In this thesis a viable theory of gravity resulting from the spontaneous symmetry breaking of some more fundamental theory is developed. This fundamental theory does not include any notion of a metric or geometry. All the corresponding degrees of freedom are obtained dynamically from the symmetry breaking. The low energy effective theory corresponds to the Einstein-Hilbert theory naturally equipped with a cosmological term. The appearance of such term makes the cosmological constant interpretable as an intrinsic property of space time rather than an effective description valid at cosmological scales. The effect of this cosmological constant different from zero in the propagation of gravitational waves is assessed. In the presence of an cosmological constant gravitational waves propagate in a de Sitter space time and not in a minkoskian at space time. This fact brings about noticeable effects in the propagation of the waves. Finally we study the relevance of such effects due to the cosmological constant in the gravitational waves targeted at the PTA (Pulsar Timing Array) projects. We conclude that the effects can be measured in local systems (low redshits). This could represent an alternative way to set bounds to the value of the cosmological constant and at the same time could even facilitate the first detection of gravitational. / Generació espontània de la gravetat i possibles conseqüències observacionals. En aquesta tesi hem desenvolupat una teoria en què la gravitació d'Einstein s'obté dinàmicament mitjançant el mecanisme de ruptura espontània de simetria d'una altra teoria més fonamental. En aquesta teoria fonamental no existeix cap noció mètrica o de geometria. Tots els graus de llibertat associats a la geometria de l'espai temps emergeixen tan sols després del trencament de la simetria. El resultat final correspon a la teoria d'Einstein-Hilbert naturalment equipada amb una constant cosmològica. El fet d'obtenir aquesta constant ens porta a la seva interpretació com a una propietat intrínseca de l'espai temps en contraposició a la interpretació com a descripció efectiva tan sols vàlida a escales cosmològiques. Aprofitant el fet d'obtenir una constant cosmològica diferent de zero estudiem l'efecte que aquesta té en la propagació d'ones gravitatòries. En la seva presència les ones es propaguen en un espai temps de De Sitter i no en un espai temps pla de Minkowski. Els efectes poden, en principi, ésser mesurats en observacions en sistemes locals (“redshifts” petits). Finalment estudiem la rellevància que poden tenir aquestes modificacions, degudes a la constant cosmològica, en les ones gravitatòries que podrien ser detectades mitjançant els “pulsar timing arrays” en un futur proper. La conclusió és que la inclusió de la constant cosmològica té efectes notables que podrien significar un mètode alternatiu a la mesura del valor mateix de la constant cosmològica. De fet, aquests efectes podrien facilitar la primera detecció de les ones gravitatòries.

Ytterbium and erbium doped RbTi1-xMxOPO4 (M = Nb or Ta) crystals.New laser and nonlinear bifunctional materials.L'objectiu d'aquesta tesi va ser millorar la qualitat dels cristalls de RbTi1-xNbxOPO4 dopatsamb Yb3+, obtinguts mitjançant la tècnica Top Seeded Solution Growth-Slow Cooling (TSSG-SC), itambé trobar un altre codopand el qual incrementés la concentració de Yb3+ en els cristalls deRTP, però sense reduir la resposta no lineal dels cristalls de RTP pur. Aquest ió codopandhauria de presentar les mateixes característiques que el Nb5+. Un altre objectiu d'aquesta tesi vaser l'obtenció d'una manera efectiva de fluorescència del Er3+, al voltant de 1.5 &#956;m, la qualdonarà lloc a l'obtenció de radiació làser a aquesta longitud d'ona. Per aconseguir aquest últimobjectiu, es van dopar cristalls de Nb:RTP amb la parella de ions actius Er3+/Yb3+, actuant elYb3+ per sensibilitzar el Er3+.Per aconseguir el primer objectiu proposat, millorar la qualitat i la mida dels cristalls deNb:RTP dopats amb Yb3+, es van optimitzar algunes condicions de creixement, tal com la rampade refredament aplicada durant el procés de creixement, el perfil tèrmic axial de la solució i laqualitat dels gèrmens emprats en les experiències de creixement. Amb aquestes modificacionses van obtenir cristalls de mida i qualitat suficients per tal de preparar mostres, en una de lesquals s'ha obtingut radiació làser al voltant de 1 &#956;m. Amb les mostres obtingudes també s'hapogut determinar la longitud d'ona fonamental per l'acord de fase no crític en la qual es donariala generació de segon harmònic de tipus II en el pla xy, determinant que seria possible obtenirradiació làser autodoblada en la regió espectral del verd en aquest pla a q = 90º i j &#8776; 45º.El segon objectiu, trobar un ió codopand, amb el qual es pogués obtenir aproximadamentla mateixa concentració de Yb3+ que l'obtinguda en cristalls de Nb:RTP, es va assolir utilitzant elTa5+ com a ió codopand. En cristalls volúmics de Ta:RTP es va aconseguir una concentració deYb3+ de 1.6×1020 ions/cm3 i l'eficiència de generació de segon harmònic obtinguda va ser un 80% de la del KTiOPO4 pur. Amb aquests resultats, podem pensar que en els cristalls de Ta:RTPdopats amb Yb3+ també es podria aconseguir radiació làser autodoblada en la regió espectral delverd.Pel que fa a l'augment de l'eficiència de la fluorescència del Er3+, mitjançant el codopatgede cristalls de Nb:RTP amb la parella d'ions actius Er3+/Yb3+, al voltant de 1.5 &#956;m, s'haaconseguit, fins i tot en mostres amb poca concentració de Er3+ (<1020ions/cm3).A més, cal afegir que també s'ha realitzat un estudi comparatiu entre la conductivitatiònica del RTP pur, del RTP crescut en solució de tungstè, Nb:RTP i Nb:RTP dopat amb Yb3+.Totes les mesures s'han realitzat en plaques polides perpendiculars a la direcció cristal logàficac, i dels resultats obtinguts s'han pogut extreure algunes conclusions. Que no hi ha diferènciesentre les conductivitats iòniques de cristall de RTP purs i els crescuts en flux de tungstè, peròen mostres de Nb:RTP la conductivitat augmenta considerablement, tenint una conductivitat del'ordre de l'obtinguda pel KTP (10-7-10-5 S/cm), i que les mostres de Nb:RTP dopades amb Yb3+presenten una conductivitat iònica lleugerament superior (10-8 S/cm) a la que presenten lesmostres de RTP (10-9 S/cm).Ytterbium and erbium doped RbTi1-xMxOPO4 (M = Nb or Ta) crystals.New laser and nonlinear bifunctional materials.The aim of this thesis was not only to enhance the quality and size of Yb dopedRbTi1-xNbxOPO4 (Nb:RTP) crystals obtained by the Top Seeded Solution Growth-Slow Cooling(TSSG-SC) technique, but also to find another codopand which increases the Yb3+ concentrationin RTP without reducing drastically the nonlinear optical response of pure RTP; so a codopandwhich shows the same characteristics of niobium. Another objective of this thesis was to obtainefficient fluorescence of Er3+ at around 1.5 &#956;m which would lead to laser action at thiswavelength, by codoping Nb:RTP with the pair Er3+/Yb3+, acting Yb3+ as a sensitizing ion of Er3+.To achieve the first objective proposed, enhance the quality and size of Yb:Nb:RTP, weoptimize some growth conditions, such as the cooling ramp applied during the crystal growthprocess, the thermal axial gradient of the solution and the quality of the crystals seeds used inthe crystal growths. With those modifications we obtain crystals with size and quality enough toprepare samples from which laser action at around 1 &#956;m has been obtained, for the first time ina crystal of the KTP family, and to determine the fundamental wavelength for non-critical type -II SHG in the xy plane, determining that in this plane, at q = 90º and j &#8776; 45º it will be possibleto obtain self-frequency doubling laser action in the green spectral range. The second objective,find a codopand with which Yb3+ concentration in RTP was in the range of the one obtained inNb:RTP, it was achieved by using tantalum. Firstly, it was determined how the RTPcrystallization region changes with the Ta5+ and Yb3+ introduction, and which was the optimalsolution composition to achieve a higher Yb3+ concentration. With this optimal solutioncomposition bulk crystal of Yb doped RbTi1-xTaxOPO4, grown by TSSG-SC technique, with a Yb3+concentration of 1.6×1020 ions/cm3 were obtained and the SHG efficiency of powdered sampleswas an 80 % of that of pure KTP. So, as the Yb3+ concentration obtained in Ta:RTP is of thesame order of the one obtained in Nb:RTP, the SHG efficiency is not drastically decreased, andthe refractive indexes measured at 632.8 nm do not differ significantly from the ones ofYb:RbTi1-xNbxOPO4, we can assume that in Yb:RbTi1-xNbxOPO4 crystals could also be possible toobtain self-frequency laser action in the green spectral range. About the enhancement of the IRfluorescence of Er3+ by codoping Nb:RTP with Yb3+, bulk crystals of codoped Er3+/Yb3+ Nb:RTPwere grown from solutions containing always the same Yb2O3 mol % and by modifying the Er2O3mol % added in the initial solution. The spectroscopic characterization of these crystals showsthe Er3+ fluorescence at around 1.5 &#956;m by pumping between 900 nm and 980 nm, even in thecrystals containing low Er3+ concentration (<1020ions/cm3).Moreover to these results, a comparative study between the ionic conductivity of pureRTP grown in its self flux, RTP grown in tungsten flux, Nb:RTP and Yb:Nb:RTP had beenperformed, in polished plates perpendiculars to c crystallographic direction, to see how itevolves in the mentioned crystals. The results obtained showed that there are no differencesbetween the ionic conductivity in RTP samples, grown in its self flux or in tungsten flux, but inNb:RTP the ionic conductivity increases considerably. Nb:RTP shows an ionic conductivity of theorder of the KTP one (10-7-10-5 S/cm), but in Yb:Nb:RTP the conductivity is only a little bithigher (10-8 S/cm) of the RTP one (10-9 S/cm).

Growth and Characterisation of RbTiOPO4: (Nb,Ln). A New frequency Doubling Crystal.Joan Josep Carvajal MartíFísica I Cristal·lografia de MaterialsDepartament de Química Física i InorgànicaUniversitat Rovira i VirgiliResumDes que Schawlow i Townes varen publicar que el principi del M.A.S.E.R. es podia estendre a la part òptica de l'espectre electromagnètic, i un any i mig més tard Mainman demostrava el primer làser, la importància d'aquest, tant per la societat, s'ha anat incrementant. Avui, els làser formen part de la nostra vida quotidiana.Actualment, l'interès en desenvolupar nous làser per l'emmagatzematge de dades i altres aplicacions s'ha incrementat gràcies a la recerca en làsers de semiconductors de banda ampla, generació d'harmònics per phase-matching en cristalls d'òptica no-lineal, quasi-phase-matching en cristalls, fibres òptiques i altres guies d'ona, i làsers d'up-conversion en cristalls i fibres. Els làsers d'estat sòlid compactes són útils en una amplia gamma d'aplicacions, com l'emmagatzematge de dades en alta densitat, projecció d'imatges en color, impressió làser, medicina, substitució dels làsers d'Ar, biofluorescència, comunicacions submarines, litografia estereogràfica, teràpia fotodinàmica.... Aquests nous làsers es poden aconseguir per processos d'up-conversion, que emeten a una longitud d'ona més curta que la de bombeig. Una alternativa interessant és la conversió de freqüència per processos d'òptica no-lineal. Els cristalls autodobladors de freqüència són cristalls d'òptica no-lineal amb posicions estructurals ocupades per ions actius làser, preferiblement Yb3+, que poden combinar l'emissió làser al voltant d'1 um amb la generació de segon harmònic de la matriu per produir emissió verda per autodoblatge de freqüència. L'objectiu principal d'aquesta Tesi Doctoral ha estat l'obtenció de cristalls de la família del KTiOPO4, coneguts per les seves excel·lents propietats d'òptica no-lineal, dopats amb ions lantànids (Ln). Hem mostrat que és poden obtenir cristalls de RbTiOPO4: (Nb,Ln) de bona qualitat òptica per la tècnica top-seeded solution growth amb un refredament lent de la solució, de mida útil per posteriors caracteritzacions i aplicacions, i amb una concentració de Ln similar a l'obtinguda en altres matrius làser i un codopant, que afavoreix l'entrada d'ions lantànids en la matriu a l'hora que fa de compensador de càrrega, com és el niobi (Nb5+). El refinament de l'estructura ha demostrat que tant el Nb com els lantànids substitueixen únicament al Ti en la xarxa cristal·lina. Mentre que el Nb5+ només substitueix al Ti en la posició Ti (1), degut a un efecte electrostàtic més que no pas estèric, els ions lantànids substitueixen als àtoms de Ti en els octàedres Ti(1)O6 i Ti(2)O6 amb la mateixa probabilitat. Un altre aspecte a destacar és l'habilitat del material per tal d'autocompensar-se elèctricament de la substitució pentavalent del Nb5+ a través de la creació de vacants de rubidi. L'evolució d'aquesta estructura amb la temperatura mostra com el canvi de fase de l'estructura ferroelèctrica depèn del contingut en Nb i que la substitució de Ti4+ pel parell (Nb5+-Rb+) estabilitza la fase d'alta temperatura d'aquests materials. La caracterització òptica de la matriu cristal·lina ha mostrat que l'increment de la birefringència de cristall possibilita l'increment de l'interval de doblatge de longituds d'ona que es pot efectuar amb aquests cristalls. L'àmplia finestra òptica juntament amb l'eficiència de conversió a segon harmònic mostren que aquesta és una bona matriu per hostatjar ions lantànids. Aquestes excel·lents propietats es mantenen fins i tot quan els ions lantànids es troben al cristall. Finalment, la caracterització espectrocòpia del ions actius ha mostrat que es pot obtenir una emissió eficient per part dels dos ions. Er3+b3+ la banda d'emissió ampla i l'elevada vida mitja obtingudes obren la possibilitat d'utilitzar aquests cristalls en aplicacions sintonitzables i de subpicosegons. Totes aquestes observacions ens duen a concloure que amb aquests cristalls es pot obtenir un nou material autodoblador de freqüència.Paraules clau: Òptica No-Lineal, Generació de Segon Harmònic, Autodoblatge de freqüència, Top-Seeded Solution Growth, KTiOPO4, RbTiOPO4, Difacció de raig X, Difracció de neutrons de pols.Growth and characterisation of RbTiOPO4: (Nb, Ln). A New Self-frequencyDoubling Crystal.Joan Josep Carvajal MartíFísica I Cristal·lografia de MaterialsDepartament de Química Física i InorgànicaUniversitat Rovira i VirgiliAbstract Since Schawlow and tornes reported that it should be possible to extend the maser principle to the optical frequency part of the spectrum and only one and a half years later. Mainman demonstrated the first laser, the importance of lasers to both science and society has increased dramatically. Today lasers are part of everyday life. Actually, the interest in developing compact blue and green laser sources for data storage and display applications has increased due to promising investigations into wide-gap semiconductor diode lasers, harmonic generation by phase matching in non-linear crystals, quasi-phase-matching in bulk, optical fibres and other waveguides, and up conversion lasers in crystals and fibers. Compact all-solid-state laser sources are needed for a variety of applications such as colour projection, high-density optical data storage, laser printing, medicine, Argon-laser replacement, biofluorescence, underwater communications, stereo lithography, photodynamic therapy. A class of these sources is achieved with up-conversion lasers emitting at a shorter wavelength than the pump source. An alternative to up-conversion lasing is frequency conversion by non-linear optical processes such as frequency doubling and sum-frequency mixing. Self-frequency doubling crystals are non-linear optical crystals with suitable sites for laser-active ions, preferably Yb3+, which can combine the 1 um laser emission of the active ions with the second harmonic generation properties of the host to produce green-laser radiation by self-frequency doubling. The aim of this Thesis was to investigate how to obtain crystals of the KTiOPO4 family, which are known for their excellent non-linear optical properties, doped with lanthanide (Ln) ions. This Thesis shows that high-optical quality RbTiOPO4(Nb,Ln) single crystals can be obtained by the top-seeded solution growth technique together with a slow-cooling of the solution, with large volumes useable for later characterisations and technical applications, and with a similar Ln concentration to that of other laser matrices. We introduced a codopant that enhances the concentration of Ln in the crystals at the same time that compensate the electrical charge of the framework. The refinement of the structure demonstrates that Nb and Ln ions only go to the Ti positions. Then, while Nb only substitutes Ti in the Ti(1) crystallographic position due to an electrostatic effect that an steric one, the lanthanide ion substitute Ti in both Ti(1)O6 octahedra with the same probability. Another interesting aspect to notice is the ability of the material to self-compensate the excess of electrical charge introduced by the pentavalent substitution of Nb5+ by the creation of Rubidium vacancies. The evolution of this structure with temperature showed that the transition from the ferroelectric phase to the paraelectric phase depended on the Nb content in the crystals, and that substituting Ti4+ by the (Nb5+-Rb+) pair stabilises the cubic high-temperature phase of these crystals. The optical characterisation of the host showed that the increase of birefringence in the crystals containing Nb causes the limit fundamental wavelength, at which second harmonic generation can be obtained, to shift to lower wavelengths. The large transparency window of the material and the conversion efficiency to second harmonic generation showed that this crystal is a good matrix to host lanthanide ions. These excellent properties are maintained even when the lanthanide ions is hosted in the crystalline matrix. Finally, the spectroscopic characterisation of the active ions showed that efficient emission can be obtained for Er3+ at 1.5 and 1.0 um, respectively. In the case of Yb3+ the broad emission band and the large lifetime obtained open up the possibility to use these crystals in tunable and subpicosecond applications. All these observations seems to converge in the conclusion that with these crystals a new self-frequency doubling material can be obtained.Keywords: Non-linear Optics, Second Harmonic Generation, Self-frequency Doubling, Top-Seeded Solution Growth, KTiOPO4, RbTiOPO4, X-ray Diffraction, Powder Neutron Diffraction.

The LHCb detector features an outstanding capability to identify displaced secondary vertices with respect to the interaction point. The extraordinary performance of the whole LHCb tracking system makes possible accurate measurements for particles’ trajectories and momenta. Many lifetime and kinematic based properties of the decay of the long-lived B hadrons are at the basis of the identification of b-jets, thus the LHCb detector could prove to be suitable to perform QCD studies based on heavy-quark jets. The aim of the analysis is to calculate the inclusive bb quark pair production cross section inside the range η ∈ (2.5, 4.0). For this purpose, a cone jet algorithm has been developed to reconstruct and identify jets from the B decay. It relies on how well the measured B hadron approximates the properties of the b quark in order to infer the cross section of b quarks production. Monte Carlo productions of fully simulated events in which a b quark pair has been produced have been used to study the correlation between the emerging quarks and the resulting B hadron pairs. Due to the large mass of the b quark, for which it turns to be less affected by non-perturbative QCD effects than lighter quarks, most of the properties of the b are retained by the corresponding B hadron. Thus may be safe to infere the b production cross section from inclusive B final states. The method used here is also expected to be less affected by non-perturbative effects than other measurements based on exclusive channel decays. The jet reconstruction tool developed to identify the jets originating from the b quark hadronisation is a cone-type seeded algorithm: the basic idea is to take an inclusive secondary vertex originating from the long-lived B hadron as seed for jet reconstruction. The position of the seed with respect to the primary verted establishes the direction of a cone of given aperture. The jet is then built collecting charged and neutral particles that are found to be inside the cone. The radius of the cone is expressed in terms of the dimensionless parameter Rin the (φ, η) plane (azimuthal angle and pseudorapidity). Seed track candidates are properly preselected with requirements on transverse momentum, χ2 of the resulting track fit and impact paramenter significance IPS (= IP/σIP) with respect to the PV. Goodness of vertex is ensured with cuts on the resulting vertex fit χ2 and on the distance of closest approach between the two tracks (DOCA). The reconstructed seed are found to describe well the B hadron direction: the φ and θ resolution evaluated for signal seeds turns out to be (15.8 ± 0.2) mrad and (1.82 ± 0.18) mrad respectively. Jets are then built and their properties studied, such as their b-tagging efficiency and spatial overlapping. Monte Carlo simulations have also been used to study the LHCb trigger. A handful of trigger lines have been selected meeting the following requirements: good efficiency in selecting signal events, the inclusive feature of the analysis must be preserved, difficult evaluation of systematic effects has to be avoided. A jet energy correction has been studied and applied in order to account for energy loss due to undetected particles or wrong energy measurement and tracking. This allows to compare Monte Carlo and real data and define a fiducial cut on the transverse momentum of the jets. Events are finally selected requiring them:  to have only one reconstructed primary vertex (to avoid ambiguous assignation of tracks to the proper primary vertex);  to have at least one reconstructed secondary vertex;  to be accepted by at least one line of each trigger stage. The measurement has been performed using 17.7 pb−1 of data, about ½ of the total luminosity collected in 2010 at 7Tev. Background from c-jets and light quarks and gluons has been studied using LHCb Monte Carlo simulations. The bbˉ production cross has been found to be σbbˉ = 80.6 ± 1.2 (stat) ± 11.4 (syst) μb, compatible within 1 sigma with NLO predictions. / El colisionador de hadrones superconductor LHC es el accelerador de partículas de energía más alta del mundo, actualmente produce colisiones de protones a un energía en el centro de masa de sqrt{s}=8 TeV. El detector LHCb es dedicado al estudio de física de los sabores pesados en LHC. Su objetivo principal es buscar evidencias indirectas de nueva física en la violación CP y en los decaimientos raros de los hadrones que contienen quarks b y c. La excelente capacidad de LHCb para identificar vértices desplazados de decaimientos de hadrones B se basa en un localizador de trazas de silicio (VELO) puesto alrededor del punto de interacción. Las prestaciones del VELO garantizan una resolución espacial altamente superiór a los demás experimentos situados en en LHC. Una identificación eficiente de b-jets (chorros de partículas inicializados a partir de la fragmentación de un quark b) con respecto a jets de otros sabores ha de aprovechar necesariamente las propiedades de producción y desintegración de los hadrones B. Dado que el objetivo del análisis es medir la sección eficaz de producción de quarks b en LHCb usando estados finales inclusivos con sabor b, también es indispensable la investigación de las correlaciones entre la producción del quark b y el correspondiente hadrón B, así como las correlaciones entre la pareja bb y la pareja resultante de hadrones B. Predicciones Monte Carlo (MC) permiten estimar como las propiedades del quark se modifican al pasar al nivel de hadrón por procesos como la fragmentación. Gracias a su particular función de fragmentación, el mesón B lleva gran parte de la energia del quark originado en la colisión primaria. Por lo tanto, el método aquí utilizado se espera que sea menos afectado por efectos no perturbativos que otras medidas basadas en canales de decaimiento exclusivos. El fondo del análisis consiste en una componente física, principalmente de jets de hadrones que derivan de la hadronización de quarks c y ligeros, y un fondo combinatorio, definido como los sucesos en que una pareja bb ha sido efectivamente producida y el algoritmo reconstruye jets no físicamente asociados a los quarks de señal. La parte combinatoria requiere una definición de jet para poderse estudiar. La herramienta de tagging desarrollada para identificar los jets provenientes de la hadronización del quark b es un algoritmo de jet de tipo cono: la idea básica es tomar un vértice inclusivo secundario procedentes de un hadrón B como seed (semilla) para la reconstrucción del jet. La posición del seed respecto al vértice primario (PV) establece la dirección de un cono de apertura dada. El jet se construye recogiendo las partículas cargadas y neutras que se encuentran en el interior del cono. Una ventaja de este método es el alta estadística que permite explorar correlaciones angulares entre las parejas bb y una región cinemática más grande en comparación con reconstrucciones exclusivas. Las trazas cargadas candidatas se seleccionan con requisitos sobre el impulso transverso, calidad de la reconstrucción de las trazas y significancia del parametro de impacto respecto al PV. La línea de vuelo de los hadrones B se reproduce con buena precisión por la posición del seed respecto al PV. Los jets se construyen sumando al quadrimomento del seed otras partículas cargadas y neutras que se encuentran dentro de un cono con el eje que coincide con la trayectoria del seed. Los requisitos para que los sucesos de señal MC sean acceptados preven la respuesta positiva de las lineas de trigger y de stripping seleccionadas para el análisis. Otros requisitos son la reconstrucción de exactamente un PV, y almenos un seed. Se han definido cortes fiduciales en la pseudorapidez eta y en el Pt de los jets, para garantizar la completa reconstrucción de los jets, así evitando inconstistencias infrarrojas en la aplicación de un algoritmo de tipo cono al fondo de quark y gluones. Una corrección de la energía es necesaria para tener en cuenta la pérdida de energía debido a partículas no detectadas o por medidas no correctas de la energía o del tracking. La idea aplicada ha sido calibrar la energía de los jets utilizando jets a nivel de generador Monte Carlo. El objetivo del análisis es calcular la sección eficaz de producción de parejas bb dentro del volumen fiducial (FV). Los datos analizados son los recogidos en el 2010 con colisiones a $\sqrt s = 7$ TeV. La eficiencia de selección tanto para la señal como para el fondo se ha determinado con las simulaciones MC. Las eficiencias de selección del fondo se han utilizado para estimar el número de sucesos de fondo esperados en una luminosidad igual a la de los datos analizados. Se ha utilizado este método debido a la falta de suficiente estadística MC que permitiera el ajuste de distribuciones de los datos y la extracción de las correspondientes fracciones de especies seleccionadas. La sección eficaz en el interval fiducial ha sido medida en 80.6 microbarns.

The thesis belongs to the field of biophysicis, in particular we evaluate from a physicial perspective biological processes that occur at the celular and multicelular scales involving collective phenomena of self-organization. Our modelling approach is based on the formalism of the active gels theory. Similarly as living systems, an ideal active gel is intrinsically out of equilibrium, due to its capacity to consume chemical energy. Within a certain range of validity the cells, the cytoskeleton, the tissues or even schools of fishes are expected to satisfy the same material properties as an active gel. This approach, coarse grain the systems by assuming that the large-scale and long-time limits are well described by a limited number of continuum fields, like the density of cells or the velocity of actin monomers. We apply this formalism to three main topics: self-locomotion of lamellar fragments, free-expansion of an epithelial monolayers, and the morphodynamics of the wing disk of the Drosophila melanogaster. In the first topic, we show that actin lamellar fragments driven solely by polymerisation forces at the bounding membrane are generically motile when the circular symmetry is spontaneously broken, with no need of molecular motors or global polarisation. We base our study on a nonlinear analysis of a recently introduced minimal model for an actin lamellar fragment. We prove the nonlinear instability of the center of mass and find an exact and simple relation between shape and center-of-mass velocity. A complex subcritical bifurcation scenario into traveling solutions is unfolded, where finite velocities appear through a nonadiabatic mechanism. In the second topic, we study the collective cell migration occurring in expanding cohesive epithelial cell sheets. This process involves the coordination of single cell traction forces, which are mechanically transmitted to adjacent neighbours via cell-cell junctions. The maps of reactive intracellular forces display a complex and heterogeneous spatio-temporal distribution, and are directly compared with the analytical stress and velocity profiles, so that we are able to track the temporal variations of the active celular traction force, the nematic correlation length and the effective viscosity at ultra-slow time scales. Furthermore, we generalise the previous biophysical model by incorporating a more realistic description of the material properties of an active gel. In particular, we include active stresses originated in part from the interaction between myosin motors and the intertwined actin meshwork within epithelial cells. We unveil a transition into an oscillatory periodic pattern. Interestingly, the complex material properties of an active gel allows to sustain elastic waves, even if the passive rheology is viscous-like. We classify in a phase-diagram the nonlinear assymptotic steady profiles, showing a rich variety of phenomenology. In the third topic, we study and classify the time-dependent morphologies of polarised tissues subjected to anisotropic but spatially homogeneous growth. Extending previous studies, we model the tissue as a fluid, and discuss the interplay of the active stresses generated by the anisotropic cell division and three types of passive mechanical forces: viscous stresses, friction with the environment and tension at the tissue boundary. The morphology dynamics is formulated as a free-boundary problem, and conformal mapping techniques are used to solve the evolution numerically. We elucidate how the different passive forces compete with the active stresses to shape the tissue in different temporal regimes and derive the corresponding scaling laws. We show that in general the aspect ratio of elongated tissues is non-monotonic in time, eventually recovering isotropic shapes in the presence of friction forces, which are asymptotically dominant. / Aquesta tesis s'emmarca dins del camp de la biofísica, en particular en l'estudi des de un punt de vista físic de processos biològics a l’escala cel·lular i multicel·lular que involucren fenòmens col·lectius d'auto-organització. Per tant, hem estudiat tres problemes qualitativament diferents: la locomoció sostinguda en fragments cel·lulars, l'expansió lliure d'una mono-capa de cèl·lules epitelials i l'evolució dinàmica de la forma de l'ala de la mosca Drosophila melanogaster. En el primer cas, mostrem com un fragment cel·lular es capaç de desplaçar-se de forma sostinguda, solament amb les forces de polimerització a la membrana cel·lular, si inicialment s'indueixi un trencament espontani de la simetria rotacional. Entre d’altres resultats, derivem una expressió exacte i fem palés que la velocitat de migració s'origina a través d'un mecanisme no-adiabatic. En el segon cas, estudiem la migració col·lectiva en un teixit cohesiu de cèl·lules epitelials que s'expandeix sobre d'un substrat elàstic. Per ajudar a entendre les propietats físiques i biofísiques d’aquest tipus de teixits, comparem directament observables físics amb els predits segons la nostre descripció continua del medi. D’aquesta forma, podem derivar l'evolució temporal de la força de tracció activa per cèl·lula, la correlació nemàtica del medi i la seva viscositat efectiva. Per altra banda, generalitzem el model anterior, incorporant nous efectes com: els esforços contràctils generats per l'activitat en la xarxa d'actomyosina. Hem observat que els materials actius permeten sostenir ones elàstiques, fins i tot si les propietats reològiques passives del medi són de tipus viscos. En el tercer cas, estudiem i classifiquem l'evolució temporal de les morfologies d'un teixit totalment polaritzat, que està sotmès a un creixement anisòtrop però espaialment homogeni. Estenem estudis teòrics previs, incorporant els efectes generats per la interacció entre els esforços actius produïts per la divisió cel·lular i tres tipus de forces passives: de tipus viscos, fricció amb el medi extern i capil·laritat. Demostrem que en general l' excentricitat d'un teixit allongat evoluciona de forma no-monòtona amb el temps, amb un màxim a temps finit, del qual hem derivat les seves lleis d'escala amb les paràmetres físics del model.

In this thesis we have described the weak Lambda N to NN interaction, which is the main responsible for the decay of heavy hypernuclei, within the effective field theory (EFT) framework. The EFT is developed up to second order in “q”, where “q” is the transferred momentum between the interacting baryons. In particular, all the two-pion exchange diagrams entering at second order in the momentum expansion have been calculated. Numerical values for the leading order low-energy constants are obtained by two means. First, a fit to the hypernuclear decay observables for three light hypernuclei, 5-Lambda/He, 11-lLambda/B i 12/Lambda/C, has been performed. This calculation has involved a proper description of the initial and final nuclear states within a many-body formalism. Second, the EFT has been compared to the one-meson-exchange model describing the same interaction. By expanding the one-meson-exchange potentials in powers of momentum, the low energy constants appearing in the EFT description have been written in terms of the heavy meson parameters. In order to obtain a less model dependent description of the weak decay of hypernuclei we have studied the decay of the lightest hypernucleus, the hypertriton, which can be described within an effective field theory framework in both the strong and the weak sectors. / En aquesta tesi hem descrit la interacció feble LambdaN->NN, la qual és la principal responsable de la desintegració d’hipernuclis pesats, en el marc de teories efectives de camps. La teoria efectiva de camps (EFT) s’ha desenvolupat fins a segon ordre en “q”, on “q” és el moment transferit entre els barions interactuants. En particular s’han calculat tots els diagrames d’intercanvi de dos pions que apareixen al segon ordre en l’expansió de moments. Els valors numèrics de les constants de baixa energia s’han obtingut de dues maneres. Primer,s’ha fet un ajust als observables de desintegració hipernuclear per a tres hipernuclis lleugers, 5-lambda/He,11-lambda/B i 12-lambda/C. Per una banda, aquest càlcul ha involucrat la EFT a primer ordre per a la transició feble LambdaN->NN, i per l’altra, una descripció adequada dels estats nuclears inicials i finals en un formalisme de molts cossos. Segon, la EFT s’ha comparat al model d’intercanvi d’un mesó que descriu la mateixa interacció. Expandint els potencials d’intercanvi d’un mesó en potències de moment, les constants de baixa energia que apareixen en la EFT s’han escrit en termes dels paràmetres dels mesons pesats. Per tal d’obtenir una descripció de la desintegració feble d’hipernuclis menys depenent de model s’ha estudiat la desintegració de l’hipernucli més lleuger, l’hipertritó, el qual pot ser descrit en el marc de teoria efectiva de camps tan en el sector feble com en el sector fort. En aquest cas, les constants de baixa energia no s’han pogut ajustar a observables hipernuclears degut a la manca de dades experimentals per a la desintegració feble de l’hipertritó. Alternativament, s’ha estudiat com el ritme de la desintegració feble de l’hipertritó depèn de les constants de baixa energia de primer ordre.

La imbibició és un procés de transport de fluids immiscibles en un medi desordenat en el qual el fluid que mulla preferentment el medi desplaça el fluid resident. La interfície que separa aquests dos fluids esta sotmesa a una competició de forces que actuen sobre el front a diferentes escales de longitud. Com a resultat es té un sistema fora de l'equilibri que arriba de manera espontània a un estat estadísticament estacionari amb fluctuacions crítiques. En aquesta tesi s'estudia la morfologia i la dinàmica dels fronts d'imbibició des d'un punt de vista experimental. / Imbibition is a process of fluid transport in a disordered media where the fluid that preferentially wets the media displaces the resident fluid. The interface that separates these two fluids, that are not miscible, is under the action of a competition of forces that act over the front at different length scales. As a result the system is out of equilibrium and reaches spontaneously a statistically stationary state with critical fluctuations. The present thesis studies the morphology and the dynamic of imbibition fronts from an experimental point of view.

Cotutelada pel "Laboratoire de Pyhsique / ENS-Lyon" / The dynamics of fractured media flows is relevant in many processes of interest that range from the micrometre to the kilometre lengthscales. Flow in disordered media has been proven to be an interesting system to study fundamental physics problems also. The goal of this Thesis is to study the spatio-temporal dynamics of the oil-air interface between displaced air and invading oil, in imbibition displacements through a model open fracture. The research combines exhaustive experimental work with accurate data analysis based on methods of nonlinear statistical physics. Imbibition is a process of fluid transport in a medium in which an invading fluid that preferentially wets the medium displaces the previously resident, immiscible fluid. According to the driving protocols we define spontaneous imbibition, in which the interface is driven at constant pressure difference between the inlet and the outlet of the medium and the flow rate is free to change in time, and forced-flow imbibition in which a constant flow rate of fluid is imposed at the inlet and the pressure difference may change in time. Our model open fracture consists of a Hele-Shaw (HS) cell, i.e. two parallel plates separated by a narrow gap spacing. Two configurations that mimic an open fracture have been explored: a flat HS cell, with constant aperture, and a HS cell with a dichotomic gap spacing randomly distributed in space (disordered cell). Silicone oils of different viscosities have been used as invading fluid. The advancement of the fluid front is recorded by using either CCD or CMOS cameras. An edge-tracking algorithm is applied to the binarized images to obtain front positions. We first study the evolution in time of the mean position of the interface in spontaneous imbibition experiments (capillary rise) through our two model open fractures. Experiments are performed with and without the presence of an effective gravity, achieved systematically tilting the cell against the advancement of the front or keeping it horizontal. Different pressure differences between the inlet and the outlet are systematically explored as well. We propose a new analytical solution for the spatially-averaged position of the imbibing front, based on a pressure balance equation, that reproduces experimental results at all times. In invasion of the disordered cell, capillary pressure and permeability variations distort imbibition fronts due to medium heterogeneities, while viscous pressure and surface tension tend to restore their flatness. As a result, the oil-air interface develops long-range correlations, with a lateral correlation length that depends on the capillary number Ca, tuned experimentally. Consequently, fronts advancing through the disordered cell are not flat during the whole experiment but get rough as the fluid penetrates the medium from an initially-flat interface to a final, statistically-invariant rough front. The kinetic roughening process, that occurs as a consequence of the competition of forces acting on the interface at different lengthscales, has been characterized in low-viscosity, forced-flow imbibition displacements obtaining a super-rough scaling scenario. The complex spatio-temporal dynamics of the front is studied at the statistically-stationary state of saturated front roughness in forced-flow experiments. We have analysed the spatial and temporal correlations of velocities of the front from the local scale, much smaller than the lateral correlation length and the characteristic length of the disorder, to the system size. Imbibition fronts exhibit burst-like dynamics, advancing by spatially-localized avalanches. These avalanches are power-law distributed in sizes and durations with exponential cutoffs. Power-law exponents are independent of the experimental conditions while the cutoffs diverge as Ca is reduced. We study also the intermittent character of these displacements by analysing different moments of the statistical distributions of velocity increments as a function of the time lag. We show that intermittency is controlled by two parameters only. The ensemble of results presented in this Thesis supports a very general picture of the nonequilibrium dynamics of slowly-driven fronts in open fractures. The lateral propagation of interfacial fluctuations is controlled by local mass conservation, through the lateral correlation length. The advancement of the interface in the direction of propagation is controlled by the characteristic extent of the disorder and by the mean front velocity. / L'objectiu de la tesi és l'estudi de la dinàmica espacio-temporal de la interfície entre aire desplaçat i oli invasor, en desplaçaments d'imbibició a través d'un model de fractura oberta. La recerca presentada combina un extens i exhaustiu treball experimental amb una anàlisi de dades acurada, basada en mètodes utilitzats en física estadística de no-equilibri. El procés d'imbibició, en que el fluid invasor mulla preferentment el medi envaït, és rellevant en diverses situacions d'interès, des de fluxos fisiològics a la irrigació del sòl i l'extracció de petroli. També és un sistema model interessant per a l'estudi de problemes de física fonamental degut a les correlacions de llarg abast que es desenvolupen al front, que indueixen una dinàmica complexa. Primer s'estudia l'avançament de la posició mitjana del front de fluid en condicions d'imbibició espontània (ascens capil•lar). Hem proposat una nova solució analítica que reprodueix els resultats experimentals tant amb presència de gravetat efectiva oposant-se a l'avançament del fluid com sense. En experiments d'imbibició forçada s'ha caracteritzat el procés d'arrugament dinàmic (kineticroughening) del front oli-aire a baixa viscositat. L'escenari d'escalament observat és super-rugós. Finalment s'ha estudiat la dinàmica del sistema en el règim estadísticament estacionari. S'han analitzat les correlacions temporals i espacials de les velocitats des de l'escala local, per sota la mida de les heterogeneïtats del desordre, fins a la mida del sistema. El front mostra una dinàmica a batzegades caracteritzada en termes d'allaus. Les mides i durades d'aquestes allaus estan distribuïdes estadísticament en llei de potències, amb exponents independents de les condicions experimentals, amb un truncament exponencial, que divergeix en reduir el nombre de capil•laritat. La intermitència del senyal s'ha quantificat i se n'ha extret els dos paràmetres que la controlen. El conjunt de resultats presentats en aquesta tesi dóna suport a una descripció molt general de la dinàmica de propagació lenta de fronts d'imbibició fora de l'equilibri en fractura oberta. La conservació local de massa controla la correlació lateral de les fluctuacions de la interfície. La longitud característica de les illes de desordre i la velocitat mitjana del front, per la seva banda, controlen l'avançament del front en la direcció de propagació.

Cotutelada per l'Institut de Ciències del Cosmos (ICCUB) / In this thesis we study the possibility that QCD breaks parity at high temperatures and densities, a scenario that may be tested in heavy ion collisions. We present two different approaches to this problem. On the one hand, analytical studies with effective models suggest that QCD may break parity in dense systems due to condensation of pseudoscalar mesons in the isotriplet channel. On the other hand, P- and CP- odd bubbles may appear in a finite volume due to local large topological fluctuations in a hot medium. The presence of a large magnetic field or angular momentum may lead to the so-called Chiral Magnetic Effect. We assume topological fluctuations as the source of parity violation in heavy ion collisions throughout. This effect may be treated in a quasi-equilibrium description by means of a non-trivial axial chemical potential. We consider the 'two flavour' Nambu—Jona-Lasinio model in the presence of a vector and an axial external chemical potentials and study the phase structure of the model at zero temperature. The Nambu—Jona-Lasinio model is often used as a toy replica of QCD and it is therefore interesting to explore the consequences of adding external vector and axial chemical potentials in this model, mostly motivated by claims that such external drivers could trigger a phase where parity could be broken in QCD. We are also motivated by some lattice analysis that attempt to understand the nature of the so-called Aoki phase using this simplified model. Analogies and differences with the expected behaviour in QCD are discussed and the limitations of the model are pointed out. We also consider the low energy realization of QCD in terms of mesons when an axial chemical potential is present; a situation that may be relevant in heavy ion collisions. We demonstrate that the presence of an axial charge has profound consequences on scalar/pseudoscalar meson physics. The most notorious effect is the appearance of an explicit source of parity breaking. The eigenstates of strong interactions do not have a definite parity and interactions that would otherwise be forbidden compete with the familiar ones. We focus on scalars and pseudoscalars that are described by a generalized linear sigma model. We comment briefly on the screening role of axial vectors in formation of effective axial charge and on the possible experimental relevance of our results, whose consequences may have been already seen at RHIC. Finally, we investigate how local parity breaking may affect vector physics. A modified dispersion relation is derived for the lightest vector mesons rho and omega. They are characterised by a mass splitting depending on their polarization. This effect predicts a natural overproduction of lepton pairs in the vicinity of the rho-omega resonance peak as well as a polarization asymmetry around this peak. The dilepton excess seems relevant to explain the anomalous dielectron yield quoted by PHENIX/STAR. We present a detailed analysis of the angular distribution associated to the lepton pairs created from these mesons searching for polarization dependencies. Two angular variables are found to carry the main information related to the parity-breaking effect. Possible signatures for experimental detection of local parity breaking are discussed. / En esta tesis estudiamos la posibilidad de que QCD rompa paridad a altas temperaturas y densidades, un escenario que se puede examinar en colisiones de iones pesados. Estudios analíticos con modelos efectivos sugieren que QCD puede romper paridad en sistemas densos. Además, pueden aparecer burbujas con P y CP impar en un volumen finito debido a grandes fluctuaciones topológicas locales en un medio caliente. Este último efecto puede ser tratado en una descripción cercana al equilibrio mediante un potencial químico axial. Consideramos el modelo de Nambu—Jona-Lasinio con ‘dos sabores’ en presencia de un potencial químico vectorial y uno axial y estudiamos la estructura de fases del modelo a temperatura cero. Estas magnitudes podrían abrir una fase donde la paridad podría romperse en QCD. También nos motivan algunos análisis en el retículo que intentan entender la naturaleza de la llamada fase de Aoki usando este modelo simplificado. Se discuten analogías y diferencias con el comportamiento esperado en QCD además de las limitaciones del modelo. Consideramos también la realización de QCD a bajas energías en términos de mesones en presencia de un potencial químico axial. Demostramos que la presencia de una carga axial tiene profundas consecuencias en la física de mesones escalares y pseudoescalares. Los autoestados de la interacción fuerte no tienen una paridad bien definida y en consecuencia, algunas interacciones antes prohibidas, ahora compiten con las más familiares. Nos centramos en escalares y pseudoescalares que se describen mediante un modelo sigma lineal generalizado. Finalmente, investigamos cómo la ruptura de paridad local puede afectar la física de mesones vectoriales. Se deriva una relación de dispersión modificada para los mesones más ligeros rho y omega. Este efecto predice una sobreproducción natural de parejas de leptones en las inmediaciones del pico de resonancia rho-omega así como una asimetría en la polarización alrededor de este pico. El exceso de dileptones parece ser relevante para explicar la producción anómala de dielectrones citada por PHENIX/STAR. Presentamos un análisis detallado de la distribución angular asociada a las parejas de leptones creadas de estos mesones en busca de dependencias en la polarización. Se encuentran dos variables angulares que transportan la información principal relacionada con el efecto de ruptura de paridad.

The mechanics and elasticity of red blood cells (RBCs) determine the capability to deform of these cells when passing through the thinnest capillaries, where the delivery of oxygen takes place. The understanding of the elastic properties of RBCs is fundamental for improving our knowledge about microcirculation and it also has important biomedical applications, such as control of blood storage, or cell manipulation for pathology diagnosis. In this Thesis, we study the elasticity of RBCs under different conditions, understanding their mechanical response to different type of perturbations. In a first Part, we study the shape morphologies observed in the disco-echinocyte transition, when the cell is subjected to an imbalance in the membrane asymmetry, for instance after ATP depletion when lipids flip from the inner to the outer leaflet. Affected cells deform, adopting crenated morphologies known as echinocytes. We develop a theoretical study which allows us to identify and quantify the relevant aspects that trigger the shape transition. The lipid bilayer tries to expand its outer leaflet in order to accommodate the excess area, whereas the cytoskeleton opposes resistance to this type of deformations, preserving more compact shapes. The subtle interplay between both membrane structures determines the equilibrium morphology of the cell. The cytoskeleton is fundamental to ensure the stability of the healthy shape, the discocyte, against changes in the membrane composition. However, it is not severely stressed under weak deformations in which low curvatures are involved. Our results show that the energetic scale of these shape transitions is of hundreds of kbT, demonstrating the large stability of these shapes. Based on the knowledge gained from the theoretical study we also analyze a series of experiments in which echinocytes are mechanically perturbed by a AFM tip, inducing shape transitions towards the healthy discocyte in a controlled manner. In the second Part, we derive a phase-field method for membrane modeling. Phase-field methods have been extensively used for the study of interface phenomena, though with few applications to membranes. We present a new model which accounts for the membrane elasticity, and couples the membrane dynamics with an external fluid, whose hydrodynamics is dictated by the Navier-Stokes equation. We derive the expression of the stress tensor which allows us to recover the stress profile of the membrane. We also obtain the membrane equilibrium equations, proving that in the macroscopic limit our phase-field model recovers the correct expressions given by the elastic theory of membranes. In the third Part we make use of this phase-field model to study the behaviour of RBCs in flow in narrow channels, of width similar to that of the cell. We consider pressure-driven flows as they relevant for both in vivo and in vitro circulation. We carry out simulations by means of a lattice-Bolztmann method. Our study highlights the crucial role of the RBC shape, softness and deformability to explain its complex behaviour and rheological properties. RBCs flowing at low concentratrions, when they do not interact with other cells and the dynamics is governed by the interaction with the cell, are shown to migrate lateral towards the wall, avoiding the axial position. The RBC assumes an asymmetric shape and orients with the flow, reducing the viscosity of the fluid which presents a shear-thinning behaviour. The lateral position can be controlled by tuning the channel geometry and flow velocity, and it is also dependent on the shape of the cell, as sherical cells as shown to occupy and axial position. The control of these factors is important for the manipulation of different cell species, such as RBCs and leukocytes, in microfluidic devices. Finally, we study the behaviour of RBC suspensions at intermediate concentrations, when hydrodynamic interactions between RBCs govern the dynamics. The focusing to lateral positions induced by the walls is inhibited and cells are shown to order along the channel section, occupying the core of the channel. RBCs adopt and horizontal inclination, forming a relatively ordered structure of parallel rows. The rheology of the suspension is also affected, as the interactions between cells attenuate the orientation with the flux and higher flow velocities are required to induce the shear-thinning decay of the viscosity. The results presented in this Thesis highlight the delicate dependence of the cell mechanics in the balance of the cell membrane composition and elastic properties. They also demonstrate that the elastic behaviour of the cell, determined by its membrane, is also crucial for the rheological behaviour of blood, and any process of membrane damage or stiffening can substantially alter the correct blood functioning. / El estudio del comportamiento mecánico de los glóbulos rojos es fundamental para entender aspectos relevantes acerca de la elasticidad de membranas y reología de la sangre, incluyendo importantes aplicaciones biomédicas. En esta tesis se aborda la respuesta elástica de estas células bajo diferentes tipos de deformaciones morfológicas. Por un lado, se estudia el efecto de la microestructura de la membrana en las formas de equilibrio de los glóbulos, identificando la función del citoesqueleto celular cuando la asimetría en la bicapa lipídica es alterada (por ejemplo, reduciendo los niveles de ATP). Nuestros resultados muestran que la bicapa tiende a expandirse formando estructuras puntiagudas, mientras que el citoesqueleto se opone a estas deformaciones y mantiene formas más compactas cercanas al discocito. El citoesqueleto aparece como un elemento fundamental para estabilizar la célula en su conformación de equilibrio. En la segunda parte de la tesis, se deriva un modelo de interfase difusa para membranas. Para ello obtenemos el perfil de esfuerzos que muestra cómo el modelo captura correctamente las propiedades elásticas de las membranas. También se obtienen las ecuaciones macroscópicas que definen el comportamiento de equilibrio y dinámico del modelo, y que convergen correctamente a los resultados clásicos de la teoría general de membranas. Finalmente, en la tercera parte realizamos simulaciones haciendo uso de este modelo de interfase difusa para estudiar el comportamiento de glóbulos rojos fluyendo en canales confinados. El estudio refleja la compleja respuesta de las células, en las que la elasticidad y deformabilidad forman un papel clave. Los glóbulos a bajas concentraciones evitan la posición central del canal y se desplazan hacia un lateral, adquiriendo morfologías asimétricas y orientándose con el flujo. Esto permite que la viscosidad del fluído disminuya. En cambio, a mayores concentraciones, cuando varias células fluyen juntas, la interacciones hidrodinámicas inhiben este comportamiento, y las células fluyen alineadas con una orientación horizontal, organizadas en filas tanto en los laterales como en el centro del canal. La interacción y apantallamiento entre las células hace que el decaimiento en la viscosidad requiera de velocidades considerablemente mayores.