LA ESCASEZ DE AGUA DEBIDO AL DEFICIT HIDRICO O A LA CONTAMINACION DE ESTE RECURSO ES UNO DE LOS GRANDES RETOS QUE LA HUMANIDAD DEBERA AFRONTAR EN LAS PROXIMAS DECADAS. SEGUN LA ONU, TODOS LOS DIAS A NIVEL MUNDIAL, 2 MILLONES DE TONELADAS DE AGUAS RESIDUALES, RESIDUOS INDUSTRIALES Y AGRICOLAS SE DESCARGAN AL MEDIO ACUATICO, AFECTANDO A LA CALIDAD DE LOS RECURSOS HIDRICOS DISPONIBLES. EN ESTE SENTIDO, LA PRESENCIA DE CONTAMINANTES EMERGENTES EN LOS EFLUENTES DE ESTACIONES DEPURADORAS DE AGUAS RESIDUALES ES UN PROBLEMA MUNDIAL POR SUS EFECTOS POTENCIALMENTE ADVERSOS EN EL ECOSISTEMA Y LA SALUD HUMANA. AUNQUE EN LA ACTUALIDAD EXISTEN TECNOLOGIAS DE TRATAMIENTO QUE PUEDEN SOLUCIONAR ESTE PROBLEMA, COMO LA OXIDACION AVANZADA O MEMBRANAS, ESTAS REQUIEREN DE UN CONSUME ENERGETICO Y COSTES DE CONSTRUCCION Y MANTENIMIENTO ELEVADOS. EL GRUPO DE INVESTIGACION HA DEMOSTRADO QUE EXISTEN TRATAMIENTOS ALTERNATIVOS DE BAJO COSTE, COMO HUMEDALES CONSTRUIDOS Y MICROALGAS, CAPACES DE ATENUAR CONTAMINANTES EMERGENTES. ADEMAS, HA EVIDENCIADO QUE LA VEGETACION TIENE UN PAPEL MUY IMPORTANTE, POR INCREMENTO DE LA TASA DE BIODEGRADACION DE LOS CONTAMINANTES. NO OBSTANTE, ESTAS TECNOLOGIAS REQUIEREN DE AREAS SUPERFICIALES MUY ELEVADAS Y LUZ PARA REALIZAR LA FOTOSINTESIS. LA IDEA REVOLUCIONARIA DE LA PROPUESTA RADICA EN DISFRUTAR DE LAS VENTAJAS DE LA FITO/FICOREMEDIACION EN LA BIODEGRADACION DE CONTAMINANTES, PERO SIN LA PRESENCIA DE VEGETACION Y POR TANTO DISMINUIR EL TAMAÑO Y NECESIDADES DE LUZ DE ESTAS TECNOLOGIAS. EL PROYECTO SIMAGUA TIENE COMO OBJETIVOS IDENTIFICAR LAS SEÑALES QUIMICAS QUE DIRIGEN LA SIMBIOSIS Y QUE CONLLEVAN UN INCREMENTO EN LA TASA DE BIODEGRADACION DE CONTAMINANTES, Y DISEÑAR TECNOLOGIAS DE TRATAMIENTO DE AGUAS BASADAS EN PROCESOS SIMBIOTICOS SIMULADOS. LA PROPUESTA ES ALTAMENTE INTERDISCIPLINAR Y SE REALIZARA MEDIANTE LA COMBINACION DE LOS MAS RECIENTES AVANCES CIENTIFICOS Y TECNOLOGICOS EN EL CAMPO DE LA QUIMICA ANALITICA, METABOLOMICA E INGENIERIA AMBIENTAL.

LA LESION MEDULAR ES UNA DE LAS CAUSAS MAS COMUNES QUE AFECTAN EL CONTROL DEL MOVIMIENTO PARA UNA VIDA INDEPENDIENTE Y CON SECUELAS NEGATIVAS COMO EL DETERIORO DE OTRAS FUNCIONES BIOLOGICAS, EXCLUSION SOCIAL Y LABORAL. NO EXISTE CURA PARA LA LM Y A PESAR DE UNA REHABILITACION BASADA EN TRATAMIENTOS INTENSIVOS, ROBOTS REHABILITADORES O TRATAMIENTOS FARMACOLOGICOS, LA MAYORIA DE LOS PACIENTES CON LESIONES MEDULARES INCOMPLETAS PRESENTAN UNA RECUPERACION MOTORA INSUFICIENTE. LAS LESIONES MEDULARES TIENEN COMO CONSECUENCIA LA PERDIDA DE TRANSMISION DE INFORMACION SENSITIVOMOTORA DESCENDENTE Y ASCENDENTE ENTRE EL CEREBRO Y LA PERIFERIA DEL SISTEMA MUSCULOESQUELETICO. EL OBJETIVO DEL PROYECTO ES VERIFICAR SI EXISTE UN EFECTO SINERGICO SIGNIFICATIVO MEDIANTE LA COMBINACION CONTROLADA DE LA ESTIMULACION MEDULAR TRANSCUTANEA Y LA ESTIMULACION SUPERFICIAL CEREBRAL CON CORRIENTE DIRECTA, SINCRONIZADAS DE MANERA CONTROLADA CON EXOESQUELETOS ROBOTICOS DE REHABILITACION DE LA MARCHA EN PACIENTES CON LESIONES MEDULARES INCOMPLETAS. EL PROYECTO VALIDARA EL CONCEPTO DE INTERVENCION HIBRIDA DE NEUROPROTESIS MEDULAR Y EXOESQUELETO ROBOTICO, EN COMBINACION CON ESTIMULACION CEREBRAL PARA LA REHABILITACION DE LA MARCHA: - SE ESTUDIARAN TECNICAS DE ESTIMULACION SELECTIVA DE REDES MEDULARES RELEVANTES INVOLUCRADAS EN LA EXCITABILIDAD ESPINAL ASOCIADA A UN RECLUTAMIENTO MUSCULAR INDUCIDO, - MEDIANTE LA CARACTERIZACION DE LAS RESPUESTAS DE LA CEREBRALES Y ESPINALES EN LAS PROPIEDADES DE DISPARO DE LAS MOTONEURONAS Y EL EFECTO DE DICHOS CAMBIOS EN LA EXCITABILIDAD DEL TRACTO CORTICO-ESPINAL, SE PRODUCIRA UN TRATAMIENTO SINERGICO DE TRES INTERVENCIONES TERAPEUTICAS PARA LA RECUPERACION MOTRIZ Y DE LA FUNCION DE LA MARCHA - MEDIANTE UN MODELO BASADO EN LA RESPUESTA NEUROMUSCULAR Y MECANICA, SE DETERMINARA SI LA COMBINACION CONTROLADA DE ESTIMULACION ESPINAL Y CEREBRAL EN SINERGIA CON UN EXOESQUELETO ROBOTICO ES BENEFICIOSA PARA LA RECUPERACION MOTRIZ DE LAS EXTREMIDADES INFERIORES.

EL CONTROL DEL COMPORTAMIENTO DE FOTONES A ESCALA NANOMETRICA ES UNO DE LOS RETOS FUNDAMENTALES DE LA CIENCIA MODERNA. EN ESTE SENTIDO, ESTE PROYECTO TIENE COMO OBJETIVO EXTENDER EL LIMITE DE LA FOTONICA TOPOLOGICA A LA ESCALA NANOMETRICA EXPLOTANDO EL CONFINAMIENTO ESPACIAL QUE PROPORCIONA LA PLASMONICA. NANO-TOPO ES UN PROYECTO AMBICIOSO QUE PRETENDE USAR LA "TOPOLOGIA" EN CIERTOS ASPECTOS DE LA NANOFOTONICA PARA OBTENER FENOMENOLOGIA NUEVA EN LA NANOESCALA. MAS EN CONCRETO, CON ESTA PROPUESTA PRETENDEMOS EXPLORAR LOS SIGUIENTES PUNTOS INTERCONECTADOS: 1. "HOTSPOTS" ELECTTOMAGNETICOS PROTEGIDOS. COMBINACION DE SISTEMAS PLASMONICOS CON EL CONCEPTO DE AISLANTES TOPOLOGICOS (PREMIO NOBEL DE FISICA 2016), ESTO ES, AISLANTES TOPOLOGICOS PLASMONICOS 1D/2D QUE PRESENTEN, A PARTIR DEL MODELO DE SU, SCHRIEFFER AND HEEGER (SSH), ESTADOS PROTEGIDOS TIPO HOTSPOTS (GRANDES CONCENTRACIONES DE CAMPO ELECTROMAGNETICO A ESCALA NANOMETRICA) CON NOTABLE RESISTENCIA AL DESORDEN. 2. LASING SINTONIZABLE DE UNA NANOPARTICULA AISLADA QUE SEA AISLANTE TOPOLOGICO. SE PRETENDE MANIPULAR LOS NIVELES DE ENERGIA DISCRETOS DE NANOPARTICULAS TOPOLOGICAS CON EL FIN DE OBTENER LASING AL BOMBEARLAS CON LUZ. ESTOS SISTEMAS PODRIAN DISFRUTAR DE UN NIVEL DE SINTONIZACION SIN PRECEDENTES ACTUANDO SIMPLEMENTE SOBRE FORMA, DIMENSION Y ENERGIA DE FERMI DE LA NANOPARTICULA TOPOLOGICA. 3. DETECCION PLASMONICA DE PARAMETROS TOPOLOGICOS MAGNETO-ELECTRICOS. SE PRETENDE EXPLOTAR LA ENORME SENSIBILIDAD PLASMONICA A LAS VARIACIONES DEL MEDIO CIRCUNDANTE PARA MEDIR PARAMETROS IMPORTANTES DE UN AISLANTE TOPOLOGICO, COMO EL TERMINO ¿THETA¿ EN EL LAGRANGIANO ELECTROMAGNETICO (TEORIA DE ZHANG), QUE PRESENTA UNA FORMA ANALOGA A LA TEORIA DE "AXION ELECTRODYNAMICS" ESTUDIADA EN FISICA DE PARTICULAS. FINALMENTE, HAY QUE DESTACAR QUE, SIENDO NANO-TOPO UN PROYECTO EMINENTEMENTE TEORICO, SE IMPLICARA A GRUPOS EXPERIMENTALES LIDERES INTERNACIONALES, COMO FIGURA EN EL EQUIPO DE TRABAJO.