El enriquecimiento de frutas y verduras con minerales, vitaminas o compuestos fisiológicamente activos de los que se deriven efectos potencialmente beneficiosos para la salud y la prevención de enfermedades, puede resultar crucial en el desarrollo de nuevos alimentos funcionales. Recientemente, los extractos de semillas y piel de uva se han convertido en un complemento nutricional muy extendido debido a su elevado contenido en compuestos fenólicos. Estos compuestos han mostrado ser altamente biodisponibles además de conferir excelentes beneficios para la salud. En los últimos años, la aplicación del tratamiento osmótico (TO) se ha propuesto como un método eficaz de introducir en el alimento cantidades controladas de los solutos presentes en la solución osmótica, deshidratándolo parcialmente.Un rango de alimentos sólidos enriquecidos con compuestos fenólicos de uva de diferentes fuentes fueron formulados mediante TO. Parámetros de proceso como la fuente y concentración de los compuestos fenólicos, la naturaleza y concentración de soluto osmo-activo en la solución osmótica, y la estructura del alimento fueron investigados. Además el efecto de un post-tratamiento tal como el secado convectivo en la estabilidad y la capacidad antioxidante de fenólicos de uva impregnados en el alimento tratado osmóticamente fue estudiado.Los resultados confirman que TO es la tecnología adecuada para explotación de geles alimenticios, frutas y verduras como matrices en las cuales los ingredientes funcionales pueden ser incorporados con éxito para proporcionar productos funcionales de humedad intermedia. El mosto concentrado de uva y extractos comerciales de semilla de uva y orujo de uva blanca fueron utilizados como suplementos nutricionales. Su alto contenido en compuestos fenólicos los hacen una fuente ideal de antioxidantes naturales. / The enrichment of fruits and vegetables with minerals, vitamins or physiologically active compounds that have potential benefits in terms of health maintenance and disease prevention may be a crucial way of developing new functional foods. Recently, extracts from grape seeds and skins have become a widespread nutritional supplement, because of their high content of phenolic compounds. These compounds have been shown to be highly bioavailable and to provide excellent health benefits. In the last few years, it has been suggested that osmotic treatment (OT) is a useful way of introducing controlled quantities of solution solutes into food and partially dehydrating it at the same time. A range of solid foods enriched with grape phenolics from several sources were formulated using OT. Process parameters such as the source and concentration of the phenolic compounds, the nature and concentration of the osmo-active solute in the osmotic solution, and the food structure were investigated. Moreover the effect of a post treatment such as convective air drying on the stability and antioxidant properties of the grape phenolics infused in the osmo-treated food was studied.The results confirm that OT is a suitable technology for the exploitation of jelly foods, fruits and vegetables as matrices into which functional ingredients can be successfully incorporated to provide novel functional products of intermediate moisture. Concentrated red grape must and commercial grape seed and white grape marc extracts were successfully used as nutritional supplements. Their high content in phenolic compounds makes them ideal sources of natural antioxidants.

Aquesta tesi versa sobre la problemàtica de la gestió de llots de purga generats a les depuradores urbanes. La directiva 86/278/EEC referent als llots de depuradora, regula l’ús i les propietats dels llots estabilitzats i recomana la reutilització i valorització de fangs en front a la deposició en abocador. El tractament actual de llots de depuradora es basa en la digestió anaeròbia en rang mesofílic (33ºC), però la majoria d’aquest fang no acompleix amb les condicions per a la seva reutilització com a fertilitzant, generalment en quantitat de microorganismes patògens. La proposta d’aquesta tesi està dirigida a desenvolupar estratègies per a la reutilització i revalorització de llots de depuradora, concretament en la migració a temperatures de tractament en rang termòfil (>50ºC) tan anaerobi com aerobi, i en la utilització de pretractaments tèrmics i químics (H2O2). Es pretén estudiar diferents processos per reduir tant la toxicitat com la quantitat de llots generats, i simultàniament estudiar la seva transformació en vectors d’energia verda, com ara el metà / This thesis deals with the problem of excess sludge management generated in urban wastewater treatment plants. The adoption of the European directive 86/278/EEC concerning sewage sludge regulates the use and properties of stabilized sludge. Specifically the directive recommends and promotes the reuse and recovery of sludge. Anaerobic digestion at mesophilic temperature (~33°C) is the most common sludge treatment process used in wastewater treatment plants (WWTP) to stabilize urban sludge, however generally this digested sludge not ensure sanitary conditions imposed for fertilize uses. The proposal of this thesis is to develop strategies for reuse and upgrading of sewage sludge, specifically the migration into thermophilic (>50ºC) in both anaerobic and aerobic digestion, and the use of thermal and chemical pretreatments (H2O2). The aim is to develop different processes for reducing both the toxicity and the amounts of sludge produced and simultaneously study their transformation into green energy vectors such as methane.

En la present investigació es planteja una metodologia de caracterització de materials per alimentar el model constitutiu elastoplàstic de Von Mises amb enduriment isotròpic, per obtenir una millor resposta en simulacions computacionals estàtiques (CAE) de peces fabricades amb termoplàstics. Aquesta estratègia de caracterització ha de resultar simple pel que fa a aplicació, per a facilitar l’ús en l’exercici habitual d’indústria. Es presenten els models constitutius usualment utilitzats en el sector industrial per donar resposta a problemes de no linealitat de material en estàtica, per aquest tipus de polímers, que requereixin tan sol de l’assaig de tracció en la màquina universal. S’acompanya d’una declaració de les variables més influents sobre la resposta computacional. La metodologia proposa l’ús d’un Factor d’Escala Màster que permeti la reducció de la corba elastoplàstica per a una família de materials. Aquest factor de reducció s’utilitza, a la vegada, per la definició del límit de fluència i del mòdul secant elàstic de càlcul. S’ha avaluat el comportament mecànic d’una selecció de quatre materials, representatius de famílies utilitzades en sistemes d’interior d’automòbils, mitjançant mostres retallades de components reals. D’aquesta forma, es comprova el descens de les propietats mecàniques d’aquests materials en un context d’injecció usual en procés industrial. La nova estratègia de caracterització s’alimenta d’aquesta informació obtinguda en l’assaig de tracció. Es realitza la validació de la metodologia a través d’un assaig híbrid test-simulació sobre peça real injectada. Finalment s’ha efectuat un exercici de verificació de l’estratègia de caracterització sobre un conjunt real Mòdul Panell Porta, mitjançant correlació experimental. / En esta investigación se plantea una metodología de caracterización de materiales para alimentar el modelo constitutivo elastoplástico clásico de von Mises con endurecimiento isotrópico, para una mejor respuesta en simulaciones computacionales estáticas (CAE) de piezas fabricadas con termoplásticos. Esta estrategia de caracterización debe resultar simple en cuanto a aplicación, para facilitar el uso en el ejercicio habitual en industria. Se presentan los modelos constitutivos usualmente utilizados en el sector industrial para dar respuesta a problemas de no linealidad de material en estática, para este tipo de polímeros, que requieran tan solo del ensayo de tracción en máquina universal. Se acompaña de una declaración de las variables más influyentes en la respuesta computacional. La metodología propone el uso de un Factor de Escala Máster que permita la reducción de la curva elastoplástica para una familia de materiales. Este factor de reducción se utiliza, a su vez, para la definición del límite de fluencia y del módulo secante elástico de cálculo. Se ha procedido a evaluar el comportamiento mecánico de una selección de cuatro materiales, representativos de familias utilizadas en sistemas de interior de automóviles, mediante muestras recortadas de componentes reales. De esta forma, se comprueba el descenso de las propiedades mecánicas de estos materiales en un contexto de inyección usual en proceso industrial. La nueva estrategia de caracterización se alimenta de esta información hallada mediante el ensayo de tracción. Se realiza la validación de la metodología a través de un ensayo híbrido test-simulación sobre pieza real inyectada. Finalmente se lleva a cabo un ejercicio de verificación de la estrategia de caracterización sobre un conjunto real Módulo Panel Puerta, mediante correlación experimental. / This research project proposes a methodology for characterization of materials to feed the traditional elasto-plastic model with Von Mises isotropic hardening criterion. This is to achieve a better response in static computer simulations (CAE) for thermoplastic parts. This characterization strategy must be simple in application to facilitate regular use in industry. The models normally used in industry are presented to address issues of static material non-alignment for this class of polymers, only requiring the universal tensile strength machine test. It is accompanied by a statement of the most influential variables in the computational response. The methodology proposes the use of a Master Scale Factor that allows the reduction of the elasto-plastic curve for a class of materials. This reduction factor is used in turn to define the yield stress and the young modules. An evaluation of the mechanical behaviour from a selection of four materials is undertaken, representative classes of materials used in automotive interior systems. This was done by using samples cut from real components. Thus, the decrease of the mechanical properties of these materials in the context of the usual industrial injection process was evaluated. The new strategy characterization is fed by this information gained by the tensile strength test. A validation of the methodology is undertaken through a simulated hybrid test on an actual injected part. Finally, a verification exercise of the characterization strategy is conducted on a real door panel module assembly, through experimental correlation.

La tesi que es presenta en aquesta memòria s'emmarca dins l'àmbit de la innovació docent. La imminent entrada en vigor de l'Espai Europeu d'Educació Superior (EEES) exigeix l'avaluació de noves competències en els estudiants, per la qual cosa s'han de fer canvis importants en lo que fa referència a la metodologia docent aplicada i a les eines que es fan servir per avaluar. En aquesta tesi es tracten alguns aspectes fonamentals en aquest context: (i) L'estudi de les característiques que ha de complir una metodologia docent que s'adapti a les exigències que imposa l'entrada en vigor de l'EEES, (ii) la posada en pràctica d'una metodologia docent apropiada que suposi un compromís raonable entre les característiques desitjades i els recursos disponibles, i (iii) la proposta de noves eines d'avaluació que s'adaptin a la nova metodologia, als recursos disponibles, i a les necessitats imposades per l'EEES.El treball desenvolupat (i) proposa l'adopció d'un enfocament pràctic en la docència de l'assignatura d'àlgebra lineal impartida a futurs enginyers de telecomunicacions, combinat amb l'aplicació d'una metodologia centrada en l'estudiant que potencia el treball en grup al llarg del curs, (ii) mostra els resultats d'un experiment realitzat durant el curs 2005-06 que justifica l'ús de metodologies constructivistes davant la postura conductista tradicional, i que aporta evidències que mostren un millor rendiment dels estudiants quan aquestes estratègies són aplicades a l'aula, i (iii) proposa un mètode sistemàtic de disseny d'eines que permetin avaluar competències de naturalesa subjectiva, i aplica el mètode esmentat per a obtenir un sistema que avalua el rendiment del treball en grup portat a terme pels estudiants.Encara que els experiments realitzats al llarg del treball s'han centrat a l'assignatura d'àlgebra lineal, pertanyent al primer curs del pla d'estudis d'enginyeria de telecomunicacions, impartida a l'Escola d'Enginyeria i Arquitectura La Salle de la Universitat Ramon Llull, es pretén que els resultats i conclusions obtingudes siguin la base per a l'exportació de l'experiència realitzada en aquesta tesi a d'altres matèries de l'àmbit de l'enginyeria. / La tesis que se presenta en esta memoria se enmarca en el ámbito de la innovación docente. La inminente entrada en vigor del Espacio Europeo de Educación Superior (EEES) exige la evaluación de nuevas competencias en los estudiantes, lo que comporta cambios importantes en lo que a la metodología docente aplicada y herramientas evaluadoras utilizadas se refiere. En esta tesis se abordan varios aspectos fundamentales en este contexto: (i) El estudio de las características que debe cumplir una metodología docente que se adapte a las exigencias que impone la entrada en vigor del EEES, (ii) la puesta en práctica de una metodología docente apropiada que suponga un compromiso razonable entre las características deseadas y los recursos disponibles, y (iii) la propuesta de nuevas herramientas evaluadoras que se adapten a la nueva metodología, a los recursos disponibles, y a las necesidades impuestas por el EEES.El trabajo desarrollado (i) propone la adopción de un enfoque práctico en la docencia de la asignatura de álgebra lineal impartida a futuros ingenieros de telecomunicaciones, combinado con la aplicación de una metodología centrada en el estudiante que potencia el trabajo en grupo a lo largo del curso, (ii) muestra los resultados de un experimento realizado durante el curso 2005-06 que justifica el uso de metodologías constructivistas frente a la postura conductista tradicional, y que aporta evidencias que muestran un mejor rendimiento de los estudiantes cuando estas estrategias son aplicadas en el aula, y (iii) propone un método sistemático de diseño de herramientas que permitan evaluar competencias de naturaleza subjetiva, y aplica dicho método para obtener un sistema evaluador del rendimiento del trabajo en grupo llevado a cabo por los estudiantes. Aunque los experimentos realizados a lo largo del trabajo se han centrado en la asignatura de álgebra lineal, perteneciente al primer curso del plan de estudios de ingeniería de Telecomunicaciones, impartida en l'Escola d'Enginyeria i Arquitectura La Salle de la Universidad Ramon Llull, se pretende que los resultados y conclusiones obtenidas sean la base para la exportación de la experiencia realizada en esta tesis a otras materias del ámbito de la ingeniería. / This doctoral thesis is within the framework of educational innovation. The European Higher Education Area (EHEA) is coming into effect soon, and this requires the evaluation of new skills in students, which involves major changes concerning to the applied teaching methodology and to the tools used to assess students. This thesis tackles several key aspects in this context: (i) The study of the characteristics that a teaching methodology must carry out according to the requirements of the EHEA, (ii) the implementation of an appropriate educational methodology that involves a reasonable balanced solution between desired characteristics and available resources, and (iii) the proposal of new tools to assess students, which are adapted to the new methodology, to the available resources and to the requirements imposed by the EHEA.The work developed (i) proposes to adopt a practical approach to teaching the linear algebra subject to future telecommunications engineers, combined with the application of a methodology that focuses on the student teamwork during the academic year, (ii) shows the result of an experiment conducted during the 2005-06 academic year, which justifies the use of constructivist methodologies versus the traditional behavioral position, and provides an evidence that shows a better student performance when these strategies are applied in the classroom, and (iii) proposes a systematic method to design tools that allow to assess subjective skills, and applies that method to obtain an automatic system in order to assess teamwork performance. Although the experiments conducted throughout the work have focused on linear algebra subject, which belongs to the first grade curriculum of Telecommunication Engineering, given in the Escola d'Enginyeria i Arquitectura La Salle at the Ramon Llull University, it is expected that the result and conclusions obtained will be the basis for the export of the experience carried out in this thesis to other subjects in the same field.

Uno de los motivos que promueven la realización de esta tesis doctoral es impulsar el desarrollo de la investigación sobre diseños textiles, mediante ordenadores estándares. A pesar de la existencia de paquetes de diseño comerciales, la mayoría de ellos están desarrollados sobre equipos muy potentes y nada compatibles, quedando los usuarios a merced del distribuidor para cuantas cuestiones, mejoras y adaptaciones se requieran.Con este trabajo se pretende ayudar a los no especialistas informáticos que requieren programar aspectos gráficos de diseño, utilizando el PC, ya que no existe información asequible y fácil de comprender, haciendo que se puedan despreocupar de algunos aspectos que no llevan incorporados los lenguajes de programación.Los diversos capítulos pueden resumirse en:- Antecedentes y objetivos que se pretenden lograr con este trabajo de investigación.- Análisis de la problemática de los formatos gráficos para almacenamiento de ficheros.Posteriormente se analiza como se puede asociar un tejido a una serie de datos informáticos y la base de datos que se crea específicamente para guardarlos de forma que puedan ser nuevamente leídos y/o modificados.- Estudio del Color a través de los diversos modelos de color normalizados y simplificados desde el punto de vista colorimétrico, para su tratamiento informático.- Tratamiento matricial de las transformaciones geométricas de movimientos, como son el giro, la simetría, etc. para su aplicación en los procedimientos informáticos.- Propuesta de unas estructuras básicas de creación de motivos (diseños textiles) con una notación propia que permite infinidad de combinaciones de un mismo motivo inicial al que se le aplican los movimientos fundamentales según una codificación.- Exposición del trabajo de investigación y desarrollo de la interface gráfica explicando las funciones creadas, el programa principal y algunos resultados de diseño conseguido con este paquete informático- Conclusiones y bibliografía.No deseando crear un programa informático dependiente de otras interfaces gráficas, y por lo tanto ligado a un software determinado, las rutinas se han programado en lenguaje C/C++ de Microsoft teniendo la particularidad de ser transportables a otros programas de diseño en forma de objeto dentro de una librería.Las interfaces gráficas se han creado como subrutinas de programación y se integran en un programa principal como módulos secundarios independientes y estructurados, que debidamente compilados dan lugar a un único fichero ejecutable, con unas herramientas informáticas que permiten un manejo cómodo e interactivo de los comandos de utilización.Las interfaces desarrolladas consiguen diseños de tejidos, que tratados mediante una base de datos propia, posibilita incorporar modificaciones, transformaciones y composiciones. Del mismo modo se hace el tratamiento necesario para modificar y mezclar colores a voluntad, de forma que aparecen casi instantáneamente las distintas variedades de colorido que un mismo diseño puede aportar consiguiendo imágenes espectaculares de diseños complejos, solo dependientes de las cualidades artísticas e imaginativas del diseñador.Con este paquete informático es muy fácil conseguir un diseño complejo de tejido a partir de un motivo simple, aprovechando las herramientas de transformación y composición. / One of the reasons that promote the realization of this doctoral thesis is to impel the development of the investigation it has more than enough textile designs, by means of standard computers. In spite of the existence of commercial design packages, most of they are developed on very potent teams and anything compatible, being the users at the mercy of the distributor for how many questions, improvements and adaptations are required.With this work it is sought to not help to those computer specialists that require to program graphic aspects of design, using the PC, since affordable and easy information doesn't exist of understanding, making that they can stop worrying of some aspects that don't take incorporate the programming languages.The diverse chapters can be summarized in:- Antecedents and objectives that are sought to achieve with this investigation work.- Analysis of the problem of the graphic formats for storage of files. Later on it is analyzed like it can associate a fabric to a series of computer data and the database that it is believed specifically to keep them so that they can be again read modified y/o.- Study of the Colour through the diverse normalized colour models and simplified from the point of view colorimetric, for their computer treatment.- Treatment matricial of the geometric transformations of movements, like they are the turn, the symmetry, etc. for their application in the computer procedures.- Proposal of some basic structures of creation of reasons (textile designs) with an own notation that allows infinity of combinations of oneself reason initial to which are applied the fundamental movements according to a code.- Exhibition of the investigation work and development of the graphic interface explaining the created functions, the main program and some design results gotten with this computer package - Conclusions and bibliography.Not wanting to create a dependent computer program from other graphic and therefore bound interfaces to certain software, the routines have been programmed in language C/C++ of Microsoft having the particularity of being transportable to other design programs in object form inside a bookstore.The graphic interfaces have been created as programming subroutines and they are integrated in a main program as independent and structured secondary modules that properly compiled they give place to an only executable file, with some computer tools that allow a comfortable and interactive handling of the use commands.The developed interfaces get designs of fabrics that tried by means of an own database, it facilitates to incorporate modifications, transformations and compositions. In the same way the necessary treatment is made to modify and to mix colours to will, so that they appear the different colouring varieties almost instantly that oneself design can contribute getting spectacular images of designs complex, alone clerks of the designer's artistic and imaginative qualities.With this computer package it is very easy to get a complex design of fabric starting from a simple reason, taking advantage of the transformation tools and composition.

Es cada día más frecuente la representación de superficies mediante modelos de alambre utilizando ordenador. Una de las dificultades que presentan estos modelos es la obtención de las coordenadas de los puntos de la malla, dificultad que ha sido superada en base a la creación de modelos matemáticos que se adaptan más o menos a la superficie que quieren representar. En esta tesis se ha diseñado un modelo matemático que difiere esencialmente de los anteriores en que el número de puntos a partir de los cuales se genera la superficie es mucho más reducido; como contrapartida la entrada de dichos puntos debe ser más ordenada, pues tiene en cuenta la forma aproximada de la superficie localmente. Junto a este modelo se desarrollan algunas de las utilidades necesarias para su visualización y también se sugieren algunas de sus aplicaciones.Se ha optado por considerar la superficie total de la malla formada por la unión de las superficies regladas del cuadrilátero espacial que forman los cuatro puntos de cada cuadrícula.Cabe destacar las siguientes utilidades:Obtención de las curvas de nivel de estas superficies y representación en el sistema acotado.Representación en perspectiva axonométrica y cónica de la malla.Obtención y representación del perfil generado a través de un recorrido sobre la superficie.Generación y representación de mallas ficticias. / Nowadays it is more frequent the representation of surfaces by means of wire patterns using computer. Obtaining of the mesh points coordinates is one the difficulties derived from these patterns, difficulty that it has been overcome based on the creation of mathematicalpatterns that they adapt more or less to the surface that they want to represent.In this thesis a mathematical patterns has been designed that differs essentially of the previous ones in that the number of points starting from which the surface is generated is much more reduced; as compensation the entrance of this points should be more orderly, because she keeps locally in mind the approximate form of the surface. Next to this pattern some of the necessary utilities are developed for their visualization and some of their applications are also suggested.It has been opted to consider the total mesh surface formed by the union of the ruled surfaces of the space quadrilateral that they form the four points of each grid.It is necessary to highlight the following utilities:The level curves of these surfaces obtaining and representation in the enclosed system.Obtaining of the level curves of these surfaces and representation in the enclosed system.The representation of the perpendicular perspective of the mesh.The representation of the conical perspective of the mesh.Obtaining and representation of the profile generated through a journey on the surface. The fictitious meshes generation and representation.

La técnica de recubrimiento "capa por capa' (layer-by-layer, LbL) de superficies cargadas mediante materiales con carga opuesta es una herramienta versátil para la fabricación de ensamblados moleculares e interfaces funcionales. Sus principales ventajas sobre otras metodologías, como las monocapas autoensambladas (SAM) o la técnica de Langmuir-Blodgett, son una enorme flexibilidad combinada con su gran simplicidad y bajo coste. Con instrumentación sencilla y protocolos de preparación simples, es posible ensamblar estructuras complejas y estables con un control nanométrico sobre su composición y estructura.La metodología LbL es especialmente adecuada para la integración de biomoléculas (proteínas, lípidos, DNA) en multicapas funcionales, ya que el proceso de ensamblaje se lleva a cabo en condiciones suaves. Las propiedades biológicas de estos materiales se mantienen o incluso mejoran tras su incorporación en los films.Otra ventaja de esta técnica es que permite recubrir sustratos de virtualmente cualquier tamaño y forma con films funcionales de manera sencilla y controlada. De particular importancia ha sido la extensión del método a la modificación de partículas coloidales. Aparte de su interés desde un punto de vista fundamental y aplicado, los coloides constituyen herramientas de gran potencial para la creación de estructuras de diseño específico en los campos de la bio y nanotecnología. La funcionalización vía LbL de partículas coloidales permite integrar múltiples funcionalidades en las partículas, y proporciona además una ruta para la creación de estructuras tridimensionales que facilitan la transición desde la nano- a la micro- y macroescala.La técnica LbL ha supuesto también un gran avance en el desarrollo de sistemas electroquímicos. Diversos materiales electroactivos pueden ser incorporados en las multicapas, junto con otras especies que proporcionan funcionalidades adicionales. Además, parámetros críticos como el grosor del film, el transporte de materia y la conductividad pueden ajustarse con precisión en estas estructuras, incrementando la capacidad de control sobre el funcionamiento final del sistema. En particular, las estructuras LbL han encontrado numerosas aplicaciones en el área de los biosensores electroquímicos. Estos dispositivos proporcionan una interfaz entre funciones biológicas específicas y procesos de transducción electrónicos, y ofrecen una alternativa con gran potencial para el desarrollo de plataformas de biodetección integradas.En el presente trabajo, la técnica LbL se emplea para ensamblar films multicapa de enzimas y polielectrolitos en la superficie de micropartículas de sílice. Dos enzimas diferentes, glucosa oxidasa (GOx) y peroxidasa (HRP) son co-inmovilizadas junto con capas precursoras e intermedias de polielectrolitos. En los films resultantes se desarrolla una reacción enzimática secuencial, con la conversión inicial de glucosa en acido glucónico y peróxido de hidrógeno, catalizada por GOx, y la posterior reducción del peróxido de hidrógeno a agua por acción de la HRP. El enfoque secuencial LbL permite explorar la influencia de diferentes combinaciones de polielectrolitos sobre la inmovilización y funcionalidad de los enzimas. Técnicas como la citometría de flujo, microscopía confocal y electrónica y medidas espectrofotométricas proporcionan información sobre la interacción entre los diferentes componentes de las capas, así como sobre la estabilidad de las suspensiones coloidales y el comportamiento de los films en presencia de los diferentes sustratos enzimáticos.Una funcionalidad electroquímica se integra adicionalmente en estos films mediante la incorporación de un polímero redox a la estructura. De este modo, los eventos específicos que tienen lugar durante la catálisis enzimática se transducen en una señal eléctrica. Las partículas nanoestructuradas asumen un doble papel en el sistema final. Por una parte, actúan como sustratos de alta área superficial para la fabricación de microreactores enzimáticos. Además, los coloides se incorporan en un film de polímero redox y se inmovilizan en la superficie de electrodos de oro, actuando como elementos de construcción para la fabricación de un biosensor electroquímico que permite la detección de glucosa y peróxido de hidrógeno. / The layer-by-layer (LbL) coating of charged surfaces with oppositely charged materials is a powerful and versatile approach for the fabrication of functional molecular assemblies and interfaces. The key advantages of this technique over other methodologies such as self-assembled monolayers (SAM) or Langmuir-Blodgett (LB) are its unparalleled flexibility in combination with its simplicity and inexpensiveness. With simple instrumentation and easy preparation steps it is possible to assemble highly complex and stable architectures with nanoscale control over their composition and structure.The LbL approach is particularly suitable for the integration of biomolecules (proteins, lipids, DNA) into functional multilayers, since layer buildup is carried out under mild conditions. Many biologically relevant species can be incorporated into the films while maintaining or even improving their biological functions. A further advantage of this technique is that substrates of virtually any size and shape can be coated with functional films in a simple and controlled fashion. Of particular interest has been the extension of the LbL method to the modification of colloidal particles. Apart from their interest from a fundamental and applied point of view, colloids have emerged as powerful tools particularly suited to meet the challenge of creating tailored building blocks for the rapidly evolving fields of bio- and nanotechnology. The LbL functionalisation of colloidal particles provides a new route for the creation of composite architectures which allow the integration of nanoscale-defined materials into two- and three-dimensional structures. This ultimately opens the way not only to functional microsystems but also to the fabrication of macroscopic devices.One of the fields in which the LbL technique has represented a major advance is the development of electrochemical systems. Electrochemically active materials can be readily incorporated into multilayer films, together with other species which provide additional functionalities. Furthermore, critical parameters such as film thickness, mass transport and conductivity can be precisely tuned, allowing an increased control over the performance of the system. In particular, LbL assemblies have found many successful applications in the area of electrochemical biosensors. These devices provide an interface between biological functions and electronic signal-transduction processes, and offer great potential for the development of new miniaturised, low-cost, integrated biodetection platforms.In the present work, the LbL technique is employed to assemble multilayer films of enzymes and polyelectrolytes on the surface of silica microparticles. Two different enzymes, glucose oxidase (GOx) and horseradish peroxidase (HRP) are co-immobilised together with precursor and intermediate polyelectrolyte layers. In the resulting multilayer films a sequential reaction takes place, with the conversion of glucose to gluconic acid and hydrogen peroxide catalysed by GOx and the subsequent reduction of hydrogen peroxide to water catalysed by HRP. The sequential LbL approach allows to explore the influence of different polyelectrolyte combinations on the immobilisation and functionality of the enzymes. Flow cytometry, confocal and electron microscopy and spectrophotometric measurements provide information about the interaction between the different layer components, as well as the stability of the colloidal substrates and the behaviour of the multilayer films in the presence of the different enzyme substrates.An electrochemical functionality is further added to these films with the incorporation of an osmium-based redox polymer to the structure. In this way the specific chemical events taking place at the redox centers of the enzymes are transduced into an electrical signal. The nanostructured particles assume a multiple role in the final system. On one hand, they act as immobilisation substrates and high surface area carriers for the creation of enzymatic microreactors. Moreover, the LbL-coated colloids are embedded in a redox polymer film and immobilised on the surface of gold electrodes, acting as building blocks fo the fabrication of an electrochemical biosensor able to detect glucose and hydrogen peroxide.

Aquest treball de recerca ha estat enfocat cap a l'aprofitament de les similituds existents entre l'arquitectura d'un satèl·lit (panells solars, bateries, unitat de control de potència, bus d'alimentació en corrent continua, plataforma i càrrega útil) i el disseny d'una arquitectura elèctrica basada en piles de combustible (FCs). En aquesta última, les FCs substituiran els panells solars, mentres que els dispositius d'emmagatzematge auxiliar (ASDs), unitat de control i buses seguiran existint adaptats al nou context de càrregues. Bàsicament es pretén adaptar a aquests sistemes basats en FCs algoritmes de gestió d'energia en estratègies, arquitectures i eines utilitzades en l'àmbit espacial. L'element clau de les diferents topologies híbrides (conjunts conformats per FC, ASD i convertidors commutats dc-dc) analitzades, estudiades i implementades en aquest estudi, és un convertidor modular buck-boost no inversor que presenta les següents característiques: capacitat d'elevar i reduir tensió, alta eficiència i baix arrissat en els seus corrents d'entrada i de sortida. Aquest mòdul pot controlar la seva corrents d'entrada i de sortida amb un ampli ample de banda, la qual cosa facilita el disseny del us diferents llaços de control i protecció requerits pel control mestre, el qual serà implementat digitalment. / Este trabajo de investigación ha sido enfocado hacia el aprovechamiento de las similitudes existentes entre la arquitectura de un satélite (paneles solares, baterías, unidad de control de potencia, bus de alimentación en corriente continua, plataforma y carga útil) y el diseño de una arquitectura eléctrica basada en pilas de combustible (FCs). En esta última, las FCs sustituirán a los paneles solares, mientras que los dispositivos de almacenamiento auxiliar (ASDs), unidad de control y buses seguirán existiendo adaptados al nuevo contexto de cargas. Básicamente se pretende adaptar a estos sistemas basados en FCs algoritmos de gestión de energía en estrategias, arquitecturas y herramientas utilizadas en el ámbito espacial. El elemento clave de las diferentes topologías híbridas (conjuntos conformados por FC, ASD y convertidores conmutados dc-dc) analizadas, estudiadas e implementadas en este estudio, es un convertidor modular buck-boost no inversor que presenta las siguientes características: capacidad de elevar y reducir tensión,alta eficiencia y bajo rizado en sus corrientes de entrada y de salida. Este módulo puede controlar su corrientes de entrada y de salida con un amplio ancho de banda, lo cual facilita el diseño del os diferentes lazos de control y protección requeridos por el control maestro, el cual será implementado digitalmente. / This research work has been focused toward the use of the similarities between a satellite architecture (solar panels, batteries, power control unit, DC power bus, plataform and useful load) and the design of an electrical architecture based ond fuel ells (FCs), in which the FC will replace the solar panels, while the auxilary storage devices (ASDs), control unit and buses will continue exist adapted to the new load context. Basically, the main objective is adapt these FCs algorithms based on energy management strategies, architectures an tools that have been used in the spatial systems field. The key element of the different hybrid topologies (FC, ASD in conjuction with dc-dc switching converters) is a modular non-inverting buck-boost converter wich has been analyzed, studied and implemented in this study and has the following features: voltage step-up and step-down properties, high efficiency, and low input an output current ripples. This module can control its input and output currents, with a wide bandwidth, which eases the design of the digital master control. This master control will be implemented digitally.

Todos y cada uno de los productos y servicios tienen un determinado impacto ambiental a lo largo de su ciclo de vida, bien en su etapa de extracción de materiales, durante su fabricación, distribución, uso o fin de vida. Con el objetivo de reducir el impacto ambiental de estos productos así como de lograr un equilibrio entre la protección del medio ambiente y la mejora del bienestar y los estilos de vida de la población, surge una política ambiental orientada de forma específica al ciclo de vida del producto, denominada Política de Productos Integrada (PPI). Esta política se centra en los aspectos que condicionan el impacto ambiental del ciclo de vida del producto, destacando la responsabilidad de los fabricantes, el diseño de productos considerando el requerimiento ambiental, la transparencia en la comunicación de la información ambiental y la elección informada de los consumidores. En el caso de los Aparatos Eléctricos y Electrónicos (AEE), su producción y consumo ha crecido de forma acelerada en los últimos años, provocando un incremento notable de las cantidades de residuos generados, denominados Residuos de Aparatos Eléctricos y Electrónicos (RAEE). La gestión y tratamiento de estos residuos se regulan bajo la Directiva 2012/19/EU, que, en la línea del principio de responsabilidad del fabricante determinada en la PPI, establece objetivos de recogida, tratamiento, valorización y reciclado, para la optimización de su fin de vida. En ella se establecen diferentes categorías RAEE, entre las que se encuentra la Categoría 7 que incluye los Juguetes Eléctricos y Electrónicos (JEE), objeto de esta tesis. Dada la escasa información referente a esta categoría de producto, el objetivo principal de esta tesis se centra en analizar, desde el enfoque de la PPI, cada uno de los aspectos relacionados con el ámbito de los Juguetes Eléctricos y Electrónicos (JEE), planteando soluciones desde cada una de las perspectivas, en base a los resultados obtenidos. El punto de partida de la tesis ha sido el análisis de cada uno de los aspectos de la PPI que afecta al ciclo de vida de los JEE. A partir de una revisión del estado del arte en este ámbito, se presenta el diseño, implementación y resultados de una campaña de sensibilización y recogida de juguetes en desuso. El desarrollo de esta campaña permite obtener, por un lado, una muestra de juguetes representativa, cuya caracterización física y química proporciona información sobre su composición material, diseño y desensamblado, y por otro, información procedente del consumidor sobre los hábitos de consumo y retirada de estos juguetes. Los resultados de esta campaña demuestran que los JEE se diseñan sin considerar el fin de vida, incorporando complejos sistemas de desensamblado y sin considerar la incompatibilidad de los materiales frente al reciclaje. Además, se observa que los consumidores no gestionan de forma específica estos residuos, no asimilando los hábitos de retirada y desconociendo su correcta gestión. Frente a estos resultados y considerando el enfoque de la PPI, se adoptan medidas orientadas hacia el diseño del producto, la comunicación ambiental y la elección informada del consumidor. A partir de las conclusiones derivadas de la caracterización y desensamblado de la muestra recogida, se plantean una serie de recomendaciones de diseño a incorporar durante la etapa de diseño de cada una de las subcategorías de JEE. Para comprobar la eficacia y utilidad de estas recomendaciones propuestas, un grupo de diseñadores y futuros diseñadores se encarga de validarlas. En cuanto a la comunicación ambiental del producto como impulsor de la compra de productos más respetuosos con el medio ambiente, se ha desarrollado, a partir de la información obtenida de la caracterización de la muestra recogida, una herramienta de análisis y comunicación ambiental, que, incluyendo los datos de inventario específicos para el sector del JEE, calcula los impactos ambientales necesarios para realizar una Declaración Ambiental de Producto (DAP) a partir de la metodología de Análisis del Ciclo de Vida (ACV). Además de esta DAP, la herramienta incluye el listado de recomendaciones de diseño planteado, proporcionando tras el análisis, aquéllas que resulten adecuadas para cada caso. Finalmente, y desde la perspectiva de la educación ambiental, se plantean y desarrollan acciones orientadas a diseñadores y consumidores, responsables del diseño de los productos, y de la correcta gestión de sus residuos al final de su vida útil, respectivamente. Estas acciones con objetivos de sensibilización frente a la problemática en torno a los JEE, demuestran que la educación ambiental orientada a diseñadores y futuros diseñadores potencia el diseño de JEE considerando el requerimiento ambiental, mientras que la orientada a los consumidores los sensibiliza frente a la problemática, aumentando las cantidades recogidas de estos residuos.

En aquesta tesis s’ha estudiat la possibilitat d’emprar un sistema de destil•lació discontinu que consisteix en una columna de rebliment, formada d’una malla de coure, que permet augmentar l’eficàcia de separació, tant de l’etanol com d’altres compostos volàtils de fermentats de fruites como de vinasses del sector vitivinícola. En el treball experimental aquest sistema s’ha comparat amb la destil•lació tradicional amb alambí tipus charantais construït en coure. Las matèries primeres emprades han estat fermentats de pera de tres varietats diferents (Blanquilla, Conferencia i Bartlett), fermentats de kiwi de la varietat Hayward, i vinasses de raïm principalment de les varietats Albariño i Catalan Roxo. Els destil•lats obtinguts pels dos procediments han estat comparats tant analíticament como sensorialment. Els resultats obtinguts han mostrat que amb la columna de rebliment, els destil•lats de varietats de peres menys aromàtiques, como són la blanquilla i la conferencia, poden millorar el seu perfil aromàtic, i obtenir productes similars als de la pera Bartlett, més aromàtica. Respecte els destil•lats de kiwi, els productes obtinguts amb la columna de rebliment han estat millor valorats pels consumidors, presentant perfils aromàtics amb més concentració d’aromes positius, i menors aromes negatius. Respecte els destil•lats de vinassa la tendència mostrada ha estat similar als destil•lats de fruites. Finalment destacar el major rendiment obtingut en la destil•lació amb columna en etanol recuperat, permetent augmentar també la productivitat mitjançant la utilització de la columna de rebliment. / En esta tesis se ha estudiado la posibilidad de emplear un sistema de destilación discontinuo específicamente una columna empacada de un relleno formado con una malla de cobre que permite aumentar la eficacia de separación, tanto del etanol como de otros compuestos volátiles de fermentados tanto de frutas como de orujos del sector vitivinícola. En el trabajo experimental este sistema se ha comparado con la destilación tradicional con alambique tipo charantais construido en cobre. Las materias primas empleadas han sido fermentados de pera de tres variedades diferentes (Blanquilla, Conferencia y Bartlett), fermentados de kiwi de la variedad Hayward, y orujos de uva principalmente de las variedades Albariño y Catalan Roxo. Los destilados obtenidos por los dos procedimientos han sido comparados tanto analíticamente como sensorialmente. Los resultados obtenidos han mostrado que con la columna empacada, los destilados de variedades de peras menos aromáticas, como son la blanquilla y la conferencia, pueden mejorar su perfil aromático, y obtener productos similares a los de la pera Bartlett, más aromática. Respecto los destilados de kiwi, los productos obtenidos con la columna empacada han sido mejor valorados por los consumidores, presentando perfiles aromáticos con más concentración de aromas positivos, y menores aromas negativos. Respecto los destilados de orujo la tendencia mostrada ha sido similar a los destilados de frutas. Finalmente destacar el mayor rendimiento obtenido en etanol recuperado en la destilación con columna, permitiendo aumentar también la productividad mediante el empleo de la columna empacada. / This thesis studied the feasibility of using a discontinuous distillation system that consisted of a packed column (copper mesh in order to increase the separation efficiency, for both ethanol and other volatile compounds, of fermented fruits and grape pomace. In this experimental work the packed column has been compared with a traditional copper alembic (charantais). The raw materials employed have been fermented pear of three different varieties (Blanquilla, Conference and Bartlett), fermented kiwi (Hayward variety), and grape pomace (mainly Albariño and Catalan Roxo varieties). The distillates obtained by the two methods were compared both analytically and sensorially. The obtained results have shown that packed column distillation improves the aromatic profile of less aromatic pear varieties, such as Blanquilla and Conference, thus making possible to obtain similar distillates as with the Bartlett pear, a more aromatic variety. Regarding kiwi distillates, the products obtained with the packed column have been better appreciated by consumers, featuring aromatic profiles with more concentration of positive aromas, and minor negative aromas. With respect to grape pomace distillates, the trend has been similar to fruit distillates. Finally, it is worth to remark the greater yield obtained in recovered ethanol, thus allowing an increased productivity by means of packed column distillation.