Escola de Doctorat

Data de lectura: 14/04/2026

• COLOMBI, SAMUELE: Soft and Conductive Material Architectures for Flexible Electronics: from Hydrogels to Nanomembranes
  
  Autor/a: COLOMBI, SAMUELE
  Tesi completa: (contacteu amb l'Escola de Doctorat per confirmar que sou un doctor acreditat i obtenir l'enllaç a la tesi)
  Programa: POLÍMERS I BIOPOLÍMERS
  Departament: Departament d'Enginyeria Química (EQ)
  Modalitat: Normal
  Data de dipòsit: 20/02/2026
  Data de lectura: 14/04/2026
  Hora de lectura: 10:30
  Lloc de lectura: EEBE - UPCSala Polivalent, Ed. Ahttps://eebe.upc.edu/ca/lescola/com-arribar
  Director/a de tesi: ALEMAN LLANSO, CARLOS ENRIQUE | GARCÍA TORRES, JOSÉ MANUEL
  Resum de tesi: Els materials tous són facilitadors clau de la pròxima generació de sistemes flexibles i multifuncionals per a aplicacions que abasten la biomedicina, l’energia i les tecnologies mediambientals. Aquesta tesi se centra en el disseny, la fabricació i la implementació de materials polimèrics (nano)enginyeritzats amb propietats ajustades per al seu ús en dispositius electrònics tous, sistemes d’alliberament de fàrmacs, evaporadors d’aigua impulsats per energia solar i bastides funcionals per a enginyeria de teixits. Amb aquest objectiu, es van desenvolupar tres famílies principals de materials: hidrogels compostos basats en alginat (Alg), hidrogels compostos basats en gelatina metacrilada (GelMA) i nanomembranes basades en àcid polilàctic (PLA). Per a cada plataforma de materials, es van investigar de manera sistemàtica les relacions estructura–propietat–funció en diferents escenaris biotecnològics amb la finalitat d’assolir un rendiment millorat. Els hidrogels compostos basats en Alg es van dissenyar com a plataformes versàtils i riques en aigua mitjançant la incorporació de nanomaterials funcionals (com ara nanofibres de PLA i nanopartícules d’or), enzims i polímers conductors (per exemple, PEDOT:PSS). Aquests sistemes es van dissenyar per presentar una robustesa mecànica millorada, porositat controlada i propietats fisicoquímiques i funcionals ajustables, tot mantenint la seva biocompatibilitat intrínseca. Mitjançant la modulació de la composició, els hidrogels basats en Alg es van aplicar amb èxit com a matrius d’alliberament controlat per a l’alliberament sostingut de lactat, com a plataformes electròniques toves per a la detecció de temperatura i H₂O₂, i com a dispositius flexibles d’emmagatzematge d’energia. A més, es va explorar la introducció d’un entrecreuament covalent secundari com a estratègia per millorar l’estabilitat operativa en aplicacions de biosensatge de H₂O₂ i generació de vapor impulsada per energia solar. En paral·lel, es van fabricar nanomembranes bilaminars de PANI–PLA que incorporen nanopilars d’or alineats com a plataformes autoportants, lleugeres, conformables i mecànicament estables per a electrònica cutània. Aquestes nanomembranes van permetre la detecció simultània de pH i NADH no enzimàtic, demostrant la seva idoneïtat per a la monitorització de la fisiologia de la pell i de biomarcadors relacionats amb infeccions. Finalment, els hidrogels de GelMA es van nanoenginyeritzar amb nanomaterials magnetoelèctrics i/o basats en grafè per desenvolupar bastides bioactives destinades a la regeneració del teixit cardíac. La incorporació d’aquests nanomaterials va permetre un ajust precís de les propietats mecàniques, elèctriques, magnètiques i biològiques dels hidrogels. La seva capacitat per afavorir l’adhesió i la proliferació cel·lular, combinada amb la seva aptitud per detectar l’activitat cel·lular, posa de manifest el seu potencial com a bastides multifuncionals per a teixits bioenginyeritzats i interfícies bioelectròniques. En conjunt, aquesta tesi demostra que un disseny racional de materials a múltiples escales de longitud permet el desenvolupament de sistemes de matèria tova amb funcionalitats ajustades i sinèrgiques, obrint el camí cap a dispositius electrònics flexibles de pròxima generació, plataformes terapèutiques controlades i tecnologies sostenibles per al tractament de l’aigua.
  

• DELGADO ZHAGUI, ERIKA BEATRIZ: Validation of MEMS Accelerometers for Static and Dynamic Bridge Assessment Integrating Automated Synchronization and Modal Parameter Extraction
  
  Autor/a: DELGADO ZHAGUI, ERIKA BEATRIZ
  Tesi completa: (contacteu amb l'Escola de Doctorat per confirmar que sou un doctor acreditat i obtenir l'enllaç a la tesi)
  Programa: ENGINYERIA DE LA CONSTRUCCIÓ
  Departament: Departament d'Enginyeria Civil i Ambiental (DECA)
  Modalitat: Normal
  Data de dipòsit: 19/03/2026
  Data de lectura: 14/04/2026
  Hora de lectura: 14:00
  Lloc de lectura: ETSECCPB, Sala Tesines C1-002 (C/Jordi Girona 1-3, mòdul C1, Campus Nord, Barcelona).
  Director/a de tesi: TURMO CODERQUE, JOSE | KOMARIZADEHASL, SEYEDMILAD
  Resum de tesi: L’envelliment de les infraestructures de ponts arreu del món afronta reptes creixents derivats de l’augment de la demanda de trànsit, la degradació ambiental i l’acció de càrregues dinàmiques sostingudes, fet que compromet la seva integritat estructural i la seguretat pública. La monitorització de l’estat estructural (SHM) s’ha consolidat com una eina clau per a la gestió proactiva de les infraestructures; tanmateix, la seva implantació generalitzada continua limitada pel cost elevat i la complexitat operativa dels sistemes d’instrumentació comercial. Com a conseqüència, nombrosos ponts, especialment aquells amb recursos limitats, romanen sense monitoritzar, mentre que la viabilitat tècnica d’alternatives de baix cost per a una avaluació estructural fiable encara no ha estat validada científicament.Aquesta recerca doctoral aborda aquesta bretxa mitjançant la primera validació experimental a múltiples escales dels sensors LARA (Low-Cost Adaptive Reliable Accelerometer) aplicats a la monitorització de ponts, contribuint tant a l’avanç teòric com a la implementació pràctica de sistemes SHM de baix cost. El treball presenta quatre contribucions originals.En primer lloc, es desenvolupa i valida una metodologia d’estimació indirecta de deformacions basada en la mesura de rotacions, utilitzant les capacitats de l’inclinòmetre de doble eix de LARA. La metodologia es valida mitjançant proves de càrrega estàtica realitzats en un pont ferroviari (accés a l’Aeroport de Barcelona–El Prat), permetent estimar desplaçaments verticals amb coeficients de correlació superiors a 0.95 respecte a la instrumentació de referència. Aquests resultats demostren que les rotacions poden substituir amb precisió les mesures tradicionals de desplaçament.En segon lloc, es duen a terme proves dinàmiques controlades en què es compara el rendiment de LARA amb acceleròmetres de grau comercial (IOLITEI-3XMEMS-ACC-S). Els resultats mostren que LARA identifica les freqüències fonamentals amb errors inferiors al 2% i estima els ràtios d’amortiment amb desviacions inferiors al 4%. Aquests resultats constitueixen el primer referent quantitatiu sobre l’ús de sensors de baix cost en l’anàlisi dinàmica de ponts, establint nivells de rendiment validats que fins ara no estaven disponibles en la literatura.En tercer lloc, es desenvolupa i valida un procediment automatitzat complet per a la identificació modal, que integra el filtratge de soroll, algorismes de selecció de pics, descomposició en el domini de la freqüència i control de qualitat. Aplicat a un pont isostàtic de formigó armat al País Basc, el procediment va permetre extreure paràmetres modals sota excitació ambiental amb suficient fidelitat per a l’actualització d’un model d’elements finits (MAC>0.90), constituint una de les primeres demostracions de calibratge de models estructurals impulsat per sensors de baix cost en condicions operatives.En quart lloc, la tesi avalua la sostenibilitat del sistema LARA des d’una perspectiva ambiental, econòmica i social. Els resultats indiquen una petjada de carboni reduïda i la possibilitat d’ampliar la cobertura de monitorització a una fracció del cost dels sistemes comercials, contribuint també a diversos Objectius de Desenvolupament Sostenible de les Nacions Unides.A partir de dues campanyes experimentals en ponts i múltiples escenaris de càrrega, es confirma que LARA assoleix una precisió operativa comparable a la dels sensors comercials, amb errors de freqüència inferiors al 3% i una correlació modal superior a 0.85, amb un cost aproximat del 8–10%. La contribució principal d’aquesta tesi és la demostració empírica que els sensors de baix cost poden exercir de manera fiable tasques d’identificació estructural tradicionalment reservades a instrumentació costosa, proporcionant una base científica sòlida per a la democratització de la monitorització estructural.
  

• SABÁN FOSCH, ALEJANDRO: End-to-end design and development of an Autonomous Flight Safety System enabling reusable space missions in Europe
  
  Autor/a: SABÁN FOSCH, ALEJANDRO
  Tesi completa: (contacteu amb l'Escola de Doctorat per confirmar que sou un doctor acreditat i obtenir l'enllaç a la tesi)
  Programa: ENGINYERIA MECÀNICA, FLUIDS I AERONÀUTICA
  Departament: Departament d'Enginyeria Mecànica (EM)
  Modalitat: Normal
  Data de dipòsit: 05/03/2026
  Data de lectura: 14/04/2026
  Hora de lectura: 10:00
  Lloc de lectura: ESEIAAT - Aula 3.6
  Director/a de tesi: SORIA GUERRERO, MANUEL | DIEZ LLEDO, EDUARD | SUREDA ANFRES, MIQUEL
  Resum de tesi: Aquesta tesi presenta el disseny, desenvolupament i validació d'un Sistema Autònom de Seguretat en Vol (Autonomous Flight Safety System, AFSS), concebut per a respondre a les necessitats operatives i reguladores de llançadors reutilitzables a Europa. Impulsada per la transició de coets d'un sol ús a sistemes reutilitzables i per la necessitat de solucions autònomes, la recerca s'ha situat en la intersecció entre tecnologia, seguretat i certificació.El treball ha seguit un enfocament basat en requisits, alineat amb normativa europea i internacional. La revisió de sistemes actuals i marcs reguladors va permetre derivar requisits estructurats mitjançant enginyeria de sistemes basada en models, implementada a ARCÀDIA i SysML. Es va definir una arquitectura en tres capes que va integrar quatre mòduls: navegació, avaluació de dinàmica de vol, presa de decisions i gestió integrada de l'estat del vehicle (IVHM).Cada mòdul va ser implementat i validat de manera independent. El subsistema de navegació va complir requisits de tolerància a pèrdues i va gestionar interrupcions de dades. La dinàmica de vol va integrar comprovacions 3D i prediccions d'impacte amb baix cost computacional. En llançadors reutilitzables, el IVHM va ser essencial: va classificar anomalies amb precisió, equilibrant enfocaments experts i basats en dades, sensibles a la parametrització. La lògica de decisió va executar regles de terminació en condicions nominals i degradades, confirmant robustesa.Una anàlisi RAMS (Reliability, Availability, Maintainability and Safety) va permetre avaluar la maduresa. La navegació i la presa de decisions van ser identificades com a funcions crítiques: la redundància va mitigar riscos, encara que van persistir vulnerabilitats de mode comú. El maquinari es va seleccionar segons criteris de Nivell de Maduresa Tecnològica (TRL), vàlid per a validació en terra en TRL 7, centrat en programari i arquitectura. El maquinari espacial qualificat va quedar fora de l'abast.Les proves d'integració van garantir el funcionament del prototip abans de la campanya en Kiruna per a aconseguir TRL 7, fita europea en AFSS. El prototip va mostrar coherència en processadors, sincronització eficaç entre cadenes redundants i telemetria en temps real. Encara que les càrregues van aconseguir els límits del maquinari, es va validar la cadena completa de programari. No obstant això, sota unes certes condicions la resiliència va dependre d'eleccions algorítmiques, parametrització i marges d'execució.La recerca va demostrar la viabilitat tècnica i reguladora del AFSS, encara que persisteixen reptes. Entre les línies futures destaquen: escalabilitat amb processadors multinucli i qualificats per a l'espai; reforçar navegació enfront d'interferències i suplantació GNSS; estendre el IVHM cap a funcions de pronòstic; i avaluar arquitectures de navegació (IMU sola enfront de IMU/GNSS integrades). Igualment crucial ha estat el progrés institucional: certificar un AFSS exigeix nous marcs reguladors i programes experimentals conjunts que alineïn validació tècnica i evolució normativa.En combinar consciència reguladora, enginyeria rigorosa i validació fins a TRL 7, aquesta tesi aporta un prototip i un full de ruta. Ha demostrat la viabilitat del AFSS i aclarit reptes pendents, oferint una base sòlida per al desplegament segur de la seguretat autònoma en vol en llançadors reutilitzables europeus.
  

Data de lectura: 15/04/2026

• JEBBAD, RAGHDA: Impacts of climate change on the ports of the Southwestern coast of the Alboran Sea
  
  Autor/a: JEBBAD, RAGHDA
  Tesi completa: (contacteu amb l'Escola de Doctorat per confirmar que sou un doctor acreditat i obtenir l'enllaç a la tesi)
  Programa: ENGINYERIA CIVIL
  Departament: Escola Tècnica Superior d'Enginyeria de Camins, Canals i Ports de Barcelona (ETSECCPB)
  Modalitat: Normal
  Data de dipòsit: 18/02/2026
  Data de lectura: 15/04/2026
  Hora de lectura: 11:00
  Lloc de lectura: ETSECCPB, Campus Nord BarcelonaC/ Jordi Girona, edificio B1 aula 005
  Director/a de tesi: MÖSSO ARANDA, OCTAVIO CESAR | SIERRA PEDRICO, JUAN PABLO
  Resum de tesi: El canvi climàtic està alterant les condicions costaneres per a les quals es dissenyen els ports, mitjançant l’augment del nivell del mar i les variacions en els règims d’onatge associats a tempestes. Aquests canvis poden reduir l’operativitat, incrementar els impactes per sobreescolament en estructures exposades i afectar tant l’agitació portuària com el comportament dels dics d’abric. Aquesta tesi desenvolupa un marc aplicat i integrat per traduir projeccions climàtiques en alta mar en indicadors d’impacte a escala portuària i en planificació de vies d’adaptació per als ports mediterranis del Marroc situats al sud-oest del mar d’Alborà.Les condicions d’onatge en alta mar es caracteritzen mitjançant un conjunt de quatre models Med‑CORDEX sota els escenaris RCP4.5 i RCP8.5, i es propaguen cap al litoral amb un model regional SWAN amb anidament a escala portuària. Combinades amb projeccions d’augment del nivell del mar, aquestes forçants s’utilitzen per quantificar quatre indicadors d’impacte portuari: inoperativitat d’atracament basada en la superació del nivell d’aigua en repòs respecte als requisits mínims de francbord; cabal de sobreescolament en estructures exposades; superació de llindars d’agitació dins de la dàrsena; i estabilitat del dic sota forçaments extrems. L’avaluació del sobreescolament s’aplica a vuit ports per establir l’exposició relativa i identificar els més exposats. Es desenvolupen la inoperativitat d’atracament i una estimació indicativa del cost d’elevació de molls per a Tànger‑Med. Per a Al Hoceima es realitza una avaluació multiprocés, juntament amb un estudi aplicat de vies d’adaptació que vincula els nivells d’impacte amb les opcions de resposta al llarg del temps. La tesi també desenvolupa un marc d’avaluació d’incerteses per donar suport a la interpretació de les projeccions d’impactes portuaris induïts per l’onatge.
  

• PUJOL CLOSA, MARIA DEL PILAR: Wave Propagation in Hyperbolic Metamaterial Waveguides
  
  Autor/a: PUJOL CLOSA, MARIA DEL PILAR
  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: 11/03/2026
  Data de lectura: 15/04/2026
  Hora de lectura: 10:00
  Lloc de lectura: ICFO Auditorium
  Director/a de tesi: ARTIGAS GARCIA, DAVID
  Resum de tesi: Les guies d’ona de baixa pèrdua són essencials per als circuits fotònics eficients energèticament, comunicacions òptiques i aplicacions de detecció. Durant l’últim segle, s’han descobert dos fenòmens sense pèrdues: els modes de Dyakonov i els estats lligats en el continu (BICs), en guies d’ones anisotròpiques, on les permitivitats difereixen però tenen el mateix signe. Els metamaterials hiperbòlics (HMMs) presenten anisotropia extrema, amb permitivitats ordinàries i extraordinàries de signes oposats, cosa que permet manipular la llum de manera no convencional. Les seves propietats han atret un gran interès per a aplicacions com la imatge de subdifracció, el control de l’emissió espontània i la millora de les interaccions llum-matèria. Això planteja una pregunta fonamental: pot l’anisotropia hiperbòlica sostenir nous règims de confinament sense pèrdues? La recerca prèvia sobre guies hiperbòliques s’ha limitat a models simplificats o a la propagació al llarg dels eixos principals, deixant altres direccions de propagació i fenòmens associats sense explorar.Per fer front a aquest buit, aquesta tesi desenvolupa un marc computacional semianalític que combina una formulació de matrius de transferència amb el mètode de Newton-Raphson per trobar arrels en el pla complex, i permet el seguiment de modes guiats i amb pèrdues per a direccions de propagació arbitràries. Aquesta eina permet l’exploració sistemàtica d’una àmplia gamma de paràmetres i configuracions difícils d’estudiar.Aquesta tesi proporciona la investigació més exhaustiva actualment de la propagació de la llum en guies hiperbòliques planes. Per primera vegada, aquest treball analitza guies hiperbòliques tant de tipus I com de tipus II per totes les direccions de propagació en el pla i amb orientacions arbitràries de l’eix òptic. Així revela com l’anisotropia hiperbòlica influeix fonamentalment en la polarització, el confinament, l’intercanvi de polarització i l’ordenació de modes, així com en els mecanismes de radiació i la llum lenta associada a transicions topològiques. Estableix tendències generals, identifica nous règims guiats i cartografia els fenòmens en aquests sistemes hiperbòlics.Quan es consideren pèrdues, es du a terme un descobriment clau: els punts de Dirac incrustats en el continu (DECs), una nova classe topològica en sistemes no hermítics. Els DECs sorgeixen en la intersecció lineal d’un BIC protegit per simetria i un BIC interferomètric. En aquest punt, el sistema presenta un valor propi real, dos modes ortogonals i pèrdues radiatives nul·les, i és localment hermític malgrat estar en un entorn no hermític. La presència dels dos BICs impedeix l’existència de punts excepcionals (EPs) i l’arc de Fermi col·lapsa en aquest punt. Atès que els DECs sorgeixen d’interaccions universals de BIC i no de propietats del material, aquest fenomen també existeix en medis no hiperbòlics, amb implicacions en els camps de la fotònica topològica i la física no hermítica.Aquesta tesi demostra la generalitat i fiabilitat del marc computacional en guies de cristall líquid, on les prediccions coincideixen amb observacions experimentals de BICs, i en metasuperfícies σ-quasi-zero, on el codi reprodueix amb precisió resultats publicats. Aquestes validacions confirmen la seva aplicabilitat a configuracions no hiperbòliques.Aquesta tesi estableix una comprensió teòrica i computacional completa de la propagació d’ones en guies HMM planes —per a tipus I i tipus II i totes les direccions de propagació— i descobreix els DECs, amb implicacions que s’estenen més enllà dels medis hiperbòlics. En revelar com l’anisotropia extrema permet nous règims de propagació sense pèrdues, aquest treball amplia la comprensió del confinament de la llum en sistemes oberts altament anisotròpics i proporciona noves vies per al disseny de dispositius fotònics de baixa pèrdua.