Perfil de acceso

Dado el carácter multidisciplinar del ámbito científico del programa, los títulos con que se puede acceder son muy diversos. La formación previa más adecuada para el ingreso al programa de doctorado en Ciencia e Ingeniería de los Materiales corresponde a graduados con perfiles científicos y tecnológicos y que hayan cursado el máster en Ciencia e Ingeniería de Materiales Avanzados o un máster afín al ámbito científico del programa.

Además de este perfil académico, se consideran importantes determinadas características personales, como son el interés por los proyectos de investigación que se desarrollan en el programa, capacidad crítica y analítica, tener iniciativa, constancia y persistencia en su trabajo, y tener capacidad para trabajar en equipo y para comunicarse adecuadamente de forma oral y escrita en inglés.

Los principales títulos de acceso al programa son los siguientes:

grado en ingeniería o título de ingeniería superior (Industrial, de Materiales, Química) y licenciatura de Ciencias Físicas y/o Químicas con un título de máster universitario en Ciencia e Ingeniería de los Materiales (o en su defecto acreditar 60 ECTS de dicho máster) u otro del mismo nivel o contenido de cualquier institución de educación superior del EEES o de países externos al EEES, si los candidatos o candidatas están facultados en dichos países para el acceso a los estudios de doctorado.

Tiene acceso directo el perfil siguiente:

grado en ingeniería (Industrial, de Materiales, Química o similar) o licenciatura de Física y/o Química con un máster en Ciencia e Ingeniería de los Materiales.

Acceso con complementos:

los graduados y graduadas en ingeniería (Industrial, de Materiales o Química o similar) o licenciados y licenciadas en Física y/o Química que posean título de máster, pero no en el área de Ciencia e Ingeniería de los Materiales, son requeridos a complementar su formación con un máximo de 60 créditos ECTS de asignaturas del citado máster de las que no dispongan.

Perfil de salida

Al finalizar los estudios el doctorando o doctoranda habrá adquirido las siguientes competencias y habilidades, necesarias para realizar una investigación de calidad (Real Decreto 99/2011, de 28 de enero, por el que se regulan las enseñanzas oficiales de doctorado):

a) Comprensión sistemática de un campo de estudio y dominio de las habilidades y métodos de investigación relacionados con dicho campo.
b) Capacidad de concebir, diseñar o crear, poner en práctica y adoptar un proceso sustancial de investigación o creación.
c) Capacidad para contribuir a la ampliación de las fronteras del conocimiento a través de una investigación original.
d) Capacidad de realizar un análisis crítico y de evaluación y síntesis de ideas nuevas y complejas.
e) Capacidad de comunicación con la comunidad académica y científica y con la sociedad en general acerca de sus ámbitos de conocimiento en los modos e idiomas de uso habitual en su comunidad científica internacional.
f) Capacidad de fomentar, en contextos académicos y profesionales, el avance científico, tecnológico, social, artístico o cultural dentro de una sociedad basada en el conocimiento.

Asimismo, la obtención del título de Doctor debe proporcionar una alta capacitación profesional en ámbitos diversos, especialmente en aquellos que requieren creatividad e innovación. Los doctores habrán adquirido, al menos, las siguientes capacidades y destrezas personales para:

a) Desenvolverse en contextos en los que hay poca información específica.
b) Encontrar las preguntas claves que hay que responder para resolver un problema complejo.
c) Diseñar, crear, desarrollar y emprender proyectos novedosos e innovadores en su ámbito de conocimiento.
d) Trabajar tanto en equipo como de manera autónoma en un contexto internacional o multidisciplinar.
e) Integrar conocimientos, enfrentarse a la complejidad y formular juicios con información limitada.
f) La crítica y defensa intelectual de soluciones.

Número de plazas

15

Duración de los estudios y régimen de dedicación

Duración
La duración de los estudios de doctorado a tiempo completo es de un máximo de tres años, a contar desde la admisión del doctorando o doctoranda al programa hasta la presentación de la tesis doctoral. La comisión académica del programa de doctorado puede autorizar que se lleven a cabo los estudios de doctorado a tiempo parcial. En este caso, los estudios tendrán una duración máxima de cinco años desde la admisión al programa hasta la presentación de la tesis doctoral. A efectos del cómputo de estos plazos, se considerará que el momento de admisión es la primera matrícula de tutoría y el de presentación, el momento en que la Escuela de Doctorado formalice el depósito de la tesis doctoral.

La duración mínima del doctorado es de dos años, a contar desde la admisión del doctorando o doctoranda al programa hasta el depósito de la tesis doctoral para los doctorandos y doctorandas a tiempo completo, y de cuatro años para los doctorandos y doctorandas a tiempo parcial. Se podrá solicitar la exención de este plazo a la comisión académica del programa de doctorado, previa autorización del director o directora y del tutor académico o tutora académica de la tesis, siempre que concurran motivos justificados.

A efectos del cómputo de los períodos anteriores, no se tendrán en cuenta las bajas por enfermedad, embarazo o cualquier otra causa prevista por la normativa vigente. El estudiante o la estudiante que se encuentre en cualquiera de las situaciones especificadas deberá comunicarlo a la comisión académica del programa de doctorado, que, en su caso, informará a la Escuela de Doctorado. El doctorando o doctoranda podrá solicitar la baja temporal del programa por un periodo máximo de un año, ampliable hasta un año más. La solicitud, justificada, se dirigirá a la comisión académica del programa de doctorado, que deberá resolver si se concede la baja temporal solicitada. Cada programa deberá establecer las condiciones de readmisión al doctorado.

Prórroga de los estudios
En el caso de los estudios a tiempo completo, si una vez transcurrido el plazo de tres años no se ha presentado la solicitud de depósito de la tesis doctoral, la comisión académica del programa podrá autorizar la prórroga de dicho plazo por un año más en las condiciones establecidas en el programa. En el caso de los estudios a tiempo parcial, podrá autorizarse la prórroga por dos años más. Tanto en el caso de los estudios a tiempo completo como en los estudios a tiempo parcial, excepcionalmente y a solicitud motivada de la comisión académica del programa, la Comisión Permanente de la Escuela de Doctorado podrá ampliar la prórroga por un año más adicional.

Baja del programa de doctorado
Son motivo de baja de un programa de doctorado:

• La solicitud motivada del doctorando o doctoranda de la baja del programa.
• El agotamiento del plazo máximo de permanencia y de las prórrogas correspondientes que hayan sido autorizadas.
• No haber formalizado la matrícula anual en cada curso (excepto que haya sido autorizada una baja temporal).
• Obtener dos evaluaciones consecutivas no satisfactorias.
• Tener expedientes disciplinarios con una resolución de desvinculación de la UPC.

La baja del programa implica que el doctorando o doctoranda no podrá seguir en el mismo y el cierre de su expediente académico. No obstante, podrá solicitar su readmisión a la comisión académica del programa, que, de acuerdo con los criterios establecidos en la normativa, deberá volver a valorar dicho acceso.

Organización

• Jimenez Pique, Emilio

• Arencon Osuna, David
• Jimenez Pique, Emilio
• Mas Moruno, Carlos
• Santana Perez, Orlando

• Departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales (PROMOTORA)

UTG Campus Diagonal-Besòs
Edificio A
Av. Eduard Maristany, 16
08019 Barcelona

Tel: 934 011 792
Email: doctorat.eebe@upc.edu

Convenios con otras instituciones

Perfil de acceso

Dado el carácter multidisciplinar del ámbito científico del programa, los títulos con que se puede acceder son muy diversos. La formación previa más adecuada para el ingreso al programa de doctorado en Ciencia e Ingeniería de los Materiales corresponde a graduados con perfiles científicos y tecnológicos y que hayan cursado el máster en Ciencia e Ingeniería de Materiales Avanzados o un máster afín al ámbito científico del programa.

Además de este perfil académico, se consideran importantes determinadas características personales, como son el interés por los proyectos de investigación que se desarrollan en el programa, capacidad crítica y analítica, tener iniciativa, constancia y persistencia en su trabajo, y tener capacidad para trabajar en equipo y para comunicarse adecuadamente de forma oral y escrita en inglés.

Los principales títulos de acceso al programa son los siguientes:

grado en ingeniería o título de ingeniería superior (Industrial, de Materiales, Química) y licenciatura de Ciencias Físicas y/o Químicas con un título de máster universitario en Ciencia e Ingeniería de los Materiales (o en su defecto acreditar 60 ECTS de dicho máster) u otro del mismo nivel o contenido de cualquier institución de educación superior del EEES o de países externos al EEES, si los candidatos o candidatas están facultados en dichos países para el acceso a los estudios de doctorado.

Tiene acceso directo el perfil siguiente:

grado en ingeniería (Industrial, de Materiales, Química o similar) o licenciatura de Física y/o Química con un máster en Ciencia e Ingeniería de los Materiales.

Acceso con complementos:

los graduados y graduadas en ingeniería (Industrial, de Materiales o Química o similar) o licenciados y licenciadas en Física y/o Química que posean título de máster, pero no en el área de Ciencia e Ingeniería de los Materiales, son requeridos a complementar su formación con un máximo de 60 créditos ECTS de asignaturas del citado máster de las que no dispongan.

Requisitos de acceso

Para el acceso a un programa oficial de doctorado será necesario estar en posesión de los títulos oficiales españoles de grado, o equivalente, y de máster universitario, o equivalente, siempre que se hayan superado, como mínimo, 300 créditos ECTS en el conjunto de estas dos enseñanzas. (Real decreto 43/2015, de 2 de febrero)

Así mismo, podrán acceder aquellas personas que se encuentran en alguno de estos otros supuestos:

• Poseer un título universitario oficial español o de otro país integrante de l’EEES que habilite para el acceso a estudios de máster, de acuerdo con lo establecido por el artículo 16 del Real Decreto 1393/2007, de 29 de octubre, por el que se establece la ordenación de las enseñanzas universitarias oficiales, y haber superado un mínimo de 300 créditos ECTS en el conjunto de estudios universitarios oficiales, de los cuales como mínimo 60 han de ser estudios de máster.
• Poseer un título oficial español de graduado o graduada, cuya duración, de acuerdo con las normas de derecho comunitario, sea, como mínimo, de 300 créditos ECTS. Estas personas deberán cursar con carácter obligatorio los complementos de formación, excepto que el plan de estudios del correspondiente título de grado incluya créditos de formación en investigación equivalentes en cuanto a valor formativo a los créditos en investigación procedentes de estudios de máster.
• Poseer un título universitario y, con la obtención previa de una plaza en formación en la prueba de acceso correspondiente a plazas de formación sanitaria especializada, haber superado con una evaluación positiva como mínimo dos años de formación de un programa para la obtención del título oficial de alguna de las especialidades en ciencias de la salud.
• Haber obtenido un título de sistemas educativos extranjeros, sin que sea necesaria su homologación, con la comprobación previa de la UPC de que dicho título acredita un nivel de formación equivalente a la del título oficial español de máster universitario y que faculta en el país expedidor del título al acceso a estudios de doctorado. Esta admisión no implicará, en ningún caso, la homologación del título previo que posea la persona interesada ni su reconocimiento a ningún otro efecto que el de acceso a enseñanzas de doctorado.
• Poseer otro título español de doctor o doctora obtenido de acuerdo con ordenaciones universitarias anteriores.

Nota 1: Normativa de acceso a los estudios de doctorado para las personas tituladas de licenciatura, ingeniería o arquitectura conforme al sistema anterior a la entrada en vigor del EEES (CG 47/02 2014)

Nota 2: Acuerdo núm. 64/2014 del Consejo de Gobierno por el que se aprueba el procedimiento y los criterios de valoración de los requisitos académicos de admisión al doctorado con estudios extranjeros no homologados (CG 25/03 2014)

Criterios de admisión y valoración de méritos

Ponderación de los criterios de admisión:

Complementos formativos

Periodo de matrícula de los nuevos doctorandos

El periodo ordinario de matrícula empieza en septiembre y finaliza el día 15 de octubre de cada curso, aunque la fecha de matrícula depende de la resolución de admisión.

Más información en la sección de matrícula para nuevos doctorandos

Periodo de matrícula

Se establece un periodo entre el 15 de septiembre y el 15 de octubre de cada curso.

Más información en la sección general de matrícula

Procedimiento para la elaboración y defensa del plan de investigación

El doctorando o doctoranda debe elaborar un plan de investigación, antes de finalizar el primer año, que se incluirá en el documento de actividades del doctorando o doctoranda. Este plan, que podrá ser mejorado a lo largo de los estudios de doctorado, deberá ser avalado por el tutor o tutora y por el director o directora, y deberá incluir la metodología que se utilizará, así como los objetivos que se desean alcanzar con la investigación.

Como mínimo una de las evaluaciones anuales ha de prever una exposición y defensa pública del plan de investigación y del estado del trabajo realizado ante un tribunal compuesto por tres doctores o doctoras, de acuerdo con lo que determine cada comisión académica. Dicho tribunal emitirá un acta con la calificación de satisfactorio o no satisfactorio. La evaluación positiva del plan de investigación es un requisito indispensable para continuar en el programa de doctorado. En caso de evaluación no satisfactoria, el doctorando o doctoranda dispondrá de un plazo de seis meses para elaborar y presentar un nuevo plan de investigación, que será evaluado por la comisión académica del programa de doctorado.

Esta misma comisión se encargará de evaluar anualmente el plan de investigación, así como el resto de evidencias incluidas en el documento de actividades del doctorando o doctoranda. Dos evaluaciones consecutivas no satisfactorias del plan de investigación comportarán la baja definitiva del programa.

En caso de que el doctorando o doctoranda cambie de tema de tesis deberá presentar un nuevo plan de investigación.

Actividades formativas del programa

Actividad: elaboración y defensa inicial del plan de investigación
Horas: 4
Carácter: obligatorio

Actividad: cursos, seminarios o workshops específicos del programa
Horas: 15
Carácter: obligatorio

Actividad: cursos, seminarios o workshops específicos del programa
Horas: 40
Carácter: optativo

Actividad: cursos o seminarios complementarios impartidos por profesores o profesoras visitantes
Horas: 12
Carácter: optativo

Actividad: publicaciones
Horas: 100
Carácter: optativo

Actividad: estancias de investigación.
Horas: 480.
Carácter: optativo

Actividad: actividades transversales
Horas: 15
Carácter: obligatorio

Actividad: actividades transversales
Horas: 30
Carácter: optativo

Procedimiento de asignación de tutor y director de tesis

La comisión académica del programa asignará un director o directora de tesis a cada doctorando o doctoranda en el momento de la admisión o en la primera matrícula, según el compromiso de dirección de la resolución de admisión al programa.

El director o directora de tesis es la persona responsable de la coherencia e idoneidad de las actividades de formación, del impacto y la novedad en su campo de la temática de la tesis doctoral y de la guía en la planificación y su adecuación, en su caso, a la de otros proyectos y actividades donde se inscriba el doctorando o doctoranda. Por norma general, el director o directora de la tesis será un profesor o profesora o un investigador o investigadora miembro de la Universitat Politècnica de Catalunya que posea el título de doctor o doctora y experiencia investigadora acreditada. Este concepto incluye al personal doctor de las entidades vinculadas a la UPC, según la decisión del Consejo de Gobierno, y de institutos de investigación adscritos a la UPC, de acuerdo con los respectivos convenios de colaboración y de adscripción. Cuando el director o directora es personal de la UPC también actúa como tutor o tutora.

Aquellos doctores o doctoras a los que, por razón de la su relación contractual o la entidad de adscripción, no les sean de aplicación los conceptos anteriores, deberán recibir un informe positivo de la Comisión Permanente de la Escuela de Doctorado de la UPC para poder formar parte del programa de doctorado como investigador o investigadora con investigación acreditada.

La comisión académica del programa de doctorado podrá aprobar la designación de un doctor o doctora experto que no pertenezca a la UPC como director o directora. En ese caso, será necesaria la autorización previa de la Comisión Permanente de la Escuela de Doctorado de la UPC, así como la propuesta de un doctor o doctora con experiencia investigadora acreditada de la UPC, que actuará como codirector o codirectora o, en caso de que no exista, como tutor o tutora.

El director o directora de tesis podrá renunciar a la dirección de la tesis doctoral, siempre que concurran razones justificadas apreciadas per la comisión. En ese caso, la comisión académica del programa de doctorado asignará al doctorando o doctoranda un nuevo director o directora.

La comisión académica del programa de doctorado, una vez oído el doctorando o doctoranda, podrá modificar el nombramiento del director o directora de tesis en cualquier momento del período de realización del doctorado, siempre que concurran razones justificadas.

En caso de que existan motivos académicos que lo justifiquen (interdisciplinariedad temática, programas conjuntos o internacionales, etc.) y que la comisión académica del programa lo acuerde, se podrá asignar un codirector o codirectora de tesis adicional. El director o directora y el codirector o codirectora tendrán las mismas competencias y el mismo reconocimiento académico.

El número máximo de supervisores que puede tener una tesis doctoral es de dos: un director o directora y un codirector o codirectora.

Para tesis en régimen de cotutela y de doctorado industrial, en caso de que sea necesario y esté establecido por el convenio, se podrá acordar no aplicar ese número máximo. No obstante, el número máximo de directores o directoras que pueden pertenecer a la UPC es de dos.

Más información en la sección de tesis doctorales

Permanencia

En el caso de los estudios a tiempo completo, en caso de que una vez transcurrido el plazo de tres años no se haya presentado la solicitud de depósito de la tesis doctoral, la comisión académica del programa podrá autorizar la prórroga de dicho plazo por un año más en las condiciones que la Normativa académica de los estudios de doctorado de la Universitat Politècnica de Catalunya haya establecido en el programa. En el caso de los estudios a tiempo parcial, la prórroga podrá ser autorizada por dos años más. Tanto en el caso de los estudios a tiempo completo como en el de los estudios a tiempo parcial, excepcionalmente y a solicitud motivada de la comisión académica del programa, la Comisión Permanente de la Escuela de Doctorado podrá ampliar la prórroga otro año adicional.

Son motivo de baja de un programa de doctorado:

• La solicitud motivada del doctorando o doctoranda de la baja del programa.
• El agotamiento del plazo máximo de permanencia y de las prórrogas correspondientes que hayan sido autorizadas.
• No haber formalizado la matrícula anual en cada curso (excepto en el caso de que haya sido autorizada una baja temporal).
• Obtener dos evaluaciones consecutivas no satisfactorias.
• Tener expedientes disciplinarios con una resolución de desvinculación de la UPC.

La baja del programa implicará que el doctorando o doctoranda no podrá seguir en el mismo y el cierre de su expediente académico. No obstante, podrá solicitar la readmisión a la comisión académica del programa, que, de acuerdo con los criterios establecidos en la normativa, deberá volver a valorar su acceso.

Mención Internacional

El título de doctor o doctora puede incluir la mención internacional. En este caso, el doctorando o doctoranda deberá cumplir los siguientes requisitos:

a) A lo largo de la etapa formativa necesaria para obtener el título de doctor o doctora, el doctorando o doctoranda deberá haber realizado una estancia mínima de tres meses en una institución de enseñanza superior o centro de investigación de prestigio fuera de España, para cursar estudios o llevar a cabo trabajos de investigación. La estancia y las actividades deberán estar avaladas por el director o directora y deberán estar autorizadas por la comisión académica del programa, y será necesario su acreditación con el correspondiente certificado expedido por la persona responsable del grupo de investigación del organismo u organismos donde se haya realizado. Esta información se incorporará al documento de actividades.
b) Una parte de la tesis, como mínimo el resumen y las conclusiones, deberán haberse redactado y presentado en una de las lenguas habituales para la comunicación científica en su campo de conocimiento y diferente de las que son oficiales en España. Esta norma no se aplicará en caso de que la estancia, los informes y los expertos procedan de un país de habla hispana.
c) La tesis deberá incluir el informe previo, acreditado oficialmente, de un mínimo de dos doctores o doctoras expertos que pertenezcan a alguna institución de enseñanza superior o centro de investigación no español.
d) Como mínimo un doctor o doctora experto, perteneciente a una institución de enseñanza superior o de investigación no español y que no sea la persona responsable de la estancia (apartado a), deberá haber formado parte del tribunal de evaluación de la tesis.
e) La defensa de la tesis deberá haber tenido lugar en las instalaciones de la UPC o, en el caso de programas conjuntos, en el lugar indicado en el convenio de colaboración.

Listado de tesis autorizadas para defensa

• LIANG, JING: Micromechanics of quaternary AICrSiN coatings on hard substrates
  
  Autor/a: LIANG, JING
  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: (CEM)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 20/07/2023
  Fecha de lectura: 27/10/2023
  Hora de lectura: 12:00
  Lugar de lectura: EEBE, Sala Polivalent de l'Edifici A, planta baixa, Campus Diagonal-Besòs
  Director/a de tesis: JIMENEZ PIQUÉ, EMILIO
  Tribunal:
       PRESIDENT: GARCÍA LORENTE, JOSÉ ANTONIO
       SECRETARI: FARGAS RIBAS, GEMMA
       VOCAL: GUTIÉRREZ MORA, FELIPE
  Resumen de tesis: Los recubrimientos cuaternarios de AlCrSiN son ampliamente utilizados en la industria de herramientas debido a su excelente rendimiento mecánico como recubrimiento protector. La formación del recubrimiento cuaternario de AlCrSiN se basa en el recubrimiento binario de CrN mediante la introducción de elementos de Al y Si para mejorar las propiedades mecánicas. La deposición física de vapor (PVD) es uno de los métodos más utilizados y comerciales en la herramienta de corte para mejorar el rendimiento de los materiales duros debido a sus propiedades destacadas. En esta tesis doctoral, se preparó y depositó un recubrimiento cuaternario de AlCrSiN mediante PVD sobre sustratos con diferentes grados de dureza.En la tesis se investiga el rendimiento mecánico de los recubrimientos cuaternarios de AlCrSiN depositados en dos sustratos blandos después de un tratamiento térmico para simular condiciones de servicio. La dureza y el módulo elástico del recubrimiento de AlCrSiN aumentaron con todos los sustratos depositados a una temperatura más baja de 500 °C, sin embargo, disminuyeron a una temperatura más alta de 800 °C, lo que significa una degradación de los materiales. Las muestras de recubrimiento de ACrSiN presentaron una menor adherencia que el recubrimiento de AlTiSiN para todos los tratamientos térmicos, con áreas desprendidas más grandes. En cuanto a los sustratos, los recubrimientos depositados sobre Inconel 718 mostraron un rendimiento mecánico notablemente mejor después del tratamiento térmico en ambos casos, lo cual está asociado con su mejor rendimiento a altas temperaturas.En la parte siguiente, se llevó a cabo un estudio comparativo del rendimiento mecánico del recubrimiento cuaternario de AlCrSiN depositado en dos sustratos duros: WC-Co y cBN. La estructura cristalina del recubrimiento de AlCrSiN no se vio afectada por los sustratos en términos de dureza intrínseca y módulo elástico. El recubrimiento de AlCrSiN depositado en el sustrato de WC-Co presentó una mejor adherencia que el depositado en el sustrato de cBN, independientemente de la carga. Los resultados de la respuesta mecánica bajo cargas Hertzianas mostraron que el recubrimiento de AlCrSiN depositado en el sustrato de WC-Co presenta una resistencia superior a las cargas monotónicas y cíclicas en comparación con los sustratos de cBN. La diferencia en el rendimiento mecánico del recubrimiento de AlCrSiN depositado en sustratos de diferente dureza depende tanto de la fuerza de adherencia como del rendimiento mecánico distintivo del sustrato.La parte final se centró en el efecto de la implantación de iones de Zr/Ta en las propiedades mecánicas del recubrimiento cuaternario de AlCrSiN depositado sobre el sustrato duro de WC-Co. Tanto la implantación de iones de Zr como de Ta introducen una degradación de la dureza y el módulo elástico. El análisis de espectroscopía fotoelectrónica de rayos X (XPS) reveló que los enlaces metálicos tanto de Al-Al como de Cr-Cr se transformaron en enlaces químicos de nitruro metálico Al-N y Cr-N, respectivamente. La estructura cristalina del recubrimiento de AlCrSiN se mantuvo similar, como una solución sólida de (Cr,Al)N, independientemente de la implantación de iones. En el caso de la implantación de iones de Zr, se detectó una pequeña cantidad de zb-AlN. La fuerza de adherencia entre el recubrimiento y el sustrato mejoró después de la implantación de iones, siendo la implantación de iones de Ta la que presentó el mejor rendimiento.
  

Última actualización: 04/10/2023 04:45:29.

Listado de tesis en depósito

• GARCÍA MASABET, VIOLETA DEL VALLE: Blends of modified PLA and Biopolyamides for additive manufacturing
  
  Autor/a: GARCÍA MASABET, VIOLETA DEL VALLE
  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: (CEM)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 29/09/2023
  Fecha de lectura: pendiente
  Hora de lectura: pendiente
  Lugar de lectura: pendiente
  Director/a de tesis: SANTANA PEREZ, ORLANDO ONOFRE | MASPOCH RULDUA, MARIA LLUÏSA
  Tribunal:
       PRESIDENT: SANCHEZ SOTO, MIGUEL ANGEL
       SECRETARI: XURIGUERA MARTÍN, MARÍA ELENA
       VOCAL: SAMPER MADRIGAL, MARIA DOLORES
  Resumen de tesis: El objetivo principal de este trabajo es contrarrestar las limitaciones del ácido poliláctico (PLA) y proponer un enfoque de fabricación sostenible utilizando biomezclas de PLA modificado reológicamente por extrusión reactiva (RExPLA) con poliamidas biobasadas (BioPA), concretamente PA10.10 y PA6.10. El estudio se dividió en tres fases. La primera se enfoca en la preparación y caracterización de bioblends preparados por mezclador interno en un rango de composiciones desde 10 % a 50 % p/p de BioPA. Se evaluaron las modificaciones morfológicas, térmicas y mecánicas mediante la modificación del comportamiento reológico de la matriz. Independientemente de la matriz o BioPA, cuando se utiliza un 30 % p/p de BioPA la mezcla muestra un comportamiento dúctil. El uso de RExPLA resultó en morfologías finas con propiedades mecánicas mejoradas. Las biomezclas RExPLA/PA10.10 lograron la transición frágil-dúctil con 10 % p/p y la inversión de fase se observó a un 40% p/p de BioPA. Mientras que en las demás biomezclas no se observó esta inversión. Las composiciones que ofrecieron un mejor balance en el desempeño mecánico fueron 20% y 30% p/p de PA10.10. En términos de comportamiento térmico, el uso de PA6.10 parece promover la cristalización de PLA.La segunda fase se centra en la preparación por extrusión doble-husillo de las mezclas con las composiciones previamente seleccionadas (20% y 30% p/p de PA10.10) y el estudio de la inducción de microfibrilación de la fase PA. Se realizó un estudio reológico en los polímeros constituyentes para evaluar la viabilidad de microfibrilación de PA. Se evaluó el efecto de las condiciones de procesamiento, incluida la velocidad de rotación del tornillo (30 y 100 rpm) y la velocidad de recogida para establecer tres relaciones de estiramiento (DR) en los filamentos extruidos para determinar el potencial de microfibrilación de la fase BioPA durante el mezclado. Una evaluación preliminar muestra que el 20% p/p de PA no genera microfibrilación estable, por lo que el estudio se centró en la composición 30% p/p. Cuando se usó RExPLA como matriz, se logró la microfibrilación de PA independientemente de la DR aplicada, mientras que para biomezclas de PLA sin modificar se requirió una DR más alta. El análisis térmico mecánico dinámico (DMTA) reveló que el uso de RExPLA dio como resultado un rendimiento mecánico mejorado en la región gomosa debido a la microfibrilación PA obtenida. Esta morfología de microfibrilación parece mejorar el proceso de cristalización del PLA durante la etapa de refrigeración.La tercera fase se centra en la viabilidad de producir compuestos microfibrilados (MFC) in situ de RExPLA/PA10.10 utilizando la fabricación de filamentos fundidos (FFF) con alimentación de granza. Se evaluó el comportamiento mecánico y la integridad estructural utilizando el concepto Desplazamiento de apertura de punta de grieta (CTOD). Las observaciones morfológicas demostraron que la técnica FFF permite la fabricación de MFC in situ con microfibrillas PA de alta esbeltez. Según el comportamiento mecánico observado, se puede concluir que, en los métodos de fabricación convencionales, el uso de mezclas con PA con una morfología de gotas dispersas a menudo da como resultado una menor resistencia y rigidez en comparación con el PLA. Sin embargo, adaptando la morfología de la fase PA a una estructura microfibrilar, se pueden mitigar los efectos perjudiciales sobre las propiedades mecánicas. Curiosamente, cuando se emplea FFF como proceso de fabricación, se puede lograr una morfología microfibrilada más fina, mientras se mantiene una resistencia similar a la matriz con altos valores de ductilidad. Aún más, la tenacidad exhibió una mejora notable, como lo demuestra un aumento del 206 % en los valores CTOD en comparación con la matriz. Por el contrario, el moldeo por compresión convencional con una morfología de gotas produjo un aumento de
  
• LOPEZ AGUILAR, JOSE FERNANDO: Escenarios hacia una economia circular de los plásticos: Caracterización del sector del envasado y evaluación de la idoneidad del reciclado Open Loop de la fracción mezclada de los residuos de envase
  
  Autor/a: LOPEZ AGUILAR, 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: CIENCIA E INGENIERÍA DE MATERIALES
  Departamento: (CEM)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 02/10/2023
  Fecha de lectura: pendiente
  Hora de lectura: pendiente
  Lugar de lectura: pendiente
  Director/a de tesis: MASPOCH RULDUA, MARIA LLUÏSA | PEÑA ANDRES, FRANCISCO JAVIER
  Tribunal:
       PRESIDENT: RIERADEVALL PONS, JOAN
       SECRETARI: GONZÁLEZ COLOMINAS, MARTA
       VOCAL: MARTÍNEZ GASOL, CARLES
  Resumen de tesis: La tesis que se presenta ha tenido como objetivo profundizar en el entendimiento de la economía circular de los plásticos a través de la ciencia y desde el diseño. Se ha centrado en los residuos procedentes de envases, por ser el sector con mayor contribución y prioritario en la normativa europea para la transición hacia una economía circular de los plásticos, que obliga a que al menos el 50% de sus residuos de plástico esté en disposición de ser reciclados en 2025. Una vez caracterizado el sistema de producción y gestión de residuos mediante el análisis de flujo de materiales (MFA) y el análisis de ciclo de vida (ACV), la segunda parte de la investigación se ha enfocado en entender la fracción mezcla de los residuos y el comportamiento de los materiales obtenidos de su reciclado open loop, mediante una caracterización de los materiales y de su aplicación. Basado en los principios del aprovechamiento en cascada, se ha modelizado un indicador de idoneidad útil para la toma de decisiones de diseño y para la definición de las políticas de circularidad. Los principales resultados indican que la tasa de reciclado en España para el año 2017 (el ultimo con cifras datos disponibles) es del 11%, muy lejos del 50% que obliga la normativa europea y más lejos aún del 70% que declara el organismo oficial encargado de su gestión y recuento. Además, por la alta presencia de plásticos film (aproximadamente el 50% del total de residuos) con muy baja reciclabilidad, se hace difícil mejorar las cifras de manera realista, aunque creciera la recogida selectiva. Para lograrlo, se ha propuesto una alternativa basada en materiales renovables y se ha concluido que, aunque mejoraría de manera la circularidad del sistema, supondría un incremento en las emisiones de GEI y una presión insostenible sobre los recursos forestales. La segunda parte de la tesis se ha centrado en la caracterización de la fracción mezclada de los plásticos, por ser el flujo de materiales que mayor protagonismo adquirirá en un escenario de recogida selectiva masiva, y a la vez por ser la fracción menos conocida. Se han caracterizado los materiales reciclados obtenidos a nivel de composición, de procesos de conformación, de propiedades mecánicas, de impacto ambiental y de características estéticas. A partir de aquí, se ha realizado una investigación del conjunto de aplicaciones que se han comercializado, con el material estudiado, en los últimos 20 años. Se ha realizado una modelización ambiental del reciclado open loop, evaluando la sustitución de diferentes tipos de materiales y comparando con un hipotético reciclado close loop de los plásticos. Los resultados indican, que el desempeño ambiental del reciclado open loop es superior al close loop en casi todos los escenarios y por tanto una alternativa deseable en términos de emisiones de CO2.En el tercer bloque de la investigación se definido el potencial de implementación en mercado del plástico mezcla determinando la idoneidad de las diferentes aplicaciones teniendo en cuenta tanto las credenciales ecológicas, como la estética o la operativa industrial. Los resultados indican, que aplicaciones como la señalización viaria y el embalaje industrial reutilizable son aplicaciones altamente idóneas para los plásticos reciclados mezcla y con un gran mercado potencial. En cambio, se ha detectado un problema importante en términos estéticos y de olor para su uso en productos domésticos. Una vez determinadas las aplicaciones más idóneas y sus respectivas cuotas de mercado, se ha evaluado las consecuencias a escala nacional que tendría la introducción masiva de un nuevo flujo de materiales como es el plástico mezcla reciclado. Los resultados obtenidos indican que el plástico reciclado open loop presenta un potencial de mejora de la circularidad de los plásticos mayor que el reciclado close loop, con un mayor potencial de reducción de emisiones de CO2 y con un ma
  
• PARAREDA ORIOL, SERGI: A damage-based fatigue life prediction method for metallic alloys and composites
  
  Autor/a: PARAREDA ORIOL, SERGI
  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: (CEM)
  Modalidad: Compendio de publicaciones
  Fecha de depósito: 02/10/2023
  Fecha de lectura: pendiente
  Hora de lectura: pendiente
  Lugar de lectura: pendiente
  Director/a de tesis: MATEO GARCIA, ANTONIO MANUEL | CASELLAS PADRO, DANIEL
  Tribunal:
       PRESIDENT: BUSQUETS MATAIX, DAVID JERONIMO
       SECRETARI: LLANES PITARCH, LUIS MIGUEL
       VOCAL: CARRERAS BLASCO, LAURA
  Resumen de tesis: Les fallades per fatiga, sobretot en materials metàl·lics, han estat estudiades durant segles, amb pioners com August Wöhler que va observar que l'aplicació d'una càrrega repetida molt per sota de la resistència estàtica del material, podia portar a la deterioració i fractura del material. Tot i això, dècades després, la fatiga continua essent un problema complex, responsable de la majoria de les fallades en servei en materials metàl·liques i compostos. De manera que és vital dissenyar estructures que resisteixin càrregues cícliques sense comprometre la seva integritat estructural. Aquest procés però, requereix realitzar nombrosos assaigs de fatiga per definir els nivells de tensió segurs per a cada material i condició. No obstant, determinar el comportament a la fatiga mitjançant els mètodes d'assaig estandarditzats sovint és costós i requereix molt temps. Tot i que històricament s¿han proposat diverses tècniques per accelerar els assaigs i optimitzar els materials i components a fatiga, no s'han aplicat generalitzadament a la indústria degut a limitacions en l'equipament, sovint molt car, i a un tractament de dades complex.Així doncs, hi ha la necessitat de desenvolupar un mètode d'assaig que permeti determinar ràpidament la resistència a la fatiga dels materials, especialment en el sector de l'automoció, on els nous dissenys i desenvolupaments requereixen resultats en poc temps. En aquesta tesi, s'introdueix un nou mètode d¿assaig de fatiga, anomenat el mètode de la rigidesa, per fer front a aquest repte i avaluar ràpidament la resistència a la fatiga tant de materials metàl·lics com compostos amb un nombre mínim de mostres i en un curt període de temps. Aquest enfocament implica la monitorització del dany per fatiga mitjançant variables diferents, com la deformació inelàstica en aliatges metàl·lics i la compliança en compostos. Aquesta estratègia permet superar les limitacions d'altres mètodes utilitzant extensòmetres comuns a tots els laboratoris de fatiga com per exemple la tècnica de correlació digital d'imatges o extensòmetres de contacte.Els resultats obtinguts mitjançant el mètode de la rigidesa no només són convincents sinó que també són més fàcils d'interpretar i discutir en comparació amb altres tècniques de monitorització com la dissipació de temperatura. Aquest mètode s'ha validat en 19 materials metàl·lics diferents, incloent aliatges de titani i alumini, acers al carboni, acers inoxidables i un compost de fibra de carboni. El límit de fatiga estimat i la corba de fatiga a alt n¿mero de cicles (corba S-N) obtinguts mitjançant el mètode de la rigidesa coincideixen amb els valors obtinguts de les proves estandarditzades. Això reforça la validesa del mètode com una eina potent i eficient per avaluar ràpidament el comportament a la fatiga tant d¿aliatges metàl·lics com de materials compostos.Per altra banda, s'ha investigat la reducció de la resistència a fatiga observada en acers d'alta resistència quan hi ha defectes superficials dels processos de fabricació de peces metàl·liques com el tall per cisalla. Aquesta reducció de la resistència a la fatiga es pot explicar per la sensibilitat a l'entalla a fatiga del material. Els resultats mostren una correlació robusta entre la tenacitat a la fractura, avaluada en el marc de la mecànica de la fractura, i la sensibilitat a l'entalla a fatiga en acers d'alta resistència. Per tant, la tenacitat a la fractura, juntament amb el mètode de la rigidesa, pot ser una eina molt valuosa per seleccionar materials amb una resistència superior a la fatiga.En resum, aquesta tesi presenta un enfocament innovador i eficaç per avaluar el comportament a la fatiga d'aliatges metàl·lics i materials compostos, oferint avantatges significatius en termes d'estalvi de temps i recursos. A més a més, introdueix la tenacitat a la fractura com a un indicador valuós per a la selecció d'acers
  

Última actualización: 04/10/2023 04:30:30.

Listado de tesis defendidas por año

• CARPIO GARZA, MARCEL FRANCISCO: Development of quenching and partitioning steels (Q&P)
  
  Autor/a: CARPIO GARZA, MARCEL FRANCISCO
  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: (CEM)
  Modalidad: Normal
  Fecha de lectura: 07/06/2023
  Director/a de tesis: CABRERA MARRERO, JOSE MARIA | CALVO MUÑOZ, JESICA
  

  Tribunal:
       PRESIDENT: LLORCA ISERN, NURIA
       SECRETARI: BARRIOBERO VILA, PERE
       VOCAL NO PRESENCIAL: MEJÍA GRANADOS, IGNACIO
  Resumen de tesis: La industria automotriz está buscando permanentemente mejorar el rendimiento del automóvil y a la vez reducir las emisiones de CO2 al ambiente lo cual puede lograse entre otras soluciones mediante el empleo de aceros avanzados de alta resistencia (AHSS, por sus siglas en inglés) que ayuden a reducir el peso del automóvil y mantengan la seguridad de los pasajeros.La búsqueda de nuevos aceros con mejores propiedades mecánicas ha llevado a los investigadores a diseñar nuevas aleaciones con diferentes microestructuras. El foco de las nuevas investigaciones se centra en el desarrollo de la 3ra generación de AHSS, los cuales presentan una buena relación entre resistencia con un aumento considerable en la ductilidad en comparación a generaciones anteriores. Se ha visto que está generación de nuevos aceros debe presentar una microestructura formada parcialmente por austenita la cual presenta el efecto TRIP o transformación inducida por plasticidad. Dicha microestructura, al someterse a una deformación, transforma a martensita mejorando la resistencia, a la vez que dota de tenacidad y/o conformabilidad al acero.Uno de dichos aceros son los llamados aceros de temple y particionado (Q&P, por sus siglas en inglés), los cuales presentan una buena relación entre resistencia y ductilidad debido a su microestructura formada por austenita retenida, martensita fresca y martensita revenida. El proceso de producción de estos aceros está formado por dos pasos: el primer paso consta de un tratamiento intercrítico o austenizado completo, seguido de un temple interrumpido entre las temperaturas Ms y Mf para asegurar una fracción de austenita, martensita y/o ferrita según sea el caso. El segundo paso consiste de un tratamiento de particionado en el que se aplica un recalentamiento a una temperatura particular durante un tiempo de permanencia dado. Durante este paso el carbono contenido en la martensita supersaturada difunde hacia la austenita remanente estabilizándola a temperatura ambiente, seguido a esto un tratamiento de temple para finalizar el proceso.En esta tesis se diseñan tres aceros con diferentes cantidades de manganeso en peso (1.5Mn, 3.5Mn y 5.5Mn) en su composición química junto con 0.2C% y 1.5Si% (%peso) y se les somete a un proceso de Q&P industrial con parámetros designados por la empresa TERNIUM México. Después de los tratamientos térmicos, los aceros fueron analizados por medio de diferentes técnicas de caracterización para su evaluación.Los objetivos de este trabajo fueron encontrar la mejor ruta de tratamiento térmico y su implementación a nivel industrial, determinar el efecto de la concentración de manganeso en el acero, en términos del tratamiento QP y obtener una microestructura con la mayor tenacidad posible, maximizando la fracción de austenita retenida.De los resultados obtenidos se puede determinar que: los modelos teóricos no predicen exactamente la cantidad de austenita retenida, en especial debido a los problemas de segregación de Mn. Por otra parte, si bien aumentar el contenido de Mn tiende a aumentar el contenido de austenita retenida, aumenta también el riesgo de generar mucha martensita fresca en el último paso del tratamiento QP, lo que es detrimental para las propiedades mecánicas finales. Para el acero 1.5Mn se obtuvieron buenas propiedades mecánicas debido a la microestructura alcanzada durante el proceso Q&P, la cual presentó una mezcla de austenita retenida, martensita fresca, martensita revenida y bainita. Por otro lado, el acero 3.5Mn presentó la mayor fracción de austenita retenida con unas buenas propiedades mecánicas en comparación con los otros aceros. De igual manera, el acero 5.5Mn mostró un incremento de segregación y por tanto zonas altas en manganeso, en las cuales tienden a presentar una mayor fracción de martensita fresca reduciendo el carbono disponible para estabilizar la austenita retenida reduciendo su fracción final. De los resultados
  

• CHAUSSE CALBET, VICTOR: 3D-printed Polymeric Bioresorbable Stents for Cardiovascular Applications
  
  Autor/a: CHAUSSE CALBET, VICTOR
  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: (CEM)
  Modalidad: Normal
  Fecha de lectura: 26/05/2023
  Director/a de tesis: PEGUEROLES NEYRA, MARTA
  

  Tribunal:
       PRESIDENT: CIURANA GAY, JOAQUIM
       SECRETARI: GODOY GALLARDO, MARIA
       VOCAL: MARTORELL LOPEZ, JORDI
  Resumen de tesis: Els stents bioabsorbibles (BRS) s'han plantejat com una revolució en el tractament de la malaltia de les artèries coronàries. Idealment, els stents conservarien inicialment la força radial després de la implantació per evitar el retrocés del vas sanguini mentre es degraden i finalment es reabsorbeixen, deixant així l'artèria amb un endoteli sa. Tot i així, el principal repte dels BRS rau a proporcionar prou suport mecànic per evitar el retrocés durant els primers mesos, alhora que es minimitza el gruix de filament per millorar-ne l'hemocompatibilitat i la integració en el teixit.L'objectiu principal de la present tesi doctoral és el disseny i desenvolupament d'stents bioabsorbibles polimèrics fabricats mitjançant escriptura directa amb dissolvent (SC-DW) amb propietats mecàniques reforçades, període de degradació adequat i biointegració millorada.En primer lloc, es presenta una nova estratègia versàtil de fabricació additiva per a la producció de BRS mitjançant l'ús de tintes polimèriques i SC-DW en un cilindre giratori. Inicialment, l'àcid poli-L-làctic (PLLA) s'ha utilitzat per fabricar i caracteritzar una varietat de dissenys amb diferents patrons de malla. En un segon pas, s'ha introduït el copolímer poli(L-làctic-co-caprolactona) (PLCL) i s'han modificat les tintes amb l'addició de iode, àcid triiodobenzoic (TIBA) i sulfat de bari (BaSO4) per tal de produir BRS radioopacs. S'ha utilitzat la microtomografia computada per avaluar la radiopacitat dels stents, mostrant que els stents que contenien TIBA i BaSO4 presenten valors alts d'atenuació de raigs X, mantinguts durant 3 mesos de temps d'incubació.Amb l'objectiu d'obtenir més informació sobre la degradació dels stents de PLLA i PLCL, s'ha realitzat un estudi complet tot comparant assaigs de degradació accelerada química i tèrmica. Els resultats han mostrat que en condicions alcalines els stents van patir erosió superficial, mentre que els stents immersos a 50 ºC van experimentar una degradació en massa. La disminució del pes molecular ha estat descrita amb precisió pel model cinètic autocatalitzat, amb el copolímer PLCL mostrant una taxa de degradació 1,5 vegades superior a la del PLLA. Pel que fa a l¿esterilització, els stents esterilitzats amb EtO no han presentat canvis estructurals, els stents irradiats amb raigs ¿ han sofert un greu deteriorament com a resultat d'escissió de la cadena generalitzada.A continuació, es proposa una combinació de SC-DW i electrofilat (ES) com a nou enfocament per generar BRS amb everolimus per a aplicacions cardiovasculars. La càrrega de fàrmacs s'ha aconseguit o bé encapsulada en els filaments de l'stent o en una membrana electrofilada de PLCL que recobreix l'stent. En el cas encapsulat, s'ha trobat que l'alliberament d'everolimus és insuficient, mentre que l'alliberament dels stents impresos en 3D recoberts de PLCL coincidiria amb la dosi i el període de temps necessaris per a aplicacions in vivo.Finalment, s'ha explorat la funcionalització d'stents de PLLA i PLCL impresos en 3D amb pèptids adhesius de cèl·lules endotelials (ECs). La síntesi de pèptids en fase sòlida s'ha utilitzat per sintetitzar les seqüències lineals RGDS i YIGSR, així com una plataforma peptídica dual que conté tots dos motius en una sola biomolècula. Els assajos d'adhesió de cèl·lules endotelials han evidenciat un augment significatiu del nombre i extensió de cèl·lules en mostres funcionalitzades. L'hemocompatibilitat dels stents s'ha avaluat mitjançant un assaig de perfusió de sang, obtenint una disminució marcada en termes d'adhesió plaquetària en stents de PLCL respecte als de PLLA, i encara més en estar funcionalitzats.
  

• DA SILVA LIMA, MARCOS NATAN: Effect of deformation on the mechanical behavior of an advanced steel of high resistance with high manganese content
  
  Autor/a: DA SILVA LIMA, MARCOS NATAN
  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: (CEM)
  Modalidad: Convenio Cotutela
  Fecha de lectura: 30/06/2023
  Director/a de tesis: CABRERA MARRERO, JOSE MARIA | CALVO MUÑOZ, JESICA | FERREIRA GOMES DE ABREU, HAMILTON
  

  Tribunal:
       PRESIDENT: PARDAL, JUAN MANUEL
       SECRETARI: MUÑOZ BOLAÑOS, JAIRO ALBERTO
       VOCAL: SOUTO MAIOR TAVARES, SERGIO
  Resumen de tesis: La exploración de petróleo en el presal significa un nuevo camino de desarrollo para Brasil. Esta actividad estimula inversiones de empresas nacionales y extranjeras, impulsa la producción de tecnología, promueve una mayor calificación profesional y genera empleo e ingresos. Los ductos flexibles (risers) utilizados en la extracción de gas y petróleo del lecho marino cuentan con un refuerzo de tracción fabricado en acero que debe soportar diversos esfuerzos como tracción axial, fatiga, alta presión, torsión y corrosión cuando esté en servicio. La presente investigación realizó un estudio del comportamiento mecánico de un acero especial con alto manganeso y medio cromo, con el objetivo de establecer un grado comparativo de resistencia mecánica, tenacidad y corrosión de este acero con los aceros perlíticos utilizados actualmente en ductos flexibles. Para ello se aplicaron deformaciones plásticas ordinarias y severas (Deformación plástica severa-DPS) al acero con alto contenido de manganeso. El acero utilizado en este trabajo tiene un efecto TWIP (Twinning Induced Plasticity - Plasticidad Inducida por Maclas), lo que provocó la aparición de maclas mecánicas tras la deformación plástica. Se investigó sistemáticamente la correlación entre la microestructura, la orientación cristalográfica y las características del límite de grano del acero austenítico con alto contenido de manganeso. En la primera etapa se realizó la laminación en frío. Las muestras tal como se recibieron y laminadas en frío con una reducción del 50 % y el 70 % se analizaron mediante microscopía electrónica de barrido (SEM), difracción de electrones retrodispersados (EBSD) y técnicas de difracción de rayos X. Se encontró un aumento significativo en la fracción de límites de macla S3 de baja energía, del 16,21 % al 24,41 %, en la muestra deformada un 70 %. Esto se combinó con la formación de una estructura austenítica {011} y la aparición de plasticidad inducida por maclas. El modo de fractura dúctil-frágil observado en la muestra laminada en frío un 70% se puede atribuir a la formación de la alta fracción de límites de macla S3 de baja energía, lo que minimizó tanto la energía de deformación almacenada localizada como el desajuste de la red y promovió el deslizamiento de las dislocaciones. Para mejorar las propiedades del material, se utilizaron procesos de deformación plástica severa como ECAP (presión en canal angular de sección costante). Así, en la segunda etapa se obtuvo un acero con tamaño de grano ultrafino después de una deformación plástica severa por ECAP a dos temperaturas de proceso (350 ¿C y 250 ¿C), utilizando una matriz con un ángulo interno ¿=120°, y un ángulo ¿ =30° que define el arco de curvatura exterior donde se cortan los dos canales. Se procesó siguiendo la ruta (Bc) para diferentes números de pasadas (1, 2, 4 y 8 pasadas). Las texturas obtenidas después de cada pasada muestran una orientación predominante con distribuciones continuas a lo largo de la orientación de las fibras con corte puro. Se realizaron ensayos de dureza mecánica y tracción uniaxial. Según estos ensayos mecánicos, la resistencia del material aumenta con la deformación hasta alcanzar un aumento de resistencia de ~2 veces en relación al material recibido. En la tercera etapa, el acero se sometió a una prueba de torsión en caliente. Muestras de acero con alto contenido de manganeso fueron sometidas a pruebas continuas de torsión isotérmica. Se utilizó dos rutas de deformación, ¿ = 2,5 (ruta A) y ¿ = 3,0 (ruta B), con una velocidad de deformación de 0,05 s-1 a una temperatura de 900°C. Los resultados mostraron una competencia entre los mecanismos dinámicos de endurecimiento y ablandamiento (es decir, recuperación y recristalización). Esta observación también es una consecuencia de la variación de la energía de falla de apilamiento (SFE) y el efecto de plasticidad indu
  

• GARCIA MINTEGUI, CLAUDIA: Bioresorbable Zn-based alloys for biomedical applications
  
  Autor/a: GARCIA MINTEGUI, CLAUDIA
  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: (CEM)
  Modalidad: Normal
  Fecha de lectura: 26/01/2023
  Director/a de tesis: PEGUEROLES NEYRA, MARTA | CORTINA PALLAS, JOSE LUIS
  

  Tribunal:
       PRESIDENT: FERNÁNDEZ GONZÁLEZ, JAVIER
       SECRETARI: CALERO MARTINEZ, JOSÉ ANTONIO
       VOCAL: BULUTSUZ, ASLI GÜNAY
  Resumen de tesis: Los metales biodegradables son investigados como potenciales materiales para implantes reabsorbibles. Entre ellos, el zinc (Zn) destaca por su adecuada velocidad de degradación para-aplicaciones biomédicas. No obstante, requiere ser aleado para su endurecimiento por precipitación, donde la formación de pares galvánicos entre la matriz y las fases secundarias empeoran la degradación y la biocompatibilidad del Zn. Actualmente no se ha descubierto el balance adecuado entre resistencia del material, degradación, y respuesta biológica.Esta Tesis Doctoral tiene como objetivo lograr una mayor comprensión de las aleaciones de Zn para aplicacionesbiomédicas, estableciendo relaciones entre la matriz de Zn y las fases secundarias, así como controlando la corrosión y la respuesta biológica in vitro.El Capítulo I estudia las aleaciones Zn-xMg (x = 0.5, 1 %) and Zn-xCu (x = 3, 5 %) para stents cardiovascularesreabsorbibles. Los ensayos de tracción confirmaran el aumento en el limite elástico (oe), la resistencia máxima a la tracción (om) y alargamiento de rotura (AR) al alear el Zn con Mg o Cu. Las medidas de nanoindentación demuestran que el endurecimiento es consecuencia de la precipitación de Zn+Mg2Zn11 en Zn-Mg y E-CuZn5 en Zn-Cu. Se observan además pares galvánicos entre las fases secundarias y la matriz de Zn en los ensayos de degradación. Las aleaciones con Cu presentan efecto antibacteriano contra S. aureus y P. aeruginosa, ycitotoxicidad sobre las células endoteliales (ECs). En resumen, las aleaciones de Zn-Mg presentan el mejor.balance entre propiedades mecánicas, corrosión y biocompatibilidad.El Capítulo II valora las aleaciones Zn- (x = 2, 4 %) para stents ureterales reabsorbibles. Las pruebas de tracciónevidencian el endurecimiento de las aleaciones respecto al Zn puro, donde el mayor porcentaje en volumen de .A(¡Zn3 en Zn-4.A(J causa una reducción en oe yom respecto a Zn-2.A(J. Asimismo, los huecos originados en la corrosión por el par galvánico Zn-.A(¡Zn3 en Zn-4.A(J pueden ser penetrados por S. aureus y E. coli, disminuyendo su actividad antibacteriana. En conclusión, Zn-2.A(J presenta un adecuado comportamiento frente a _la corrosión yun óptimo efecto antibacteriano.El Capítulo III propone un recubrimiento en las aleaciones de Zn-0,5Mg yZn-2.A(J para controlar la corrosión y mejorar la endotelialización en stents cardiovasculares. Primero, se recubren las muestras con policaprolactona (PCL) mediante polimerización con plasma frío de E-caprolactona yspin coating de PCL. En segundo lugar, las aleaciones recubiertas se funcionalizan con los péptidos RGD (Arg-Gly-Asp),REDV(Arg-Glu-Asp-Val) yRGD-REDVsintetizados mediante solución sólida e inmovilizados covalentemente por química EDC/NHS. Se obtiene una capa homogénea de PCL de 800 nm de grosor, con buena adherencia y resistencia a la corrosión en ambas aleaciones. Las ECs se adhieren con éxito a las superficies funcionalizadas, donde la plataforma RGD-REDVpresenta un aumento significativo en el número de células, demostrando así el efecto sinérgico de los péptidos lineales RGD y REDV.En el Capitulo IV se presenta la extrusión en canal angular constante (ECAP) (dos pases, ruta Be; temperatura ambiente) de Zn-2.A(J. Después del ECAP, se obtiene una microestructura de grano ultrafino y una distribución aleatoria de la orientación de grano, sin dispersión evidente de .A(¡Zn3. La técnica de nanoindentación muestra isotropía mecánica, y los estudios de corrosión confirman una degradación más uniforme después de ECAP. Además, la reducción de la corrosión localizada y la distribución de .A(¡ en la matriz de Zn confieren a la muestra de un excepcional efecto antibacteriano contra S. aureus.En resumen, la presente Tesis Doctoral proporciona información relevante para el diseño de aleaciones de Zn, así comp diferentes estrategias de recubrimiento y deformación para mejorar su comportamiento frente a la cor
  

• LOAEZA BECERRIL, ALFONSO DAVID: Polymer blends based on postconsumer waste of opaque poly(ethylene terephthalate) and polypropylene
  
  Autor/a: LOAEZA BECERRIL, ALFONSO DAVID
  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: (CEM)
  Modalidad: Normal
  Fecha de lectura: 19/07/2023
  Director/a de tesis: MASPOCH RULDUA, MARIA LLUÏSA | SANTANA PEREZ, ORLANDO ONOFRE
  

  Tribunal:
       PRESIDENT: FERNÁNDEZ RENNA, ANA INÉS
       SECRETARI: SANCHEZ SOTO, MIGUEL ANGEL
       VOCAL: DE LA FLOR LÓPEZ, SILVIA
  Resumen de tesis: En los últimos años han aparecido nuevas botellas de PET blancas y opacas (PET-O) que se utilizan para el envasado de productos lácteos. Estas botellas contienen partículas de dióxido de titanio (TiO2) con el objetivo de evitar el deterioro del producto envasado causado por la radiación UV y minimizar la permeación de oxígeno hacia el interior. Al final de su vida útil, durante la recogida selectiva y posterior tratamiento en las plantas de separación antes de ser enviadas a las plantas de reciclaje de PET, éstas se mezclan aleatoriamente con residuos de envases de PET transparente (PET-T). Teniendo en cuenta que una de las principales aplicaciones del PET-T reciclado (rPET-T) es la fabricación de fibras sintéticas para la industria textil, la presencia de PET-O reciclado (rPET-O), y por lo tanto de TiO2, en los flujos de rPET-T ocasiona problemas de procesabilidad durante la producción de filamentos, impidiendo el proceso de hilado. Puesto que las empresas de reciclaje no están debidamente preparadas para separar el PET-O del PET-T, la mezcla de ambos PETs ocasiona un incremento en la tasa de rechazo del material de entrada en las plantas de reciclaje. Considerando dicha problemática, la presente tesis doctoral se enfoca en encontrar una salida a la mezcla de residuos de PET, denominada en esta tesis como rPET-O, en aplicaciones que no se limiten a la fabricación de fibras textiles. Con el fin de otorgar una salida balanceada y valorizar al rPET-O, se ha propuesto emplearlo como fase minoritaria de una matriz de poliolefina para que actúe como elemento reforzante. Con este fin, se ha explorado la habilidad de microfibrilar del rPET-O para generar compuestos microfibrilados in-situ mediante dos procesos de manufactura distintos: extrusión de lámina y modelado por deposición en fundido (impresión 3D). En esta tesis se ha seleccionado un polipropileno reciclado (rPP) como matriz por ser una materia prima de fácil acceso con alta tasa de reciclaje.Ambos materiales (rPP y rPET-O) fueron suministrados por una empresa recicladora y provienen de residuos post-consumo, lo que supone un reto añadido al estudio planteado. El rPP, procedente del sector de la automoción, se suministró en forma de granza. Ensayos de calorimetría diferencial de barrido mostraron que este material contenía polietileno (PE) en bajas proporciones, característica del tipo de PP empleado en este sector. El rPET-O, por otro lado, se suministró en forma de escamas, y para una adecuada manipulación posterior, dichas escamas se transformaron en granza mediante un proceso de extrusión denominado como homogeneización. A partir de estos materiales, se prepararon mezclas de rPP/rPET-O con cantidades de rPET-O del 10, 20 y 30 % en peso. A la mezcla 80/20 se le incorporó una cantidad adicional de TiO2 para simular un flujo de residuos de PET-O mayor que el de las mezclas anteriores, la mezcla resultante se denominará en esta tesis como 80/20/5. Tras un análisis morfológico por microscopía electrónica de barrido, se observó que las mezclas 70/30 y 80/20/5 presentaron la habilidad de formar estructuras microfibrilares de la segunda fase después de ser procesadas, tanto por extrusión de lámina (0.6 mm de espesor nominal) como por impresión 3D. Mediante ensayos de tracción, se determinó que el módulo de Young de las mezclas que contienen rPET-O microfibrilado es superior, no solo al del rPP, sino también al resto de las mezclas hasta en un 30%. Asimismo, ensayos de mecánica de la fractura demostraron que la resistencia al inicio de la propagación lenta de la grieta se incrementa en más del doble en las mezclas que presentan estructuras microfibriladas en comparación con el resto de las mezclas. Estos hallazgos confirmaron la posibilidad de producir compuestos microfibrilares in-situ empleando materiales reciclados post-consumo provenientes de un proceso de reciclaje real, obteniendo compuestos 100% reciclados con propiedade
  

• LORENTE SOTERAS, ITZEL: Desarrollo de sistemas de dispersión coloidal y granulación de partículas metálicas finas
  
  Autor/a: LORENTE SOTERAS, ITZEL
  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: (CEM)
  Modalidad: Normal
  Fecha de lectura: 14/09/2023
  Director/a de tesis: LLANES PITARCH, LUIS MIGUEL | CALERO MARTINEZ, JOSÉ ANTONIO | SALAN BALLESTEROS, MARIA NURIA
  

  Tribunal:
       PRESIDENT: AMIGÓ BORRÁS, VICENTE
       SECRETARI: MATEO GARCIA, ANTONIO MANUEL
       VOCAL: FERRARI FERNÁNDEZ, BEGOÑA
  Resumen de tesis: Uno de los principales objetivos de la industria pulvimetalúrgica (PM) ha sido desarrollar polvos que presenten unas favorables propiedades físicas, geométricas y metalúrgicas. En la actualidad hay básicamente dos métodos distintos de fabricación de polvos de hierro y acero, a partir de los cuales se produce más del 90% de los polvos metálicos en el mundo.Los polvos obtenidos mediante estos procedimientos presentan propiedades y/o características físico-químicas y mecánicas que hacen complicado su procesamiento por técnicas tradicionales de prensado y sinterizado. Algunos ejemplos serían los aceros que contienen altos contenidos en cromo (superiores al 18% en peso) con un elevado módulo elástico y alta dureza, lo que dificulta su prensado y reduce la consistencia del componente en verde. Por otro lado, los polvos que presentan un tamaño de partícula fino ( < 20µm) no tan solo dificultan el prensado, sino que además exhiben mayor energía interna y tienden a aglomerarse. Con el objetivo de resolver esta problemática, esta tesis doctoral contribuye en el desarrollo de una ruta alternativa en la producción de polvo para la industria PM. Esta nueva vía consiste en el desarrollo del procesamiento coloidal en metales, y el posterior secado de las suspensiones mediante la atomización de suspensiones (o "spray drying"), un método que permite obtener polvo con morfología en forma de gránulos. La aglomeración del polvo fino en gránulos mejora la resistencia en verde del componente obtenido, ya que las partículas de tamaño fino quedan adheridas las unas con las otras, gracias al uso de un vinculante orgánico. También, permite transformar un polvo fino en uno prácticamente esférico, de mayor tamaño, con buena fluencia y que, por lo tanto, mejora el llenado y reordenamiento de partículas en él interior de la cámara de la matriz de compactación. Además, los gránulos están formados por partículas de menor tamaño, con elevada superficie específica, lo que se traduce en una mayor difusividad de los átomos durante la sinterización. Este hecho permite obtener densidades superiores respecto a las alcanzadas por polvos de mayor tamaño de partícula para unas mismas condiciones.La investigación llevada a cabo se realizó utilizando acero refractario, con un porcentaje en peso de cromo del 35% y tamaño de partícula fino (dv90 =14 µm). Se ha evaluado la capacidad de dispersión de la ruta húmeda a fin de asegurar la estabilidad química y evitar la corrosión/disolución del material metálico en agua, a la vez que se controlan las condiciones de pH y fuerza iónica del medio líquido. Una vez obtenidas las suspensiones, se secaron mediante la técnica de "spray drying". Para ello, se han empleado dos cabezales distintos y se han evaluado diferentes temperaturas y presione de secado, para optimizar el rendimiento del proceso. Una vez obtenidos los diferentes polvos granulados, se analizaron sus propiedades metalúrgicas, geométricas y mecánicas a fin de seleccionar la composición con mejores resultados y reproducibilidad.La siguiente etapa llevada a cabo en este trabajo consistió en el desarrollo del procesamiento PM del polvo granulado obtenido. Para ello, se evaluaron las mejores condiciones de prensado. Posteriormerite, se estudiaron diferentes tiempos y temperaturas para realizar el proceso de "debinding" y, seguidamente, se realizó la etapa final de sinterización. Los resultados obtenidos señalaron que las propiedades conseguidas eran mejores que las manifestadas para los componentes elaborados con el polvo comercial bajo las mismas condiciones.Finalmente, se buscó dar una cierta aplicabilidad al material desarrollado. Al tratarse de un proceso de granulación más caro que, por ejemplo, un simple mezclado, las aplicaciones deben tener un valor a la altura de este incremento. A tal efecto, la aplicación final del polvo granulado se orientó a la fabricación PM de interconecta
  

• MONTERDE GASCÓN, MARIA CARMEN: Nuevos interconectores pulvimetalúrgicos para sistemas de óxido sólido de alta temperatura: desarrollo, optimización y prototipado
  
  Autor/a: MONTERDE GASCÓN, MARIA CARMEN
  Enlace a la tesis: http://hdl.handle.net/10803/688015
  Programa: CIENCIA E INGENIERÍA DE MATERIALES
  Departamento: (CEM)
  Modalidad: Normal
  Fecha de lectura: 27/02/2023
  Director/a de tesis: JIMENEZ PIQUÉ, EMILIO | CALERO MARTINEZ, JOSÉ ANTONIO | TORRELL FARO, MARC
  

  Tribunal:
       PRESIDENT: GARCÍA CANO, IRENE
       SECRETARI: MORALES COMAS, MIGUEL
       VOCAL: ETXEBERRIA URANGA, JON JOSEBA
  Resumen de tesis: La transición energética hacia la descarbonización está promoviendo la instalación de fuentes de generación de energla renovable, su despliegue requiere de sistemas eficientes de almacenamiento de energía para poder cubrir la demanda. Siguiendo esta estrategia, la ruta de generación de hidrógeno surge como una buena alternativa para el almacenamiento de energía. Los electrolizadores de óxido sólido de alta temperatura (SOEC) son sistemas de alta eficiencia en la generación de hidrógeno a partir de la electrólisis del agua_ Estos sistemas SOEC presentan tasas del 80% en la conversión de energla en el rango de temperatura de operación de entre 700 - 900ºC.Las técnicas de fabricación de cada uno de los componentes es uno de los principales inconvenientes, además tanto el rendimiento como la durabilidad se encuentran en fase de investigación con la finalidad de incrementar su vida útil para poder penetrar en el mercado compitiendo con otras tecnologías de electrólisis de menores eficiencias.Los interconectares metálicos son una parte vital en los sistemas de óxido sólido de alta temperatura ya que conectan eléctricamente las celdas y distribuyen el flujo de gases que alimentan el stack final. La comercialización de estos sistemas puede impulsarse si se mejora la vida útil y el coste de estos sistemas que en parte viene condicionada por el alto coste interconectar. Actualmente se investiga en aceros inoxidables ferríticos (FSS), más rentables que los cerámicos, aunque presentan problemas de degradación a las altas temperaturas de trabajo 750-B00ºC. Fenómenos de corrosión y evaporación de cromo afectan negativamente al rendimiento del sistema debido al aumento de la resistencia eléctrica y el envenenamiento del electrodo de oxígeno respectivamente. La eficacia en la mitigación de estos efectos se ha comprobado mediante la aplicación de recubrimientos barrera de cromo como el MnCo2O4.La presente tesis trata sobre el diseño, desarrollo, fabricación y optimización de un interconectar metálico plano de FSS recubierto fabricado por pulvimetalurgia convencional. La funcionalidad en una unidad de repetición se ha validado en un equipo electrolizador de alta temperatura diser'lado y construido también en esta tesis. EL estudio presentado se puede dividir en cuatro bloques: i) diseño, validación y fabricación del interconectar de FSS mediante la pulvimetalurgia convencional. ii) estudio de diversas técnicas de aplicación del recubrimiento barrera de MnCo2O4 como el roll coating, una técnica de fabricación aditiva como es la impresión por chorro de tinta a demanda (000} y la deposición e/ectroforética (EPO}, iii} diseño, construcción y validación del primer electrolizado de alta temperatura a nivel nacional construido y validado con un stack comercial y que ha estado trabajando conectado en continuo directamente a una estación industrial como el EDAR Riu Sec de Sabadell y iiii) validación del interconectar y la capa barrera con una celda comercial en modo SOEC en el electrolizador construido durante750h a 800ºC y en modo SOFC tras 150h en una estación de medida de IREC.A modo resumen, la presente tesis trata sobre el diser'lo, desarrollo, fabricación y optimización de un interconectar metálico plano de FSS recubierto fabricado por pulvimeta. Los resultados obtenidos muestran un interconectar fabricado por pulvimetalurgia convencional completamente funcional en sistemas de óxido sólido de alta temperatura tanto en modo SOFC como SOEC.Finalmente, esta tesis ha sido un via¡e a través de los diferentes niveles de madurez de la tecnología de óxido sólido a alta temperatura y en concreto del modo SOEC. La tesis se ha iniciado en un TRL 3 de prueba de concepto de la tecnología de óxido sólido de alta temperatura hasta alcanzar un TRL 7 donde se ha fabricado y validado un equipo electrolizador de alta temperatura que se ha conectado a una instalación industrial y un
  

• SOLÉ MARTÍ, XAVIER: Effects of cold atmospheric plasmas on biomaterials: hydrogels and composites with calcium phosphates
  
  Autor/a: SOLÉ MARTÍ, XAVIER
  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: (CEM)
  Modalidad: Compendio de publicaciones
  Fecha de lectura: 13/07/2023
  Director/a de tesis: CANAL BARNILS, CRISTINA | GINEBRA MOLINS, MARIA PAU
  

  Tribunal:
       PRESIDENT: CVELBAR, URO¿
       SECRETARI: GARCÍA TORRES, JOSÉ MANUEL
       VOCAL: VÉLEZ VILLA, ROBERTO
  Resumen de tesis: Aquesta tesi doctoral esta emmarcada dins del projecte European Research Council Starting Grant anomenat "Atmospheric Pressure plAsma meets biomaterials for bone Cancer Healing" {APACHE). El projecte APACHE esta focalitzat l'estudi de noves teràpies contra el càncer d'os mitjançant biomaterials combinats amb la tecnologia de plasmes.El plasma atmosfèric fred (CAP) és un gas ionitzat compost per una mescla de ions, electrons, radiació ultravioleta, radicals i molècules excitades que, en presencia de aire i aigua, formen un entorn ric en especies reactives en oxigen i nitrogen (RONS). Aquestes RONS es poden transferir a un líquid per difusió o bé a través de reaccions secundaries, generant un líquid tractat amb plasma (PTL). S'ha demostrat que les RONS generades per plasma es poden utilitzar per a tractar tumors malignes, induint apoptosis a les cèl·lules cancerígenes sense afectar les cèl·lules o teixits sans. En aquest context, els PTL es podrien injectar intratumoralment o a prop del tumor, per tal de tractar tumors localitzats a òrgans interns que no són accessibles per al tractament directe amb CAP. Els efectes anticancerigens deis PTL s'han demostrat en diversos estudis, tant utilitzant models in vitro com in vivo. Tanmateix, la eficàcia i eficiència deis PTL es pot veure reduïda quan s'injecta a la zona tumoral, ja que el líquid injectat pot difondre ràpidament per tot el cos degut als fluids corporals. Per aquest motiu, en aquesta tesi, s'han investigat noves estratègies amb hidrogels tractats amb plasma (PTH), amb l'objectiu de dissenyar vehicles eficients que permetin l'alliberament localitzat de RONS directament a la zona tumoral.El Capítol 1 d'aquesta tesi doctoral es revisen els coneixements generals de la utilització de PTL pera tractaments de tumors cancerígens in vivo, i esdiscuteixen els aspectes clau per al tractament d'aquests tumors. Al Capítol 2, es sintetitza un andami cel·lular oteomimetic pera tal d'obtenir un model 3D d'osteosarcoma. Aquest model de tumor 3D és utilitzat posteriorment pera l'avaluació deis tractaments amb PTL en un entorn 3D.Per avançar cap a vehicles de RONS més avançats, en el Capítol 3 es desenvolupa un hidrogel termosensible de metilcel·lulosa pera l'alliberació local de RONS. A banda de la quantificació de RONS generada a la solució de metilcel·lulosa, es realitza una caracterització fisicoquímica de la seva estructura abans i després del tractament amb CAP, pera avaluar qualsevol modificació potencial degut al tractament amb CAP. Finalment, el Capítol 4 explora la capacitat osteogenica in vivo d'un material compòsit basat en un hidrogel tractat amb plasma (combinació de gelatina i alginat) i un material ceràmic (fet de fosfat de calci), i s'avalua especialment la seguretat d'aquesta nova combinació.En resum, els resultats d'aquesta tesi doctoral demostren que tant el tipus com la quantitat de RONS presents en els PTL i PTH són les responsables deis efectes citotòxics vers les cèl·lules canceroses. La concentració de RONS en un líquid es pot modificar variant els paràmetres experimentals de tractament. En aquesta línia, s'ha demostrat quan es tracten solucions polimèriques (aquí metilcel·lulosa, gelatina i alginat) amb CAP es generen concentracions de RONS més altes comparat amb els seus respectius solvents. A més, els PTH estudiats en aquesta tesi permeten un tractament local a la zona d¿interès, amb una alliberació de RONS lleugerament més lenta comparat amb els PTL. Els materials compòsits basats en PTH i materials osteogenics (com ara els fosfats de calci) poden tenir aplicacions prometedores com a teràpies adjuvants després de la resecció d'un tumor ossi.
  

• XIMENES CARBALLO, CELIA: Bioactive ion-releasing platforms for regenerative medicine applications
  
  Autor/a: XIMENES CARBALLO, CELIA
  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: (CEM)
  Modalidad: Normal
  Fecha de lectura: 07/07/2023
  Director/a de tesis: ENGEL LOPEZ, ELISABET | CASTAÑO LINARES, OSCAR | PEREZ AMODIO, SOLEDAD GRACIELA
  

  Tribunal:
       PRESIDENT: ALEMAN LLANSO, CARLOS ENRIQUE
       SECRETARI: CAMALHAO LOPES DE OLIVEIRA, HUGO FERNANDO
       VOCAL: SEMINO MARGRETT, CARLOS EDUARDO
  Resumen de tesis: Una de las estrategias más explotadas actualmente en el campo de la bioingeniería de tejidos se basa en usar materiales que estimulan el tejido localmente, incrementando la efectividad de la terapia y disminuyendo la toxicidad de esta. Para ese propósito, normalmente se usan moléculas bioactivas, o incluso células, para estimular los mecanismos de regeneración. Aunque estas estrategias pueden ser efectivas, hay una preocupación generalizada sobre su seguridad, así como sus elevados costes y su aplicabilidad a gran escala.Los macro y micronutrientes son componentes esenciales en el organismo humano. Muchos de ellos, como el calcio o el zinc, actúan como moléculas señalizadoras secundarias, permitiendo el funcionamiento del tejido. Específicamente, el calcio y el zinc modulan el proceso de curación de heridas mediante deposición de matriz extracelular, así como migración y proliferación celular. Por otro lado, el calcio y el fosfato afectan la señalización en el hueso mediante su remodelado y mineralización. Además, el calcio ha sido reconocido como un estimulante del proceso angiogénico, altamente necesario para favorecer la regeneración de tejidos.Teniendo esto en cuenta, los investigadores han usado estos iones en el campo de regeneración de tejidos, a través de hidrogeles, partículas metálicas o MOFs. La principal desventaja de esos materiales es su aplicabilidad limitada debido a su rápida liberación iónica. Los materiales cerámicos como el Bioglass también se han usado para aplicaciones biomédicas, especialmente para regeneración de hueso. Aun así, muchas veces su procesabilidad y modificación puede ser difícil, limitando su aplicación.En esta tesis, hemos explorado la fabricación de diferentes plataformas liberadoras de iones para su aplicación en la regeneración de hueso y piel. Primeramente, se exploró la incorporación de iones en plataformas poliméricas. Aunque los iones fueron encapsulados con éxito, su liberación era muy rápida.De esta forma, se exploró la fabricación de un sistema de liberación dual basado en calcio y zinc para su aplicación en regeneración de tejidos blandos. Este sistema evita el uso de fosfatos, el cual puede inducir calcificación de tejido a largo plazo,así como el uso de silicatos, cuya metabolización no es del todo conocida. Se obtuvieron diferentes tipos de partículas, que se caracterizaron exhaustivamente.Cuando se testearon in vitro con células primarias de la piel, estas partículas demostraron favorecer la quimiotaxis celular, la producción de colágeno y VEGF, e influenciaron la diferenciación celular y contracción.Posteriormente, se realizó un estudio preliminar sobre la incorporación de las partículas en un hidrogel impreso en 3D basado en quitosano y colágeno. Nuestros resultados demostraron que las concentraciones de quitosano ideales para realizar una buena impresión de los materiales eran toxicas para las células. Se necesita profundizar en los ensayos y estrategias a seguir para poder fabricar estos materiales.Finalmente, se usaron partículas basadas en calcio y fosfato incorporadas en disoluciones de ácido poli láctico para producir materiales impresos en 3D. La incorporación de las partículas mejoró las propiedades angiogénicas de los materiales. In vitro, los materiales promovieron la liberación de VEGF producido por células mesenquimales. In vivo, estos permitieron la infiltración de vasos sanguíneos y promovieron su maduración, mejorando la integración material-tejido.En conclusión, esta tesis ha contribuido en el desarrollo de nuevos materiales donde los iones son los principales efectores en la estimulación del tejido, y que pueden ser empleados como alternativas con buenos niveles de efectividad / coste para su aplicación local en regeneración de hueso y piel.
  

• YARAHMADI, MONA: 3D Printing of Zirconia-based Ceramic Materials
  
  Autor/a: YARAHMADI, MONA
  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: (CEM)
  Modalidad: Normal
  Fecha de lectura: 26/05/2023
  Director/a de tesis: FARGAS RIBAS, GEMMA | ROA ROVIRA, JOAN JOSEP
  

  Tribunal:
       PRESIDENT: FERRARI FERNÁNDEZ, BEGOÑA
       SECRETARI: JIMENEZ PIQUÉ, EMILIO
       VOCAL: TEJADO GARRIDO, ELENA MARÍA
  Resumen de tesis: La circona destaca por encima de otros óxidos cerámicos por sus mejores propiedades mecánicas. Este enfoque es resultado de la importante investigación llevada a cabo desde mediados de la década del 1970 en el que se descubrió la capacidad de endurecimeineto de la circona. Además, la circona (ZrO2) es un material cerámico con características mecánicas apropiadas para la producción de dispositivos médicos. En este sentido, la circona estabilizada con itria (Y2O3) es la que demuestra poseer las propiedades mecánicas más adecuadas para estas aplicaciones. La transformación cristalográfica que presenta al aplicar esfuerzo inhibe la propagación de grietas.La fabricación aditiva (AM) es considerada, desde su desarrollo a principios de la década del 1980, como una tecnología de fabricación competente para la construcción de prototipos cerámicos con una mayor precisión dimensional, una mejor eficiencia del tiempo y un coste reducido. Es una técnica que se basa en modelos 3D (modelos CAD) y la fabricación capa por capa.La mayor parte de las tecnologías AM se han desarrollado para diversos tipos de materiales como metales y poilímeros, sin embargo tan solo algunas de ellas son apropiadas para la fabricación de productos cerámicos. El robocasting, también conocido como "Direct lnk Writing" (DIW) es una tecnología AM para materiales cerámicos que se ha desarrolló para producir piezas con gemometrías complejas. El método se basa en la extrusión de una tinta cerámica que presenta un comportamiento de adelgazamiento por cizallamiento.En los últimos años, se han llevado a cabo numerosos estudios para comprender los fundamentos para la obtención y optimización de piezas cerámicas base circona fabricadas mediante técnicas AM. A pesar de los logros conseguidos hasta el momento, todavía quedan por abodar, entre otros, la presencia de porosidad y grietas en las muestras impresas que continúan limitando la utilización del DIW para la fabricación de componentes base circona.Esta tesis tiene como objetivo producir muestras impresas de zirconia por DIW con una buena integridad estructural y sin distorsiones geométricas. El estudio se realizará teniendo en consideración también la evaluación del efecto del contenido de Y2O3 en las propiedades reológicas de las tintas cerámicas, la capacidad de impresión y la integridad mecánica de las muestras impresas.Es importante resaltar que este trabajo también se ha centrado en el DIW de zirconia translúcida para lograr piezas de zirconia 3D de densidad completa de la que se encuentra escasa información en la literatura. La zirconia translúcida es la apuesta más reciente por lo que refiere a las cerámicas base circona con el fin de reemplazar la zirconia tetragonal estabilizada con itria (Y-TZP) en aquellas aplicaciones donde la estética juega un papel importante.Este trabajo se desarrolla principalmente utilizando polvo de circona parcialmente estabilizada con 3 mol% de itria (TZ-3YSB) y grados de circona altamente translúcida: Zpex, Zpex-4, Zpex-s mil e y TZ-8Y con 3, 4, 5 y 8% mol de itria,respectivamente. La formulación de la tinta se consigue a partir de la mezcla de polvo cerámico con hidrogel, Pluronic® F-127.En el primer apartado de los resultados, se muestra el estudio llevado a cabo para determinar las propiedades real ógicas de las tintas cerámicas consideradas (módulo de cizallamiento y comportamiento viscoelástico); en un segundo apartado, se expone el trabajo realizado para conseguir optimizar los parámetros del proceso de impresión por DIW y postprocesado con el fin de obtener una estructura tridimensional densa. Finalmente, en el tercer apartado, se presentan los resultados derivados del análisis de la microestructura de las muestras impresas así como, de la evaluación de su respuesta mecánica mediante ensayos de dureza, nanoindentación, resistencia al rayado, resistencia a la compresión yla tenacidad a la frac
  

• ZHANG, JUNHUI: Integration of sensors on 3D-printed Zirconia Ceramics to be Used in structural applications
  
  Autor/a: ZHANG, JUNHUI
  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: (CEM)
  Modalidad: Compendio de publicaciones
  Fecha de lectura: 22/06/2023
  Director/a de tesis: LLANES PITARCH, LUIS MIGUEL | FARGAS RIBAS, GEMMA
  

  Tribunal:
       PRESIDENT: SÁNCHEZ HERENCIA, ANTONIO JAVIER
       SECRETARI: SALAN BALLESTEROS, MARIA NURIA
       VOCAL: TORRES HERNANDEZ, YADIR
  Resumen de tesis: Los materiales cerámicos base circona presentan una combinación única de propiedades mecánicas, térmicas y químicas que los convierte en materiales idóneos para muchas aplicaciones. Sin embargo, la fabricación de componentes base circona todavía tiene importantes limitaciones de producción, sobre todo por lo que refiere a la obtención de estructuras complejas. Hoy en día, las tecnologías de impresión 3D ofrecen la posibilidad de lograr este tipo de estructuras mediante la adición capa a capa de material. Entre las técnicas de impresión 3D, la escritura directa con tinta (DIW) se considera a menudo para producir estructuras cerámicas finas y densas, con una morfología geométricamente compleja y con alta resistencia.En esencia, un sensor es un dispositivo que detecta estímulos o cambios en el entorno, transformando dicha información en una señal eléctrica que puede ser interpretada por un equipo electrónico (por ejemplo, un ordenador). La aplicación de sensores ha ido aumentando progresivamente en diversos sectores industriales, como son los relacionados con la fabricación y maquinaria aeroespacial y aeronáutica, los dispositivos médicos y biomédicos, y la robótica, principalmente debido al fuerte desarrollo de la micro maquinaria y los avances en las plataformas de microcontroladores. En los últimos años, se ha prestado una atención especial al uso de la tecnología de impresión 3D para la fabricación de sensores, dado que es posible insertarlos en estructuras impresas o imprimirlos intrínsecamente. Teniendo en cuenta los diferentes procesos de fabricación modernos, la impresión serigráfica ha demostrado su posibilidad con gran potencial para la fabricación de sensores y componentes electrónicos mediante el uso de tintas conductoras sobre diversos soportes rígidos o flexibles. La impresión serigráfica es un método sencillo, económico y rápido.La fabricación avanzada de materiales de circona con funciones de detección, actuación y control para resolver los problemas que puedan surgir durante su uso es fundamental para garantizar su funcionalidad y rendimiento a largo plazo. Con tecnologías de impresión avanzadas, es posible imprimir tintas conductoras en sustratos de circona, con la capacidad de detectar el desplazamiento de la superficie, temperatura o pH.En este contexto, el objetivo principal de esta tesis es dar un paso adelante y no sólo lograr la impresión 3D de muestras densas de circona con una buena integridad mecánica, sino también monitorear la emergencia y propagación de defectos en muestras impresas base circona mediante la introducción de sensores capaces de detectarlo. El esfuerzo de la investigación se centra en tres aspectos: preparación de materiales de circona con itria (8Y-ZIO2) a través de escritura directa de tinta, formulación de tintas conductoras para impresión serigráfica, e integración de sensores en circona a base de tinta 3D.
  

Última actualización: 04/10/2023 05:01:11.

Grupos de investigación

• BBT-Biomateriales, Biomecanica e Ingenieria de Tejidos
• CDAL-Centro de Diseño de Aleaciones Ligeras y Tratamientos de Superficie
• CIEFMA-Centro de Integridad Estructural, Micromecanica y Fiabilidad de los Materiales
• e-PLASCOM-Plasticos y Composites Ecologicos
• InSup-Grupo de Investigacion en Interaccion de Superficies en Bioingenieria y Ciencias de los Materiales
• POLY2-Polyfunctional polymeric materials
• PROCOMAME-Procesos de Conformacion de Materiales Metalicos

Profesorado

• Alcala Cabrelles, Jorge
• Arencon Osuna, David
• Baile Puig, Maria Teresa
• Benito Paramo, Josep Antoni
• Cabrera Marrero, Jose Maria
• Calvo Muñoz, Jesica
• Canal Barnils, Cristina
• de Redondo Realinho, Vera Cristina
• de Sousa Pais Antunes, Marcelo
• Engel Lopez, Elisabet
• Español Pons, Montserrat
• Fargas Ribas, Gemma
• Fernandez Aguado, Enrique
• Ginebra Molins, Maria Pau
• Jimenez Pique, Emilio
• Llanes Pitarch, Luis M.
• Manero Planella, Jose M.
• Martin Fuentes, Enric
• Mas Moruno, Carlos
• Maspoch Ruldua, Maria Lluïsa
• Mateo Garcia, Antonio
• Pegueroles Neyra, Marta
• Picas Barrachina, Josep A.
• Riera Colom, Maria Dolores
• Roa Rovira, Joan Josep
• Rodriguez Rius, Daniel
• Ruperez de Gracia, Elisa
• Sanchez Soto, Miguel Angel
• Santana Perez, Orlando
• Velasco Perero, Jose Ignacio

• Casellas Padro, Daniel