Transformació d'una màquina de tecnologia additiva per a la fabricació d'scaffolds

Grup de Recerca en Enginyeria de Producte, Procés i Producció de la Universitat de Girona té en les seves instal•lacions una RepRap model Prusa Mendel. Un dels seus àmbits d’investigació és el sector mèdic. Una de les aplicacions més innovadores de les tecnologies additives, emmarcada dins del camp mèdic, és la fabricació de scaffolds. En la medicina regenerativa, els scaffolds s’utilitzen com estructures biodegradables implantables que serveixen de base per a la correcte reproducció de teixit a partir de cèl•lules no diferenciades. L’objecte del projecte és aconseguir fabricar scaffolds amb la Reprap. Per tald’assolir aquest objectiu final caldran molts passos previs. En el moment que s’inicia elpresent projecte la RepRap té tots els seus components muntats, el cablejat instal•lat i el firmware inicial a la placa. Així, en primer lloc cal obtenir una correcta comunicació entre la màquina i l’ordinador a través del qual es podrà accedir a la placa per tal de realizar ajustaments. Una vegada la màquina obeeixi les ordres de moviment en la magnitud i la direcció desitjada serà el moment d’ajustar els paràmetres propis de la impressió. Aquests varien en funció de l’extrusor i el material a utilitzar. En aquest punt es passarà a dissenyar i fabricar diferents tipus de scaffolds variant les estratègies i les geometries. Aquests dissenys seran testats mecànicament a compressió. També seran analitzats geomètricament i se’n determinarà la porositat. Finalment, a partir de l’anàlisi dels resultats s’intentarà trobar una relació entre les diferents formes geomètriques, les porositats i la resistència

Replicant: Interfaz para la interoperabilidad de dispositivos embebidos con capacidad de conexión a redes de datos

El objeto último de este proyecto consiste en establecer una interfaz que permita que un dispositivo embebido cualquiera, con capacidad para conectarse a una red de datos, pueda describir los actuadores y sensores de los que dispone y ponerlos al servicio de un usuario u otro sistema. Como prueba de concepto se diseñará e implementará una aplicación para teléfonos móviles capaz de hacer uso de esta interfaz para controlar cualquier dispositivo que implemente dicha especificación al que pueda conectarse. También se diseñará y fabricará un dispositivo que pueda controlarse haciendo uso del marco de trabajo propuesto.

El temps del mal: l’experiència i la gestió de la cronicitat en adults

El temps del mal. L’experiència i la gestió de la cronicitat en adults. El principal objectiu d’aquesta recerca és l’estudi de l’experiència i la gestió diària de la cronicitat, entenent-la com a categoria analítica que engloba els processos de malalties i/o malestars crònics, biomèdicament diagnosticats o no, que perduren en el temps. La recerca es centra en adults entre 30 i 50 anys amb problemes crònics de salut que impliquin algun tipus de discapacitat i/o dependència (a nivell moderat), i s’ubica en l’àmbit urbà i en la comunitat autònoma de Catalunya (dins del context de l’estat Espanyol). L’estudi analitzarà la gestió individual i social de la cronicitat a través dels itineraris terapèutics i pràctiques assistencials dels processos de salut/malaltia/atenció prenent l’autoatenció com a principal categoria analítica. Per altra banda, es descriurà el rol dels serveis assistencials de la sanitat pública i dels serveis socials, per veure com es duu a terme la gestió – polítiques públiques - de la cronicitat en un país amb estat del benestar com Espanya. L’experiència de la cronicitat s’explorarà a través de les narratives de la vivència de la malaltia/malestar tan com a representació cultural – que dóna compte de les relacions, interaccions i respostes socials – i des d’una perspectiva fenomenològica que ens permet comprendre la naturalesa del patiment en l’experiència viscuda del cos malalt. Aquesta recerca espera poder fer aportacions pertinents que contribueixin des de l’antropologia però amb la intenció d’obrir un diàleg públic i interdisciplinar – professionals de la salut, experts en polítiques públiques i públic en general - a la resolució de l’actual problema de salut pública d’increment de cronicitat. El model públic d’atenció a la salut espanyol es va dissenyar per resoldre problemes de salut aguts, malgrat la major part dels usuaris actuals presentes problemes de salut crònics. L’actual crisi econòmica que amenaça aquest pilar de l’estat del benestar és, alhora, una oportunitat per replantejar-ho.

Automatització d’una fàbrica de pinso

Les produccions ramaderes en el seu conjunt no es podrien atendre en el món actual sensela participació de la indústria del pinso compost. L’alternativa de treballar en base a pinsosimple o senzillament amb cereals o altres primeres matèries individuals, faria inviablel’abastiment en qualitat i quantitat del que es consumeix.La realització de pinso compost és el resultat de la barreja de variades substànciesalimentàries, sals minerals i fàrmacs per a la nutrició del bestiar.Les fàbriques de pinso aglutinen diverses explotacions agràries, garantint diàriament un treballcontinu sense grans fluctuacions, una dosificació exacta depenent de la recepta que hagiprogramat el veterinari i flexibilitat davant els canvis.Aquestes fàbriques requereixen de maquinària més precisa per fer front a les molt variades receptesnutricionals depenent del tipus de bestiar i de l’època estacional.La dimensió de les fàbriques també serà més gran, per poder atendre la major demanda decomandes i assegurar una producció de qualitat.Moltes fàbriques de pinso són velles o provenen d’antigues explotacions ramaderesreconvertides, les quals d’acord amb l’actual necessitat de control de qualitat, efectivitat irapidesa s’han modernitzat o s’estan reciclant, car el propi mercat i competència els estàprecipitant a fer-ho.Una fàbrica moderna de pinso és una planta de processos que incorpora tecnologies defabricació i control, iguals que qualsevol indústria.S’ha de dissenyar per produir pinso compost de forma competitiva i tindre en tot momentcapacitat per controlar els seus processos, així com assegurar la qualitat del producte final,tant a nivell nutricional com el sanitari.Això s’ha de realitzar amb el màxim nivell de seguretat pels operaris, alhora que s’elimininels efectes de contaminació ambiental, com la pols i el soroll.Amb l’automatització de la fàbrica ja no es repetiran les errades per l’accionament demotors, malmetent una dosificació i perdent un temps molt valuós

Nanostructuració d'òxids mitjançant mètodes de solució química avançats i nanolitografia tova

Un dels reptes tecnològics més importants del segle XXI és el desenvolupament i organització de materials funcionals a escala nanomètrica ja que permet modificar-ne les propietats fonamentals i generar-ne de noves. En el cas dels òxids complexos aquesta tecnologia ha generat grans perspectives en diferents àrees d’estudi perquè presenten propietats molt interessants com la magnetoresistència colossal, superconductivitat o multiferroicitat. En particular, en l’òxid complex superconductor YBa2Cu3O7 (YBCO) s’ha demostrat que la formació de capes superconductores sobre plantilles nanoestructurades o bé la formació de nanocompostos en una matriu superconductora permet millorar de manera espectacular les seves propietats (corrent crític). Aquests resultats introduiran canvis paradigmàtics en la tecnologia de l’energia elèctrica (cables, motors, generadors) i en totes aquelles aplicacions que requereixin camps magnètics intensos. Ara bé, cal aconseguir-ho mitjançant tècniques de baix cost i que permetin un fàcil escalat. Durant els 4 mesos que s’ha disfrutat de l’ajut BP s’han preparat amb èxit noves capes primes superconductores nanoestructurades mitjançant la introducció d’una fase secundària nanomètrica complexa, Ba2YTaO6 (BYTO), dins la matriu d’YBCO pel mètode de baix cost de deposició de solucions químiques. Aquesta nova composició ha donat lloc a un augment significatiu de les propietats superconductores comparat amb la fase tradicional d’YBCO i per tant tenen gran potencial per fabricar futures cintes superconductores.

Aprenentatge creatiu mitjançant jocs i joguines

A l'àmbit penitenciari hi ha força temps lliure i sovint s'omple jugant. Futbol, dòmino, escacs o parxís són alguns dels jocs que més es practiquen a les presons. D'altra banda, i més concretament als tallers artístics, hem treballat històricament els jocs i les joguines, ja sigui de manera artística, creant objectes estètics per a la seva venda o exposició, o de manera més pràctica, per fer-los servir als nostres espais: elaborant jocs del món, instruments musicals o exercicis teatrals. Partint de la idea inicial, molt àmplia, ens vam adonar que des de les diferents disciplines que ens defineixen com a monitors artístics i escènics hem treballat el joc i la joguina i podem continuar fent-ho. El joc i la joguina amb contingut pedagògic o sense, per a un ús propi o aliè, com a eina lúdica, educativa o artística. I, amb la intenció d'investigar en un camp tan ampli que pogués interessar a monitors artístics de diferents especialitats -i, fins i tot, a altres professionals-, vam començar a treballar. No volem fer un catàleg de jocs ni una història exhaustiva del joc i la joguina. El que pretenem és fer una guia per tal de motivar i poder treballar als nostres tallers, tant per fabricar jocs i joguines més enllà del que hem fet fins ara com per poder jugar-hi. Un document que pugui servir d'introducció per a tot aquell que n'estigui interessat, que ofereixi recursos i línies per tal d'endinsar-se en un món tan ampli: el joc i la joguina com a eina a la nostra tasca quotidiana.

Anàlisi, disseny i fabricació d'estructures periòdiques esquerranes per a la generació de filtres passabanda

El que s’ha pretès en aquest projecte és estudiar, dissenyar, fabricar i mesurar una estructura esquerrana. Dita estructura a més volem que es comporti com un filtre passabanda, amb la qual cosa hem de ser capaços de fixar els paràmetres que caracteritzen aquest filtre, és dir, la banda de pas i la freqüència central del filtre.

Síntesi de nanopartícules de TiO2 fàcilment processables i el seu ús per a fabricar a baixa temperatura cel·les solars sensibilitzades

La gran demanda energètica i la problemàtica dels combustibles fòssils i d‟altres recursos per a obtenir energia posen de manifest la necessitat de desenvolupar tecnologies netes, sostenibles i econòmicament viables de generació d‟energia. En aquest àmbit, les cel·les solars sensibilitzades amb colorant (Dye Sensitized Solar Cells, DSSC), que transformen l‟energia solar a energia elèctrica, són una solució factible. A més, el desenvolupament de mètodes per a construir aquestes cel·les a baixa temperatura permetria fabricar-les sobre substrats plàstics, fet que els donaria un valor afegit i permetria una producció en continu, ràpida i amb baix cost tant, econòmic, com d‟impacte ambiental. Aquest treball presenta el desenvolupament d‟un mètode de producció a baixa temperatura (140 ºC) de DSSC, amb eficiència de 5,9 % sobre substrats FTO/vidre. Aquest valor és superior a la majoria de les eficiències reportades a la bibliografia de DSSC construïdes a baixa temperatura. Les capes mesoporoses que formen els elèctrodes de les DCCS es dipositen per doctor blade a partir d‟una pasta composta per nanopartícules de TiO2, de 4-8 nm, recobertes d‟àcid 3,6,9-trioxadecanoic, per nanopartícules de Degussa P25, de 20-25 nm, i com a dissolvents només s‟utilitza aigua i etanol. L‟aplicació d‟un tractament a 140 ºC permet eliminar la matèria orgànica de la superfície de les nanopartícules de 4-8 nm i unir-les a les de Degussa P25. Aquest fet permet obtenir capes mesoporoses sinteritzades de 6 μm de gruix. A més, l‟aplicació d‟un post-tractament, en el qual s‟utilitza l‟àcid hexafluoro titànic (IV), produeix un lleuger increment en l‟eficiència. Endemés, l‟obtenció de capes primes de TiO2 sobre substrats plàstics és un tema d‟actualitat a causa de la falta de mètodes de deposició a baixa temperatura. En aquest context, s‟ha sintetitzat, mitjançant processos respectuosos amb el medi ambient nanopartícules de TiO2 cristal·lí modificades superficialment amb lauril gal·lat i àcid 3,6,9-trioxodecanoic. Les nanopartícules poden ser dispersades en dissolvents orgànics i aigua respectivament, fet que permet obtenir suspensions estables i de fàcil manipulació. Aquestes poden ser utilitzades com a precursores per a obtenir capes primes a baixa temperatura de TiO2 cristal·lí. En concret, les capes primes formades per nanopartícules de TiO2 modificades amb àcid 3,6,9-trioxodecanoic s‟han utilitzat com a blocking layer en les DSSC construïdes a baixa temperatura.

Capçal extrusor per a un sistema de tecnologia additiva

El departament de GREP de la UdG disposa d’un sistema de tecnologia additiva, laFab@home model 1, una impressora 3D o també anomenada de prototipat ràpid. Ésuna màquina de dimensions reduïdes, versàtil i de cost reduït, que a partir d’un modelgenerat a CAD, es capaç de fabricar objectes sòlids tridimensionals mitjançant lasuperposició de capes horitzontals.Les impressores 3D neixen de la necessitat de realitzar, en un temps relativament curt,proves de geometries complexes, que executades en un procés de manofacturaciónormal pot ser llarg i d’elevat cost.Gran part de les màquines de característiques similars a la Fab@home, tenen modelspreparats fabricar / extrudir peces a partir de silicones, aliments o polímers. Ara bé, laconformació per extrusió de plàstic és a partir de polímer verge en forma de fil.El present projecte té l’objectiu de dissenyar un sistema de conformació que permetimanufacturar polímer en forma de gra i s’adapti al funcionament de la Fab@home, amb l’argot corresponent, es tracta d’adaptar la Fab@home al fused depositionmodeling (FDM)

Estudi sobre equalització electrònica per a sistemes de comunicació per fibra òptica

Estudi realitzat a partir d’una estada a Bell Labs (Lucent Technologies), New Jersey (Estats Units), entre el 15 de setembre de 2005 i el 15 de gener de 2006. Els sistemes de transmissió per fibra òptica fonamenten les principals xarxes de comunicacions. A mesura que la demanda d’ample de banda per usuari creixi, seran necessaris nous sistemes que siguin capaços de cobrir les necessitats a curt i llarg termini. La tecnologia dels sistemes òptics limita fortament la complexitat dels sistemes de transmissió / recepció en comparació, per exemple, als sistemes d’ones de ràdio. La tendència és la de dissenyar sistemes avançats amb detecció directa i mirar d’aplicar tècniques bàsiques de processat del senyal. Una d’aquestes tècniques és l’equalització electrònica, és a dir, fer ús de les tècniques de processament del senyal per tal de compensar la distorsió introduïda pel canal, deguda per una o diverses degradacions típiques: dispersió cromàtica, efectes no lineals, dispersió del mode de polarització (PMD) ... Dins d’un entorn comercial d’empresa, s’ha avaluat el funcionament dels sistemes d’equalització FFE-DFE aixi com MLSE en presència de dispersió cromàtica i/o dispersió del mode de polarització (PMD) en transmissions NRZ/RZ.

Arquitectura wormhole per a una NoC 2D-Mesh

Aquest projecte presenta la implementació d'un disseny, i la seva posterior síntesi en una FPGA, d'una arquitectura de tipus wormhole packet switching per a una infraestructura de NetWork-On-Chip amb una topologia 2D-Mesh. Agafant un router circuit switching com a punt de partida, s'han especificat els mòduls en Verilog per tal d'obtenir l'arquitectura wormhole desitjada. Dissenyar la màquina de control per governar els flits que conformen els paquets dins la NoC,i afegir les cues a la sortida del router (outuput queuing) són els punts principals d'aquest treball. A més, com a punt final s'han comparat ambdues arquitectures de router en termes de costos en àrea i en memòria i se n’han obtingut diverses conclusions i resultats experimentals.

Bases per crear un tractament de prevenció secundaria per pacients amb fuetada cervical

Projecte de recerca elaborat a partir d’una estada al departament d’anestesiologia de la University of Washington durant juliol i agost del 2006. La fuetada cervical és una lesió molt freqüent. Encara que els problemes associats es resolen en un període de temps curt en la majoria de casos, un percentatge de casos que oscil·la entre el 12 i el 42% desenvolupa dolor cervical crònic i discapacitat associada. Aquesta situació provoca un elevat cost econòmic per a la societat i un elevat patiment per a les persones que pateixen dolor crònic cervical i discapacitat com a conseqüència de la fuetada cervical. Ambdues conseqüències podrien ser evitades dissenyant estratègies de prevenció secundaria efectives. Aquest és precisament l’objectiu de la tesis del doctorant Aquesta va ser considerada essencial perquè en aquesta universitat esta l’únic grup de recerca que esta realitzant un tractament de prevenció secundaria per a pacients amb fuetada cervical. La realització de totes aquestes tasques ha permès al doctorant millorar el seu treball de recerca i començar a dissenyar un programa de prevenció secundaria per a la nostra població de pacients amb fuetada cervical. A més, s’han establert lligams de col·laboració.

Extensió de l'entorn SMARD per permetre la depuració d'aplicacions basades en agents mòbils

Un dels principals obstacles per l’adopció dels agents mòbils, fins i tot per tasques per les quals s’ha demostrat la seva idoneïtat, és la dificultat de desenvolupar-los. Aquest projecte aporta solucions per ajudar en aquest procés. Més concretament, per provar agents i observar-ne el seu comportament en un entorn de simulació, abans d’executar-los en un escenari real. Hem afegit un depurador i un constructor d’agents mòbils a la interfície gràfica de disseny d’itineraris de l’entorn SMARD. Fent servir afegit aquests nous components, el programador pot dissenyar, construir i fer proves d’un agent mòbil des d’aquesta aplicació.

3W : eines de comunicació per a la millora de la docència

El projecte pretèn conceptualitzar, dissenyar, aplicar i avaluar l'ús de determinades eines tecnològiques (weblogg, wiki, WebQuest) en els processos d'ensenyament-aprenentatge d'assignatures que es desenvolupen, total o parcialment, en entorns virtuals d'educació superior. Avaluar els resultats d'aquesta aplicació des del punt de vista dels objectius docents, l'adquisició de competències dels estudiants i de l'adequació d'aquest tipus d'eines segons la doble perspectiva d'estudiants i docents. Les aportacions del projecte són, d'una banda, la innovació i la millora d'un nombre determinat d'assignatures per mitjà de la introducció d'aquestes eines en la seva docència. D'altra banda, l'obtenció d'una sèrie de criteris per a l'ús apropiat d'aquestes eines, amb finalitats educatives i, en tercer lloc, una relació contrastada de beneficis que es poden obtenir mitjançant el seu ús.

Implementació d'un Laboratori Virtual d'Equips Electrònics per múltiples aplicacions específiqies com a reforç docent en l'àrea de l'electrònica VERiLAB (Virtual ElectRonic LABoratory)

S’ha dissenyat un Laboratori Virtual d’Equips Electrònics per múltiples aplicacions específiques com a reforç docent en l’àrea de l’electrònica VERiLAB (Virtual ElectRonic LABoratory) i, a més, s’han dissenyat un conjunt de 9 pràctiques guiades per treure el màxim rendiment al laboratori virtual. El laboratori Virtual és una potent eina de treball per aplicacions docents com a programari d’iniciació a la utilització d’equips electrònics bàsics que podem trobar a qualsevol laboratori d’electrònica. Aquesta eina permet augmentar el nombre d’hores de treball pràctic fora del laboratori. La primera versió d’aquest programari es va dissenyar a l’any 2004 a la Universitat de Barcelona amb el software LabVIEW_7, el qual permet obtenir un fitxer executable amb el qual els alumnes poden treballar fora del laboratori. D’aquesta forma els alumnes únicament necessiten un ordinador per a poder fer les pràctiques. La primera versió del laboratori disposava d’un generador de funcions, un oscil·loscopi i un analitzador d’espectres com a equips electrònics, i a més a més incorporava un mòdul de filtres i un motor DC per treballar amb els equips. La versió 2 del Laboratori Virtual es va desenvolupar amb aquest projecte MQD i es va introduir una font d’alimentació, un multímetre de sobre taula i un portàtil com a equips electrònics. Es van crear també diferents mòduls de sistemes electrònics: filtres analògics, configuracions bàsiques basades en l’amplificador operacional, l’amplificador operacional no ideal i un circuit de rectificació d’ona completa. Aquests mòduls han premés ampliar el camp d’aplicació del Laboratori Virtual a diferents assignatures de l’àrea de l’electrònica.