Escuela de Doctorado

Fecha de lectura: 10/07/2026

• BADAKHSHAN, EHSAN: Thermo-Hydro-Mechanical Modeling of Unsaturated Vegetated Slopes
  
  Autor/a: BADAKHSHAN, EHSAN
  Programa: INGENIERÍA DEL TERRENO
  Departamento: Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental (DECA)
  Modalidad: Compendio de publicaciones
  Fecha de depósito: 16/04/2026
  Fecha de lectura: 10/07/2026
  Hora de lectura: 12:00
  Lugar de lectura: ETSECCPB.UPC, Campus NordBuilding C1. Classroom: 002C/Jordi Girona, 1-308034 Barcelona
  Director/a de tesis: VAUNAT, JEAN
  Resumen de tesis: La capa superior del suelo en una ladera es altamente dinámica y está influenciada por las fuerzas atmosféricas y la presencia de vegetación. El estado de la vegetación desempeña un papel crucial en la determinación de la cantidad de agua transpirada y evaporada desde la superficie de la ladera, afectando así su comportamiento al modificar la temperatura, el contenido de agua y la presión de poros dentro de la masa del suelo. Muchos modelos numéricos suelen pasar por alto el impacto de la vegetación en el desempeño del suelo. Para capturar estos efectos, este estudio emplea un modelo de elementos finitos en CODE_BRIGHT que integra las interacciones impulsadas por la vegetación y el clima, con el objetivo de reducir la brecha entre la realidad y la simulación. Se desarrolla una condición de contorno especializada para simular los procesos suelo–vegetación–atmósfera (SVA) con histéresis hidráulica, vinculando la resistencia del dosel a la radiación solar, el déficit de presión de vapor y la saturación del suelo.La validación del modelo con tres años de datos de campo del talud de Agropolis en Barcelona muestra una fuerte concordancia, confirmando su capacidad para reproducir los efectos de la vegetación en el comportamiento hidrotermal de la ladera. Los resultados revelan variaciones diarias pronunciadas de temperatura en la zona radicular, temperaturas más altas en laderas orientadas al sur y una mayor desecación bajo vegetación durante periodos cálidos y secos.El análisis paramétrico identifica el índice de área foliar (LAI), la densidad radicular y la fracción de vegetación como los principales factores que influyen en la humedad del suelo. La densidad de raíces y el LAI afectan más intensamente la retención de agua: las raíces densas reducen la saturación estival hasta en un 40%, mientras que un LAI elevado disminuye la desecación superficial en un 30%. La fracción de vegetación aumenta el almacenamiento invernal, pero intensifica la desecación durante el verano.Para representar mejor los suelos no saturados, se implementa en CODE_BRIGHT un modelo histerético de retención agua–suelo, acoplando los cambios de succión y relación de vacíos para mejorar la precisión en escenarios como los deslizamientos inducidos por lluvia.Finalmente, se formula un Modelo Básico de Barcelona mejorado (BBM-VEG) dentro de un marco termo-hidro-mecánico (THM). El modelo introduce un factor de refuerzo dependiente de la deformación (Rpveg), correlacionado con la fracción de masa radicular y la deformación de activación, lo que permite que la rigidez y la resistencia del suelo evolucionen dinámicamente. Validado con ensayos triaxiales y de tracción, el modelo reproduce con precisión la respuesta mecánica de los suelos con raíces. Las simulaciones de laderas bajo ciclos hidráulicos (tasas de infiltración de 0.001–0.003 y 0.0005 kg/s) y térmicos (15–60 °C) muestran que la vegetación limita la infiltración, mejora la evapotranspiración, amplía la zona no saturada y reduce la deformación hasta en un 70% en comparación con laderas desnudas.
  

• DOSIL GARCÍA, MIGUEL: Optical Spectroscopy of Infrared--Emitting Colloidal Quantum Dots: From Ensemble to Single Particles
  
  Autor/a: DOSIL GARCÍA, MIGUEL
  Programa: FOTÓNICA
  Departamento: Instituto de Ciencias Fotónicas (ICFO)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 10/06/2026
  Fecha de lectura: 10/07/2026
  Hora de lectura: 10:00
  Lugar de lectura: ICFO Auditorium and online https://teams.microsoft.com/meet/340987438037799?p=V5wZgutYMgRWudV9Va
  Director/a de tesis: KONSTANTATOS, GERASIMOS
  Resumen de tesis: Los puntos cuánticos coloidales (CQDs) se han consolidado como una tecnología clave en optoelectrónica gracias a su elevada eficiencia, versatilidad y bajo coste de fabricación. Su aplicación en la generación de luz ha evolucionado desde la emisión térmica estadística en LEDs visibles y convertidores de fluorescencia hacia fuentes sofisticadas, como láseres y emisores de luz cuántica. No obstante, su implementación en el infrarrojo (IR) es más compleja debido a un bajo rendimiento cuántico de fotoluminiscencia (PLQY) intrínseco; surgiendo solo recientemente las primeras aplicaciones eficientes. Ante el creciente interés en tecnologías cuánticas, los fotones individuales en la banda C de telecomunicaciones son un pilar fundamental donde estas tecnologías coloidales ofrecen gran flexibilidad. Los CQDs basados en calcogenuros de Pb y aleaciones III-V cubren la brecha entre coste e integración gracias a la sintonizabilidad de su emisión en dicha región espectral. Este trabajo realiza una caracterización mediante espectroscopía óptica de dispersiones y películas de CQDs de PbS e InSb, empleando micro-fotoluminiscencia (u-PL) de estado estacionario y resuelta en el tiempo a bajas temperaturas. Se detalla el diseño e implementación íntegra del sistema óptico utilizado, incluyendo protocolos de alineación y optimización, así como los algoritmos desarrollados para realizar mapeos confocales de u-PL con resolución micrométrica. Los estudios de PL en función de la potencia en películas de PbS revelan un comportamiento colectivo caracterizado por un régimen de recombinación bimolecular en una banda con densidad de estados (DOS) de tipo exponencial; esto contrasta con el comportamiento excitónico observado en disolución. El PLQY de estas muestras presenta una marcada dependencia lineal con el tamaño, alcanzando un máximo de ~30% para puntos con picos excitónicos en torno a 1.5 eV y disminuyendo hacia partículas mayores. Las medidas de PL resuelta en tiempo indican mecanismos de transferencia de energía entre CQDs con tiempos de difusión prolongados. Los ensayos de encapsulación confirman que el oxígeno actúa como un agente altamente degradante, extinguiendo la emisión tras una moderada exposición ambiental. Los CQDs de InSb muestran sensibilidad extrema a la oxidación, perdiendo su PL en segundos al contacto con el aire. Las medidas de PL vs. temperatura revelan una banda de emisión asociada a la superficie a temperaturas criogénicas, que desaparece al calentar la muestra o al añadir una fina capa de InP. Se exploraron dos estrategias para alcanzar el régimen de partícula individual. Frente al spin-coating, el dip-coating de soluciones diluidas demostró ser eficaz para obtener CQDs aislados con densidad areal controlada, aunque a costa de una degradación de la luminiscencia que sugiere daños superficiales por desprendimiento de ligandos y posterior oxidación. Como alternativa, se encapsularon CQDs de PbS en capas gruesas de sílice mediante microemulsión tras modificar su química de superficie, consiguiendo incorporar un único CQD por esfera con un rendimiento muy elevado. Los resultados de esta tesis exponen limitaciones críticas en la implementación actual de CQDs emisores de IR como fuentes de luz cuántica, subrayando la necesidad de nuevas rutas de síntesis y recubrimientos que mejoren sus propiedades ópticas y estabilidad. Adicionalmente, los experimentos en películas aportan perspectivas relevantes para optimizar tecnologías basadas en CQDs de infrarrojo, como LEDs, fotodetectores o láseres.
  

• MARANESI, ALESSIA: Elucidating the potential of antimicrobial peptides through biomaterials and advanced in vitro models
  
  Autor/a: MARANESI, ALESSIA
  Programa: INGENIERÍA BIOMÉDICA
  Departamento: Departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales (CEM)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 03/06/2026
  Fecha de lectura: 10/07/2026
  Hora de lectura: 11:00
  Lugar de lectura: Aula Capella de l'Escola Tècnica Superior d'Enginyeria Industrial de Barcelona (ETSEIB), Av. Diagonal, 647 08028 Barcelona
  Director/a de tesis: FERRARI, ALDO | CERDA CUELLAR, MARTA
  Resumen de tesis: La resistencia antimicrobiana (RAM) representa un importante desafío para la salud global, complicando el manejo de infecciones y promoviendo la necesidad de alternativas a los antibióticos convencionales. La RAM se reconoce como un problema de “One Health”, ya que sus causas y consecuencias abarcan la salud humana, animal y ambiental. Los dispositivos médicos implantables son especialmente vulnerables a estas complicaciones. Entre ellos, los dispositivos electrónicos cardíacos implantables (CIEDs) son altamente susceptibles a la colonización bacteriana y la formación de biopelículas, provocando infecciones persistentes, mayor morbilidad y tratamientos complejos. La creciente prevalencia de patógenos resistentes evidencia las limitaciones de las estrategias preventivas basadas en antibióticos y subraya la necesidad de enfoques innovadores.Los péptidos antimicrobianos sintéticos (AMPs) han surgido como candidatos prometedores debido a su actividad de amplio espectro y mayor estabilidad. Sin embargo, su traslación clínica sigue limitada por la complejidad estructural, la posible citotoxicidad y la reducción de actividad en condiciones fisiológicas.Esta tesis se centra en el AMP tetrarramificado SET-M33 como compuesto modelo para apoyar su traslación clínica en CIEDs. El trabajo combina el estudio de las interacciones material–péptido con el desarrollo de sistemas de liberación basados en biomateriales para administración antimicrobiana local. Paralelamente, este trabajo incorpora el desarrollo de una metodología basada en organoides para evaluar la eficacia y biocompatibilidad de los AMPs.La primera parte de la tesis investiga cómo las propiedades fisicoquímicas de materiales relacionados con implantes influyen en la actividad de SET-M33. Los materiales utilizados en CIEDs y sus envolturas protectoras, incluidos titanio, silicona, celulosa biosintetizada, mallas poliméricas y membranas electrohiladas, se caracterizaron en términos de morfología superficial, humectabilidad y porosidad. El transporte del péptido a través de estos materiales se cuantificó mediante ensayos de difusión y la eficacia antimicrobiana mediante estudios de inhibición del crecimiento frente a patógenos relevantes. Los resultados mostraron que las arquitecturas porosas favorecen la difusión del péptido, aunque el equilibrio entre difusión y retención determina críticamente el rendimiento antimicrobiano. La celulosa biosintetizada proporcionó el entorno más favorable para mantener la actividad del péptido.En base a estos resultados, la segunda parte de la tesis se centra en desarrollar un sistema de liberación controlada de SET-M33 adaptado a las superficies de los CIEDs. Se diseñó un hidrogel de metacrilato de gelatina (GelMA) para encapsular el péptido y actuar como recubrimiento sobre sustratos de titanio. El recubrimiento permitió una liberación sostenida del péptido y mostró una fuerte actividad antibacteriana, respaldando su potencial como estrategia preventiva localizada y libre de antibióticos.La tercera parte de la tesis aborda las limitaciones de los modelos preclínicos actuales para la evaluación de AMPs mediante una plataforma in vitro basada en organoides. Los organoides se adaptaron en monocapas epiteliales para realizar estudios de infección y citotoxicidad controlados. Las condiciones experimentales se optimizaron para preservar la estabilidad del péptido y la viabilidad tisular. SET-M33 mostró actividad antimicrobiana eficaz en concentraciones compatibles con el tejido.En conjunto, esta tesis demuestra que la eficacia de los AMPs sintéticos está fuertemente influenciada por las interacciones con materiales y sistemas biológicos. La integración de caracterización de materiales, estrategias de liberación controlada y modelos in vitro avanzados proporciona un marco para el desarrollo de terapias basadas en AMPs frente a infecciones asociadas a implantes.
  

• RAMOS LOPEZ, DANIEL: Contribution to TCP Congestion Control Algorithms and Active Queue Management in PEP-Based Geosynchronous Satellite Networks
  
  Autor/a: RAMOS LOPEZ, DANIEL
  Programa: INGENIERÍA TELEMÁTICA
  Departamento: Departamento de Ingeniería Telemática (ENTEL)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 22/05/2026
  Fecha de lectura: 10/07/2026
  Hora de lectura: 09:30
  Lugar de lectura: Aula de Teleensenyament edifici B3, campus nord UPCEnllaç: https://meet.google.com/djc-aroy-zjt
  Director/a de tesis: MATA DIAZ, JORGE | ALINS DELGADO, JUAN JOSE
  Resumen de tesis: La optimización de los algoritmos de control de congestión del Transmission Control Protocol (TCP) en redes satelitales geoestacionarias continúa representando un desafío relevante en el ámbito de la investigación, debido a los elevados retardos de propagación, el ancho de banda limitado y las condiciones dinámicas del enlace. Esta tesis ofrece un análisis exhaustivo de diversos mecanismos de control de congestión de Transmission Control Protocol (TCP), así como de políticas de Active Queue Management (AQM), en entornos satelitales geoestacionarias que emplean Performance Enhancing Proxy (PEP). El estudio compara tres variantes principales del protocolo TCP: CUBIC, YeAH y BBRv1, bajo distintas configuraciones de AQM, incluyendo CoDel, FQ-CoDel y FQ-PIE. Mediante nuestra plataforma de emulación, el TCP-Splitting Satellite Emulation Framework (TSEF), se analiza la interacción entre estos algoritmos de control de congestión y las técnicas de AQM, con el objetivo de identificar estrategias óptimas que logren un equilibrio entre rendimiento, latencia y equidad. Los resultados evidencian que, aunque TCP CUBIC continúa siendo una opción robusta para redes satelitales geoestacionarias, su eficacia se ve significativamente mejorada cuando se emplean políticas de AQM adecuadas, como FQ-PIE y FQ-CoDel, especialmente con ECN activado. Estas últimas destacan por su capacidad para gestionar eficientemente la latencia y distribuir de manera justa el ancho de banda. Esta investigación contribuye al avance de los protocolos de comunicación satelital, proporcionando evidencia empírica sobre el comportamiento del TCP en dichos entornos y formulando recomendaciones para optimizar tanto las estrategias de control de congestión como las de gestión de colas. Los hallazgos obtenidos constituyen una base sólida para la mejora del rendimiento en redes satelitales reales, en particular en aquellas aplicaciones que requieren baja latencia y alta capacidad de transmisión.
  

Fecha de lectura: 13/07/2026

• BORREGO ORPINELL, GERARD: Modelling and Optimal Energy Management of Battery-Based Energy Storage Systems for Transport and Industrial Applications
  
  Autor/a: BORREGO ORPINELL, GERARD
  Programa: INGENIERÍA ELÉCTRICA
  Departamento: Departamento de Ingeniería Eléctrica (DEE)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 16/06/2026
  Fecha de lectura: 13/07/2026
  Hora de lectura: 11:00
  Lugar de lectura: Aula 28.8 sala Conferències. ETSEIB -UPC
  Director/a de tesis: DÍAZ GONZÁLEZ, FRANCISCO | CAPÓ LLITERAS, MACIÀ
  Resumen de tesis: La transición global hacia un sistema energético más sostenible y con bajas emisiones de carbono está impulsando la electrificación del transporte y la integración a gran escala de las fuentes de energía renovables. Estas transformaciones son esenciales para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y mitigar el cambio climático, tal y como se destaca en iniciativas internacionales como el Protocolo de Kioto y el Acuerdo de París. En este contexto, los sistemas de almacenamiento de energía desempeñan un papel clave a la hora de mejorar la flexibilidad energética, facilitar la integración de las energías renovables y respaldar el funcionamiento de los sistemas de transporte electrificados.A pesar de la relevancia de los sistemas de almacenamiento de energía, la integración y el funcionamiento óptimos de los sistemas de almacenamiento de energía basados en baterías siguen siendo un reto. Las baterías están sujetas a mecanismos de degradación que dependen en gran medida de sus condiciones de funcionamiento, mientras que las diferentes aplicaciones imponen requisitos de potencia y energía significativamente diferentes. Por ejemplo, los vehículos eléctricos requieren respuestas de potencia muy dinámicas debido a las frecuentes aceleraciones y frenadas regenerativas, mientras que los entornos industriales suelen exigir un suministro de potencia sostenido durante largos periodos. Estas diferencias complican el diseño y el funcionamiento de los sistemas de almacenamiento y ponen de relieve la necesidad de herramientas avanzadas de modelización y gestión de la energía. El marco propuesto permite representar digitalmente el comportamiento de las baterías en distintos entornos eléctricos y facilita el desarrollo de estrategias de gestión energética que tengan en cuenta tanto las limitaciones de las baterías como los requisitos operativos específicos de cada aplicación.Para respaldar la validación de estos enfoques, se ha desarrollado un banco de pruebas experimental, flexible y rentable, para sistemas híbridos de almacenamiento de energía, que permite evaluar en tiempo real las estrategias de gestión energética mediante una configuración de «hardware-in-the-loop». Las metodologías propuestas combinan el modelado de sistemas, herramientas de simulación y algoritmos de control avanzados para la gestión de la energía, lo que permite una evaluación realista y la validación experimental de diferentes configuraciones de almacenamiento.Las herramientas propuestas se aplican a dos escenarios representativos. En aplicaciones de tracción eléctrica, se investigan sistemas híbridos de almacenamiento de energía que combinan baterías y supercondensadores para gestionar los perfiles de potencia altamente dinámicos de los vehículos eléctricos. Se desarrolla y valida experimentalmente una estrategia optimizada de gestión de energía de doble nivel, con la que se logran reducciones significativas en la degradación de las baterías, al tiempo que se mantiene la eficiencia del sistema y el rendimiento dinámico. Además, se explora la integración de baterías de segunda vida en entornos industriales como estrategia de economía circular. Se propone un marco basado en gemelos digitales y un enfoque de gestión energética multiobjetivo para evaluar el funcionamiento combinado de las baterías de segunda vida y la generación fotovoltaica, teniendo en cuenta criterios tanto económicos como medioambientales.En general, este trabajo proporciona plataformas experimentales novedosas, herramientas de modelización y estrategias de gestión energética que facilitan la integración de sistemas de almacenamiento de energía basados en baterías en diferentes entornos eléctricos, lo que favorece el despliegue de sistemas energéticos más sostenibles y flexibles.