Konexio konikodun hortzetako inplanteak: ateratze indarraren zehaztapena. Eredu analitikoa eta saiakuntza esperimentalak

[EU]Txosten honetan konexio konikodun hortzetako inplante baten eraginkortasuna aztertzen da. Zehatzagoak izanik, inplante bat ahotik kanporatu ahal izateko beharrezkoa den indarra aztertu egiten da, kontuan hartuz aldagai horren balioa ezagutzea ezinbestekoa dela pazientearen osasuna eta konforta ziurtatzeko. Proiektu honek zein eremutan garrantzia edukiko duen ikusteko, lehenik eta behin testuingurua deskribatuko da. Horren ondoren helburu nagusiak eta onura zientifiko-tekniko zein ekonomikoak adieraziko dira. Helburuak lortzeko posibleak diren bide desberdinak aztertuko dira, eta bakoitzaren abantailak eta desabantailak kontuan hartuz kasu honi hobeto egokitzen zaion alternatiba aukeratuko da. Jarraian, metodo horri dagokion azalpenari ekingo zaio, proiektuaren garapenean egindako lanak pausoz pauso deskribatuz. Proiektuaren hasieratik amaierara arte egindako lanen planifikazioa era argi batean adierazteko Gantt diagrama erabiliko da. Bertan hiru etapa nagusi ezberdindu daitezke: saiakuntzen aurre-diseinua, kanpaina esperimentala eta emaitzen interpretazioa. Azkenik, egindako saiakuntzen eta analisien emaitzak laburbilduko dira, horiek dakartzaten ondorioak azalduz. Puntu honekin hasiera batean planteatutako helburuei erantzun bat emango zaie, eta proiektu honen ondoren jarraitu ahal izango diren hurrengo pausoak aipatuko dira.

Estudio de la precisión de varios modelos de turbulencia en la aplicación a perfiles aerodinámicos

[ES]El objetivo principal de este proyecto se centra en modelizar correctamente la capa límite sobre el perfil alar donde se produce la transición del régimen laminar al régimen transitorio. Como objetivo secundario se encuentra el afianzamiento de las bases teóricas de mecánica de fluidos obtenidas en la escuela y la adquisición de más conocimientos relacionados con la aerodinámica, concretamente con la capa límite. En una primera parte se tratarán los conceptos generales de los perfiles alares y se hará una breve introducción a los distintos tipos de mallado existentes. También se explicará el concepto de capa límite y todo lo relacionado con ella. A continuación, se establecerán los criterios de selección del modelo de turbulencia más adecuado y se mostrarán los resultados obtenidos de los distintos tipos de modelos de turbulencia anteriormente mencionados. Una vez seleccionado un modelo de turbulencia se profundizará en su estudio, aplicándolo a varios perfiles NACA. Se analizarán los resultados obtenidos y los errores y se buscarán posibles soluciones. Finalmente, se procederá a sacar las conclusiones del modelo escogido y se comparará con una serie de ensayos experimentales con objeto de poder validarlo.

Diseño de un detector para una red de vigilancia radiológica ambiental

[ES]El objetivo de este trabajo es analizar el montaje de un contador proporcional de radiación para su uso en una red de vigilancia radiológica ambiental desde su diseño básico hasta su puesta en marcha. Se realizará un análisis de las razones que nos han llevado a elegir este tipo de contadores de ionización gaseosa (frente a otros tipos), para llegar a la conclusión de que son los más adecuados para la vigilancia radiológica ambiental. Este análisis describirá la solución a la que se ha llegado para construir un contador con los medios al alcance y el porqué de su diseño concreto, así como la metodología de trabajo que se ha seguido para la obtención del mismo. Basándonos en suposiciones teóricas derivadas del análisis geométrico de la instrumentación para la obtención de resultados previsibles, se realizará una verificación mediante ensayos técnicos en el laboratorio. Se presupuestará el material utilizado y las horas requeridas, para llevar una cuenta de lo que le ha costado al departamento y lo que le habría costado en caso de no poseer la instrumentación utilizada. Después de realizar diversos test relacionados con la instrumentación electrónica, se procederá a obtener unas conclusiones derivadas de los ensayos en el laboratorio para su posterior comparación con las estimaciones teóricas. En el anexo I se encuentran los planos de diseño que se han realizado y en el anexo II los resultados finales obtenidos de los ensayos.

Diseño cinemático de un mecanismo espacial de cinemática paralela

[ES]Este Trabajo Fin de Grado está enmarcado dentro de un proyecto del grupo de investigación CompMech. El proyecto consiste en el diseño y construcción de un mecanismo de cinemática paralela para ensayos dinámicos. Este trabajo fin de grado engloba las tareas necesarias para el estudio del espacio de trabajo del mecanismo y la determinación de las dimensiones más apropiadas desde consideraciones cinemáticas. Se partirá de tres posibles mecanismos, de los que más adelante se seleccionará uno con el que terminar el ciclo de diseño. Para ello el primer paso es el análisis cinemático de los mecanismos. Se resolverán los problemas de posición y de velocidades, que serán los necesarios para el posterior estudio del espacio de trabajo. La resolución de estos problemas se programará en un programa Matlab. Después se obtendrán los espacios de trabajo de cada uno de los mecanismos, así como las posiciones singulares dentro del mismo, y su variación ante variaciones en las dimensiones. Será también de interés determinar las regiones del espacio de trabajo en las que más fácil es efectuar el movimiento del mecanismo. Conocidos los espacios de trabajo de cada mecanismo y su variabilidad con cambios en las dimensiones, se elegirá el mecanismo más apropiado para continuar con el ciclo de diseño. Para la elección se tendrán también en cuenta consideraciones adicionales aportadas por otros miembros del grupo.

Análisis de proteínas implicadas en autofagia: Estudios biofísicos de complejos lípido-proteína

En este trabajo nos planteamos avanzar en el conocimiento acerca de los mecanismos de autofagia. Para ello, purificamos GATE G116C, GABARAP G116C y LC3 G120C, las tres proteínas homólogas de Atg8 a las que se les ha modificado la glicina C-terminal por una cisteína terminal, que es capaz de unirse al lípido comercial DPPE-MBP. Así, mediante ensayos de agregación y de fusión en LUVs, y de agregación en GUVs, concluimos que estas tres proteínas son capaces de inducir por sí mismas agregación vesicular in vitro.

Propiedades catalíticas de la lipasa B de Candida antarctica inmovilizada en soportes magnéticos. Actividad hidrolítica en medios acuosos

Los enzimas son piezas fundamentales en el correcto funcionamiento de cualquier sistema biológico. Gracias a su naturaleza proteica y a las estructuras tridimensionales complejas que son capaces de adoptar, estas moléculas actúan como catalizadores de reacciones químicas. L a función de los enz imas es disminuir la energía de activación de la reacción, aumentando de este modo la velocidad de reacción. L o s enzimas no alteran el balance e nergético de las reacciones en que intervienen, ni modifican, por lo tanto, el equilibrio de la reacción . Por este motivo, en las reacciones catalizadas por enzimas se observa una mayor rapidez a la hora de alcanzar el equilibrio. La ciencia que estudia l a velocidad de las reacciones químicas que son catalizadas por enzimas es la cinética enzimática , e n la cual , las moléculas sobre las que actúan los enzimas se denominan sustratos y las moléculas resultantes de la conversión productos. El estudio de la cin ética de un enzima permite explicar los detalles de su mecanismo catalítico, su papel en el metabolismo o incluso cómo se controla su actividad en la célula. Las dos propiedades más importantes a la hora de trabajar con enzimas son: el tiempo que tarda en saturarse con un sustrato en particular y la velocidad máxima de reacción que puede alcanzar. Para el estudio de estas propiedades en el laboratorio se realizan los ensayos enzimáticos. El procedimiento a seguir en estos casos es medir la aparición de un producto o la desaparición de un sustrato frente al tiempo.

Estudio de los sueros ricos en factores de crecimiento y de su efecto sobre células de epitelio corneal

Objetivos: Estudiar cómo afecta a la concentración de determinados factores de crecimiento presentes en los sueros la filtración (utilizado como método de esterilización) y el tratamiento por calor (utilizado para la inactivación del complemento). Además de estudiar el efecto de un bioadhesivo (ácido hialurónico, HaNa), aplicado solo o conjuntamente con el suero rico en factores de crecimiento (s-PRGF), sobre la capacidad de las células de epitelio corneal (HCE) para proliferar y migrar. Materiales y métodos: Se midió mediante kits ELISA comerciales la concentración en las diferentes condiciones de filtración y calentamiento de las siguientes biomoléculas EGF (Epidermal Growth Factor), VEGF (Vascular Endothelial Growth Factor), HGF (Hepatocyte Growth Factor), PDGF (Platelet-derived Growth Factor) y la Fibronectina. Teniendo en cuenta el papel de la proliferación y migración celular en los procesos de cicatrización se han realizado dos ensayos diferentes in vitro: un ensayo MTT para estudiar la viabilidad y la proliferación celular y el método de la herida (Scratch wound-healing assay) para determinar la capacidad migratoria de células bajo ciertos tratamientos: BSA (Bovine Serum Albumin) al 1% como control, FBS (Fetal Bovine Serum) al 10%, s-PRGF al 45%, s-PRGF al 45% con HaNa 0,1% y HaNa al 0,1% Resultados: En el caso de la filtración, se observa una mayor pérdida de factores utilizando un filtro con una membrana de PVDF (Durapore®) para todos los factores estudiados. El calentamiento produce una reducción de la concentración superior al 50% en el caso del HGF y EGF, manteniéndose constante en el caso del VEGF.La mezcla de diferentes muestras con el complemento inactivado para formar un pool no presenta cambios en la concentración al compararlo con la media de las muestras utilizadas. Por tanto, la utilización de un pool del hemoderivado no supone perdida de factores de crecimiento, haciendo de ello un procedimiento perfectamente aceptable para los ensayos celulares. El tratamiento con s-PRGF y el combinado con el bioadhesivo promueven la proliferación y migración de las células de epitelio corneal humano(HCE) in vitro de manera similar, no encontrándose diferencias estadísticamente significativas entre ambos. Conclusiones: La adicción del bioadhesivo no produce efecto tóxico en las células, sin embargo, no se han encontrado efectos beneficiosos en cuanto a proliferación y migración se refiere. A este respecto, creemos que hay que dar un paso más haciendo comprobaciones in vivo, ya que, a diferencia de la experimentación in vitro los componentes de los hemoderivados no están indefinidamente en contacto con las células sino por un espacio de tiempo muy reducido. Por ello, la concentración de factores de crecimiento en la aplicación in vivo es especialmente importante, y no sería conveniente reducirla mediante procedimientos físicos como la filtración o el calentamiento.

Fabricación y reparación de geometrías complejas mediante aporte por laser.

El láser cladding es una tecnología en alza. Mediante la energía de una radiación láser, se crea un baño fundido de material que, combinado con la inyección de material en polvo a través de una boquilla y controlando el movimiento a través de la programación de una plataforma cinemática, ofrece la posibilidad de fabricar una geometría determinada mediante la adición de material. Se trata, sin embargo, de un proceso complejo en el que intervienen gran cantidad de fenómenos físicos y resulta complicado obtener un buen resultado en trayectorias complejas. En el presente trabajo se ha tratado el proceso de fabricación de una geometría compleja tipo álabe de turbina. Para ello, se ha comenzado por llevar a cabo una revisión bibliográfica, posteriormente, se han llevado a cabo una serie de ensayos experimentales para la determinación de parámetros de proceso, y finalmente, se ha desarrollado una estrategia de aporte original para estructuras tipo álabe que permite garantizar la estabilidad del proceso. En base a los resultados satisfactorios obtenidos, se ha concluido que mediante la aplicación de la nueva estrategia es posible la generación de geometrías complejas con alto grado de estabilidad.

Soldadura por fricción rotativa: en GKN Driveline Zumaia

[ES] En el presente trabajo, se ha tratado de recoger la información relevante sobre el proceso de soldadura por fricción rotativa aplicado a la automoción, desde la experiencia adquirida por el autor en GKN Driveline Zumaia. En los primeros capítulos, se explica el proceso de soldadura desde diferentes enfoques y se describe brevemente la planta de fabricación GKN Driveline Zumaia y su producto fabricado mediante este proceso de soldadura. En los siguientes capítulos las tres principales fases del ciclo de soldadura con los parámetros que lo gestionan. Finalmente en los últimos y siguiendo el flujo del proceso de fabricación, se exponen otros tres capítulos que tienen que ver con este proceso de soldadura por fricción rotativa: Materia prima, máquina y ensayos no destructivos.

“Pildorón”: ¿El fármaco del futuro?

Duración (en horas): De 41 a 50 horas Destinatario: Estudiante y Docente

Aplicación de redes neuronales artificiales para la caracterización del error en trayectorias circulares por WEDM

El objeto del presente trabajo, titulado “Aplicación de redes neuronales artificiales para la caracterización del error en trayectorias circulares por WEDM”, es el estudio y posterior optimización del error en trayectorias circulares mecanizadas mediante electroerosión por hilo. Se pretende desarrollar un modelo predictivo de dicho error a través de la implementación de una Red Neuronal Artificial (RNA), que deberá ser alimentada con resultados empíricos resultantes de una batería de ensayos. El modelo desarrollado permitirá conocer a priori los errores que se producirán al cortar formas circulares en distintos espesores y con distintos radios sin necesidad de recurrir a costosas baterías de ensayos.

Procesos de configuración simbiótica entre pictogramas y tipografía

315 p.

Advanced Reaction Systems for Hydrogen Production

[EN] This PhD work started in March 2010 with the support of the University of the Basque Country (UPV/EHU) under the program named “Formación de Personal Investigador” at the Chemical and Environmental Engineering Department in the Faculty of Engineering of Bilbao. The major part of the Thesis work was carried out in the mentioned department, as a member of the Sustainable Process Engineering (SuPrEn) research group. In addition, this PhD Thesis includes the research work developed during a period of 6 months at the Institut für Mikrotechnik Mainz GmbH, IMM, in Germany. During the four years of the Thesis, conventional and microreactor systems were tested for several feedstocks renewable and non-renewable, gases and liquids through several reforming processes in order to produce hydrogen. For this purpose, new catalytic formulations which showed high activity, selectivity and stability were design. As a consequence, the PhD work performed allowed the publication of seven scientific articles in peer-reviewed journals. This PhD Thesis is divided into the following six chapters described below. The opportunity of this work is established on the basis of the transition period needed for moving from a petroleum based energy system to a renewable based new one. Consequently, the present global energy scenario was detailed in Chapter 1, and the role of hydrogen as a real alternative in the future energy system was justified based on several outlooks. Therefore, renewable and non-renewable hydrogen production routes were presented, explaining the corresponding benefits and drawbacks. Then, the raw materials used in this Thesis work were described and the most important issues regarding the processes and the characteristics of the catalytic formulations were explained. The introduction chapter finishes by introducing the concepts of decentralized production and process intensification with the use of microreactors. In addition, a small description of these innovative reaction systems and the benefits that entailed their use were also mentioned. In Chapter 2 the main objectives of this Thesis work are summarized. The development of advanced reaction systems for hydrogen rich mixtures production is the main objective. In addition, the use and comparison between two different reaction systems, (fixed bed reactor (FBR) and microreactor), the processing of renewable raw materials, the development of new, active, selective and stable catalytic formulations, and the optimization of the operating conditions were also established as additional partial objectives. Methane and natural gas (NG) steam reforming experimental results obtained when operated with microreactor and FBR systems are presented in Chapter 3. For these experiments nickel-based (Ni/Al2O3 and Ni/MgO) and noble metal-based (Pd/Al2O3 and Pt/Al2O3) catalysts were prepared by wet impregnation and their catalytic activity was measured at several temperatures, from 973 to 1073 K, different S/C ratios, from 1.0 to 2.0, and atmospheric pressure. The Weight Hourly Space Velocity (WHSV) was maintained constant in order to compare the catalytic activity in both reaction systems. The results obtained showed a better performance of the catalysts operating in microreactors. The Ni/MgO catalyst reached the highest hydrogen production yield at 1073 K and steam-to-carbon ratio (S/C) of 1.5 under Steam methane Reforming (SMR) conditions. In addition, this catalyst also showed good activity and stability under NG reforming at S/C=1.0 and 2.0. The Ni/Al2O3 catalyst also showed high activity and good stability and it was the catalyst reaching the highest methane conversion (72.9 %) and H2out/CH4in ratio (2.4) under SMR conditions at 1073 K and S/C=1.0. However, this catalyst suffered from deactivation when it was tested under NG reforming conditions. Regarding the activity measurements carried out with the noble metal-based catalysts in the microreactor systems, they suffered a very quick deactivation, probably because of the effects attributed to carbon deposition, which was detected by Scanning Electron Microscope (SEM). When the FBR was used no catalytic activity was measured with the catalysts under investigation, probably because they were operated at the same WHSV than the microreactors and these WHSVs were too high for FBR system. In Chapter 4 biogas reforming processes were studied. This chapter starts with an introduction explaining the properties of the biogas and the main production routes. Then, the experimental procedure carried out is detailed giving concrete information about the experimental set-up, defining the parameters measured, specifying the characteristics of the reactors used and describing the characterization techniques utilized. Each following section describes the results obtained from activity testing with the different catalysts prepared, which is subsequently summarized: Section 4.3: Biogas reforming processes using γ-Al2O3 based catalysts The activity results obtained by several Ni-based catalysts and a bimetallic Rh-Ni catalyst supported on magnesia or alumina modified with oxides like CeO2 and ZrO2 are presented in this section. In addition, an alumina-based commercial catalyst was tested in order to compare the activity results measured. Four different biogas reforming processes were studied using a FBR: dry reforming (DR), biogas steam reforming (BSR), biogas oxidative reforming (BOR) and tri-reforming (TR). For the BSR process different steam to carbon ratios (S/C) from 1.0 to 3.0, were tested. In the case of BOR process the oxygen-to-methane (O2/CH4) ratio was varied from 0.125 to 0.50. Finally, for TR processes different S/C ratios from 1.0 to 3.0, and O2/CH4 ratios of 0.25 and 0.50 were studied. Then, the catalysts which achieved high activity and stability were impregnated in a microreactor to explore the viability of process intensification. The operation with microreactors was carried out under the best experimental conditions measured in the FBR. In addition, the physicochemical characterization of the fresh and spent catalysts was carried out by Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectroscopy (ICP-AES), N2 physisorption, H2 chemisorption, Temperature Programmed Reduction (TPR), SEM, X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS) and X-ray powder Diffraction (XRD). Operating with the FBR, conversions close to the ones predicted by thermodynamic calculations were obtained by most of the catalysts tested. The Rh-Ni/Ce-Al2O3 catalyst obtained the highest hydrogen production yield in DR. In BSR process, the Ni/Ce-Al2O3 catalyst achieved the best activity results operating at S/C=1.0. In the case of BOR process, the Ni/Ce-Zr-Al2O3 catalyst showed the highest reactants conversion values operating at O2/CH4=0.25. Finally, in the TR process the Rh-Ni/Ce-Al2O3 catalyst obtained the best results operating at S/C=1.0 and O2/CH4=0.25. Therefore, these three catalysts were selected to be coated onto microchannels in order to test its performance under BOR and TR processes conditions. Although the operation using microreactors was carried out under considerably higher WHSV, similar conversions and yields as the ones measured in FBR were measured. Furthermore, attending to other measurements like Turnover Frequency (TOF) and Hydrogen Productivity (PROD), the values calculated for the catalysts tested in microreactors were one order of magnitude higher. Thus, due to the low dispersion degree measured by H2-chemisorption, the Ni/Ce-Al2O3 catalyst reached the highest TOF and PROD values. Section 4.4: Biogas reforming processes using Zeolites L based catalysts In this section three type of L zeolites, with different morphology and size, were synthesized and used as catalyst support. Then, for each type of L zeolite three nickel monometallic and their homologous Rh-Ni bimetallic catalysts were prepared by the wetness impregnation method. These catalysts were tested using the FBR under DR process and different conditions of BSR (S/C ratio of 1.0 and 2.0), BOR (O2/CH4 ratio of 0.25 and 0.50) and TR processes (at S/C=1.0 and O2/CH4=0.25). The characterization of these catalysts was also carried out by using the same techniques mentioned in the previous section. Very high methane and carbon dioxide conversion values were measured for almost all the catalysts under investigation. The experimental results evidenced the better catalytic behavior of the bimetallic catalysts as compared to the monometallic ones. Comparing the catalysts behavior with regards to their morphology, for the BSR process the Disc catalysts were the most active ones at the lowest S/C ratio tested. On the contrary, the Cylindrical (30–60 nm) catalysts were more active under BOR conditions at O2/CH4=0.25 and TR processes. By the contrary, the Cylindrical (1–3 µm) catalysts showed the worst activity results for both processes. Section 4.5: Biogas reforming processes using Na+ and Cs+ doped Zeolites LTL based catalysts A method for the synthesis of Linde Type L (LTL) zeolite under microwave-assisted hydrothermal conditions and its behavior as a support for heterogeneously catalyzed hydrogen production is described in this section. Then, rhodium and nickel-based bimetallic catalysts were prepared in order to be tested by DR process and BOR process at O2/CH4=0.25. Moreover, the characterization of the catalysts under investigation was also carried out. Higher activities were achieved by the catalysts prepared from the non-doped zeolites, Rh-Ni/D and Rh-Ni/N, as compared to the ones supported on Na+ and Cs+ exchanged supports. However, the differences between them were not very significant. In addition, the Na+ and Cs+ incorporation affected mainly to the Disc catalysts. Comparing the results obtained by these catalysts with the ones studied in the section 4.4, in general worst results were achieved under DR conditions and almost the same results when operated under BOR conditions. In Chapter 5 the ethylene glycol (EG) as feed for syngas production by steam reforming (SR) and oxidative steam reforming (OSR) was studied by using microchannel reactors. The product composition was determined at a S/C of 4.0, reaction temperatures between 625°C and 725°C, atmospheric pressure and Volume Hourly Space Velocities (VHSV) between 100 and 300 NL/(gcath). This work was divided in two sections. The first one corresponds to the introduction of the main and most promising EG production routes. Then, the new experimental procedure is detailed and the information about the experimental set-up and the measured parameters is described. The characterization was carried out using the same techniques as for the previous chapter. Then, the next sections correspond to the catalytic activity and catalysts characterization results. Section 5.3: xRh-cm and xRh-np catalysts for ethylene glycol reforming Initially, catalysts with different rhodium loading, from 1.0 to 5.0 wt. %, and supported on α-Al2O3 were prepared by two different preparation methods (conventional impregnation and separate nanoparticle synthesis). Then, the catalysts were compared regarding their measured activity and selectivity, as well as the characterization results obtained before and after the activity tests carried out. The samples prepared by a conventional impregnation method showed generally higher activity compared to catalysts prepared from Rh nanoparticles. By-product formation of species such as acetaldehyde, ethane and ethylene was detected, regardless if oxygen was added to the feed or not. Among the catalysts tested, the 2.5Rh-cm catalyst was considered the best one. Section 5.4: 2.5Rh-cm catalyst support modification with CeO2 and La2O3 In this part of the Chapter 5, the catalyst showing the best performance in the previous section, the 2.5Rh-Al2O3 catalyst, was selected in order to be improved. Therefore, new Rh based catalysts were designed using α-Al2O3 and being modified this support with different contents of CeO2 or La2O3 oxides. All the catalysts containing additives showed complete conversion and selectivities close to the equilibrium in both SR and OSR processes. In addition, for these catalysts the concentrations measured for the C2H4, CH4, CH3CHO and C2H6 by-products were very low. Finally, the 2.5Rh-20Ce catalyst was selected according to its catalytic activity and characterization results in order to run a stability test, which lasted more than 115 hours under stable operation. The last chapter, Chapter 6, summarizes the main conclusions achieved throughout this Thesis work. Although very high reactant conversions and rich hydrogen mixtures were obtained using a fixed bed reaction system, the use of microreactors improves the key issues, heat and mass transfer limitations, through which the reforming reactions are intensified. Therefore, they seem to be a very interesting and promising alternative for process intensification and decentralized production for remote application.

Desarrollo de circuitos electrónicos para la extracción y conversión en energía eléctrica de la vibración aplicada a materiales piezoeléctricos

xx,145 p.

Desarrollo de capas de contacto para su aplicación en SOFC

256 p.+anexos