Tot el que ens envolta és quiral, per tant, una de las propietats més importants que recau en la disposició i la acció de fàrmacs ve donada por la quiralitat de la substància activa. En conseqüència, la estereoquímica representa un camp actiu, canviant i desafiant que combina diferents disciplines de las ciències naturals que condueixen als resultats més espectaculars. En aquest context, la present tesis es centra en: i) el desenvolupament de nous sistemes catalítics per a la producció de substàncies quirals, ii) la comprensió dels mecanismes de reacció posteriors, i iii) el disseny de processos més ecològics i sostenibles. Bio-nanohíbrids amb una alta varietat de propietats van ser obtinguts mitjançant la immobilització de la L-leucina i la poli-L-leucina en l’espai entre capes de materials del tipus hidrotalcita. Aquests catalitzadors són ecològics, fàcils de sintetitzar i no requereixen pre-activació. Substàncies amb una aplicació potencial en la indústria química i farmacèutica van ser obtingudes utilitzant aquests nanohíbrids com a catalitzadors, emprant un únic reactor, en la reacció d’addició aldòlica i la reacció de condensació de Claisen-Schmidt /epoxidació Juliá-Colonna. La cooperació entre la ciència de superfícies i la catàlisis va permetre revelar el verdader mecanisme de Juliá-Colonna mitjançant l’anàlisi amb micro-balança de cristall de quarts amb dissipació (QCM-D). Per últim, però no menys important, els reactors híbrids de membrana catalítica es poden utilitzar en la transformació de reaccions complexes en altres més trivials, com la producció de peròxid d’hidrogen in-situ i la posterior epoxidació de la calcona. / Todo lo que nos rodea es quiral, por lo tanto, una de las propiedades más importantes que subyace en la disposición y la acción de fármacos está dada por la quiralidad de la sustancia activa. En consecuencia, la estereoquímica representa un campo activo, cambiante y desafiante que combina diferentes disciplinas de las ciencias naturales que conducen a los resultados más espectaculares. En este contexto, la presente tesis se centra en: i) el desarrollo de nuevos sistemas catalíticos para la producción de sustancias quirales, ii) la comprensión de los mecanismos de reacción posteriores, y iii) el diseño de procesos más ecológicos sostenibles. Bio-nanohíbridos con una alta variedad de propiedades se obtuvieron mediante la inmovilización de L-leucina y poli-L-leucina en el espacio entre capas de materiales del tipo hidrotalcita. Estos catalizadores son ecológicos, fáciles de sintetizar y no requieren pre-activación. Sustancias con una aplicación potencial en la industria química y farmacéutica se obtuvieron utilizando estos nanohíbridos como catalizadores, empleando un único reactor, en la reacción de adición aldólica y la reacción de condensación de Claisen-Schmidt /epoxidación Juliá-Colonna. La cooperación entre la ciencia de superficies y la catálisis permitió revelar al verdadero mecanismo de Juliá-Colonna mediante el análisis con micro-balanza de cristal de cuarzo con disipación (QCM-D). Por último, pero no menos importante, los reactores híbridos de membrana catalítica se pueden emplear en la transformación de reacciones complejas en otras más triviales, como la producción de peróxido de hidrógeno in-situ y posterior epoxidación de la calcona. / Everything around us is chiral, thus, one of the most important properties which underlies the drug disposition and action is given by the chirality of the active substance. Consequently, stereochemistry represents an active, changing, and challenging field which combines different disciplines of natural sciences that lead to the most spectacular findings. In this context, the present thesis focuses on: i) the development of new catalytic systems for the production of chiral substances, ii) the understanding of the subsequent reaction mechanisms, and iii) the design of greener sustainable processes. Bio-nanohybrid materials with a high variety of properties were obtained by immobilizing L-leucine and poly-L-leucine in the interlayer space of hydrotalcite-type materials. These catalysts are eco-friendly, are facile to synthesize, and no pre-activation is required. Substances with potential application in pharmaceutical or fine chemical industries were obtained using these nanohybrids as catalysts in the aldol addition reaction and the one-pot Claisen-Schmidt condensation / Juliá-Colonna epoxidation reaction. Cooperation between surface science and catalysis revealed the real Juliá-Colonna mechanism by using quartz crystal microbalance with dissipation (QCM-D) analysis. Last but not the least, hybrid catalytic membrane reactors can be employed in transforming complex reactions into simpler ones, like the production of hydrogen peroxide in-situ and subsequent epoxidation of chalcone.

Les competències socials juguen un paper molt important en l'activitat professional dels enginyers. Moltes institucions d'acreditació de plans d'estudis (ABET, IChemE, EUR-ACE, etc.) emfatitzen la necessitat de formar els futurs enginyers en l'àmbit d'aquestes competències paral·lelament a les competències tècniques tradicionals. Tot i això, a la dificultat de dissenyar una forma d'ensenyar i practicar aquestes competències socials, hem d'afegir el problema de poder avaluar objectivament el nivell competencial de l'estudiant. En aquesta tesis introduïm la iniciativa de l'ETSEQ per implementar una metodologia sistemàtica i objectiva per avaluar les competències socials. Parlarem i analitzarem els resultats obtinguts a través de l'aplicació d'aquesta metodologia en l'ensenyament d'Enginyeria Química a l'ETSEQ. La metodologia està centrada, des d'un punt de vista epistemològic,en allò que els estudiants fan i es pot observar, com un indicador objectiu del que s'espera d'un enginyer en l'àmbit professional, en el context dels Projectes Integrats realitzats durant els estudis. Considerant que el comportament humà és intrínsicament variable i l'observació és subjectiva, hem dissenyat una metodologia 360º amb molts participants i en situacions diferents, a través de la qual les qualificacions mitjanes obtingudes reflecteixen significativament les competències socials de l'estudiant avaluat. Els resultats mostren que la metodologia és estadísticament correcta i permet diferenciar entre els membres d'un mateix equip. L'apreciació del nivell competencial es comparat amb altres fonts externes d'avaluació. En totes les comparacions, l'acord mostrat entre elles, tenint en compte l'ampli marge de confiança d'un tema d'aquesta naturalesa, és molt bo. Així doncs, donat un entorn educatiu propici en el que els estudiants puguin demostrar les seves competències socials, la metodologia dissenyada proporciona uns resultats que poden servir per molts propòsits educatius. Resumint, el coneixement del nivell competencial dels estudiants obre un ampli ventall d'activitats educatives amb l'objectiu de fomentar un conjunt d'habilitats que faran que els futurs enginyers siguin excel·lents professionals. / Las competencias sociales juegan un papel muy importante en la actividad profesional de los ingenieros. Muchas instituciones de acreditación de planes de estudios (ABET, IChemE, EUR-ACE, etc.) enfatizan la necesidad de formar a los futuros ingenieros en el ámbito de estas competencias paralelamente a las competencias técnicas tradicionales. Sin embargo, a la dificultad de diseñar una forma de enseñar y practicas estas competencias sociales, debemos añadir el problema de poder evaluar objetivamente el nivel competencial del estudiante. En esta tesis introducimos la iniciativa de la ETSEQ para implementar una metodología sistemática e objetiva para evaluar las competencias sociales. Hablaremos y analizaremos los resultados obtenidos a través de la implementación de esta metodología en los estudios de Ingeniería Química de la ETSEQ. La metodología está basada, desde un punto de vista epistemológico, en aquello que los estudiantes hacen y se puede observar, como un indicador objetivo de lo que se espera de un ingeniero en el ámbito profesional, en el contexto de los Proyectos Integrados realizados durante los estudios. Considerando que el comportamiento humano es intrínsecamente variable y la observación es subjetiva, hemos diseñado una metodología 360º con muchos participantes y en situaciones diferentes, a través de la cual las calificaciones medias obtenidas reflejan significativamente las competencias sociales del estudiante evaluado. Los resultados muestran que la metodología es estadísticamente correcta y permite diferenciar entre los miembros de un mismo equipo. La apreciación del nivel competencial se compara con otras fuentes externas de evaluación. En todos los casos, el acuerdo mostrado entre esas comparaciones, teniendo en cuenta el amplio margen de confianza de un tema de esta naturaleza, es muy bueno. Así pues, en un entorno educativo adecuado en el que los estudiantes puedan demostrar sus competencias sociales, la metodología diseñada proporciona unos resultados que pueden servir para muchos propósitos educativos. En resumen, el conocimiento del nivel competencial de los estudiantes abre un amplio abanico de actividades dirigidas a fomentar un conjunto de habilidades que harán que los futuros ingenieros sean excelentes profesionales. / Social competencies play a very important role in the professional activity of engineers. Many institutions of studies accreditation (ABET, IChemE, EUR-ACE, etc.) emphasize the need of educate the future engineers on these competencies as well as on the traditional technical competencies. However, to the intrinsic difficulty of devising the way of teaching and practicing social competencies we have to add the problem of a faithful assessment of the student’s social competency level. In this thesis we introduce the initiative taken at the ETSEQ for a systematic and objective method of social competency assessment. We review and discuss the results from the application of the method to the whole degree of Chemical Engineering of the ETSEQ. The method is epistemologically centered on what the student does and can be observed, as the objective indicator of what would professionally expected for an engineer, in the context of the Integrated Projects carried on during the studies. Since human behavior is intrinsically variable and the observation, subjective, we have introduced a 360º survey, from many participants and in many times, so that the average of the marks obtained have a significant reflection of what the social capacities of the student are. The results indicate that the methodology is reliable and produce distinct results for the members of the same team. The appreciation of the social competency level is compared to different external sources of assessment. In all cases, the agreement within the wide margin of confidence conceded to a topic of this kind is very good. Given the appropriate educational environment in which the social abilities of the students are put in evidence, the method devised produces results that can serve to many educational purposes. In summary, the knowledge of the students’ social competency level opens a broad range of educational activities aiming at fostering the appropriate set of abilities that would make the future engineer an excellent professional.

La demanda de energía en el mundo va en aumento año a año. Los sistemas de producción y patrones de consumo actuales son insostenibles. Existe la necesidad de desarrollar nuevas formas de satisfacer no sólo, la demanda de energía y producción de compuestos químicos, sino también de encontrar una forma de hacerlo que sea amigable con el ambiente. El glicerol, como recurso biomásico, representa una alternativa a esto. El catalizador cumple un papel clave en el mecanismo de rompimiento de los enlaces C-C y C-O del glicerol, y modula la selectividad hacia los productos deseados. Debido a esto, el presente trabajo de investigación desea contribuir en el desarrollo de catalizadores para su aplicación en la transformación catalítica de glicerol a productos químicos de alto valor. Además, ayudar al entendimiento de la relación entre la estructura del catalizador y la actividad catalítica. La atención de esta investigación se centra en la conversión de glicerol sobre catalizadores de níquel, cuya principal desventaja es su baja estabilidad debido a la deposición de carbón. Cómo mejorar la estabilidad de los catalizadores de níquel es aún un tema de debate. Se estudió la conversión catalítica de glicerol en fase gas sobre un catalizador de Ni/γ-Al2O3 a presión atmosférica, 573 K y en presencia de hidrógeno en un reactor de lecho fijo. La temperatura de reducción del catalizador fue empleada como parámetro para evaluar su efecto sobre la actividad catalítica. Además, el efecto de la introducción de Cu en el catalizador de Ni/γ-Al2O3 sobre la conversión del glicerol fue también estudiado. Diferentes razones atómicas Ni/Cu (8/1, 4/1, 2/1, 1/1, 1/2, 1/4, 1/8) fueron estudiadas. / World demand for energy, chemicals and products is increasing every year. Current production systems and consumption patterns are now unsustainable. New alternative ways must be developed to satisfy not only the energy needs and the production of chemicals but also for a more friendly effect on the environment. Biomass resources such as glycerol represent one alternative to this. The catalyst role in the mechanism of the cleavage of the C-C and C-O bonds which modulates the routes in the glycerol conversion is the key to control the selectivity to target products. Because of that, this research work wishes to contribute with the development of catalysts for the catalytic transformation of glycerol to high value-added chemicals, and to understand the catalyst structure relationship with the catalytic performance. The attention of the present research is devoted to the glycerol hydrogenolysis over Ni based catalysts. The catalytic conversion of glycerol in gas phase over Ni/γ-Al2O3 catalyst at atmospheric pressure and 573 K in the presence of hydrogen in a fixed bed reactor was studied. Different reduction temperatures of the Ni samples were used as parameter to evaluate its effect on the catalytic performance. Then, the effect of Cu introduction into Ni in the catalytic glycerol conversion was also studied. Different Ni/Cu atomic ratios of 8/1, 4/1, 2/1, 1/1, 1/2, 1/4, 1/8 were studied.

Aquesta tesis es divideix en tres blocs on s’analitza l’efecte de diferents règims de flux en reaccions químiques. El primer bloc analitza una base de dades obtinguda a partir de simulació numèrica d’un flux reactiu i turbulent en una canal a baix nombre de Reynolds. Un dels reactius es alliberat al llarg del centre del canal i l’altre prop de les parets. Aquesta distribució produeix dues capes de barreja reactiva. Les fluctuacions de la concentració de les especies químiques es processen per determinar la contribució de les fluctuacions a petita i a gran escala en les capes de barreja. L’anàlisi s’estén per explicar les estructures de flux obtingudes. El segon bloc estudia un flux laminar i reactiu en una cavitat cilíndrica amb la paret superior rotativa. L’efecte de les diferents estructures de flux, obtingudes a diferents nombres de Reynolds en una reacció irreversible àcid-base, es mesura experimentalment amb les tècniques de PIV i PLIF, i numèricament a través de simulació on s’utilitzen volums finits. Les estructures de flux observades, les bombolles de recirculació en els trencaments de vòrtex així com els perfils numèrics de velocitat, estan d’acord amb els resultats experimentals i amb estudis previs. La comparació entre els contorns experimentals i numèrics de concentració de base a Re=1000 i 1500 es troben en concordança. A nombres de Reynolds més elevats, aquests contorns dintre del trencament del vòrtex difereixen. El tercer bloc analitza la taxa de partícules magnètiques depositades en les parets d’un microcanal. Un imant permanent es col•loca fora del canal per induir la deposició de les partícules que s’introdueixen a diferents caudals. S’utilitza un model matemàtic per simular la deposició de les partícules paramagnètiques i s’observa que a caudals elevats, els resultats numèrics i experimentals són consistents. / Esta tesis se divide en tres bloques donde se analiza el efecto de diferentes regímenes de flujo en reacciones químicas. El primer bloque analiza una base de datos obtenida a partir de simulación numérica de un flujo reactivo y turbulento en un canal a bajo número de Reynolds. Uno de los reactivos se libera a lo largo del centro del canal y el otro cerca de las paredes. Esta distribución produce dos capas de mezcla reactiva. Las fluctuaciones de la concentración de las especies químicas se procesan para determinar la contribución de las fluctuaciones a pequeña y a gran escala en las capas de mezcla. El análisis se extiende para explicar las estructuras de flujo obtenidas. El segundo bloque estudia un flujo laminar y reactivo en una cavidad cilíndrica con la pared superior rotativa. El efecto de las diferentes estructuras de flujo, obtenidas a diferentes números de Reynolds en una reacción irreversible ácido-base, se mide experimentalmente con las técnicas PIV y PLIF, y numéricamente a través de simulaciones que utilizan volúmenes finitos. Las estructuras de flujo observadas, las burbujas de recirculación en los rompimientos de vórtice así como los perfiles numéricos de velocidad están de acuerdo con los resultados experimentales y con estudios previos. La comparación entre los contornos experimentales y numéricos de concentración de base a Re=1000 y 1500 están en concordancia. A números de Reynolds más elevados, estos contornos dentro del rompimiento de vórtice difieren. El tercer bloque analiza la tasa de partículas magnéticas depositadas en las paredes de un microcanal. Un imán permanente se coloca fuera del canal para inducir la deposición de las partículas que se introducen a diferentes caudales. Se utiliza un modelo numérico para simular la deposición de partículas paramagnéticas y se observa que a caudales elevados, los resultados numéricos y experimentales son consistentes. / This thesis is divided in three blocks where the effect of different flow regimes in chemical reactions are analysed. First block analyses a database obtained from a direct numerical simulation of the turbulent reacting flow in a plane channel at low Reynolds number. One reactant is released along a line source at the center of the channel and the other near the walls. This distribution produces two reacting mass transfer mixing layers. The fluctuations of the concentration of the chemical species are processed to determine the contribution of the large and the small-scale fluctuations in the reacting mass transfer mixing layers. The analysis is extended to educe flow structures obtained. The second block analyses a laminar reactive flow in a cylindrical cavity with a rotating end wall. The effect of the different flow structures obtained at different Reynolds numbers on the irreversible fast acid-base neutralization is measured with a simultaneous PIV and PLIF techniques and simulated numerically with a finite volume code. The observed flow structure, the recirculation bubbles in the vortex breakdown regions as well as the numerical velocity profiles are in agreement with the measurements and with previous studies. The comparison between the experimental and numerical contours of concentration of base at Re=1000 and 1500 are in general agreement. At larger Reynolds numbers, the experimental and numerical contours of concentration of base inside the vortex breakdown differ. The third part analyses the rate of deposition of magnetic particles on the walls of microchannel. A permanent magnet is placed out of the channel to induce the deposition of the particles which are introduced at different flow rates. Additionally, a numerical model to simulate the deposition of the paramagnetic particles is studied and it is observed that, at high flow rates, the experimental and numerical results are consistent.

Se presentarán en este trabajo los aspectos principales del estado del conocimiento existente sobre el comportamiento hidráulico de los aliviaderos escalonados. Se analizará: la caracterización del flujo que se observa en función del caudal circulante y de la geometría del escalonado del aliviade-ro; los procesos, efectos y consecuencias de la aireación del flujo; la energía residual del flujo al pie del vertedero; y las acciones del flujo sobre los escalones. Se describirá la insfraestructura construida para el desarrollo del trabajo así como las bases de la metodología experimental. Se detallará la instrumentación utilizada y los sistemas de almacena-miento del gran volumen de datos obtenido durante el desarrollo de la campaña experimental en el laboratorio. Igualmente se establecerán las bases para la adimensionalización y notación de los di-versos parámetros que han sido utilizados a lo largo de este trabajo.Se mostrará el proceso de calibración y puesta a punto de los sensores utilizados para el registro de las presiones, así como el desarrollo de los ensayos previos a la realización de la campaña experi-mental. Se analizarán las rectas de calibración estática de cada uno de los sensores y seguidamente se procederá a analizar el funcionamiento dinámico de los mismos, con lo que se pretende justificar su capacidad para poder registrar a altas frecuencias sin presentar inercia en las medidas. Igualmen-te se describirán los criterios utilizados para el diseño del sistema de conexión de los sensores al modelo tanto en las huellas como en las contrahuellas de los escalones. Se discutirá la bidimensio-nalidad del flujo, así como las actuaciones en el canal de aproximación al modelo que hubo que llevar a cabo para conseguirlo.Se presentarán los resultados obtenidos en el domino del tiempo. Antes de presentar la evolución de la presión registrada sobre los centros de simetría, tanto de las huellas como de las contrahuellas, a lo largo de todo aliviadero, se realizarán algunas consideraciones acerca del proceso de cambio de régimen escalón a escalón a régimen rasante, así como de la ubicación de la zona en la que se inicia la aireación del flujo en función del caudal circulante. Se describirán gráficamente los perfiles de presión registrados en dos peldaños, tanto en su cara horizontal como vertical, a partir de los pará-metros adimensionales que definen el problema. También se presentan una serie de ajustes que han de permitir simular, en función de caudal y la geometría del vertedero, la distribución de las presio-nes tanto sobre la huella como la contrahuella de un peldaño sometido a flujo rasante situado en la zona de flujo completamente desarrollado, aguas abajo de la zona influida por el proceso de entrada al aliviadero.Se mostrará también el análisis de los resultados en el dominio de la frecuencia, relacionados con la fluctuación de la presión. Se discutirá la extrapolación a prototipo de los mismos según la ley de semejanza de Froude admitida en el desarrollo del trabajo. Finalmente se presentará la caracterización cualitativa del flujo rasante sobre un aliviadero escalo-nado en presas de HCR mediante la aplicación de la técnica de digitalización de imágenes de vídeo.

En la presente tesis doctoral se realiza un estudio experimental de la intensificación del proceso de absorción de amoniaco por parte de la mezcla NH3/LiNO3 en absorbedores de burbuja por medio del uso de superficies avanzadas y nanotubos de carbono. Las condiciones de operación de los ensayos experimentales fueron obtenidas a partir de una simulación termodinámica de un ciclo de absorción de simple efecto con NH3/LiNO3 a las condiciones de operación de interés para una enfriadora por absorción activada por fuentes de energía a baja temperatura y enfriada por aire. Los experimentos se llevaron a cabo en un banco de prueba experimental diseñado para la evaluación del desempeño de absorbedores a las condiciones deseadas. El estudio del proceso de absorción se realizo en dos tipos de intercambiadores de calor trabajando como absorbedores; un intercambiador de calor de placas y un intercambiador de calor tubular. Los resultados experimentos en el absorbedor tubular muestran que las superficies avanzadas y nanotubos de carbono usados mejoran significativamente el proceso de absorción de amoniaco en el absorbedor de burbuja estudiado en comparación con un absorbedor de tubo liso con el fluido base. Las mejoras máximas alcanzadas fueron superiores al 50%. / This thesis deals with an experimental study on intensification of the ammonia absorption process in the NH3/LiNO3 mixture in vertical bubble mode absorbers using advanced surfaces and nanoparticles of carbon nanotubes (CNTs). Operating conditions selected for the absorber test were obtained from a thermodynamic analysis of a single effect absorption cycle with NH3/LiNO3 driven by low temperature heat sources and head released by air. The experiments were conducted in an experimental test facility designed for evaluating the absorber performance at the desired operating conditions. Intensification of the ammonia absorption process was studied using two types of heat exchangers working as bubble absorbers; a plate heat exchanger and a tubular heat exchanger. Experimental results showed that the advanced surfaces and CNTs used significantly improve the ammonia absorption process in the tubular bubble absorber analyzed in comparison with results in the smooth tube absorber with the base fluid. The maximum improvements achieved were higher than 50 %.

El sistema de acondicionamiento de potencia es clave para el funcionamiento correcto del resto de sistemas eléctricos de un satélite. Los reguladores conmutados continua - continua son las piezas que enlazan los paneles solares y las baterías con el bus principal de alimentación. La estabilidad, precisión y robustez del sistema de control son fundamentales en el diseño de esos convertidores.Desde el punto de vista de los especialistas en control, los convertidores conmutados son sistemas de estructura variable, en los cuales se aplica de forma natural el control en modo deslizante. Sin embargo, no es fácil encontrar un ejemplo en el que se haya aplicado con éxito en los sistemas de alimentación de satélites. Con esta tesis se pretende cubrir el vacío existente entre la teoría de control en modo deslizante y la práctica de diseño de controles de convertidores conmutados continua - continua que tienen aplicación en los sistemas de alimentación de satélites.La tesis comienza introduciendo las características básicas del sistema de alimentación y presentando algunos reguladores cargadores y descargadores de batería que han sido utilizados en satélites concretos. El resto de la tesis es un estudio teórico con el fin de diseñar reguladores controlados en modo deslizante para esa aplicación.Se ha comenzado obteniendo un conjunto finito de convertidores básicos, a partir de los circuitos con dos interruptores, aplicando un método de síntesis basado en reglas topológicas y se han seleccionado los convertidores con estrés mínimo en los interruptores. Se han escogido, de entre estos, los convertidores con la corriente de salida continua, para utilizar como descargadores de batería, y los que tienen la corriente de entrada continua como cargadores de batería.Se ha encontrado que todos los convertidores seleccionados (tomando como salida del sistema el error de la corriente que se debe controlar) tienen grado relativo uno y su dinámica cero es asintóticamente estable, si se cumplen ciertas relaciones entre los parámetros que se han obtenido explícitamente para cada convertidor. En algunos casos es necesario acoplar magnéticamente los dos inductores o añadir una red R-C serie en paralelo con el condensador.Se han proporcionado criterios de diseño del lazo de corriente y del lazo de tensión, utilizando comparadores con histéresis para generar la señal de control en modo deslizante. Se han simulado varios de estos reguladores, encontrando que cumplen las especificaciones restrictivas de impedancia en el bus y al mismo tiempo tienen un comportamiento robusto frente a perturbaciones de gran señal cuando los parámetros toman sus valores extremos.Los reguladores encontrados pueden servir para mejorar las prestaciones y reducir el coste de los sistemas de alimentación de satélites y tienen muchas otras aplicaciones fuera de la industria aerospacial. / Power conditioning system is key to correct operation of the rest of electrical systems of satellites. Dc-to-dc switching converters link solar panels and batteries with the main power bus. Control system stability, accuracy and robustness is basic in the design of those converters.Switching converters are variable structure systems from the point of view of control specialist. In those systems, sliding-mode control can be applied in a natural way. Nevertheless it is difficult to find a successful example in power conditioning systems of satellites. This thesis try to fill the gap between sliding-mode control theory and control design practice of dc-to-dc switching converters for power conditioning systems of satellites.Thesis begin introducing basic features of power conditioning system and some battery charge and discharge regulators which have been actually used in satellites. The rest of the thesis is a theoretical study with the purpose of design sliding-mode controlled regulators for that application.A finite set of basic converters has been obtained from two switch circuits, applying a synthesis method based on topological rules. Converters with minimum switch stress have been selected from that set. Among them, converters with continuous output current have been chosen for battery discharge regulators and converters with continuous input current for battery charge regulators.The analysis of selected converters show that all of them (taking as system output the error of current that must be controlled) have a relative degree of one and an asymptotically stable zero dynamics if certain conditions on the parameters are fulfilled. Those conditions have been found individually for each converter. In some cases, inductors must be coupled and a series R-C network must be added in parallel with a capacitor.A comparator with hysteresis is used to get sliding-mode control signal. Design criteria for the parameters of current and voltage loops are given. Some of those regulators have been simulated finding that they meet restrictive bus impedance specifications. In addition, they have a robust behavior in simulations of large signal perturbations where parameters take their extreme values.The found regulators can be used to improve performance and reduce cost of power conditioning systems of satellites. They also have a lot of others applications outside aerospace industry.

Malgrat que els entorns virtuals d’aprenentatge (EVA, en anglès VLE o LMS) són eines consolidades en l’educació online, alguns investigadors argumenten que la majoria d’elles estan dissenyades principalment des d’un enfocament tecnològic, deixant els aspectes pedagògics en segon pla. Com a conseqüència, el procés d’ensenyament-aprenentatge que es realitza a través d’aquestes plataformes pot no ser tan efectiu com seria d’esperar. Per aquest motiu, aquesta tesi se centra en identificar aquells elements que poden millorar l’efectivitat dels EVA quan són utilitzats en assignatures completament online. Inicialment es van identificar les implicacions que l’entorn online té sobre l’educació, així com les principals característiques i barreres dels estudiants i professors online. A continuació, es van analitzar vuit dels EVA més populars segons l’enfocament pedagògic, l’estructura de la informació i la interfície. Posteriorment, aquest treball va proposar un conjunt de recomanacions/heurístiques per a crear EVA efectius per l’ensenyament-aprenentatge online. Per avaluar la idoneïtat de les recomanacions, aquestes van ser posades en pràctica mitjançant tres prototips d’un EVA fet a mida anomenat AdVisor, el qual també incloïa una eina de monitorització d’estudiants anomenada FACRO. Un conjunt d’estudiants va testejar AdVisor en assignatures completament online i després va avaluar la idoneïtat de les heurístiques mitjançant un qüestionari. Tanmateix, vuit professors van ser entrevistats per tal de conèixer les seves opinions sobre AdVisor i FACRO. En general, els resultats van mostrar que les recomanacions són adequades, sobretot aquelles relacionades amb l’autoregulació (i.e. guiar als estudiants a través del curs i ajudar-los a ser conscients del seu procés d’aprenentatge). / A pesar de que los entornos virtuales de aprendizaje (EVAs, en inglés VLEs o LMSs) son herramientas consolidadas en la educación online, algunos investigadores argumentan que la mayoría de ellas están diseñadas principalmente desde un enfoque tecnológico, dejando los aspectos pedagógicos en segundo plano. Como consecuencia, el proceso de enseñanza-aprendizaje que se realiza a través de estas plataformas puede no ser tan efectivo como sería de esperar. Por este motivo, esta tesis se centra en identificar aquellos elementos que pueden mejorar la efectividad de los EVAs cuando son utilizados en asignaturas completamente online. Inicialmente se identificaron las implicaciones que el entorno online tiene sobre la educación, así como las principales características y barreras de los estudiantes y profesores online. A continuación, se analizaron ocho de los EVAs más populares según el enfoque pedagógico, la estructura de la información y la interfaz. Posteriormente, este trabajo propuso un conjunto de recomendaciones/heurísticas para crear EVAs efectivos para la enseñanza-aprendizaje online. Para evaluar la idoneidad de las recomendaciones, éstas fueron puestas en práctica mediante tres prototipos de un EVA llamado AdVisor, el cual también incluía una herramienta de monitorización de estudiantes llamada FACRO. Un conjunto de estudiantes testeó AdVisor en asignaturas completamente online y después evaluó la idoneidad de las heurísticas mediante un cuestionario. Asimismo, ocho profesores fueron entrevistados con el fin de conocer sus opiniones sobre AdVisor y FACRO. En general, los resultados mostraron que las recomendaciones son adecuadas, sobre todo aquellas relacionadas con la autorregulación (i.e. guiar a los estudiantes a través del curso y ayudarlos a ser conscientes de su proceso de aprendizaje). / Although virtual learning environments (VLEs) and learning management systems (LMSs) are consolidated online education tools, some researchers argue that most of these platforms are mainly designed from a technological approach, with pedagogical aspects given a back seat. As a result, the teaching-learning process conducted via these systems may not be as effective as expected. For this reason, this thesis focuses on identifying those elements which may improve the efficiency of VLEs when they are used in fully online courses. First of all, a document-based research allowed to know the implications of online delivery for education as well as the main features, needs and barriers of online students and teachers. Next, eight of the most popular VLEs were analyzed by focusing on their pedagogical approach, information structure and interface. Based on the main conclusions drawn from the document-based research, a set of recommendations/heuristics for creating effective VLEs for online teaching-learning was proposed. To evaluate the suitability of each recommendation, these were put into practice by means of three prototypes of an ad hoc VLE called AdVisor, which also included a student monitoring tool called FACRO. A sample of learners tested AdVisor in fully online courses and, afterward, assessed the suitability of the heuristics through a questionnaire. Furthermore, eight teachers were interviewed to know their opinions about AdVisor and FACRO. On the whole, the results showed that the recommendations are suitable, especially those related to self-regulation (i.e. to guide students through the course and help them to be aware of their learning process).

La tesi s'aproxima a l'obra de Livio Vacchini, des dels seus aspectes generals als més particulars, a través de tres dels seus projectes que defineixen les diferents tipologies d'edificació: la Casa Vacchini a Costa Tenero, la Palestra de Losone i la Ferriera de Locarno. L'arquitecte suís analitza i busca solucions als problemes històrics de l'arquitectura. Amb un llenguatge arquitectònic que està estretament vinculat a l'esperit de les grans obres de l’antiguitat; un llenguatge clar i explícit com l'ordre, la repetició, la proporció i el ritme de l'element estructural bàsic. El treball parteix de la base, que Vacchini reconeix en l'artificialitat de la peça arquitectònica tota la seva potència; on la força de la seva arquitectura, es troba en la frontera que separa l'interior de l'exterior. Aquest punt de tensió, és estructura, és detall i a través de la llum es fa evident. Tot queda integrat en el conjunt de la peça, on no es pot treure ni afegir res. El seu és un treball d’omissió, de renúncia. Vacchini s'abstrau de qualsevol suggerència o seducció i projecta edificis formats de pocs materials i/o elements constructius. S'han seguit les mateixes línies d'estudi pels tres projectes: per una banda, s'ha realitzat un anàlisis crític de l'obra (des del lloc fins als detalls constructius), a través de les normatives urbanístiques, el re-dibuix dels seus projectes, com també des del punt de vista del context històrico-social. Per l'altra, s'ha realizat una lectura retrospectiva d'algun dels seus projectes tan anteriors com posteriors; en el que un es dóna compte, que l’interès de l'arquitecte suís, no està tant en el resultat final, sinó en la seva manera de fer i d'experimentar sobre un mateix tema. Darrera d'aquest procés arquitectònic hi ha un fil conductor, el Ritu. És la pauta per entendre la seva arquitectura, l'evolució de les seves idees, i veure fins a quin punt ell era capaç de portar fins a l'extrem les seves idees, és el ritu sobre la seva propia obra. Cada projecte no deixa de ser una transformació d'un existent però amb una formulació més avançada. Per concloure, els tres projectes analitzats, encara que són molt diferents, parlen dels mateixos temes: una arquitectura que es proposa des del lloc, que entén el caràcter públic o privat d'aquest, que parla de la relació entre el pla de l'home i l'entorn on està, de l'estructura com una peça fonamental per formalitzar el projecte (l'essencialitat del mur i/o de l'arquitrau), de la vocació de ser un objecte autònom, i de ser una arquitectura de contrastos (monumentalitat i opacitat exterior, versus la domesticitat i permeabilitat dels seus espais interior). I com Vacchini, modifica totes aquestes característiques arquitectòniques, amb l'experiència i l'ajut de les noves tecnologies, per tal d’aconseguir tres projectes unitaris i diversos a la vegada. En definitiva, Vacchini segueix en tot el procés del projecte un resultat lògic, quasi matemàtic, d'una manera de pensar i de construir; des del concepte fins a l'obra finalitzada, on no té un altre objectiu que el de crear un espai per protegir l'home, sigui públic o privat. / La tesis aborda la obra de Livio Vacchini desde lo general a lo particular, a través de tres de sus proyectos, que definen las diferentes tipologías edificatorias: la Casa Vacchini a Costa Tenero, la Palestra de Losone y la Ferriera de Locarno. El arquitecto suizo, analiza y busca soluciones a problemas históricos de la arquitectura. Su lenguaje arquitectónico se vincula estrechamente al espíritu de las grandes obras de la antigüedad; un lenguaje claro y explicito como el orden, la repetición y el ritmo del elemento básico estructural. El trabajo parte de la base que Vacchini reconoce en la artificialidad de la obra arquitectónica, toda su potencia, y en el hecho que la fuerza de su arquitectura reside en la frontera que separa el interior y el exterior. Este punto de tensión es estructura, es detalle, y cómo a través de la luz, se hace evidente. Todo queda integrado en el conjunto de la pieza, no se le puede añadir o eliminar nada. El suyo, es un trabajo basado en la omisión, en la renuncia. Vacchini se abstrae de cualquier sugerencia o seducción y proyecta edificios formados, por unos pocos materiales y/o elementos constructivos. Se han seguido las mismas líneas de estudio para los tres proyectos: por un lado, el análisis crítico de la obra (desde el lugar, hasta la materialización en el detalle), a través de sus normativas urbanísticas, el re-dibujo de sus proyectos y su contexto histórico-cultural. Para finalizar, con una lectura retrospectiva de algunos de sus proyectos anteriores y posteriores; en la que se descubre, que el interés del arquitecto suizo, no reside tanto en el resultado final de la obra, sino en el modo de hacer y de experimentar sobre un mismo tema. Detrás de este proceso arquitectónico hay un hilo conductor, el rito. La pauta para entender la arquitectura de Vacchini, la evolución de sus ideas y ver hasta que punto es capaz de llevarlas hasta el extremo, es el rito sobre su propia obra. Cada proyecto es una transformación de uno ya existente, pero con una formulación más avanzada. Para concluir, los tres proyectos analizados, aun siendo muy distintos, hablan de los mismos temas: una arquitectura que se propone desde el lugar, que entiende el carácter público o privado del edificio, que habla de la relación del plano del hombre con el entorno, de la estructura como pieza fundamental para formalizar el proyecto (la esencialidad el muro y/o del arquitrabe), de la vocación de ser un objeto autónomo y de ser una arquitectura de contrastes (monumentalidad y opacidad exterior, versus domesticidad y permeabilidad de sus espacios interiores). Y cómo Vacchini modifica todas estas características arquitectónicas, con la experiencia y la ayuda de nuevas tecnologías, para conseguir tres proyectos unitarios y distintos a la vez. En definitiva, Vacchini sigue en todo el proceso del proyecto un resultado lógico, casi matemático, de un modo de pensar y de construir; desde el concepto hasta la obra acabada, sin otro objetivo que crear un espacio para proteger al hombre, sea público o privado. / The thesis approaches the work of Livio Vacchini from the general to the particular, through three of his projects, which define the different building types: the Vacchini house in Costa Tenero, the Gymnasium in Losone and the Ferriera in Locarno. The Swiss architect, analyzes and seeks solutions to historical problems of architecture. His architectural language is closely linked to the spirit of the great works of antiquity; a clear and explicit language like order, repetition and rhythm of the basic structural element. The work is based on Vacchini’s recognizition that in the artificiality of the architectural piece lies all its potential, on one side, and that the strength of his architecture is best reflected by the boundary between inside and outside, on the other. This point of tension is structure is detail and how through light, it makes evident. Everything is integrated into the whole piece, not being able to add or remove anything. His work is built on omission, on renouncement. Vacchini is abstracted from any suggestion or seduction and projects buildings made of few materials and/or construction elements. The same lines of study have been followed for all three projects being analyzed in this thesis: first, a critical analysis of the work (from the place to the transformation into detail) through its planning regulations, the re-design of his projects and their historical and cultural context. Finally, some of his previous and past projects are reviewed, finding out that the interest of the Swiss architect is more focused on the way of doing and experimenting with one same topic, rather than on the final result of the work itself. Behind this architectural process there is a guiding thread, the ritual. The guidelines to understand the architecture of Vacchini, are the evolution of his ideas and how far he goes to bring them to limit,; It is the ritual about his own work. Each project is the transformation of an existing one, but with a more advanced formulation. To conclude, the three projects analyzed, even being very different one to each other, all of them reflect the same topics: an architecture shaped by the location, that understands the public or private character of the building, that talks about the relationship between man and environment, about the structure as central to formalize the project (essentiality the wall and/or the architrave), and about the vocation of being an autonomous object and being an architecture of contrasts (monumentality and exterior opacity versus permeability and domesticity of their interior spaces). And how Vacchini, modifies all those architectural characteristics, with the experience and support of the new technologies to achieve three joint and different projects, at once. At the end, Vacchini follows throughout the project process a logical result, almost mathematical, of a way of thinking and building; from concept to work completion, he shows no other purpose but the creation of a space, either public or private, to protect man.

En el context de la Col·laboració Universitat-Empresa (UIC), l'objectiu d'aquest projecte d'investigació és entendre com i per què les indústries contacten centres tecnològics o de recerca amb un objectiu d'investigació. La revisió de la bibliografia, però, va produir poc sobre com les indústries es comporten quan es troben amb un problema tecnològic relacionat amb el mercat, no tenir antecedents de les relacions anteriors amb els centres de recerca de la Universitat, i decidir que necessiten acostar- a ells per primera vegada. Seguint la metodologia d'estudi de cas, es va realitzar una investigació qualitativa de diversos casos al voltant de tres proposicions teòriques per tal d'avaluar si es podria desenvolupar o no un patró comú. La primera proposició estableix que una empresa que s'acosta a un centre d'investigació per primera vegada per resoldre una Oportunitat de Mercat Relacionada amb la Tecnologia (TRMO) contacta amb un facilitador tecnològic que l'empresa creu que podria ser capaç d'ajudar a trobar el centre adequat. La segona proposició vol comprovar si els membres de l'empresa recorden haver estat visitats per un intermediari d'un centre de recerca o tecnològic o haver fet un altre tipus d'activitats que les pròpies d'una investigació externalitzada amb un centre tecnològic o de recerca. Finalment, la proposició 3 té per objecte determinar si l'empresa utilitza de manera proactiva el seu capital social per obtenir ajuda per trobar el centre adequat. Es van trobar sis empreses per complir els requisits, i es van entrevistar als seus directius. En aquest treball es troba una sèrie d'evidències sobre els factors que impulsen aquests primers contactes. A més, aquest treball explora el comportament intern quan es tracta de seleccionar el soci adequat. Això planteja preguntes sobre el lideratge de projectes, la maduresa del projecte, i la construcció de confiança entre l'empresa i el centre d'investigació. Seguint aquesta línia d'investigació, aquest treball proposa un model i el compara amb la bibliografia actual sobre la forma de preparar les infraestructures per activar les relacions. / En el contexto de la Colaboración Universidad-Empresa (UIC), el objetivo de este proyecto de investigación es entender cómo y por qué las industrias contactan centros tecnológicos o de investigación con un objetivo de investigación. La revisión de la bibliografía, sin embargo, produjo poco sobre cómo las industrias se comportan cuando se encuentran con un problema tecnológico relacionado con el mercado, no tener antecedentes de las relaciones anteriores con los centros de investigación de la Universidad, y decidir que necesitan acercarse a ellos por primera vez. Siguiendo la metodología de estudio de caso, se realizó una investigación cualitativa de varios casos en torno a tres proposiciones teóricas a fin de evaluar si se podría desarrollar o no un patrón común. La primera proposición establece que una empresa que se acerca a un centro de investigación por primera vez para resolver una Oportunidad de Mercado Relacionada con la Tecnología (TRMO) contacta con un facilitador tecnológico que la empresa cree que podría ser capaz de ayudarle a encontrar el centro adecuado. La segunda proposición quiere comprobar si los miembros de la empresa recuerdan haber sido visitados por un intermediario de un centro de investigación o tecnológico o haber hecho otro tipo de actividades que las propias de una investigación externalizada con un centro tecnológico o de investigación. Finalmente, la proposición tres tiene por objeto determinar si la empresa utiliza de manera proactiva su capital social para obtener ayuda para encontrar el centro adecuado. Se encontraron seis empresas para cumplir los requisitos, y se entrevistó a sus directivos. En este trabajo se encuentra una serie de evidencias sobre los factores que impulsan dichos primeros contactos. Además, este trabajo explora el comportamiento interno cuando se trata de seleccionar el socio adecuado. Esto plantea preguntas sobre el liderazgo de proyectos, la madurez del proyecto, y la construcción de confianza entre la empresa y el centro de investigación. Siguiendo esta línea de investigación, este trabajo propone un modelo y lo compara con la bibliografía actual sobre la forma de preparar las infraestructuras para activar las relaciones. / In the context of University-Industry Collaboration (UIC), the goal of this research project is to understand how and why industries contact research or technological centers with a research objective. The review of the literature, however, yielded little on how industries behave when they encounter a technological related market problem, have no record of previous relationships with University research centers, and decide they need to approach them for the first time. Following case study methodology, a qualitative multiple case study research was performed around three theoretical propositions in order to assess whether or not a common pattern could be developed. Proposition one states that a firm that approaches a research center for the first time to solve a Technology Related Market Opportunity (TRMO) contacts a technological facilitator who they believe might be able to assist them find the right party. The second proposition is meant to check whether or not members of the firm remember having been visited by a research/technical center intermediary or having done other than externalized research activities with a research/technical center. Finally, proposition three is intended to determine if the firm proactively uses its social capital to obtain assistance to find the right party. Six companies were found to meet the requirements, and their managers were interviewed. This paper finds a number of evidence concerning the driving factors that trigger said first contacts. Also, this work explores internal behavior when it comes to selecting the right partner. This raises questions on project leadership, project maturity, and trust building between the company and the research center. Following this line of research, this work also proposes a model and compares this with current literature on how to prepare infrastructure to trigger relationships.