes situacions no és suficient perquè la concentració d’antisèptic variï de forma que les seves propietats es vegin compromeses.

Tutora: Marta Dorca

Sagrera Estrada, Bruna. La trombofília hereditària en l’embaràs. La influència de les mutacions del factor V Leiden i de la protrombina en el risc d’avortament

La trombofília hereditària és una condició genètica que comporta un augment notable del risc de patir una trombosi, una afecció que en els casos més extrems pot provocar la mort. Quin paper juga la trombofília en la pèrdua recurrent de l’embaràs? L’objectiu d’aquest treball ha estat determinar l’associació de dues mutacions trombofíliques, la mutació del Factor V Leiden i la mutació del gen de la Protrombina, amb el risc d’avortament, i paral·lelament estudiar la seva variació entre la població oriental i occidental. Per tal d’assolir aquest objectiu, s’han realitzat tres anàlisis estadístiques amb la fi de determinar quina de les dues mutacions té més incidència en el risc d’avortament, i en quina regió geogràfica aquest risc és més elevat. Finalment, s’ha conclòs que únicament la mutació del Factor V Leiden està relacionada amb l’augment del risc d’avortament, mentre que la localització geogràfica o la mutació del gen de la Protrombina no ho estan.

Tutora: Ariadna Palacios

Col·laboradors: Dra. Lorraine Baqué Millet , directora del Servei de Tractament de la Parla i del So de la Universitat de Barcelona (UB).

Solà Castañé, Clara. Efecte dels probiòtics sobre els bacteris de la flora intestinal després del consum d’antibiòtics

Actualment, la prescripció d’antibiòtics és el tractament més comú per combatre les infeccions causades per bacteris. Ara bé, amb això no només s’eliminen els bacteris patògens, sinó també els que habiten en simbiosi amb l’organisme. Davant d’això, es proposen els probiòtics com a mecanisme biològic de restauració de la flora intestinal. En relació a aquesta qüestió es planteja la següent pregunta d’investigació: ¿Quin probiòtic (iogurt, quefir, Lactobacillus rhamnosus, Bifidobacterium longum +, Bifidobacterium animalis, Bifidobacterium longum + , Lactobacillus helveticus +, Lactococcus lactis +, Streptococcus thermophilus) proporciona un major creixement del cultiu de bacteris Escherichia coli exposats a amoxicilina/àcid clavulànic (500 mg/150 mg)? Per comprovar-ho s’han comparat els cinc probiòtics, cada un en una placa juntament amb l’antibiòtic i el bacteri E.coli. La conclusió és que el quefir era el millor probiòtic (ha permès el creixement de 300 colònies) i el que només contenia bifidobactèries el pitjor (s’han obsercat 31 colònies).

Tutor: Miquel Padilla

Solé Viladecans, Ada. El paper de la matriu extracel·lular en el remodelatge cardíac

Després d’un infart de miocardi, el cor inicia un procés de remodelatge per refer la zona afectada i recuperar la funcionalitat. Sovint, aquest procés no es duu a terme correctament, fet que comporta el desenvolupament de complicacions com la insuficiència cardíaca, una de les principals causes de mortalitat arreu del món. Un projecte de l’Institut de Recerca de l’Hospital de la Santa Creu i Sant Pau investiga com millorar aquest remodelatge, per determinar si la matriu extracel·lular té un paper destacat en aquest procés. El present treball de recerca s’emmarca dins d’aquest projecte i té l’objectiu d’identificar si algunes proteïnes de la matriu extracel·lular actuen en la remodelació del cor. Les tècniques aplicades en l’estudi experimental són: l’extracció seqüencial de les proteïnes, la quantificació de les proteïnes extretes, la identificació de proteïnes per espectrometria de masses i la caracterització de proteïnes mitjançant la tècnica Western Blot.

Tutora: Ariadna Palacios

Col·laboradors: Dra. Teresa Padró Capmany: Doctora i cap d’investigació a l’Institut de Recerca de l’Hospital de la Santa Creu i Sant Pau Dra. Maisa García Arguinzonis: Post-doctorant i investigadora a l’Institut de Recerca de l’Hospital de la Santa Creu i Sant Pau Montse Gómez-Pardo Arellano: Tècnica de laboratori a l’Institut de Recerca de l’Hospital de la Santa Creu i Sant Pau

Tarter Gallart, Xènia. L’envelliment de les monedes de cinc cèntims

En diversos mitjans de comunicació s’han publicat articles on es posa en dubte el valor de les monedes de cinc cèntims, ja que aquestes adquireixen, en menys d’una setmana, un color negre o verdós i perden part del seu relleu. D’aquí neix la pregunta d’investigació: Quines situacions impliquen o afavoreixen un deteriorament ràpid de les monedes de cinc cèntims? Per respondre a la pregunta, s’ha analitzat al llarg de vint-i-vuit dies com canvia l’aspecte de les monedes depenent de la substància amb la qual estan en contacte, la temperatura en què es troben, el tipus de contacte amb la substància (líquid o gasós) i el país de procedència. S’ha observat que totes les monedes, independentment de la situació en què es troben, es deterioren i perden el seu color original. Tot i això, el vinagre és la substància que més les deteriora i més ràpid ho fa.

Tutora: Marta Dorca

<<<