Tesis autorizadas para la defensa

ANÁLISIS ESTRUCTURAL

VENGHAUS, HENNING: Advanced Finite Element Methods for Metal Forming and Manufacturing Process Simulation: An Application to Friction Stir Welding Analysis.
Autor/a: VENGHAUS, HENNING
Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
Programa: ANÁLISIS ESTRUCTURAL
Departamento: Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental (DECA)
Modalidad: Compendio de publicaciones
Fecha de depósito: 10/09/2025
Fecha de lectura: 10/11/2025
Hora de lectura: 12:00
Lugar de lectura: Sala Zienkiewich (CIMNE) Building C1, UPC - Campus NorthGran Capitan S/N 08034 Barcelona
Director/a de tesis: CHIUMENTI, MICHELE | BAIGES AZNAR, JOAN | JUHRE, DANIEL
Resumen de tesis: Este trabajo explora los beneficios y desafíos de los métodos de elementos finitos (FEM) avanzados aplicados al conformado de metales y procesos de fabricación. A medida que estos procesos se vuelven cada vez más complejos, el FEM ha emergido como una herramienta crucial. Ayuda a predecir magnitudes físicas, lo que asiste a los ingenieros en la toma de decisiones y mejora la eficiencia de las cadenas de desarrollo y producción.El conformado de metales a menudo implica un comportamiento (casi) isocórico debido a las deformaciones plásticas, lo que puede provocar inestabilidad en el método de elementos finitos estándar.Para abordar este comportamiento isocórico y garantizar la convergencia local de las deformaciones y tensiones, este estudio utiliza formulaciones mixtas de elementos finitos, incluyendo las formulaciones desplazamiento-presión (u/p), desplazamiento-deformación (u/ε) y desplazamiento-presión-deformación desviadora (u/p/e). Para mitigar el alto coste computacional de las formulaciones u/ε y u/p/e, se desarrolla la técnica de Refinamiento Adaptativo de Formulación (AFR). Esta técnica activa selectivamente las formulaciones mejoradas basándose en criterios físicos o estimaciones de error. Se estudia la precisión y la tasa de convergencia del método, y se comparan favorablemente con soluciones de referencia. El método se aplica con éxito al análisis de fallo estructural cuasi-frágil.Este trabajo también aborda la aplicación práctica de métodos numéricos avanzados a problemas complejos de fabricación, en particular la Soldadura por Fricción (Friction Stir Welding, FSW), que es una técnica de soldadura en estado sólido. La FSW se caracteriza por deformaciones isocóricas, tasas de deformación extremadamente altas y un comportamiento del material altamente no lineal y dependiente de la temperatura.Se emplea un Método de Elementos Finitos Incrustado para simplificar el modelado de geometrías complejas y condiciones de contorno móviles. Este método utiliza un marco puramente euleriano y una función de nivel discreta para el modelado de la herramienta, y trabaja directamente con geometrías CAD de herramientas. Los resultados de simulación concuerdan bien con los datos experimentales. Se realiza un estudio paramétrico de los parámetros del proceso para evaluar su impacto en las fuerzas de soldadura y la evolución de la temperatura, demostrando la utilidad de la herramienta en el apoyo a los procesos de desarrollo.Para mejorar la usabilidad, se desarrolla una Interfaz Gráfica de Usuario (GUI) para la creación de archivos de entrada de simulación y la gestión de simulaciones. Además, se implementa un algoritmo de trazado de partículas para visualizar el flujo del material. Este trabajo pretende cerrar la brecha entre la investigación académica y las aplicaciones prácticas de la ingeniería. Proporciona herramientas numéricas avanzadas, pero robustas y eficientes, para la simulación de procesos de conformado de metales y fabricación.

AUTOMÁTICA, ROBÓTICA Y VISIÓN

ESCUDERO RODRIGO, DIEGO: Dealing with the Anchoring Problem in Robotic Kitting using Behavior Trees
Autor/a: ESCUDERO RODRIGO, DIEGO
Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
Programa: AUTOMÁTICA, ROBÓTICA Y VISIÓN
Departamento: Departamento de Ingeniería de Sistemas, Automática e Informática Industrial (ESAII)
Modalidad: Normal
Fecha de depósito: 01/09/2025
Fecha de lectura: 15/10/2025
Hora de lectura: 11:30
Lugar de lectura: Sala Polivalent de l'INTE, Campus Diagonal Sud, Edifici PC (Pavelló C)., ETSEIB, Av. Diagonal, 647 08028 Barcelona
Director/a de tesis: ARANDA LÓPEZ, JUAN | ALQUEZAR MANCHO, RENATO
Resumen de tesis: La fabricación industrial flexible es un método de producción diseñado para adaptarse rápidamente a los cambios en la variedad y el volumen de productos. Esto se logra mediante robots y sistemas de percepción capaces de gestionar una producción de alta variedad y gran volumen, garantizando la calidad y siendo fáciles de programar. Las máquinas flexibles reciben diferentes tipos de piezas mediante sistemas de alimentación, y los tipos utilizados dependen del producto a fabricar. Un paso importante es proporcionar a estas máquinas todas las piezas necesarias para la producción; este paso se denomina "kitting" robótico.El "kitting" robótico consiste en la creación de un surtido de piezas para su posterior uso, que se selecciona de uno o más contenedores con diferentes tipos distribuidos aleatoriamente. El procedimiento consiste en reunir las diferentes piezas que se van a mover y colocarlas en una zona de preparación. En esta zona, las piezas se reensamblan para formar un kit.El objetivo de esta investigación fue desarrollar un marco de anclaje para el "kitting" robótico 'inteligente', una generalización del "kitting" robótico que incorpora símbolos y su manipulación. Dado que se requieren símbolos para resolver este problema, se tuvo que considerar el problema del anclaje. Este marco de anclaje debería permitir a los robots generalistas anclar objetos y acciones necesarios para una nueva tarea, a través de la interacción humano-robot y los mecanismos de aprendizaje.Nuestro marco de anclaje se basa en código generado automáticamente y un enfoque supervisado por humanos. En él, el aprendizaje robótico y la interacción humano-robot se utilizan para anclar percepciones e instrucciones a símbolos durante la fase de puesta en marcha o reconfiguración. La programación genética es una técnica conocida para la generación de código que permite el aprendizaje de programas desde cero. Por lo tanto, se combinó con árboles de comportamiento para anclar acciones simbólicas (p.ej., buscar-pieza) a instrucciones robóticas a nivel sensori-motor (p.ej., mover-brazo-a).Se propone un algoritmo que combina la programación genética con los árboles de comportamiento condicional (GP-CBT). El núcleo del algoritmo está compuesto por operadores genéticos específicos, un criterio de evaluación y el "fallback swapper". Dado que facilitar la interacción con el operador es esencial para nuestro marco, este algoritmo se ha extendido para generar automáticamente nodos de acción, permitir al usuario añadir requisitos de tarea, y actualizar el conocimiento previo a partir de tareas aprendidas anteriormente.

CIENCIA E INGENIERÍA DE MATERIALES

AL ZEYADI, NOORA TALIB MOHAMMED: 3D printing of aluminum alloys under different extrusion techniques
Autor/a: AL ZEYADI, NOORA TALIB MOHAMMED
Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
Programa: CIENCIA E INGENIERÍA DE MATERIALES
Departamento: Departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales (CEM)
Modalidad: Normal
Fecha de depósito: 18/07/2025
Fecha de lectura: 17/11/2025
Hora de lectura: 11:30
Lugar de lectura: UPC Facultat de Matemàtiques i Estadística Campus Diagonal Sud, Carrer de Pau Gargallo, 14, Distrito de Les Corts, 08028 Barcelona SALA D'ACTES
Director/a de tesis: CABRERA MARRERO, JOSE MARIA | FENOLLOSA ARTÉS, FELIP
Resumen de tesis: Esta investigación doctoral evaluó la viabilidad de utilizar diversas materias primas a base de aluminio en la fabricación aditiva (FA) para desarrollar alternativas rentables y respetuosas con el medio ambiente a la fabricación tradicional de metales. El estudio examinó sistemáticamente el filamento AA6061, los gránulos de AlSi10Mg (comerciales y reciclados) y la pasta de polvo de AlSi10Mg mediante tres técnicas de FA: modelado por deposición fundida (FDM), extrusión de tornillo y escritura directa con tinta (DIW). Los objetivos principales fueron optimizar los parámetros de impresión, desligado térmico y sinterización para cada materia prima y técnica de FA, así como evaluar las propiedades mecánicas y microestructuras resultantes de las piezas fabricadas. Para la impresión, el filamento AA6061 procesado mediante FDM alcanzó resultados óptimos con un diámetro de boquilla de 0,8 mm a 205 °C. Los gránulos de AlSi10Mg (comerciales y reciclados) y la pasta de polvo de AlSi10Mg, utilizados en la extrusión de tornillo y DIW, respectivamente, obtuvieron el mejor rendimiento con boquillas de 0,6 mm y temperaturas más bajas. Estas optimizaciones establecieron condiciones de referencia críticas para los pasos de procesamiento posteriores, enfatizando los requisitos específicos de cada material y técnica. El desaglomerado térmico, esencial para eliminar los aglutinantes poliméricos antes de la sinterización, se optimizó para cada materia prima. Para el filamento AA6061, la temperatura más efectiva fue de 550 °C con tiempos de retención de hasta 3 horas. Para los gránulos comerciales de AlSi10Mg, la temperatura de 350 °C durante 3 horas produjo resultados óptimos, condición que también funcionó para los gránulos reciclados y la pasta en polvo. Estos parámetros minimizaron los defectos y prepararon las piezas para una sinterización exitosa. Los parámetros de sinterización se optimizaron rigurosamente para garantizar la densificación y las propiedades mecánicas deseadas. El filamento AA6061 se sinterizó mejor a 635 °C, mientras que los gránulos comerciales de AlSi10Mg y la pasta en polvo alcanzaron resultados óptimos a 600 °C. Los gránulos reciclados de AlSi10Mg alcanzaron su máximo rendimiento a 620 °C. Toda la sinterización se realizó durante 3 horas en atmósfera de nitrógeno con trampas de vacío y oxígeno. El análisis SEM confirmó una mayor densificación y microestructuras uniformes en estas condiciones. Se introdujo una técnica de prensado presinterizado para mejorar aún más la densificación y reducir la porosidad. Este paso mejoró significativamente la densidad relativa de las piezas sinterizadas entre un 19,25 % y un 45,55 %, alcanzando las muestras prensadas densidades de hasta el 93,65 %. Las pruebas mecánicas mostraron que los gránulos reciclados de AlSi10Mg proporcionaron la mayor resistencia a la compresión (168,34 MPa), seguidos de los gránulos comerciales, el filamento AA6061 y la pasta en polvo.
GARCÍA DE ALBÉNIZ LÓPEZ DE ABERÁSTURI, NEREA: Engineering zirconia surfaces with cell instructive and antibacterial properties
Autor/a: GARCÍA DE ALBÉNIZ LÓPEZ DE ABERÁSTURI, NEREA
Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
Programa: CIENCIA E INGENIERÍA DE MATERIALES
Departamento: Departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales (CEM)
Modalidad: Compendio de publicaciones
Fecha de depósito: 29/07/2025
Fecha de lectura: 13/10/2025
Hora de lectura: 10:30
Lugar de lectura: ESCOLA D'ENGINYERIA BARCELONA ESTC/Eduard Maristany, 16 (08019 Barcelona)934137400Planta 2 Aula A A2.13https://meet.google.com/ztp-qftd-pqu
Director/a de tesis: JIMENEZ PIQUÉ, EMILIO | MAS MORUNO, CARLOS
Resumen de tesis: La circona policristalina estabilizada con el 3% mol de yttria (3YTZP) ha generado un creciente interés como alternativa al titanio para los implantes dentales, gracias a su excelente biocompatibilidad, alta resistencia mecánica, resistencia a la corrosión y ventrajas estéticas. A pesar de esto, el éxito clínico de los implantes sigue dependiendo de su capacidad para favorecer simultáneamente la osteointegración y minimizar la colonización bacteriana, un proceso competitivo conocido como ““race for the surface”. Las propiedades superficiales de los implantes, como la topografía, influyen en la respuesta biológica en la interfaz tejido-implante. En particular, las micro- y nanotopografías impactan directamente en la interacción entre las células y el material, pudiendo modular funciones celulares clave como la adhesión, migración, proliferación y diferenciación. Estas características topográficas también afectan la respuesta bacteriana, favoreciendo o reduciendo la colonización mediante efectos antifouling o bactericidas. Por ello, las modificaciones superficiales se han convertido en una estrategia ampliamente explorada para mejorar el rendimiento biológico de los implantes. No obstante, el principal reto sigue siendo diseñar superficies que favorezcan simultáneamente la osteointegración y eviten la adhesión bacteriana.Esta tesis doctoral aborda este reto investigando distintas estrategias de modificación superficial para mejorar el comportamiento biológico de la circona. El objetivo fue crear topografías capaces de mejorar simultáneamente el comportamiento celular y presentar propiedades antibacterianas. En concreto, se crearon y caracterizaron distintas superficies micro- y nanoestructuradas, y se evaluó su comportamiento biológico en términos de la respuesta de células madre mesenquimales humanas (hMSC) y de la adhesión bacteriana de distintas cepas. Previo al trabajo experimental, se realizó una revisión bibliográfica exhaustiva sobre estrategias de modificación topográfica de 3Y-TZP (Capítulo I), con el fin de identificar áreas poco exploradas y seleccionar las técnicas con mayor potencial. A continuación, se aplicaron diferentes técnicas de modificación, incluyendo el ataque con ácido fluorhídrico (HF) para generar nanotopografías (Capítulo II) y el grabado con láser de nanosegundos (ns-) y femtosegundos (fs-) para obtener microestructuras definidas (Capítulo III). También se combinaron estas técnicas para evaluar un posible efecto sinérgico de las topografías jerárquicamente rugosas en la respuesta biológica (Anexo I). Los resultados demostraron que tanto el ataque químico como el grabado láser mejoraron exitosamente el rendimiento biológico de la circona, favoreciendo el comportamiento de las hMSC y reduciendo la adhesión bacteriana. Sin embargo, su combinación no generó un efecto sinérgico. Entre todas las superficies analizadas, el patrón lineal de 3 μm (L3), creado mediante grabado con láser fs-, ofreció el mejor equilibrio, mejorando simultáneamente la adhesión, migración y diferenciación osteogénica de las hMSC, al tiempo que redujo significativamente la adhesión de Staphylococcus aureus y Pseudomonas aeruginosa. Además, este patrón dio lugar al resultado biológico más favorable en condiciones de co-cultivo competitivo. Asimismo, la biofuncionalización de dicha topografía con un péptido multifuncional con secuencias antimicrobianas y de adhesión celular mostró efectos biológicos sinérgicos prometedores (Anexo II). Es importante destacar que estas mejoras se lograron sin comprometer la integridad mecánica de la superficie (Anexo III).En conclusión, esta tesis demuestra que la modificación topográfica de la circona es una estrategia prometedora para mejorar su comportamiento biológico, promoviendo la osteointegración y limitando la adhesión bacteriana. Las investigaciones futuras deberían centrarse en integrar señales bioquímicas, realizar validaciones in vivo y evaluar de forma completa la integridad mecánica.

CIENCIAS DEL MAR

ENRIQUEZ HIDALGO, ANDRES MAURICIO: Decision Support System for Coastal Area Management in Response to Flooding and Coastal Erosion: A Case Study of Tumaco-Nariño
Autor/a: ENRIQUEZ HIDALGO, ANDRES MAURICIO
Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
Programa: CIENCIAS DEL MAR
Departamento: Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental (DECA)
Modalidad: Normal
Fecha de depósito: 18/07/2025
Fecha de lectura: 14/10/2025
Hora de lectura: 16:00
Lugar de lectura: Pontificia Universidad Javeriana Ak 7#40-62 Bogota Colombia
Director/a de tesis: MESTRES RIDGE, MARC | ESPINO INFANTES, MANUEL | TORRES ABELLO, ANDRES EDUARDO
Resumen de tesis: La gestión del riesgo de inundación y erosión en áreas costeras afectadas por procesos de inundación y erosión requiere enfoques integrados y, cuando las condiciones lo permiten, acoplados, que combinen factores físicos, socioeconómicos y culturales. Esta tesis desarrolla una metodología basada en un sistema de soporte de decisiones (DSS), que opera en contextos con escasez de datos y alta incertidumbre. Este DSS integra modelación numérica acoplada (FLOW+SWAN), análisis geoespacial, lógica difusa (FL), aprendizaje automático (ML) y análisis multicriterio (MCDA) con simulaciones Monte Carlo, ofreciendo una plataforma orientada a la caracterización del riesgo y a la priorización espacial de trayectorias de desarrollo (DP) propuestas en el sexto informe (AR6) del Panel Intergubernamental de Cambio Climático (IPCC). Su diseño flexible permite combinar índices que consideran amenaza, vulnerabilidad y exposición, y evaluar las DP, tales como medidas de ingeniería dura, blanda, adaptación del entorno construido, retroceso o avance planificado y soluciones basadas en la naturaleza (NBS), adaptadas a arquetipos costeros.La amenaza de inundación y erosión se estima a partir del nivel del agua adyacente a la costa que supera la elevación del terreno y las pendientes costeras, considerando la altura significativa del oleaje (SWH) y el rango mareal obtenidos mediante modelación numérica, e integrando como factores aditivos la influencia del período pico del oleaje (PWP) y la dirección del oleaje (WDI). El grado de influencia del forzamiento oceánico sobre el desplazamiento de la línea de costa (SLD) analizada a través de 30 años de datos de la colección Landsat 5,7,8 y 9 con CoastSat se cuantifica mediante un bosque aleatorio. La vulnerabilidad se define a partir de la elevación, pendiente del terreno y el índice de vegetación normalizado (NDVI), mientras que la exposición se basa en el uso y cobertura del suelo (LULC) y en los asentamientos humanos (HS); todas estas variables se derivan de imágenes Sentinel-2 procesadas mediante una arquitectura de red neuronal convolucional (ResNet). Estas capas se normalizan y combinan mediante funciones de membresía difusa junto con simulaciones Monte Carlo, lo que permite generar mapas probabilísticos de riesgo derivados de la amenaza, vulnerabilidad y exposición. Paralelamente, las DP se priorizan mediante MCDA, utilizando el método Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution (TOPSIS), potenciado con Monte Carlo para incorporar la incertidumbre asociada al juicio experto. Finalmente, las soluciones óptimas se asignan espacialmente según la distribución del riesgo, los escenarios de aumento del nivel del mar (SSP1-2.6, SSP2-4.5 y SSP5-8.5) proyectados por la NASA, y las proyecciones de LULC y HS para el presente, 2050 y 2100.La metodología desarrollada constituye el principal resultado de esta tesis. En su aplicación a las islas El Morro y Tumaco, en la Bahía de Tumaco (Nariño - Colombia), la asignación espacial de DP evidencia una combinación predominante de NBS, ingeniería suave y adaptación del entorno construido, distribuidas en función del nivel de riesgo, el LULC y los HS. Al comparar escenarios con y sin modelación numérica, se observa que la omisión de esta conduce a una sobreestimación significativa de las áreas en riesgo, lo que implica gestionar aproximadamente 284 hectáreas más de las realmente necesarias. Asimismo, la inclusión del aumento del nivel del mar (SLR) proyectado por los escenarios SSP permite identificar 52 hectáreas adicionales que requieren intervención a largo plazo. Estas diferencias demuestran que el DSS no solo es robusto, sino también flexible, al permitir evaluar escenarios con distintos grados de complejidad técnica y ajustar el umbral de riesgo establecido en este caso en el percentil 95% según el nivel de tolerancia del tomador de decisiones.

FOTÓNICA

FERNÁNDEZ FERNÁNDEZ, GABRIEL: Learning particle dynamics: from diffusion to interactions
Autor/a: FERNÁNDEZ FERNÁNDEZ, GABRIEL
Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
Programa: FOTÓNICA
Departamento: Instituto de Ciencias Fotónicas (ICFO)
Modalidad: Normal
Fecha de depósito: 01/09/2025
Fecha de lectura: pendiente
Hora de lectura: pendiente
Lugar de lectura: pendiente
Director/a de tesis: LEWENSTEIN, MACIEJ | MANZO, CARLO
Resumen de tesis: Entender cómo funciona un sistema complejo a partir de sus componentes, como la invasión de un virus en una célula o la agregación de partículas en un líquido, es una cuestión primordial en el estudio de la naturaleza que proporciona grandes beneficios a nivel biológico. Para resolverla es interesante observar el camino que recorren los componentes de un sistema, pues este posee información valiosa que nos sirve para caracterizarlos y comprender cómo interaccionan entre ellos. Los avances de la última década en el campo del aprendizaje automático (machine learning) ofrecen una herramienta numérica prometedora, ya que permiten la extracción automática de características y relaciones relevantes, al tiempo que predicen el comportamiento del sistema.En esta tesis, nos enfocamos en el análisis de trayectorias de partículas observadas en sistemas complejos, abordando dos aspectos fundamentales: el comportamiento individual aleatorio y, por tanto, difícil de caracterizar, como ocurre en los pulmones, dónde al respirar metemos aire y el oxígeno se difunde hacia los capilares de los alveolos; y el comportamiento debido a múltiples formas de interactuar, desconocidas en algunos casos, como el de una gran bandada de pájaros migrando en conjunto.En particular, consideramos tres problemas:1) la estimación precisa de parámetros que caracterizan la difusión anómala observada en procesos biológicos, 2) la identificación de parámetros considerables para describir procesos estocásticos,y 3) la extracción de la forma funcional de las múltiples fuerzas presentes en sistemas de partículas.Para abordar cada uno de los problemas, desarrollamos un modelo de aprendizaje automático específico diseñado para extraer información significativa a partir de trayectorias, y lo evaluamos rigurosamente en una serie de sistemas simulados con dinámicas conocidas.El primer método, KISTEP, predice propiedades de difusión anómala a cada instante de tiempo, por segmentos de la trayectoria y en el conjunto de trayectorias, facultando un análisis detallado en cada nivel a partir de trayectorias individuales. Con este método hemos participado en el AnDi Challenge 2, una competición científica para comparar métodos computacionales dedicados a caracterizar trayectorias de Movimiento Browniano (MB) fraccional que se asemejan a fenómenos biológicos observados en experimentos como la endocitosis celular o la inmovilización de proteínas.El segundo método, SPIVAE, ayuda a identificar la mínima representación de procesos estocásticos gracias a que es un modelo no supervisado, interpretable y generativo. Además, es capaz de generar nuevas trayectorias que reproducen las características aprendidas del proceso. El análisis realizado con SPIVAE ha revelado los parámetros esperados del MB, el MB fraccionario y el MB confinado, mientras que este ha aprendido una combinación no lineal en el caso del MB escalado.El tercer método, FISGAE, emplea una red neuronal de grafos para inferir de forma no supervisada la forma funcional de las fuerzas que actúan entre partículas. FISGAE ha aprendido con éxito las fuerzas entre 21 partículas interactuando con fuerzas lineales no recíprocas, mientras que en el escenario más complejo de un gas de Lennard-Jones ha aprendido bien la fuerza a distancias cortas.En conclusión, esta investigación proporciona métodos para facilitar el análisis de sistemas de partículas directamente desde sus trayectorias, lo que posibilita obtener información que de otro modo no estaría disponible. Los métodos propuestos tienen el potencial de beneficiar tanto a los investigadores experimentales como a los teóricos, e incluso a los desarrolladores de inteligencia artificial, al procurar una comprensión más completa de los sistemas complejos. Además, los métodos desarrollados están preparados para futuras mejoras, que podrían lograrse mediante la integración de arquitecturas más sofisticadas, allanando así el camino para aplicaciones aún más avanzadas.
KOKABEE, OMID: High-power ultrafast optical parametric oscillators from the visible to mid-infrared
Autor/a: KOKABEE, OMID
Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
Programa: FOTÓNICA
Departamento: Instituto de Ciencias Fotónicas (ICFO)
Modalidad: Normal
Fecha de depósito: 09/07/2025
Fecha de lectura: 11/11/2025
Hora de lectura: 10:00
Lugar de lectura: ICFO Auditorium
Director/a de tesis: EBRAHIM-ZADEH, MAJID
Resumen de tesis: The introduction of electric lighting in Architecture marked a profound transformation in its design conception, establishing artificial light as a fundamental element in the configuration of space. Unlike other artistic and architectural disciplines, artificial architectural lighting lacks a formalised Art History. Existing specialist literature remains largely focused on technical and quantitative aspects, frequently relegating the qualitative dimensions of light in space to a secondary status. Consequently, there is a notable absence of a specific vocabulary capable of accurately describing the qualitative effects of lighting in architecture. This lexical gap hampers the effective communication of lighting-related spatial concepts, ultimately to the detriment of architectural practice. In light of these challenges, and with the aim of improving both design and pedagogical methodologies, this research advocates for the establishment of a dedicated vocabulary for qualitative architectural lighting. It is predicated on the hypothesis that it is feasible to construct a consensual glossary that enables the precise articulation of the formal and spatial attributes of lighting effects within architectural environments. To substantiate this hypothesis, the research sets out two principal objectives: first, to identify the parameters that define the qualitative aspects of lighting and to compile the associated terminological corpus; second, to develop a lexical and visual dictionary in which each term is clearly defined and illustrated, thereby facilitating its comprehension and application in both academic and professional contexts, and contributing to the standardisation of a specific and practical language.The study adopts a qualitative methodological framework, centred on the linguistic analysis of texts describing architectural lighting projects, which have been published in specialised Spanish-language media. A rigorous, systematic, and replicable terminology methodology has been employed, drawing upon established principles from the field of Terminology studies and related research on lighting perception. The process integrates automated term extraction methods, enabling efficient handling of large data sets, and applies linguistic techniques adapted to the visual domain. The research identifies the principal parameters defining the formal qualities of architectural lighting as direction, colour, and distribution, followed by quantity, luminance, sources, informational content, perceptual effects, and others. Among these, the distribution parameter emerges as the most frequently cited and, thus, the most critical for both configuring and describing architectural lighting. Accordingly, the dictionary focuses on the most recurrent terms related to distribution, listed alphabetically as follows: accent lighting, ambient lighting, composed lighting, diffuse lighting, direct lighting, directed lighting, dispersed lighting, focalized lighting, general lighting, grazing lighting, homogeneous lighting, horizontal lighting, indirect lighting, integrated lighting, precise lighting, projected lighting, reflected lighting, uniform lighting, and vertical lighting. It has been demonstrated that each of these terms can be defined in a manner that supports clear, precise, and intelligible communication within architectural lighting discourse. Furthermore, it is feasible to identify corresponding visual representations that exemplify each definition, reinforcing their pedagogical and practical applicability. In conclusion, this research affirms the viability of developing a consensual glossary of terms to imporve the communication of the formal and spatial characteristics of lighting effects within architectural practice, which constitutes a foundational step toward the recognition and standardisation of qualitative lighting vocabulary in the discipline.
MORTIMER, LUKE BAILEY: A Variety of Optimization Techniques Applied In the Context of Quantum Information Theory
Autor/a: MORTIMER, LUKE BAILEY
Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
Programa: FOTÓNICA
Departamento: Instituto de Ciencias Fotónicas (ICFO)
Modalidad: Normal
Fecha de depósito: 01/09/2025
Fecha de lectura: 06/10/2025
Hora de lectura: 11:00
Lugar de lectura: ICFO Auditorium
Director/a de tesis: ACÍN DAL MASCHIO, ANTONIO
Resumen de tesis: La tesis considera varias técnicas de optimización aplicadas en el contexto de la teoría de la información cuántica. Luego de una introducción pedagógica a la teoría de la información cuántica y a la optimización, se abordan tres líneas principales de investigación. La primera es el afamado problema abierto fundamental de las bases mutuamente insesgadas, que consiste en encontrar conjuntos de bases ortonormales que sean iinsesgadas entre sí. Más específicamente, aún se desconoce si es posible encontrar un conjunto de 4 bases mutuamente insesgadas en dimensión 6. Se aplican diversas técnicas de optimización, incluyendo programación semidefinida no lineal, optimización see-saw, relajaciones de programación semidefinida, branch-and-cut, métodos de descenso de gradiente y el método de los multiplicadores de Lagrange, que ofrecen nuevas perspectivas sobre el problema. La segunda línea de investigación se centra en la no localidad de Bell, y más concretamente, en la simplificación de la jerarquía de programas semidefinidos conocida como jerarquía NPA (Navascués-Pironio-Acín), utilizada para encontrar cotas sobre la máxima violación cuántica de las desigualdades de Bell. En el caso de un gran número de entradas por parte, se demuestra una ventaja tanto en memoria como en tiempo frente a los solucionadores más avanzados, combinando diversas técnicas de optimización. La tercera línea de investigación trata sobre la física cuántica de muchos cuerpos, un campo que abarca una amplia variedad de temas. La tesis considera los problemas de acotar los valores esperados de observables en los estados estacionarios de sistemas cuánticos abiertos, encontrar mejores mapeos de fermiones a cúbits y resolver el problema de coloreo de grafos mediante un novedoso algoritmo de optimización inspirado en qudits. En cada caso, se muestra una ventaja en comparación con métodos similares.
WU, YINA: Theoretical aspects of the interaction of free and tunneling electrons with low-dimensional photonic systems
Autor/a: WU, YINA
Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
Programa: FOTÓNICA
Departamento: Instituto de Ciencias Fotónicas (ICFO)
Modalidad: Normal
Fecha de depósito: 10/09/2025
Fecha de lectura: 24/10/2025
Hora de lectura: 10:00
Lugar de lectura: ICFO Auditorium
Director/a de tesis: GARCÍA DE ABAJO, JAVIER
Resumen de tesis: En esta tesis proporcionamos una descripción teórica de cómo los haces de electrones focalizados interactúan con excitaciones de baja energía y generan luz a escala nanométrica, un tema de gran interés en el campo de la nanofotónica. Además, describimos la generación de luz mediante electrones que atraviesan túnel y aplicamos este fenómeno a la detección de analitos a través de los cambios que producen en la intensidad emitida en el campo lejano. En concreto, mediante modelización detallada investigamos el comportamiento plasmónico en materiales nanoestructurados, las respuestas fonónicas en cristales polares y la generación de luz mediante túnel electrónico inelástico. También calculamos la distribución espectral de las pérdidas de energía experimentadas por electrones rápidos que interactúan con estas excitaciones y obtuvimos espectros de pérdidas de energía de electrones con resolución espacial para diversos sistemas. A continuación, resumimos nuestros principales hallazgos:En el Capítulo 2, exploramos que la respuesta plasmónica en el infrarrojo de dímeros de nanocubos de óxido de indio dopado con flúor está controlada por la forma en que los cubos se tocan: los contactos puntuales y de arista producen un modo dipolar singular de baja energía que desaparece cuando se abre el hueco, mientras que los contactos de cara generan un desplazamiento espectral suave. Medidas de espectroscopía de pérdidas de energía de electrones y simulaciones confirman este comportamiento dependiente de la geometría, desafiando la suposición de que todos los dímeros son idénticos. Estos resultados aportan nuevos conocimientos sobre los plasmones de hueco para aplicaciones en sensado y óptica no lineal.En el Capítulo 3, nuestro estudio de nanoelipsoides de nitruro de boro hexagonal muestra que los efectos no locales dominan los fonones polaritones de baja energía cuando el tamaño de partícula desciende por debajo de unas pocas decenas de nanómetros. Un modelo atomístico que incluye interacciones dipolo–dipolo de largo alcance explica tanto los modos confinados en la superficie como los de tipo volumétrico observados mediante microscopía electrónica de transmisión de barrido–espectroscopía de pérdidas de energía de electrones, mientras que un modelo dieléctrico local simple no reproduce la característica superficial. También encontramos que el tamaño finito y la polarización superficial modifican el espectro vibracional. Estos resultados subrayan que cualquier diseño realista de dispositivos de hBN en el infrarrojo medio debe tener en cuenta la dispersión espacial a escala atómica. La integración de microscopía avanzada, teoría atomística y modelización computacional ofrece una hoja de ruta para estudiar excitaciones vibracionales en materiales polares de baja dimensionalidad.En el Capítulo 5, se introdujo un biosensor plasmónico autoiluminado impulsado por túnel electrónico. El dispositivo utiliza una unión túnel metal‑aislante‑metal coronada por una metasuperficie de nanohilos de oro, lo que mejora la conversión de electrones en luz mediante resonancia plasmónica. El sensor desarrollado presenta emisión espacialmente uniforme en áreas extensas y alta sensibilidad para detectar películas poliméricas delgadas y capas biomoleculares. Este trabajo proporciona una plataforma práctica adecuada para biosensado integrado sin necesidad de fuentes de iluminación externas. La fotodetección dependiente del ángulo podría ofrecer perspectivas más profundas sobre las estructuras de modo plasmónico, conduciendo a una mayor selectividad y sensibilidad espectral.La interacción entre sondas electrónicas, excitaciones y generación de luz a escala nanométrica ofrece numerosas oportunidades apasionantes para futuras investigaciones. Creemos que los conocimientos y métodos presentados en esta tesis contribuirán de manera significativa a la exploración de estas prometedoras nuevas direcciones.

INGENIERÍA AMBIENTAL

SAVADKOOHI, MARJAN: An Advanced Control Strategy for Optimizing HVAC System Performance in Non-Residential Buildings
Autor/a: SAVADKOOHI, MARJAN
Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
Programa: INGENIERÍA AMBIENTAL
Departamento: Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental (DECA)
Modalidad: Normal
Fecha de depósito: 10/09/2025
Fecha de lectura: 24/11/2025
Hora de lectura: 11:00
Lugar de lectura: Place: ETSECCPBUPC, Campus NordBuilding C1. Classroom: 002C/Jordi Girona, 1-308034 Barcelona
Director/a de tesis: CASALS CASANOVA, MIQUEL | MACARULLA MARTÍ, MARCEL
Resumen de tesis: Esta tesis doctoral aborda los retos científicos y prácticos en la implementación de sistemas de control avanzados (ACS) para optimizar la climatización (HVAC) en edificios no residenciales. Aunque estrategias como el control predictivo basado en modelos (MPC) y redes neuronales (NN) han mostrado buenos resultados en investigación, su aplicación práctica sigue siendo limitada. Las barreras incluyen la falta de datos históricos, limitaciones técnicas en los sistemas HVAC, ausencia de estandarización en sistemas de gestión energética (BEMS) y baja preparación institucional. Para abordarlas, esta tesis emplea un enfoque dual que combina análisis empírico y experimentación por simulación.Primero, se analiza una encuesta a 676 edificios no residenciales para evaluar las prácticas BEMS, centrándose en control HVAC, almacenamiento de datos y adopción de control predictivo. Aunque sensores y medición inteligente son comunes, solo el 0,6 % usa control predictivo. Se identifican barreras como falta de registro ambiental, sistemas HVAC obsoletos, escasa formación técnica y falta de inversión, especialmente en el sector público.En respuesta, la segunda parte desarrolla y evalúa controladores predictivos basados en NN usando un modelo energético calibrado. Se entrenan ocho modelos con distintos volúmenes de datos históricos para evaluar su impacto en la precisión de predicción y el rendimiento HVAC. Se usan indicadores clave (KPIs) sobre confort térmico y eficiencia energética. Los resultados muestran que entre 1 y 4 meses de datos son necesarios para un rendimiento aceptable, y tras dos años se alcanza un margen de mejora limitada. El preprocesamiento de datos ayuda con pocos datos (<100), pero aporta poco en conjuntos mayores, sugiriendo una utilidad según contexto.El análisis identifica sensibilidades operativas y climáticas. En climas fríos y tras pausas (como lunes), los modelos fallan por falta de datos similares. El rendimiento mejora a mitad de semana y en zonas cálidas, destacando la importancia de datos diversos y adaptados al clima. Comparado con la programación tradicional, los controladores NN mejoran de forma consistente el uso energético y el confort, si hay datos y configuración adecuados.Esta tesis aporta nuevos conocimientos sobre el uso práctico de sistemas inteligentes de control HVAC. Define umbrales mínimos de datos, clarifica el rol del preprocesamiento y ofrece pautas para adaptar los modelos a condiciones climáticas y operativas. También resalta la necesidad de estandarizar la recogida de datos, formar técnicos energéticos y promover la colaboración público-privada. Los hallazgos apoyan la implementación escalable del control predictivo, contribuyendo a la eficiencia energética, la gestión inteligente y la descarbonización de edificios.
TUCI, FRANCESCA: Identification of Critical Issues and Development of Strategies to Increase the Environmental Sustainability of Textile Districts in Europe
Autor/a: TUCI, FRANCESCA
Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
Programa: INGENIERÍA AMBIENTAL
Departamento: Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental (DECA)
Modalidad: Normal
Fecha de depósito: 11/07/2025
Fecha de lectura: 06/10/2025
Hora de lectura: 11:00
Lugar de lectura: Room 138 School of EngineeringVia S.Marta 3, Florence
Director/a de tesis: LOPEZ GRIMAU, VICTOR | GORI, RICCARDO
Resumen de tesis: La industria textil es intensiva en agua. Con un consumo de 200-400 litros de agua por kg de producto, es el 3º mayor consumidor de agua de la UE. El documento de referencia sobre las mejores técnicas disponibles para la industria textil (TXT Bref) destaca que el volumen y carga química del agua descargada son preocupaciones ambientales clave en la UE, incluidas Italia y España. Este estudio aborda los desafíos relacionados con el agua en los distritos textiles de Prato (Italia) y Cataluña (España), buscando desarrollar estrategias de sostenibilidad mediante la gestión innovadora de aguas residuales, el reciclaje de recursos y el tratamiento de lodos. Las conclusiones del TXT BAT introducen niveles de emisión asociados (BAT-AELs) para las descargas directas e indirectas de aguas residuales. Las empresas textiles con descargas indirectas deberán cumplir con estos niveles, a menos que una estación depuradora (EDAR) instalada aguas abajo pueda eliminar los contaminantes. En este estudio, se realizaron cálculos de balance de masa en dos EDAR de Prato para verificar que la eliminación de contaminantes originados en procesos textiles fuera el resultado de un tratamiento eficaz y no solo debido a la dilución. Los resultados confirmaron la eliminación de compuestos como DQO, BiAS, sulfuros, fenoles e hidrocarburos, y reducciones superiores al 50% de Zn, Cu, Ba, Crtot y Sb , aunque los resultados variaron según los procedimientos de muestreo. Las conclusiones del TXT BAT promueven la reutilización y reciclaje para reducir el uso de agua potable y la generación de aguas residuales. Prato, donde se encuentra la mayor planta de reciclaje de aguas residuales de Europa, se enfrenta a problemas relacionados con la elevada dureza de las aguas residuales procedentes de la planta de Baciacavallo. Se demostró que una planta piloto de ultrafiltración-nanofiltración (UF-NF) reduce la dureza del agua en más del 98%, independientemente de las condiciones operativas. Un modelo simplificado del ciclo del cloruro mostró que reemplazar la tecnología de resinas de intercambio iónico, utilizada en Prato para el ablandamiento del agua, por UF-NF reduce la concentración de cloruros, permitiendo el uso del agua reciclada para riego. La investigación también demostró que la NF puede tratar aguas residuales de tintura y reutilizar el permeado en el propio proceso de tintura, evitando el consumo de agua descalcificada y recuperando sales. En un piloto de NF, el tratamiento y reutilización de aguas residuales de la tintura de algodón con colorantes reactivos mostró un ahorro de hasta un 24% de NaCl y un 32% de Na2CO3 sin afectar la reproducibilidad del color. Además, se aplicó una oxidación electroquímica sobre el concentrado de NF, logrando una degradación del color superior al 95%, lo que sugiere la viabilidad de su reutilización y la recuperación de recursos. La disposición de lodos textiles (TXS) en vertederos o su incineración presenta desafíos ambientales. Se realizaron pruebas de potencial bioquímico de metano (BMP) en tres tipos de lodos (municipales, textiles y mixtos) para evaluar la digestión anaeróbica (AD) como tratamiento sostenible. Los resultados demostraron la viabilidad de la AD para la valorización de TXS, con la codigestión como enfoque prometedor para maximizar la producción de biogás. Finalmente, el estudio abordó la contaminación por microplásticos (MP), proponiendo un método para cuantificarlos en aguas residuales. Comprender la eficiencia de las EDAR en la eliminación de MPs es crucial para mitigar esta preocupación emergente. Este estudio propone estrategias para mejorar la sostenibilidad ambiental de los distritos textiles mediante tecnologías como la NF y la AD, reduciendo el uso de recursos, mejorando el tratamiento de aguas residuales y recuperando subproductos. También resalta la necesidad de abordar la presencia de microplásticos con monitoreo avanzado, promoviendo prácticas sostenibles en el sector textil europeo.

INGENIERÍA CIVIL

ALARCÓN FERNÁNDEZ, DANIEL: A model for the aero‐hydro‐servo‐elastic analysis of floating offshore wind turbines based on a co‐rotational formulation
Autor/a: ALARCÓN FERNÁNDEZ, DANIEL
Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
Programa: INGENIERÍA CIVIL
Departamento: Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Caminos, Canales y Puertos de Barcelona (ETSECCPB)
Modalidad: Normal
Fecha de depósito: 12/09/2025
Fecha de lectura: pendiente
Hora de lectura: pendiente
Lugar de lectura: pendiente
Director/a de tesis: MOLINS BORRELL, CLIMENT
Resumen de tesis: En la actualidad existe un número creciente, aunque reducido, de modelos capaces de realizar simulaciones aerohidro‐servo‐elásticas totalmente acopladas en el dominio del tiempo para el análisis de aerogeneradores marinosflotantes (FOWTs). Históricamente, en sus inicios, estos modelos adoptaron ampliamente formulaciones de sistemasmulticuerpo rígidos (RMS) para describir la respuesta dinámica global del sistema en su conjunto. Sin embargo, suincapacidad para determinar el estado interno de tensión‐deformación de los componentes hiperestáticos, junto conla irrupción de conceptos de plataforma con una mayor complejidad estructural, promovió el desarrollo de unasegunda generación de modelos que adoptaron formulaciones de sistemas multicuerpo flexibles (FMS). Cuyaestrategia principal, por ser fundamentalmente una evolución de los primeros, se basó en describir la respuestadinámica de los componentes flexibles mediante la superposición de un análisis deformacional de primer orden sobresu configuración espacial de sólido rígido. Sin embargo, debido a que la industria ha tendido rápidamente en lasúltimas décadas hacia aerogeneradores más grandes y más potentes, algunos componentes del sistema hanaumentado en esbeltez y flexibilidad. Como por ejemplo las palas del rotor o la torre, que están empezando a requerirla adopción de análisis no lineales para evaluar adecuadamente su respuesta dinámica y su estado tensional interno.En este contexto, hoy en día existe un número incipiente pero reducido de modelos capaces de realizar análisisdinámicos estructurales no lineales totalmente acoplados de FOWTs. Sin embargo, en su mayoría están estrictamenterestringidos a elementos unidimensionales del tipo viga, lo que obliga a la adopción de procedimientos de mapeo decargas locales aproximadas durante la fase de diseño de detalle. Por esa razón, en la presente Tesis se propone unnuevo modelo avanzado completamente acoplado basado en el Método de los Elementos Finitos (FEM). Cuyasprincipales ventajas radican en la capacidad de realizar análisis dinámicos no lineales en el dominio del tiempo demodelos estructurales complejos compuestos por múltiples elementos finitos de diferente naturaleza. Estacaracterística permite una definición más precisa del comportamiento estructural real y, por tanto, conduce a unadescripción más detallada del estado interno tenso‐deformacional sin la necesidad de adoptar técnicas adicionales.Las ecuaciones de equilibrio subyacentes del modelo se basan en el método Co‐Rotacional Independiente delElemento (EICR), cuyos fundamentos se establecieron en el trabajo desarrollado por C. C. Rankin y F. A. Brogan en ladécada de 1980 y posteriormente fue readaptado y mejorado por C. A. Felippa y B. Haugen en la década del 2000.Sin embargo, debido a que el método inicialmente se centró en análisis estructurales cuasi‐estáticos no lineales, enel marco de la presente tesis se ha desarrollado una extensión detallada y consistente del mismo para el análisisdinámico no lineal mediante la teoría de la mecánica de medios continuos.Para evaluar el rendimiento del modelo estructural propuesto, éste se ha verificado en base a un conjunto deejemplos de referencia disponibles en la literatura del análisis dinámico no lineal de cuerpos flexibles mediante lamecánica computacional. Mientras que el modelo aero‐hidro‐servo‐elástico totalmente acoplado para el análisis deFOWTs ha sido validado en base a los datos experimentales proporcionados en el marco del proyecto internacionalOffshore Code Comparison, Collaboration, Continued, with Correlation and unCertainty (OC6) promovido por laAgencia Internacional de Energía (IEA).

INGENIERÍA DE LA CONSTRUCCIÓN

SANG, XIAOHAN: Real-time Data-driven Safety Assessment for Building Structures
Autor/a: SANG, XIAOHAN
Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
Programa: INGENIERÍA DE LA CONSTRUCCIÓN
Departamento: Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental (DECA)
Modalidad: Convenio Cotutela + Compendio de publicaciones
Fecha de depósito: 10/09/2025
Fecha de lectura: pendiente
Hora de lectura: pendiente
Lugar de lectura: pendiente
Director/a de tesis: KONG, QINGZHAO | ROCA FABREGAT, PEDRO
Resumen de tesis: El mecanismo de evolución del comportamiento estructural sigue siendo un tema de investigación fundamental en la mecánica estructural. Las fisuras, como indicadores de deterioro del comportamiento, se manifiestan físicamente a escala mesoscópica como procesos de iniciación y propagación de grietas, mientras que a escala macroscópica se corresponden con respuestas globales de degradación de rigidez estructural y atenuación de la capacidad portante. Los métodos tradicionales de inspección manual requieren mucho tiempo y esfuerzo, y los datos obtenidos suelen ser inadecuados para su aplicación directa en el análisis de la evolución estructural. En consecuencia, este estudio se centra en desarrollar metodologías de evolución del comportamiento para edificios dañados por fisuras, con el objetivo de mejorar la eficiencia de la evaluación y proporcionar un apoyo sólido para la gestión de seguridad a lo largo del ciclo de vida de grandes estructuras edilicias urbanas.Esta investigación aborda principalmente la predicción de la evolución de fisuras, técnicas de modelado de elementos finitos con fisuras incrustadas, métodos rápidos de modelado de elementos finitos y enfoques automatizados de incrustación de fisuras. En primer lugar, basándose en las características de curvatura de los elementos de hormigón armado (HA), se propone un método para predecir la ubicación de fisuras según las variaciones de curvatura, cuya precisión se valida mediante ensayos de flexión en cuatro puntos. En segundo lugar, para mejorar aún más la precisión de la predicción, se introduce un método de predicción de fisuras sin condiciones iniciales. Este enfoque, fundamentado en la teoría no lineal del deslizamiento de adherencia, es capaz de describir escenarios extremos de despegue entre la armadura y el hormigón, y su viabilidad se verifica experimentalmente.En relación con la incrustación de fisuras en modelos de elementos finitos, este estudio presenta un método para calcular la matriz de flexibilidad de elementos fisurados basado en la teoría de la tasa de liberación de energía de deformación, junto con técnicas de modificación adaptables a diversas condiciones de contorno. Simultáneamente, se propone un novedoso método de simulación que utiliza elementos resorte no lineales para estructuras de mampostería no reforzada, y su eficacia se valida experimentalmente. Sobre esta base, se desarrolla además un método para incrustar fisuras en estructuras de mampostería. Este método simula las alteraciones en el comportamiento tenso-compresivo y cortante de los elementos fisurados mediante el ajuste de las propiedades mecánicas de los elementos planos y los elementos resorte.Finalmente, se propone un método de modelado de elementos finitos modular, geométricamente adaptable y basado en datos de visión por computadora. Esta técnica permite la adquisición rápida de información geométrica de estructuras porticadas, facilitando un modelado rápido y una evaluación del estado. Adicionalmente, para abordar el desafío de la incrustación automatizada de fisuras en elementos finitos, se introduce un método de incrustación de fisuras etiquetadas. Al asignar etiquetas que contienen información sobre la posición, orientación y condiciones de contorno de las fisuras, se logra una integración rápida de los datos de fisuras.En resumen, este estudio logra avances significativos en los métodos de análisis del comportamiento de edificios dañados. Establece formulaciones teóricas para la predicción de la ubicación de fisuras y desarrolla enfoques de modelado para vigas, columnas y muros dañados, sentando así una base científica para la construcción de un marco de análisis de la evolución del comportamiento estructural.

INGENIERÍA DEL TERRENO

MONCADA RAMÍREZ, ANÍBAL ANDRÉS: Coupled modelling and sustainability assessment of polymeric reinforced soil retaining structures subjected to environmental conditions
Autor/a: MONCADA RAMÍREZ, ANÍBAL ANDRÉS
Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
Programa: INGENIERÍA DEL TERRENO
Departamento: Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental (DECA)
Modalidad: Normal
Fecha de depósito: 05/09/2025
Fecha de lectura: 20/10/2025
Hora de lectura: 11:00
Lugar de lectura: ETSECCPB.UPC, Campus NordBuilding C2. Classroom: 212C/Jordi Girona, 1-308034 Barcelona
Director/a de tesis: PUIG DAMIANS, IVAN | OLIVELLA PASTALLE, SEBASTIAN
Resumen de tesis: Esta Tesis se centra en las estructuras de suelo reforzado con elementos de refuerzo poliméricos (o geosintéticos). Este tipo de materiales ha mostrado tener una respuesta mecánica dependiente del tiempo, la carga, la temperatura y, hasta cierto punto, la humedad. Dependiendo de la ubicación geográfica de la estructura, las condiciones de temperatura y humedad relativa en el aire y en el suelo pueden variar ampliamente. Además, las condiciones actuales de cambio climático, que se prevé empeoren con el tiempo, han mostrado cambios drásticos en los patrones climáticos locales y globales. Dichos cambios generan una necesidad inmediata de comprender como responderán las estructuras de suelo reforzado sometidas a diferentes condiciones climáticas. Dentro del marco de la Tesis, se llevaron a cabo simulaciones numéricas termo-hidráulicas para comprender cómo influyen diferentes climas (o condiciones atmosféricas) en las condiciones internas de una masa de suelo reforzado, es decir, la temperatura, el contenido de humedad y el grado de saturación. Los resultados permiten comprender mejor la respuesta del suelo a los cambios de las condiciones atmosféricas y constituyen un valioso precursor para futuras modelizaciónes.Se realizaron ensayos de extracción utilizando refuerzos de bandas de poliéster para estudiar el efecto de la temperatura del suelo en la respuesta suelo-refuerzo (es decir, la resistencia a la extracción y los factores de interacción de fricción). Asimismo, se consideraron diferentes geometrías, presiones verticales y técnicas de instalación para evaluar la respuesta global al arrancamiento de los refuerzos, los posibles daños debidos a los desplazamientos, así como la rigidez y extensibilidad del refuerzo. Los resultados son útiles tanto de un punto de vista científico y profesional, permitiendo determinar el factor de interacción suelo-refuerzo en una amplia gama de condiciones, y proporcionando una mejor comprensión de las dependencias térmicas en refuerzos de poliéster.Frente a escenarios de carga constante, los materiales poliméricos presentarán deformaciones a largo plazo. Este fenómeno, también conocido como fluencia (o fluencia lenta), dependerá del nivel de carga, el tiempo, y las condiciones de del entorno (por ejemplo, temperatura). Los modelos analíticos y numéricos suelen basarse en la selección de un valor de rigidez único para determinar la respuesta de estructuras de suelo reforzado. La selección de este valor no es trivial. Se desarrolló un modelo constitutivo viscoplástico acoplado con dependencias de temperatura, carga y humedad relativa enfocado en la simulación de la despuesta a largo plazo de refuerzos poliméricos. Los parámetros del modelo se calibraron utilizando un amplio conjunto de datos de curvas maestras de fluencia medidas en laboratorio y posteriormente se implementaron en un software de elementos finitos.Los materiales poliméricos abarcan una amplia gama de soluciones en la ingeniería geotécnica. Una ventaja clave de estos materiales es su reducido impacto ambiental, atribuido a la reducción del uso de material de relleno y los consiguientes esfuerzos de transporte del mismo. Esta Tesis va un paso más allá del impacto ambiental, centrándose en la evaluación de la sostenibilidad de los muros de suelo reforzado. Para ello, se han analizado diferentes elementos de revestimiento y alternativas de material de relleno. Las evaluaciones incluyen requisitos medioambientales, sociales/funcionales y económicos. Para los requisitos medioambientales y económicos se utilizó un enfoque probabilístico. Los resultados utilizan escenarios idealizados para evidenciar las ventajas y/o desventajas de diferentes alternativas para muros de suelo reforzado con paramentos rígidos. Por último, el procedimiento y los resultados sirven de ejemplo y/o punto de partida para futuras evaluaciones de sostenibilidad, que se espera sean determinantes en futuros proyectos geotécnicos.
YAZDANI CHERATI, DAVOOD: Hydromechanical Simulation of Argillaceous Rocks for Radioactive Waste Disposal Applications
Autor/a: YAZDANI CHERATI, DAVOOD
Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
Programa: INGENIERÍA DEL TERRENO
Departamento: Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental (DECA)
Modalidad: Normal
Fecha de depósito: 28/07/2025
Fecha de lectura: pendiente
Hora de lectura: pendiente
Lugar de lectura: pendiente
Director/a de tesis: VAUNAT, JEAN | GENS SOLE, ANTONIO
Resumen de tesis: Las lutitas arcillosas están compuestas principalmente por partículas de arcilla de origen sedimentario y contienen una cantidad considerable de cemento precipitado químicamente, a menudo carbonato de calcio, que actúa como agente aglutinante. Debido a sus propiedades favorables—como baja permeabilidad, difusión molecular mínima, capacidad de auto-obturación y alta capacidad de retención de radionúclidos—se consideran geomateriales hospedadores adecuados para la disposición geológica profunda de residuos radiactivos. Sin embargo, las fracturas dentro de estos geomateriales, inducidas por excavaciones o procesos posteriores a la disposición, pueden crear vías preferenciales para la migración de radionúclidos, lo que podría influir en el desempeño del sistema de disposición. Por lo tanto, estos problemas deben ser evaluados numéricamente. No obstante, debido a su comportamiento complejo, modelar las rocas arcillosas representa un desafío considerable. Bajo esfuerzos de corte, estos geomateriales presentan anisotropía, fluencia (creep) y una falla cuasi-frágil caracterizada por un notable ablandamiento post-pico y localización de deformaciones. Este estudio tiene como objetivo investigar la respuesta hidromecánica de las lutitas arcillosas del Callovo-Oxfordiano (COx) ante ensayos de laboratorio, excavaciones en campo y procesos posteriores a la disposición, utilizando los modelos de argilita implementados en el programa CODE-BRIGHT. Se adoptan dichos modelos de argilita ya que reproducen eficazmente las características clave de los materiales arcillosos. Además, a lo largo de esta tesis se aplican varios otros modelos constitutivos para simular el comportamiento de materiales que interactúan con el COx, incluidos soportes blandos y rígidos, así como materiales expansivos. Los resultados de esta tesis proporcionan una visión significativa del comportamiento hidromecánico de las rocas arcillosas, contribuyendo así a una evaluación más precisa del proceso de disposición.

INGENIERÍA ELECTRÓNICA

CAMÓS VIDAL, ROBERT: Design and characterization of an unobtrusive ECG monitoring system for wheelchairs
Autor/a: CAMÓS VIDAL, ROBERT
Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
Programa: INGENIERÍA ELECTRÓNICA
Departamento: Departamento de Ingeniería Electrónica (EEL)
Modalidad: Normal
Fecha de depósito: 16/09/2025
Fecha de lectura: pendiente
Hora de lectura: pendiente
Lugar de lectura: pendiente
Director/a de tesis: ROSELL FERRER, FRANCISCO JAVIER | SUDRIA ANDREU, ANTONI
Resumen de tesis: Este trabajo se llevó a cabo en el marco del programa “Doctorats Industrials”, en colaboración con Regner Engineering S.L., una empresa especializada en la fabricación de soluciones para sillas de ruedas, y la Universitat Politècnica de Catalunya.Dado que las enfermedades cardiovasculares (ECV) siguen siendo la principal causa de muerte a nivel mundial, y que las personas con discapacidad presentan un riesgo aumentado, la necesidad de una monitorización cardíaca continua y no intrusiva se vuelve urgente.Se analizaron tres mercados de alto crecimiento relevantes para la monitorización electrocardiográfica (ECG) en sillas de ruedas. En primer lugar, el mercado global de sillas de ruedas está creciendo de forma constante, con una fuerte demanda de modelos eléctricos. En segundo lugar, los mercados de dispositivos vestibles y dispositivos médicos vestibles están expandiéndose rápidamente, impulsados por los avances en la integración de sensores y las necesidades sanitarias. Por último, los sectores de salud móvil (mHealth) y del Internet de las cosas para la salud (IoHT) están experimentando un importante crecimiento debido a las tendencias en salud digital y monitorización remota. En conjunto, estos mercados destacan un fuerte potencial comercial para el sistema propuesto.Esta tesis doctoral presenta el diseño y la validación de un novedoso sistema de monitorización ECG no intrusivo, completamente integrado en una silla de ruedas y adaptado a las necesidades diarias de personas con movilidad reducida.La solución desarrollada integra sensores ECG de una sola derivación en los reposabrazos de la silla, utilizando electrodos activos alimentados mediante una fuente flotante (bootstrapped, en inglés) para garantizar una impedancia de entrada muy elevada y una alta relación de rechazo de modo común (CMRR), incluso ante desajustes de impedancia entre electrodos. Este diseño permite que el sistema funcione tanto con contacto directo conductivo (similar a electrodos secos) como con acoplamiento capacitivo indirecto (a través de la ropa), sin requerir modificaciones en el hardware.Además, el sensor ECG incluye un circuito de protección contra descargas electrostáticas (ESD), conforme con la norma IEC 61000-4-2, precisamente diseñado y simulado con precisión para no degradar la alta impedancia de entrada. El sistema también incorpora conectividad Bluetooth y un backend modular, con miras a su escalabilidad futura y aplicación industrial.La caracterización del sensor se realizó mediante un montaje experimental original, con un acoplamiento en AC del sensor dentro de una jaula de Faraday, lo que permitió medir valores muy altos de impedancia de entrada a bajas frecuencias, es decir, 191 fF a 50 Hz, y relaciones de rechazo de modo común (CMRR) de hasta 76,1 dB. Las pruebas de registro de ECG reales, con un voluntario que vestía una camiseta de algodón, confirmaron una adquisición precisa de la señal, con una amplitud RMS de 117 µV para el ECG y una relación señal-ruido (SNR) de 31 dB.La investigación alcanzó con éxito sus objetivos, diseñando y validando un sistema fiable de ECG no intrusivo para sillas de ruedas, cumpliendo tanto los estándares clínicos como los industriales. Establece una base sólida para futuros desarrollos en monitorización de la salud. La solución propuesta sienta las bases para su futura integración en sillas, camas, asientos de vehículos e incluso tecnologías vestibles. Representa un avance importante hacia una monitorización ECG fiable y no intrusiva para personas con movilidad reducida, con un enfoque hacia la comercialización y el entorno clínico.

INTELIGENCIA ARTIFICIAL

BAGHERZADE GHAZVINI, MINA: A Data-driven Intelligent Decision Support Framework for Process Operation Management. An Application to Gas Turbine Process.
Autor/a: BAGHERZADE GHAZVINI, MINA
Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
Programa: INTELIGENCIA ARTIFICIAL
Departamento: Departamento de Ciencias de la Computación (CS)
Modalidad: Normal
Fecha de depósito: 25/07/2025
Fecha de lectura: pendiente
Hora de lectura: pendiente
Lugar de lectura: pendiente
Director/a de tesis: SANCHEZ MARRE, MIQUEL | ANGULO BAHON, CECILIO
Resumen de tesis: Esta tesis presenta un marco de trabajo basado en datos para mejorar la gestión y mantenimiento de procesos industriales, ejemplificado a través de un caso de estudio que involucra turbinas de gas. La investigación se centra en varias áreas clave: preprocesamiento de datos de operación, identificación de modos de operación, análisis de transiciones entre estos modos de operación y detección de patrones para mantenimiento predictivo. La propuesta de investigación comienza con un preprocesamiento detallado de los datos para asegurar su calidad y usabilidad. A continuación, presenta métodos para reconocer automáticamente modos de operación distintos utilizando un conjunto de técnicas de agrupación (“clustering”). La investigación también explora el modelado de transiciones entre estos estados de operación, capturando la naturaleza dinámica de los procesos industriales. Además, se propone el método del “Perfil de Matriz basado en Clústers” para detectar patrones de operación significativos que indican problemas potenciales o eficiencias, esencial para desarrollar estrategias de mantenimiento predictivo. En general, el marco desarrollado en esta tesis ofrece un enfoque sistemático para mejorar la toma de decisiones, la fiabilidad y la eficiencia en la gestión de procesos industriales. Aunque inicialmente aplicado a turbinas de gas, este marco tiene un amplio potencial de aplicación a diversos sistemas industriales.
POU MULET, BARTOMEU: Supervised and Reinforcement Learning for Extreme Adaptive Optics with Application to Exoplanet Imaging
Autor/a: POU MULET, BARTOMEU
Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
Programa: INTELIGENCIA ARTIFICIAL
Departamento: Departamento de Ciencias de la Computación (CS)
Modalidad: Convenio Cotutela
Fecha de depósito: 05/09/2025
Fecha de lectura: 06/10/2025
Hora de lectura: 15:00
Lugar de lectura: Sala d'actes Marti Recover de la FIB
Director/a de tesis: MARTÍN MUÑOZ, MARIO | GRATADOUR, DAMIEN | QUIÑONES MORENO, EDUARDO
Resumen de tesis: Esta tesis demuestra que aplicar una combinación de modelos de aprendizaje profundo (AP) en el campo de óptica adaptativa (OA), cada uno dirigido a un tipo de error presente en la OA, puede incrementar significativamente el rendimiento, proporcionando a los telescopios una mejor resolución angular. La primera parte de esta tesis se centra en desarrollar modelos de AP para mitigar errores específicos dentro del circuito de OA. Estos incluyen un modelo de aprendizaje por refuerzo entrenado en línea para reducir el error temporal (causado por la evolución atmosférica y el retraso del sistema de control) y modelos de aprendizaje supervisado entrenados fuera de línea para corregir errores no lineales (que aparecen debido a las no linealidades de un sensor específico) y ruido. Cada capítulo proporciona un análisis exhaustivo para interpretar el comportamiento de estos modelos de AP y demuestra mejoras sobre los métodos de referencia seleccionados. Como conclusión de la primera parte, mostramos la aplicación de estos métodos a la observación directa de exoplanetas. En la segunda parte, cambiamos el foco a desplegar estos métodos en sistemas reales. Por ello, adaptamos el entorno de trabajo COSMIC para dar soporte a redes neuronales y optimizamos los tiempos de entrenamiento e inferencia con la introducción de librerías especializadas (como TensorRT) o reduciendo la precisión de punto flotante. En conjunto, la integración de modelos de aprendizaje profundo, cada uno enfocado en distintas fuentes de error dentro del bucle de óptica adaptativa, junto con la implementación en tiempo real, permite avanzar hacia una óptica adaptativa extrema, con prometedoras implicaciones para la obtención de imágenes de alto contraste y la detección directa de exoplanetas.

RECURSOS NATURALES Y MEDIO AMBIENTE

SAVADKOOHI, MARJAN: Evaluating harmonized equivalent black carbon mass concentration and source apportionment for air quality assessment
Autor/a: SAVADKOOHI, MARJAN
Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
Programa: RECURSOS NATURALES Y MEDIO AMBIENTE
Departamento: Departamento de Ingeniería Minera, Industrial y TIC (EMIT)
Modalidad: Compendio de publicaciones
Fecha de depósito: 26/06/2025
Fecha de lectura: 06/10/2025
Hora de lectura: 11:00
Lugar de lectura: Sala Multimèdia B3 - Escola Tècnica Superior d'Enginyeria de Telecomunicació de Barcelona
Director/a de tesis: PANDOLFI, MARCO | ALASTUEY UROS, JOSE ANDRES
Resumen de tesis: El carbono negro (BC), estimado de medidas de absorción óptica, se ha convertido en una métrica clave de calidad del aire (AQ) por su impacto en el clima y la salud. Dado que no puede medirse directamente, su estimación conlleva inconsistencias. La nueva directiva europea sobre AQ exige su control en supersitios de monitoreo y lo recomienda en zonas críticas de contaminación atmosférica, definiéndolo como aerosoles carbonosos medidos por absorción de luz. En ciencia atmosférica, el carbono negro equivalente (eBC) es la concentración de masa derivada de la atenuación de luz por partículas en filtros, medida mediante fotómetros de absorción (FAP). La atenuación se convierte en coeficiente de absorción (babs) y luego en eBC, usando valores predefinidos de absorción de masa (MAC), o calibradas con carbono elemental (EC). Aunque hay avances regulatorios, persisten retos para cuantificar eBC e identificar fuentes por la falta de un método de referencia y diferencias operativas entre ubicaciones. Esta tesis aborda esas limitaciones armonizando mediciones, refinando la estimación de eBC y mejorando métodos de contribución de fuentes, integrando herramientas computacionales avanzadas para mejorar la interpretabilidad de las medidas de eBC.Se analizaron datos de eBC ambiental de más de 50 sitios en Europa de fondo urbano (UB), tráfico (TR), suburbano (SUB) y fondo regional (RB) para estudiar variabilidad espacial y temporal. En la primera fase, las mediciones armonizadas mostraron una disminución clara de eBC: TR > UB > SUB > RB, con un gradiente norte consistente con otros contaminantes. Se observó gran variabilidad estacional, con picos en invierno en UB y SUB por el uso de calefacciones domésticas y mezcla atmosférica reducida. Esta metodología también se aplicó en EE.UU., donde redujeron las emisiones de gasolina y diésel, pero aumentó el eBC por incendios forestales. Se estimó eBC por fuentes líquidas (eBCLF) y sólidas (eBCSF) con datos del Aethalómetro (AE33) y el modelo común del Aethalómetro. Aunque tiene limitaciones, el método mostró dominio de eBCLF, mientras eBCSF se mantuvo estable. La tendencia decreciente de eBCLF se vinculó con la reducción del diésel, mientras que eBCSF se mantuvo o subió, indicando uso persistente de combustibles sólidos. En la segunda fase se exploró la variabilidad espacio-temporal de los MAC según sitio e instrumento, usando datos conjuntos de EC y absorción. El uso de MAC nominales sobreestimó el eBC hasta un 50%, mientras que los MAC específicos mejoraron la precisión. La fuerte dependencia estacional indicó necesidad de calibración continua. En la tercera fase, se refinaron las contribuciones de fuente derivando exponentes de absorción (AAE) específicos por sitio usando los datos del AE33. Un método percentil validado con trazadores químicos permitió estimar AAELF y AAESF. Los resultados mostraron que valores fijos de AAE no son aplicables universalmente, lo que refuerza el uso de valores específicos por sitio y estación. Finalmente, la integración de datos ópticos y químicos con análisis de factores mejoró la estimación de fuentes. Se desarrollaron modelos de aprendizaje automático como sensores virtuales de eBC, con buena transferencia entre sitios y utilidad para monitoreo AQ. Esta tesis sienta las bases para una estandarización del monitoreo de eBC, apoyando su inclusión como contaminante regulado y reforzando su papel en políticas de aire y clima.
YOUSEFIAN, MOHAMMAD: Evaluating the Impact of Corporate Social Responsibility on Financial Performance, Productivity, and Critical Success Factors in the European Mining Industry
Autor/a: YOUSEFIAN, MOHAMMAD
Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
Programa: RECURSOS NATURALES Y MEDIO AMBIENTE
Departamento: Departamento de Ingeniería Minera, Industrial y TIC (EMIT)
Modalidad: Normal
Fecha de depósito: 16/09/2025
Fecha de lectura: 21/10/2025
Hora de lectura: 10:00
Lugar de lectura: Sala d'actes Escola Politècnica Superior d'Enginyeria de Manresa. EPSEM
Director/a de tesis: BASCOMPTA MASSANÈS, MARC | SANMIQUEL PERA, LLUIS
Resumen de tesis: Las prácticas empresariales responsables y éticas han adquirido importancia, especialmente a través de la Responsabilidad Social Corporativa (RSC). Durante cuatro décadas, la divulgación de la RSC ha evolucionado significativamente, apareciendo cada vez más en informes específicos. Cada sector económico ha establecido prácticas y estándares distintos de RSC, incluido el sector minero. En Europa, la RSC es principalmente voluntaria para las pequeñas y medianas empresas (PYME), mientras que las empresas más grandes siguen pautas internacionalmente reconocidas, las PYME dudan en adoptar la RSC debido a implicaciones financieras poco claras. A pesar de su escala modesta, la minería europea es esencial para alcanzar la sostenibilidad y la transición hacia una economía circular.Esta tesis investiga el impacto de la RSC en el crecimiento económico y la gestión dentro del sector minero europeo, examinando específicamente indicadores macroeconómicos y microeconómicos, el desempeño financiero y la toma de decisiones. Se analizaron datos de 45 empresas mineras europeas cotizadas en bolsa entre 2018 y 2021, utilizando análisis de contenido y modelos de regresión de panel con efectos fijos. Los indicadores financieros estudiados incluyen el retorno sobre activos (ROA), retorno sobre el patrimonio (ROE), margen neto de beneficio (NPM), la Q de Tobin y la productividad laboral, junto con calificaciones de RSC de CSRHub. Los resultados revelaron una relación consistentemente positiva entre el desempeño en RSC y los indicadores financieros, así como efectos parcialmente positivos en la productividad laboral. Además, se estudió la relación entre la RSC y la Productividad Total de los Factores (PTF) utilizando el Análisis Envolvente de Datos (DEA) y análisis de regresión de panel en datos de 40 empresas mineras y del Banco Mundial. Los hallazgos indicaron que las iniciativas de RSC influyen positivamente en la PTF, identificándose la transparencia, la capacitación, la salud y seguridad, y la gestión de recursos como factores significativos. Finalmente, la investigación identificó Factores Críticos de Éxito (FCE) para la implementación exitosa de la RSC utilizando metodologías Fuzzy Delphi y Decision-Making Trial and Evaluation Laboratory (DEMATEL). Un panel de expertos refinó 16 factores iniciales a 12, destacando la conservación de la biodiversidad, la gestión de residuos y la eficiencia energética como los factores críticos más importantes y fuertemente interrelacionados con otros elementos de la RSC. Este estudio integral destaca el valor de la RSC para mejorar el desempeño financiero y económico en la industria minera europea, y proporciona un marco claro para la implementación efectiva de la RSC.

SOSTENIBILIDAD

ROURA SALIETTI, MIREYA: Reuse of ICT devices as commons: A property rights governance model for collective access
Autor/a: ROURA SALIETTI, MIREYA
Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
Programa: SOSTENIBILIDAD
Departamento: Instituto Universitario de Investigación en Ciencia y Tecnologías de la Sostenibilidad (IS.UPC)
Modalidad: Normal
Fecha de depósito: 15/07/2025
Fecha de lectura: 09/10/2025
Hora de lectura: 11:00
Lugar de lectura: Campus Nord, C6-E106
Director/a de tesis:
Resumen de tesis: Comprender el papel de los derechos de propiedad en la gestión de los dispositivos de Tecnologías de la Información y la Comunicación, principalmente ordenadores, es fundamental para abordar el desperdicio de recursos y alcanzar los objetivos de inclusión digital y sostenibilidad. Aunque la adquisición, el uso y la disposición de los dispositivos TIC están predominantemente regidos por la propiedad individual, los ecosistemas de reutilización demuestran beneficios significativos. En dichos ecosistemas, diversos actores colaboran para recuperar dispositivos TIC descartados, reacondicionarlos, mantenerlos y entregarlos a poblaciones vulnerables a un costo ambiental y económico mínimo.Basada en la teoría de los Recursos de Uso Común, esta tesis introduce un modelo que aplica un enfoque de propiedad comunitaria para gobernar la reutilización de dispositivos TIC, utilizando el marco del paquete de derechos para organizar y gestionar los ecosistemas de reutilización. Basado en la iniciativa eReuse, desarrollada mediante investigación-acción por una comunidad multilateral involucrada en el reacondicionamiento de ordenadores para la inclusión social en España, el modelo captura patrones de acción colectiva, clasifica a los participantes según sus roles y mapea los derechos de propiedad que subyacen a sus interacciones, asegurando relaciones justas dentro del ecosistema. Para evaluar su idoneidad y aplicación en contextos iberoamericanos, el modelo fue evaluado en tres ecosistemas de reutilización en Argentina y Uruguay. Los resultados indican que, aunque a menudo es necesaria una adaptación local, el modelo funciona en la práctica y muestra un gran potencial para informar el diseño de gobernanza en ecosistemas de reutilización TIC culturalmente alineados.El modelo se operacionaliza a través de dos herramientas digitales, DeviceHub y Workbench, que facilitan la trazabilidad de los cambios de propiedad en los dispositivos a lo largo de su ciclo de vida, además de capturar métricas detalladas de uso y rendimiento. En eReuse, se encontró que aproximadamente el 46% de los dispositivos descartados y donados pudieron ser reutilizados, lo que pone de manifiesto el reciclaje prematuro de equipos funcionales debido a criterios como la obsolescencia contable o por software. Los datos recogidos a través de estas herramientas también permiten una medición más precisa de la estimación del impacto y apoyan la creación de indicadores para comparar estrategias de inclusión digital en diversas regiones y escenarios. Los resultados muestran que la eficiencia en términos de CO2 equivalente de la reutilización de dispositivos varía desde un 30% en áreas con una mayor proporción de energías renovables hasta un 5% en regiones dependientes de fuentes de energía fósil, en comparación con la adquisición de dispositivos nuevos. Esto subraya que la reutilización no es inherentemente eficiente, sino que depende de factores contextuales. Además, estos hallazgos resaltan la necesidad de contar con datos más granulares para afinar estas estimaciones y obtener una mejor comprensión del impacto de la reutilización de TIC en distintos contextos.Finalmente, este modelo de gobernanza fue evaluado a través de estudios de caso prácticos en contextos del mundo real. Nuestros resultados demuestran que el éxito o fracaso de la reutilización depende del contexto sociocultural y de barreras tales como asegurar el mantenimiento a largo plazo y la usabilidad, barreras que se mitigan más eficazmente en iniciativas de reutilización servitizadas, donde los mantenedores y agentes TIC aseguran el rendimiento de los dispositivos frente a los rápidos cambios tecnológicos. Estos hallazgos contribuyen a cerrar la brecha entre los objetivos de sostenibilidad y la gobernanza TIC, destacando el papel de los ecosistemas de reutilización habilitados digitalmente en la promoción de transiciones digitales equitativas y de bajo carbono, así como en la generación de oportunidades de empleo.

TEORÍA DE LA SEÑAL Y COMUNICACIONES

MAS I MÉNDEZ, MIREIA: RADAR-BASED TECHNIQUES FOR CONTINUOUS MONITORING OF SOIL MOISTURE AND VEGETATION USING TIME SERIES ANALYSIS
Autor/a: MAS I MÉNDEZ, MIREIA
Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
Programa: TEORÍA DE LA SEÑAL Y COMUNICACIONES
Departamento: Departamento de Teoría de la Señal y Comunicaciones (TSC)
Modalidad: Normal
Fecha de depósito: 10/09/2025
Fecha de lectura: 28/10/2025
Hora de lectura: 11:00
Lugar de lectura: Aula de Teleensenyament ETSETB, Campus Nord, Barcelona
Director/a de tesis: FABREGAS CANOVAS, FRANCISCO JAVIER
Resumen de tesis: Los cambios recientes en el clima y los patrones meteorológicos han evidenciado la necesidad de mejorar la observación y comprensión de las interacciones rápidas entre la superficie terrestre y la atmósfera, especialmente las relacionadas con el ciclo del agua. Esta tesis explora el uso de SAR de alta resolución temporal para monitorizar la dinámica del suelo y los cultivos, con el objetivo de apoyar el desarrollo de futuras misiones de observación de la Tierra, sobretodo desde órbitas geoestacionarias con tiempos de revisita cortos.La investigación se ha llevado a cabo en el marco del proyecto HydroSoil, financiado por la ESA, con una instalación terrestre única de observación basada en SAR. El sistema permite el monitoreo continuo de campos de cultivo con resolución temporal de 10’ y espacial de 1 m2 en el centro. Con datos meteorológicos y de campo, se contó con un entorno ideal para estudiar las rápidas de la humedad del suelo y el desarrollo del cultivo (cebada y maíz).La primera parte analiza los ciclos diurnos en las series de retrodispersión del radar y su relación con variables ambientales como la humedad atmosférica, la temperatura y el rocío. Se aplicaron técnicas de análisis tiempo-frecuencia con ondas para cuantificar correlaciones entre señales radar y variables meteorológicas en distintas escalas temporales. También se empleó un modelo de dispersión superficial de dos capas para representar mejor las variaciones diurnas de la humedad del suelo, considerando la formación nocturna de una capa húmeda transitoria y su evaporación diurna. Integrado con un método de detección de cambios a corto plazo, este enfoque mejoró la estimación de la humedad del suelo, especialmente en condiciones de ángulos de incidencia altos y durante transiciones rápidas tras precipitaciones.La segunda parte se centra en la respuesta del radar al desarrollo de los cultivos. Se demuestra que la retrodispersión y la coherencia interferométrica son sensibles a la altura de las plantas y al estado fenológico, aunque estas relaciones se debilitan en presencia de vegetación densa. Se ha introducido la métrica de tasa de crecimiento diaria para caracterizar mejor la evolución del cultivo con mejor correlación con observables radar que los parámetros estáticos tradicionales. Además, se observaron y cuantificaron ciclos diurnos en la retrodispersión, causados principalmente por el rocío y la humedad atmosférica.La última parte de la tesis investiga los mecanismos de dispersión de la señal radar mediante diversas técnicas de descomposición polarimétrica. Estas herramientas permitieron caracterizar temporalmente cómo responde el radar a las condiciones ambientales y al crecimiento del cultivo. Aunque todos los métodos proporcionaron información valiosa, presentaron limitaciones en situaciones de alta biomasa, donde los modelos tradicionales tienden a sobreestimar la dispersión volumétrica debido a efectos de saturación.Para abordar estas limitaciones se aplicó la técnica NNED, que reduce artefactos de dispersión inconsistentes y mejora la robustez, especialmente en cultivos densos. El estudio también destaca que atribuir toda la dispersión volumétrica a los canales de polarización cruzada resulta excesivamente simplista. Se propone que futuras investigaciones combinen distintos métodos de descomposición y aprovechen el análisis temporal para refinar la interpretación de las interacciones cultivo-entorno.En conclusión, este trabajo demuestra el potencial del SAR de alta resolución temporal para monitorizar variaciones a corto plazo en las condiciones del suelo y la vegetación. Al integrar modelización avanzada, análisis de coherencia y técnicas polarimétricas, la tesis establece un marco sólido para comprender los procesos de la superficie terrestre. Los resultados contribuyen al desarrollo de métodos SAR aplicados a la agricultura de precisión y ofrecen orientación práctica para el diseño de futuras misiones radar de seguimiento.

Última actualización: 06/10/2025 04:45:18.