IMEDEA día a día: Jorge Arrieta

26/04/2018

  •   Jorge Arrieta, investigador Juan de la Cierva en el IMEDEA (UIB-CSIC)

 

 

 

Foto: Jorge Arrieta en su despacho del IMEDEA (Autora: Charina Cañas)

 

 

Esporles, 27 de abril de 2018. Jorge Arrieta es Ingeniero Aeronáutico por la Universidad Politécnica de Madrid (2005) y Doctor en Ingeniería Matemática por la Universidad Carlos III de Madrid (2011). Trabaja en el IMEDEA con un contrato Juan de la Cierva desde junio de 2017, aunque de 2012 a 2015 ya estuvo de visitante.

 

 

A la pregunta de: ¿qué estás haciendo estos días?, nos contesta que en estos momentos está haciendo modelos matemáticos de procesos biofluidodinámicos, es decir, de la interacción entre microorganismos y el fluido que les rodea, utilizando unos experimentos sobre una suspensión de Chlamydomonas reinhardtii (microalgas flageladas que hacen fototaxis, es decir, que nadan hacia la luz). Cuando estas microalgas nadan hacia un foco luminoso (en este caso es una fibra óptica) se acumulan, y como son más densas que el agua acaban cayendo y formando unas estructuras denominadas 'plumas' de Chlamydomonas. Estos fenómenos, denominados de bioconvección, también se pueden formar en la naturaleza cuando se concentran en capas de fitoplancton y son muy bonitos de ver. En el laboratorio, en los tubos grandes erlenmeyer, casi todas tienden a nadar hacia arriba y cuando se acumulan mucho en superficie, acaban formando este tipo de estructuras.

 

 

Foto: Formación de  'plumas' de Chlamydomonas en tubos grandes erlenmeyer en el laboratorio (Autores: C.R. Williams and M. A. Bees)

 

 

Han hecho un modelo matemático para intentar entender cómo se forman estas estructuras. Su trabajo en estos momentos está centrado en analizar dichos experimentos, realizando la simulación numérica para describir matemáticamente el problema, viendo si el modelo matemático describe bien lo que se ve en los experimentos. De ellos extrae la velocidad de las células mediante PIV (Particle image velocimetry). Viendo las diferencias de intensidad entre dos imágenes saca la velocidad de las partículas, en este caso las células. Una vez obtenidos los resultados numéricos compara los dos campos de velocidades. Una de las posibles aplicaciones que podría tener esto es para su uso en fotobioreactores para producir biocombustible a partir de microalgas. Estos experimentos se hacen en celdas muy pequeñas, del orden del centímetro, pero la idea es aplicarlo a escalas más grandes. En condiciones de laboratorio se puede controlar dónde se forman estas estructuras de 'plumas' de Chlamydomonas al controlar la posición de la fibra óptica en tanques mayores, donde el control de la inestabilidad es más complicado.

 

 

De momento sólo está siendo un teórico puro y duro trabajando con el ordenador, pero en cuando termine con este estudio, se pondrá a cacharrear en el laboratorio, aunque nos dice que se ha ido familiarizando con las  técnicas de análisis de experimentos.

 

 

Como el contrato Juan de la Cierva por el que está contratado se acaba en julio de 2019, una parte de su tiempo ha de emplearlo en mirar las becas que van saliendo. En septiembre de 2017 pidió las becas JuniorLeader Retaining  de La Caixa y en febrero de este año un contrato del Programa ComFuturo de la Fundación General CSIC (FGCSIC).

 

 

También emplea otra parte de su tiempo en escribir artículos. En estos momentos está con el borrador de uno relacionado con la formación de las estructuras de 'plumas', al que le faltan sólo algunas cosas por pulir.

 

 

 

Vídeo: Formación de una pluma por acumulación por fototaxis en una suspensión de Chlamydomonas reinhardtii

 

 

 


Fuente: IMEDEA (UIB-CSIC)