The thesis reports on the application of advanced microanalytical techniques to answer a fundamental open question on the homeostasis of Plasmodium falciparum infected red blood cells, namely how infected cells retain their integrity for the duration of the parasite asexual reproduction cycle. The volume and shape changes of infected cells were measured and characterized at femtolitre resolution throughout the intraerythrocytic cycle using confocal microscopy. Fluorescence lifetime imaging and electron probe X-ray microanalysis were applied for the quantification of intracellular haemoglobin and electrolyte concentrations. The cytomechanical properties of uninfected and infected red cells were studied using a novel optical stretcher device, which enabled individual cells to be trapped and manipulated optomechanically in microfluidic channels. Combined, these methods offered a unique insight into the homeostatic and rheological behaviour of malaria-infected red cells. The results were analysed by comparison with predictions from a detailed physiological model of the homeostasis and volume regulation of infected cells, providing broad support to the view that excess haemoglobin consumptions by the parasite was necessary for the integrity of infected cells (the colloidosmotic hypothesis). The dissertation is introduced with an overview of malaria, red blood cells homeostasis and the changes induced by Plasmodium falciparum infection. In the following, this description is extended to an in-depth theoretical analysis of the infected red blood cell homeostasis, from which the need to characterise certain parameters arises. The subsequent chapters address sequentially the assessment of the haemoglobin and electrolyte concentration, cell shape and volume changes and ultimately alterations in cell elasticity. The experimental part is complemented with a comparison of the resulting data to the predictions from the theoretical analysis and an outlook on future work.

The objective of this study is to successfully deposit Titanium Ti-6Al-4V layers onto Ti-6Al-4V substrate using two new commercially available Cold Spray processes such as Low Pressure Cold Spray (LPCS) and Pulsed Gas Dynamic Spray (PGDS). The second objective of this work is to develop a technique to repair Titanium parts since there is currently no repair technique commercially available. It is envisioned that commercial cold spray systems could be used to repair gashes on Titanium components. The examination of both feedstock powders and coatings were performed by different techniques such as optical microscopy and Scanning Electron Microscopy (SEM). Porosity, hardness, adhesion strength, flattening ratio, wipe test, fracture surface, wear test, XRD and chemical composition of the coatings using EDS have been evaluated. Cold spray has shown to be a promising technique for the deposition of heat sensitive particles such as titanium. LPCS and PGDS both produced high quality coatings. Low porosity, high hardness, adhesion strength over 40 MPa, metallurgical bonding, similar to bulk material wear rate, no oxide and nitride phases inside coating were measured.

The presence of deposits leading to corrosion of the steam generator (SG) systems is a major contributor to operation and maintenance cost of pressurized water reactor (PWR) plants. Formation and transport of corrosion products formed due to the presence of impurities, metallic oxides and cations in the secondary side of the SG units result in formation of deposits. This research deals with the characterization of deposit samples collected from the two SG units (unit 1 and unit 2) at Comanche Peak Steam Electric Station (CPSES). X-ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared spectrophotometry (FTIR), scanning electron microscopy (SEM), and energy dispersive spectroscopy (EDS) techniques have been used for studying the compositional and structural properties of iron oxides formed in the secondary side of unit 1 and unit 2. Magnetite (Fe3O4) was found to be predominant in samples from unit 1 and maghemite (g-Fe2O3) was found to be the dominant phase in case of unit 2. An attempt has been made to customize FTIR technique for analyzing different iron oxide phases present in the deposits of PWR-SG systems.

Resumen (Castellano) El aumento del consumo de energía global junto con las preocupaciones ambientales ha generado mucho interés por las fuentes de energía alternativas y limpias, como la energía solar fotovoltaica. Los investigadores en la comunidad fotovoltaica han estado buscando formas de reducir costos mientras mantienen o aumentan las eficiencias. Una mejor comprensión de los materiales implicados es esencial para el rápido desarrollo de nuevas tecnologías. Las películas delgadas I-III-VI2 ofrecen sistemas prometedores para lograr células solares de alta eficiencia a un costo menor. De hecho, al adaptar la composición de los compuestos, es posible cambiar la banda prohibida del material para captar la luz solar de manera más eficiente. Esta tesis se centra en la preparación y caracterización del material de la capa absorbente, especialmente las películas delgadas nanocristalinas y la consideración de las características estructurales y eléctricas de dicha capa principal absorbente de células. La tesis examina cómo las diferentes técnicas de preparación y uso del material podrían afectar las propiedades del películas delgadas sintetizadas. Películas delgadas CuInSe2 y CuInS2 se depositaron sobre sustratos de vidrio ITO usando la técnica de electrodeposición en solución acuosa. Las películas electrodepositadas se caracterizaron por difracción de rayos X (XRD), microscopía electrónica de barrido (SEM) y análisis de rayos X de energía dispersiva (EDS). Se investigaron los efectos de recocido sobre los precursores electrodepositados. La estructura de calcopirita de CuInSe2/CuInS2 mostró una mejora de la cristalinidad después del tratamiento posterior de selenización/sulfurización en atmósfera Se/S, respectivamente. Los estudios de XRD y SEM revelaron una mejora de la calidad cristalina de las películas de CIS después de los tratamientos térmicos. Las propiedades ópticas de las películas delgadas recocidas CuInSe2-Se y CuInSe2-S se han estudiado para determinar el efecto del proceso de recocido en diferentes ambientes de selenio y azufre. Además, modificamos el CuInxCryGa1-x-ySe2 de cobre indio, donde x = 0.4, y = (0.0, 0.1, 0.2, 0.3) la capa de superestrato por el proceso de recubrimiento por centrifugado. CuInxCryGa1-xySe2 donde x = 0.4, y = (0.0, 0.1, 0.2, 0.3) nanopartículas han sido sintetizadas en primer lugar usando un método hidrotermal químico húmedo que se basa en un proceso térmico sin vacío sin ningún proceso de selenización adicional. Introduciendo diferentes fuentes de metal en un autoclave con etilenamina como solvente, se obtuvieron nanopartículas de CIGS a diferentes temperaturas en un rango de 190-230 °C. Los resultados de la difracción de rayos X (XRD) confirmaron la formación de una estructura de calcopirita CuInxCryGa1-x-ySe2 tetragonal. Finalmente, se estudió el efecto de la temperatura de recocido en los materiales tipo Kesterita (como el Cu2ZnSnS4) que son materiales de muy bajo costo y que no dañan el medio ambiente. Estudiamos el crecimiento de las películas delgadas cuaternarias Cu2ZnSnS4 (CZTS) de kesterita mediante un depósito electroquímico de un solo paso seguido de un recocido a baja temperatura. La influencia de diferentes atmósferas de recocido a tiempos de recocido constantes (t = 45 min) y parámetros de control de preparación fijos; es decir, concentración de la solución de materiales de partida (sales de metales precursores), tiempo de deposición y potencial de electrodeposición. Se estudiaron las propiedades estructurales, de composición, morfológicas y ópticas, así como las propiedades fotoelectroquímicas. / Abstract Increasing global energy consumption together with environmental concerns has led to much interest in alternative, cleaner sources of energy such as solar photovoltaic. Researchers in the solar cell community have been looking for ways to reduce costs while maintaining or increasing already high efficiencies. A fundamental understanding of the materials under consideration is essential to rapid development of new technologies. The I-III-VI2 thin films offer promising systems for achieving high efficiency solar cells at lower costs. In fact, by tailoring the chemistry of the compounds it is possible to change the bandgap of the material in order to collect sunlight more efficiently. First of all, this thesis focuses on absorber layer material preparation and characterization, especially nanocrystalline thin films and consideration of both structural and electrical characteristics of such main cell absorber layer.The thesis examines how different preparation techniques and material usage could affect the properties of the synthesized thin films (absorber layer). In this study CuInSe2 and CuInS2 thin films were deposited onto ITO glass substrate using the electrodeposition technique in aqueous solution. The electrodeposited films were characterized by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM) and energy dispersive X-ray analysis (EDS). The annealing effects on the electrodeposited precursors were investigated. The chalcopyrite structure of CuInSe2/CuInS2 showed an enhancement of crystallinity after subsequent selenization/sulfurization treatment in Se/S atmosphere, respectively. XRD and SEM studies revealed a dramatic improvement of the crystalline quality of CIS films after annealing treatments. The optical properties of annealed CuInSe2-Se and CuInSe2-S thin films have been studied in order to determine the effect of annealing process in different selenium and sulfur atmosphere. In the second step we modified copper indium CuInxCryGa1-x-ySe2 where x=0.4, y= (0.0, 0.1, 0.2, 0.3)superstrate layer by spin coating process. CuInxCryGa1-x-ySe2 where x=0.4, y= (0.0, 0.1, 0.2, 0.3) nanoparticles have been synthesized firstly using a wet chemical hydrothermal method that is based on a non-vacuum thermal process without any additional selenization process. Introducing different metal sources in an autoclave with ethylenediamine as solvent, CIGS nanoparticles were obtained at different temperatures range 190-230°C. The X-ray diffraction (XRD) results confirmed the formation of a tetragonal CuInxCryGa1-x-ySe2 chalcopyrite structure. Finally, we turned again to the study of the annealing temperature effect onKesterite materials but this time in those of very low-cost materials and environmentally friendly Cu2ZnSnS4. We studied the growth of quaternary Cu2ZnSnS4 (CZTS) kesterite thin films by a single step electrochemical deposition followed by annealing at low temperature. The influence of different annealing atmospheres at constant annealing times (t = 45 min) and fixed preparation controlling parameters; i.e., starting materials (precursor metal salts) solution concentration, time of deposition and electrodeposition potential. Structural, compositional, morphological, and optical properties, as well as photoelectrochemical properties were studied. / Resum (Valencià) L'augment del consum d'energia global juntament amb les preocupacions ambientals ha generat molt d'interès per les fonts d'energia alternatives i netes, com ara l'energia solar fotovoltaica. Els investigadors de la comunitat fotovoltaica han estat buscant formes de reduir costos mentre mantenen o augmenten les eficiències. Una millor comprensió dels materials implicats és essencial per al ràpid desenvolupament de noves tecnologies. Les pel·lícules primes I-III-VI2 ofereixen sistemes prometedors per aconseguir cèl·lules solars d'alta eficiència a un cost menor. De fet, en adaptar la composició dels compostos, és possible canviar la banda prohibida del material per captar la llum solar de manera més eficient. Aquesta tesi se centra en la preparació i caracterització del material de la capa absorbent, especialment les pel·lícules primes nanocristal·lines i la consideració de les característiques estructurals i elèctriques d'aquesta capa principal absorbent de cèl·lules. La tesi examina com les diferents tècniques de preparació i ús del material podrien afectar les propietats del pel·lícules primes sintetitzades. Pel·lícules primes CuInSe2 i CuInS2 es van dipositar sobre substrats de vidre ITO usant la tècnica d'electrodeposició en solució aquosa. Les pel·lícules electrodepositadas es van caracteritzar per difracció de raigs X (XRD), microscòpia electrònica de rastreig (SEM) i anàlisi de raigs X d'energia dispersiva (EDS). Es van investigar els efectes de recuit sobre els precursors electrodepositados. L'estructura de calcopirita de CuInSe2/CuInS2 va mostrar una millora de la cristal·linitat després del tractament posterior de selenització/sulfurització en atmosfera de Se o S, respectivament. Els estudis de XRD i SEM van revelar una millora de la qualitat cristal·lina de les pel·lícules de CIS després dels tractaments tèrmics. Les propietats òptiques de les pel·lícules primes recuites CuInSe2-Es i CuInSe2-S s'han estudiat per determinar l'efecte del procés de recuit en diferents ambients de seleni i sofre. A més, modifiquem el CuInxCryGa1-x-ySe2 de coure indi, on x = 0.4, i = (0.0, 0.1, 0.2, 0.3) la capa d'superstrat pel procés de recobriment per centrifugat. CuInxCryGa1-x-ySe2 on x = 0.4, i = (0.0, 0.1, 0.2, 0.3) nanopartícules han estat sintetitzades en primer lloc fent servir un mètode hidrotermal químic humit que es basa en un procés tèrmic sense buit sense cap procés de selenización addicional. Introduint diferents fonts de metall en un autoclau amb etilenamina com solvent, es van obtenir nanopartícules de CIGS a diferents temperatures en un rang de 190- 230 °C. Els resultats de la difracció de raigs X (XRD) van confirmar la formació d'una estructura de calcopirita CuInxCryGa1-x-ySe2 tetragonal. Finalment, es va estudiar l'efecte de la temperatura de recuit en els materials tipus kesterita (com el Cu2ZnSnS4) que són materials de molt baix cost i que no danyen el medi ambient. Vam estudiar el creixement de les pel·lícules primes quaternàries Cu2ZnSnS4 (CZTS) de kesterita mitjançant un dipòsit electroquímic d'un sol pas seguit d'un recuit a baixa temperatura. La influència de diferents atmosferes de recuit a temps de recuit constants (t = 45 min) i paràmetres de control de preparació fixos; és a dir, concentració de la solució de materials de partida (sals de metalls precursors), temps de deposició i potencial d'electrodeposició. Es van estudiar les propietats estructurals, de composició, morfològiques i òptiques, així com les propietats fotoelectroquímiques / Kamal Abdelhamied Saber, S. (2018). Synthesis and characterization of some nano-selenides and their applications in solar cells [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/107389 / TESIS

No description available.

In this work have been identified mechanical and fatigue properties of magnesium alloy AZ31 with 0.5% calcium, which was cast using squeeze casting. In addition, it was observed microstructure of the alloys and made fractographic assessment of fracture surfaces after fatigue loading.

Microstructure and mechanical properties of AZ61 magnesium alloy in cast condition and after solution annealing were compared. The compare of mechanical properties of alloy, their hardness and microanalysis of occurring phases are included in this work. For compare has been used a light microscopy, tensile test, hardness measurements and scanning electron microscopy.

Catalytic combustion is a promising combustion technique in gas turbines, which results in ultra low levels of NOx, CO and unburned hydrocarbons. Due to the low combustion temperature achieved in catalytic combustion almost no thermal NOx is formed. The focus in this thesis will be on the first stage in a catalytic combustion chamber, i.e. the ignition catalyst. The catalyst used for this application is often a supported palladium-based catalyst due to its excellent activity for methane combustion. However, this type of catalyst has a serious drawback; the methane conversion decreases with time during operation. The unstable activity will result in increasing difficulties to ignite the fuel. The objective of the work presented in this thesis has been to improve the catalytic performance of supported palladium catalysts, with focus on stabilizing the methane conversion. The first part gives a general background to gas turbines and catalytic combustion. The second part concerns the monometallic palladium catalysts; their behaviour during methane combustion is addressed. The third part describes different bimetallic catalysts, which all have palladium as one of the active components. Results from the activity tests of methane combustion showed that it is possible to stabilize the activity by adding certain co-metals into the palladium catalyst. The morphology of the various bimetallic catalysts has been studied to gain a better understanding of the various combustion behaviours. Finally, the influence of pressure on the catalytic performance is evaluated. The catalysts were tested under more realistic conditions for gas turbines, with elevated pressure, in a high-pressure test facility with a 100 kW fuel power.

[ES] La oportunidad en la atención es uno de los críticos de mayor relevancia en la satisfacción de los pacientes que acuden a los servicios de Urgencias. Por tal motivo, las instituciones prestadoras de servicio y las organizaciones gubernamentales deben propender conjuntamente por una atención cada vez más oportuna a costos operacionales razonables. En el caso de la Red Pública en Servicios de Urgencias de Barrannquilla, compuesta por 8 puntos de atención y 2 hospitales, la tendencia marca un continuo crecimiento de la oportunidad en la atención con una tasa de 3,08 minutos/semestre y una probabilidad del 93,13% de atender a los pacientes después de una espera mayor a 30 minutos. Lo anterior se constituye en un síntoma inequívoco de la incapacidad de la Red para satisfacer los estándares de oportunidad establecidos por el Ministerio de Salud, hecho que podría desencadenar el desarrollo de sintomatologías de mayor complejidad, el incremento de la probabilidad de mortalidad, el requerimiento de servicios clínicos más complejos (hospitalización y cuidados intensivos) y el aumento de los costos asociados al servicio. En consecuencia, la presente tesis doctoral presenta el rediseño de la Red Pública en Servicios de Urgencias anteriormente mencionada a fin de otorgar a la población diana un servicio eficiente y altamente oportuno donde tanto las instituciones prestadoras del servicio como los organismos gubernamentales converjan efectivamente. Para ello, fue necesaria la ejecución de 4 grandes fases a través de las cuales se consolidó una propuesta orientada al desarrollo efectivo y sostenible de las operaciones de la Red. Primero, se caracterizó la Red Pública de Servicios de Urgencias en Salud considerando su comportamiento actual en términos de demanda y oportunidad de la atención. Luego, a través de una revisión sistemática de la literatura, se identificaron los enfoques metodológicos que se han implementado para la mejora de la oportunidad y otros indicadores de rendimiento asociados al servicio de Urgencias. Posteriormente, se diseñó una metodología para la creación de redes de Urgencias eficientes y sostenibles la cual luego se validó en la Red Pública sudamericana a fin de disminuir la oportunidad de atención promedio en Urgencias y garantizar la distribución equitativa de los beneficios financieros derivados de la colaboración. Finalmente, se construyó un modelo multicriterio que permitió evaluar el rendimiento de los departamentos de Urgencia e impulsó la creación de estrategias de mejora focalizadas en incrementar su respuesta ante la demanda cambiante, los críticos de satisfacción y las condiciones de operación estipuladas en la ley. Los resultados de esta aplicación evidenciaron que los pacientes que acceden a la Red tienden a esperar en promedio 201,6 min con desviación de estándar de 81,6 min antes de ser atendidos por urgencia. Por otro lado, de acuerdo con la revisión de literatura, la combinación de técnicas de investigación de operaciones, ingeniería de la calidad y analítica de datos es ampliamente recomendada para abordar este problema. En ese sentido, una metodología basada en modelos colaterales de pago, simulación de procesos y lean seis sigma fue propuesta y validada generando un rediseño de Red cuya oportunidad de atención promedio podría disminuir entre 6,71 min y 9,08 min con beneficios financieros promedio de US$29,980/nodo. En último lugar, un modelo compuesto por 8 criterios y 35 sub-criterios fue diseñado para evaluar el rendimiento general de los departamentos de Urgencias. Los resultados del modelo evidenciaron el rol crítico de la infraestructura (Peso global = 21,5%) en el rendimiento de los departamentos de Urgencia y la naturaleza interactiva de la Seguridad del Paciente (C + R = 12,771). / [CA] L'oportunitat en l'atenció és un dels crítics de major rellevància en la satisfacció dels pacients que acudeixen als serveis d'Urgències. Per tal motiu, les institucions prestadores de servei i les organitzacions governamentals han de propendir conjuntament per una atenció cada vegada més oportuna a costos operacionals raonables. En el cas de la Xarxa Pública en Serveis d'Urgències de Barrannquilla, composta per 8 punts d'atenció i 2 hospitals, la tendència marca un continu creixement de l'oportunitat en l'atenció amb una taxa de 3,08 minuts / semestre i una probabilitat de l' 93,13% d'atendre els pacients després d'una espera major a 30 minuts. L'anterior es constitueix en un símptoma inequívoc de la incapacitat de la Xarxa per satisfer els estàndards d'oportunitat establerts pel Ministeri de Salut, fet que podria desencadenar el desenvolupament de simptomatologies de major complexitat, l'increment de la probabilitat de mortalitat, el requeriment de serveis clínics més complexos (hospitalització i cures intensives) i l'augment dels costos associats a el servei. En conseqüència, la present tesi doctoral presenta el redisseny de la Xarxa Pública en Serveis d'Urgències anteriorment esmentada a fi d'atorgar a la població diana un servei eficient i altament oportú on tant les institucions prestadores de el servei com els organismes governamentals convergeixin efectivament. Per a això, va ser necessària l'execució de 4 grans fases a través de les quals es va consolidar una proposta orientada a el desenvolupament efectiu i sostenible de les operacions de la Xarxa. Primer, es va caracteritzar la Xarxa Pública de Serveis d'Urgències en Salut considerant el seu comportament actual en termes de demanda i oportunitat de l'atenció. Després, a través d'una revisió sistemàtica de la literatura, es van identificar els enfocaments metodològics que s'han implementat per a la millora de l'oportunitat i altres indicadors de rendiment associats a el servei d'Urgències. Posteriorment, es va dissenyar una metodologia per a la creació de xarxes d'Urgències eficients i sostenibles la qual després es va validar a la Xarxa Pública sud-americana a fi de disminuir l'oportunitat d'atenció mitjana a Urgències i garantir la distribució equitativa dels beneficis financers derivats de la col´laboració. Finalment, es va construir un model multicriteri que va permetre avaluar el rendiment dels departaments d'Urgència i va impulsar la creació d'estratègies de millora focalitzades en incrementar la seva resposta davant la demanda canviant, els crítics de satisfacció i les condicions d'operació estipulades en la llei. Els resultats d'aquesta aplicació van evidenciar que els pacients que accedeixen a la Xarxa tendeixen a esperar de mitjana 201,6 min amb desviació d'estàndard de 81,6 min abans de ser atesos per urgència. D'altra banda, d'acord amb la revisió de literatura, la combinació de tècniques d'investigació d'operacions, enginyeria de la qualitat i analítica de dades és àmpliament recomanada per abordar aquest problema. En aquest sentit, una metodologia basada en models col´laterals de pagament, simulació de processos i llegeixin 6 sigma va ser proposada i validada generant un redisseny de Xarxa la oportunitat d'atenció mitjana podria disminuir entre 6,71 min i 9,08 min amb beneficis financers mitjana d'US $ 29,980 / node. En darrer lloc, un model compost per 8 criteris i 35 sub-criteris va ser dissenyat per avaluar el rendiment general dels departaments d'Urgències. Els resultats de el model evidenciar el paper crític de la infraestructura (Pes global = 21,5%) en el rendiment dels departaments d'Urgència i la naturalesa interactiva de la Seguretat de l'Pacient (C + R = 12,771). / [EN] Waiting time is one of the most critical measures in the satisfaction of patients admitted within emergency departments. Therefore, hospitals and governmental organizations should jointly aim to provide timely attention at reasonable costs. In the case of Barranquilla's Pubic Emergency Service Network, composed by 8 Points of care (POCs) and 2 hospitals, the trend evidences a continuous growing of the waiting time with a rate of 3,08 min/semester and a 93,13% likelihood of serving patients after waiting for more than 30 minutes. This is an unmistakable symptom of the network inability for satisfying the standards established by the Ministry of Health, which may trigger the development of more complex symptoms, increase in the death rate, requirement for more complex clinical services (hospitalization and intensive care unit) and increased service costs. This doctoral dissertation then illustrates the redesign of the aforementioned Public Emergency Service Network aiming at providing the target population with an efficient and highly timely service where both hospitals and governmental institutions effectively converge. It was then necessary to implement a 4-phase methodology consolidating a proposal oriented to the effective and sustainable development of network operations. First, the Public Emergency Service Network was characterized considering its current behavior in terms of demand and waiting time. A systematic literature review was then undertaken for identifying the methodological approaches that have been implementing for improving the waiting time and other performance indicators associated with the emergency care service. Following this, a methodology for the creation of efficient and sustainable emergency care networks was designed and later validated in the Southamerican Public network for lessening the average waiting time and ensuring the equitable distribution of profits derived from the collaboration. Ultimately, a multicriteria decision-making model was created for assessing the performance of the emergency departments and propelling the design of improvement strategies focused on bettering the response against the changing demand conditions, critical to satisfaction and operational conditions. The results evidenced that the patients accessing to the network tend to wait 201,6 min on average with a standard deviation of 81,6 min before being served by the emergency care unit. On the other hand, based on the reported literature, it is highly suggested to combine Operations Research (OR) methods, quality-based techniques, and data-driven approaches for addressing this problem. In this sense, a methodology based on collateral payment models, Discrete-event simulation, and Lean Six Sigma was proposed and validated resulting in a redesigned network whose average waiting time may diminish between 6,71 min and 9,08 min with an average profit US$29,980/node. Lately, a model comprising of 8 criteria and 35 sub-criteria was designed for evaluating the overall performance of emergency departments. The model outcomes revealed the critical role of Infrastructure (Global weight = 21,5%) in ED performance and the interactive nature of Patient Safety (C + R = 12,771). / Ortíz Barrios, MÁ. (2020). Redesigning the Barranquilla's public emergency care network to improve the patient waiting time [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/156215 / TESIS

No description available.