Ciències 23/25

Recull de Treballs de Recerca realitzats per l’alumnat de Batxillerat de la promoció 2023-2025 al Col·legi Sant Miquel dels Sants de Vic en l’àmbit de les Ciències.

Anglada Soler, Marc.
El Ter, un riu viu però sense pols.

El Ter és un dels rius més importants de Catalunya, que neix a Ull de Ter i desemboca a l’Estartit. L’any 2009, el Centre d’Estudis dels Rius Mediterranis (CERM) va dur a terme un conjunt d’accions al bosc de ribera d’aquest riu dins el projecte “Riberes del Ter”, amb l’objectiu de millorarne la qualitat ecològica. Quinze anys més tard, aquesta investigació pretén esbrinar si aquelles accions van funcionar. Per fer-ho s’ha delimitat la zona d’estudi al Meandre de Gallifa de Masies de Voltregà i s’ha calculat l’índex de vegetació fluvial (IVF) en aquesta zona. Després s’ha comparat els resultats obtinguts amb l’IVF de l’any 2009. Aquests resultats conclouen que les actuacions de millora al bosc de ribera, realitzades en el marc de l’esmentat projecte, no van ser prou significatives perquè actualment es pugui notar una millora de l’estat del riu.

Tutora: Ariadna Palacios


Aragall Cabrera, Anna.
Un salt al buit. Estudi experimental de les característiques de les cordes per al control de la seguretat en el Bungee Jumping.

El bungee jumping és un esport extrem que comporta riscos importants, per la qual cosa garantir la seguretat del saltador és essencial. Aquesta seguretat depèn de l’equilibri entre la massa de la persona i la longitud i elasticitat de la corda. Un ajustament adequat d’aquestes variables evita desacceleracions brusques i altres perills. En aquesta recerca s’ha utilitzat un model de transformacions energètiques per analitzar les circumstàncies del salt. La força gravitatòria converteix l’energia potencial en cinètica a mesura que el saltador cau, i la força elàstica de la corda, segons la llei de Hooke, transforma l’energia cinètica en energia potencial elàstica per aturar el saltador. L’estudi explora com la massa, la longitud de la corda i la seva constant elàstica influeixen en aquest procés. Per a l’adquisició de dades, s’ha utilitzat un sensor de força i l’anàlisi de vídeo digital, la qual cosa ha permès un estudi detallat de les forces i la trajectòria durant el salt. Aquesta investigació proporciona una comprensió pràctica i rigorosa sobre aquests factors que han de garantir la seguretat en aquest apassionant esport de risc.

Tutor: Miquel Padilla


Barrera Serra, Cesc.
Desxifrant l'estructura atòmica. Estudi de la dependència de la difracció de la llum amb factors geomètrics i òptics.

L’estudi de l’estructura de la matèria mitjançant la difracció de la llum és una tècnica fonamental en la recerca científica, especialment en instal·lacions com el sincrotró ALBA. Aquest procés es basa en la difracció de rajos X, un fenomen en què les ones de llum interactuen amb les estructures a escala atòmica de la matèria, produint patrons que permeten analitzar la disposició dels àtoms d’un cert material. La present investigació vol estudiar com varien aquests patrons de difracció en funció de diversos factors, com la longitud d’ona de la llum utilitzada i la distància entre àtoms o la geometria molecular, a partir d’un model simplificat en què s’utilitzen dispositius que projecten llum làser sobre diferents configuracions d’escletxes i xarxes de difracció, capturant així els patrons resultants per analitzar la seva relació amb l’estructura de la matèria. D’aquesta manera, un model científic simple i accessible ens ajuda a explicar un fenomen força complex.

Tutor: Miquel Padilla

Bofill Manzano, Jaume.
Reflexos indesitjats. Estudi experimental del fenomen d'interferència de la llum i la seva aplicació en pel·lícules primes.

Els revestiments antireflectors s’utilitzen en diversos àmbits de la vida quotidiana, com ara ulleres de sol i lents correctives, lents de càmeres i telescopis o revestiments sobre cel·les fotovoltaiques, amb l’objectiu d’evitar que part de la llum es reflecteixi. Aquest efecte es basa en el fenomen d’interferència destructiva de la llum en una pel·lícula prima. Quan la llum incideix sobre la lent, es reflecteix tant a la part superior com a la inferior de la pel·lícula, i les dues ones resultants interfereixen entre elles, cancel·lant-se parcialment; aquest fet redueix la quantitat de llum reflectida. L’experiment de la doble escletxa de Young es pot relacionar amb aquest fenomen, ja que també es basa en la interferència de la llum. En aquesta investigació s’han estudiat dues variables que modifiquen el patró d’interferència: la longitud d’ona de la llum incident i la separació entre les escletxes de la doble escletxa. Per fer-ho possible, s’ha reproduït l’experiment de la doble escletxa de Young amb llum làser.

Tutor: Miquel Padilla


Capdevila Pigallem, Jan.
Estudi del comportament dels incendis forestals segons diverses condicions meteorològiques.

La relació que hi ha entre la humitat i la combustió és un factor fonamental a l’hora de concretar la inflamabilitat de cada element. En aquesta recerca es busca determinar aquesta relació amb una màxima precisió mitjançant una sèrie d’experiments en els quals es cremen diferents mostres vegetals que simulen diversos ecosistemes. Els resultats obtinguts indiquen que la humitat interna dels materials actua com una barrera tèrmica natural que impedeix la combustió. Tanmateix, quan es dona el cas que un element no té un alt nivell d’humitat, pot ser que aquesta aigua que fa de barrera tèrmica s’evapori completament i es produeixi la reacció de combustió. Aquesta explicació porta a pensar que, durant períodes d’una humitat baixa és més possible que es formin incendis forestals perquè, sense la barrera tèrmica que proporciona la humitat, els elements són més inflamables.

Tutora: Marta Dorca


Castany Fàbregas, Eudald.
En quina mesura afecten els bacteris al iogurt?

En el treball s’ha estudiat com canvia un iogurt després de variar la composició bacteriana amb la qual és elaborat, tenint en compte que aquesta pren importància en el procés de fermentació. Per observar aquest canvi, s’han analitzat algunes característiques del iogurt com la densitat, l’acidesa, la flora bacteriana o les propietats organolèptiques. Aquestes últimes, a diferència de les altres, que s’han determinat en un laboratori, s’han estudiat a partir d’una avaluació sensorial, la qual cosa ha servit per veure com influeixen els resultats obtinguts al laboratori a l’hora de tastar el iogurt. Finalment, s’ha comprovat que les diferències que pot suposar un canvi en la soca d’un bacteri poden ser significatives, tant pel que fa a les seves característiques quantitatives com a les qualitatives.

Tutora: Berta Sánchez


Coma Ribes, Jana.
La vida oculta dins de les esponges marines.

Partint de l’interès per l’estudi de les relacions de simbiosi que estableixen les esponges amb els microorganismes associats, en el treball s’ha estudiat, concretament, l’efecte que tenen en la seva respiració els simbionts fotosintètics. Amb sensors òptics s’ha estudiat el consum d’oxigen in situ durant el dia i la nit de l’espècie Aplysina aerophoba (amb simbionts fotosintètics) i de l’espècie Dysidea avara (sense simbionts fotosintètics). S’ha conclòs que la radiació solar provoca que el consum d’oxigen d’Aplysina aerophoba disminueixi degut a què els microorganismes fotosintètics del seu interior produeixen oxigen. No obstant això, la respiració d’aquesta espècie ha estat més alta que la de Dysidea avara, cosa que pot ser deguda a la major abundància de simbionts no fotosintètics en el seu interior, ja que es tracta d’organismes que també realitzen la respiració, en comparació a la menor abundància de simbionts no fotosintètics dins de Dysidea avara.

Tutora: Berta Sánchez


Corominas Rovira, Júlia.
Si l'intestí parla, la salut mental respon.

La correlació entre la microbiota intestinal i la salut mental és un tema d’estudi emergent que, malgrat els avenços, encara amaga molts aspectes desconeguts. En aquesta recerca s’han cercat evidències d’aquesta correlació a través d’una metodologia que combina recerca bibliogràfica, entrevistes a professionals de la biomedicina i la salut mental, enquestes i observació experimental. Els resultats obtinguts apunten a una interacció significativa entre els dos factors esmentats, mostrant que un desequilibri bacterià pot contribuir al desenvolupament d’una inestabilitat mental. Considerant, doncs, l’estat de la microbiota com un factor clau per millorar el benestar, el treball proposa un enfocament global de la salut que vagi més enllà dels tractaments farmacològics.

Tutora: Berta Sánchez


Drissi Autet, Sara.
Un mirada a Sagitari A*: Estudi de la correlació entre la massa del forat negre de la Via Làctia i el seu bulb galàctic.

Els forats negres supermassius juguen un paper fonamental en la dinàmica de les galàxies, especialment en la relació amb els seus bulbs centrals. El treball parteix d’observacions extenses que permeten deduir de manera consistent que la massa del forat negre és aproximadament el 0,15% de la massa del bulb galàctic, i es planteja si aquesta proporció es compleix també en el cas de la Via Làctia. Mitjançant l’anàlisi de dades obtingudes de la base astronòmica SIMBAD i càlculs basats en la mètrica de Schwarzschild o la tercera llei de Kepler, s’ha estimat la massa del forat negre Sagitari A* per comparar-la amb la massa del bulb galàctic. Els resultats indiquen una desviació respecte a la correlació teòrica establerta. La Via Làctia sembla tenir un forat negre més petit del que li pertocaria, possiblement degut a les fusions menors, la disponibilitat de gas i la formació relativament tranquil·la que ha tingut la nostra galàxia.

Tutora: Aina Márquez


Fontseca Viladecans, Meritxell.
Cuidar-se en cos i ànima: l'impacte de la nutrició i l'exercici en la salut mental.

Aquest treball explora la relació entre alimentació, salut mental i activitat física, amb l’objectiu de demostrar com aquests tres factors interactuen per influir en el benestar general de les persones. La recerca combina una anàlisi teòrica, basada en fonts oficials com el canal Salut de la Generalitat de Catalunya, així com llibres i documents especialitzats en el tema, amb una part pràctica que inclou la creació d’un menú setmanal equilibrat, que s’ha dissenyat seguint els principis de la teoria sobre la combinació d’aliments per afavorir una millor salut alimentària, mental i física. Finalment, es presenten unes recomanacions d’exercici adaptades a les diferents franges d’edat amb l’objectiu de fomentar hàbits saludables a llarg termini. Aquesta investigació ofereix una visió global de la importància de mantenir una dieta equilibrada i una rutina d’exercici per així reduir el risc de problemes de salut mental i millorar la qualitat de vida.

Tutora: Anna Jiménez


Gómez Grifell, Mariona.
La Drosophila melanogaster i l'alcohol: Reflexos en la salut humana.

Actualment, ens trobem en un món on l’alcohol és consumit mundialment per adults i, des de ja fa un temps, també per joves. Aquest fet comporta una certa preocupació, a causa dels efectes que el consum d’aquesta substància pot provocar a curt i a llarg termini. Per altra banda, l’alcohol també és el principal causant dels TEAF (Trastorns de l’Espectre Alcohòlic Fetal), definits com el conjunt d’alteracions que pot presentar una persona si la seva mare ha consumit alcohol durant el període de gestació. En aquesta recerca s’ha portat a terme una experimentació amb la Drosophila melanogaster, que comparteix característiques genètiques amb els humans, per comprovar quins paràmetres d’aquesta mosca -cicle vital, durada de vida en fase adulta, llargada de la larva...- es veuen afectats per l’exposició a diversos percentatges de grau alcohòlic, i en quina mesura això suposa una afectació per a la larva. L’objectiu ha estat determinar com aquests paràmetres poden extrapolar-se a la salut humana.

Tutora: Marta Bonet


Ilarza Guasch, Àlex.
L'eco del moviment. Estudi experimental de l'impacte del moviment relatiu en les ones acústiques.

Els sonars submarins són eines essencials en navegació i seguretat marítima, ja que permeten detectar objectes sota l’aigua i determinar-ne el moviment relatiu. Aquesta capacitat és clau per evitar col·lisions, rastrejar embarcacions o elements flotants i, fins i tot, estudiar la vida marina. La base del seu funcionament es troba en l’efecte Doppler acústic, un fenomen que explica com el moviment relatiu entre un emissor i un receptor afecta la freqüència percebuda de les ones sonores. Aquesta monografia ha aprofundit en la dependència de la variació de la freqüència rebuda respecte a tres factors principals: la freqüència inicial emesa per l’emissor, la velocitat d’aquest emissor i la velocitat del receptor. L’estudi realitzat permet comprendre com diferents configuracions afecten la percepció del so en situacions simulades que representen casos reals. Mitjançant sensors de moviment i programes d’anàlisi acústica, s’han recollit dades rigoroses per avaluar aquestes situacions. El resultat és una visió enriquidora sobre el comportament de les ones acústiques, que convida el lector a endinsar-se en aquest interessant món.

Tutor: Miquel Padilla


Kwabeng Thompson, Kelly Owusu.
Com afecta l'acidificació a la capacitat amortidora dels oceans.

És ben conegut que les nostres accions estan perjudicant greument el medi ambient, i una de les principals causes d’aquest perjudici és l’excés de diòxid de carboni (CO₂) que alliberem a l’atmosfera, ja que aquest gas té efectes perillosos per a la salut dels ecosistemes. Tanmateix, en aquest fenomen no tot és tan negatiu, ja que la Terra disposa de mecanismes naturals per mitigar l’impacte del CO₂, com ara els oceans, que actuen com a embornals de carboni. Aquesta recerca té com a objectiu analitzar detalladament com el CO₂, en ser absorbit pels oceans, provoca la seva acidificació, i si aquesta mateixa acidificació es regula de manera autònoma. S’exploren experimentalment els processos químics implicats en l’acidificació dels oceans i com aquests poden alterar l’equilibri ecològic marí. S’han obtingut resultats que permeten explicar a escala de laboratori com tenen lloc aquests processos a l’oceà, i analitzar les perspectives socials i ambientals que aquest fenomen comporta.

Tutora: Marta Dorca


Laatouchi Hilia, Afnane.
La queratina: L'esquelet proteic dels cabells.

Les proteïnes són essencials per al manteniment i funcionament del cos humà. La queratina, una proteïna present en els cabells, és clau perquè aquests mantinguin la seva força, resistència i elasticitat. Hi ha factors, però, com la decoloració, que poden desnaturalitzar-la. Per comprendre aquest efecte, en aquesta recerca s’han aplicat dos tipus de decolorants a cabells arrissats, i s’ha comparat la massa i longitud inicials d’aquests amb la seva massa i longitud després de la decoloració. D’una banda, els resultats mostren que ambdós decolorants redueixen la massa i augmenten la longitud, evidenciant la desnaturalització de la queratina. D’altra banda, el tractament amb proteïnes ha provocat una millora parcial dels cabells, fent que aquests recuperessin part de la massa i reduïssin la longitud, la qual cosa fa palesa la renaturalització de la queratina.

Tutora: Marta Bonet


Liang, Jinpeng.
Propietats físiques i estructura cristal·lina del paracetamol: L'influència de la caducitat dels excipients.

El paracetamol, àmpliament utilitzat com a analgèsic, presenta característiques físiques i estructurals que poden variar segons la seva procedència i estat de conservació. Aquesta recerca explora les característiques físiques i estructurals de diverses formes de paracetamol, incloent el sintetitzat en laboratori, el comercial i el caducat, per determinar-ne la puresa i l’estructura cristal·lina mitjançant la difracció de raigs X. L’estudi es desenvolupa en tres fases: revisió teòrica, síntesi i caracterització del paracetamol pur i, finalment, anàlisi comparativa amb mostres comercials. Els resultats mostren que el paracetamol sintetitzat manté una estructura cristal·lina i puresa segons els valors teòrics, mentre que algunes mostres comercials, sobretot les efervescents, presenten variacions atribuïdes a la cristal·lització dels excipients.

Tutora: Marta Dorca


Mulet Solà, Queralt.
Nitrats en acció: Investigant el seu efecte en el creixement dels enciams.

Aquesta investigació ha abordat l’efecte de les diferents concentracions de nitrats de quatre fonts d’aigua d’Osona i d’aigua de l’aixeta, que oscil·laven entre 7.39 mg/l i 511.2 mg/l, sobre el creixement dels enciams (Lactuca sativa). Concretament, s’ha portat a terme un reg controlat de les plantes utilitzant sempre el mateix tipus d’aigua en cada enciam i pesant-lo al començament i al final de l’experiment per mesurar el creixement en massa. Els resultats mostren que els enciams exposats a nivells més alts de nitrats han obtingut un desenvolupament òptim i significatiu, mentre que aquells amb concentracions més baixes han crescut menys. Per tant, es destaca la importància del nitrogen en el desenvolupament d’una planta.

Tutora: Ariadna Palacios


Parés Birosta, Janna.
Anàlisi dels efectes fisiològics de la  pluja àcida en Solanum Lycopersicum.

Partint del fet que tota planta necessita aigua per poder dur a terme les seves funcions vitals i desenvolupar-se, i amb l’objectiu d’estudiar els efectes fisiològics de la pluja àcida en les tomaqueres (Solanum lycopersicum), s’ha realitzat un experiment en què aquestes han estat regades amb una dilució d’àcid nítric. Aquesta metodologia ha permès simular les condicions de la pluja àcida i analitzar les seves conseqüències sobre el desenvolupament i la fisiologia de les plantes. Les dades obtingudes indiquen un creixement més lent en les tomaqueres regades amb pluja àcida i, en alguns casos, la seva mort, a diferència del que passa amb les que han estat regades amb aigua normal. Aquests resultats evidencien que la pluja àcida pot frenar el creixement de les tomaqueres i fins i tot pot posar en risc la seva supervivència, fet que pot comprometre la productivitat agrícola en zones afectades per aquest fenomen.

Tutora: Marta Bonet


Pujol Llauradó, Isaac.
Mirant el cel des de Taradell.

La contaminació lumínica és un problema ambiental creixent que afecta la visibilitat del cel nocturn. El treball se centra en el municipi de Taradell, on aquest fenomen pot manifestar-se de manera diversa a causa d'unes condicions urbanes i naturals que fan que, en funció de la ubicació, es produeixin canvis significatius en la visibilitat i, per tant, en la qualitat de l'observació. L'objectiu principal és avaluar de manera detallada com aquesta variació en les condicions de contaminació lumínica afecta l'observació del cel en tres punts diferents. El nivell d'aquesta contaminació de cada un d'aquests punts ha estat registrat utilitzant dues tècniques de mesura específiques.

Tutora: Aina Márquez


Quevedo Caballé, Josep.
Vibracions sota control. Estudi experimental de les oscil·lacions esmorteïdes viscoses.

Els edificis i ponts han de resistir forces externes, com terratrèmols o ratxes de vent molt fortes, per mantenir-se estables. En aquest context, els amortidors de fluids viscosos s’han utilitzat en l’enginyeria civil per dissipar energia. Aquests amortidors ajuden a reduir l’energia sísmica i eòlica mitjançant l’oscil·lació esmorteïda viscosa, fenomen en què l’amplitud de l’oscil·lació es redueix gradualment fins a detenir-se, gràcies a la dissipació d’energia mitjançant un fluid viscós. L’objectiu d’aquesta investigació és estudiar els paràmetres que afecten l’esmorteïment d’un oscil·lador harmònic immers en un fluid. S’analitza com la viscositat del líquid afecta el moviment vibratori d’aquest tipus d’oscil·ladors i com hi influeixen altres factors, com el tipus de ressort o la massa oscil·lant. Per portar a terme la recerca s’ha enregistrat el moviment oscil·latori en vídeo digital i s’ha analitzat a través d’un programari de recol·lecció de dades. Aquest estudi convida el lector a comprendre per què un coneixement acurat de les oscil·lacions esmorteïdes viscoses pot ajudar a salvar estructures civils i, fins i tot, vides humanes.

Tutor: Miquel Padilla


Riubrogent Comas, Anna.
Revolució Natural: Explorant noves fronteres en la lluita contra la resistència bacteriana.

Què passaria si els antibiòtics ja no tinguessin tanta eficàcia? El mal ús que se n’està fent està provocant que cada vegada més bacteris siguin resistents a alguns d’ells. Amb aquest treball es vol comprovar si l’all podria arribar a substituir els antibiòtics sintètics o, si més no, si en podria augmentar l’eficàcia. A més, també es vol comprovar si l’all negre, aliment procedent del Japó i Tailàndia, té propietats antibacterianes igual que l’all convencional, tot i haver passat un procés de fermentació. Per tal d’assolir aquests objectius, s’ha dut a terme un antibiograma amb el bacteri Serratia marcescens i diferents solucions i barreges d’all, all negre i antibiòtic. Els resultats obtinguts han permès comprovar que, tot i que l’all té propietats antibacterianes, aquestes no són tan eficaces com les dels antibiòtics, i que l’all negre no té propietats antibacterianes sobre el bacteri Serratia marcescens.

Tutora: Ariadna Palacios


Rull Hernández, Pau.
Les estrelles i el seu cicle de vida: Estudi dels cúmuls M29 i M39 a la constel·lació del cigne.

Aquest treball analitza les propietats de les estrelles dels cúmuls estel·lars oberts M29 i M39, situats a la constel·lació del Cigne, amb l’objectiu de determinar-ne l’etapa evolutiva i predir el seu destí final. A través d’observacions empíriques, processament d’imatges amb el programari Astroart i la creació de diagrames HR s’han estudiat les característiques físiques i evolutives de diverses estrelles de cada cúmul. Els resultats mostren que la majoria d’estrelles es troben en la seqüència principal i evolucionaran cap a nanes blanques, passant per una fase de gegant vermella. Estrelles amb masses superiors, com M29/22, podrien acabar la seva vida amb una explosió de supernova, formant estrelles de neutrons o fins i tot forats negres.

Tutora: Aina Márquez
Col·laboradors: Agrupació Astronòmica de Sabadell


Tarter Gallart, Duna.
L'energia ve en llauna? Impacte de les begudes estimulants i l'alcohol en la freqüència cardíaca de Daphnia Magna.

El treball neix de la constatació que hi ha un consum excessiu de begudes energètiques per part dels infants i de begudes energètiques barrejades amb alcohol per part dels adolescents. L’objectiu principal és analitzar l’impacte que té aquest consum en la freqüència cardíaca i així poder entendre els seus efectes sobre la salut del cos humà. Per a aquesta anàlisi s’ha elaborat un experiment amb la Daphnia magna sotmesa a diferents concentracions de beguda energètica, d’alcohol i de beguda energètica barrejada amb alcohol. Observant a través del microscopi, i gràcies a la transparència del cos d’aquest petit crustaci, s’han pogut comptar els batecs i determinar la freqüència cardíaca. Les principals conclusions obtingudes són que la freqüència cardíaca augmenta a mesura que augmenta la concentració de beguda energètica, però disminueix amb la concentració d’alcohol. El consum de beguda energètica barrejada amb alcohol provoca un efecte similar al de l’alcohol.

Tutora: Berta Sánchez