Stem cell bioengineering and therapy require different model systems and materials in different stages of development. If a chemically defined biomatrix system can fulfill most tasks, it can minimize the discrepancy among various setups. By screening biomaterials synthesized through a coacervation-mediated self-assembling mechanism, a biomatrix system optimal for 2D human mesenchymal stromal cell (hMSC) culture and osteogenesis is identified. Its utility for hMSC bioengineering is further demonstrated in coating porous bioactive glass scaffolds and nanoparticle synthesis for esiRNA delivery to knock down the SOX-9 gene with high delivery efficiency. The self-assembled injectable system is further utilized for 3D cell culture, segregated co-culture of hMSC with human umbilical vein endothelial cells (HUVEC) as an angiogenesis model, and 3D bioprinting. Most interestingly, the coating of bioactive glass with the self-assembled biomatrix not only supports the proliferation and osteogenesis of hMSC in the 3D scaffold but also induces the amorphous bioactive glass (BG) scaffold surface to form new apatite crystals resembling bone-shaped plate structures. Thus, the self-assembled biomatrix system can be utilized in various dimensions, scales, and geometries for many different bioengineering applications.

[ES] En un presente marcado por la continua lucha contra la contaminación y el cambio climático, la investigación en mejoras tecnológicas que permitan una transición aceptable para la sociedad hacia un futuro más ecológico ocupa un papel fundamental. En concreto, la aviación es un foco constante de innovación, ya que es considerada una función indispensable en una sociedad tan globalizada como la actual, pero con unos niveles de contaminación preocupantes. En este aspecto, el desarrollo de motores con altas eficiencias es un paso clave para la transición medioambiental. Sin embargo, estas alternativas presentan un reto tecnológico en cuanto a su gestión térmica basado, principalmente, en la necesidad de aumentar la refrigeración. En este contexto e impulsada por el proyecto "Aerodynamic upgrade of Surface Air Cooled Oil Cooler (SACOC)" de Clean Sky 2, esta tesis doctoral se centra en el estudio experimental de geometrías de intercambiadores de calor de superficie para la refrigeración del aceite motor mediante el uso del aire del flujo secundario del turbofan. Actualmente, existen una serie de limitaciones en cuanto a las capacidades para llevar a cabo un análisis y diseño detallado de este tipo de intercambiadores de calor debido a la falta de instalaciones que permitan un correcta, completa y robusta caracterización experimental. Las principales fuentes de datos se basan en cálculos numéricos validados a partir de extrapolaciones en condiciones de cuestionable aplicabilidad. A lo largo de la tesis se presentan los resultados obtenidos tras una detallada caracterización de cuatro diferentes geometrías de intercambiadores de calor empleando tanto técnicas intrusivas como ópticas. Se utiliza un banco de flujo capaz de generar una corriente de aire típica alrededor de los intercambiadores, mientras que un sistema de acondicionamiento de aceite controla el punto de operación por el lado caliente. Para recrear de manera más realista las condiciones de funcionamiento, se presenta una metodología para generar de manera automática pantallas de distorsión que pueden reproducir una distribución bidimensional de velocidades objetivo mediante la manufactura aditiva de paneles de porosidad variable. Este modelo, analizado mediante CFD y validado experimentalmente, se utiliza para reproducir el perfil de velocidades típico presente en torno al intercambiador en una circunstancia real de operación. Tras definir métricas relevantes que permitan analizar el comportamiento de las distintas geometrías, se llega a la conclusión de que los problemas aerodinámico y térmico están altamente acoplados en estos dispositivos, demostrando la necesidad de un cuidadoso diseño para mejorar las actuaciones del intercambiador. Los resultados muestran que puede llegar a obtenerse una mejora de más de un 12% en la caída de presión y casi un 20% en el intercambio de calor. Además, se ha confirmado el impacto del uso de la pantalla de distorsión, con variaciones del orden de 10% en ambas variables. Los resultados también muestran que es posible realizar una caracterización preliminar de manera fiable con un modelo impreso en 3D, en cuanto campos de velocidades, pérdidas de presión y frecuencias propias corregidas. Con el análisis llevado a cabo en esta tesis, se puede concluir que es fundamental tener una instalación experimental que reproduzca las condiciones de funcionamiento reales de un motor para realizar estudios relevantes de intercambiadores de calor. Además, es necesario el uso de métricas adecuadas junto con el desarrollo de una metodología exhaustiva, fiable y robusta. Los resultados y metodología presentados en en esta investigación pueden llegar a tener un impacto importante tanto a nivel académico como industrial, ya que abren la puerta a desarrollar sistemas de gestión térmica más eficiente en unas etapas de diseño preliminares que son más asequibles económicamente, consumen menos tiempo y tienen mayor flexibilidad para introducir modificaciones. / [CAT] En un present marcat per la lluita contínua contra la contaminació i el canvi climàtic, la recerca en millores tecnològiques que permetin una transició acceptable per a la societat cap a un futur més ecològic ocupa un paper fonamental. En concret, l'aviació és un focus constant d'innovació, ja que és considerada una funció indispensable en una societat tan globalitzada com l'actual però amb uns nivells de contaminació preocupants. En aquest aspecte, el desenvolupament de motors amb altes eficiències és un pas clau per a la transició mediambiental. Tot i això, aquestes alternatives presenten un repte tecnològic quant a la seva gestió tèrmica basat, principalment, en la necessitat d'augmentar la refrigeració. En aquest context i impulsada pel projecte "Aerodynamic upgrade of Surface Air Cooled Oil Cooler (SACOC)" de Clean Sky 2, aquesta tesi doctoral se centra en l'estudi experimental de geometries d'intercanviadors de calor de superfície per a la refrigeració de l'oli motor mitjançant l'ús de l'aire del flux secundari del turbofan. Actualment, hi ha una sèrie de limitacions quant a les capacitats per dur a terme una anàlisi i disseny detallat d'aquest tipus d'intercanviadors de calor a causa de la manca d'instal·lacions que permetin una caracterització experimental correcta, completa i robusta. Les fonts de dades principals es basen en càlculs numèrics validats a partir d'extrapolacions en condicions de qüestionable aplicabilitat. Al llarg de la tesi es presenten els resultats obtinguts després d'una detallada caracterització de quatre geometries diferents d'intercanviadors de calor emprant tant tècniques intrusives com òptiques. Sutilitza un banc de flux capaç de generar un corrent daire típic al voltant dels intercanviadors, mentre que un sistema de condicionament doli controla el punt doperació pel costat calent. Per recrear de manera més realista les condicions de funcionament, es presenta una metodologia per generar de manera automàtica pantalles de distorsió que poden reproduir una distribució bidimensional de velocitats objectiu mitjançant la manufactura additiva de panells de porositat variable. Aquest model, analitzat mitjançant CFD i validat experimentalment, sutilitza per reproduir el perfil de velocitats típic present al voltant de lintercanviador en una circumstància real doperació. Després de definir mètriques rellevants que permetin analitzar el comportament de les diferents geometries, s'arriba a la conclusió que els problemes aerodinàmic i tèrmic estan altament acoblats en aquests dispositius, demostrant la necessitat d'un disseny acurat per millorar les actuacions de l'intercanviador. Els resultats mostren que es pot arribar a obtenir una millora de més d'un 12% a la caiguda de pressió i gairebé un 20% a l'intercanvi de calor. A més, s'ha confirmat l'impacte de l'ús de la pantalla de distorsió, amb variacions de l'ordre del 10% a les dues variables. Els resultats també mostren que és possible fer una caracterització preliminar de manera fiable amb un model imprès en 3D, en tant que camps de velocitats, pèrdues de pressió i freqüències pròpies corregides. Amb l'anàlisi duta a terme en aquesta tesi, es pot concloure que és fonamental tenir una instal·lació experimental que reprodueixi les condicions de funcionament reals d'un motor per fer estudis rellevants d'intercanviadors de calor. A més, cal fer servir mètriques adequades juntament amb el desenvolupament d'una metodologia exhaustiva, fiable i robusta. Els resultats i metodologia presentats en aquesta investigació poden arribar a tenir un impacte important tant a nivell acadèmic com industrial, ja que obren la porta a desenvolupar sistemes de gestió tèrmica més eficient en unes etapes de disseny preliminars que són més assequibles econòmicament, consumeixen menys temps i tenen més flexibilitat per introduir modificacions. / [EN] In a present marked by the continuous fight against pollution and climate change, research into technological improvements that allow an acceptable transition for society towards a greener future occupies a fundamental role. Specifically, aviation is a constant focus of innovation, since it is considered an essential function in a society as globalized as today's, but with worrying levels of pollution. In this regard, the development of motors with high efficiencies is a key step for the environmental transition. However, these alternatives present a technological challenge in terms of their thermal management, based mainly on the need to increase cooling. In this context and promoted by the Clean Sky 2 "Aerodynamic upgrade of Surface Air Cooled Oil Cooler (SACOC)" project, this doctoral thesis focuses on the experimental study of surface heat exchanger geometries for engine oil cooling using the use of secondary flow air from the turbofan. Currently, there are a number of limitations regarding the capacity to carry out a detailed analysis and design of this type of heat exchanger due to the lack of facilities that allow a correct, complete and robust experimental characterization. The main data sources are based on numerical calculations validated from extrapolations under conditions of questionable applicability. The thesis presents results after a detailed characterization of four different geometries of heat exchangers using both intrusive and optical techniques. A flow bench capable of generating a typical air current around the exchangers is used, while an oil conditioning system controls the point of operation on the hot side. To more realistically recreate operating conditions, a methodology is presented to automatically generate distortion screens that can reproduce a two-dimensional distribution of target velocities through additive manufacturing of variable porosity panels. This model, analyzed by means of CFD and validated experimentally, is used to reproduce the typical speed profile present around the exchanger in a real operating circumstance. After defining relevant metrics that allow analyzing the behaviour of the different geometries, it is concluded that aerodynamic and thermal problems are highly coupled in these devices, demonstrating the need for careful design to improve the exchanger's performance. The results show that an improvement of more than 12% in pressure drop and almost 20% in heat exchange can be obtained. In addition, the impact of using the distortion screen has been confirmed, with variations of the order of 10% in both variables. The results also show that it is possible to carry out a preliminary characterization in a reliable way with a 3D printed model, in terms of velocity fields, pressure losses and corrected eigenfrequencies. With the analysis carried out in this thesis, it can be concluded that it is essential to have an experimental installation that reproduces the real operating conditions of an engine to carry out relevant studies of heat exchangers. In addition, the use of appropriate metrics is necessary together with the development of a comprehensive, reliable and robust methodology. The results and methodology presented in this research can have a significant impact both at an academic and industrial level, since they open the door to developing more efficient thermal management systems in preliminary design stages that are more affordable, consume less time and have more flexibility to make changes. / The respondent wishes to acknowledge the financial support received through the Programa de Apoyo para la Investigación y Desarrollo (PAID) of Univer- sitat Politècnica de València under grant PAID-01-20 n◦ 21589. This project has received funding from the Clean Sky 2 Joint Undertak- ing under the European Unions Horizon 2020 research and innovation pro- gramme under grant agreement No 831977 Aerodynamic upgrade of Sur- face Air-Cooled Oil Coolers (SACOC) / Felgueroso Rodríguez, A. (2023). Aerothermal Characterisation of Surface Heat Exchangers for Turbofans [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/195852

The aim of this study is to optimize the storage and shipping processes of Plasma Separation Cards (PSC) by developing a novel prototype designed to reduce manual labore and ensure sample integrity. An experimental design was employed to address current limitations in PSC handling. These limitations include labor-intensive processes and potential sample degradation. In this approach rigorous testing was done to evaluate the prototype's performance in various environments and different materials. The research in this study include lab testing of samples stored in the prototype, assessment of different storage conditions and analysis of shipping processes. The main research question was: “How can a prototype for PSC storage be optimized to reduce manual labor in PSC handling while ensuring sample integrity during storage and shipping?”. To answer this question the prototype was tested for its effectiveness in reducing storage space and facilitating automated handling The findings of this study show that the prototype that was created can significantly reduce the required storage space while still being usable by liquid handling robots. During the study it was noted that minor misalignment issues were present due to the limitations of the type of 3D printers used. These issues could be addressed with more precise printing technologies such as Stereolithography (SLA) or Selective Laser Sintering (SLS). Both materials used in this study, PLA (Polylactic acid) and PETG (Polyethylene Terephthalate Glycol) materials were found suitable for storing PSC samples under most conditions. However, the measurements for the samples with PLA indicated limitations at 65 °C under certain conditions, making PETG a safer choice under higher temperature. The study contributes to the field by providing an innovating solution for PSC sampling that is scalable. This enhances the possibility for remote monitoring end predictive diagnostics. The prototype indicates a promising direction for future research and application and medical diagnostics by improving operational efficiency while aligning with sustainability goals. This study explores the following aspects: sample handling, storage and shipping. The practical implication includes reduced manual labor, minimized human error and increased efficiency for these aspects.

Innerhalb dieser Arbeit wird ein Fertigungsverfahren entwickelt und erprobt, das den additiven Aufbau von großvolumigen faserverstärkten Kunststoffbauteilen in Skelettbauweise erlaubt. Dafür wird ein modifizierter Extruder zusammen mit einer speziellen Kinematik genutzt. Der Fokus liegt auf der Analyse des Einflusses der Steuergrößen auf geometrische und mechanische Eigenschaften, sowie Haftung im Bauteil. Hinsichtlich der geometrischen Eigenschaften wird ein Prozessmodell entwickelt, das die Abhängigkeit der Strangbreite und -höhe von den Steuergrößen darstellt. Durch experimentelle Untersuchungen werden die Prozessgrenzen und an diesen auftretende Effekte ermittelt. Das Verfahren weist hier große Freiräume auf. So können z.B. mit einer 1 mm Düse Strangbreiten von 1,2 bis 3,2mm erzielt werden. Die mechanischen Eigenschaften in Strangrichtung erreichen im 3D-Druck annähernd die Steifigkeit und Festigkeit der Spritzgießreferenz. Prozessbedingt ist eine Porosität im Material nicht ganz vermeidbar, allerdings sind die Fasern stark ausgerichtet und die Faserlänge im Granulat bleibt im Prozess weitestgehend erhalten. Mittels direktem 3D-Drucken auf endlosfaserverstärktes Tape kann mit Vorheizen des Tapes ein guter Haftverbund generiert werden. Ergänzend wurden zwei Komponenten entwickelt, die für eine Industrialisierung des Prozesses entscheidend sind: Zum einen wurde ein neues Düsenkonzept vorgestellt, das eine schnelle Anpassung des Massestroms während des 3D-Druckens ermöglicht. Zum anderen wurde eine Temperierdüse vorgestellt, mit der mittels Konvektion der abgelegte Strang gekühlt bzw. erhitzt werden kann.:1 Einleitung 2 Zielstellung 3 Literaturübersicht 4 Konzeption eines neuartigen 3D-Druck-Verfahrens 5 Analyse der kinematischen Eigenschaften 6 Betrachtung der Haftungsmechanismen 7 Untersuchung der mechanischen Eigenschaften 8 Weiterentwicklung von Anlagenkomponenten 9 Zusammenfassung und Ausblick / In this thesis, a manufacturing process is presented which enables the additive manufacturing of largevolume fibre-reinforced plastic components in skeleton construction by using an extruder together with special kinematics. The focus is on the analysis of the influence of the control variables on geometric and mechanical properties, as well as adhesion in the component. With regard to the geometric properties, a process model is being developed that shows the dependence of the strand width and height on the control variables. Experimental investigations are used to determine the process limits and the effects occurring at these limits. The procedure knows here large free spaces, so e.g. with a 1 mm nozzle strand widths of 1,2 bis 3,2mm can be obtained. The mechanical properties in the strand direction in 3D printing approximate the stiffness and strength of the injection molding reference. Due to the process, porosity in the material cannot be completely avoided, however, the fibers are strongly oriented and the fiber length in the granulate is largely retained in the process. Direct 3D printing on continuous fiber-reinforced tape can be used to generate a good adhesive bond by preheating the tape. In addition, two components were developed that are decisive for industrializing the process: On the one hand, a new nozzle concept was introduced that enables rapid adjustment of the mass flow during 3D printing. On the other hand, a nozzle was presented with which the deposited strand can be cooled or heated by convection.:1 Einleitung 2 Zielstellung 3 Literaturübersicht 4 Konzeption eines neuartigen 3D-Druck-Verfahrens 5 Analyse der kinematischen Eigenschaften 6 Betrachtung der Haftungsmechanismen 7 Untersuchung der mechanischen Eigenschaften 8 Weiterentwicklung von Anlagenkomponenten 9 Zusammenfassung und Ausblick

[ES] Esta tesis documenta el desarrollo de un proyecto industrial desde sus inicios, abarcando desde la investigación de usuario hasta la puesta en marcha de una empresa y la fabricación de un producto novedoso. El proyecto se ha centrado en el sector de la danza clásica, un área tradicional y con escasa innovación, con el objetivo de introducir en el mercado unas zapatillas de punta vanguardistas, que resolvieran los problemas reales de las bailarinas. A lo largo del desarrollo, se han aplicado las metodologías Design Thinking y Lean Startup, las cuales han permitido conocer en profundidad las necesidades de los distintos perfiles de bailarina e iterar rápidamente sobre el diseño de las zapatillas a través de testeos continuos con usuarias finales. Previamente al diseño, se realizó un exhaustivo estudio de patentes para asegurar que el diseño final fuera registrable, ya que uno de los objetivos principales era proteger legalmente la innovación. El resultado, unas puntas de ballet con estructura interna polímerica y almas intercambiables, demuestra la viabilidad de crear un producto innovador de manera ágil y con recursos limitados. Las zapatillas desarrolladas han sido diseñadas específicamente para mejorar la durabilidad, adaptabilidad y comodidad, factores identificados como cruciales en la investigación de usuario. A través del uso de polímeros y técnicas de fabricación avanzadas, como la impresión 3D, se ha obtenido una zapatilla con una durabilidad significativamente superior a la de los modelos tradicionales. El proceso no ha estado exento de desafíos, como las limitaciones impuestas por la necesidad de patentamiento y los tiempos prolongados de fabricación inherentes a los productos físicos. Sin embargo, la implementación del concepto de Producto Mínimo Viable (PMV) ha permitido realizar ajustes basados en la retroalimentación del mercado, reduciendo riesgos y optimizando el diseño final. A pesar de que las barreras económicas y logísticas han llevado a la decisión de no continuar con la comercialización del producto, la investigación abre nuevas líneas de trabajo, especialmente en la personalización de componentes mediante tecnologías emergentes. Esta tesis no solo valida la aplicación de metodologías ágiles en el desarrollo de productos físicos, sino que también destaca la importancia de evolucionar en ámbitos tradicionales como el de la danza clásica. Aunque la innovación es necesaria, este sector avanza con lentitud, y persisten defensores de enfoques tradicionales tanto en la educación como en las herramientas. Será necesario un tiempo para que las nuevas generaciones, más receptivas al cambio, impulsen una transformación progresiva / [CA] Aquesta tesi documenta el desenvolupament d'un projecte industrial des dels seus inicis, abastant des de la investigació d'usuari fins a la posada en marxa d'una empresa i la fabricació d'un producte nou. El projecte s'ha centrat en el sector de la dansa clàssica, una àrea tradicional i amb escassa innovació, amb l'objectiu d'introduir en el mercat unes sabatilles de punta avantguardistes, que resolgueren els problemes reals de les ballarines. Al llarg del desenrotllament, s'han aplicat les metodologies Design Thinking i Lean Startup, les quals han permés conéixer en profunditat les necessitats dels diferents perfils de ballarina i iterar ràpidament sobre el disseny de les sabatilles a través de testeigs continus amb usuàries finals. Prèviament al disseny, es va realitzar un exhaustiu estudi de patents per a assegurar que el disseny final fora enregistrable, ja que un dels objectius principals era protegir legalment la innovació. El resultat, unes puntes de ballet amb amb estructura interna polimèrica i plantilles intercanviables, demostra la viabilitat de crear un producte innovador de manera àgil i amb recursos limitats. Les sabatilles desenvolupades han sigut dissenyades específicament per a millorar la durabilitat, adaptabilitat i comoditat, factors identificats com a crucials en la investigació d'usuari. A través de l'ús de polímers i tècniques de fabricació avançades, com la impressió 3D, s'ha obtingut una sabatilla amb una durabilitat significativament superior a la dels models tradicionals. El procés no ha estat exempt de desafiaments, com les limitacions imposades per la necessitat de patentatge i els temps prolongats de fabricació inherents als productes físics. No obstant això, la implementació del concepte de Producte Mínim Viable (PMV) ha permés realitzar ajustos basats en la retroalimentació del mercat, reduint riscos i optimitzant el disseny final. A pesar que les barreres econòmiques i logístiques han portat a la decisió de no continuar amb la comercialització del producte, la investigació obri noves línies de treball, especialment en la personalització de components mitjançant tecnologies emergents. Aquesta tesi no sols valida l'aplicació de metodologies innovadores en el desenvolupament de productes físics, sinó que també destaca la importància d'evolucionar en àmbits tradicionals com el de la dansa clàssica. Encara que la innovació és necessària, aquest sector avança amb lentitud, i persisteixen defensors d'enfocaments tradicionals tant en l'educació com en les eines. Serà necessari un temps perquè les noves generacions, més receptives al canvi, impulsen una transformació progressiva. / [EN] This thesis documents the development of an industrial project from its inception, encompassing user research, the establishment of a company, and the manufacture of a novel product. The project has focused on the classical dance sector, a traditional area with limited innovation, with the aim of introducing avant-garde pointe shoes to the market that address the real issues faced by dancers. Throughout the development, the methodologies of Design Thinking and Lean Startup were applied, which allowed for an in-depth understanding of the needs of various dancer profiles and facilitated rapid iteration on the shoe design through continuous testing with end users. Prior to the design phase, an exhaustive patent study was conducted to ensure that the final design would be registrable, as one of the primary objectives was to legally protect the innovation. The result, a pair of ballet pointe shoes with a polymeric internal structure and interchangeable shanks, demonstrates the feasibility of creating an innovative product in an agile manner with limited resources. The developed shoes were specifically designed to improve durability, adaptability, and comfort¿factors identified as crucial in user research. Through the use of polymers and advanced manufacturing techniques, such as 3D printing, a shoe with significantly greater durability than traditional models was achieved. The process was not without challenges, such as the limitations imposed by the need for patenting and the prolonged manufacturing times inherent to physical products. However, the implementation of the Minimum Viable Product (MVP) concept allowed for adjustments based on market feedback, thereby reducing risks and optimising the final design. Despite the economic and logistical barriers that led to the decision not to proceed with the commercialisation of the product, the research opens new avenues of work, particularly in the personalisation of components through emerging technologies. This thesis not only validates the application of innovative methodologies in the development of physical products but also underscores the importance of evolving within traditional fields such as classical dance. Although innovation is necessary, this sector progresses slowly, and there are still staunch advocates of traditional approaches in both education and tools. It will take time for the new generations, more receptive to change, to drive a progressive transformation. / García De Val, S. (2024). Desarrollo de unas puntas de ballet mediante la aplicación de las metodologías Design Thinking y Lean Startup [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/214335

Green Relationship is a design solution attempting to raise awareness toward the environment and reduce consumerism. Waste generation and pollution have become major concerns of many governments, municipalities, organizations and individuals around the world since they are affecting human wellbeing and the environment. As an MFA student with VCUQatar, I chose to use design to contribute in protecting the environment hoping to make a difference in life. The thesis includes a research and a design component. The research explores the recycling programs and facilities in Qatar, the governmental and private sector actions toward waste generation and collection, as well as precedent solutions applied around the world. Furthermore, it includes a survey on recycling to gather and analyze the community’s feed back in order to come up with a solution that aims to change people’s behavior toward waste generation and to promote green lifestyle. The design component defines the Green Relationship as the personal connection between the individual and the silent partner, “the environment.” It fulfills the basic survival needs, “food and water,” and the one and only independency need, “oxygen.” The elements of the Green Relationship are the projection of the generic relationships elements we know of through the theory of “Humimicing” that I introduce in my thesis. Humimicing is the design theory that mimics human innate attributes and behaviors to develop design concepts to be applied in different industries. Every element of the Green Relationship is visualized through a different design discipline similar to its nature. Therefore, interactive, product and critical designs are the mediums used to represent Green Communication, Care and Ethics respectively through public installation, experimentation and conceptual design definition. The thesis methodology, which is “Make it Personal,” concludes in creating the Green Relationship that aims to change the behavior of individuals and ultimately to reach out to the wider community. Under the maxim, “Green is not just a color; it is a Lifestyle,” the thesis promotes the use of design to inspire people, designers and manufacturers to consume less and generate less waste in order to save natural resources and the environment.