En la tesi Històries de paraula plàstica, intentem fer una incursió sobre la utilització del llenguatge escrit i de la narració d'històries en el camp de les arts visuals. En aquest sentit, la incorporació del registre verbal en el discurs artístic va implicar un gir ja en les primeres avantguardes i, des d'aleshores, la paraula s'ha convertit en un recurs més dels processos plàstics de creació actual. D'aquesta manera i prenent com a punt de partida una revisió històrica sobre la imbricació del llenguatge en l'objecte artístic, descobrirem cóm el cartell publicitari va ser el gran iniciador d'aquesta relació. Assenyalar que al llarg del treball citarem un conjunt d'artistes que desenvolupen la seua concepció de l'art com un sistema de comunicació, deixant de banda el discurs purament objectual i formalista. Repassarem cóm la tipografia, els suports, l'escriptura a mà o la composició i la disposició del text han afectat a les possibilitats creatives. Acabant aquest apartat amb el repàs de dos artistes que fan ús de l'escriptura en les seues obres: Robert Frank i Shirin Neshat. Seguint amb un recull de creadors que aprofiten les tècniques publicitàries per enviar missatges. Frases plenes de contingut i dissenyades per a l'espai públic com les de Guerrilla Girls, Bàrbara Kruger o Jenny Holzer. Es tracta d'artistes que per mitjà de les estratègies del món publicitari, la cultura de masses, el cartellisme, etcètera, han utilitzat el llenguatge com a instrument de mediació, per tal de transformar l'art en un signe social i qüestionar valors establerts sobre la identitat ètnica, sexual o la diversitat cultural. Poc a poc, les paraules han anat estenent-se i convertint-se en frases més llargues, per aquest motiu estudiarem la lectura com a vehicle per a entendre i el text com a element facilitador de la comprensió i del gaudiment d'una obra. El camí seguit fins ara, ens fa necessari introduir el segon element que per a nosaltres ajudarà en la comprensió de les històrie / Vilar García, S. (2007). Històries de paraula plàstica. Contar històries mitjançant la imatge i el text en el discurs artístic contemporani [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/1903 / Palancia

En el presente trabajo se ha realizado una contribución al estudio de la cuantificación de la radiación de las paredes de la estructura en sistemas de caja cerrada, estableciendo una relación de la respuesta vibroacústica de este tipo de sistemas radiantes con las características del material de construcción, tales como el modulo de Young, el amortiguamiento, o la densidad. Para abordar el problema se plantea el acople mecano-acústico entre los diferentes elementos del sistema radiante. Idealmente, en los sistemas radiantes compuestos de altavoces montados sobre un recinto acústico o caja, las paredes de la caja deberían de ser infinitamente rígidas y con movimiento nulo. Sin embargo, en la realidad la experiencia demuestra que las paredes se comportan como placas vibrantes bajo la acción de las presiones interiores y contribuyen a la radiación final de sonido del sistema, sobre todo en el rango de las bajas frecuencias. Para conseguir el objetivo propuesto, en primer lugar se han realizado una serie de medidas experimentales sobre unos modelos de caja cerrada con y sin altavoz. En la fase experimental se ha estudiado el comportamiento vibracional de las paredes de la estructura mediante análisis modal y medidas de vibración, y la respuesta sonora del sistema altavoz, aire interior y estructura, acoplado mediante medidas de presión e intensidad acústicas. A continuación, y en base a los resultados experimentales, se han implementado unos modelos numéricos de un sistema altavoz, aire interior y estructura. Se concluye que la estructura colorea la respuesta sonora del sistema en todo el rango de frecuencia estudiado, debido a resonancias o vibraciones forzadas de la misma. / Segura Alcaraz, JG. (2009). Cuantificación de la radiación de la estructura en sistemas de caja cerrada [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/4343 / Palancia

In recent decades, acoustic techniques have become the most appropriate tools for biomass estimation in the fishing industry. This is because acoustic waves are the only waves that can be used for remote sensing in the aquatic environment due to their low attenuation compared to electromagnetic waves, which are usually used in long-distance communications in the atmosphere. Ultrasonic echo sounders allow sampling of water columns and cover large areas of ocean by means of sampling campaigns conducted by oceanographic vessels, providing information on fish stocks of commercial interest. Furthermore, as a result of the overexploitation of fishery resources and to cover increasing demand, fish production has been developed as an alternative to capture. Although several species are bred in captivity, in Spain we can highlight three in particular, due to the high economic impact and degree of implantation: Gilt-head bream (Sparus aurata), sea bass (Dicentrarchus labrax) and Bluefin tuna (Thunnus thynnus). There is demand in the aquaculture industry for techniques developed in the field of fishery acoustics to control and estimate biomass. However, various problems related to the geometry of the application and high fish densities in intensive aquaculture have made these techniques difficult to apply directly. The study of biomass and species classification has progressed in parallel with the development of sonar and echo sounder systems used for this type of applications, and particularly with the evolution of ultrasonic transducers. Operation frequency, transmission power, bandwidth and directivity are key factors in the acoustic methods applied to fishing. In addition, other aspects of research are becoming more relevant in this sector, such as the study of nonlinear parametric sound generation. This generation or parametric effect, produced in the medium, has focused so far especially on bathymetry or classification of the oceanic subsoil, by offering much lower operation frequencies with the same directivity as the beam generated at high frequency. Nowadays, their feasibility is studied for application to fisheries or aquaculture, due to the possibility of working at several frequencies with the same transducer, given the same radiation characteristics, which is not possible in the linear regime. This thesis presents the design of an ultrasound transducer for biomass estimation with specific characteristics and demonstrates its capacity to work in a non-linear regime with optimum apertures for use in shallow water or in aquaculture cages. Chapter 2 presents general information on ultrasound waves, the medium through which they are propagated and an introduction to non-linear generation. General concepts in ultrasound generation and design are presented in Chapter 3. Chapter 4 shows the numerical models used to reinforce the experimental results presented during this thesis. Chapter 5 covers the design of the transducer, encompassing all the processes, from characterization of the materials, to assembly, operation and simulation of designed prototypes. To conclude, Chapter 6 presents the behavior of prototypes in a nonlinear regime and their feasibility for estimating biomass of different species in shallow water. / Las técnicas acústicas se han convertido en las últimas décadas en las herramientas más apropiadas para la estimación de biomasa en el sector pesquero. Esto es debido a que las ondas acústicas son las únicas que pueden utilizarse para teledetección en el medio acuático, por su baja atenuación, comparadas con las ondas electromagnéticas, que son las usadas habitualmente en comunicaciones a larga distancia en la atmósfera. Las ecosondas ultrasónicas permiten muestrear la columna de agua y cubrir grandes extensiones de océano mediante campañas de muestreo realizadas por buques oceanográficos, ofreciendo información de las poblaciones de peces de interés comercial. Por otro lado, como consecuencia de la sobreexplotación de los recursos pesqueros y para cubrir la demanda creciente para su consumo, se ha desarrollado como alternativa a la captura, la producción piscícola. Aunque hay diversas especies que se crían en cautividad, en España podemos destacar tres en particular, por el alto impacto económico y grado de implantación: Dorada (Sparus aurata), lubina (Dicentrarchus labrax) y atún rojo (Thunnus thynnus). La aplicación de las técnicas desarrolladas en el campo de la acústica de pesquerías para el control y estimación de la biomasa en jaulas flotantes, es una demanda del sector acuicultor. Sin embargo, diferentes problemas relacionados con la geometría de la aplicación y las altas densidades de peces con las que se trabaja en acuicultura intensiva, han dificultado la aplicación directa de las mismas. Los avances en el estudio de la biomasa o en la clasificación de especies han ido en paralelo con el desarrollo de los sistemas sonar y ecosondas usados para este tipo de aplicaciones, y particularmente con la evolución de los transductores ultrasónicos empleados. La frecuencia de trabajo, la potencia de emisión, el ancho de banda, así como la directividad son factores clave en los métodos acústicos aplicados a la pesca. Además, otras vertientes de investigación están adquiriendo mayor relevancia en este sector, como por ejemplo, el estudio de la generación no lineal paramétrica de sonido. Esta generación o efecto paramétrico, producido en el medio, se ha enfocado hasta ahora especialmente en batimetrías o en la clasificación del subsuelo oceánico, por ofrecer frecuencias de trabajo mucho más bajas con la misma directividad que el haz generado a alta frecuencia. Actualmente, se estudia su viabilidad para ser aplicado a pesquerías o a acuicultura, debido a la posibilidad de trabajar a varias frecuencias con un mismo transductor, presentado éstas las mismas características de radiación, lo que no es posible en el régimen lineal. Esta tesis presenta el diseño de un transductor de ultrasonidos para la estimación de biomasa con unas características específicas. Demostrando, además, la capacidad de éste para poder trabajar en régimen no lineal con aperturas adecuadas para su uso en aguas poco profundas o en jaulas de acuicultura. En el capítulo 2 se presenta información general sobre las ondas de ultrasonidos y el medio por donde se propagan, así como una introducción a la generación no-lineal. Conceptos generales sobre la generación de los ultrasonidos y el diseño se presentan en el capítulo 3. En el capítulo 4, se muestran los modelos numéricos utilizados para afianzar los resultados experimentales presentados durante la tesis. El capítulo 5 recoge el diseño del transductor, que englobará todos los procesos, desde la caracterización de los materiales, hasta el montaje, puesta en marcha y simulación de los prototipos creados. Para finalizar el capítulo 6 presenta el comportamiento de los prototipos en régimen no lineal y su viabilidad para estimar biomasa de diferentes especies en aguas poco profundas / Les tècniques acústiques s'han convertit en les últimes dècades en les ferramentes més apropiades per a l'estimació de biomassa en el sector pesquer. Això és degut a que les ones acústiques són les úniques que poden utilitzar-se per teledetecció en el medi aquàtic, per la seva baixa atenuació, comparades amb les ones electromagnètiques, que són les usades habitualment en comunicacions a llarga distància en l'atmosfera. Les ecosondes ultrasòniques permeten mostrejar la columna d'aigua i cobrir grans extensions d'oceà mitjançant campanyes de mostreig realitzades per vaixells oceanogràfics, oferint informació de les poblacions de peixos d'interès comercial. Per altre costat, com a conseqüència de la sobreexplotació dels recursos pesquers i per cobrir la demanda creixent per al seu consum, s'ha desenvolupat com a alternativa a la captura, la producció piscícola. Encara que hi ha diverses espècies que es crien en captivitat, a Espanya podem destacar tres en particular, per l'alt impacte econòmic i grau d'implantació: Daurada (Sparus aurata), llobarro (Dicentrarchus labrax) i tonyina vermella (Thunnus thynnus). L'aplicació de les tècniques desenvolupades en el camp de l'acústica de pesqueres pel control i estimació de la biomassa en gàbies flotants, és una demanda del sector aqüicultor. No obstant això, diferents problemes relacionats amb la geometria de l'aplicació i les altes densitats de peixos amb les que es treballa en aqüicultura intensiva, han dificultat l'aplicació directa de les mateixes. Els avanços en l'estudi de la biomassa o en la classificació d'espècies han anat en paral·lel amb el desenvolupament dels sistemes sonar i ecosondes usats per a aquest tipus d'aplicacions, i particularment amb l'evolució dels transductors ultrasònics empleats. La freqüència de treball, la potència d'emissió, l'ample de banda, així com la directivitat són factors clau en els mètodes acústics aplicats a la pesca. A més, altres vessants d'investigació estan adquirint major rellevància en aquest sector, com per exemple, l'estudi de la generació no lineal paramètrica de so. Aquesta generació o efecte paramètric, produït en el medi, s'ha enfocat fins ara especialment en batimetries o en la classificació del subsòl oceànic, per oferir freqüències de treball molt més baixes amb la mateixa directivitat que el feix generat a alta freqüència. Actualment, s'estudia la seva viabilitat per a ser aplicat a pesqueries o a aqüicultura, a causa de la possibilitat de treballar a diverses freqüències amb un mateix transductor, presentat aquestes les mateixes característiques de radiació, el que no és possible en el règim lineal. Esta tesi presenta el disseny d'un transductor d'ultrasons per a l'estimació de biomassa amb unes característiques específiques. Demostrant, a més, la capacitat d'aquest per poder treballar en règim no lineal amb obertures adequades per al seu ús en aigües poc profundes o en gàbies d'aqüicultura. En el capítol 2 es presenta informació general sobre els ultrasons i el mitjà pel qual es propaguen, així com una introducció a la generació no-lineal. Conceptes generals sobre la generació dels ultrasons i el disseny es presenten en el capítol 3. En el capítol 4, es mostren també els models numèrics utilitzats per a refermar els resultats experimentals presentats durant la tesi. El capítol 5 recull el disseny del transductor, que englobarà tots els processos, des de la caracterització dels materials fins al muntatge, posada en marxa i simulació dels prototips creats. Finalment, el capítol 6 presenta el comportament dels prototips en règim no lineal i la seua viabilitat per a estimar biomassa de diferents espècies en aigües poc profundes. / Ordoñez Cebrián, P. (2017). Ultrasonic transducer design: Feasibility as parametric echosounder in shallow water [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/86192 / TESIS

Atlantic Bluefin tuna (Thunnus thynnus) is a highly value specie that was endangered during the turn of the century by overfishing. Due to the massive resource exploitation, a recovery plan was implemented by the International Commission for the conservation of Atlantic Tunas (ICCAT). That plan enforces three major rules: to establish a fishing quota, to impose a closed fishing seasons and to fix minimum catching size (30kg). With the aim to control and improve as much as possible the fattening process turns necessary develop tools to help tuna ranchers. These tools will help them to improve tuna production efficiency in sea cages. Moreover, it is necessary the improvement of fishing quota control mechanisms. Acoustic techniques have been revealed as an efficient biomass control tool in aquaculture cages (mainly to salmon and gilthead sea bream). However, underwater acoustic methods (that are used to remote sensing of fish schools in free water) are not usually applied in sea cages. Nowadays, production control, in tuna fattening cages, has made either by manual sampling or by the use of stereoscopic cameras system. The former, it can cause damages to fishes and increases costs to ranchers. The latter, it is non-intrusive to tuna but it is affected by depth and water turbidity and it is limited by camera field of vision. A feasibility study of the use of acoustic techniques in tuna fattening cages to production control as well as to evaluate tuna behavior in captivity is presented In this thesis. Research and development of techniques together with experimental setups used are limited by tuna size and cage volume. General information about Bluefin tuna and their farming in sea cages is included in Chapter 2. In order to provide the necessary understanding of the field, Chapter 3 perform a progressive introduction of theoretical concepts in relation with underwater acoustic techniques linked with biomass estimation. To find out the tuna behavior inside the cages after being captured an experiment was carried out. Likewise, a second experiment was proposed to evaluate the response of tunas to certain anthropogenic sounds (as those produced by offshore wind turbine). The methodology and results of both studies presented are discussed in Chapter 4. Chapter 5 shows the feasibility of the use of acoustic techniques to evaluate "ex situ" dorsal target strength (TS). A relationship between dorsal aspect TS and tuna length was obtained. To perform it, four different tuna size in four separated sea cages were measured using two EK60 echosounders working at 120 and 200 kHz respectively. Using data from tuna slaughter on a farm, relations between the weight and the different dimensions of the tuna: length, maximum width and height have been looked for. Obtained expressions allow to calculate fattened tunas weight from the three tuna dimensions. Results are shown in Chapter 6. In order to expand the study carried out in Chapter 5, an experiment was proposed to determine the relationship between ventral TS and tuna size. In this case, measurements were carried out using acoustic and optic techniques in a new setup concept. A stereoscopic vision system synchronized with two echosounders (EK60) emitting at 120 and 200 kHz were used. With this setup, it is possible to know the value of the TS for a certain tuna that was recorded and measured with the cameras. As in the dorsal measures case, it was sought to know the applicability degree of combined technique in fattened tuna cages. This study and its results are presented in Chapter 7. Finally, in Chapter 8, a new method to counting tuna using acoustic techniques is presented. This method is intended to facilitate counting tuna during transfer process. The use of underwater acoustic techniques allows to automate tuna counting and to make it immune to water turbidity during transfers. To achieve it, a side scan sonar working 200 kHz was used. / El atún rojo (Thunnus thynnus) es una especie de alto valor económico que se vio amenazada en el cambio de siglo por la sobrepesca. Este hecho llevó a la Comisión Internacional para la Conservación del Atún Atlántico (ICCAT) , a establecer un Plan de recuperación cuyas tres ejes principales fueron: imponer un férreo sistema de cuotas de pesca, limitar los periodos en los que esta especie puede ser capturada y fijar una talla mínima de captura .Los productores, afectados por las restricciones impuestas a la captura necesitan de herramientas para el control del proceso de engrase que permitan mejorar la eficiencia de dicho proceso. Del mismo modo se precisa la mejora de las herramientas utilizadas para el control de la cuota pesquera asignada. El control de la biomasa en las jaulas de engrase de atunes se realiza, bien mediante muestreos manuales que pueden provocar daños a los peces y resultar costosos operacional y económicamente, o bien mediante el uso de sistemas de cámaras estereoscópicas, no invasivas con los peces, pero que se ven limitadas por el alcance del campo de visión de las cámaras, la profundidad y la turbiedad del agua. Las técnicas acústicas se han revelado como una herramienta eficiente para el control de la biomasa en jaulas de cría para otras especies de gran consumo, como la dorada o el salmón. En esta tesis se propone estudiar la viabilidad del uso de las técnicas acústicas para el control de los atunes en las jaulas de engrase, así como para la evaluación del comportamiento de los atunes cuando pasan de vivir en estado salvaje a estar confinados en jaulas marinas. El tamaño de los atunes, así como la forma y tamaño de las jaulas donde son engrasados, limita los estudios y las configuraciones de medida presentadas en el presente documento. En el Capítulo 2 se incluye información general sobre del atún rojo y sobre su engrase en cautividad. Seguidamente, en el Capítulo 3, se ofrecen los conceptos básicos y la formulación sobre acústica submarina para facilitar la comprensión del resto de capítulos. Se realizó un experimento con el objetivo de conocer cómo se comporta el atún rojo en cautividad y si dicho comportamiento se veía alterado cuando era sometido a estímulos sonoros externos de carácter antropogénico. La metodología y los resultados de este estudio se muestran en el Capítulo 4. En el Capítulo 5, se evalúa la idoneidad del uso de técnicas acústicas para establecer una relación entre el tamaño del atún rojo y el TS (a 120 y 200 kHz), cuando se realizan las medidas desde la superficie del mar y con los sensores orientados hacia el fondo (vista dorsal de los peces). A partir de datos provenientes del sacrifico de peces engrasados, se han buscado relaciones entre el peso y las dimensiones del atún rojo. De este modo se han obtenido expresiones que predicen el peso medio de los peces engrasados en una jaula a partir de su longitud, altura y anchura máxima. Dichas expresiones se muestran en el Capítulo 6. Haciendo uso de las técnicas acústicas combinadas con un sistema de visión estereoscópica, se ha estudiado la viabilidad de obtener relaciones entre la longitud del atún rojo y el TS (a 120 y 200 kHz) en jaulas de engrase desde el punto de vista ventral. Para ello, se dispusieron los equipos en el fondo de la jaula de engrase y se registraron los datos con todos los sensores sincronizados y mirando hacia la superficie. De este modo se pudo conocer el valor del TS de un pez determinado que es grabado con un sistema estereoscópico que nos facilitara datos sobre su longitud, anchura máxima y orientación respecto del transductor. Se presenta en el capítulo 8 un método para el conteo de atunes mediante técnicas acústicas usando un sonar de barrido lateral trabajando a 200 kHz. Esta técnica novedosa pretende facilitar el conteo de ejemplares durante los procesos de transferencia, automatizándolo en gran medida y haciéndolo inmune a la fa / La tonyina roja (Thunnus thynnus) és una espècie d'alt valor econòmic que es va veure amenaçada durant el canvi de segle per la sobrepesca. Este fet va portar a la Comissió Internacional per a la Conservació de la Tonyina Atlàntica (ICCAT), a establir un pla de recuperació que tenía com a eixos principals imposar un ferri sistema de quotes de pesca, limitar els períodes en què esta espècie pot ser capturada, a fixar una talla mínima de captura. Els productors, afectats per les restriccions imposades a la captura necessiten de ferramentes per al control del procés de engreixament que permeten millorar l'eficiència del procés. De la mateixa manera, es precisa la millora de les ferramentes utilitzades per al control de la quota pesquera assignada. El control de la biomassa en les gàbies d'engreixament de tonyines es realitza, bé per mitjà de mostrejos manuals que poden provocar danys als peixos i resultar costosos operacional i econòmicament, o bé per mitjà de l'ús de sistemes de càmeres estereoscòpiques no invasives amb els peixos, però que es veuen limitades per l'abast del camp de visió de les càmeres, la profunditat i la terbolesa de l'aigua. Les tècniques acústiques s'han revelat com una ferramenta eficient per al control de la biomassa en gàbies de cria per a altres espècies de gran consum com la daurada o el salmó. En esta tesi es proposa estudiar la viabilitat de l'ús de les tècniques acústiques per al control de les tonyines en les gàbies engreixament, així com per a l'avaluació del comportament de les tonyines quan passen de viure en estat salvatge, a estar confinades en gàbies marines. La grandària de les tonyines, així com la forma i grandària de les gàbies on són engreixades, limita els estudis i les configuracions de mesura presentades en este document. En el Capítol 2, s'inclou informació general sobre la tonyina roja i sobre el seu engreixament en captivitat. A continuació, en el Capítol 3, s'ofereixen els conceptes bàsics i la formulació sobre acústica submarina per a facilitar la comprensió de la resta de capítols. Es va realitzar un experiment amb l'objectiu de conèixer com es comportava la tonyina roja en captivitat, i si este comportament es veia alterat quan era sotmesa a estímuls sonors externs de caràcter antropogènic. La metodologia i els resultats d'este estudi es mostren en el Capítol 4. En el Capítol 5, s'avalua la idoneïtat de l'ús de tècniques acústiques per a establir una relació entre la grandària de la tonyina roja i el TS (a 120 i 200 kHz), quan es realitzen les mesures des de la superfície del mar i amb els sensors orientats cap al fons (vista dorsal dels peixos). A partir de dades provinents del sacrifici de peixos engreixats, s'han buscat relacions entre el pes i les dimensions de la tonyina roja. D'esta manera, s'han obtingut dades que prediuen el pes mitjà dels peixos engreixats en una gàbia a partir de la seua longitud, alçària i amplària màxima. Estes dades es mostren en el Capítol 6. Fent ús de les tècniques acústiques combinades amb un sistema de visió estereoscòpica, es va estudiar la viabilitat d'obtindre relacions entre la longitud de la tonyina roja i el TS (a 120 i 200 kHz) en gàbies d'engreixament des del punt de vista ventral. Per a això, es van disposar els equips en el fons de la gàbia marina i es van registrar les dades amb tots els sensors sincronitzats i mirant cap a la superfície. De aquesta manera, es va poder conèixer el valor del TS d'un peix determinat que és gravat amb un sistema estereoscòpic que ens facilitarà dades sobre la seua longitud, amplària màxima i orientació respecte del transductor. Finalment, en el Capítol 8, es presenta un mètode per al comptatge de tonyines per mitjà de tècniques acústiques fent ús d'un un sonar d'escombrat lateral treballant a 200 kHz . Esta tècnica nova pretén facilitar el comptatge d'exemplars durant els processos de transferència, au / Puig Pons, V. (2017). Control y caracterización del Atún Rojo en Jaulas Marinas [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/86213 / TESIS

Dark matter detectors based on superheated fluids set WIMP-nucleus interaction limits based on registering acoustic signals in combination with the information of other sensors. For this reason, in order to distinguish the background events from those originated by new particle interactions, it is crucial to know the behaviour of the acoustic signal within the detector. The aim of this Thesis is to study the set of acoustic techniques and technologies necessary for the analysis, characterization and optimization of the different parts that compose a dark matter detector based on superheated fluids. From these studies, we draw conclusions for the design of a Geyser detector. The research is organized in four Chapters that approach the processes that take place from the bubble generation in the superheated fluid to the discrimination analysis. The study begins in Chapter I, where we study the interaction of WIMPs with matter and the consequent bubble creation and growth. In Chapter II we analyse the acoustic processes from the emitted sound wave in the growth of these bubbles, until they arrive at the sensors, going through the different media of the detector. Chapter III deals with the characterization, design and optimization of the transducers that record these acoustic signals. In Chapter IV, the signal processing techniques are studied in order to extract the greatest amount of information from the different signals of interest, as well as the characteristics of the sources. Finally, in Chapter V, we present the conclusions of these researches for the design and control of the proposed Geyser detector, called MODA-LS. In addition, due to its importance in the increasingly sensitive dark matter searches, we analyse the so-called neutrino sensitivity grounds, both in direct dark matter searches with superheated fluids and indirect searches with neutrino telescopes, in Annexes A and B respectively. All these activities form a common and unified framework in this new application of acoustics in relation to the detection of astroparticles. More specifically in the dark matter direct detection using superheated liquids. / Lo detectores de materia oscura basados en fluidos sobrecalentados establecen límites de interacción WIMP-núcleo a partir de, entre otros aspectos, las señales acústicas registradas. Por ello, entender los distintos aspectos que puedan influir en dicha señal acústica es crucial para distinguir los eventos que provengan de fondos indeseados respecto a los de interacciones de nuevas partículas. El objetivo de esta Tesis es abordar el estudio del conjunto de técnicas y tecnologías acústicas necesarias para el análisis, caracterización y optimización de las distintas partes que componen un detector de materia oscura basado en fluidos sobrecalentados. Con ello, se extraen conclusiones para el diseño de un detector Geyser. La investigación se organiza en cuatro Capítulos que abordan los procesos que tiene lugar desde la generación de burbujas en el fluido sobrecalentado hasta el análisis para su discriminación. El estudio se inicia en el Capítulo I, donde se estudia la interacción de los WIMP con la materia y la consiguiente creación y crecimiento de burbujas. En el Capítulo II se analizan los procesos acústicos que tienen lugar desde se emiten las ondas acústicas en el crecimiento de estas burbujas, hasta que llegan a los sensores, a través de los distintos medios que conforman un detector. En el Capítulo III se aborda la caracterización, diseño y optimización de los transductores que registran estas señales. En el Capítulo IV se estudian las técnicas de procesado de señal para extraer la mayor cantidad de información de las distintas señales de interés, así como de las características de las fuentes que las generan. Por último, en el Capítulo V, se exponen las conclusiones de estas investigaciones para el diseño y control del detector Geyser propuesto, MODA-LS. Adicionalmente, dada su importancia en la cada vez más sensible búsqueda de materia oscura, en los Anexos A y B analizamos los llamados suelos de sensibilidad por neutrinos, tanto en búsqueda directa de materia oscura con fluidos sobrecalentados como indirecta para los telescopios de neutrinos, respectivamente. Todos estos trabajos conforman un marco común y unificado en esta nueva aplicación de la acústica en lo referente a la detección de astropartículas, y más concretamente en la búsqueda directa de materia oscura con líquidos sobrecalentados. / Els detectors de matèria fosca basats en fluids sobreescalfats estableixen els límits d'interacció WIMP-nucli a partir de, entre altres aspectes, les senyals acústiques registrades. Llavors, entendre els aspectes que puguin influir en aquesta senyal acústica és crucial per a distingir els esdeveniments provinents de fons no desitjats respecte als de interaccions de noves partícules. L'objectiu d'aquesta Tesis és abordar l'estudi del conjunt de tècniques i tecnologies acústiques necessàries per a l'anàlisi, caracterització i optimització de les distintes parts que conformen un detector de matèria fosca basat en fluids sobreescalfats. Amb això, s'extrauen conclusions per al disseny d'un detector Geyser. La investigació s'organitza en quatre Capítols que aborden els processos que tenen lloc des de la generació de bombolles en el fluid sobreescalfat fins a l'anàlisi per a la seva discriminació. L'estudi s'inicia en el Capítol I, amb la interacció dels WIMP amb la matèria i la consegüent creació i creixement de bombolles. Al Capítol II s'analitzen els processos acústics que tenen lloc des que s'emeten les ones acústiques en el creixement d'aquestes bombolles fins que arriben als sensors, a través dels diferents medis que conformen un detector. Al Capítol III es tracta la caracterització, disseny i optimització dels transductors que registren aquests senyals. Al Capítol IV s'estudien les tècniques de processat de senyal per extreure la major quantitat d'informació així com de les característiques de les fonts que les generen. Finalment, al Capítol V, s'exposen les conclusions d'aquestes investigacions per al disseny i control del detector Geyser proposat, MODA-LS. Addicionalment, donada la seva importància en la cada vegada més sensible cerca de matèria fosca, en els annexos A i B analitzem els anomenats sòls de sensibilitat per neutrins, tant en cerca directa de matèria fosca amb fluids sobreescalfats com indirecta per als telescopis de neutrins, respectivament. Tots aquests treballs conformen un marc comú i unificat d'aquesta nova aplicació de l'acústica pel que fa a la detecció d'astropartícules i més concretament en la detecció directa de matèria fosca amb líquids sobreescalfats. / Felis Enguix, I. (2017). Tecnologías acústicas para la detección de Materia Oscura. Diseño y desarrollo de un detector Geyser [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/86282 / TESIS

The mixing processes are present in the hydraulics engineering field as well as in the environmental field, and they appear in many different situations that are of great interest for humankind. The mechanisms that rule these processes can be very diverse and complex, these being able to interact with each other. However, when a fluid has a turbulent behavior, it is highly unstable and three-dimensional, modifying greatly the other mixing processes. In these cases, the resolution for the fluid mechanics with classical methods can be extremely difficult, making the use of approximations and models necessary. On the other hand, in the last few years, numerical simulation techniques have advanced a lot, and with the velocity increase and the computational capacity, Computational Fluids Dynamics (CFD) allows the development of simulations of these complex processes. This doctoral thesis is motivated by the importance of analyzing the physics of the turbulent flow by numerical methods in different mixing processes of interest in the field of hydraulics engineering and the environmental fluid mechanics. It is intended to illustrate the utility and potentiality of the CFD through the application and analysis in four specific steps, grouped together in two groups of mixing processes: the ones influenced by a turbulent jet in a water tank, and the ones influenced by the turbulent structures due to the curved geometry of the meander channels. The four studied cases are: i) mixing processes in drinking water storage tanks, ii) inlet influence in the thermal stratification in hot water storage tanks, iii) turbulent flow and mixing in a meandering channel, and iv) turbulent flow and mixing in compound meandering channels. The developed work is focused in a practical context. To that effect, test simulations on each studied case have been developed. The experimental data is useful for validating the models and, overall, to thoroughly study the problem. Two CFD techniques are used to solve the Navier-Stokes equations, together with turbulence models, dispersion and/or heat transference, depending on the case. For the jet mixing cases, the chosen technique was the URANS (Unsteady Reynolds-Averaged Navier-Stokes). In the meander cases the LES (Large Eddy Simulation) technique was required. The first work shows a procedure for the study of the fluid dynamic in the mixing processes in potable water tanks. The procedure can be applied in the design and improvement of these elements by using the URANS technique together with experimental methods. In the second case, the URANS simulations in the hot water tank could determine the distribution of the temperature in the whole computational domain. Besides, the model, validated with a high level of adjustment, was developed for the study of the influence of some inlet configurations and to improve the degree of stratification. With respect to the third study, the suitability of the LES technique has been proved in the thorough study of the flow and the turbulence in meanders, even by using relatively coarse grids. The great influence of the secondary flows (due to the curved shape of the channel) on the mixing process has been clarified. Finally, the LES technique was very effective upon adding information about the flow and the turbulence in meanders with different flooding levels. A very good consistency with the experimental data was obtained, despite the use of relatively coarse grids. The mixing process between the flooding flow and the meander has been observed with more clarity. / Los procesos de mezcla están presentes tanto en el campo de la ingeniería hidráulica como en el del medio ambiente y aparecen en infinidad de situaciones que son de gran interés para el ser humano. Los mecanismos que gobiernan estos procesos pueden ser muy diversos y complejos, pudiendo interaccionar entre sí. Sin embargo, cuando un fluido tiene un comportamiento turbulento, éste es altamente inestable y tridimensional, modificando en gran medida los otros mecanismos de mezcla. En estos casos, la resolución con métodos clásicos de la mecánica de fluidos puede llegar a ser extremadamente difícil, siendo necesario utilizar aproximaciones o modelos. Por otro lado, en los últimos años, se ha avanzado mucho en las técnicas de simulación numérica, y junto con el aumento de la velocidad y capacidad computacional, la Dinámica de Fluidos Computacional (en inglés Computational Fluid Dynamics, CFD) permite desarrollar simulaciones de estos complejos procesos. Esta Tesis Doctoral está motivada por la importancia de analizar mediante métodos numéricos la física del flujo turbulento en diferentes procesos de mezcla de interés en el campo de la ingeniería hidráulica y la mecánica de fluidos medioambiental. Se pretende ilustrar la utilidad y potencialidad de la CFD a través de la aplicación y análisis a cuatro casos concretos, agrupados en dos grupos de procesos de mezcla: los dominados por un chorro turbulento de entrada en un tanque de agua y los dominados por las estructuras turbulentas debidas a la propia geometría curva de los canales meándricos. Los cuatro casos de estudio son: i) procesos de mezcla en tanques de agua potable, ii) influencia del chorro de entrada en la estratificación térmica en tanques de agua caliente, iii) flujo turbulento y mezcla en canales con meandros, y iv) flujo turbulento y mezcla en canales con meandros inundables. El trabajo desarrollado está centrado en un contexto práctico donde, a partir de casos concretos, se buscan los métodos y modelos más adecuados en cada uno de ellos. A tal efecto, se han desarrollado simulaciones de ensayos llevados a cabo en cada uno de los casos de estudio. Aunque los datos experimentales empleados fueron generados por diferentes equipos de investigación, en todo momento existió una estrecha relación y colaboración con todos los grupos. Dichos datos experimentales sirvieron para validar los modelos y, en conjunto, para estudiar en profundidad el problema. El trabajo en el que se analiza el primero de los cuatro casos muestra un procedimiento para el estudio de dinámica de fluidos de los procesos de mezcla en tanques de agua potable. El procedimiento puede aplicarse en el diseño y mejora de de estos elementos mediante la técnica URANS junto con métodos experimentales. En el segundo caso, las simulaciones URANS en el tanque de agua caliente permitieron determinar la distribución de temperatura en todo el dominio computacional. Además, el modelo, validado con un alto nivel de ajuste, fue desarrollado para el estudio de la influencia de algunas configuraciones de entrada y mejorar el grado de estratificación inicial. Con el tercer caso de estudio, se ha mostrado la idoneidad de la técnica LES en el estudio en profundidad del flujo y la turbulencia en meandros, incluso habiendo empleado mallas relativamente gruesas. La mayor influencia de los flujos secundarios (resultado de la forma curva del canal) sobre el proceso de mezcla ha podido ser clarificada. Por último, la técnica LES resultó ser muy eficaz a la hora de ampliar la información disponible sobre el flujo y la turbulencia en meandros con diferentes planos de inundación. Se obtuvo una muy buena concordancia con los datos experimentales, pese al uso de mallas relativamente gruesas. El proceso de mezcla entre el flujo de la inundación y el del meandro ha podido ser observado con mayor claridad. / Els processos de mescla estan presents tant en el camp de l'enginyeria hidràulica com en el del medi ambient i apareixen en infinitat de situacions que són de gran interès per a l'ésser humà. Els mecanismes que governen aquests processos poden ser molt diversos i complexos, podent interaccionar entre si. No obstant això, quan un fluid té un comportament turbulent, aquest és altament inestable i tridimensional, modificant en gran mesura els altres mecanismes de mescla. En aquests casos, la resolució amb mètodes clàssics de la mecànica de fluids pot arribar a ser extremadament difícil, sent necessari utilitzar aproximacions o models. D'altra banda, en els últims anys, s'ha avançat molt en les tècniques de simulació numèrica, i juntament amb l'augment de la velocitat i capacitat computacional, la Dinàmica de Fluids Computacional (en Anglès Computational Fluids Dynamics, CFD) permet desenvolupar simulacions d'aquests complexos processos. Aquesta Tesi Doctoral està motivada per la importància d'analitzar mitjançant mètodes numèrics la física del flux turbulent en diferents processos de mescla d'interès en el camp de l'enginyeria hidràulica i la mecànica de fluids mediambiental. Es pretén il¿lustrar la utilitat i potencialitat de la CFD a través de l'aplicació i anàlisi a quatre casos concrets, agrupats en dos grups de processos de mescla: els dominats per un doll turbulent d'entrada en un tanc d'aigua i els dominats per les estructures turbulentes degudes a la pròpia geometria corba dels canals meàndrics. Els quatre casos d'estudi són: i) processos de mescla en tancs d'aigua potable, ii) influència del doll d'entrada en l'estratificació tèrmica en tancs d'aigua calenta, iii) flux turbulent i mescla en canals amb meandres, i iv) flux turbulent i mescla en canals amb meandres inundables. El treball desenvolupat està centrat en un context pràctic on, a partir de casos concrets, es busquen els mètodes i models més adequats en cadascun d'ells. A aquest efecte, s'han desenvolupat simulacions d'experiments duts a terme en cadascun dels casos d'estudi. Tot i que les dades experimentals emprats van ser generats per diferents equips d'investigació, en tot moment va existir una estreta relació i col¿laboració amb tots els grups. Aquests dades experimentals varen servir per validar els models i, en conjunt, per estudiar en profunditat el problema. El treball en el qual s'analitza el primer dels quatre casos mostra un procediment per a l'estudi de dinàmica de fluids dels processos de mescla en tancs d'aigua potable. El procediment pot aplicar-se en el disseny i millora d'aquests elements mitjançant la tècnica URANS juntament amb mètodes experimentals. En el segon cas, les simulacions URANS en el tanc d'aigua calenta van permetre determinar la distribució de temperatura en tot el domini computacional. A més, el model, validat amb un alt nivell d'ajust, va ser desenvolupat per a l'estudi de la influència d'algunes configuracions d'entrada i millorar el grau d'estratificació inicial. En el tercer cas d'estudi, s'ha mostrat la idoneïtat de la tècnica LES en l'estudi en profunditat del flux i la turbulència en meandres, fins i tot havent emprat malles relativament gruixudes. La major influència dels fluxos secundaris (resultat de la forma corba del canal) sobre el procés de mescla ha pogut ser aclarida. Per últim, la tècnica LES va resultar ser molt eficaç a l'hora d'ampliar la informació disponible sobre el flux i la turbulència en meandres amb diferents plànols d'inundació. Es va obtenir una molt bona concordança amb les dades experimentals, malgrat l'ús de malles relativament gruixudes. El procés de mescla entre el flux de la inundació i el del meandre ha pogut ser observat amb major claredat. / Moncho Esteve, IJ. (2017). Procesos de Mezcla en Flujos Turbulentos con Técnicas de la Mecánica de Fluidos Computacional (CFD) [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/90573 / TESIS

Tesis por compendio / [EN] The dimensionality of the system plays a decisive role in the behavior of the electronic dynamics of interacting electrons. In particular, the quasi-2D dimensionality is responsible for the unusual behavior observed in graphene-like materials and layered van-der-Waal systems. Moreover, such effects are also observed for superconducting materials of high critical temperature, even in the normal state, due to their low-dimensionality. The experimental study of graphene triggered a growing attention to respective electronic properties, because the honeycomb lattice defines a band structure with two nodal points in the Brillouin zone which determines a relativistic Dirac-type electronic dynamics. Within a theoretical framework, many properties of single-layer graphene have been studied to allow further characterization of this material. These properties are unconventional due to the unique band structure of graphene, which is described in terms of Dirac fermions, creating links with certain theories of particle physics. In fact, several theoretical groups have employed phenomenological models inspired in quantum cromodynamics (i.e. Nambu-Jona Lassino and Gross-Neveu models) applied to the study of graphene properties. These properties are responsible for the unusual phenomena, such as the fractional Hall effect, which allows the possibility for magnetic catalysis of an excitonic gap, ferromagnetism and superconductivity. The research of high critical temperature superconductors with impurity centers is significant for understanding the underlying physics of such disordered systems. While the cuprate family present insulating properties in the pristine state, the undoped iron pnictides (i.e. LaOFeAs) show a semi-metallic behavior. Inspite these diferences, both compounds are layered structures, where the superconducting state is supported by a quasi-2D square lattice. While for iron pnictides this state is formed by the FeAs layer, the cuprate superconducting state is formed by the CuO layer. The current work focuses on the theoretical study of the structural, electronic and optical properties of graphene-type materials, such as bilayer graphene; and also of s- and d-wave superconductors, more specifically iron pnictides and cuprates, respectively. Furthermore, disordered systems will be focused upon since these (quasi-)2D systems are quite sensitive to disorder. Such properties have major importance for technological device applications, as can be observed in the increasing technological fields of high temperature superconductores and electronic devices. The type of perturbations applied to the systems of interest are chemical impurities and/or external electric bias, and these show variations of the electronic and optical properties when compared to the pristine systems. / [ES] La dimensionalidad de un sistema juega un papel fundamental en la conducta de la dinámica de los electrones que interactúan. En particular, la dimensionalidad cuasi-2D es responsable del comportamiento inusual observado en materiales de tipo grafeno y sistemas laminares basados en enlaces de tipo van der Waals. Además, estos efectos también se observan en materiales superconductores de alta temperatura crítica, incluso en el estado normal, debido a su baja dimensionalidad. El estudio experimental del grafeno provocó una atención creciente a sus propie-dades electrónicas, porque su estructura en forma de panal de abejas da lugar a una estructura de bandas con dos puntos nodales en la zona de Brillouin que determina una dinámica electrónica relativista de tipo Dirac. En el plano teórico, muchas propiedades del grafeno de una sola capa se han estudiado para permitir una mayor caracterización de este material. Estas propiedades son poco convencionales debido a la singular estructura de bandas del grafeno, que se describe en términos de fermiones de Dirac, lo que crea vínculos con ciertas teorías de la física de partículas. De hecho, varios grupos teóricos han empleado modelos fenomenológicos inspirados en la cromodinámica cuántica (es decir, los modelos Nambu-Jona Lassino y Gross-Neveu) aplicados al estudio de las propiedades del grafeno. Estas propiedades son responsables de inusuales fenómenos, como el efecto Hall fraccionario, que permite la posibilidad de catálisis magnética de un gap excitónico, ferromagnetismo y superconductividad. La investigación de superconductores de alta temperatura crítica con centros de impurezas es importante para comprender la física subyacente de tales sistemas desordenados. Mientras que la familia de los cupratos presenta propiedades aislantes en estado prístino, los pnictogenuros de hierro sin dopar (es decir, LaOFeAs) muestran un comportamiento semimetálico. A pesar de estas diferencias, ambos compuestos son estructuras en capas, donde el estado superconductor está respaldado por una red cuadrada cuasi-2D. Mientras que para los pnictogenuros de hierro este estado está formado por la capa de FeAs, el estado superconductor de cuprato está formado por la capa de CuO. El presente trabajo se centra en el estudio teórico de las propiedades estructurales, electrónicas y ópticas de los materiales de tipo grafeno, como el grafeno bicapa; y también de superconductores de ondas s y d, más específicamente pnictogenuros y cupratos de hierro, respectivamente. Además, se hace hincapié en sistemas desordenados ya que estos sistemas (cuasi-)2D son bastante sensibles al desorden. Tales propiedades tienen gran importancia para aplicaciones de dispositivos tecnológicos, como se puede observar en la creciente tecnología campos de tensiotrónica y espintrónica. El tipo de perturbaciones aplicadas a los sistemas de interés son las impurezas químicas y campos eléctricos externos. Estas perturbaciones producen variaciones de las propiedades electrónicas y ópticas cuando se comparan con los sistemas prístinos. / [CAT] La dimensionalitat d'un sistema juga un paper fonamental en la conducta de la dinámica dels electrons que interactúen. En particular, la dimensionalitat cuasi-2D és responsable del comportament inusual observat a materials de tipus grafè i sistemes laminars basats en enllaços de tipus van der Waals. A més a més, aquestos efectes també s'observen a materials superconductors d'alta temperatura crítica, inclús al seu estat normal, degut a la seua baixa dimensionalitat. L'estudi experimental del grafè va produir una atenció creixent a les seues propietats electròniques, perque la seua estructura en forma de panal d'abelles dona lloc a una estructura de bandes amb dos punts nodals a la zona de Brillouin que determinen una dinámica electrónica relativista de tipus Dirac. Al planol teòric, moltes propietats del grafè d'una sola capa s'han estudiat per a permetre una major caracterizació d'aquest material. Aquestes propietat són poc convencionals degut a la singular estructura de bandes del grafè, que es descriu mitjançant fermions de Dirac. Aquestos fermions permeten establir víncles amb certes teories de la física de particles. De fet, alguns grups teòrics han empleat models fenomenològics inspirats a la cromodinàmica quàntica (es a dir, els models Nambu-Jona Lassino i Gross-Neveu) aplicats a l'estudi de les propietats del grafè. Aquestes propietats són responsables d'inusuals fenómens, com l'efecte Hall fraccionari, que permet la possibilitat de catálisi magnètica d'un gap excitònic, ferromagnetisme i superconductivitat. La investigació de superconductors d'alta temperatura crítica amb centres d'impureses és important per a comprendre la física subjacent de tals sistemes desordenats. Mentre que la família dels cuprats presenta propietats aïllants en estat pristí, els pnictogenurs de ferro sense dopar (és a dir, LaOFeAs) mostren un comportament semimetálico. Malgrat aquestes diferències, tots dos compostos són estructures en capes, on l'estat superconductor està recolzat per una xarxa quadrada quasi-2D. Mentre que per als pnictogenurs de ferro aquest estat està format per la capa de FeAs, l'estat superconductor dels cuprats està format per la capa de CuO. El present treball es centra en l'estudi teòric de les propietats estructurals, electròniques i òptiques dels materials de tipus grafè, com el grafè bicapa; i també de superconductors d'ones s i d, més específicament pnictogenurs i cuprats de ferro, respectivament. A més a més, es fa emfasi en sistemes desordenats ja que aquestos sistemes (cuasi-)2D són prou sensibles al desordre. Aquestes propietats tenen gran importància per a aplicacions de dispositius tecnològics, com es pot observar a la creixent tecnologia dels camps de la tensiotrònica i l'espintrònica. El tipus de pertorbacions aplicades als sistemes d'interés són les impureses químiques i els camps elèctrics externs. Aquestes pertorbacions produeixen variacions de les propietats electròniques i òptiques quan es comparen amb els sistemes pristins. / César Dos Santos, MJ. (2021). Effects of symmetry breaking in low dimensional materials [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/176058 / TESIS / Compendio

A lo largo de las últimas décadas, la disponibilidad cada vez mayor de grandes cantidades de información biomédica ha potenciado el desarrollo de herramientas que permiten extraer e inferir conocimiento. El aumento de tecnologías biomédicas que asisten a los expertos médicos en sus decisiones ha contribuido a la incorporación de un paradigma de medicina basada en la evidencia centrada en el paciente. Las contribuciones de esta Tesis se centran en el desarrollo de herramientas que asisten al médico en su proceso de toma de decisiones en el diagnóstico de tumores cerebrales (TC) mediante Espectros de Resonancia Magnética (ERM). En esta Tesis se contribuye con el desarrollo de clasificadores basados en Reconocimiento de Patrones (RP) entrenados con ERM de pacientes pediátricos y adultos para establecer el tipo y grado del tumor. Estos clasificadores especializados son capaces de aprovechar las diferencias bioquímicas existentes entre los TC infantiles y de adultos. Una de las principales contribuciones de esta Tesis consiste en el desarrollo de modelos de clasificación enfocados a discriminar los tres tipos de tumores cerebrales pediátricos más prevalentes. El cerebelo suele ser una localización habitual de estos tumores, resultando muy difícil distinguir el tipo mediante el uso de Imagen de Resonancia Magnética. Por lo tanto, obtener un alto acierto en la discriminación de astrocitomas pilocíticos, ependimomas y meduloblastomas mediante ERM resulta crucial para establecer una estrategia de cirugía, ya que cada tipo de tumor requiere de unas acciones diferentes si se quiere obtener un buen pronóstico del paciente. Asimismo, esta Tesis contribuye en la extracción de características para ERM mediante el estudio de la combinación de señales de ERM adquiridas en dos tiempos de eco: tiempo de eco corto y tiempo de eco largo; concluyendo que dicha combinación mejora la clasificación de tumores cerebrales pediátricos frente al hecho de usar únicamente los ERM de un / Vicente Robledo, J. (2012). Clinical Decision Support Systems for Brain Tumour Diagnosis: Classification and Evaluation Approaches [Tesis doctoral]. Editorial Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/17468 / Palancia

La necesidad de polímeros bioestables para fabricación de implantes protésicos queda patente, entre otros indicadores, por la proliferación de dispositivos actualmente comercializados. La caracterización físico-química así como la respuesta biológica de un conjunto de materiales poliméricos bioestables es el objetivo último de esta tesis. En este trabajo se han sintetizado diferentes materiales poliméricos de la familia de los acrilatos y metacrilatos variando sutilmente sus características superficiales, como el grado de hidrofilia o la distribución de cargas eléctricas. El procedimiento consistió en la copolimerización via radical de acrilato de etilo, EA, acrilato de 2-hidroxietilo, HEA, y ácido metacrílico, MAAc. Se ha caracterizado los materiales en estado seco y en presencia de diferentes contenidos de agua mediante calorimetría diferencial de barrido, DSC, análisis dinámico-mecánico, DMA, microscopía de fuerza atómica, AFM, análisis dieléctrico, DRS, contenido de agua en equilibrio, EWC, y energía superficial, SE, persiguiendo el objetivo de dilucidar si el agua es capaz de inducir cambios conformacionales en las cadenas poliméricas que den lugar a una separación de fases. Sobre los materiales en forma de scaffold poroso con poros esféricos interconectados se ha cultivado fibroblastos y endoteliales. La compatibilidad de las células endoteliales se midió en términos de viabilidad celular y la adecuada diferenciación endotelial y su funcionamiento. Se han realizado cultivos de células endoteliales humanas primarias, HUVEC, y se ha determinado si su morfología y función se vio afectada por el material. Se examinó la adhesión y proliferación de las mismas, así como un marcador importante de activación endotelial, la E-selectina. Se evaluó si se mantuvieron los fenotipos endoteliales normales y sus funciones observadas in vivo mediante análisis de los contactos célula-célula y la regulación de la expresión génica del marcador de activación E-selectina cuando se añadió un estímulo (LPS). Además, como posible aplicación de estos materiales en una prótesis de córnea artificial, y dado que los fibroblastos del estroma de la córnea (es decir, los queratocitos) son de relevancia en la cicatrización de la córnea se determinó cómo afectaba la hidrofilicidad del substrato a la adhesión celular de la línea de fibroblastos humanos MRC-5, como modelo celular para estudiar la disposición del citoesqueleto tras la adhesión a los diferentes soportes mediante la detección de F-actina. Asimismo, se ha sembrado células epiteliales evaluando su comportamiento/funcionamiento celular ya que uno de los requisitos esenciales para que un implante de queratoprótesis tenga éxito es que se cree y mantenga una capa de células epiteliales que impidan entrar a las bacterias al interior del ojo y permita la difusión la capa lagrimal de manera estable en el tiempo. Así, se han analizado parámetros celulares como adhesión, proliferación y viabilidad de una línea de células epiteliales de conjuntiva humana, NHC, cultivada sobre substratos poliméricos con diferentes grados de hidrofilia y cargas eléctricas superficiales buscando qué grado de hidrofilicidad permite la epitelización del substrato y podría darle al material flexibilidad y la hidrofilicidad necesaria para un mejor contacto con los párpados y lágrima. Los resultados obtenidos se han correlacionado con la adsorción y conformación de una proteína de la matriz extracelular, la fibronectina. / Campillo Fernández, AJ. (2014). Polímeros bioestables para fabricación de implantes protésicos: caracterización físico-química y respuesta biológica in vitro [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/44232 / TESIS / Premios Extraordinarios de tesis doctorales

[EN] This thesis is included within the objectives of the project of the Ministerio de Ciencia yTecnologia DICORE.Within the frame of this project, the thesis is focused in the study of hermetic piston compressors for refrigeration systems to attend their adaptation and use with new refrigerants. Firstlyaseriesoffivereciprocatingcompressorsofdifferentcapacitieslubricated with POE working with propane and R407C were analyzed. Since traditionally the compressors working with propane have being lubricated with mineral oil of high viscosity, an additionally a comparative study between a MO of high viscosity and the used POE were developed to evaluate the possible convenience of using POE of lower viscosity with propane. These tests included a compressor characterization with both oils, OCR measurement (Oil Circulation Rate) and finally thedesignofaproceduretomeasuretheoilexpelledbythecompressorinthestartup. Once verified the reliability in the experimental level of propane as refrigerant with this compressors. A general semi-empirical compressor model which allows on the one hand to analyze from a theoretical point of view the observed differences between both refrigerants and on the other hand to asses the design of compressors working with other refrigerants. The obtained model allows obtaining an estimation of the volumetric efficiency and the compressor when the refrigerant with an error lower than 3% in most of the tested working conditions. Finally, the development of the model has pointed out the possibility of the existence of an effect of condensation of the refrigerant during the compression process. Thiseffectthathabituallyisnotcontemplatedinthemodelsofthebibliographywould allow to explain the discrepancy between the dead volume of the compressor considered by the manufacturer and the obtained dead volume with the model. / [ES] La presente tesis se encuentra englobada dentro de los objetivos del proyecto del Ministerio de Ciencia y Tecnología DICORE. En este contexto este trabajo se centra en el estudio de compresores de pistón herméticos para sistemas de refrigeración con el fin de asistir a su adaptación y uso con nuevos refrigerantes. Inicialmente se procedió a analizar una serie de cinco compresores de pistón de distintas capacidades lubricados con POE funcionando con propano y con R407C, observando a nivel experimental las diferencias observadas en su comportamiento. Puesto que tradicionalmente los compresores que han utilizado propano han venido siendo lubricados con aceite mineral de viscosidad alta, se realizó adicionalmente un estudio comparativo entre aceite MO clavus GV 68 y POE ISO 32 con el fin de determinar la posible aparición de algún problema relacionado con la lubricación y el aceite POE de menor viscosidad. En estas pruebas se procedió a caracterizar un compresor funcionando con ambos tipos de aceite, a realizar medida de OCR (Oil Circulation Rate) y por último se diseño un procedimiento de medida del aceite expulsado por el compresor en el arranque. Una vez comprobada la viabilidad a nivel experimental del propano como refrigerante en este tipo de compresores se procedió a realizar un modelo semiempírico general de compresor que permitiese por un lado analizar desde un punto de vista teórico las diferencias de funcionamiento de ambos refrigerantes. Dicho modelo permitiríaasíasistiraldiseñodecompresoresfuncionandoconotrosrefrigerantes. El modeloasíobtenidoproporcionaobtenerunaestimacióndelrendimientovolumétrico y del compresor cuando se sustituye el refrigerante con un error inferior al 3% en la mayoría de las condiciones de trabajo evaluadas. Porúltimo,eldesarrollodelmodelohaapuntadolaposibilidaddelaexistenciade una condensación de parte del fluido frigorígeno durante el proceso de compresión. Dicho efecto que no es habitualmente contemplado en los modelos de la bibliografía permitiríaexplicarladiscrepanciaentreelvolumenmuertoestimadoporelfabricante del compresor y el volumen muerto obtenido con el modelo. / [CA] La present tesi es troba englobada dins dels objectius del projecte del Ministeri de Ciència i Tecnologia DICORE. Dins d’aquest context este trevall es centra en l’estudidecompressorsdepistóhermèticsperasistemesderefrigeracióperaassistir a la seua adaptació i ús amb nous refrigerants. Primerament es va procedir a analitzar una sèrie de cinc compressors de pistó de distintescapacitatslubricatsambPOEfuncionantambpropàiambR407C,observant a nivell d’experimental les diferències observades en el seu comportament. Ja que tradicionalment els compressors que han utilitzat propà han vingut sent lubricats amb oli mineral de viscositat alta, es realitze addicionalment un estudi comparatiu d’estos dos olis a fi depoder establir l’existència d’algun problema relacionat amb la lubricació i l’oli POE de menor viscositat. En estes proves es va procedir a caracteritzar un compressor funcionant amb estos dos tipus d’oli, a realitzar mesura d’OCR (Oil Circulation Rate) i finalment se disseny un procediment de mesura de l’oli expulsat pel compressor en l’arrancada. Una vegada comprovada la viabilitat a nivell experimental del propà com a refrigerant es va procedir a realitzar un model semi-empiric general de compressor que permetera d’una banda analitzar des d’un punt de vista teòric les diferències de funcionament d’estos dos refrigerants permetent així assistir al disseny de compressors funcionant amb altres refrigerants. El model així obtingut permet obtindre una estimació del rendiment volumètric i del compressor quan se substituïx el refrigeren-te amb un error inferior al 3% en la majoria de les condicions de treball avaluades. Finalment, el desenrotllament del model ha apuntat la possibilitat de l’existència d’una condensació de part del fluid frigorigen durant el procés de compressió. Dit efecte que no és habitualment contemplat en els models de la bibliografia permetria explicar la discrepància entre el volum mort estimat pel fabricant del compressor i el volum mort obtingut amb el model. / Dar gracias también al Ministerio de Educación y Ciencia que concediéndome la beca FPI asociada al proyecto DICORE me proporcionó el apoyo económico suficiente para poder realizar esta tesis. / Navarro Peris, E. (2006). Estudio teórico-experimental de compresores de pistón herméticos con diferentes refrigerantes [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/135957 / TESIS