Esta tesis doctoral versa sobre el tratamiento de aguas contaminadas con fármacos sulfamidas como el ácido sulfanílico (SA), la sulfanilamida (SNM) y la sulfametazina (SMZ). Estos compuestos se han degradado en una disolución sintética ácida mediante diversos procesos electroquímicos de oxidación avanzada (EAOPs) tales como la oxidación anódica (AO) en celda dividida y no dividida y los procesos electro-Fenton (EF), fotoelectro-Fenton UVA (PEF) y fotoelectro-Fenton solar (SPEF). En AO se ha usado un ánodo de diamante dopado con boro (BDD) y un cátodo de acero inoxidable en celdas de 100 mL, mientras que en EF, PEF y SPEF se ha utilizado un ánodo de BDD o de Pt y un cátodo de difusión de aire (ADE) o de fieltro de carbón en una celda de 100 o 230 mL. Se ensayó el efecto de variables experimentales como la intensidad de corriente, la concentración del fármaco y del catalizador de Fe2+ y el pH sobre la cinética de mineralización del SA, SNM y SMZ. Los procesos de AO en celda dividida y de PEF operando entre 50 y 450 mA conducían a una mineralización total con una reducción del carbono orgánico total (TOC) superior al 98%. El aumento de la intensidad siempre daba lugar a una mayor velocidad de mineralización debido a la mayor producción de radicales hidroxilo (●OH) vía oxidación del agua en AO, junto a la acción sinérgica del ●OH formado por la reacción de Fenton y de la luz UVA en PEF. También se consiguió una mineralización total para disoluciones concentradas hasta 2530 mg L-1 de SA, 2390 mg L-1 de SNM y 1930 mg L-1 de SMZ, tardando más tiempo aquellas con mayor contenido de sustrato. La cinética de desaparición del sustrato siempre obedecía una reacción de pseudo-primer orden. Se siguió la evolución con el tiempo de electrólisis de la hidroquinona, la p-benzoquinona y los ácidos oxálico y oxámico para el SA, y del catecol, resorcinol, hidroquinona, p-benzoquinona, 1,2,4- trihidroxibenceno y los àcidos maleico, fumárico, acético, oxálico, fórmico y oxámico para la SNM mediante HPLC. Para la SMZ, se detectaron la 4,6-dimetil-2-pirimidinamina, el catecol, el resorcinol, la hidroquinona y la p-benzoquinona por GCMS, y los ácidos maleico, fumárico, acético, fórmico, oxálico y oxámico por HPLC. Se confirmó que el N inicial se convertía principalmente en ion NH4 + y en mucha menor proporción en ion NO3-. A partir de estos resultados, se ha propuesto un camino de reacción plausible para la mineralización de cada compuesto por los EAOPs ensayados. Además, se evaluó la toxicidad de la disolución a partir de la inhibición de la luminiscencia de las bacterias Vibrio fischeri en EF. La toxicidad adquirió su valor máximo a cortos tiempos de electrólisis cuando se producían los productos aromáticos más tóxicos, pero la disolución se desintoxicó totalmente al final del tratamiento, independientemente del ánodo utilizado. En vista de los excelentes resultados encontrados para el PEF, el estudio de la degradación del SA se amplió a una planta pre-piloto solar de 2,5 L como un primer paso de la aplicación del proceso de SPEF a nivel industrial. El reactor era de Pt/ADE y se probó comparativamente el tratamiento de EF para clarificar la acción sinérgica de la luz solar. Ambos procesos se optimizaron mediante la aplicación de un diseño central compuesto acoplado con metodología de superficie de respuesta. Se obtuvo que las variables óptimas eran 100 mA cm-2, 0,5 mM de Fe2+ y pH 4,0. Se encontraron resultados similares para la SNM usando la misma planta pre-piloto. El proceso de SPEF permitió una mineralización del 94%, de forma más rápida a medida que la densidad de corriente aumentaba de 50 a 150 mA cm-2, mientras que las degradaciones comparables por EF dieron menor descontaminación. / This doctoral thesis is devoted to the degradation of sulfanilic acid (SA) and sulfa drugs as sulfanilamide (SNM) and sulfamethazine (SMZ) in acidic aqueous medium using electrochemical advanced oxidation processes (EAOPs) like anodic oxidation (AO) in divided and undivided cells and electro-Fenton (EF), UVA photoelectro-Fenton (PEF) and solar photoelectro-Fenton (SPEF). AO experiments were made in 100 mL cells with a boron-doped diamond (BDD) anode and a stainless steel cathode, whereas in EF, PEF and SPEF, the cell of 100 or 230 mL was equipped with a BDD or Pt anode and an airdiffusion (ADE) or carbon-felt cathode. The AO process in divided cell and PEF between 50 and 450 mA gave total mineralization with > 98% total organic carbon reduction. Increasing current always accelerated the mineralization due to the higher production of ●OH via wáter oxidation in AO, along with ●OH formed from Fenton’s reaction and UVA action in PEF. Total mineralization was achieved up to 2530 mg L-1 SA, 2390 mg L-1 SNM and 1930 mg L-1 SMZ. The substrate decay always obeyed a pseudo-first-order kinetics. HPLC allowed detecting intermediates like hydroquinone, p-benzoquinone and oxalic and oxamic acids for SA, and catechol, resorcinol, hydroquinone, p-benzoquinone, 1,2,4-trihydroxybenzene and fumaric, maleic, acetic, oxalic and formic acids for SNM. In the case of SMZ, 4,6-dimethyl-2-pyrimidinamine and catechol, resorcinol, hydroquinone and p-benzoquinone were detected by GC-MS and mainly oxalic and oxamic acids by HPLC. The initial N was lost mainly as NH4+ ion and, in lesser proportion, as NO3- ion. These results allowed the proposal of a reaction sequence for each compound by the EAOPs tested. The study of SA degradation was further extended to a solar pre-pilot plant of 2.5 L with a Pt/ADE reactor as a first step of the application of SPEF to industrial level. The EF and SPEF processes were optimized by means of response surface methodology, yielding 100 mA cm-2, 0.5 mM Fe2+ and pH 4.0 as best variables. Similar results were found for SNM using the same pre-pilot plant. The SPEF process allowed 94% mineralization, more rapidly when current density rose from 50 and 150 mA cm-2, while the comparative EF process yielded lower decontamination.

Tesi realitzada a l'Institut de Microelectrònica de Barcelona (IMB-CNM, CISC) / In the last decades, there has been a huge proliferation of portable devices. Among them, consumer electronics such as mobile phones, music players, e-books, etc. are greatly extended. In order to provide these devices with the required autonomy, a power supply system has to be integrated within the device packaging. This impels the search of integrated power sources that could satisfy the requirements of high power density, long operation lifetime and low cost. Up to now, batteries have been commonly used as power supply for these devices. However, as functionalities increase, the need high off-grid power supply and storage exponentially increases. Just entering on the 4th generation (4G) era on consumer electronics devices, some studies suggest that the already optimized batteries are probably reaching their energy density limit and no longer can be considered for reliably powering high-performance devices. Therefore, in the last years, many research groups around the world have focused their attention on the development of efficient alternatives to batteries, as power supply for the new high-performance portable devices working on the low power regime (1−20W). Due to their long lifetime, high power density and integrability, probably the most promising alternative is the development of micro fuel cells. Among them, micro solid oxide fuel cells (micro SOFC) present the highest values of specific energy densities (by unit mass and/or volume), mainly due to their higher operating temperature and subsequent capability of operate directly on hydrocarbon fuels. The most extended design for micro SOFC devices is based on the fabrication of accessible freeKstanding membranes of the functional layers, i.e. a thin electrolyte covered by an anode and a cathode one at each side (electrodes), supported on silicon-based microfabricated platforms. The use of silicon as supporting material has been found to be very convenient as it is the principal material used in microfabrication technology and therefore there exist a wide and well-known series of techniques already developed for its micromachining. This allows the fabrication of functional membranes, while ensuring robustness on the system. This thesis encompasses the design, fabrication and characterization of thin film-based micro solid oxide fuel cells integrated in silicon. The development of micro SOFC was carried out in three different ways; (i.) presenting new designing strategies for the optimization of the free-standing membranes, (ii.) fabricating thermo-mechanically stable thin film electrolytes and (iii.) suggesting and implementing new more reliable thin film electrode materials. On one side, two different membrane designs are micro fabricated using silicon micro machining technology. First, the fabrication of a basic square design was firstly addressed, where the main concerns were placed on the adaptation of the fabrication flow to the Clean Room capabilities at IMB-CNM (CSIC). Then, an innovative large-area membrane was designed and fabricated. This second design was based on the use of doped silicon slab grids as robust support for the larger freeKstanding areas, allowing the fabrication of x30 larger membranes than previous basic designs. Yttria-stabilized zirconia (YSZ), the state-of-the-art electrolyte material in bulk SOFC, was used for the fabrication of thin film free-standing electrolytic membranes. Dense, fully crystalline and homogeneous films were obtained, as required for the fabrication of effective electrolytes, thus avoiding shortcuts between electrodes and/or gas leakages. An exhaustive study on the thermoKmechanical stability of the electrolytic membranes was performed, paying special attention to the evolution of the stress with fabrication conditions. Finally, target values of resistance associated to the electrolyte (Area Specific Resistance, ASR= 0.15 Ωcm(2)) were obtained at temperatures as low as 400℃ for 250 nm-thick YSZ membranes, thus presenting them as suitable electrolyte for micro SOFC operating in the intermediate range of temperatures (IT range, 400 − 800℃). Several materials were tested as thin film electrodes for their use in micro SOFC. First, although widely used by other authors in previous reports of micro SOFC systems, thin film metallic electrodes (porous Pt) were found to be thermally instable under micro SOFC operating temperatures. This impelled the search for alternative materials as either cathode or anode. For the cathode side, porous La(0.6)Sr(0.4)CoO(3-δ) (LSC) thin films were fabricated and implemented in real micro SOFC configurations, i.e. free-standing membranes. Sufficient conductivity for their use as cathode films was measured, and no degradation was observed in the whole operating range. The thermo-mechanical stability of LSC/YSZ/LSC membranes was ensured up to 700℃. Target values of ASR required for SOFC cathode/electrolyte bi-layers (0.30Ω cm(2)) were achieved in the IT range (700℃). For the anode side, porous Pt-Ce(0.8)Gd(0.2)O(1.9-δ) (Pt-CGO) thin film cermets were fabricated. Porous CGO films below 1m thick had to be fabricated due to delamination problems. Percolation of Pt into the porous ceramic network was ensured by thermal treatment and observed by SEM. Anode electrochemical performance was tested on Pt-CGO/YSZ/CGO-Pt symmetrical membranes. Target values for the anode/electrolyte biKlayer were reached again at temperatures of ca. 700℃. In addition, the fabrication of thermally stable metal-based current collectors was also addressed. A non-conventional lithographic step, i.e. nanosphere lithography was used in order to define a patterned grid on both sides of the functional membranes. Dense Pt grids were fabricated thermo-mechanically stable, and their durability was ensured during real micro SOFC operating conditions. Finally, a fully ceramic-based micro SOFC was presented here for the first time. The three functional components of the fuel cell, i.e. cathode, electrolyte and anode, were fabricated by using the previously developed thin films. Thus, LSC/YSZ/CGO-Pt free-standing membranes were fabricated, and finally Pt current collectors were implemented on both sides. Thermo-mechanical stability of the micro SOFC membrane was proved till 750℃, extending the up-to-now reported operating temperatures of micro SOFC and therefore allowing the use of ceramic electrodes. A maximum power density of 100 mW/cm(2) was measured at 750℃ under pure H2 as fuel and synthetic air as oxidant. These results represented the first report on a second generation of more reliable micro SOFC systems, based on ceramics instead of thermally instable metal-based electrodes. / En las últimas décadas, ha habido una gran proliferación de aparatos portátiles. Entre ellos, cabe destacar los aparatos destinados a electrónica de consumo, como por ejemplo teléfonos móviles, reproductores de música, libros electrónicos, etc., los cuales están actualmente muy extendidos. De cara a proporcionar a estos aparatos con suficiente autonomía, se ha de integrar una fuente de alimentación en el mismo dispositivo. Esto urge a buscar posibles fuentes de alimentación con capacidad de integración, y que a su vez satisfagan los requerimientos básicos de alta densidad de potencia, gran tiempo de vida y bajo coste. Hasta ahora, la principal fuente de alimentación utilizada en este tipo de dispositivos ha sido las baterías. Sin embargo, conforme aumentan las funcionalidades, la necesidad de mayor capacidad de suministro (o almacenamiento) energético aumenta. Es más, justo ahora entrando en la cuarta generación (4G) de la electrónica de consumo, diversos estudios sugieren que las baterías, ya optimizadas, probablemente están alcanzando su límite en densidad energética, con lo que no podrían ya considerarse más para alimentar de manera viable los dispositivos más avanzados. En este sentido, en los últimos años muchos grupos de investigación han puesto su atención en el desarrollo de alternativas viables que puedan mejorar las prestaciones de las baterías como fuente de alimentación de dispositivos de altas prestaciones que trabajen en el régimen de baja potencia (1 − 20W). Debido a su alto tiempo de vida, alta densidad energética y capacidad de integración, probablemente la alternativa más prometedora es el desarrollo de micro pilas de combustible. En particular, entre los diferentes tipos, las micro pilas de combustible de óxido sólido (micro SOFC, de sus siglas en inglés), presentan los mayores valores de densidad energética específica (por unidad de masa y/o volumen), mayormente debido a su alta temperatura de operación y la consecuente capacidad de operar directamente con combustibles hidrocarburos. El diseño de micro SOFC más extendido está basado en la fabricación de membranas auto soportadas, las cuales integran ya todas las partes funcionales de la pila, es decir, un electrolito fino cubierto por un ánodo y un cátodo (uno a cada lado). Estas membranas, de grosor muy fino (menos de 1m), normalmente se encuentran soportadas en plataformas de silicio micro mecanizadas, de manera que se facilita un fácil acceso al combustible directamente a ambos lados de la membrana, a la vez que se proporciona robustez al sistema. El uso de silicio como material de soporte es muy conveniente, ya que es el material más utilizado en micro fabricación, por lo que existe una amplia y altamente desarrollada serie de técnicas para su micro mecanizado. Esta tesis engloba el diseño, la fabricación y la caracterización de micro pilas de combustible de óxido sólido basadas en capas delgadas, e integradas en tecnología de silicio. El desarrollo de las micro SOFC se ha llevado a cabo de tres formas diferentes: (i.) presentando nuevos diseños para la optimización de las membranas auto soportadas, (ii.) fabricando electrolitos en capa delgada estables termo-mecánicamente y (iii.) sugiriendo e implementando en el dispositivo final nuevos materiales de electrodo en capa delgada más efectivos y viables que los actuales. En primer lugar, se fabricaron dos diseños de membrana diferentes, usando tecnología de micro fabricación de silicio. En el primero de los diseños, se fabricaron membranas cuadradas básicas. En este caso, el trabajo más importante fue el de la adaptación del proceso de fabricación al flujo de fabricación de la Sala Blanca del IMB-CNM (CSIC). Más adelante, se desarrolló un nuevo diseño de membrana de gran superficie, basado en el uso de mallas de nervios de silicio dopado como soporte robusto. Así, se consiguieron fabricar membranas auto soportadas con un área total de hasta 30 veces mayor que las conseguidas en el diseño básico anterior. Para el electrolito, se usó zirconia estabilizada con ytria (YSZ, de sus siglas en inglés), el material estado del arte en SOFC de gran volumen. Se fabricaron membranas auto soportadas de YSZ con gran reproducibilidad, obteniendo capas delgadas densas, cristalinas y de grosor homogéneo. Estas características son básicas para un buen funcionamiento del electrolito, ya que así se evitan posibles cortocircuitos entre los dos electrodos y/o fugas de gas. Además, se realizó un estudio exhaustivo de la estabilidad termo-mecánica de las membranas de YSZ, ya que las temperaturas de operación de la pila son de varios centenares de ℃. En particular, se prestó atención especial a la evolución de los estreses en función de las condiciones de fabricación de la capa de YSZ, para as. evitar posibles fallos en los continuos ciclados térmicos. Finalmente, se realizó un estudio de las propiedades electroquímicas de las membranas de YSZ fabricadas. Normalmente, se establece un valor de resistencia específica por área de 0.15 Ω cm2 para cada una de las capas funcionales de las pilas. En este caso, este valor objetivo se obtuvo a temperaturas de 400℃ en membranas de YSZ de 250 nm de grosor. De esta forma, se comprobó que estas capas pueden funcionar perfectamente como electrolito en todo el rango de operación de las micro SOFC, que normalmente se establece en 400 − 800℃. A continuación, se probaron diversos materiales como electrodos en capa delgada, para su implementación en micro SOFC. En primer lugar, aunque éstos han sido usados frecuentemente por otros autores en estudios previos de micro SOFC, se comprobó que los electrodos metálicos en capa delgada (capas de Pt poroso) son inestables a las temperaturas de operación de las micro SOFC. Por lo tanto, esto hizo que se probaran materiales alternativos, bien para el ánodo o para el cátodo. En particular, para el cátodo se fabricaron capas delgadas porosas de La(0.6)Sr(0.4)CoO(3-δ) (LSC) y se integraron en membranas auto soportadas de YSZ (electrolito). La conductividad eléctrica que se midió en estas capas es adecuada, y no se observó degradación en todo el rango de temperaturas de operación. Así mismo, se comprobó la estabilidad termo mecánica del sistema fabricando membranas simétricas de LSC/YSZ/LSC y realizándoles ciclados térmicos hasta los 700℃. Por último, se midieron las propiedades electroquímicas de las bi-capas cátodo/electrolito, obteniendo los valores objetivo de resistencia específica por área (0.30 Ωcm2) a temperaturas de 700℃. Para el ánodo, se fabricaron capas delgadas porosas de un cermet de Pt y Ce0(.8)Gd(0.2)O(1.9-δ) (PtKCGO). Las capas de CGO se tuvieron que fabricar de grosores por debajo de 1 m, debido a problemas de delaminación del sustrato. Se aseguró una buena inter-conexión entre el Pt y el CGO mediante tratamientos térmicos. Las propiedades electroquímicas se midieron nuevamente fabricando membranas simétricas, esta vez Pt-CGO/YSZ/CGO-Pt. Así mismo, el objetivo de 0.30 Ωcm2 se obtuvo de nuevo a temperaturas alrededor de 700℃. Además, en esta tesis se llevó a cabo la fabricación de colectores de corriente térmicamente estables y a su vez compatibles con la configuración básica de una micro SOFC (membranas auto soportadas). Para ello, se usó un proceso de litografía no convencional, llamado "nanosphere lithography". De esta forma se fabricaron mallas de Pt denso perfectamente ordenadas en ambos lados de las membranas. La estabilidad térmica y la durabilidad en el tiempo de estas mallas fue igualmente probada mediante medidas en condiciones de trabajo reales de micro SOFC. Por último, en este trabajo se presentó una micro SOFC completamente basada en cerámicas por primera vez. Las tres capas funcionales de la pila, es decir, tanto el cátodo, como el electrolito y el ánodo, se fabricaron basándose en los estudios previos de cada material. Así, se fabricaron membranas auto soportadas siguiendo la configuración LSC/YSZ/CGO-Pt. Además, se implementaron mallas de Pt en ambos lados para asegurar una buena colección de corriente. La estabilidad termo mecánica de la membrana se midió hasta 750℃, extendiendo así el rango de temperaturas de operación reportado anteriormente en dispositivos finales de micro SOFC y en consecuencia permitiendo el uso de electrodos cerámicos. Se midieron valores de densidad de potencia de 100 mW/cm2 a 750℃, usando H2 como combustible y aire sintético como oxidante. Estos resultados representan los primeros valores de potencia presentados en micro SOFC basadas en cerámicas, abriendo as. la posibilidad de desarrollar una segunda generación de micro SOFC más viables térmicamente.

Tesi realitzada al Departament de Química Ambiental de l'IDAEA – CSIC / En esta Tesis se han realizado diversos estudios relacionados con la presencia de dioxinas y bifenilos policlorados en el ámbito de la gestión de residuos y la problemática ambiental que de ello se deriva. Para poder llevar a cabo las tareas incluidas en los diferentes proyectos ha sido preciso incidir en algunos aspectos relacionados directamente con la metodología analítica empleada en la determinación de estas sustancias. A modo de resumen, se ha actualizado la metodología analítica de PCDD/Fs y dl- PCBs utilizada anteriormente en nuestro laboratorio, con el objetivo de disponer de un procedimiento que nos permitiera analizar ambas familias de compuestos en fracciones separadas y en el caso de los dl-PCBs en un único análisis instrumental. Asimismo, ha sido posible realizar un estudio de validación de esta metodología analítica y determinar la incertidumbre de los resultados obtenidos en muestras ambientales objeto de estudio. Esta metodología analítica ha permitido caracterizar fangos procedentes de plantas de tratamiento de aguas residuales para su eventual aplicación en suelos agrícolas, de acuerdo a directrices y criterios sujetos a un marco regulatorio europeo, habiéndose observado que en la mayoría de los casos se cumplían los requisitos en cuanto a presencia de dioxinas y furanos. Se han determinado los niveles de estos contaminantes en muestras de suelo de una zona de gran impacto industrial (Campo de Gibraltar), como parte de un estudio multidisciplinario llevado a cabo en esta zona, que ha permitido descartar la influencia de las PCDD/Fs en la elevada incidencia de enfermedades cancerígenas diagnosticada entre los habitantes residentes dentro del área de influencia. Por último, se ha realizado un programa de vigilancia ambiental en Cataluña que nos ha permitido conocer los niveles de PCDD/Fs en muestras de aire ambiente, observándose un descenso promedio del 70% entre los años 1997 y 2004. Como aspecto novedoso cabe señalar la introducción de manera exitosa de un captador de aire ambiente direccional para el estudio de estos contaminantes en la atmósfera. / In this thesis various studies have been conducted about the presence of dioxins and PCBs in the field of waste management and environment. In the same way, some aspects related to the analytical methodology for the determination of PCDD/Fs and dl-PCBs in environmental samples have been studied. In summary, the analytical methodology of PCDD/Fs and dl-PCBs previously used in our laboratory has been updated, in order to have a procedure to analyze both families of compounds in separated fractions and dl-PCBs in a unique instrumental analysis. Also, it has been possible to validate the analytical method and determine its uncertainty in environmental samples. PCDD/F have been analyzed in sludges from wastewater treatment plants prone to be used as fertilizers in agricultural soils, noting that in most cases the PCDD/F concentrations determined in these samples met the requirements stated in the European regulatory framework. On the other hand, the levels of these contaminants in soil samples from an area with a high industrial impact (Campo de Gibraltar), have been determined as part of a multidisciplinary study carried out in this zone, which has made it possible to rule out the influence of the PCDD/Fs in the high incidence of cancer diseases diagnosed among the resident inhabitants within the area of influence. Finally, an environmental monitoring program has been carried out in Catalonia to determine the levels of PCDD/Fs in ambient air samples, observing an average decline of 70% between 1997 and 2004. To conclude, a novel directional ambient air sampler has been successfully evaluated for the determination of PCDD/Fs and dl-PCBs in the atmosphere.

Traumatic Brain Injury (TBI) can be defined as an alteration in brain function or evidence of brain pathology caused by an external force. In this thesis the focus of attention is on brain diffuse axonal injury (DAI). DAI is widespread damage to axons throughout the white matter in the brain, caused by sustained acceleration and deceleration forces at the moment of injury (Adams, 1982). Is characterised by the presence of microhaemorrhages mainly in the cerebral hemispheres, corpus callosum, and brainstem. However, other regions such as the thalamus, basal ganglia and fornices are also susceptible (Adams, 1989). Diffuse damage makes the main contribution to neurological dysfunction in TBI patients and typically associated with poor prognosis (Smith and Meaney, 2000). In the absence of significant focal contusions, diffuse brain damage may be not detected on neuroimaging MRI initial scans and macroscopical brain examination. However, microscopic primary damage can be appreciated. In a first stage, primary damage, which is the direct consequence of the direct impact either by mechanical or external forces, produces tissue segmentation. Secondary damage then occurs. This includes a cascade of biological reactions which provokes cytoskeletal disorganization, protein accumulation, metabolic, hypoxic and microvascular damage, and excitotoxicity. As DAI is an evolving process, thus traumatic axonal injury (TAI) has more recently been suggested as a more appropriate term for describing diffuse axonal damage. These secondary processes can result in injury or complete disruption of critical white matter pathways between the cortex and deep grey matter structures (Buki & Povlishock, 2006). Taking into account that this disruption of white matter pathways may be causing cognitive deficits, the main hypothesis of this thesis is that white matter damage is responsible for the alterations in connectivity making the main contribution to cognitive deficits after diffuse, chronic and severe TBI. Moreover, the main objective to identify possible structural and functional connectivity alterations in the brains of patients suffering from diffuse axonal injury and to relate them with cognitive impairment by applying neuropsychological assessment and magnetic resonance imaging techniques. To investigate the connectivity alteration and their relationship with cognitive impairment after chronic TBI, we performed four studies. The first study aimed to investigate the role of white matter damage in declarative and working memory deficits after diffuse TBI focusing on the main associative fasciculi. Given that memory impairment is one of the most common deficits of patients with severe TBI, and taking into account the white matter alterations resulting from the first study, we performed this second study with the aim of assessing structural brain damage in subjects with diffuse and chronic severe TBI and to study its relationship with declarative memory impairment. The third study was the first multimodal approach study in TBI to explore the functional and structural patterns of connectivity underlying working memory impairment after severe traumatic axonal injury. And finally, in the fourth study, we wanted to take advantage of the analysis of resting state fMRI and aimed to explore abnormalities in brain activity and connectivity during the resting state in patients with chronic traumatic axonal injury and examine the relationship of these abnormalities with deficits in structural connectivity and global cognitive outcome. The general conclusion extracted from the results of the studies performed here is that, although after TAI there are clear widespread patterns of white matter damage and cortical atrophy, the results of these studies seem to suggest that long-term cognitive sequelae after diffuse TBI follows a predominant frontal pattern of alteration. Disrupted frontal white matter structural connectivity and the basal activity of the frontal lobe at rest are the main alterations explaining cognitive outcome after diffuse and chronic TBI. / INTRODUCCIÓN: El daño axonal difuso que se sufre después de un traumatismo craneoencefálico, produce alteraciones cerebrales estructurales y funcionales que se pueden visualizar y analizar mediante imágenes por resonancia magnética (IRM). Estas alteraciones pueden explicar los déficits cognitivos. OBJETIVO: Identificar las posibles alteraciones funcionales y estructurales cerebrales en pacientes con daño axonal difuso y su relación con sus déficits cognitivos mediante la aplicación de pruebas neuropsicológicas y IRM MÉTODOS/ESTUDIOS: La tesis incluye cuatro artículos de investigación en los que se combinan técnicas por tensor de difusión, resonancia magnética funcional, estudio de grosor cortical y volumetría junto con tests neuropsicológicos. La batería de test escogida incluye diferentes pruebas para la evaluación de los dominios cognitivos más frecuentemente alterados en estos pacientes: funciones ejecutivas, aprendizaje y memoria, atención y velocidad de procesamiento mental. Los pacientes incluidos en los estudios se caracterizan principalmente por ser pacientes adultos jóvenes (20-45 años) con TCE grave (GCS≤8) en estado crónico (≤2años desde el traumatismo craneo-encefálico), con evidencia de patología cerebral difusa en la IRM clínica, Los pacientes se han emparejado con un grupo control de acuerdo con las variables edad, escolaridad y dominancia manual. RESULTADOS: 1) El decremento de anisotropía fraccional (AF) en fascículos largos asociativos explica los déficits de memoria de trabajo mientras que una disrupción más local se relaciona más con déficits de memoria declarativa; 2) a pesar de una afectación general de sustancia blanca en todos los tractos cerebrales evidenciado por una reducción de AF y una reducción generalizada cortical, los déficits de memoria declarativa se explican por una alteración cortico-subcortical de sustancia blanca y por la reducción cortical en el área del precuneus; 3) La alteración de la conectividad estructural explica las alteraciones cerebrales de activación funcional y explica los déficits de memoria de trabajo; 4) El incremento de actividad funcional del lóbulo frontal en estado de reposo está asociado a un mejor rendimiento cognitivo. CONCLUSIÓN: La alteración de la conectividad estructural, especialmente la alteración de conexiones con el lóbulo frontal, junto con la alteración de la actividad funcional basal medida en estado de reposo, son las alteraciones principales causantes de las alteraciones cognitivas después de un traumatismo craneo-encefálico de carácter difuso.

En la primera part d'aquesta tesi s'ha portat a terme un ampli estudi de la reacció d'addició d'acetilurs de zinc derivats d'1-alquin-3-ols quirals enriquits enantiomèricament per a obtenir 2-alquin-1,4-diols, tot adaptant les condicions descrites pel grup de Carreira per a alquins simples. S'ha trobat que la reacció és especialment eficaç en el cas d'aldehids ramificats en , com és el cas del ciclohexancarbaldehid. En les addicions d'acetilurs, la configuració del nou estereocentre format ve determinada per l'estereoisòmer de l'N-metilefedrina emprada. Cal dir però, que la configuració de l'alquinol reactiu té una certa influència sobre aquest nou estereocentre i que per tant la combinació adequada de l'alquinol i de l'aminoalcohol ha permès d'obtenir en alguns casos amb excel·lents selectivitats els diols desitjats.En el Capítol 2 d'aquest present treball, s'ha posat de manifest l'elevada utilitat d'aquest nou mètode d'obtenció d'1,4-diols quirals en la síntesi de les musclides, uns productes naturals presents en el mesc. Així, en aquest treball, s'ha efectuat la síntesi formal dels dos diastereoisòmers de la musclida A1, de la musclida A2 i de la musclida B, disminuint considerablement el número total d'etapes de l'única síntesi descrita d'aquests compostos i augmentant el rendiment global. En la segona part d'aquesta tesi, s'han centrat els esforços en l'intent de desenvolupar una aproximació sintètica a la lactacistina que aprofiti la simetria latent d'aquest compost. Malauradament en les dues vies assajades (Capítol 3 i Capítol 4), no hem aconseguit portar-ho a la pràctica amb èxit. En la primera no hem aconseguit sintetitzar el dialdehid precursor de la lactacistina (74) que ja contenia el carboni quaternari. En el cas de la diamida 75 ha resultat que el carboni quaternari conferia massa impediment estèric a les posicions veïnes disminuint dràsticament la reactivitat de les mateixes. En la segona via, en tractar d'aplicar una reacció descrita recentment per Abiko i col. no s'han aconseguit obtenir els bis-aldols potencials precursors de la lactacistina amb rendiments prou satisfactoris ni en models descrits ni tampoc en el cas de la metacroleïna. Tot i que la primera via quedava pràcticament tancada a qualsevol tipus de millora, la segona era encara teòricament susceptible d'optimització, però degut a que els millors resultats estaven encara una mica lluny de ser bons, vàrem decidir abandonar-la.En la tercera part d'aquest treball s'ha aconseguit desenvolupar un mètode de generació d'al·lilborans per hidroboració d'un al·lè i la seva posterior addició a diferents aldehids per a l'obtenció de compostos molt funcionalitzats que contenen dos estereocentres consecutius, un dels quals és un carboni quaternari. Dels dos possibles diastereoisòmers només se n'obté un de forma molt majoritària. La nova reacció no ha resultat adequada en el marc de la síntesi de la lactacistina ja que només permet arribar a un precursor que conduiria en tot cas a un epímer seu, que ja contenia 4 estereocentres consecutius. No obstant això, s'ha obert una extraordinària via d'obtenció d'alfa-amino-beta-hidroxiàcids quaternaris com per exemple certs precursors de les esfingofungines. / We have managed to optimize a method to obtain 2-alquin-1,4-diols in an enantioenriched way, mediated by the addition on a zinc acetilyde to an aldehyd in the presence of N-methylephedrine. With this method it is possible to obtain the nonsymmetric propargilic diols with an independent control of the configurations. The application of this method has allowed us to prepare some simple natural metabolite, musclides. In this manner, we have achieved the first enantioselective synthesis of these compounds.In the studies towards lactacystin, we have not achieved the preparation of quaternary 1,4-dialdehydes due to their own instability. Furthermore, it has been shown the difficulty in obtaining the corresponding symmetric diketones due to the poor reactivity of the intermediate diols, diesters and diamydes. When using the Masamune-Abiko method, the desired bis-aldol has been achieved with a high diastereoselectivity, but with a moderate yield. The obtained product is a potential intermediate of lactacystin that opens the door to further research.We have managed to develop a method to generate allyboranes by the hydroboration of allenes and their addition to aldehydes to obtain highly functionalized compounds with two consecutive stereocentres, one of which is a quaternary carbon. In this method, only one possible diastereoisomer is obtained. In conclusion, we have developed an extraordinary way to obtain 4,4-disubstituted oxazolidin-2-ones in a very highly selective fashion.

En esta Tesis se han desarrollado metodologías para preparar polioles y poliaminoalcoholes a partir de 2-alquin-1,4-dioles empleando catálisis de paladio. La transformación de estos 1,4-dioles en 1,2-dioles y 1,2-aminoalcoholes protegidos en forma de acetales, carbonatos, acetatos o carbamatos se ha realizado estereoselectivamente mediante diferentes procesos de transferencia de quiralidad. En primer lugar, se estudió la preparación enantio- y diastereoselectiva de los 2-alquin-1,4-dioles basándonos en la adición de acetiluros de zinc a aldehídos mediada por BINOLes o aminoalcoholes quirales. En estas condiciones se pudieron sintetizar estereoselectivamente 1,4-dioles que poseían cadenas lineales y aromáticas. A continuación, se exploraron las transformaciones de 1,4-dioles en 1,2-dioles y 1,2-aminoalcoholes vía transferencia de quiralidad. Se intentó primero la formación de 1,2-dioles protegidos en forma de acetales empleando catálisis de Pd(II) con un éxito limitado debido a problemas de regio- y diastereoselectividad. Mucho más prometedora fue la preparación estereoselectiva de 1,2-dioles protegidos como carbonatos cíclicos. A partir de monocarbonatos derivados de 1,4-dioles y usando catálisis de Pd(0), se desarrolló una metodología para preparar trans-dioxolanonas que dieron acceso a sin-1,2-dioles. De la misma manera, la protección de los 1,4-dioles en forma de monocarbamatos permitió el acceso a trans-oxazolidinonas que permitieron la preparación de sin-1,2-aminoalcoholes. Por último, también se estudiaron procesos de inducción asimétrica del tipo 1,3. Así, a partir de 1,4-dioles protegidos en forma de diacetatos, se pudieron obtener estereoselectivamente 1,2-diacetatos sin o anti utilizando una transposición sigmatrópica [3,3] mediada por Pd(II). Finalmente, se han empleado las diferentes metodologías desarrolladas en esta Tesis para sintetizar el D-arabitol pentaacetate y un producto natural: la espicigerolida. / This Thesis comprehends various methodologies that we have developed for the preparation of polyols and polyaminoalcohols employing palladium catalysis and 2-alkyn-1,4-diols as starting materials. The transformation of this 1,4-diols into 1,2-diols and 1,2-aminoalcohols protected as their ketal, carbonate, acetate or carbamate derivatives has been carried out stereoselectively, applying in all cases a chirality transfer strategy.Firstly, we envisaged the preparation of 2-alkyn-1,4-diols by the enantio- and diastereoselective BINOL- or chiral aminoalcohol-mediated addition of zinc acetylides to aldehydes. The synthesis under the described conditions was stereoselective according to our expectations for linear and aromatic substituted 1,4-diols. With these substrates in hand we intended their transformation into 1,2-diols and 1,2-aminoalcohols relying on the aforementioned chirality transfer. The desired 1,2-diols were readily obtained as their ketal equivalents under Pd(II) catalysis, although with low regio- and diastereoselectivity. Improving on the latter strategy, we tried their obtention as cyclic carbonates, and were rewarded with gratifying results. Some 1,4-diols incorporating a monocarbonate moiety smoothly afforded trans-dioxolanones under Pd(0) catalysis, which are a form of protected syn-1,2-diols. Likewise, access to syn-1,2-aminoalcohols protected as their corresponding trans-oxazolidinones was obtained starting from the monocarbamate derivatives of the precursor 1,4-diols. The last methodology that was developed in the present Thesis dealt with a 1,3-asymmetric induction type process. Thus, diacetate derivatives of precursor 1,4-diols underwent a Pd(II)-mediated [3,3]-sigmatropic rearrangement and furnished stereoselectively either anti or syn 1,2-diacetates.Finally, we used the methodologies developed in this Thesis to obtain the D-arabitol pentaacetate and a natural compound: the spicigerolide.

En aquesta Tesi Doctoral s'han obtingut diols simètrics de forma estereoselectiva (Capítol 1) mitjançant una addició d'1-alquin-3-ols acilats sobre aldehids ramificats en alfa emprant triflat de zinc i una N-metilefedrina enantiomèricament pura.Les primeres addicions es van fer sobre isobutiraldehid, fent servir tant la - com la + N-metilefedrina, a t.a. o bé a 60 ºC amb excel·lents rendiments. Les diastereoselectivitats observades van ser sempre bones sobretot en portar a terme la reacció a t.a. A més a més, quan l'estereoquímica relativa del diol obtingut fou sin resultaren millors (cas matched) que quan el diol obtingut era l'anti (cas "mismatched"). També es van fer proves amb altres aldehids ramificats en alfa, obtenint-se de nou, excel·lents diastereoselectivitats a t.a.D'altra banda, s'ha iniciat l'estudi de la resolució cinètica d'1,4-diols propagílics simètrics en presència de Novozym 435(R), obtenint-se els diols diacilats amb bons excessos enantiomèrics encara que en rendiments moderats.Cal dir, que també s'han obtingut aquests compostos com a mescla d'estereoisòmers o bé de forma diastereoselectiva emprant i/o adaptant mètodes ja coneguts en el nostre grup de treball.Una vegada disposàvem de metodologies eficaces per a l'obtenció dels diols propargílics de partida es van emprar en diferents estudis:a) L'obtenció d'àcids paracònics (Capítol 2), un conjunt de -butirolactones aïllades de diversos tipus de molses, líquens i fongs. La major part d'elles presenten activitat biològica. En concret, hem sintetitzat el ()-àcid faseolínic i els seus tres diastereòmers. Els punts clau d'aquesta síntesis han estat l'obtenció estereoselectiva del diol al·lílic per metàtesis de tancament d'anell (RCM) i la transposició d'Ireland-Claisen de dipropionat. En aquesta part del treball s'ha pogut verificar que l'estereoquímica absoluta del producte natural levogir era (S,S,S).b) L'obtenció de diferents beta-hidroxi alfa-aminoàcids (Capítol 3), els quals poden trobar-se als éssers vius, lliures o be formant part de proteïnes, oligonucleòtids o pèptids cíclics. En concret, en aquest treball s'ha estudiat la transformació dels diols propargílics obtinguts en 1,3-oxazolidin-2-ones mitjançant una ciclació estereoselectiva catalitzada per Pd(0). A més a més, s'ha desenvolupat un protocol per a la transformació d'aquestes oxazolidinones en beta-hidroxi alfa-aminoàcids protegits en forma de carbamat. Aquests resultats s'han aplicat a l'obtenció de la (2S,3S)-beta-hidroxileucina.c) L'obtenció de beta-hidroxi alfa-aminoàcids quaternaris ha despertat un gran interès en els últims anys. Un cas especial el formen els aminoàcids alfa, alfa-disubstituïts que a més a més contenen un grup hidroxil en beta, és a dir, estructures que podrien considerar-se serines alfa,beta-disubstituïdes. Alguns productes farmacològicament actius presenten aquesta subestructura, com per exemple, la Esfingofungina E. L'objectiu d'aquesta part del treball (Capítol 4) ha estat l'obtenció d'oxazolidinones amb un C quaternari en C4. Per a la seva obtenció s'han desimetritzat els diols propargílics en els corresponents 2-fenil-2-alquen-1,4-diols, els dicarbamats d'aquests diols al·lílics han estat els substrats sobre els quals s'ha dut a terme una ciclació intramolecular amb diferents catalitzadors metàl·lics. S'ha trobat en aquest treball, que els més selectius per a la formació d'oxazolidinones amb centre quaternari són els complexos de Ni(0), generats in situ, i els de Pd(II). Una vegada preparades aquestes oxazolidinones quaternàries s'han transformat en precursors d'alfa-fenil beta-hidroxi alfa-aminoàcids i alfa-hidroximetil beta-hidroxi alfa-aminoàcids. / In this Thesis we have demonstrated the usefulness of symmetrical 1,4-propargylic diols as chiral synthons. For this aim, we have used these compounds in several synthetic routes. These symmetrical diols have been synthesized in an enantioenriched way, through the addition on a zinc acetilyde to an aldehyde in the presence of N-methylephedrine. Furthermore, this method allows us the preparation of unsymmetrical propargylic diols with an independent control of the configurations.On the other hand, we have started the study of a kinetic resolution of these diols with the commercially available lipase Novozym 435 (Chapter one).Having these starting materials in hand, we have applied them to the synthesis of paraconic acids (Chapter two). Thus, we have developed a new stereoselective route to ()-phaseolinic acid and their three diastereomers. The key steps of this approach are the preparation of the diol by ring closing metathesis (RCM) and the Ireland-Claisen rearrangement of the corresponding dipropionate. In this work, we have verified the absolute stereochemistry of the levogir natural product is (S,S,S).In the third chapter, we have transformed these 1,4-propargylic diols in 1,3-oxazolidin-2-ones by means of the stereoselective cyclization catalysed by palladium(0). In addition, we have developed a protocol for convert these oxazolidinones into beta-hydroxy alpha-amino acids protected as a cyclic carbamate. We have applied these results to afford the (2S,3S)-beta-hydroxyleucine.Finally, in the fourth chapter we have initiated the studies towards the synthesis of quaternary beta-hydroxy alpha-amino acids. The desymmetrization of these diols afforded the corresponding 2-phenyl-2-alkene-1,4-diols. The dicarbamates of these diols have been used as the substrates for the cyclization in the presence of several metals as catalysts. We have found that the most selective catalysts to prepare the desired oxazolidinones with quaternary carbon were the Ni(0) complexes generated in situ, and some palladium(II) species. To finish this chapter, these oxazolidinones were converted into precursors of alpha-phenyl beta-hydroxy alpha-amino acids and alpha-hydroxymethyl beta-hydroxy alpha-amino acids.

Aquesta tesi se centra en el complex Arctium-Cousinia (Compositae, Cardueae-Carduinae) que comprèn un dels gèneres més amplis de les Compostes, Cousinia Cass. (aproximadament 600 espècies), i altres gèneres menors com Arctium L., Hypacanthium Juz. i Schmalhausenia C. Winkl. Les espècies d'aquest complex es distribueixen principalment per les muntanyes d'Àsia Central (Tien Shan i Pamir-Alai) i la regió Irano-Turània. Al seu torn, Arctium conté algunes espècies cosmopolites. Existeixen importants controvèrsies quant a la delimitació i adscripció d'alguns taxons d'aquest complex d'espècies i s'obtenen dades contradictòries en funció del tipus de dades considerades.La filogènia generada al present treball, confirma la monofilia del complex Arctium-Cousinia així com la seva subdivisió en dos llinatges també monofilètics anomenats Arctioide i Cousinioide. Al seu torn posa de manifest la manca de monofilia dels gèneres Arctium i Cousinia i de Cousinia subgèneres Cynaroides i Hypacanthodes. La solució que es proposa és la redefinició del gènere Arctium al qual s'han transferit totes les espècies del llinatge Arctioide i s'han proposat els canvis nomenclaturals pertinents. Paral·lelament, mitjançant la tècnica del rellotge molecular, s'ha datat el complex Arctium-Cousinia en 19.1 ma, la separació dels llinatges Arctioide i Cousinioide en 14.8 ma i la diversificació dels esmentats llinatges en 9.7 ma i 8,7 ma, respectivament.L'estudi sobre la genètica poblacional d'Arctium minus, realitzat mitjançant l'ús de microsatèl·lits dissenyats a aquest treball, ha mostrat que els patrons de variabilitat genètica de l'esmentada espècie són consistents amb les seves característiques biològiques: la seva capacitat d'autofecundació i el seu curt cicle de vida expliquen la seva baixa diversitat genètica, alts valors d'endogàmia i excés d'homozigots. La major part de la variabilitat genètica es troba entre poblacions a causa d'un baix flux gènic entre elles juntament amb la seva capacitat facultativa d'autofecundació. S'han detectat indicis de què A. Minus s'hauria refugiat al sud de la seva actual àrea de distribució durant les glaciacions del Pleistocè i posteriorment hauria recolonitzat Europa. Aquests patrons s'haurien vist emmascarats per influència recent de l'activitat humana i per esdeveniments de dispersió de llavors a llarga distància.English summary:This thesis is focused on the Arctium-Cousinia complex (Compositae, Cardueae-Carduinae), including Arctium L., Cousinia Cass. as one of the largest genera of the Compositae, Hypacanthium Juz. and Schmalhausenia C. Winkl. This group of genera has its highest diversity in the Irano-Turanian region and the mountains of Central Asia (Tien Shan and Pamir-Alaj). Arctium s.str. is Eurosiberian in distribution. Significant difficulties in generic delimitation in this complex arise from the incongruent distribution of several morphological, pollen, karyological and molecular characters.The phylogeny obtained bears out the monophyly of the Arctium-Cousinia complex and its division in two monophyletic lineages named Arctioid and Cousinioid. Our analyses also show that Arctium and Cousinia as well as Cousinia subgenera Cynaroides and Hypacanthodes are not monophyletic. As a solution, a broadly monophyletic genus Arctium is proposed, including all the species belonging to the Arctioid lineage and we provide nomenclatural changes when necessary. In addition, using the molecular clock approach the Arctium-Cousinia complex is dated in 19.1 mya, the split of the Arctioid and Cousinioid lineages in 14.8 mya and the diversification of the lineages mentioned in 9.7 mya and 8,7 mya, respectively.Regarding the population genetics of Arctium minus (Hill) Bernh., investigated using microsatellite markers developed for this study, the observed patterns of genetic variation are consistent with its life style. Low gene diversity, high inbreeding values and significant homozygote excess were recovered, factors linked with the self-pollination ability of A. minus and its short-life cycle. Most of the genetic variability is found among instead of within populations due to low gene flow altogether with its self-pollination ability. There are few signs which may suggest that A. minus adapted to the Pleistocene climatic changes in the European populations with putative refugia in the south of its present distribution from where the species might radiate northwards. It is also suggested that original biogeographic patterns in A. minus may have been blurred by human activity and by long distance seed dispersal. / This thesis is focused on the Arctium-Cousinia complex (Compositae, Cardueae-Carduinae), including Arctium L., Cousinia Cass. as one of the largest genera of the Compositae, Hypacanthium Juz. and Schmalhausenia C. Winkl. This group of genera has its highest diversity in the Irano-Turanian region and the mountains of Central Asia (Tien Shan and Pamir-Alaj). Arctium s.str. is Eurosiberian in distribution. Significant difficulties in generic delimitation in this complex arise from the incongruent distribution of several morphological, pollen, karyological and molecular characters.The phylogeny obtained bears out the monophyly of the Arctium-Cousinia complex and its division in two monophyletic lineages named Arctioid and Cousinioid. Our analyses also show that Arctium and Cousinia as well as Cousinia subgenera Cynaroides and Hypacanthodes are not monophyletic. As a solution, a broadly monophyletic genus Arctium is proposed, including all the species belonging to the Arctioid lineage and we provide nomenclatural changes when necessary. In addition, using the molecular clock approach the Arctium-Cousinia complex is dated in 19.1 mya, the split of the Arctioid and Cousinioid lineages in 14.8 mya and the diversification of the lineages mentioned in 9.7 mya and 8,7 mya, respectively.Regarding the population genetics of Arctium minus (Hill) Bernh., investigated using microsatellite markers developed for this study, the observed patterns of genetic variation are consistent with its life style. Low gene diversity, high inbreeding values and significant homozygote excess were recovered, factors linked with the self-pollination ability of A. minus and its short-life cycle. Most of the genetic variability is found among instead of within populations due to low gene flow altogether with its self-pollination ability. There are few signs which may suggest that A. minus adapted to the Pleistocene climatic changes in the European populations with putative refugia in the south of its present distribution from where the species might radiate northwards. It is also suggested that original biogeographic patterns in A. minus may have been blurred by human activity and by long distance seed dispersal.

The urban network is a highly dynamic system. Thus, a modern and efficient fleet management in urban areas should account for dynamics of traffic conditions, variability in travel times, changes in demand and fleet availability. All these factors significantly affect the distribution of goods and the provision of services. As a consequence, the freight operations optimizing approaches should be based on the time-dependent travel time estimates rather than on the average static values commonly employed as input data. Proficient dynamic fleet management decisions need to take into consideration all the factors conditioning the addressed problem. Hence, the customers’ requests and service conditions (demands, time windows, etc.), operational conditions of the employed fleet (vehicles’ availability, status, positions, current occupancy of the carriage space, etc.) and traffic conditions need to be reckoned with. This information can be provided in the real-time fashion and at an affordable price by the ICT applications and tools such as: ATIS, GPS, GPRS or other. Instead of relying exclusively on the experience of a dispatcher, it is effective to base the freight management decisions on information provided by a professional Decision Support System facilitating the consideration of all the factors conditioning the addressed issue. The objective of the present thesis is to propose, implement and computationally test, on the basis of a simulation, the architecture of a Decision Support System for real-time freight management able of accounting for all the dynamic factors mentioned above. Its design is based on integration of a selected pickup and delivery vehicle routing model and dynamic traffic simulation models, whose purpose is to carefully emulate the evolving traffic conditions. The optimal dynamic routing and scheduling of a vehicle fleet is obtained due to dynamic modifications of the current routing and scheduling plan on the basis of the recently revealed information conditioning the addressed problem. The obtained results of computational experiments show that the performance of freight fleet strongly depends on the traffic information used to create the routing and scheduling plan. Due to the special character of transport operations performed in metropolitan areas it is possible that not all the scheduled customers would be served, although a feasible initial solution is created on the basis of the historical travel times’ data. Hence, there is a need to implement real-time rerouting strategies allowing modifications of the original routes in order to feasibly fulfil the routing tasks. In addition, the tighter the constraints specifying the customers’ time windows and the higher the number of dynamically appearing requests, the higher the cost of the performance and the level of utilization of the freight fleet. / La red urbana es un sistema altamente dinámico. Por lo tanto, la gestión moderna y eficiente de la flota en las zonas urbanas debe tener en cuenta la dinámica de las condiciones del tráfico, la variabilidad en los tiempos de viaje y los cambios en la disponibilidad de la demanda y de la flota, ya que afectan de manera significativa en la distribución de bienes y la prestación de servicios. Como consecuencia, los enfoques para optimizar las operaciones de carga deben basarse en las estimaciones de los tiempos de viaje dependientes del tiempo y no en los valores medios estáticos comúnmente empleados como datos de entrada. Las decisiones competentes de gestión dinámica de las flotas necesitan tener en cuenta todos los factores que condicionan el problema abordado. Por lo tanto, hay que considerar las características de las peticiones y las condiciones de servicio de los clientes (demanda, ventanas de tiempo, etc.), las condiciones operacionales de la flota empleada (disponibilidad de los vehículos, estatus, ubicación, ocupación actual del espacio de transporte, etc.) y las condiciones de tráfico. Esta información puede ser proporcionada en tiempo real a un precio asequible por las aplicaciones de las TIC y herramientas tales como: ATIS, GPS, GPRS u otros. En lugar de confiar exclusivamente en la experiencia de un distribuidor, también sería correcto basar las decisiones de gestión de transporte de mercancías en la información proporcionada por un sistema profesional de apoyo a la toma de decisiones que facilita la consideración de todos los factores que condicionan el problema abordado. El objetivo de esta tesis es proponer, implementar y validar computacionalmente en base a la simulación, la arquitectura de un Sistema de Apoyo a la Toma de Decisiones para la gestión de transporte de mercancías en tiempo real capaz de considerar todos los factores dinámicos previamente mencionados. Su diseño se basa en la integración de un modelo seleccionado de rutas de vehículos con recogida y entrega y modelos de simulación de tráfico dinámicos cuyo propósito es emular detalladamente las condiciones de tráfico que cambian con el paso del tiempo. Las rutas y los horarios dinámicos óptimos para una flota de vehículos que transporta mercancías se obtienen de las modificaciones dinámicas de un plan actual de rutas y horarios en base a la nueva información recibida que condiciona el problema abordado. Los resultados obtenidos de los experimentos computacionales demuestran que el rendimiento de la flota de transporte de mercancías depende en gran medida de la información de tráfico utilizada para crear el plan de rutas y los horarios. Debido al carácter especial de las operaciones de transporte realizadas en las áreas metropolitanas, a pesar de una solución inicial factible que se crea sobre la base de los datos históricos de los tiempos de viaje, es posible que no todos los clientes sean servidos. Por lo tanto, hay una necesidad de implementar estrategias de cambios de rutas en tiempo real, que permiten modificar las rutas originales con el fin de cumplir las tareas de enrutamiento viables. Además, más estrictas son las limitaciones que especifican las ventanas del tiempo de los clientes y más alto es el número de solicitudes de servicio que aparecen de forma dinámica, mayor será el coste final de las prestaciones del servicio y el nivel de utilización de la flota de transporte de mercancías.

Fue en mayo de 1972 cuando el Prof. X. Llimona nos mostró un plasmodio de mixomicete que cubría una mesa de madera, abandonada, en un camping de Cadaqués (Alt Empordà). Instados por dicho profesor establecimos un cultivo en cámara húmeda que llevó al plasmodio a la fructificación. El estudio del ciclo vital de dicho organismo, el entusiasmo del Dr. X. Llimona, el excelente libro de Martin y Alexopoulos (1969) y, posteriormente, la ayuda del Departamento de Botánica de la Facultad de Biología de la Universidad de Barcelona y de la especialista N. E. Nannenga-Bremekamp (Doorwerth) nos confirmaron en la decisión de estudiar los.mixomicetes. Durante el período 1974-1976 estudiamos los mixomicetes de Cataluña desde el punto de vista florístico, cuyos resultados fueron presentados como tesina bajo el nombre "Contribución a la flora de mixomicetes de Cataluña", para la obtención del grado de Licenciatura en febrero de 1977. Las conclusiones que se extraían de dicho trabajo entraban en conflicto con la idea original de que los mixomicetes son poco frecuentes en las localidades de clima xérico y de que la distribución geográfica de los mixomicetes es aleatoria. En la primavera de 1976, al plantear el presente trabajo, enfocamos la investigación hacia el estudio florístico de los mixomicetes y sus relaciones fitosociológicas. No pretendíamos realizar un trabajo sobre distribución geográfica sino sobre cómo se distribuyen los mixomicetes en las distintas comunidades vegetales. Por ello se amplió el área de estudio, siguiendo la región mediterránea, a zonas de clima subdesértico: Principado de Cataluña, País Valenciano, Islas Baleares y antiguo Reino de Murcia, que incluía las provincias de Murcia y Albacete. Los mixomicetes forman un grupo poco estudiado en España. En 1976 se habían citado para dicho territorio tan solo el 10% de las especies conocidas en el mundo. No existe monografía alguna sobre mixomicetes españoles, ni existían trabajos fitosociológicos sobre mixomicetes. El presente trabajo está estructurado en varios bloques: Análisis histórico de la bibliografía existente al empezar el estudio, síntesis de los conocimientos sobre la biología de los mixomicetes, análisis biogeoclimático del área de investigación, catálogo florístico, con descripción de las especies recolectadas, ecología, localidades en donde las hemos encontrado y claves para su identificación y, finalmente, análisis corológico, fitosociológico (relaciones con comunidades de plantas superiores) y ecológico, ampliado con referencias bibliográficas y datos personales que pudieran existir sobre cada especie en la Península Ibérica e islas Baleares, en el momento actual.