Escola de Doctorat

Data de lectura: 09/10/2025

• ROURA SALIETTI, MIREYA: Reuse of ICT devices as commons: A property rights governance model for collective access
  
  Autor/a: ROURA SALIETTI, MIREYA
  Tesi completa: (contacteu amb l'Escola de Doctorat per confirmar que sou un doctor acreditat i obtenir l'enllaç a la tesi)
  Programa: SOSTENIBILITAT
  Departament: Institut Universitari de Recerca en Ciència i Tecnologies de la Sostenibilitat (IS.UPC)
  Modalitat: Normal
  Data de dipòsit: 15/07/2025
  Data de lectura: 09/10/2025
  Hora de lectura: 11:00
  Lloc de lectura: Campus Nord, C6-E106
  Director/a de tesi:
  Resum de tesi: Comprendre el paper dels drets de propietat en la gestió dels dispositius de Tecnologies de la Informació i la Comunicació, principalment ordinadors, és fonamental per abordar el malbaratament de recursos i aconseguir els objectius d'inclusió digital i sostenibilitat. Tot i que l'adquisició, l'ús i la disposició dels dispositius TIC estan predominantment regits per la propietat individual, els ecosistemes de reutilització demostren beneficis significatius. En aquests ecosistemes, diversos actors col·laboren per recuperar dispositius TIC descartats, reacondicionar-los, mantenir-los i lliurar-los a poblacions vulnerables amb un cost ambiental i econòmic mínim.Basada en la teoria dels Recursos d’Us Comú, aquesta tesi introdueix un model que aplica un enfocament de propietat comunitària per governar la reutilització dels dispositius TIC, utilitzant el marc del paquet de drets per organitzar i gestionar els ecosistemes de reutilització. Basat en la iniciativa eReuse, desenvolupada mitjançant investigació-acció per una comunitat multilateral involucrada en el reacondicionament d'ordinadors per a la inclusió social a Espanya, el model captura patrons d'acció col·lectiva, classifica els participants segons els seus rols i mapeja els drets de propietat que subjeuen les seves interaccions, assegurant relacions justes dins l'ecosistema. Per avaluar la seva idoneïtat i aplicació en contextos iberoamericans, el model va ser avaluat en tres ecosistemes de reutilització a l'Argentina i l'Uruguai. Els resultats indiquen que, tot i que sovint és necessària una adaptació local, el model funciona en la pràctica i mostra un gran potencial per informar el disseny de la governança en ecosistemes de reutilització TIC culturalment alineats.El model s’operacionalitza a través de dues eines digitals, DeviceHub i Workbench, que faciliten la traçabilitat dels canvis de propietat en els dispositius al llarg del seu cicle de vida, a més de capturar mètriques detallades d'ús i rendiment. En eReuse, es va trobar que aproximadament el 46% dels dispositius descartats i donats podrien ser reutilitzats, el que posa de manifest el reciclatge prematur dels equips funcionals a causa de criteris com l'obsolescència comptable o per programari. Dades recollides a través d'aquestes eines també permeten una mesura més precisa de l'estimació de l'impacte i donen suport a la creació d'indicadors per comparar estratègies d'inclusió digital en diverses regions i escenaris. Els resultats mostren que l'eficiència en termes de CO2 equivalent de la reutilització de dispositius varia des d'un 30% en àrees amb una major proporció d'energies renovables fins a un 5% en regions dependents de fonts d'energia fòssil, en comparació amb l'adquisició de dispositius nous. Això subratlla que la reutilització no és inherentment eficient, sinó que depèn de factors contextuals. A més, aquests resultats ressalten la necessitat de comptar amb dades més granulars per ajustar aquestes estimacions i obtenir una millor comprensió de l'impacte de la reutilització de les TIC en diferents contextos.Finalment, aquest model de governança va ser avaluat a través d'estudis de cas pràctics en contextos del món real. Els nostres resultats demostren que l'èxit o fracàs de la reutilització depèn del context sociocultural i de barreres com assegurar el manteniment a llarg termini i la usabilitat, barreres que es mitiguen més eficaçment en iniciatives de reutilització servititzades, on els mantenidors i agents TIC asseguren el rendiment dels dispositius davant els ràpids canvis tecnològics. Aquests resultats contribueixen a tancar la bretxa entre els objectius de sostenibilitat i la governança TIC, destacant el paper dels ecosistemes de reutilització habilitats digitalment en la promoció de transicions digitals equitatives i de baix carboni, així com en la generació d'oportunitats d'ocupació local.
  

• SANG, XIAOHAN: Real-time Data-driven Safety Assessment for Building Structures
  
  Autor/a: SANG, XIAOHAN
  Tesi completa: (contacteu amb l'Escola de Doctorat per confirmar que sou un doctor acreditat i obtenir l'enllaç a la tesi)
  Programa: ENGINYERIA DE LA CONSTRUCCIÓ
  Departament: Departament d'Enginyeria Civil i Ambiental (DECA)
  Modalitat: Conveni Cotutela + Compendi de publicacions
  Data de dipòsit: 10/09/2025
  Data de lectura: pendent
  Hora de lectura: pendent
  Lloc de lectura: pendent
  Director/a de tesi: KONG, QINGZHAO | ROCA FABREGAT, PEDRO
  Tribunal:
       PRESIDENT: SHI -, ZHONGQI
       SECRETARI: ZHOU, ZHIGUANG
       VOCAL: ZHOU, HONGYUAN
  Resum de tesi: El mecanisme d'evolució del comportament estructural continua sent un tema de recerca fonamental en la mecànica estructural. Les esquerdes, com a indicadors de deteriorament del comportament, es manifesten físicament a escala mesoscòpica com a processos d'iniciació i propagació de fissures, mentre que a escala macroscòpica es corresponen amb respostes globals de degradació de la rigidesa estructural i atenuació de la capacitat portant. Els mètodes tradicionals d'inspecció manual requereixen molt de temps i esforç, i les dades obtingudes solen ser inadequades per a la seva aplicació directa en l'anàlisi de l'evolució estructural. En conseqüència, aquest estudi se centra en desenvolupar metodologies d'evolució del comportament per a edificis danyats per esquerdes, amb l'objectiu de millorar l'eficiència de l'avaluació i proporcionar un suport robust per a la gestió de seguretat al llarg del cicle de vida de grans estructures edificatòries urbanes.Aquesta investigació aborda principalment la predicció de l'evolució d'esquerdes, tècniques de modelatge d'elements finits amb esquerdes incrustades, mètodes ràpids de modelatge d'elements finits i enfocaments automatitzats d'incrustació d'esquerdes. En primer lloc, basant-se en les característiques de curvatura dels elements de formigó armat (FA), es proposa un mètode per predir la ubicació d'esquerdes segons les variacions de curvatura, la precisió del qual es valida mitjançant assaigs de flexió en quatre punts. En segon lloc, per millorar encara més la precisió de la predicció, s'introdueix un mètode de predicció d'esquerdes sense condicions inicials. Aquest enfocament, fonamentat en la teoria no lineal del lliscament d'adherència, és capaç de descriure escenaris extrems de desenganxament entre l'armadura i el formigó, i la seva viabilitat es verifica experimentalment.Pel que fa a la incrustació d'esquerdes en models d'elements finits, aquest estudi presenta un mètode per calcular la matriu de flexibilitat d'elements esquerdats basat en la teoria de la taxa d'alliberament d'energia de deformació, juntament amb tècniques de modificació adaptables a diverses condicions de contorn. Simultàniament, es proposa un nou mètode de simulació que utilitza elements moll no lineals per a estructures de maçoneria no reforçada, i l'eficiàcia del qual es valida experimentalment. Sobre aquesta base, es desenvolupa a més un mètode per incrustar esquerdes en estructures de maçoneria. Aquest mètode simula les alteracions en el comportament tenso-compressiu i tallant dels elements esquerdats mitjançant l'ajust de les propietats mecàniques dels elements plans i els elements moll.Finalment, es proposa un mètode de modelatge d'elements finits modular, geomètricament adaptable i basat en dades de visió per computadora. Aquesta tècnica permet l'adquisició ràpida d'informació geomètrica d'estructures portants, facilitant un modelatge ràpid i una avaluació de l'estat. Addicionalment, per abordar el repte de la incrustació automatitzada d'esquerdes en elements finits, s'introdueix un mètode d'incrustació d'esquerdes etiquetades. En assignar etiquetes que contenen informació sobre la posició, orientació i condicions de contorn de les esquerdes, s'aconsegueix una integració ràpida de les dades d'esquerdes.En resum, aquest estudi aconsegueix avenços significatius en els mètodes d'anàlisi del comportament d'edificis danyats. Estableix formulacions teòriques per a la predicció de la ubicació d'esquerdes i desenvolupa enfocaments de modelatge per a bigues, pilars i murs danyats, establint així una base científica per a la construcció d'un marc d'anàlisi de l'evolució del comportament estructural.
  

Data de lectura: 10/10/2025

• 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
  Tesi completa: (contacteu amb l'Escola de Doctorat per confirmar que sou un doctor acreditat i obtenir l'enllaç a la tesi)
  Programa: ENGINYERIA CIVIL
  Departament: Escola Tècnica Superior d'Enginyeria de Camins, Canals i Ports de Barcelona (ETSECCPB)
  Modalitat: Normal
  Data de dipòsit: 12/09/2025
  Data de lectura: pendent
  Hora de lectura: pendent
  Lloc de lectura: pendent
  Director/a de tesi: MOLINS BORRELL, CLIMENT
  Resum de tesi: Actualment hi ha un nombre creixent, tot i que reduït, de models capaços de realitzar simulacions aero‐hidro‐servoelàstiquestotalment acoblades en el domini del temps per a l'anàlisi d'aerogeneradors marins flotants (FOWT).Històricament, en els seus inicis, aquests models van adoptar àmpliament formulacions de sistemes multi‐cossosrígids (RMS) per descriure la resposta dinàmica global del sistema complet. No obstant això, la seva incapacitat perdeterminar l'estat de tensió‐deformació intern dels components hiperestàtics, juntament amb la irrupció deconceptes de plataforma amb una complexitat estructural més alta, van promoure el desenvolupament d'una segonageneració de models que adopten formulacions de sistemes multi‐cossos flexibles (FMS). L'estratègia principal delsquals, donat que eren fonamentalment una evolució dels primers, es basava en descriure la resposta dinàmica delscomponents flexibles superposant una anàlisi deformacional de primer ordre sobre la seva configuració espacial decos rígid. No obstant això, a la vegada que la indústria està ràpidament mostrant una tendència en les últimes dècadescap a aerogeneradors més grans i potents, alguns components del sistema han augmentat en esveltesa i flexibilitat.Com per exemple les pales del rotor o la torre, que comencen a requerir l'adopció d'anàlisis no lineals per avaluaradequadament la seva resposta dinàmica i el seu estat tensional intern.En aquest context, avui dia hi ha un nombre incipient però reduït de models capaços de realitzar anàlisis estructuralsdinàmics no lineals totalment acoblades de FOWTs. No obstant això, la majoria estan estrictament restringits aelements unidimensionals del tipus biga, forçant l'adopció de procediments de mapeig de càrregues locals aproximatsdurant la fase de disseny de detall. Per aquest motiu, en aquesta Tesi es proposa un nou model avançat totalmentacoblat basat en el mètode dels elements finits (FEM). Els principals avantatges del qual resideixen en la capacitat derealitzar anàlisis dinàmiques no lineals en el domini del temps de models estructurals complexos composats permúltiples elements finits de diferent naturalesa. Aquesta característica permet una definició més precisa delcomportament estructural real i, per tant, condueix a una descripció més detallada de l’estat intern tensodeformacionalsense la necessitat d'adoptar tècniques addicionals.Les equacions de balanç subjacents del model s'han derivat a partir del mètode Co‐Rotacional Independent del’Element (EICR), els fonaments del qual es van establir en el treball desenvolupat per C. C. Rankin i F. A. Brogan alsanys 80 i posteriorment readaptat i millorat per C.A. Felippa i B. Haugen als anys 2000. Tanmateix, com que inicialmentel mètode es va centrar principalment en anàlisis estructurals quasi‐estàtics no lineals, en el marc de la present tesis'ha desenvolupat una extensió detallada i consistent a la dinàmica no lineal basada en la teoria de la mecànica demedis continus.Per avaluar el rendiment del model estructural proposat, aquest s'ha verificat a partir d'un conjunt d’exemples dereferència disponibles a la literatura de l’anàlisi dinàmic no lineal de cossos flexibles mitjançant la mecànicacomputacional. Mentre que el model aero‐hidro‐servo‐elàstic totalment acoblat per a l'anàlisi de FOWTs s'ha validata partir de les dades experimentals proporcionades en el marc del projecte internacional Offshore Code Comparison,Collaboration, Continued, with Correlation and unCertainty (OC6) promogut per l'Agència Internacional de l'Energia(IEA).
  

Data de lectura: 13/10/2025

• 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
  Tesi completa: (contacteu amb l'Escola de Doctorat per confirmar que sou un doctor acreditat i obtenir l'enllaç a la tesi)
  Programa: CIÈNCIA I ENGINYERIA DE MATERIALS
  Departament: Departament de Ciència i Enginyeria de Materials (CEM)
  Modalitat: Compendi de publicacions
  Data de dipòsit: 29/07/2025
  Data de lectura: 13/10/2025
  Hora de lectura: 10:30
  Lloc 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 tesi: JIMENEZ PIQUÉ, EMILIO | MAS MORUNO, CARLOS
  Resum de tesi: La zircona policristal·lina tetragonal dopada amb un 3% d’itria (3Y-TZP) s’ha convertit en una alternativa prometedora al titani per als implants dentals, gràcies a la seva excel·lent biocompatibilitat, alta resistència mecànica, resistència a la corrosió i bones propietats estètiques. Malgrat aquests avantatges, l’èxit clínic dels implants de zirconi encara depèn de la seva capacitat per afavorir l’osteointegració, minimitzant alhora el risc de colonització bacteriana, un procés competitiu conegut com a “race for the surface”. Les propietats superficials dels implants dentals, com la topografia, influeixen críticament en la resposta biològica a la interfície teixit-implant. En particular, les micro- i nanotopografies impacten directament en la interacció entre les cèl·lules i el material, i poden modular diverses funcions cel·lulars com l’adhesió, la migració, la proliferació i la diferenciació. Igualment, aquestes característiques topogràfiques també afecten la resposta bacteriana, afavorint o reduint la colonització mitjançant efectes antifouling o bactericides. Per aquest motiu, les modificacions superficials s’han convertit en una estratègia àmpliament explorada per millorar el rendiment biològic dels implants. No obstant això, el repte continua sent dissenyar superfícies que puguin afavorir alhora la osteointegració i evitar l’adhesió bacteriana.Aquesta tesi doctoral ha abordat aquest repte investigant diferents estratègies de modificació superficial per millorar el comportament biològic dels implants dentals de 3Y-TZP. L’objectiu ha estat crear topografies capaces de millorar simultàniament el comportament cel·lular i presentar propietats antibacterianes. Concretament, es van desenvolupar i caracteritzar diverses superfícies de zircona micro- i nanostructurades, i es va avaluar el seu comportament biològic tant en termes de resposta de cèl·lules mare mesenquimals humanes (hMSCs) com de l’adhesió bacteriana. Prèviament al treball experimental, es va dur a terme una revisió bibliogràfica exhaustiva sobre les estratègies de modificació topogràfica de 3Y-TZP (Capítol I), que va permetre identificar mancances i orientar la selecció dels tractaments superficials. A continuació, es van aplicar diferents tècniques de modificació, incloent l’atac amb àcid fluorhídric (HF) per generar nanotopografies (Capítol II) i el gravat làser amb làser de nanosegons (ns-) i femtosegons (fs-) per obtenir microestructures definides (Capítol III). També es van combinar aquestes tècniques per avaluar un possible efecte sinèrgic de les topografies jeràrquicament rugoses (Annex I). Els resultats obtinguts demostren que tant l’atac químic com el gravat làser van millorar amb èxit el comportament biològic de la zircona, millorant el comportament cel·lular i reduint l’adhesió bacteriana. No obstant això, la seva combinació no va produir una millora sinèrgica. Entre totes les superfícies analitzades, el patró lineal de 3 μm (L3), creat mitjançant làser de femtosegons, va oferir el millor balanç, millorant simultàniament l’adhesió, la migració i la diferenciació osteogènica de les hMSC, alhora que va reduir significativament l’adhesió de Staphylococcus aureus i Pseudomonas aeruginosa. També va conduir al millor resultat biològic en condicions de co-cultiu competitiu. A més, la biofuncionalització d’aquesta topografia amb un pèptid multifuncional amb propietats antimicrobianes i d’adhesió cel·lular va mostrar efectes sinèrgics prometedors (Annex II). Aquestes millores es van aconseguir sense comprometre la integritat mecànica de la superfície (Annex III).En conclusió, aquesta tesi doctoral ha demostrat que la modificació topogràfica de zircona ofereix estratègies prometedores per al desenvolupament d’implants amb un rendiment biològic millorat, afavorint tant la osteointegració com la resposta antibacteriana. Futures investigacions haurien d’incloure la integració de senyals bioquímiques, validació in vivo i anàlisi de la integritat mecànica.
  

Data de lectura: 14/10/2025

• 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
  Tesi completa: (contacteu amb l'Escola de Doctorat per confirmar que sou un doctor acreditat i obtenir l'enllaç a la tesi)
  Programa: CIÈNCIES DEL MAR
  Departament: Departament d'Enginyeria Civil i Ambiental (DECA)
  Modalitat: Normal
  Data de dipòsit: 18/07/2025
  Data de lectura: 14/10/2025
  Hora de lectura: 16:00
  Lloc de lectura: Pontificia Universidad Javeriana Ak 7#40-62 Bogota Colombia
  Director/a de tesi: MESTRES RIDGE, MARC | ESPINO INFANTES, MANUEL | TORRES ABELLO, ANDRES EDUARDO
  Resum de tesi: La gestió del risc d’inundació i erosió en zones costaneres afectades per aquests processos requereix enfocaments integrats i, quan les condicions ho permeten, acoblats, que combinin factors físics, socioeconòmics i culturals. Aquesta tesi desenvolupa una metodologia basada en un sistema de suport a la presa de decisions (DSS), que opera en contextos amb escassetat de dades i alta incertesa. Aquest DSS integra modelització numèrica acoblada (FLOW+SWAN), anàlisi geoespacial, lògica difusa (FL), aprenentatge automàtic (ML) i anàlisi multicriteri (MCDA) amb simulacions Monte Carlo, oferint una plataforma orientada tant a la caracterització del risc com a la priorització espacial de trajectòries de desenvolupament (DP) proposades al sisè informe (AR6) del Panell Intergovernamental sobre Canvi Climàtic (IPCC). El seu disseny flexible permet combinar índexs que consideren l’amenaça, la vulnerabilitat i l’exposició, i avaluar les DP, com ara mesures d’enginyeria dura, blana, adaptació de l’entorn construït, retrocés o avanç planificat i solucions basades en la natura (NBS), adaptades a arquetips costaners.L’amenaça d’inundació i erosió s’estima a partir del nivell de l’aigua adjacent a la costa que supera l’elevació del terreny i els pendents costaners, considerant l’alçada significativa de l’onatge (SWH) i el rang mareal obtinguts mitjançant modelització numèrica, i integrant com a factors additius la influència del període de pic de l’onatge (PWP) i la seva direcció (WDI). El grau d’influència del forçament oceànic sobre el desplaçament de la línia de costa (SLD), analitzada amb 30 anys de dades de les col·leccions Landsat 5, 7, 8 i 9 mitjançant CoastSat, es quantifica amb un bosc aleatori. La vulnerabilitat es defineix a partir de l’elevació, el pendent del terreny i l’índex de vegetació normalitzada (NDVI), mentre que l’exposició es basa en l’ús i la cobertura del sòl (LULC) i en els assentaments humans (HS); totes aquestes variables es deriven d’imatges Sentinel-2 processades amb una arquitectura de xarxa neuronal convolucional (ResNet). Aquestes capes es normalitzen i combinen mitjançant funcions de pertinença difusa i simulacions Monte Carlo, generant mapes probabilístics de risc derivats de l’amenaça, vulnerabilitat i exposició. Paral·lelament, les DP es prioritzen mitjançant MCDA, utilitzant el mètode Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution (TOPSIS), reforçat amb Monte Carlo per incorporar la incertesa associada al judici expert. Finalment, les solucions òptimes s’assignen espacialment segons la distribució del risc, els escenaris d’augment del nivell del mar (SSP1-2.6, SSP2-4.5 i SSP5-8.5) projectats per la NASA, i les projeccions de LULC i HS per al present, 2050 i 2100.La metodologia desenvolupada constitueix el principal resultat d’aquesta tesi. En la seva aplicació a les illes El Morro i Tumaco, a la badia de Tumaco (Nariño – Colòmbia), l’assignació espacial de les DP mostra una combinació predominant de NBS, enginyeria blana i adaptació de l’entorn construït, distribuïdes segons el nivell de risc, el LULC i els HS. En comparar escenaris amb i sense modelització numèrica, s’observa que l’omissió d’aquesta condueix a una sobreestimació significativa de les àrees en risc, fet que implica gestionar aproximadament 284 hectàrees més de les realment necessàries. Així mateix, la inclusió de l’augment del nivell del mar (SLR) projectat pels escenaris SSP permet identificar 52 hectàrees addicionals que requereixen intervenció a llarg termini. Aquestes diferències demostren que el DSS no només és robust, sinó també flexible, ja que permet avaluar escenaris amb diferents graus de complexitat tècnica i ajustar el llindar de risc —establert en aquest cas en el percentil 95% segons el nivell de tolerància del decisor.