Escola de Doctorat

Data de lectura: 06/11/2024

• ALIEI, HESAM: Influence of household washing on the variation of the properties of intrinsic natural color organic cotton fabrics
  
  Autor/a: ALIEI, HESAM
  Tesi completa: (contacteu amb l'Escola de Doctorat per confirmar que sou un doctor acreditat i obtenir l'enllaç a la tesi)
  Programa: ENGINYERIA TÈXTIL I PAPERERA
  Departament: Institut d'Investigació Tèxtil i Cooperació Industrial de Terrassa (INTEXTER)
  Modalitat: Normal
  Data de dipòsit: 22/07/2024
  Data de lectura: 06/11/2024
  Hora de lectura: 11:00
  Lloc de lectura: Sala d'Actes de l'INTEXTER (Institut d'Investigació Tèxtil i de Cooperació Industrial de Terrassa), C/ Colom 15, 08222 Terrassa.
  Director/a de tesi: CARRERA GALLISSÀ, ENRIQUE | CAYUELA MARIN, DIANA
  Tribunal:
       PRESIDENT: BONET ARACIL, MARÍA ÁNGELES
       SECRETARI: LIS ARIAS, MANUEL JOSÉ
       VOCAL: MANICH BOU, ALBERT M.
  Resum de tesi: Els texits de cotó orgànic naturalment colorejat (NaCOC) han guanyat una considerable atenció en els darrers anys degut al seu respecte pel medi ambient i la producció sostenible. Això atorga colors i patrons únics als tèxtils. Les característiques colorimètriques d'aquests teixits, incloent-hi la lluminositat i la saturació, poden ser influenciades per diversos factors, essent un d'ells el rentat domèstic. Per avaluar aquests efectes, es van mesurar les propietats colorimètriques de teixits de punt i de calada abans i després de 30 cicles de rentat amb un detergent per a la cura de la pell amb aigua de l'aixeta a 40 ºC.La diferència més significativa en les propietats colorimètriques es va observar després del rentat inicial, destacant la reducció en ambdós paràmetres, lluminositat i saturació, després del primer rentat. A més, hi va haver una notable diferència colorimètrica entre el segon rentat i el cinquè rentat; a partir del cinquè rentat, els canvis van ser mínims. Addicionalment, l'anàlisi FTIR-ATR dels extractes en èter de petroli i posteriorment en etanol de les teles NaCOC, abans i després del rentat a casa, juntament amb una comparació amb l'encongiment, van demostrar que aquest darrer procés és responsable de l'enfosquiment de la mostra.A més, es va investigar l'impacte de diverses condicions de rentat en el canvi de color del teixit. Específicament, es van considerar com a variables tres detergents (Fox Fiber® Colorganic®, Klar i Pure Nature), dos tipus d'aigua (de l'aixeta i destil·lada) i tres diferents temperatures (20, 40 i 60°C). En aquest estudi, es va avaluar l'efecte de les variables de rentat en el color i la integritat dels teixits utilitzant mesuraments colorimètrics. Les mesures van demostrar que la duresa de l'aigua va ser la variable més influent en termes de canvis de color en els teixits.En general, aquestes troballes destaquen que el rentat domèstic afecta significativament les propietats colorimètriques de les teles NaCOC, essent el rentat inicial el que té el major impacte. S'ha identificat que la duresa de l'aigua utilitzada en el rentat és un factor crucial en els canvis de color, proporcionant informació sobre la qualitat i el color dels tèxtils de cotó orgànic de color natural.Paraules clau: color natural, cotó orgànic, rentat domèstic, canvi de color, colorimetria.
  

• DUARTE MEJÍA, JOSUÉ NEFTALÍ: Power Control and Voltage Quality Enhancement on Inverter-Based AC Microgrids
  
  Autor/a: DUARTE MEJÍA, JOSUÉ NEFTALÍ
  Tesi completa: (contacteu amb l'Escola de Doctorat per confirmar que sou un doctor acreditat i obtenir l'enllaç a la tesi)
  Programa: AUTOMÀTICA, ROBÒTICA I VISIÓ
  Departament: Departament d'Enginyeria de Sistemes, Automàtica i Informàtica Industrial (ESAII)
  Modalitat: Compendi de publicacions
  Data de dipòsit: 27/09/2024
  Data de lectura: 06/11/2024
  Hora de lectura: 16:00
  Lloc de lectura: Defensa pública: Aula 28.8., Escola Tècnica Superior d'Enginyeria Industrial de Barcelona (ETSEIB), Av. Diagonal, 647, Les Corts, 08028 Barcelona
  Director/a de tesi: VELASCO GARCIA, MANUEL | MARTI COLOM, PAU
  Tribunal:
       PRESIDENT: REY LÓPEZ, JUAN MANUEL
       SECRETARI: DORIA CEREZO, ARNAU
       VOCAL: ACOSTA RODRÍGUEZ, JOSÉ ÁNGEL
  Resum de tesi: Avui en dia, les preocupacions mediambientals associades a la generació d'energia basada en combustibles fòssils convencionals estan transformant el panorama energètic cap a un sistema més sostenible. En aquest sentit, les unitats de generació distribuïda (GD) han esdevingut més importants en els sistemes energètics moderns amb una integració creixent de recursos d'energia renovable (RES). No obstant això, aquesta transformació també implica nous reptes per operar i controlar la xarxa de manera segura i eficient, donada la variabilitat i la intermitència inherents a aquests recursos.Les microxarxes (MGs) són sistemes elèctrics a petita escala que han emergit com a solucions prometedores per integrar RES com ara fotovoltaica, aerogeneradors, piles de combustible, digestors de biogàs, etc. No obstant això, atesa la natura heterogènia dels RES, es requereixen dispositius electrònics de potència per permetre la seva integració en els sistemes de corrent altern (CA). La incorporació de convertidors de potència augmenta la capacitat de control d'aquests recursos però també comporta nous reptes pel que fa al control i la protecció. En les MGs basades en inversors de CA, l'abast d'aquesta tesi, les unitats de GD s'interfereixen amb la MG mitjançant inversors, que requereixen ser controlats per assegurar el correcte funcionament, estabilitat i qualitat de la tensió del sistema de CA.Per resoldre aquests reptes, s'han proposat diversos enfocaments de control d'inversors en l'estat de l'art. No obstant això, encara persisteixen reptes significatius, limitacions i llacunes de recerca. En particular, les principals mancances trobades en l'estat de l'art es poden agrupar en dues àrees principals de control: a) Compartició de potència i regulació de la tensió , i b) Compensació del desequilibri de la tensió.D'una banda, els enfocaments de control de compartició de potència i regulació de la tensió tenen com a objectiu assegurar l'estabilitat de l'amplitud i la freqüència de la tensió i la seva regulació dins dels límits desitjats en les MGs de CA aïllades. No obstant això, la literatura existent presenta les següents mancances: dependència del rendiment de la impedància de la línia, problemes d'escalabilitat i acoblament del bucle de control. D'altra banda, els enfocaments de control de compensació del desequilibri de la tensió tenen com a objectiu augmentar la qualitat de la tensió de la MG. No obstant això, es van trobar una manca de robustesa i limitacions en el lloc de compensació en les estratègies de l'estat de l'art.Aquesta tesi té com a objectiu investigar noves estratègies de control per millorar el rendiment del control de potència i augmentar la qualitat de la tensió en les MGs basades en inversors de CA, centrant-se en abordar les llacunes de recerca en la literatura existent. La tesi es presenta com un compendi de tres articles revisats per parells que recullen les principals contribucions i resultats de la tesi. Aquests articles proposen tres nous enfocaments de control que superen la majoria de les mancances i limitacions identificades en l'estat de l'art.D'una banda, pel que fa a la compartició de potència i la regulació de la tensió, l'enfocament proposat presenta les següents propietats clau: a) el rendiment del control és independent de la naturalesa de la impedància de la línia, b) escalabilitat pel que fa al nombre d'inversors dins de la MG, i c) desacoblament entre el bucle de control de regulació de la tensió i el bucle de control de compartició de potència. D'altra banda, pel que fa a la compensació del desequilibri de la tensió, els dos enfocaments proposats presenten les següents propietats destacades: a) distribució equitativa de l'esforç de control sense intercanvi de dades de control entre inversors, b) robustesa davant la connexió i desconnexió d'inversors i càrregues, c) reducció de la càrrega de comunicació, i d) flexibilitat per compensar múltiples nodes locals/remots.
  

Data de lectura: 07/11/2024

• GONCALVES ROMEU, DANIEL: Novel approaches for quantum technologies with atoms and photons in free space
  
  Autor/a: GONCALVES ROMEU, DANIEL
  Tesi completa: (contacteu amb l'Escola de Doctorat per confirmar que sou un doctor acreditat i obtenir l'enllaç a la tesi)
  Programa: FOTÒNICA
  Departament: Institut de Ciències Fotòniques (ICFO)
  Modalitat: Normal
  Data de dipòsit: 10/10/2024
  Data de lectura: pendent
  Hora de lectura: pendent
  Lloc de lectura: pendent
  Director/a de tesi: CHANG, DARRICK
  Tribunal:
       PRESIDENT: GONZALEZ BALLESTERO, CARLOS
       SECRETARI: DE RIEDMATTEN, HUGUES
       VOCAL: GONZALEZ TUDELA, ALEJANDRO
  Resum de tesi: El ràpid avenç de les tecnologies quàntiques està empenyent la frontera de la innovació científica i tecnològica. Entre els diferents sistemes utilitzats per convertir teoria quàntica en aplicacions útils, els fotons es presenten com a contendents de particular interès.Els seus avantatges inherents, com la baixa decoherència i ràpida propagació, els fan portadors ideals d'informació quàntica per a aplicacions en comunicació, computació i mesura.Tanmateix, la manipulació i control eficients d'estats quàntics fotònics presenten reptes significatius, sovint requerint l'úsd'interfícies. En la present Tesi, investiguem diversos enfocaments innovadors per dissenyar i controlar les propietats de la llumutilitzant àtoms neutres atrapats en el buit.Al Capítol 2, presentem un nou mètode per observar i manipular efectes d'interferència quàntica entre uns pocs fotons i un sol àtomen el buit. El nostre enfocament utilitza una configuració de Creu de Malta, on dos feixos coherents il·luminen l'àtom en direccionsperpendiculars. Fins i tot quan l'acoblament àtom-fotó és dèbil, demostrem que un ajust precís de les relacions d'intensitat i faserelativa dels feixos és equivalent a obtenir una eficiència d'acoblament efectiva, la qual pot ser artificialment augmentada per adeterminats observables. En particular, és possible dissenyar correlacions entre fotons, des d'estats totalment antiagrupats fins aestats extremadament agrupats, així com controlar les propietats de la transmissió lineal en direccions específiques.Al Capítol 3, proposem la combinació de retícules atòmiques ordenades, protocols de Transparència Electromagnèticament Induïda(EIT) i àtoms de Rydberg com una plataforma prometedora per a l'òptica quàntica no lineal. La periodicitat espacial de la retículapermet un control precís sobre la dispersió de fotons, reduint la dissipació inherent de protocols tradicionals basats en EIT iRydberg. Utilitzant una retícula bidimensional, dissenyem i caracteritzem un ``interruptor'' accionat amb fotons individuals, onl'emmagatzematge d'un sol fotó com a excitació de Rydberg resulta en un fort canvi de la resposta òptica del sistema. Aquestinterruptor es pot utilitzar per implementar portes lògiques fotó-fotó amb un error que escala amb el radi de bloqueig de Rydbergcom R_b^{-4}, assolint potencialment eficiències de fins a 99% per a paràmetres assequibles experimentalment.Al Capítol 4, discutim un recent experiment on es van observar característiques pròpies de la transició de fase de Dicke en un núvold'àtoms allargat il·luminat en el buit. Això és inesperat, ja que el model de Dicke típicament involucra un conjunt d'àtoms acoblats demanera idèntica a un sol mode fotònic, similar a un conjunt d'àtoms en una cavitat. En canvi, els àtoms en el buit interactuen ambun continu de modes òptics, donant lloc a efectes de propagació que comprometen la uniformitat del model de Dicke. En aquestcapítol, presentem i resolem un model simple per explicar el comportament observat en l'experiment, basat en les equacions deMaxwell-Bloch unidimensionals. Tot i trobar un comportament no analític en certs observables, una anàlisi més detallada revela unainhomogeneïtat espacial significativa en les propietats atòmiques. Per això, concloem que el sistema en l'espai lliure no experimentauna transició de fase tradicional, sinó més aviat una ``separació'' de fase, entre regions saturades i no saturades.En conjunt, els resultats d'aquesta Tesi representen una contribució significativa cap a una millor comprensió dels fenòmensquàntics associats a les interaccions àtom-fotó en el buit, i cap a la conversió d'aquest coneixement en implementacionstecnològiques pràctiques.
  

• NANDI, ARIJIT: Multimodal data stream classification and prediction of e-learner’s emotional states
  
  Autor/a: NANDI, ARIJIT
  Tesi completa: (contacteu amb l'Escola de Doctorat per confirmar que sou un doctor acreditat i obtenir l'enllaç a la tesi)
  Programa: INTEL·LIGÈNCIA ARTIFICIAL
  Departament: Departament de Ciències de la Computació (CS)
  Modalitat: Normal
  Data de dipòsit: 27/09/2024
  Data de lectura: 07/11/2024
  Hora de lectura: 11:00
  Lloc de lectura: Defensa Pública Sala de Juntes de la FIB, edifici B6, planta 1, campus Barcelona Diagonal Nord
  Director/a de tesi: XHAFA XHAFA, FATOS | SUBIRATS MATÉ, LAIA
  Tribunal:
       PRESIDENT: CABALLÉ LLOBET, SANTIAGO
       SECRETARI: ESCUDERO BAKX, GERARD
       VOCAL: JUAN PEREZ, ANGEL ALEJANDRO
  Resum de tesi: Les emocions i la intel·ligència emocional són crucials per a l'èxit dels estudiants tant en entorns d'aprenentatge tradicionals (aules presencials), educació en línia (o e-learning / aprenentatge a distància) com en entorns tecnològics desenvolupats més recentment, com en espais de treball augmentats (és a dir, sistemes d'entrenament adaptatiu basats en realitat augmentada o virtual). Molts investigadors han examinat el paper de les emocions en la millora i l'optimització dels resultats d'aquests escenaris d'aprenentatge. També s'han proposat diversos enfocaments (que van des de models d'aprenentatge automàtic/aprenentatge profund) per utilitzar una o més modalitats de dades per a la classificació de les emocions. No obstant, fins ara aquests models ML/DL són adequats per al mode offline, on les dades per a la classificació d'emocions s'emmagatzemen s hi pot accedir infinitament. A més, els recents avenços tècnics i les tecnologies emergents d'Internet de les coses (IoT) han afegit una nova dimensió a aquests entorns d'aprenentatge, amb nombrosos instruments de retroalimentació (com càmeres web, polseres esportives, i així successivament) per a la interacció amb els alumnes. Aquesta nova capacitat ofereix grans quantitats de dades amb volum, diversitat i velocitat, conegudes com a fluxos de dades multimodals, així com a complements addicionals en la classificació de dades en temps real. Per tant, el desafiament científic central implica dissenyar, desenvolupar i avaluar sistemàticament un sistema per a la classificació de les emocions dels estudiants en el temps real utilitzant fluxos de dades multimodals en aquests escenaris d'aprenentatge.Inicialment, aquesta tesi investiga i respon a les preguntes d'investigació fonamentals concentrant-se en la construcció d'un sistema de classificació d'emocions en temps real que fa servir fluxos de dades multimodals, amb un enfocament principal en senyals fisiològics (com a electroencefalograma (EEG), electrocardiograma (ECG), activitat electrodèrmica (EDA) i cinturó respiratori (RB)). Després, per abordar les preguntes fonamentals plantejades en aquesta tesi, hem ideat una sèrie de metodologies diferents, que inclouen un sistema de classificació d'emocions en temps real (RECS), un sistema de classificació d'emocions multimodal en temps real (ReMECS) i un conjunt ponderat basat en penalització de recompensa (RPWE). A més, la tesi amplia l'enfocament ReMECS per manejar el processament de flux de dades multimodal descentralitzat per a la classificació d'emocions en temps real amb protecció de la privacitat dels usuaris, anomenat ReMECS basat en aprenentatge federat (Fed- ReMECS). A més, també s'ha proposat la solució d'una fàcil implementació de l'enfocament basat en l'aprenentatge federat (Aprenentatge federat habilitat per a Docker (DFL)) en dispositius distribuïts. El rendiment de tots aquests enfocaments proposats s'avalua rigorosament utilitzant dos conjunts de dades de referència, una base de dades per a l'anàlisi de les emocions utilitzant senyals fisiològics (DEAP) i un conjunt de dades per a la investigació de l'afecte, la personalitat i l'estat d ànim en individus i grups (AMIGOS) demostrant la superioritat sobre els models d última generació existents. Cal tenir en compte que es pot accedir a aquests conjunts de dades després de signar l'acord de llicència d'usuari final (EULA).Com a resultat, aquesta tesi contribueix fonamentalment a la base de coneixement central en la classificació de les emocions en el temps real utilitzant la transmissió de dades multimodal com un requisit previ necessari per a una interacció emocional precisa i sòlida en entorns diferents en el context de l'e-learning.
  

• ORSINI, LORENZO: A Topological Nanophotonics platform based on hyperbolic phonon-polaritons
  
  Autor/a: ORSINI, LORENZO
  Tesi completa: (contacteu amb l'Escola de Doctorat per confirmar que sou un doctor acreditat i obtenir l'enllaç a la tesi)
  Programa: FOTÒNICA
  Departament: Institut de Ciències Fotòniques (ICFO)
  Modalitat: Normal
  Data de dipòsit: 10/10/2024
  Data de lectura: pendent
  Hora de lectura: pendent
  Lloc de lectura: pendent
  Director/a de tesi: KOPPENS, FRANK
  Tribunal:
       PRESIDENT: ALONSO GONZÁLEZ, PABLO
       SECRETARI: GARCÍA DE ABAJO, JAVIER
       VOCAL: GIANNINI, VICENZO
  Resum de tesi: La Nanofotònica Topològica és un camp interdisciplinari emergent que ofereix un enfocament revolucionari per controlar i manipular la llum a escala nanomètrica. Combina principis de la Topologia, la Fotònica i la Nanotecnologia per investigar el comportament fascinant de la llum quan es confina a estructures a escala nanomètrica. Un objectiu principal de la comunitat és aconseguir estats de vorera topològics profundament confinats per sota del límit de difracció. Malgrat el progrés teòric i experimental, aconseguir aquests estats de vorera en un sistema nanofotònic havia estat elusiu fins ara.Aquesta tesi es dedica a aconseguir estats de vorera topològics en un sistema nanofotònic mitjançant diversos mètodes. Utilitzem materials hiperbòlics naturals per aprofitar els seus modes electromagnètics d'alta qualitat i sub-difracció, coneguts com a polaritons de fonons hiperbòlics. Emprenem una tècnica de patró indirecte per fabricar dispositius nanofotònics, resolent problemes de fabricació i permetent un control precís de les nanoestructures. Finalment, caracteritzem aquests sistemes amb microscòpia òptica de camp proper. Aconseguir estats de vorera topològics de sublongitud d'ona profunda va requerir diversos assoliments fonamentals:Anàlisi Quantitativa de Camp Proper Polaritònic:La microscòpia òptica de camp proper és crucial per estudiar materials més enllà del límit de difracció, però interpretar aquestes mesures és desafiant. Per resoldre això, desenvolupem una teoria basada en el mètode de matriu de transferència per simular la resposta de estructures polaritòniques unidimensionals, relacionant eficientment la resposta de camp proper amb propietats físiques ben definides i millorant la comprensió dels fenòmens polaritònics. Avançant en la Plataforma Hiperbòlica:La física de la nostra plataforma hiperbòlica estava poc explorada, creant una bretxa en la comprensió de les seves propietats i mètodes de control. Els nostres estudis van revelar nous coneixements sobre els polaritons de fonó hiperbòlics en sistemes amb patrons indirectes. Aconseguim tres resultats clau: primer, vam obtenir nous coneixements sobre el comportament fonamental dels polaritons de fonó hiperbòlics, proporcionant una comprensió més profunda de les seves interaccions dins de sistemes amb patrons indirectes; segon, vam investigar nanocavitats amb patrons indirectes, aconseguint factors de qualitat rècord d'aproximadament 80, mentre manteníem el volum del mode cinc ordres de magnitud més petit que la longitud d'ona d'excitació en l'espai lliure; i tercer, vam descobrir que l'acoblament entre cavitats és radiatiu, afectant el disseny de xarxes i cristalls fotònics. Aconseguint Estats de Vorera Topològics de Sublongitud d'Ona Profunda:Vam demostrar experimentalment estats de vorera topològics de sublongitud d'ona profunda implementant una xarxa unidimensional basada en el model de Su-Schrieffer-Heeger. L'estat de vorera topològic es va confinar en un volum de sub-difracció de 0,021μm³, quatre ordres de magnitud més petit que el volum de la longitud d'ona d'excitació en l'espai lliure utilitzat per sondar el sistema, mentre mantenia un factor de qualitat de ressonància superior a 100.