Escuela de Doctorado

Fecha de lectura: 14/04/2026

• COLOMBI, SAMUELE: Soft and Conductive Material Architectures for Flexible Electronics: from Hydrogels to Nanomembranes
  
  Autor/a: COLOMBI, SAMUELE
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: POLÍMEROS Y BIOPOLÍMEROS
  Departamento: Departamento de Ingeniería Química (EQ)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 20/02/2026
  Fecha de lectura: 14/04/2026
  Hora de lectura: 10:30
  Lugar de lectura: EEBE - UPCSala Polivalent, Ed. Ahttps://eebe.upc.edu/ca/lescola/com-arribar
  Director/a de tesis: ALEMAN LLANSO, CARLOS ENRIQUE | GARCÍA TORRES, JOSÉ MANUEL
  Resumen de tesis: Los materiales blandos son habilitadores clave de la próxima generación de sistemas flexibles y multifuncionales para aplicaciones que abarcan la biomedicina, la energía y las tecnologías medioambientales. Esta tesis se centra en el diseño, la fabricación y la implementación de materiales poliméricos (nano)ingenierizados con propiedades ajustadas para su uso en dispositivos electrónicos blandos, sistemas de liberación de fármacos, evaporadores de agua impulsados por energía solar y andamios funcionales para ingeniería de tejidos. Con este objetivo, se desarrollaron tres familias principales de materiales: hidrogeles compuestos basados en alginato (Alg), hidrogeles compuestos basados en gelatina metacrilada (GelMA) y nanomembranas basadas en ácido poliláctico (PLA). Para cada plataforma de materiales, se investigaron de forma sistemática las relaciones estructura–propiedad–función en distintos escenarios biotecnológicos con el fin de lograr un rendimiento mejorado. Los hidrogeles compuestos basados en Alg fueron diseñados como plataformas versátiles y ricas en agua mediante la incorporación de nanomateriales funcionales (como nanofibras de PLA y nanopartículas de oro), enzimas y polímeros conductores (por ejemplo, PEDOT:PSS). Estos sistemas se diseñaron para presentar una mayor robustez mecánica, porosidad controlada y propiedades fisicoquímicas y funcionales ajustables, manteniendo al mismo tiempo su biocompatibilidad intrínseca. Mediante la modulación de la composición, los hidrogeles basados en Alg se aplicaron con éxito como matrices de liberación controlada para la liberación sostenida de lactato, como plataformas electrónicas blandas para la detección de temperatura y H₂O₂, y como dispositivos flexibles de almacenamiento de energía. Además, se exploró la introducción de un entrecruzamiento covalente secundario como estrategia para mejorar la estabilidad operativa en aplicaciones de biosensado de H₂O₂ y generación de vapor impulsada por energía solar. En paralelo, se fabricaron nanomembranas bilaminares de PANI–PLA que incorporan nanopilares de oro alineados como plataformas autoportantes, ligeras, conformables y mecánicamente estables para electrónica cutánea. Estas nanomembranas permitieron la detección simultánea de pH y NADH no enzimático, demostrando su idoneidad para la monitorización de la fisiología de la piel y de biomarcadores relacionados con infecciones. Finalmente, los hidrogeles de GelMA se nanoingenierizaron con nanomateriales magnetoeléctricos y/o basados en grafeno para desarrollar andamios bioactivos destinados a la regeneración del tejido cardíaco. La incorporación de estos nanomateriales permitió un ajuste preciso de las propiedades mecánicas, eléctricas, magnéticas y biológicas de los hidrogeles. Su capacidad para favorecer la adhesión y proliferación celular, junto con su aptitud para detectar la actividad celular, pone de relieve su potencial como andamios multifuncionales para tejidos bioingenierizados e interfaces bioelectrónicas. En conjunto, esta tesis demuestra que un diseño racional de materiales a múltiples escalas de longitud permite el desarrollo de sistemas de materia blanda con funcionalidades ajustadas y sinérgicas, allanando el camino hacia dispositivos electrónicos flexibles de próxima generación, plataformas terapéuticas controladas y tecnologías sostenibles para el tratamiento del agua.
  

• DELGADO ZHAGUI, ERIKA BEATRIZ: Validation of MEMS Accelerometers for Static and Dynamic Bridge Assessment Integrating Automated Synchronization and Modal Parameter Extraction
  
  Autor/a: DELGADO ZHAGUI, ERIKA BEATRIZ
  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: Normal
  Fecha de depósito: 19/03/2026
  Fecha de lectura: 14/04/2026
  Hora de lectura: 14:00
  Lugar de lectura: ETSECCPB, Sala Tesines C1-002 (C/Jordi Girona 1-3, mòdul C1, Campus Nord, Barcelona).
  Director/a de tesis: TURMO CODERQUE, JOSE | KOMARIZADEHASL, SEYEDMILAD
  Resumen de tesis: El envejecimiento de las infraestructuras de puentes en todo el mundo se enfrenta a retos crecientes derivados del aumento de la demanda de tráfico, la degradación medioambiental y la acción de cargas dinámicas sostenidas, lo que compromete su integridad estructural y la seguridad pública. La monitorización del estado estructural (SHM) se ha consolidado como una herramienta clave para la gestión proactiva de infraestructuras; sin embargo, su implantación generalizada continúa limitada por el elevado coste y la complejidad operativa de los sistemas de instrumentación comercial. Como consecuencia, numerosos puentes, especialmente aquellos con recursos limitados, permanecen sin monitorizar, mientras que la viabilidad técnica de alternativas de bajo coste para una evaluación estructural fiable sigue sin estar científicamente validada.Esta investigación doctoral aborda esta brecha mediante la primera validación experimental a múltiples escalas de los sensores LARA (Low-Cost Adaptive Reliable Accelerometer) aplicados a la monitorización de puentes, contribuyendo tanto al avance teórico como a la implementación práctica de sistemas SHM de bajo coste. El trabajo presenta cuatro contribuciones originales.Primero, se desarrolla y valida una metodología de estimación indirecta de deformaciones basada en la medición de rotaciones, utilizando las capacidades del inclinómetro de doble eje de LARA. La metodología se valida mediante ensayos de carga estática realizados en un puente ferroviario (acceso al Aeropuerto de Barcelona–El Prat), permitiendo estimar desplazamientos verticales con coeficientes de correlación superiores a 0.95 respecto a la instrumentación de referencia. Estos resultados demuestran que las rotaciones pueden sustituir de forma precisa a las mediciones tradicionales de desplazamiento. Segundo, se llevan a cabo ensayos dinámicos controlados en los que se compara el rendimiento de LARA con acelerómetros comerciales (IOLITEI-3XMEMS-ACC-S). Los resultados muestran que LARA identifica las frecuencias fundamentales con errores inferiores al 2% y estima ratios de amortiguamiento con desviaciones inferiores al 4%. Estos resultados constituyen el primer referente cuantitativo sobre el uso de sensores de bajo coste en el análisis dinámico de puentes, estableciendo niveles de rendimiento validados que antes no estaban disponibles en la literatura.Tercero, se desarrolla y valida un procedimiento automatizado completo para la identificación modal, que integra filtrado de ruido, algoritmos de selección de picos, descomposición en el dominio de la frecuencia y control de calidad. Aplicado a un puente isostático de hormigón armado en el País Vasco, el procedimiento permitió extraer parámetros modales bajo excitación ambiental con suficiente fidelidad para la actualización de un modelo de elementos finitos (MAC>0.90), siendo una de las primeras demostraciones de calibración de modelos estructurales impulsada por sensores de bajo coste en condiciones operativas.Cuarto, la tesis evalúa la sostenibilidad del sistema LARA desde una perspectiva ambiental, económica y social. Los resultados indican una huella de carbono reducida y la posibilidad de ampliar la cobertura de monitorización a una fracción del coste de los sistemas comerciales, contribuyendo además a varios Objetivos de Desarrollo Sostenible de las Naciones Unidas.A partir de dos campañas experimentales en puentes y múltiples escenarios de carga, se confirma que LARA alcanza una precisión operativa comparable a la de sensores comerciales (errores de frecuencia inferiores al 3% y correlación modal superior a 0.85) con un coste aproximado del 8–10%. La principal contribución de esta tesis es la demostración empírica de que los sensores de bajo coste pueden desempeñar de forma fiable tareas de identificación estructural tradicionalmente reservadas a instrumentación costosa, proporcionando una base científica sólida para la democratización del monitoreo estructural.
  

• SABÁN FOSCH, ALEJANDRO: End-to-end design and development of an Autonomous Flight Safety System enabling reusable space missions in Europe
  
  Autor/a: SABÁN FOSCH, ALEJANDRO
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: INGENIERÍA MECÁNICA, FLUIDOS Y AERONÁUTICA
  Departamento: Departamento de Ingeniería Mecánica (EM)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 05/03/2026
  Fecha de lectura: 14/04/2026
  Hora de lectura: 10:00
  Lugar de lectura: ESEIAAT - Aula 3.6
  Director/a de tesis: SORIA GUERRERO, MANUEL | DIEZ LLEDO, EDUARD | SUREDA ANFRES, MIQUEL
  Resumen de tesis: Esta tesis presenta el diseño, desarrollo y validación de un Sistema Autónomo de Seguridad en Vuelo (Autonomous Flight Safety System, AFSS), concebido para responder a las necesidades operativas y regulatorias de lanzadores reutilizables en Europa. Impulsada por la transición de cohetes desechables a sistemas reutilizables y por la necesidad de soluciones autónomas, la investigación se ha situado en la intersección entre tecnología, seguridad y certificación.El trabajo ha seguido un enfoque basado en requisitos, alineado con normativa europea e internacional. La revisión de sistemas actuales y marcos regulatorios permitió derivar requisitos estructurados mediante ingeniería de sistemas basada en modelos, implementada en ARCADIA y SysML. Se definió una arquitectura en tres capas que integró cuatro módulos: navegación, evaluación de dinámica de vuelo, toma de decisiones y gestión integrada del estado del vehículo (IVHM).Cada módulo fue implementado y validado de forma independiente. El subsistema de navegación cumplió requisitos de tolerancia a pérdidas y gestionó interrupciones de datos. La dinámica de vuelo integró comprobaciones 3D y predicciones de impacto con bajo coste computacional. En lanzadores reutilizables, el IVHM fue esencial: clasificó anomalías con precisión, equilibrando enfoques expertos y basados en datos, sensibles a la parametrización. La lógica de decisión ejecutó reglas de terminación en condiciones nominales y degradadas, confirmando robustez.Un análisis RAMS (Reliability, Availability, Maintainability and Safety) permitió evaluar la madurez. La navegación y la toma de decisiones fueron identificadas como funciones críticas: la redundancia mitigó riesgos, aunque persistieron vulnerabilidades de modo común. El hardware se seleccionó según criterios de Nivel de Madurez Tecnológica (TRL), válido para validación en tierra en TRL 7, centrado en software y arquitectura. El hardware espacial cualificado quedó fuera del alcance.Las pruebas de integración garantizaron el funcionamiento del prototipo antes de la campaña en Kiruna para alcanzar TRL 7, hito europeo en AFSS. El prototipo mostró coherencia en procesadores, sincronización eficaz entre cadenas redundantes y telemetría en tiempo real. Aunque las cargas alcanzaron los límites del hardware, se validó la cadena completa de software. No obstante, bajo ciertas condiciones la resiliencia dependió de elecciones algorítmicas, parametrización y márgenes de ejecución.La investigación demostró la viabilidad técnica y regulatoria del AFSS, aunque persisten retos. Entre las líneas futuras destacan: escalabilidad con procesadores multinúcleo y cualificados para el espacio; reforzar navegación frente a interferencias y suplantación GNSS; extender el IVHM hacia funciones de pronóstico; y evaluar arquitecturas de navegación (IMU sola frente a IMU/GNSS integradas). Igualmente crucial ha sido el progreso institucional: certificar un AFSS exige nuevos marcos regulatorios y programas experimentales conjuntos que alineen validación técnica y evolución normativa.Al combinar conciencia regulatoria, ingeniería rigurosa y validación hasta TRL 7, esta tesis aporta un prototipo y una hoja de ruta. Ha demostrado la viabilidad del AFSS y aclarado retos pendientes, ofreciendo una base sólida para el despliegue seguro de la seguridad autónoma en vuelo en lanzadores reutilizables europeos.
  

Fecha de lectura: 15/04/2026

• JEBBAD, RAGHDA: Impacts of climate change on the ports of the Southwestern coast of the Alboran Sea
  
  Autor/a: JEBBAD, RAGHDA
  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: 18/02/2026
  Fecha de lectura: 15/04/2026
  Hora de lectura: 11:00
  Lugar de lectura: ETSECCPB, Campus Nord BarcelonaC/ Jordi Girona, edificio B1 aula 005
  Director/a de tesis: MÖSSO ARANDA, OCTAVIO CESAR | SIERRA PEDRICO, JUAN PABLO
  Resumen de tesis: El cambio climático está alterando las condiciones costeras para las que se diseñan los puertos, a través de la subida del nivel del mar y de las variaciones en los regímenes de oleaje asociados a tormentas. Estos cambios pueden reducir la operatividad, aumentar los impactos por rebase en estructuras expuestas y afectar tanto a la agitación portuaria como al rendimiento de los diques de abrigo. Esta tesis desarrolla un marco aplicado e integrado para traducir proyecciones climáticas en mar abierto en indicadores de impacto a escala portuaria y en planificación de vías de adaptación para los puertos mediterráneos marroquíes situados en el suroeste del mar de Alborán.Las condiciones de oleaje en mar abierto se caracterizan mediante un conjunto de cuatro modelos Med‑CORDEX bajo los escenarios RCP4.5 y RCP8.5, y se propagan hacia la zona costera mediante un modelo regional SWAN con anidamiento a escala portuaria. Combinadas con proyecciones de subida del nivel del mar, estas forzantes se utilizan para cuantificar cuatro indicadores de impacto portuario: inoperatividad de atraque basada en la superación del nivel de agua en reposo respecto a los requisitos mínimos de francobordo; caudal de rebase sobre estructuras expuestas; superación de umbrales de agitación dentro de la dársena; y estabilidad del dique bajo forzamientos extremos. La evaluación del rebase se aplica a ocho puertos para establecer la exposición relativa e identificar los más expuestos. Se desarrollan la inoperatividad de atraque y una estimación indicativa del coste de elevación de muelles para Tánger‑Med. Para Al Hoceima se lleva a cabo una evaluación multiproceso, junto con un estudio aplicado de vías de adaptación que vincula los niveles de impacto con las opciones de respuesta a lo largo del tiempo. La tesis también desarrolla un marco de evaluación de incertidumbres para apoyar la interpretación de las proyecciones de impactos portuarios inducidos por el oleaje.
  

• PUJOL CLOSA, MARIA DEL PILAR: Wave Propagation in Hyperbolic Metamaterial Waveguides
  
  Autor/a: PUJOL CLOSA, MARIA DEL PILAR
  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: 11/03/2026
  Fecha de lectura: 15/04/2026
  Hora de lectura: 10:00
  Lugar de lectura: ICFO Auditorium
  Director/a de tesis: ARTIGAS GARCIA, DAVID
  Resumen de tesis: Las guías de onda de baja pérdida son esenciales para circuitos fotónicos energéticamente eficientes, comunicaciones ópticas y aplicaciones de detección. Durante el último siglo se han descubierto dos fenómenos sin pérdidas —los modos de Dyakonov y los estados ligados en el continuo (BICs)— en guías de onda anisotrópicas, donde las permitividades difieren pero tienen el mismo signo. Los metamateriales hiperbólicos (HMMs) presentan una anisotropía extrema, con permitividades ordinaria y extraordinaria de signo opuesto, lo que permite manipular la luz de forma no convencional. Sus propiedades han suscitado gran interés para aplicaciones como la imagen de subdifracción, el control de la emisión espontánea y el refuerzo de las interacciones luz-materia. Esto plantea una cuestión fundamental: ¿puede la anisotropía hiperbólica sostener nuevos regímenes de confinamiento sin pérdidas? La investigación previa sobre guías hiperbólicas se ha limitado a modelos simplificados o a propagación a lo largo de los ejes principales, dejando sin explorar otras direcciones de propagación y los fenómenos asociados.Para abordar este vacío, esta tesis desarrolla un marco computacional semianalítico que combina una formulación de matrices de transferencia con el método de Newton-Raphson para la búsqueda de raíces en el plano complejo, permitiendo el seguimiento continuo de modos guiados y con pérdidas para direcciones de propagación arbitrarias. Esta herramienta posibilita la exploración sistemática de una amplia gama de parámetros y configuraciones.Esta tesis proporciona el estudio más exhaustivo hasta la fecha de la propagación de la luz en guías hiperbólicas planas. Por primera vez, se analizan guías hiperbólicas tanto de tipo I como de tipo II para todas las direcciones de propagación en el plano y con orientaciones arbitrarias del eje óptico. Esto revela cómo la anisotropía hiperbólica influye de forma fundamental en la polarización, el confinamiento, el acoplamiento de polarización y la ordenación modal, los mecanismos de radiación y la luz lenta asociada a transiciones topológicas. Se establecen tendencias generales, se identifican nuevos regímenes guiados y se cartografían los fenómenos presentes en estos sistemas.Al considerar pérdidas, se descubre un fenómeno clave: los puntos de Dirac incrustados en el continuo (DECs), una nueva clase topológica en sistemas no hermíticos. Los DECs surgen en la intersección lineal de un BIC protegido por simetría y un BIC interferométrico. En este punto, el sistema presenta un autovalor real, dos modos ortogonales y pérdidas radiativas nulas, siendo localmente hermítico pese a encontrarse en un entorno no hermítico. La presencia de ambos BICs impide la existencia de puntos excepcionales (EPs) y el arco de Fermi colapsa en este punto. Dado que los DECs surgen de interacciones universales entre BICs y no de propiedades específicas del material, este fenómeno también existe en medios no hiperbólicos, con implicaciones en los campos de la fotónica topológica y la física no hermítica.Esta tesis demuestra la generalidad y fiabilidad del marco computacional al aplicarlo a guías de cristal líquido, donde las predicciones concuerdan con observaciones experimentales de BICs, y a metasuperficies $\sigma$-cuasi-cero, donde el código reproduce con precisión resultados publicados previamente. Estas validaciones confirman su aplicabilidad a configuraciones no hiperbólicas.En conjunto, esta tesis establece una comprensión teórica y computacional completa de la propagación de ondas en guías HMM planas y descubre los DECs, con implicaciones que trascienden los medios hiperbólicos. Al revelar cómo la anisotropía extrema permite nuevos regímenes de propagación sin pérdidas, este trabajo amplía la comprensión del confinamiento de la luz en sistemas abiertos altamente anisotrópicos y proporciona nuevas vías para el diseño de dispositivos fotónicos de baja pérdida.