Myopia is the most prevalent refractive error from the age of 20 and impairs clear vision at far distance. Presbyopia, on the other hand, is an anomaly of the visual function that appears from the age of 45, impairs clear vision at near distance, and affects all people for being a natural age associated defect. Multifocal contact lenses represent a solution by which presbyopic patients can see simultaneously at multiple distances. Furthermore, they can be used, according to the last theories about optical signals that modulate the ocular growth, to slow down myopia progression in growing children. This Thesis proposes two new aperiodic contact lens designs for slowing down myopia progression or for presbyopia compensation. The first design has the main advantage of inducing greater relative peripheral refractive error with less impairment of central vision in comparison with the first lens commercialized in order to slow down myopia progression. This design has been manufactured, characterized, and the real efficiency has been measured in a sample of myopic subjects, offering a good agreement with its theoretical basis. The second design, for compensating presbyopia, has been also manufactured, characterized and tested in a sample of presbyopic subjects for measuring the visual performance achieved with the prototypes. Moreover, to accomplish this task, it was required to have a wide amount of different tests for testing vision at multiple distances. Therefore, another aim of this Thesis was to analyze the capabilities of the iPad for the reproduction of apps for measuring visual performance. New apps for measuring visual acuity, contrast sensitivity and stereopsis have been designed and validated for this purpose. With these new apps available, the visual performance was measured in the presbyopic subjects wearing the aperiodic contact lenses. Visual performance at near distance was significantly improved and the main advantage of the lens was the low pupil-dependence and good decentration tolerance despite of being a multizonal design. / La miopía es el error refractivo de mayor prevalencia a partir de los 20 años de edad e impide la visión nítida a distancia lejana. La presbicia, por otra parte, es una anomalía de la función visual que aparece a partir de los 45 años, que impide la visión nítida a distancia próxima, y que afecta a toda la población por ser un defecto natural asociado a la edad. Las lentes de contacto multifocales representan una solución para facilitar que los pacientes présbitas puedan ver de forma simultánea a múltiples distancias. Además, podrían ser utilizadas, según recientes teorías sobre las señales ópticas que modulan el crecimiento ocular, para ralentizar la progresión de la miopía en niños en etapas de desarrollo. En esta Tesis se proponen dos nuevos diseños de lentes de contacto aperiódicas para ralentizar el desarrollo miópico o compensar la presbicia. El primero de ellos posee como principal ventaja inducir un mayor error relativo periférico con una menor afectación de la visión central en comparativa con la primera lente comercializada con el fin de ralentizar la progresión de la miopía. Este diseño ha sido fabricado, caracterizado y medida su eficiencia real en una muestra de sujetos miopes demostrando un buen acuerdo con su base teórica. El segundo de los diseños, enfocado a la compensación de la presbicia, también ha sido fabricado, caracterizado y adaptado en una serie de sujetos présbitas con el fin de evaluar el rendimiento visual alcanzado con los prototipos. No obstante, para cumplir esta tarea era necesario disponer de una amplia batería de test visuales para medir el rendimiento visual a múltiples distancias. Es por ello que otro de los objetivos dentro de esta Tesis fue analizar la capacidad de los iPad para ser utilizados como sistemas de reproducción de aplicaciones para la medida del rendimiento visual. Se han desarrollado y validado nuevas aplicaciones de medida de agudeza visual, sensibilidad al contraste y estereopsis. Con las nuevas aplicaciones disponibles, se midió el rendimiento visual en los sujetos présbitas adaptados con la lente aperiódica, mejorando significativamente el rendimiento visual a distancia próxima y mostrando como ventaja principal la baja pupilo-dependencia y buena tolerancia al descentramiento pese a tratarse de un diseño zonal. / La miopia és l'error refractiu amb major prevalença a partir dels 20 anys d'edat i impedeix la visió nítida a distància llunyana. La presbícia, d'altra banda, és una anomalia de la funció visual que apareix a partir dels 45 anys, que impedeix la visió nítida a distancia pròxima, i que afecta a tota la població per ser un defecte natural associat a l'edat. Les lents de contacte multifocals representen una solució per facilitar que els pacients prèsbites puguen veure de forma simultània a múltiples distancies. A més, podrien ser utilitzades, segons recents teories sobre les senyals òptiques que modulen el creixement ocular, per a ralentitzar la progressió de la miopia en xiquets en etapes de desenvolupament. En aquesta Tesis es proposen dos nous dissenys de lents de contacte aperiòdiques per a ralentitzar el desenvolupament miòpic o compensar la presbícia. El primer d'ells té com a principal avantatje induir un major error relatiu perifèric amb una menor afectació de la visió central en comparació amb la primera lent comercialitzada amb la finalitat de ralentitzar la progressió de la miopia. Aquest disseny ha sigut fabricat, caracteritzat y s'ha mesurat la seua eficiència real en una mostra de subjectes miops demostrant un bon acord amb la seua base teòrica. El segon dels dissenys enfocat a la compensació de la presbícia, també ha sigut fabricat, caracteritzat y adaptat en una sèrie de subjectes prèsbites amb la finalitat d'avaluar el rendiment visual obtingut amb els prototips. No obstant, per complir aquesta feina era necessari disposar d'una àmplia bateria de test visuals per mesurar el rendiment visual a múltiples distàncies. És per açò que un altre dels objectius dins d'aquesta Tesis fou analitzar la capacitat dels iPad per a ser utilitzats com sistemes de reproducció d'aplicacions per a la mesura del rendiment visual. Han sigut dissenyades y validades noves aplicacions de mesura de l'agudesa visual, sensibilitat al contrast y estereòpsis. Amb les noves aplicacions disponibles, es va medir el rendiment visual en els subjectes prèsbites adaptats amb la lent aperiòdica, millorant significativament el rendiment visual a distancia pròxima i mostrant com avantatje principal la baixa pupilo-dependència i bona tolerància al descentrament a pesar de tractar-se d'un disseny zonal. / Rodríguez Vallejo, M. (2016). Diseño, caracterización y aplicaciones clínicas de lentes de contacto multifocales aperiódicas [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/76166 / TESIS

Worship spaces are meeting places where acoustics must be suitable to perceive the word as well as the music. Therefore, for this reason, it is important to know the acoustic behavior of both cases and the differences that happen according to the activity being performed. In this respect, virtual models have proven to be a very efficient instrument to study the behavior of buildings in different aspects, allowing to recreate the sensory experiences that transmit these spaces. The Basilica of Santa Maria is the stage where the representation of the Misteri d'Elx takes place every year. It is a musical medieval play declared as National Monument in 1931, included in the first Proclamation of the Masterpieces of the Oral and Intangible Heritage of Humanity by UNESCO in 2001, and inscribed in the Representative List of the Intangible Cultural Heritage of Humanity in 2008. Due to its importance, both the Basilica of Santa Maria and the Misteri have been the object of numerous studies. However, all of them have focused mainly on the history and evolution of the representation or the formal aspect of the building, leaving aside the acoustics of a space where sound is fundamental. This work includes an exhaustive study of the acoustic behavior of the Basilica for its two main uses: the celebration of the cult and the representation of the Misteri d'Elx using virtual acoustics, analyzing the influence of the spatial changes introduced and the presence of the public, and identifying the singularities of the application of this tool in historic buildings, and more specifically in worship spaces. In addition, from recordings made with the singers and escolania of the Misteri, and the construction and texturization of a virtual model of the Basilica, this thesis initiates the procedure to obtain a complete visual and sound virtualization of the Basilica of Santa Maria and The Misteri d'Elx which has not been performed so far and will allow to interact from anywhere with both architectural heritage and intangible heritage related to it. / Los recintos de culto son espacios de reunión en los que la acústica debe ser adecuada para la inteligibilidad de la palabra, pero también apropiada para la música. Por este motivo es importante conocer el comportamiento acústico de estos espacios en ambos casos y las diferencias que se producen en función de la actividad que se está realizando. En este sentido, los modelos virtuales han demostrado ser un instrumento muy eficaz para el estudio del comportamiento de los edificios frente a diferentes aspectos, y que permiten recrear las experiencias sensoriales que transmiten esos espacios. La Basílica de Santa María es el escenario en el que cada año tiene lugar la representación del Misteri d'Elx, obra teatral medieval cantada declarada Monumento Nacional en 1931, incluida en la primera Proclamación de las Obras Maestras del Patrimonio Oral e Inmaterial de la Humanidad por la UNESCO en 2001, e inscrita en 2008 en la Lista Representativa del Patrimonio Cultural Inmaterial de la Humanidad. Dada su importancia, tanto la Basílica de Santa María como el Misteri han sido objeto de numerosos estudios. No obstante, todos ellos se han centrado principalmente en la historia y evolución de la representación o el aspecto formal del edificio dejando de lado la acústica de un espacio en el que el sonido resulta fundamental. En este trabajo, mediante la acústica virtual, se realiza un estudio exhaustivo del comportamiento acústico de la Basílica para sus dos usos principales: la celebración del culto y la representación del Misteri d'Elx, analizando la influencia tanto de los cambios que se introducen en el espacio, como de la presencia del público, e identificando las singularidades de la aplicación de esta herramienta en edificios históricos, y más concretamente en recintos de culto. Además, a partir de grabaciones realizadas con los cantores y escolanía del Misteri, y de la construcción y texturización de un modelo virtual de la Basílica, se inicia el trabajo para obtener una virtualización completa, visual y sonora, de la Basílica de Santa María y el Misteri d'Elx, algo inédito hasta el momento y que permitirá interactuar desde cualquier lugar tanto con el patrimonio arquitectónico como con el patrimonio inmaterial vinculado a él. / Els recintes de culte són espais de reunió en què l'acústica ha de ser adequada per a la intel·ligibilitat de la paraula, però també apropiada per a la música. Per aquest motiu és important conéixer el comportament acústic d'aquestos espais en ambdós casos i les diferències que es produïxen en funció de l'activitat que s'està realitzant. En aquest sentit, els models virtuals han demostrat ser un instrument molt eficaç per a l'estudi del comportament dels edificis enfront de diferents aspectes, i que permeten recrear les experiències sensorials que transmeten eixos espais. La Basílica de Santa Maria és l'escenari en què cada any té lloc la representació del Misteri d'Elx, obra teatral medieval cantada declarada Monument Nacional en 1931, inclosa en la primera Proclamació de les Obres Mestres del Patrimoni Oral i Immaterial de la Humanitat per la UNESCO en 2001, i inscrita en 2008 en La Llista Representativa del Patrimoni Cultural Immaterial de la Humanitat. Donada la seua importància, tant la Basílica de Santa Maria com el Misteri han sigut objecte de nombrosos estudis. No obstant això, tots ells s'han centrat principalment en la història i evolució de la representació o l'aspecte formal de l'edifici deixant de costat l'acústica d'un espai en què el so resulta fonamental. En aquest treball, mitjançant l'acústica virtual, es realitza un estudi exhaustiu del comportament acústic de la Basílica per als seus dos usos principals: la celebració del culte i la representació del Misteri d'Elx, analitzant la influència tant dels canvis que s'introduïxen en l'espai, com de la presència del públic, i identificant les singularitats de l'aplicació d'aquesta ferramenta en edificis històrics, i més concretament en recintes de culte. A més a més, a partir de gravacions realitzades amb els cantors i l'escolania del Misteri, i de la construcció i texturització d'un model virtual de la Basílica, s'inicia el treball per a obtindre una virtualització completa, visual i sonora, de la Basílica de Santa Maria i el Misteri d'Elx, cosa inèdita fins al moment i que permetrà interactuar des de qualsevol lloc amb el patrimoni arquitectònic i el patrimoni immaterial vinculat a ell. / Planells Pérez, AM. (2017). La acústica virtual en el estudio del patrimonio arquitectónico de la Basílica de Santa María y el Misteri d'Elx [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/90520 / TESIS

[ES] El objetivo fundamental de esta Tesis es explorar nuevas vías de aplicación de los sensores de los smartphones a la didáctica de la Física. Al mismo tiempo que se introduce un elemento innovador, como es el uso de un dispositivo móvil como herramienta de medida, se ha optado por ensayos sencillos que se puedan adaptar tanto a las enseñanzas a nivel de educación secundaria como universitaria. En este documento se recopila, en formato de compendio de publicaciones, una serie de experiencias que aportan una perspectiva diferente al trabajo realizado en un laboratorio. Se utiliza el sensor de aceleración para el estudio del movimiento rectilíneo vibratorio forzado con amortiguamiento débil, en un carril cinemático, y del movimiento oscilatorio armónico, en un aparato de torsión; el sensor de presión para el análisis de las oscilaciones amortiguadas en un medio viscoso; el giroscopio para estudiar la dinámica de un yoyó; y, finalmente, el sensor de luz ambiente para el análisis de la dependencia de la iluminancia con la distancia. / [CAT] L'objectiu fonamental d'aquesta Tesi és explorar noves vies d'aplicació dels sensors dels smartphones a la didàctica de la Física. Al mateix temps que s'introdueix un element innovador, com és l'ús d'un dispositiu mòbil com a eina de mesura, s'ha optat per assajos senzills que es puguen adaptar tant als ensenyaments a nivell d'educació secundària com a universitària. En aquest document es recopila, en format de compendi de publicacions, una sèrie d'experiències que aporten una perspectiva diferent al treball realitzat en un laboratori. S'utilitza el sensor d'acceleració per a l'estudi del moviment rectilini vibratori forçat amb esmorteïment dèbil, en un carril cinemàtic, i del moviment oscil·latori harmònic en un aparell de torsió; el sensor de pressió per a l'anàlisi de les oscil·lacions esmorteïdes en un mitjà viscós; el giroscopi per a estudiar la dinàmica d'un io-io; i, finalment, el sensor de llum ambient per a l'anàlisi de la dependència de la il·luminancia amb la distància. / [EN] The main objective of this Thesis aims to explore new ways of applying the sensors of smartphones to the didactics of Physics. At the same time that an innovative element is introduced, such as the use of a mobile device as a measuring tool, simple experiments have been chosen to being adapted to both secondary and university education. This document compiles a series of publications that show a different approach to the laboratory work. The acceleration sensor enables us to study the forced and damped oscillations in a dynamic track, and the harmonic oscillatory motion, in a torsion apparatus; the pressure sensor is used for the analysis of damped oscillations in a viscous medium; the gyroscope to study the dynamics of a yo-yo; and, finally, the ambient light sensor is used to determine the dependence of the illuminance of several light sources with the distance. / Salinas Marín, I. (2019). Didáctica de la Física Experimental con Smartphones [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/125698 / TESIS

[EN] There have been scientific studies since the 1960s on the use of ultrasound for the characterization of dental tissues. However, the current scientific literature on these applications is very scarce. The propagation of ultrasound in biological tissues makes it possible to characterize the acoustic and mechanical properties in a non-destructive manner. This quality has great potential for monitoring dental biological processes. In this doctoral thesis the object of study focuses on the ultrasonic monitoring of two dental applications: dental demineralization and guided bone regeneration. Dental demineralization seriously affects the health of patients, since it reduces the resistance of the tooth, generates complications by altering the occlusal structure and causes hypersensitivity and pulp problems. It is produced by pathological processes such as erosion or caries. Due to the complexity of the natural processes of demineralization, it is advisable, for its study, to provide quantitative and standardized tests in controlled laboratory conditions. Ultrasonic techniques provide localized mechanical information of the tissue, which is related to its degree of demineralization, making them an optimal tool for this purpose. On the other hand, dental bone tissues are vital for the survival of dental implants. For the correct placement of dental implants, sufficient bone volume is required to ensure their stability and durability. In cases where the amount of bone is not sufficient to support an implant, bone regeneration operations are performed. They consist of the use of bone grafts that serve as a scaffolding on which new bone is regenerated. To obtain a complete regeneration it is necessary to wait between 6 and 9 months. In addition, during regeneration, various problems may arise, such as soft tissue growth or failure of osseointegration. Currently, dentists use X-rays to evaluate the bone regeneration process, which is invasive and ionizing. For this reason, ultrasonic techniques are an option to consider when monitoring guided bone regeneration. In this doctoral thesis we evaluate the complete demineralization process of human dentin under laboratory conditions, using the ultrasonic technique of pulse echo. Time-of-flight measurements allow us to obtain the speed of sound in healthy and demineralized dentin tissue, as well as to characterize the dynamic process of acid penetration. In addition, the technique allows to measure the relevance of the demineralization produced by the acid residues inside the tooth once it has been removed from the acid solution. Beyond the evaluation of artificial demineralization lesions under laboratory conditions, as demonstrated in this doctoral thesis, the proposed technique opens new approaches for the evaluation of demineralization caused by caries. On the other hand, the second main objective of the doctoral thesis is to design a system for monitoring ultrasound-guided bone regeneration. For this purpose, we present a method to monitor the setting process of bone substitutes by means of ultrasonic backscattering techniques. By analyzing the backscattered fields, we demonstrate that it is possible to describe the acoustic properties of the material. This technique is the first step towards developing in vivo monitoring systems for complex media such as those present in bone regeneration procedures. The technique has been tested ex vivo and a prototype has been designed and built for human application based on the use of a dental splint. Finally, a protocol for monitoring bone regeneration in humans with ultrasound is presented. / [ES] Existen trabajos científicos desde la década de 1960 sobre la utilización de ultrasonidos para caracterización de tejidos dentarios. Pero a pesar de ello, la literatura científica actual sobre estas aplicaciones es muy escasa. La propagación de los ultrasonidos en los tejidos biológicos permite caracterizar las propiedades acústicas y mecánicas de forma no destructiva. Esta cualidad tiene un gran potencial para monitorizar procesos biológicos dentarios. En esta tesis doctoral el objeto de estudio se centra en la monitorización ultrasónica de dos aplicaciones odontológicas: la desmineralización dental y la regeneración ósea guiada. La desmineralización dental afecta gravemente a la salud de los pacientes, ya que disminuye la resistencia del diente, genera complicaciones al alterar la estructura oclusal y causa hipersensibilidad y problemas pulpares. Es producida por procesos patológicos como la erosión o la caries. Debido a la complejidad de los procesos naturales de desmineralización, es aconsejable, para su estudio, proporcionar pruebas cuantitativas y estandarizadas en condiciones controladas de laboratorio. Las técnicas ultrasónicas proporcionan información mecánica localizada del tejido, la cual se relaciona con su grado de desmineralización, por lo que suponen una herramienta óptima para este fin. Por otra parte, los tejidos óseos odontológicos son vitales en la supervivencia de los implantes dentales. Para una correcta colocación de implantes dentales, se precisa de un volumen óseo suficiente con el objetivo de asegurar su estabilidad y durabilidad. En los casos en que la cantidad de hueso no es suficiente para soportar un implante, se realizan operaciones de regeneración ósea. Consisten en el uso de injertos óseos que sirvan de andamiaje sobre el cual se regenerará hueso nuevo. Para obtener una regeneración completa hay que esperar entre 6 y 9 meses. Además, durante la regeneración pueden aparecer distintas problemáticas, como el crecimiento del tejido blando o un fallo de osteointegración. Actualmente, los odontólogos utilizan los rayos X para evaluar el proceso de regeneración ósea, siendo este invasivo y ionizante. Por este motivo, las técnicas ultrasónicas son una opción a tener en cuenta a la hora de monitorizar la regeneración ósea guiada. En la presente tesis doctoral evaluamos el proceso completo de desmineralización de la dentina humana en condiciones de laboratorio, utilizando la técnica ultrasónica de eco impulso. Las medidas del tiempo de vuelo permiten obtener la velocidad del sonido en el tejido de la dentina sana y desmineralizada, así como caracterizar el proceso dinámico de la penetración del ácido. Además, la técnica permite medir la relevancia de la desmineralización producida por los residuos ácidos en el interior del diente una vez que éste ha sido retirado de la solución ácida. Más allá de la evaluación de las lesiones de desmineralización artificial en condiciones de laboratorio, como se demuestra en esta tesis doctoral, la técnica propuesta abre nuevos enfoques para la evaluación de la desmineralización causada por la caries. Por otro lado, el segundo objetivo principal de la tesis doctoral es diseñar un sistema de monitorización de la regeneración ósea guiada con ultrasonidos. Para ello presentamos un método que permite monitorizar el proceso de fraguado de sustitutos óseos mediante técnicas de retrodispersión ultrasónica. Mediante el análisis de los campos retrodispersados demostramos que es posible describir las propiedades acústicas del material. Esta técnica es el primer paso para desarrollar sistemas de monitorización in vivo de medios complejos como los presentes en los procedimientos de regeneración ósea. La técnica ha sido probada ex vivo y se ha diseñado y construido un prototipo para aplicación en humanos basado en el uso de una férula dental. Por último, se presenta un protocolo para la monitorización de la regeneración ósea en humanos con ultrasonidos. / [CAT] Existeixen treballs científics des de la dècada de 1960 sobre la utilització d'ultrasons per a caracterització de teixits dentaris. Però malgrat això, la literatura científica actual sobre aquestes aplicacions és molt escassa. La propagació dels ultrasons en els teixits biològics permet caracteritzar les propietats acústiques i mecàniques de forma no destructiva. Aquesta qualitat té un gran potencial per a monitoritzar processos biològics dentaris. En aquesta tesi doctoral l'objecte d'estudi es centra en el monitoratge ultrasònic de dues aplicacions odontològiques: la desmineralització dental i la regeneració òssia guiada. La desmineralització dental afecta greument a la salut dels pacients, ja que disminueix la resistència de la dent, genera complicacions en alterar l'estructura oclusal i causa hipersensibilitat i problemes pulpars. És produïda per processos patològics com l'erosió o la càries. A causa de la complexitat dels processos naturals de desmineralització, és aconsellable, per al seu estudi, proporcionar proves quantitatives i estandarditzades en condicions controlades de laboratori. Les tècniques ultrasòniques proporcionen informació mecànica localitzada del teixit, la qual es relaciona amb el seu grau de desmineralització, per la qual cosa suposen una eina òptima per a aquest fi. D'altra banda, els teixits ossis odontològics són vitals en la supervivència dels implants dentals. Per a una correcta col·locació d'implants dentals, es requereix un volum ossi suficient amb l'objectiu d'assegurar la seua estabilitat i durabilitat. En els casos en què la quantitat d'os no és suficient per a suportar un implant, es realitzen operacions de regeneració òssia. Consisteixen en l'ús d'empelts ossis que servisquen de bastimentada sobre el qual es regenerarà os nou. Per a obtenir una regeneració completa cal esperar entre 6 i 9 mesos. A més, durant la regeneració poden aparèixer diferents problemàtiques, com el creixement del teixit bla o una fallada de osteointegració. Actualment, els odontòlegs utilitzen els raigs X per a avaluar el procés de regeneració òssia, sent aquest invasiu i ionitzant. Per aquest motiu, les tècniques ultrasòniques són una opció a tindre en compte a l'hora de monitoritzar la regeneració òssia guiada. En la present tesi doctoral avaluem el procés complet de desmineralització de la dentina humana en condicions de laboratori, utilitzant la tècnica ultrasònica d'eco impuls. Les mesures del temps de vol permeten obtenir la velocitat del so en el teixit de la dentina sana i desmineralitzada, així com caracteritzar el procés dinàmic de la penetració de l'àcid. A més, la tècnica permet mesurar la rellevància de la desmineralització produïda pels residus àcids a l'interior de la dent una vegada que aquest ha sigut retirat de la solució àcida. Més enllà de l'avaluació de les lesions de desmineralització artificial en condicions de laboratori, com es demostra en aquesta tesi doctoral, la tècnica proposada obri nous enfocaments per a l'avaluació de la desmineralització causada per la càries. D'altra banda, el segon objectiu principal de la tesi doctoral és dissenyar un sistema de monitoratge de la regeneració òssia guiada amb ultrasons. Per a això presentem un mètode que permet monitoritzar el procés d'enduriment de substituts ossis mitjançant tècniques de retrodispersió ultrasònica. Mitjançant l'anàlisi dels camps retrodispersats vam demostrar que és possible descriure les propietats acústiques del material. Aquesta tècnica és el primer pas per a desenvolupar sistemes de monitoratge in viu de mitjans complexos com els presents en els procediments de regeneració òssia. La tècnica ha sigut provada ex viu i s'ha dissenyat i construït un prototip per a aplicació en humans basat en l'ús d'una fèrula dental. Finalment, es presenta un protocol per al monitoratge de la regeneració òssia en humans amb ultrason. / Rodríguez Sendra, J. (2021). Monitorización ultrasónica de tejidos odontológicos [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/176059 / TESIS

Cada vez son más las personas que deciden iniciarse en la práctica de la carrera de fondo debido a los numerosos beneficios para la salud que supone la práctica de este deporte. No obstante, este aumento de aficionados también está suponiendo un incremento en la incidencia de lesiones, asociadas a sobreesfuerzos, errores de entrenamiento o a la elección de material deportivo inadecuado. Por este motivo, el mercado de calzado deportivo está explorando nuevos conceptos de calzado inteligente, en el que se incorporan dispositivos capaces de monitorizar variables biomecánicas o fisiológicas capaces de identificar situaciones de riesgo, que cubren aspectos como la fatiga, patrones de movimiento de riesgo, impactos, etc. Sin embargo, la simple monitorización de variables biomecánicas no asegura la eficacia de tales sistemas, si la tecnología no va acompañada de criterios objetivos y contrastados que permitan relacionar tales variables con el rendimiento o la prevención de lesiones. Uno de los aspectos más importantes en el rendimiento deportivo es la cuantificación del nivel de fatiga del atleta. En este sentido, mediante el uso de un calzado deportivo inteligente el deportista puede recibir información acerca de su estado, siendo posible ajustar el plan de entrenamiento. En este contexto, el objetivo principal de tesis fue la generación de criterios biomecánicos para la detección, en tiempo real, del estado de fatiga en corredores de fondo y desarrollar un sistema portable capaz de monitorizar el estado de fatiga, mediante el análisis de señales biomecánicas obtenidas por medio de un sensor inercial (IMUs) integrado en la media suela del calzado deportivo. Con este fin se ha puesto a punto y validado un sistema de medida basado en sensores inerciales integrados en el calzado. Los resultados obtenidos en la validación del sistema han mostrado su idoneidad para la medición de la orientación del pie durante la carrera. Adicionalmente, se ha realizado un estudio exploratorio con el fin de analizar las relaciones entre la cinemática del miembro inferior y la orientación del pie. Obteniéndose un modelo capaz de estimar las curvas de tobillo, rodilla y cadera a partir de la orientación del pie. Una vez validado el sistema, se ha caracterizado los patrones de movimiento durante la carrera mediante el calzado instrumentado y técnicas de análisis de datos funcionales en una muestra de 38 corredores. Finalmente, los resultados obtenidos indican que mediante la metodología empleada es posible detectar, predecir y monitorizar el estado de fatiga del corredor a partir, de las medidas obtenidas mediante IMUs sin alterar las propiedades del calzado ni interferir en la práctica del deporte. / Cada vegada són més les persones que decideixen iniciar-se en la pràctica de la carrera de fons a causa dels nombrosos beneficis per a la salut que suposa la pràctica d'aquest esport. No obstant això, aquest augment d'aficionats també està suposant un increment en la incidència de lesions, associades a sobreesforços, errors d'entrenament o a l'elecció de material esportiu inadequat. Per aquest motiu, el mercat de calçat esportiu està explorant nous conceptes de calçat intel·ligent, en què s'incorporen dispositius capaços de monitoritzar variables biomecàniques o fisiològiques capaços d'identificar situacions de risc, que cobreixen aspectes com la fatiga, patrons de moviment de risc, impactes, etc. No obstant això, la simple monitorització de variables biomecàniques no assegura l'eficàcia d'aquests sistemes, si la tecnologia no va acompanyada de criteris objectius i contrastats que permetin relacionar aquestes variables amb el rendiment o la prevenció de lesions. Un dels aspectes més importants en el rendiment esportiu és la quantificació del nivell de fatiga de l'atleta. En aquest sentit, mitjançant l'ús d'un calçat esportiu intel·ligent l'esportista pot rebre informació sobre el seu estat, sent possible ajustar el pla d'entrenament. En aquest context, l'objectiu principal de tesi va ser la generació de criteris biomecànics per a la detecció, en temps real, de l'estat de fatiga en corredors de fons i desenvolupar un sistema portable capaç de monitoritzar l'estat de fatiga, mitjançant l'anàlisi de senyals biomecàniques obtingudes per mitjà d'un sensor inercial (IMUs) integrat a la mitja sola del calçat esportiu. Amb aquesta finalitat s'ha posat a punt i validat un sistema de mesura basat en sensors inercials integrats en el calçat. Els resultats obtinguts en la validació del sistema han mostrat la seva idoneïtat per al mesurament de l'orientació del peu durant la carrera. Addicionalment, s'ha realitzat un estudi exploratori per tal d'analitzar les relacions entre la cinemàtica del membre inferior i l'orientació del peu. Obtenint-se un model capaç d'estimar les corbes de turmell, genoll i maluc a partir de l'orientació del peu. Un cop validat el sistema, s'ha caracteritzat els patrons de moviment durant l'carrera mitjançant el calçat instrumentat i tècniques d'anàlisi de dades funcionals en una mostra de 38 corredors. Finalment, els resultats obtinguts indiquen que mitjançant la metodologia emprada és possible detectar, predir i monitoritzar l'estat de fatiga del corredor a partir, de les mesures obtingudes mitjançant Imus sense alterar les propietats del calçat ni interferir en la pràctica de l'esport. / More and more people decide to start to practice long distance race because of the health benefits that this sport provides. However, the increase of runners is also increasing the incidence of injuries associated with overexertion, training errors or the choice of inappropriate sports equipment. For this reason, the sports footwear market is exploring new concepts of smart footwear that incorporates devices capable of monitoring biomechanical or physiological variables. These variables can help to identify risk of injuries related to fatigue, movement patterns or impacts among others. However, the simple monitoring of biomechanical variables does not ensure the effectiveness of such systems. Technology needs objective and contrasted criteria that allow relating such variables with the performance or prevention of injuries. One of the most important aspects in sports performance is the quantification of the level of fatigue of the athlete. Smart footwear can provide real-time information of the level of fatigue of the athlete, which can be used to adjust the training plan. In this context, the main objectives of this thesis were the generation of biomechanical criteria for the real-time detection of the level of fatigue in long-distance runners and the development of a portable system capable of monitoring the fatigue state, by analyzing biomechanical signals obtained by means of an inertial sensor (IMUs) integrated into the midsole of sports shoes. To this end, a non-invasive measurement system based on IMUs integrated in footwear was developed and validated. The results show the suitability of this instrumented footwear for measuring foot motion during running. Additionally, an exploratory study was conducted to analyze the relationships between lower limb kinematics and the foot motion during running. We obtained a model capable of estimating the ankle, knee and hip curves from the foot motion. Moreover, motion patterns during running were characterized by instrumented footwear and functional data analysis techniques in a sample of 38 runners. Finally, the results obtained show that the methodology proposed makes it possible to detect, predict and monitor the level of fatigue of the runner from IMUs measurements, which can be integrated into a running footwear without altering the properties of the footwear nor interfering in the sports practice. / Programa Marco de la Unión Europea por la financiación del proyecto europeo Runsafer (FP7-SME-2011-1) / Medina Ripoll, EJ. (2018). Estudio del estado de fatiga en corredores de fondo a partir de patrones biomecánicos. Monitorización mediante sistemas integrados en el calzado [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/113078 / TESIS

[EN] This thesis deals with the development of a living biointerface between synthetic substrates and living cells to engineer cell-material interactions for tissue engineering purposes. This living biointerface is made of Lactococcus lactis, a non-pathogenic lactic bacteria widely used as starter in the dairy industry and, recently, in the expression of heterologous proteins in applications such as oral vaccine delivery or membrane-bound expression of proteins. L. lactis has been engineered to display the III 7-10 fragment of the fibronectin fused to GFP as reporter protein. Fibronectin is a ubiquitous protein present in the extracellular matrix, a complex mesh of structural and adhesive proteins which serve as mechanical support and development niche for cells of a wide variety of tissues. This fragment contains two important sequences, RGD and PHSRN. RGD is an adhesive sequence that interacts with a wide range of integrins, membrane-bound receptors that play a role in cellular processes such as adhesion, migration, proliferation and differentiation. On the other hand, PHSRN binds synergistically with RGD to some integrins such as alpha-5-beta-1 and others, increasing the specificity of this interaction. Genetically engineered L. lactis has been thoroughly characterized to test its capabilities as a living interface. This strain was found to express the FNIII 7-10-GFP fragment covalently linked to the cell wall and biological activity and expression levels of this fragment was assessed with techniques such as Western blot, ELISA and immunofluorescence. Moreover, this strain still holds the ability to develop biofilms, communities of sessile, attached bacteria to abiotic surfaces which helps greatly in the generation of a stable monolayer of bacteria between synthetic substrates and mammalian cells. Mammalian cell behaviour in response to the expressed fibronectin fragment on L. lactis membrane was also assessed. Several cell lines were tested, such as Fn-/Fn- and NIH3T3 fibroblasts, C2C12 myoblasts and human bone-marrow derived mesenchymal cells. This living biointerface was found to trigger cell adhesion and FAK phosphorylation, a marker for intracellular integrin-mediated signalling in all of the tested cell lines. It also triggered myoblast-to-myotube differentiation on C2C12 cells. In hMSCs, the cell-wall exposed fibronectin fragment was found to enhance the phosphorylation of ERK1/2, a kinase involved in the MAPK pathway, which is deeply involved in a multitude of cellular processes related to differentiation, proliferation and migration. Nevertheless, this thesis is a proof of concept that this novel system can be further exploited to express almost any desired protein or small molecule to help in the development of new tissues from progenitor cells. These molecules can be either secreted in the medium or displayed in the membrane, and can also be constitutively expressed or in-demand, due to the great flexibility of L. lactis and the wide variety of expression systems available. This interface based on living bacteria establishes a new paradigm in surface functionalization for biomedical engineering applications. / [ES] Esta tesis aborda el desarrollo de una biointerfase viviente entre materiales sintéticos y células vivas con el objetivo de dirigir la interacción célula-material en aplicaciones de ingeniería tisular. Esta biointerfase está compuesta de Lactococcus lactis, una bacteria láctica no patógena, ampliamente usada en la industria láctea como inóculo, y, recientemente, en la expresión heteróloga de proteínas para su uso como vacunas de administración oral o su expresión en membrana. L. lactis ha sido genéticamente modificado para expresar el fragmento III 7-10 de la fibronectina, unida a GFP como reporter. La fibronectina es una proteína presente de forma ubicua en la matriz extracelular, una compleja red de proteínas adhesivas y estructurales cuyo propósito es servir como soporte estructural y como nicho de desarrollo para diversos tejidos. Este fragmento contiene dos secuencias importantes, RGD y PHSRN. RGD es una secuencia adhesiva de unión que interacciona con una amplia variedad de integrinas, receptores de membrana que juegan muchos e importantes papeles en diferentes procesos celulares, como adhesión, proliferación, migración o diferenciación. Por otra parte, PHSRN se une a las integrinas de forma sinérgica con RGD facilitando aún más estos procesos y aumentando la especificidad de esta interacción. Esta cepa de L. lactis modificada ha sido ampliamente caracterizada para estudiar su idoneidad como interfaz funcional viviente. Se ha demostrado que L. lactis es capaz de expresar el fragmento FNIII7-10-GFP covalentemente anclado a la pared celular bacteriana, habiéndose caracterizado también su actividad biológica con técnicas como Western blot, ELISA e inmunofluorescencia. Esta cepa mantiene la capacidad de desarrollo de biofilms presente en la gran mayoría de microorganismos. Los biofilms son comunidades de bacterias sésiles adheridas a un sustrato que pueden ser usadas como interfase física entre células de mamífero y sustratos abióticos. También se ha estudiado la respuesta celular a la fibronectina expuesta en la membrana de L. lactis. Se estudiaron varias líneas celulares, como fibroblastos Fn-/Fn- y NIH3T3, mioblastos C2C12 y células mesenquimales humanas derivadas de médula ósea. Esta interfase viviente fue capaz de provocar respuesta celular en forma de adhesión en todas las líneas estudiadas, además de inducir diferenciación de mioblastos a miotubos en C2C12 y de provocar la fosforilación de FAK, un marcador de señalización celular mediada por integrinas. En células mesenquimales humanas se demostró la capacidad del fragmento de fibronectina expuesto para fosforilar ERK1/2, una kinasa perteneciente a la ruta de señalización MAPK, ruta que forma parte de muchos procesos celulares importantes como diferenciación, proliferación y migración. Pese a todo, esta tesis es sólo una prueba de concepto de un sistema que puede ser utilizado para expresar casi cualquier proteína o molécula pequeña deseada, que puede ser muy útil en el desarrollo de nuevos tejidos a partir de sus células progenitoras. Estas moléculas pueden ser secretadas en el medio o ancladas en la pared celular, de forma constitutiva o bajo demanda, debido a la flexibilidad y amplia variedad de sistemas de expresión disponibles para L. lactis. Esta biointerfase basada en bacterias vivas establece un nuevo paradigma en el campo de la funcionalización de superficies para aplicaciones de ingeniería biomédica. / [CAT] Aquesta tesi aborda el desenvolupament d'una interfase viva entre materials sintètics i cèl·lules vives amb l'objectiu de dirigir la interacció cèl·lula-material, per al seu ús en aplicacions d'enginyeria tissular. Aquesta interfase està composta de Lactococcus lactis, un bacteri làctic, no patogènic i àmpliament utilitzat en l'industria làctica com a inòcul, i, recentment, en l'expressió heteròloga de proteïnes per al seu ús com vacunes d'administració oral o per a la seva expressió en membrana. L. lactis ha sigut genèticament modificada per a expressar el fragment III7-10 de la fibronectina, unida a GFP com a reporter. La fibronectina és una proteïna present de forma ubiqua en la matriu extracel·lular, una complexa xarxa de proteïnes adhesives i estructurals que s'utilitzen com a suport estructural i com a nínxol de desenvolupament per a diversos teixits. Aquest fragment conté dos seqüències importants, RGD i PHSRN. RGD és una seqüència adhesiva d'unió a integrines, receptors de membrana que juguen molts i molt importants papers en diferents processos cel·lulars, com poden ser adhesió, proliferació, migració o diferenciació. Per altra banda, PHSRN s'uneix a les integrines de forma sinèrgica amb RGD facilitant encara més aquests processos i augmentant l'especificitat d'aquesta interacció. Aquesta modificació genètica de L. lactis ha estat àmpliament caracteritzada per provar les seves característiques com a interfase funcional vivent. S'ha demostrat que L. lactis és capaç d'expressar el fragment FNIII 7-10-GFP covalentment ancorat a la paret cel·lular bacteriana, havent-se caracteritzat també la seva activitat biològica amb tècniques com Western blot, ELISA i immunofluorescència. A més, aquest cep manté la capacitat de desenvolupament de biofilms, comunitats de bacteris sèssils adherits a un substrat que poden ser utilitzades com a interfase física entre cèl·lules de mamífer i substrats abiòtics. També s'ha estudiat la resposta cel·lular a la fibronectina expressada en la paret cel·lular de L. lactis. El estudi es va fer utilitzant diverses línies cel·lulars, com fibroblasts Fn-/Fn- i NIH3T3, mioblasts C2C12 i cèl·lules mesenquimals humanes derivades de medul·la òssia. Aquesta interfase vivent va ser capaç de provocar resposta cel·lular en forma d'adhesió a totes les línies estudiades, a més d'induir diferenciació de mioblasts a miotubs en C2C12 i de provocar la fosforilació de FAK, un marcador de senyalització cel·lular mediat per integrines, en les línies assajades. En cèl·lules mesenquimals humanes es va demostrar la capacitat del fragment de fibronectina exposat per fosforilar ERK1/2, una kinasa pertanyent a la ruta de senyalització MAPK, ruta que forma part de molts processos cel·lulars importants com diferenciació, proliferació i migració. Malgrat tot, aquesta tesi mostra només una prova de concepte d'un sistema que pot ser utilitzat per expressar gairebé qualsevol proteïna o molècula petita desitjada, que pot ser molt útil en el desenvolupament de nous teixits a partir de les seves cèl·lules progenitores. Aquestes molècules poden ser secretades en el medi o ancorades a la paret cel·lular, de manera constitutiva o sota demanda, a causa de la flexibilitat i àmplia varietat de sistemes d'expressió disponibles per L. lactis Aquesta biointerfase basada en bacteris vius estableix un nou paradigma en el camp de la funcionalització de superfícies per a aplicacions d'enginyería biomèdica. / Rodrigo Navarro, A. (2015). Functional living biointerfaces to direct cell-material interaction [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/51461 / TESIS

[EN] The choosing of an adequate structural typology for a building in its design stage is a complex problem due to different tangible and intangible factors and the multiple alternatives that exist. Nowadays sustainability, defined by triple bottom line englobing economic, social and environmental criteria, gains more and more relevance. However, in the construction sector, companies keep applying tools based on traditional bottom line referenced to one metric (financial performance or cost), to evaluate projects, ignoring, or underestimating, environmental or social values and forgetting about long-term impact on quality life of present and future generations. Moreover technological advances allow the development of new industrial solutions with a higher productivity rate and a lower impact, but construction is a sector that struggles to innovate and traditional solutions are still often applied without considering the solutions provided by industry. Multicriteria methods are being set higher each day as key tools, capable of incorporating environmental and social matters to the decision- making process. Tools using multicriteria evaluation to assess sustainability of finished buildings and sustainability of a certain type of structures already exist. The objective of this thesis is to develop a hybrid method of multiple criteria, combining AHP with the Delphi method and the VIKOR technique, to apply economic, social and environmental criteria in the selection of a structural typology for medium spanned buildings, taking into account both the construction and the operation stages. Using AHP, a hierarchical structure is defined from judgements emitted by a panel of experts, with the following levels: goal, criteria, sub-criteria and alternatives. From this hierarchy, also following AHP and with the judgements emitted by the panel of experts, a priority vector of the sub-criteria with respect to the goal and the priority vectors' matrix of the alternatives with respect to each sub-criterion are obtained. The Delphi technique is used in order to handle the surveys in which experts emit their judgements, until consensus is reached. From the priority vectors, applying the VIKOR method, the compromise solution is reached, being this the closest to ideal. For the elaboration of this tool, tangible criteria, like manufacturing cost, transport and assembly cost, emissions impact and embodied energy and operating energy; and intangible criteria like roof maintenance cost, aesthetic, satisfactory fireproofing and the use of local materials, have been considered. The specific case of a 17 m span sports hall in a recreational level has been studied. Five alternatives have been evaluated: both of the traditional Prefabricated concrete and purlins and Steel lattice and purlins options and other three applying technological innovations developed by the building industry: Prefabricated concrete and self-supporting curved system, Self-supporting curved system and Laminated wood and purlins, being the Self-supporting curved system roof option obtained as the optimal solution. Lastly, a computer tool is designed in which, for any medium spanned building, introducing data from companies offering the five studied alternatives, a compromise solution is obtained, taking into account sustainability criteria. The developed tool will serve as help towards the choosing of a structural typology, applying sustainability criteria for the roof a medium spanned building. / [ES] La selección de una tipología estructural adecuada para un edificio en la etapa de diseño es un problema complejo, debido a los diferentes factores tangibles e intangibles y a las múltiples alternativas que existen. Hoy en día la sostenibilidad, definida por el triple principio, que engloba criterios económicos, sociales y ambientales, es cada vez más relevante. Sin embargo, en el sector de la construcción las empresas siguen aplicando herramientas basadas en análisis de costes y beneficios para evaluar proyectos, ignorando o subestimando valores medioambientales o sociales y olvidando el impacto a largo plazo sobre la calidad de vida de las generaciones presentes y futuras. Además, los avances tecnológicos han permitido el desarrollo de nuevas soluciones industriales con una mayor productividad y un menor impacto, pero la construcción es un sector al que le cuesta innovar y a menudo se siguen aplicando soluciones tradicionales sin considerar las distintas soluciones proporcionadas por la industria. Los métodos multicriterio se están posicionando cada vez más como herramientas clave, capaces de incorporar cuestiones medioambientales y sociales en el proceso de toma de decisiones. Ya existen herramientas que utilizan métodos de evaluación multicriterio para evaluar la sostenibilidad de los edificios terminados y la sostenibilidad de las estructuras de un tipo determinado, comparándolas con las mejores técnicas disponibles. El objetivo de esta tesis es desarrollar un modelo híbrido de criterios múltiples, que combina el AHP con el método Delphi y la técnica VIKOR, para aplicar criterios económicos, sociales y ambientales en la selección de una tipología estructural para edificios de luces medias, teniendo en cuenta tanto la etapa de construcción como la de funcionamiento. Utilizando AHP se define una estructura jerárquica, a partir de juicios emitidos por un panel de expertos, con los siguientes niveles: objetivo, criterios, sub-criterios y alternativas. A partir de esta jerarquía, siguiendo también el AHP y con los juicios emitidos por el panel de expertos, se obtiene el vector de prioridad de los sub-criterios respecto del objetivo y la matriz de vectores de prioridad de las alternativas respecto de cada criterio. Para gestionar las encuestas en las que los expertos emiten sus juicios, hasta alcanzar el consenso, se utiliza la técnica Delphi. A partir de los vectores de prioridad, aplicando el método VIKOR, se obtiene la solución de consenso, que es la más cercana a la ideal. Para la elaboración de esta herramienta se han considerado criterios tangibles como el coste de fabricación y el de transporte y montaje, el impacto de las emisiones y las energías interna y de funcionamiento y criterios intangibles como el coste de mantenimiento de la cubierta, el aspecto estético, la resistencia al fuego y el uso de materiales locales. Se ha estudiado el caso concreto de un pabellón polideportivo de 17 m de luz, evaluando cinco alternativas: las dos tradicionales de vigas celosía y correas metálicas y vigas y correas prefabricadas de hormigón pretensado y otras tres que aplican las innovaciones tecnológicas desarrolladas por la industria de la construcción: vigas de hormigón prefabricado con cubierta tipo membrana, cubierta metálica autoportante y estructura de madera laminada, obteniéndose como solución óptima la cubierta metálica autoportante. Por último, se diseña una herramienta informática en la que, para cualquier edificio con una luz media, introduciendo datos obtenidos de ofertas de empresas de las cinco alternativas estudiadas, se obtiene la solución de consenso teniendo en cuenta criterios de sostenibilidad. La herramienta desarrollada mediante hojas de cálculo servirá de ayuda para elegir una tipología estructural, aplicando criterios de sostenibilidad, para la cubierta de un edificio con una luz media. / [CAT] La selecció d'una tipologia estructural adequada per a un edifici en l'etapa de disseny és un problema complex, a causa dels diferents factors tangibles i intangibles i a les múltiples alternatives que existeixen. Avui dia la sostenibilitat, definida pel triple principi, que engloba criteris econòmics, socials i ambientals, és cada vegada més rellevant. No obstant açò, en el sector de la construcció les empreses segueixen aplicant eines basades en anàlisis de costos i beneficis per a avaluar projectes, ignorant o subestimant valors mediambientals o socials i oblidant l'impacte a llarg termini sobre la qualitat de vida de les generacions presents i futures. A més, els avanços tecnològics han permès el desenvolupament de noves solucions industrials amb una major productivitat i un menor impacte, però la construcció és un sector al que li costa innovar i sovint se segueixen aplicant solucions tradicionals sense considerar les diferents solucions proporcionades per la indústria. Els mètodes multicriterio s'estan posicionant cada vegada més com a eines clau, capaces d'incorporar qüestions mediambientals i socials en el procés de presa de decisions. Ja existeixen eines que utilitzen mètodes d'avaluació multicriterio per a avaluar la sostenibilitat dels edificis acabats i la sostenibilitat de les estructures d'un tipus determinat, comparant-les amb les millors tècniques disponibles. L'objectiu d'aquesta tesi és desenvolupar un model híbrid de criteris múltiples, que combina el AHP amb el mètode Delphi i la tècnica VIKOR, per a aplicar criteris econòmics, socials i ambientals en la selecció d'una tipologia estructural per a edificis de llums mitjanes, tenint en compte tant l'etapa de construcció com la de funcionament. Utilitzant AHP es defineix una estructura jeràrquica, a partir de judicis emesos per un panell d'experts, amb els següents nivells: objectiu, criteris, sub-criteris i alternatives. A partir d'aquesta jerarquia, seguint també el**AHP i amb els judicis emesos pel panell d'experts, s'obté el vector de prioritat dels sub-criteris respecte de l'objectiu i la matriu de vectors de prioritat de les alternatives respecte de cada criteri. Per a gestionar les enquestes en les quals els experts emeten els seus judicis, fins a aconseguir el consens, s'utilitza la tècnica Delphi. A partir dels vectors de prioritat, aplicant el mètode**VIKOR, s'obté la solució de compromís, que és la més propera a la ideal. Per a l'elaboració d'aquesta eina s'han considerat criteris tangibles com el cost de fabricació i el de transport i muntatge, l'impacte de les emissions i les energies interna i de funcionament i criteris intangibles com el cost de manteniment de la coberta, l'aspecte estètic, la resistència al foc i l'ús de materials locals. S'ha estudiat el cas concret d'un pavelló poliesportiu de 17 m de llum, avaluant cinc alternatives: les dos tradicionals de bigues gelosia i corretges metàl·liques i bigues i corretges prefabricades de formigó pretesat i altres tres que apliquen les innovacions tecnològiques desenvolupades per la indústria de la construcció: bigues de formigó prefabricat amb coberta tipus membrana, coberta metàl·lica autoportant i estructura de fusta laminada, obtenint-se com a solució òptima la coberta metàl·lica autoportant. Finalment, es dissenya una ferramenta informàtica en la qual, per a qualsevol edifici amb una llum mitjana, introduint dades obtingudes d'ofertes d'empreses de les cinc alternatives estudiades, s'obté la solució de compromís tenint en compte criteris de sostenibilitat. La ferramenta desenvolupada servirà d'ajuda per a triar una tipologia estructural, aplicant criteris de sostenibilitat, per a la coberta d'un edifici amb una llum mitjana. / Martínez García, MP. (2015). Implementación de criterios de sostenibilidad económica, social y medioambiental para la selección de la cubierta en edificios de luces medias [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/56761 / TESIS

[EN] This thesis work is framed in the context of building acoustics and environmental acoustics and its objectives are closely related to those established in two research projects of public funding: European project 'LIFE09 ENV / ES / 000 461 and the national project BIA2013-41537-R (BIAEFIREMAT). Small size laboratories are assessed and validated. These laboratories are used to obtain acoustic parameters of new ecomateriales: absorbent acoustic materials made from recycled fibers and/or natural fibers, nanomaterials (nanofibers and nanopapers) and eco-composites made from natural and/or recycled fibers (orange fiber, hemp, flax, etc.). Currently, find acoustic solutions that meet the new roles of life has become necessary. On the one hand, the new law includes stricter requirements than its precursor. In the field of construction, approval of the CTE DB-HR has taken a significant turn for quality and control, applying new parameters to evaluate and increasing requirement already defined. In the case of environmental acoustics, Law 37/2003 of November 17 is intended to determine the exposure of the population to environmental noise and to adopt action plans in order to prevent and reduce this exposure. The attempt to reduce noise pollution, adjusting to these action plans, suppose a review and optimization the functions of noise barriers, one of the devices most widespread noise control in this field. Moreover, the increased cost of living and the growing concern of using eco-innovative products, which enable the transition to a green economy, makes it necessary to search for acoustic solutions that meet the new legislative requirements and that be more economical and sustainable.Traditionally, acoustic solutions are designed using toxic mineral wool or difficult recycling as absorbent material. However, this trend is changing and the proof is the launch of 'HORIZONTE2020' H2020, Framework Program for Research and Innovation of the European Union. It funds research and innovation projects in various subject areas in the European context and, in particular, its Action 5, 'Climate action, environment, resource efficiency and raw materials', poses different lines of action. One refers to "facilitate the transition to a green economy and society through eco-innovation" strengthening, among others, the eco-innovative products. So, within this new product group, we may include ecomaterials made from waste from other manufacturing processes or made from natural or recycled fibers which are liable to become in acoustic materials applicable to construction, environment, industry or even transport. Therefore, it opens an important line of research based on the acoustic study of these types of materials. In order to test their applicability to the acoustic field, we have to demonstrate their properties, such as sound absorption and acoustic insulation, among others, and compare the results with the properties of traditional materials currently on the market. However, in order to obtain these properties according the Standard specifications, we need large amounts of material and, at the level of research and product development is difficult to have large quantities. This raises the main objective of this thesis which lies in the assessment, validation and implementation of small laboratories (transmission chamber and reverberation chamber), in which obtain essential acoustic parameters for the characterization of new materials and / or eco-materials, construction solutions and noise barriers. The aim is to have small laboratories where the results are comparable to those obtained in a laboratory of great dimensions, in a way, fast, convenient and above all economic. After achieving the main objective, secondary objective is the practical addition to the field of building acoustics and environmental acoustics, ecomaterials and Green Composites, evaluated in these new small laboratories, prior to final certification step. / [ES] El presente trabajo de Tesis se enmarca en el contexto de la acústica en la edificación y de la acústica medioambiental y sus objetivos están muy relacionados con los establecidos en dos proyectos de investigación de financiación pública: El proyecto europeo 'LIFE09 ENV/ES/000461. Se evalúan, calibran y validan laboratorios de tamaño reducido donde se obtienen parámetros acústicos de nuevos ecomateriales: materiales absorbentes acústicos reciclados y/o naturales, nanomateriales (nanofibras y nanopapel) y eco-composites de base natural y/o reciclada (fibra de naranjo, cáñamo, lino, etc.). Actualmente, buscar soluciones acústicas que se ajusten a los nuevos roles de vida se ha convertido en algo necesario. Por una parte, la nueva legislación incluye exigencias más estrictas que sus precursoras. En el ámbito de la edificación, la aprobación del DB-HR del CTE ha dado un giro importante en cuanto a calidad y control, solicitando nuevos parámetros a evaluar y aumentando la exigencia de los ya definidos. En el caso de acústica ambiental, la Ley 37/2003 de 17 de Noviembre tiene la finalidad de determinar la exposición de la población al ruido ambiental y adoptar planes de acción con vistas a prevenirlo y reducirlo. El intento de disminuir la contaminación acústica, ajustándose a estos planes de acción, supone revisar y optimizar las funciones de las barreras acústicas, uno de los dispositivos de control de ruido más extendido en este campo. Por otra parte, el incremento del coste de la vida y la preocupación creciente de utilizar productos ecoinnovadores hace necesaria la búsqueda de soluciones acústicas que, cumpliendo con las nuevas exigencias, resulten más económicas y sostenibles. Tradicionalmente, las soluciones acústicas se han diseñado empleando lanas minerales tóxicas o de difícil reciclaje. Sin embargo, esta tendencia está cambiando y prueba de ello es la puesta en marcha del 'HORIZONTE2020', H2020, Programa Marco de Investigación e Innovación de la Unión Europea. Este programa financia proyectos de investigación e innovación de diversas áreas temáticas en el contexto europeo y, concretamente, su Acción 5, 'Acción por el clima, medioambiente, eficiencia de los recursos y materias primas', plantea diferentes líneas de actuación. Una de ellas hace referencia a "posibilitar la transición hacia una economía y una sociedad verdes a través de la ecoinnovación" reforzando, entre otros, los productos ecoinnovadores. Así pues, dentro de este nuevo grupo de productos se pueden incluir ecomateriales elaborados a partir de, de fibras naturales o materiales reciclados. Se abre, por tanto, una importante línea de investigación basada en el estudio acústico de este tipo de materiales. Para probar su aplicabilidad al campo de la acústica deben demostrarse sus propiedades, tales como absorción o aislamiento acústico y compararlas con las propiedades que presentan materiales tradicionales. No obstante, las normativas de aplicación para obtener estas propiedades, requieren una gran cantidad de material para su evaluación que, a nivel de investigación y desarrollo de producto, es difícil adquirir. Esto lleva a plantear, el objetivo principal de este trabajo de Tesis el cual radica en la evaluación, validación y puesta en marcha de laboratorios de tamaño reducido (cámara de transmisión y cámara reverberante), en los cuales obtener parámetros acústicos esenciales para la caracterización de nuevos ecomateriales. La finalidad es contar pequeños laboratorios en los que obtener resultados comparables a los que se obtendrían en un laboratorio de grandes dimensiones, de una forma, rápida, cómoda y, sobretodo, económica. Tras la consecución del objetivo principal, el objetivo secundario es la incorporación práctica al ámbito de la acústica en la edificación y la acústica medioambiental, de ecomateriales y Green Composites, evaluados en estos nuevos laboratorios de tam / [CAT] El present treball de Tesi s'emmarca en el context de l'acústica en l'edificació i de l'acústica mediambiental i els seus objectius estan molt relacionats amb els establerts en dos projectes d'investigació de finançament públic. El projecte europeu 'LIFE09 ENV/ES/000461 i el projecte nacional BIA2013-41537-R (BIAEFIREMAT). S'avaluen, calibren i valoren laboratoris de mida reduïda on s'obtenen paràmetres acústics de nous ecomaterials: materials absorbents acústics reciclats i/o naturals, nanomaterials (nanofibres i nanopaper) i ecocomposites de base natural i/o reciclada (fibra de taronger, cànem, lli, etc.). Actualment, buscar solucions acústiques que s'ajustin als nous rols de vida s'ha convertit en una cosa necessària. D'una banda, la nova legislació inclou exigències més estrictes que les seves precursores. En l'àmbit de l'edificació, l'aprovació DB-HR del CTE ha donat un gir important pel que fa a qualitat i control, sol·licitant nous paràmetres a avaluar i augmentant l'exigència dels ja definits. En el cas d'acústica ambiental, la Llei 37/2003 de 17 de Novembre té la finalitat de determinar l'exposició de la població al soroll ambiental i adoptar plans d'acció per a la seua reducció i prevenció. L'intenta per disminuir la contaminació acústica, ajustant-se a aquests plans d'acció, suposa revisar i optimitzar les funcions de les barreres acústiques, un dels dispositius de control de soroll més estès en aquest camp. D'altra banda, l'augment del cost de la vida i la preocupació creixent d'utilitzar productes ecoinnovadores fa necessària la recerca de solucions acústiques que, complint amb les noves exigències legislatives, resultin més econòmiques i sostenibles. Tradicionalment, les solucions acústiques s'han dissenyat empran llanes minerals tòxiques o de difícil reciclatge. No obstant això, aquesta tendència està canviant i prova d'això és la posada en marxa del HORIZONTE2020', H2020, Programa Marc de Recerca i Innovació de la Unió Europea. Aquest programa finança projectes de recerca i innovació de diverses àrees temàtiques en el context europeu i, concretament, la seva Acció 5, ' Acción por el clima, medioambiente, eficiencia de los recursos y materias primas ', planteja diferents línies d'actuació. Una d'elles fa referència a "possibilitar la transició cap a una economia i una societat verdes a través de l'ecoinnovació" reforçant, entre altres, els productes ecoinnovadors. Així doncs, dins d'aquest nou grup de productes es poden incloure ecomaterials elaborats a partir de deixalles. S'obre, per tant, una important línia d'investigació basada en l'estudi acústic d'aquest tipus de materials. Per provar la seva aplicabilitat al camp de l'acústica han de demostrar les seves propietats, com són absorció o aïllament acústics i comparar-les amb les propietats que presenten materials tradicionals. No obstant això, les normatives d'aplicació per obtenir aquestes propietats, requereixen una gran quantitat de material per a la seva avaluació que, a nivell de recerca i desenvolupament de producte, és difícil adquirir. Això porta a plantejar, l'objectiu principal d'aquest treball de Tesi el qual rau en l'avaluació, validació i posada en marxa de laboratoris de mida reduïda (cambra de transmissió i cambra reverberant), en els quals obtenir paràmetres acústics essencials per a la caracterització de nous ecomaterials. La finalitat és comptar amb petits laboratoris en els quals obtenir resultats comparables als que s'obtindrien en un laboratori de grans dimensions, d'una forma, ràpida, còmoda i, sobretot, econòmica. Després de la consecució de l'objectiu principal, l'objectiu secundari és la incorporació pràctica a l'àmbit de l'acústica en l'edificació i l'acústica mediambiental, d'ecomaterials i Green Composites, avaluats en aquests nous laboratoris de mida reduïda, com a pas previ a la seva certificació final. / Bertó Carbó, L. (2015). Nuevos materiales, modelos y técnicas de caracterización en acústica de la edificación y acústica medioambiental [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/57953 / TESIS

[EN] Comfort on board is, nowadays, one of the main reasons for the choice of transport means. Therefore, offering greater comfort is an advantage against other modes of mobility and the competition brought about by liberalization of rail passenger transport. Noise is a key factor influencing passenger comfort. Therefore, in the late nineties, the first relevant acoustic comfort studies about high-speed vehicles began to appear. Although most studies focus mainly on the physical characterization, they have made some progress on trying to relate the interior noise and the passenger comfort. The main objective of this research is to conduct a methodological approach to obtaining a psychoacoustic model, in order to predict the level of discomfort of passengers in conditions of commercial circulation, and make a comparison between different high-speed rail vehicles in terms of sound quality. For this purpose, it was necessary to define an experimental methodology to obtain objective parameters of the background noise, as well as subjective measures of perception. In particular, for the calculation of objective measures, this study develops a procedure to measure sound inside high-speed vehicles traveling at commercial speed, that allows their psychoacoustical comparison. The field study has identified the psychoacoustic variables that best describe the background noise, and how they vary according to their location within the vehicle. To measure the perception, a methodology to assess the level of annoyance of representative sounds has been defined. This methodology has been validated as a result of the study, obtaining a high reliability in the measurement of discomfort levels. The experimental methodology was applied in a field study, where the sound within six high-speed vehicles traveling at commercial speed was recorded. That field study allowed to record forty-six sounds that were subsequently measured in their level of discomfort by passengers. In order to obtain a model to predict the level of annoyance, different psychoacoustic variables were analyzed: A weighted pressure level, loudness, sharpness and roughness of the sounds, along with the level of annoyance perceived by multiple linear regression. The model obtained has a predictive capacity of 90.8%. Moreover, the research includes a comparison of the level of discomfort and a psychoacoustic characterization of the vehicles that were part of the field study. / [ES] El confort a bordo es, hoy en día, uno de los motivos clave de la elección del medio de transporte. Por tanto, ofrecer una mayor comodidad es una ventaja competitiva a la hora de presentar una oferta diferenciada ante otros modos de movilidad y ante la competencia que aparecerá con la liberalización del transporte de viajeros por ferrocarril. El ruido es clave como factor que influye en el confort del pasajero. Por ello, a finales de los años noventa, comienzan a aparecer los primeros estudios relevantes sobre confort acústico de vehículos de alta velocidad. Aunque la mayor parte de los estudios se centran principalmente en la caracterización física, se han realizado algunos avances en intentar relacionar el ruido interior con el confort del pasajero. El objetivo principal de la presente investigación es realizar una aproximación metodológica a la obtención de un modelo psicoacústico que permita predecir el nivel de molestias de los pasajeros en condiciones de circulación comerciales, así como realizar una comparativa de diferentes vehículos ferroviarios de alta velocidad en cuanto a su calidad sonora. Con este objetivo, ha sido necesaria la definición una metodología experimental para la obtención de parámetros objetivos del ruido de fondo así como de medidas subjetivas de la percepción del pasajero. En concreto, para el cálculo de medidas objetivas, se ha definido un procedimiento de medida del sonido en el interior de vehículos de alta velocidad circulando a velocidad comercial que permita la caracterización psicoacústica para su comparativa. El estudio de campo realizado ha permitido identificar las variables psicoacústicas que mejor describen el ruido de fondo y conocer como varían en función de su localización dentro del vehículo. Para la medida de la percepción se ha definido una metodología de evaluación del nivel de molestia de los sonidos representativa de la percepción del pasajero. Esta metodología ha sido validada como resultado del estudio, obteniendo una elevada fiabilidad en la medida del nivel de molestia. La metodología experimental ha sido aplicada en un estudio de campo donde se registró el sonido en el interior de seis vehículos de alta velocidad circulando a velocidad comercial. El estudio de campo permitió registrar cuarenta y seis sonidos que posteriormente fueron valorados por pasajeros en cuanto a su nivel de molestia. Con el objetivo de obtener un modelo de predicción del nivel de molestia, las variables psicoacústicas: nivel de presión sonora ponderado A, loudness, sharpness y roughness de los sonidos registrados fueron analizadas junto con el nivel de molestia percibido mediante un análisis de regresión lineal múltiple. El modelo obtenido presenta una capacidad de predicción del 90,8%. Adicionalmente, se realizó una comparativa de los vehículos que formaron parte del estudio de campo en cuanto a su nivel de molestia y su caracterización psicoacústica. / [CAT] El confort a bord, és, hui en dia, un dels motius clau de l'elecció del mitjà de transport. Per tant, oferir una major comoditat és un avantatge competitiu a l'hora de presentar una oferta diferenciada front a altres modes de mobilitat i davant la competència que apareixerà amb la liberalització del transport de viatgers per ferrocarril. El soroll és clau com a factor que influeix en el confort del passatger. Per això, a finals dels anys noranta, comencen a aparèixer els primers estudis rellevants sobre confort acústic de vehicles d'alta velocitat. Encara que la major part dels estudis es centren principalment en la caracterització física, s'han realitzat alguns avanços en intentar relacionar el soroll interior amb el confort del passatger. L'objectiu principal de la present recerca és realitzar una aproximació metodològica a l'obtenció d'un model psicoacústic que permeta predir el nivell de molèsties dels passatgers en condicions de circulació comercials, així com realitzar una comparativa de diferents vehicles ferroviaris d'alta velocitat en quant a la seua qualitat sonora. Amb aquest objectiu, ha sigut necessària la definició d'una metodologia experimental per a l'obtenció de paràmetres objectius del soroll de fons, així com les mesures subjectives de la percepció del passatger. En concret, per al càlcul de mesures objectives, s'ha definit un procediment de mesura del soroll a l'interior de vehicles d'alta velocitat circulant a velocitat comercial que permeta la caracterització psicoacústica per a la seua comparativa. L'estudi de camp realitzat a permès identificar les variables psicoacústiques que millor descriuen el soroll de fons i conèixer com varien en funció de la seua localització dins del vehicle. Per a la mesura de la percepció s'ha definit una metodologia d'avaluació del nivell de molèstia dels sons representativa de la percepció del passatger. Aquesta metodologia ha sigut validada com resultat de l'estudi, obtenint una elevada fiabilitat en la mesura del nivell de molèstia. La metodologia experimental ha sigut aplicada en un estudi de camp on es registrà el so a l'interior de sis vehicles d'alta velocitat circulant a velocitat comercial. L'estudi de camp va permetre enregistrar quaranta sis sons que posteriorment foren valorats per passatgers en quant al seu nivell de molèstia. Amb l'objectiu d'obtindre un model de predicció del nivell de molèstia, les variables psicoacústiques nivell de pressió sonora ponderat A, loudness, sharpness i roughness dels sons enregistrats foren analitzades junt amb el nivell de molèstia percebut mitjançant una anàlisi de regressió lineal múltiple. El model obtingut presenta una capacitat de predicció del 90,8%. Addicionalment, es va realitzar una comparativa dels vehicles que formaren part de l'estudi de camp en quant al seu nivell de molèstia i la seua caracterització psicoacústica. / Mateo Martínez, B. (2015). Aproximación metodológica a la obtención de modelos de percepción de molestias a partir de parámetros psicoacústicos en vehículos ferroviarios. Aplicación a trenes de alta velocidad [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/59414 / TESIS

[EN] The reasons for installing utility tunnels are varied, but the main reason is the elimination of the increasing cuts in public utilities and interruptions vials, which cause great expense and interfere significantly in the urban environment. In return, these facilities are, unquestionably, an attractive destination for sabotage or vandalism, because they contain all the essential public services that serve large urban areas. Therefore, when the utility tunnels are designed and managed, it's very important to properly plan their security policies for services. To achieve this goal consistently, criticality and possible threats should be analyzed in detail. In this regard, a hybrid model is presented, which aims to design, develop and validate a new method of multi-criteria decision making (MCDM) to facilitate decision-making on security policy in the utility tunnels. Thus, three techniques have been used for it, the Delphi method, the Analytic Hierarchy Process (AHP) and the VIKOR method. With the AHP we can get the weights of the criticality of the utility tunnels for each of the possible impacts and threats, based on expert data obtained by the Delphi method combined with a color code. In order to increase the consensus on the analysis and results of the proposed methodology, we will use the VIKOR method to obtain a criticality ranking of threats. Finally, in this thesis it's presented a sensitivity analysis on the impact weights and performance values of the threats. / [ES] Los motivos para instalar galerías de servicios son muy variados, siendo el motivo principal la eliminación de los cada vez mayores cortes de servicios públicos e interrupciones en los viales, los cuales causan un gran gasto e interfieren significativamente en el medio ambiente urbano. Como contrapartida, estas instalaciones son, sin duda, un destino atractivo para el sabotaje o vandalismo, ya que contienen todos los servicios públicos esenciales que sirven a las grandes áreas urbanas. Por lo tanto, cuando las galerías de servicios se proyectan y gestionan, es muy importante planificar adecuadamente sus políticas de seguridad de los servicios. Para lograr este objetivo consistentemente, la criticidad y las posibles amenazas se deben de analizar con detalle. Al respecto, se presenta un modelo híbrido cuyo objetivo es diseñar, desarrollar y validar una nueva metodología de toma de decisiones multicriterio (MCDM) para facilitar la toma de decisiones en políticas de seguridad en las galerías de servicios. Así, se ha utilizado para ello tres técnicas: el método Delphi, el Proceso Analítico Jerárquico (AHP) y el método VIKOR. Con el AHP obtendremos los pesos de la criticidad de las galerías de servicios para cada uno de los posibles impactos y amenazas, sobre la base de datos de expertos obtenidos por el método Delphi combinado con un código de colores. Con el fin de aumentar el consenso en el análisis y resultados de la metodología propuesta, utilizaremos el método VIKOR para obtener un ranking de criticidad de las amenazas. Por último, en esta tesis se presenta un análisis de sensibilidad de los pesos de los impactos y valores de rendimiento de las amenazas. / [CAT] Els motius per a instal¿lar galeries de servicis són molt variats, sent el motiu principal l'eliminació dels cada vegada majors talls de servicis públics i interrupcions en els vials, els quals causen un gran gasto i interferixen significativament en el medi ambient urbà. Com a contrapartida, estes instal¿lacions són, sens dubte, un destí atractiu per al sabotatge o vandalisme, ja que contenen tots els servicis públics essencials que servixen a les grans àrees urbanes. Per tant, quan les galeries de servicis es projecten i gestionen, és molt important planificar adequadament les seues polítiques de seguretat dels servicis. Per a aconseguir este objectiu consistentment, la criticitat i les possibles amenaces s'han d'analitzar amb detall. Respecte d'això, es presenta un model híbrid l'objectiu del qual és dissenyar, desenrotllar i validar una nova metodologia de presa de decisions multicriteri (MCDM) per a facilitar la presa de decisions en polítiques de seguretat en les galeries de servicis. Així, s'ha utilitzat per a això tres tècniques: el mètode Delphi, el Procés Analític Jeràrquic (AHP) i el mètode VIKOR. Amb l'AHP obtindrem els pesos de la criticitat de les galeries de servicis per a cada un dels possibles impactes i amenaces, sobre la base de dades d'experts obtinguts pel mètode Delphi combinat amb un codi de colors. A fi d'augmentar el consens en l'anàlisi i resultats de la metodologia proposada, utilitzarem el mètode VIKOR per a obtindre un rànquing de criticitat de les amenaces. Finalment, en esta tesi es presenta una anàlisi de sensibilitat dels pesos dels impactes i valors de rendiment de les amenaces. / Calvo Peña, V. (2015). Sistema experto para el análisis de la criticidad y seguridad en redes de galerías de servicios urbanas [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/59432 / TESIS