Escuela de Doctorado

Fecha 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
  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.
  

• 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
  Tribunal:
       PRESIDENT: SHI -, ZHONGQI
       SECRETARI: ZHOU, ZHIGUANG
       VOCAL: ZHOU, HONGYUAN
  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.
  

Fecha 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
  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).
  

Fecha 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
  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.
  

Fecha 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
  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.