El Perú se encuentra ubicado dentro del Cinturón Sísmico del Pacífico, por lo que es una de las zonas sísmicas más activas del mundo. De acuerdo a la teoría de los gaps sísmicos, es muy probable la ocurrencia de un sismo tsunamigenico en la región central del Perú. En esta investigación se propone desarrollar una metodología para obtener la distribución de la fuente sísmica para sismos tsunamigenico a partir de la inversión de formas de onda de tsunami y datos geodésicos. Se plantea las aplicaciones a eventos sísmicos y tsunamis que han afectado el litoral costero peruano. Por ejemplo, el sismo y tsunami de Lima de 1940 (8.0 Mw), el sismo y tsunami de Huacho de 1966 (8.1 Mw), a partir de la inversión de 3 registros mareograficos. El sismo y maremoto de Camaná de 2001 (8.4 Mw) a partir de la inversión combinada de datos mareogr´aficos y geodésicos. El sismo y maremoto de Pisco 2007 (8.0 Mw), a partir de la inversión de datos mareogr´aficos. El sismo y maremoto de Chile 2014 (8.1 Mw) a partir de la inversión combinada de datos mareograficos y geodésicos. Se enfatiza la aplicación de la prueba de confiabilidad para evaluar la resolución y el rango de aplicación de los métodos sísmicos, mareograficos y geodésico. Se ha implementado un procedimiento numérico para el pronóstico de parámetros del tsunami (máxima altura y tiempo de arribo) a partir de una base de datos de fuentes sísmicas unitarias pre-simuladas. Los resultados de esta investigación permitirán obtener la distribución de las asperezas (zonas de mayor liberación de energía sísmica), lo cual permitirá desarrollar planes de prevención, previsión y mitigación de desastres por fenómenos naturales. / Tesis

Nowadays, wireless sensor devices have received wide attention across medical application areas; among them, implantable sensing devices are between the most important because of the contribution they make to healthcare and investigations. Nevertheless, the implantable sensing devices must be tested before pre-clinical or in-vivo studies are initiated and test benches are used to perform this previous tests. For this reason, this thesis presents the design and implementation of a test bench to acquire the data from an implantable sensing device that is being developed and will be used to sense the pressure within the thoracic cavity of mammals. The test bench consists on: a sealed container with two connections to increase and sense the internal pressure and is the environment where the sensor will be tested, and a wireless communication system that will acquire and process the sensor’s signal and is consisted of two principal modules that will communicate between them via radio frequency at the biomedical admitted band of 433 MHz using an implemented communication protocol. Finally, the calibration and tests on a pizoresistive pressure sensor have been performed to prove the functionality of the system and the experiments results are presented. / Tesis

En la primera familia (L1-L6), el cromóforo 2,4,6-trifeniltiopirilio ha sido funcionalizado con éteres corona de distintos tamaños y conteniendo distintos átomos con el objetivo de preparar sensores de cationes mediante la aproximación de la ¿unidad indicadora-unidad coordinante¿. La selectividad de estas estructuras hacia los diversos cationes metálicos, depende de diversos factores como el radio iónico, tipo y número de heteroátomos o el medio donde se efectúa la interacción. En la segunda familia de sensores, el cromóforo se va a emplear como unidad reactiva para la preparación de nuevos dosímetros químicos de aniones basándose en la reactividad de las sales de 2,4,6-trifenilpirilio (L7). La presencia de un heteroátomo muy electronegativo, produce que los derivados del 2,4,6-trifenilpirilio tiendan a reaccionar mediante adiciones nucleófilas, normalmente sobre la posición ¿ y ¿, pudiendo generar la apertura del anillo. Análogamente, se pretende romper la conjugación del anillo aromático 2,4,6-trifeniltiopirilio mediante la adición nucleófila de aniones, con el fin de modificar sus propiedades ópticas. En tercer lugar se presenta la síntesis, propiedades ópticas y coordinación en presencia de cationes metálicos de seis receptores (L8-L13) funcionalizados con colorantes azoicos conteniendo un anillo de tiazol como unidades indicadoras. Estos receptores están, además, funcionalizados con macrociclos de tamaños distintos conteniendo varios heteroátomos como unidades coordinantes de cationes. De estos seis receptores, cuatro son descritos por primera vez (L9, L11-L13), L8 se ha empleado como modelo debido a que no presenta ninguna agrupación macrocíclica en su estructura, mientras que el receptor L10 fue sintetizado por Dix y Vögtle en 1978 para estudiar su comportamiento de coordinación frente a cationes alcalinos y alcalino-térreos. Por último, se presenta la síntesis, caracterización y estudios de coordinación de nueve feniltiosemicarbazonas funcionalizadas con diferentes heterociclos conteniendo tioureas como unidades coordinantes (L14-L22). Estos receptores son capaces de detectar aniones a través de tres canales de medición: mediante cambios de color, cambios de fluorescencia y desplazamientos de los potenciales redox. Además, el empleo de feniltiosemicarbazonas como unidades coordinantes para el desarrollo de sensores de aniones ha sido poco empleado y también hay pocos ejemplos de sensores de aniones con feniltioureas funcionalizadas con heterociclos. / Ábalos Aguado, T. (2013). Sensores químicos cromogénicos y fluorogénicos para la detección de cationes y aniones [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/32667

In modern industrial applications, sensors are an expensive part of installed systems. Nevertheless, many system variables cannot be measured sufficiently frequently or accurately. Thus, soft sensors have been developed to estimate those variables without the expense of additional hardware. The use of a soft sensor with a bias update term has shown to perform well for disturbed systems with time delays and multirate sampling times. In industrial application, the time delay and sampling times often vary. Yet, the case of variation of the time delay and sampling time in the bias update term has not been considered in previous publications. This thesis tests a soft sensor with bias update term in simulation and gives a modification yielding better performance. It is shown that the tested method gives unstable results. Hence, a more general method with a bias update term that considers all possible sampling times in each step is proposed, giving stable results in simulation. Furthermore, the stability of the general method is proven mathematically by building a state space representation and applying / Tesis

La Tuberculosis constituye uno de los principales factores de mortalidad en el mundo; en particular, en el Perú representa un problema de salud pública cada vez mayor. Por otro lado, el constante interés y avance en los estudios sobre la detección de biomoléculas con el uso de nanoestructuras constituye una alternativa de diagnóstico eficiente en sensibilidad y especificidad, con potencial para generar dispositivos económicos y de fácil fabricación. El presente trabajo de tesis se basa en el diseño e implementación de un sistema para caracterizar las propiedades electrónicas de transistores de efecto campo con canales basados en grafeno. El sistema cuenta con tres módulos: el módulo de medición conformado por dos medidores de parámetros semiconductores, un módulo de manipulación conformado por una estación de pruebas y microposicionadores, y un módulo de adquisición de datos conformado por un programa y un computador. Para la validación del sistema se fabricó un dispositivo sensor, del tipo transistor de efecto campo, basado en grafeno (GFET), y se evaluaron los principales factores que condicionan su desempeño en la detección de biomoléculas; factores tales como el recocido térmico, la resistencia de contacto y el uso de un buffer fosfato salino como medio electrolítico de compuerta. Asimismo, se realizó la adquisición de las curvas I-V de salida y de transferencia en cada etapa de fabricación del dispositivo sensor, y se analizó cualitativamente su desempeño en la detección de la secuencia de ADN 5'- GGTCCAGCTGTGTATCCACTCCAG-3' específica de la Mycobacterium tuberculosis (MTB). En la primera parte del presente trabajo de tesis se presentan los antecedentes y aplicaciones de los GFETs en la detección de ADN. La segunda parte está dedicada a brindar información detallada de todos los procedimientos experimentales, la implementación del sistema de medición, las herramientas analíticas y los materiales utilizados a lo largo del trabajo de investigación. La última parte presenta una discusión de los resultados obtenidos y las conclusiones extraídas del trabajo. A partir de los resultados del trabajo se puede inferir que el sistema de medición implementado permite evaluar las propiedades electrónicas de un transistor de efecto campo con una precisión adecuada y analizar sensores base grafenocadenas de ADN para la detección sensible y selectiva de tuberculosis. Como trabajo futuro, se deberán estudiar otros parámetros de calidad de los dispositivos sensores tales como la estabilidad a lo largo del tiempo, la especificidad y la robustez o reutilización con el fin de contrastarlos con los métodos estándar. / Tesis

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-06-12T13:26:16Z No. of bitstreams: 1 GUSTAVO NÓBREGA MARTINS - DISSERTAÇÃO PPGCC 2016..pdf: 8931631 bytes, checksum: c124b37676d2bb06f4200b3eb548a6dd (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-12T13:26:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 GUSTAVO NÓBREGA MARTINS - DISSERTAÇÃO PPGCC 2016..pdf: 8931631 bytes, checksum: c124b37676d2bb06f4200b3eb548a6dd (MD5) Previous issue date: 2016-08-26 / Capes / As Redes de Sensores Sem Fio (RSSF) têm ganhado notoriedade em vários contextos de aplicações (e.g. aplicações militares, médicas e ambientais) em razão dos avanços obtidos no âmbito das tecnologias de sistemas eletromecânicos em escala micrométrica (Microscale Electro-Mechanical Systems - MEMS) e nanométrica (Nanoscale Electro-Mechanical Systems - NEMS). Esses progressos implicaram no desenvolvimento de nós sensores com menor custo, tamanho reduzido e com maior eficiência no consumo de energia. Mesmo diante dos avanços tecnológicos obtidos, os sensores sem fio ainda apresentam algumas restrições de processamento e memória, além do fornecimento de energia limitado devido ao uso de baterias como fonte de energia. Parte das pesquisas realizadas no âmbito das RSSF tem utilizado ferramentas de simulação para validar os achados de pesquisa devido ao menor custo e tempo exigidos por essa abordagem. Entretanto, algumas investigações apontaram que ferramentas de simulação em RSSF não contemplam fatores importantes que podem influenciar o desempenho das redes, como também questiona a confiabilidade dos resultados dessas ferramentas. Este trabalho de dissertação visou avaliar a confiabilidade do simulador de RSSF, Castália, com base em testbed no tocante a dois protocolos de comunicação: LEACH e Protocolo de Comunicação Direta. Resultados apontaram que o Castália, referente ao protocolo LEACH, superestimou o tempo de vida da rede com carga de tráfego estatisticamente equivalente. Em relação ao protocolo de Comunicação Direta, não houve equivalência de dados trafegados, bem como o tempo de vida também foi superestimado, além de não apresentar diferença nos resultados do tempo de vida entre os nós da rede, indicando um comportamento de descarga determinístico. Os achados deste trabalho demonstram que ferramentas de simulação trouxe significativos avanços no âmbito das RSSF, entretanto as saídas obtidas por meio dessas ferramentas ainda não podem representar com exatidão alguns cenários modelados em RSSF. / The Sensors Wireless Networks (WSN) have gained notoriety in various application contexts (e.g. military applications, medicai and environmental) due to the advances achieved in Microscale Electro Mechanical Systems - MEMS and Nanoscale Electro Mechanical Systems - NEMS. These growth resulted in sensors development with lower cost, reduced size and higher efficiency in energy consumption. Even with these technological advances, wireless sensors still have some constrains on processing and memory, in addition, the limited power source from batteries also is a challenge.

Propone una metodología para la predicción y estimación de áreas degradadas a partir del análisis de las tendencias lineales de las series de tiempo de los productos MOD13Q1-índice de Mejorado de Vegetación (EVI) y MOD11A2-Temperatura de la Superficie de Suelo (LST) del sensor MODIS. Descargados los datos, se filtraron los píxeles contaminados debido a los artefactos atmosféricos mediante la capa de fiabilidad y se completaron las series con interpolaciones en función al tiempo. Luego, se generaron los máximos compuestos anuales (MCA), cuyas tendencias se determinaron píxel por píxel con su respectivo test de significancia. Se obtuvieron mapas de tendencias de la degradación en base al EVI, mostrando un total de 26.97% de área degradada con significancia (p < Ͳ.Ͳͷ) y 34.97% con significancia (p < Ͳ.ͳ). A su vez, este resultado se relacionó con el mapa de tendencias de la temperatura superficial (Tୱ ), basado en el balance de energía entre el calor sensible y el calor latente de vaporización, mostrando un 26.59% de área de estrés hídrico con significancia (p < Ͳ.ͳ). El mapa de tendencias de la temperatura superficial permitió observar un estrés hídrico en la cobertura del bosque seco y usos. Esto fue relacionado con el mapa de tendencias de degradación del EVI en el cual, los resultados de degradación en el valle para ambas variables fueron debido al problema de la salinización, y en el bosque seco por el estrés hídrico y la deforestación. La degradación obtenida guarda relación con los llamados síndromes de la degradación, mostrando tendencias negativas para el EVI y tendencias positivas para la temperatura de superficie de suelo de acuerdo al balance de energía. / Tesis

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Um desafio central na área das ciências da saúde e biomédica tem sido o desenvolvimento de testes clínicos embasados em novas tecnologias que resultem em medidas precisas, com resultados consistentes mais rápidos que os convencionais, e ao menor custo possível. Os esforços atuais têm se concentrado em integrar a análise de materiais biológicos a componentes de circuitos integrados compatíveis com a indústria de semicondutores existente. Nesse contexto, esse trabalho apresenta duas contribuições a partir do uso de materiais nanoestruturados alótropos do carbono. Primeiramente, demonstramos como o desempenho de um sensor de pH embasado na tecnologia EGFET (Extended Gate Field Effect Transistor) pode ser controlado com a incorporação de grafenos, com diferentes graus de funcionalização, a eletrodos de FTO (Fluorine doped Tin Oxide). Os eletrodos de FTO foram modificados através da deposição dos materiais nanoestruturados de carbono via eletroforese. O desempenho dessas amostras como sensor de íons H+ mostrou dependência quanto ao tempo de deposição e composição tampão utilizado, tendo seu desempenho aumentado em até 24%, atingindo uma sensibilidade máxima de 67 mVopH-1 para tampão fosfato. A segunda contribuição desse trabalho trata-se da combinação das informações obtidas com um arranjo de dispositivos de NTFETs (Nanotubes Field Effect Transitors) decorados com nanopartículas metálicas e análise de discriminantes lineares, empregados na classificação de diferentes populações celulares. O método proposto foi capaz de identificar e classificar corretamente entre as linhagens de células cancerígenas B16 (melanoma), 3LL (carcinoma) e 3L4 (linfoma), além de distingui-las corretamente de suas contrapartes saudáveis. Adicionalmente, utilizamos esse conjunto de dados para classificar uma população celular desconhecida, demonstrando uma possível utilidade clínica da metodologia desenvolvida. / A central challenge in the biomedical field has been the development of new approaches for clinical tests based on microelectronic technologies, aiming trustful and precise results, faster and cheaper than the standard techniques. Current efforts have focused on integrating the analysis of biological samples and integrated circuit components compatible with the standard semiconductor industry. In this context, the present work gives two contributions on the usage of carbon nanostructure allotropes. First, we show how the performance of pH sensors based on EGFET (Extended Gate Field Effect Transistor) can be tuned with the integration of graphene nanosheets, with different degrees of functionalization, into FTO (Fluorine doped Tin Oxide) electrodes. The FTO electrodes were modified through EPD (electrophoretic deposition) of the carbon nanomaterials. The device performance as pH sensor showed dependence on the time of deposition and buffer composition, increasing up to 24% compared to the bare FTO electrode and reaching a maximum sensitivity of 67 mVopH-1 for phosphate buffer. The second contribution of this work regard the combination of the data gathered using an array of NTFETs (Nanotube Field Effect Transistors) decorated with metal nanoparticles and LDA (Linear Discriminant Analysis) to distinguish among different cell populations. The proposed method correctly classifies among the cancer cell lines B16 (melanoma), 3LL (carcinoma), and 3L4 (lymphoma), as well as cancer cells from their healthy counterparts. Additionally, we demonstrated a possible application of the method correctly classifying blind samples.

Um sensor ou biossensor é um dispositivo analítico que tem por objetivo principal a identificação de substâncias e suas concentrações. O emprego efetivo dos sensores permite resolver diversos problemas em várias áreas como química, biologia, medicina, farmacologia, ciências ambientais, entre outras. Dentre desses problemas podemos ressaltar dois: o diagnóstico de doenças e a substituição de seres humanos por línguas eletrônicas para evitar as análises subjetivas. O primeiro problema é resolvido pela identificação de molécula única mas apresenta problemas relacionados a grande quantidade de dados gerados pelos sensores Surface Enhanced Raman Spectroscopy (SERS). Já o segundo problema envolve a recalibração de sensores de espectroscopia de impedância para que possam ser substituídos em línguas eletrônicas quando apresentem deficiências. Em ambos casos foram desenvolvidas abordagens que empregaram técnicas de visualização de informação e permitem uma exploração eficiente da grande quantidade de dados produzidos. A primeira abordagem conseguiu melhorar o tempo de execução do processo de detecção de molécula única em contrapartida a análise manual atualmente empregada além de reduzir o número de falsos positivos. A segunda abordagem, a troca de sensores em línguas eletrônicas, mostrou resultados satisfatórios. O uso da definição do circuito eletrônico equivalente de Taylor em combinação com Generalized Procrustes Analysis (GPA) permitiu de forma adequada a troca de sensores por conseguir transformar a resposta de um sensor na resposta do outro, característica que no futuro poderá ser usada para conseguir produzir sistemas mais reprodutíveis e confiáveis / A sensor or biosensor is an analytical device that aims to identify substances and their concentrations. The efficient employment of sensors allows the solution of many problems in several fields such as chemistry, biology, medicine, pharmacology, environmental sciences, among others. Two problems were the main focus of this master\'s thesis: the diagnosis of diseases and the replacement of human beings by electronic tongues to avoid subjective analysis. The first problem is solved using single molecule detection but presents problems related to the large amount of data generated by sensors Surface Enhanced Raman Spectroscopy (SERS). The second one involves the recalibration of impedance spectroscopy sensors in electronic tongues for them to be replaced when one of them presents defficiencies. We have developed two different approaches to handle these problems, both of them involve information visualization methods making the exploration of large amounts of data more efficiently. The first approach improved the execution time of the single molecule detection process compared to the manual analysis. The number of spectra classified as false positives was also reduced. The second approach, which is a candidate solution to the replacement of sensors in an electronic tongue, employs the definition of the equivalent circuit of Taylor along with Generalized Procrustes Analysis (GPA) to achieve the desired goal. This leads to the recalibration of one sensor into the response of another one, presenting good results. In the future, this could be potentially used to produce more reliable and reproducible systems