Escuela de Doctorado

Fecha de lectura: 16/04/2026

• PUCH GINER, IGNASI: Optimization of Monte Carlo and Molecular Dynamics Techniques for Receptor–Ligand Binding Studies
  
  Autor/a: PUCH GINER, IGNASI
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: FÍSICA COMPUTACIONAL Y APLICADA
  Departamento: Departamento de Física (FIS)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 16/02/2026
  Fecha de lectura: 16/04/2026
  Hora de lectura: 10:00
  Lugar de lectura: Sala TeleensenyamentEdifici B3 - Ricardo Valle Sala 103 Planta 1Campus Nord
  Director/a de tesis: GUALLAR TASIES, VÍCTOR
  Resumen de tesis: El descubrimiento de fármacos es un proceso complejo y con un alto consumo de recursos que requiere la identificación de moléculas candidatas con propiedades óptimas de unión a sus correspondientes proteínas. Las técnicas computacionales desempeñan un papel esencial en la racionalización de este proceso, ya que permiten predecir interacciones biomoleculares, optimizar sus propiedades y acelerar las primeras etapas del desarrollo de fármacos.Esta tesis se centra en el avance de las estrategias computacionales para el modelado biomolecular, integrando herramientas de mecánica molecular, como las simulaciones de Monte Carlo y de dinámica molecular, con métodos de aprendizaje automático. El objetivo es mejorar las métricas de evaluación, aumentar la precisión de las simulaciones y desarrollar un marco de trabajo que permita aplicar estos métodos a retos farmacológicos reales.Una de las principales contribuciones de este trabajo es la mejora del marco de utilización de PELE (Protein Energy Landscape Exploration) mediante la caracterización de los estimadores de energía de unión, así como de su capacidad predictiva y eficiencia computacional. Estos estudios comparativos abordan la brecha de conocimiento existente en las funciones de evaluación de PELE y facilitan predicciones más precisas de las interacciones proteína–ligando, que ayudarán a priorizar determinadas moléculas para su evaluación experimental.Más allá de las mejoras metodológicas, esta tesis aplica los desarrollos computacionales a casos de estudio de relevancia farmacológica. La caracterización estructural del transportador de aminoácidos (Asc1/CD98hc) se ha llevado a cabo mediante simulaciones computacionales que aportan nueva información sobre sus mecanismos de unión y transporte facilitado. Por otro lado, el estudio de los factores de transcripción Meis1–Hoxb13 explora nuevas interacciones fármaco–ADN con implicaciones en terapias dirigidas. Otra aplicación se centra en la enfermedad neurodegenerativa de Charcot–Marie–Tooth, donde las simulaciones computacionales han contribuido a comprender la disfunción de la unión GDAP1–LAMP1 y sus posibles vías terapéuticas. Estos ejemplos demuestran la versatilidad de las estrategias computacionales propuestas en diversos contextos biológicos.Los resultados de esta investigación proponen un marco práctico para la mejora de las predicciones de unión de ligandos. Las metodologías exploradas refuerzan el modelado molecular combinando técnicas basadas en la física con distintos equilibrios entre velocidad y precisión, y establecen un puente entre los métodos de simulación tradicionales y las predicciones impulsadas por la inteligencia artificial.Las conclusiones de este trabajo tienen implicaciones tanto para la investigación académica como para el descubrimiento de fármacos en la industria, ofreciendo soluciones escalables para el desarrollo de nuevos medicamentos en diferentes fases de la investigación.
  

Fecha de lectura: 17/04/2026

• PERA I FERRERUELA, JORDI: Itinerant ferromagnetism and polarons in SU(N) Fermi gases
  
  Autor/a: PERA I FERRERUELA, JORDI
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: FÍSICA COMPUTACIONAL Y APLICADA
  Departamento: Departamento de Física (FIS)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 13/03/2026
  Fecha de lectura: 17/04/2026
  Hora de lectura: 11:00
  Lugar de lectura: Aula Graus, Edifici C4, Planta baixa, Campus Nord - UPC
  Director/a de tesis: CASULLERAS AMBROS, JOAQUIN | BORONAT MEDICO, JORDI
  Resumen de tesis: Esta tesis presenta un estudio en profundidad de las propiedades magnéticas de los gases de Fermi repulsivos en el continuo. Antiguamente eran considerados un tema puramente académico, los gases de Fermi pueden hoy realizarse experimentalmente en laboratorios de átomos ultrafríos, lo que hace que una comprensión teórica de su comportamiento sea oportuna y necesaria. Nuestro análisis se centra principalmente en determinar si estos sistemas favorecen una transición hacia un estado ferromagnético o bien si permanecen paramagnéticos. Metodológicamente, empleamos un enfoque perturbativo que incluye sistemáticamente los efectos de términos de orden superior, la temperatura y el desequilibrio de masas. En la parte final de la tesis, estudiamos también el problema del polarón fermiónico. En primer lugar, examinamos un caso sencillo: un gas de Fermi con masas iguales a temperatura cero hasta segundo orden en teoría de perturbaciones. Dado que este capítulo puede considerarse una introducción a la fenomenología magnética de los gases de Fermi, comparamos los resultados de segundo orden con el conocido escenario del modelo de Stoner, que corresponde al primer orden. En ambos casos se produce siempre una transición ferromagnética. Al pasar del modelo de Stoner al de segundo orden, destacan dos diferencias: la transición de fase continua que se observa para S=1/2 se vuelve discontinua y la fase ferromagnética aparece a densidades más bajas. El siguiente paso consiste en mejorar la descripción de la interacción ampliando el estudio hasta tercer orden en teoría de perturbaciones. Esta mejora implica mayor complejidad. Dividimos el análisis en dos partes. Primero consideramos un potencial de esferas duras sin interacción en onda p intraparticular. Observamos las mismas tendencias que al pasar de primer a segundo orden, pero, importantemente, recuperamos la transición continua para S=1/2. Con las energías de tercer orden, exploramos un amplio rango de potenciales. Sorprendentemente, para cada espín S observamos una gran riqueza de escenarios: transiciones continuas, discontinuas, combinaciones de ambas, casos en forma de escalera e incluso ausencia de transición. A continuación introducimos la temperatura como nueva variable. Los efectos térmicos no eliminan la fase ferromagnética para cualquier potencial, pero actúan en su contra: fuerzan al sistema a permanecer paramagnético o desplazan la transición hacia densidades más altas. No obstante, espines mayores resisten mejor estos efectos. Además, la temperatura reduce la diversidad del comportamiento magnético, de manera que se obtienen patrones más universales: transiciones continuas para S=1/2 y discontinuas para espines mayores. Hasta este punto hemos supuesto masas iguales. El siguiente paso es considerar distintas relaciones de masas. Esta nueva variable incrementa la complejidad y, por ello, la analizamos solo a segundo orden y a temperatura cero. Como antes, siempre se produce una transición ferromagnética, aunque con matices: las partículas más masivas son siempre las promovidas, incluso a bajas densidades. Para S=1/2 este es simplemente el escenario, pero para espines mayores hay una gran variedad de configuraciones. Finalmente, ampliamos el estudio más allá de las propiedades magnéticas para analizar el problema del polarón fermiónico, el cual es una impureza inmersa en un mar de Fermi. Nos centramos en cómo las impurezas afectan al sistema, y estudiamos las principales propiedades del polaron hasta tercer orden y los efectos de la masa. En particular, el polarón masivo es estable, mientras que el ligero es inestable. En conjunto, este trabajo ofrece una exploración detallada de los gases de Fermi, lo que proporciona tanto una comprensión cualitativa como unas predicciones cuantitativas relevantes para los esfuerzos experimentales.
  

• PINEDO VILCAHUAMÁN, PAUL JOSÉ: Simulation of blast-induced liquefaction with an unconventional elastoplasticity model
  
  Autor/a: PINEDO VILCAHUAMÁN, PAUL JOSÉ
  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: 19/03/2026
  Fecha de lectura: pendiente
  Hora de lectura: pendiente
  Lugar de lectura: pendiente
  Director/a de tesis: ARROYO ALVAREZ DE TOLEDO, MARCOS | GENS SOLE, ANTONIO
  Resumen de tesis: La licuación de suelos es un fenómeno que típicamente ocurre tras los terremotos, aunque también puede ser desencadenado por cargas no sísmicas. Durante la licuación, se produce una reducción sustancial y rápida de la resistencia y rigidez de los suelos debido a la generación de poro presiones. La licuación de suelos se investiga sistemáticamente en el laboratorio mediante ensayos de muestras y modelos físicos; sin embargo, ciertos aspectos que resultan críticos en la licuación de campo (por ejemplo, la fábrica del suelo, la carga dinámica, las condiciones de drenaje y los efectos de envejecimiento) son difíciles de reproducir en el laboratorio. Esto ha impulsado a los investigadores a estudiar la licuación directamente en el campo mediante ensayos de voladura, es decir, experimentos en los que la licuación es inducida por detonaciones explosivas controladas.En la actualidad, la simulación numérica se emplea con frecuencia para modelizar el inicio y el desarrollo de la licuación del suelo. En este contexto, el objetivo principal del presente estudio es la simulación numérica de un ensayo de licuefacción inducida por voladura controlada, llevado a cabo en un emplazamiento de arena limosa en Bondeno (Ferrara, Italia). Con este fin, se ha implementado un modelo constitutivo denominado CASM-SM para reproducir el comportamiento del suelo bajo carga cíclica, el cual ha sido reformulado dentro de un marco de plasticidad de ‘subloading’. La modelización del comportamiento del suelo bajo cargas de voladura resulta compleja debido a diversos factores, incluyendo las características de la deformación del suelo en las proximidades del explosivo, la degradación de la rigidez del suelo, las altas frecuencias en los registros de aceleración (superiores a 100 Hz) y un aumento significativo del exceso de presión de poros en un corto periodo de tiempo (del orden de milisegundos). La simulación del ensayo de voladura de Bondeno ha servido como una excelente plataforma para validar el rendimiento del modelo CASM-SM. Se prestó especial atención a la reproducción de los registros de aceleración, así como a las velocidades, la intensidad de Arias, los espectros de Fourier y la aceleración espectral. Además, los excesos de presión presión de poros se compararon con los datos de los transductores de presión. Los resultados obtenidos a partir de la simulación numérica proporcionan conocimientos relevantes sobre la licuación inducida por voladuras en el estrato de arena limosa.
  

Fecha de lectura: 20/04/2026

• BORGES CAVALCANTI, DANILO: Finite Element Method with Embedded Strong Discontinuities for Coupled Hydro-Mechanical Problems
  
  Autor/a: BORGES CAVALCANTI, DANILO
  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: Convenio Cotutela + Compendio de publicaciones
  Fecha de depósito: 09/03/2026
  Fecha de lectura: 20/04/2026
  Hora de lectura: 14:00
  Lugar de lectura: Sala Zienkiewich (CIMNE) Building C1, UPC - Campus North Gran Capitan S/N 08034 Barcelona
  Director/a de tesis: DE POUPLANA SARDÀ, IGNASI | CAMPOS RAMOS MARTHA, LUIZ FERNANDO | DE MESQUITA ROEHL, DEANE
  Resumen de tesis: Los procesos hidromecánicos (HM) acoplados en medios porosos fracturados gobiernan el rendimiento y la seguridad de numerosas aplicaciones de ingeniería del subsuelo, donde los cambios de tensiones y permeabilidad inducidos por la presión pueden controlar la inyectividad, las vías de fuga y el potencial de reactivación de fallas. Esta tesis desarrolla una formulación de elementos finitos robusta y versátil para problemas HM transitorios en presencia de discontinuidades fuertes preexistentes, manteniéndose práctica para su integración en flujos de trabajo estándar de elementos finitos. El enfoque propuesto se formula en el marco del Método de Elementos Finitos Embebidos (E-FEM) y se fundamenta en el Enfoque de Discontinuidad Fuerte (SDA), lo que permite una representación implícita de fracturas y fallas sin exigir conformidad de malla. Se introduce una descripción unificada para modelar discontinuidades que actúan tanto como vías preferenciales de flujo como barreras hidráulicas, capturando el flujo longitudinal a lo largo de la discontinuidad y el intercambio transversal con la matriz porosa en regímenes estacionario y transitorio. La formulación se verifica de forma sistemática frente a modelos de fractura discreta con elementos de interfaz y se aplica a problemas de referencia representativos de condiciones de reservorios fracturados, incluido un escenario acoplado de reactivación de fallas. Además, la tesis investiga la aparición de oscilaciones espurias en campos de tracción cohesiva a lo largo de discontinuidades embebidas y demuestra que la elección de una formulación embebida basada en SDA puede mejorar notablemente la suavidad y la fiabilidad de las tracciones, reforzando el uso de E-FEM para evaluaciones HM que involucren fracturas y fallas preexistentes.
  

• FORERO QUINTERO, JOSE FERNANDO: Flexibility Management System with Distributed Energy Resources
  
  Autor/a: FORERO QUINTERO, JOSE FERNANDO
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: INGENIERÍA ELÉCTRICA
  Departamento: Departamento de Ingeniería Eléctrica (DEE)
  Modalidad: Compendio de publicaciones
  Fecha de depósito: 19/02/2026
  Fecha de lectura: 20/04/2026
  Hora de lectura: 12:00
  Lugar de lectura: Aula 28.8 Sala de Conferències. ETSEIB-UPC
  Director/a de tesis: VILLAFÁFILA ROBLES, ROBERTO | MONTESINOS MIRACLE, DANIEL
  Resumen de tesis: El desafío del cambio climático exige cada vez más esfuerzos tecnológicos y políticos para responder adecuadamente a sus efectos adversos, que podrían poner en riesgo la vida en el planeta. Se han propuesto diversos planes para incorporar más generación renovable y digitalizar el sistema eléctrico en un marco de transición energética descarbonizadora. Sin embargo, estos planes no se están implementando o son insuficientes según el Acuerdo de París. Al mismo tiempo, tecnologías emergentes como la inteligencia artificial, la sensorización y automatización de alto rendimiento y los sistemas de información y comunicación en tiempo real, entre otros, están transformando las redes eléctricas en redes inteligentes, lo que añade mayor complejidad.Esta tesis, basada en un compendio de artículos, examina primero los sistemas de gestión de energía existentes con recursos energéticos distribuidos, profundizando en su configuración, fuentes de energía y flexibilidad, sistemas de información y comunicación, análisis e indicadores de rentabilidad y servicios de flexibilidad. Tras revisar el estado del arte, esta tesis se centra en impulsar los sistemas de gestión hacia un horizonte temporal real, proponiendo un sistema de gestión de la flexibilidad. Este sistema está compuesto por tres niveles jerárquicos basados en un algoritmo de autorregresión adaptativa, un análisis costo-beneficio y submódulos de redespacho y reasignación para controlar y gestionar la energía y las solicitudes de flexibilidad a corto plazo.Para validar el sistema propuesto, no solo se realizan diversas simulaciones y análisis de sensibilidad, sino que también se gestionan activos energéticos reales desde el laboratorio de microrredes PVZEN en Turín, Italia. Los resultados demuestran que el sistema propuesto puede reducir los sobrecostes derivados de las desviaciones de energía en tiempo real, aprovechar el excedente de energía renovable y generar beneficios a partir de servicios de flexibilidad a la red. Los capítulos 2, 3 y 4 presentan los artículos relacionados con esta tesis, comenzando con una revisión del estado del arte, pasando por las simulaciones y el análisis, y finalizando con los ensayos con equipos reales. Las principales conclusiones y posibles desarrollos futuros se describen al final del documento.