Stimulation discomfort comparison of asynchronous and synchronous methods with multi-field electrodes

Functional Electrical Stimulation (FES) is a technique that consists on applying electrical current pulses to artificially activate motor nerve fibers and produce muscle contractions to achieve functional movements. The main applications of FES are within the rehabilitation field, in which this technique is used to aid recovery or to restore lost motor functions. People that benefit of FES are usually patients with neurological disorders which result in motor dysfunctions; most common patients include stroke and spinal cord injury (SCI). Neuroprosthesis are devices that have their basis in FES technique, and their aim is to bridge interrupted or damaged neural paths between the brain and upper or lower limbs. One of the aims of neuroprosthesis is to artificially generate muscle contractions that produce functional movements, and therefore, assist impaired people by making them able to perform activities of daily living (ADL). FES applies current pulses and stimulates nerve fibers by means of electrodes, which can be either implanted or surface electrodes. Both of them have advantages and disadvantages. Implanted electrodes need open surgery to place them next to the nerve root, so these electrodes carry many disadvantages that are produced by the use of invasive techniques. In return, as the electrodes are attached to the nerve, they make it easier to achieve selective functional movements. On the contrary, surface electrodes are not invasive and are easily attached or detached on the skin. Main disadvantages of surface electrodes are the difficulty of selectively stimulating nerve fibers and uncomfortable feeling perceived by users due to sensory nerves located in the skin. Electrical stimulation surface electrode technology has improved significantly through the years and recently, multi-field electrodes have been suggested. This multi-field or matrix electrode approach brings many advantages to FES; among them it is the possibility of easily applying different stimulation methods and techniques. The main goal of this thesis is therefore, to test two stimulation methods, which are asynchronous and synchronous stimulation, in the upper limb with multi-field electrodes. To this end, a purpose-built wrist torque measuring system and a graphic user interface were developed to measure wrist torque produced with each of the methods and to efficiently carry out the experiments. Then, both methods were tested on 15 healthy subjects and sensitivity results were analyzed for different cases. Results show that there are significant differences between methods regarding sensation in some cases, which can affect effectiveness or success of FES.

Efecto de la concentración de NaOH en la desilicación de la zeolita HY en catalizadores Pt/HY para hidrocraqueo de poliestireno en disolución

Estudia el dfecto de la concentración de NaOH en el tratamiento de desilicación de la zeolita HY en catalizadores jerárquicos Pt/HY para hidrocraqueo de poliestireno en disolución

Optimización de la cantidad y localización de Pt en catalizadores Pt/HBeta para hidrocraqueo de poliestireno en disolución

El objetivo general de este trabajo es avanzar en la optimización de catalizadores de platino para el hidrocraqueo de poliestireno en fase líquida en una sola etapa, hacia la obtención de combustibles líquidos, dentro de las diferentes alternativas para la valorización de residuos plásticos. Mediante este proceso, se pretende minimizar la cantidad de residuos plásticos que se destinan a vertedero, en el marco de la Directiva 2008/98/CE, como solución efectiva y eco-eficiente a su inevitable generación. En estudios previos, se ha determinado que catalizadores de platino soportados sobre zeolita HBeta resultaban adecuados para esta aplicación. Por otro lado, un profundo estudio de las distintas etapas de transferencia de materia, combinando resultados experimentales con correlaciones empíricas, ha permitido definir condiciones experimentales en las que se puede trabajar en régimen cinético, lo que resulta fundamental para trabajar en el diseño de catalizadores. Partiendo de estos resultados, los objetivos específicos del trabajo se han enfocado en:  Minimizar la cantidad de platino a emplear en un catalizador de Pt/HBeta para esta aplicación, teniendo en cuenta que se trata de un metal noble y que, por lo tanto, encarece el precio de los catalizadores de forma muy importante. Se trata, en este caso, de mantener adecuados niveles de actividad y, sobre todo, selectividad hacia los productos deseados. La selectividad, desde el punto de vista del platino, se relaciona principalmente, para el caso del poliestireno, con la presencia de productos de hidrogenación del monómero.  Optimizar el método de incorporación del platino al catalizador. El planteamiento, en este caso, es que, dado el elevado tamaño de las moléculas de polímero, la reacción de hidrocraqueo tendrá lugar, casi exclusivamente, sobre la superficie externa del catalizador, y la hidrogenación del monómero puede alcanzar una capa algo más profunda. En cualquier caso, parece evidente que el platino depositado en las capas más profundas del catalizador permanecerá desaprovechado, y sería interesante obtener una distribución de tipo “egg-shell”.

HYBRID PHOTOVOLTAIC DEVICES BASED ON ORGANIC SEMICONDUCTING POLYMERS AND INORGANIC NANOSTRUCTURED ELECTRODES

La fotovoltaica orgánica es una tecnología solar emergente que todavía no ha entrado en el mercado. El objetivo de esta tesis ha sido acercar un poco más la industrialización de dicha tecnología mediante el incremento de la eficiencia y la durabilidad de estos dispositivos solares. Para la consecución de dicho objetivo se identificaron las limitaciones existentes y se diseñó una hora de ruta con diversas estrategias para poder superar cada uno de los problemas. Así, mediante un exhaustivo control de la nano morfología del film fotoactivo y la introducción de electrodos nanoestructurados se ha conseguido incrementar la eficiencia. La sustitución de los electrodos estándares por nuevos electrodos basados en óxidos metálicos confiere durabilidad al sistema. Por último, la sustitución del óxido de indio y estaño como electrodo transparente por nanohilos metálicos de plata habilita la posibilidad de fabricar dispositivos solares flexibles de bajo coste.

Diseño y fabricación de un electrodo para electroerosión por penetración mediante fabricación aditiva.

[ES]Este trabajo pretende dar solución a la fabricación de los electrodos utilizados en el proceso de la electroerosión, los cuales presentan numerosos requisitos a los que los electrodos actuales no dan respuesta. Por ello, se propone utilizar un material de bajo coste como núcleo y recubrirlo con una fina capa de cobre mediante laser cladding. De esta forma, se reduce el coste del electrodo manteniendo sus propiedades y se posibilita la creación de geometrías complejas.

A chemically inert Rashba split interface electronic structure of C-60, FeOEP and PTCDA on BiAg2/Ag(111) substrates

The fields of organic electronics and spintronics have the potential to revolutionize the electronics industry. Finding the right materials that can retain their electrical and spin properties when combined is a technological and fundamental challenge. We carry out the study of three archetypal organic molecules in intimate contact with the BiAg2 surface alloy. We show that the BiAg2 alloy is an especially suited substrate due to its inertness as support for molecular films, exhibiting an almost complete absence of substrate-molecular interactions. This is inferred from the persistence of a completely unaltered giant spin-orbit split surface state of the BiAg2 substrate, and from the absence of significant metallic screening of charged molecular levels in the organic layer. Spin-orbit split states in BiAg2 turn out to be far more robust to organic overlayers than previously thought.

Estudio del proceso de hidrocraqueo catalítico de PB y HIPS vírgenes sobre 0,5%Pt/HBeta

[ES] Actualmente, los plásticos están presentes en multitud de aplicaciones debido a sus buenas propiedades y bajo coste. Sin embargo, el corto uso de algunas aplicaciones y la baja degradabilidad de estos materiales, provoca un problema medioambiental. Debido a que la disponibilidad de materias primas para la producción de polímeros es limitada y, además, cada vez se presta mayor atención a los asuntos medioambientales, es necesario cerrar el ciclo de vida de dichos materiales y centrarse en la reconversión de residuos plásticos a nuevos productos.