Athermal character of structural phase transitions

The significance of thermal fluctuations in nucleation in structural first-order phase transitions has been examined. The prototypical case of martensitic transitions has been experimentally investigated by means of acoustic emission techniques. We propose a model based on the mean first-passage time to account for the experimental observations. Our study provides a unified framework to establish the conditions for isothermal and athermal transitions to be observed.

Random assignment of intervention points in two phase single-case designs: data-division-specific distributions

The present study explores the statistical properties of a randomization test based on the random assignment of the intervention point in a two-phase (AB) single-case design. The focus is on randomization distributions constructed with the values of the test statistic for all possible random assignments and used to obtain p-values. The shape of those distributions is investigated for each specific data division defined by the moment in which the intervention is introduced. Another aim of the study consisted in testing the detection of inexistent effects (i.e., production of false alarms) in autocorrelated data series, in which the assumption of exchangeability between observations may be untenable. In this way, it was possible to compare nominal and empirical Type I error rates in order to obtain evidence on the statistical validity of the randomization test for each individual data division. The results suggest that when either of the two phases has considerably less measurement times, Type I errors may be too probable and, hence, the decision making process to be carried out by applied researchers may be jeopardized.

Thickening of phase change materials (PCM) to avoid segregation

Estudi elaborat a partir d’una estada a Çukurova University, Turquia, al juliol del 2006. L’emmagatzematge d’energia tèrmica ha atret interès en aplicacions tèrmiques com l’aigua calenta, la calefacció i l’aire condicionat. Aquests sistemes són útils per corregir la no coincidència entre la oferta i la demanda d’energia. Principalment hi ha dos tipus de sistemes d’emmagatzematge d’energia tèrmica, emmagatzematge amb calor sensible i amb calor latent. L’emmagatzematge amb calor latent és particularment atractiu degut a la seva habilitat de donar una densitat d’emmagatzematge d’energia més alt i la seva característica d’emmagatzemar calor a una temperatura constant corresponent a la temperatura de transició de fase de la substància emmagatzemadora de calor. Les salts hidratades orgàniques tenen certes avantatges com a materials d’emmagatzematge de calor latent sobre els materials orgànics. En canvi, quan les salts hidratades s’utilitzen com a materials de canvi de fase (PCM) apareixen alguns problemes en les aplicacions d’emmagatzematge de calor latent. Aquests són el subrefredament de les salts hidratades quan es congelen degut a les seves dèbils propietats de nucleació, i la separació de fase que hi apareix degut a una fusió incongruent. En aquest estudi, s’estabilitza sal de Glauber (Na2SO4.10H2O) amb diferents concentracions de poliacrilamida i gelatina per prevenir la fusió incongruent. Per prevenir el subrefredament s’utilitza un agent nucleant amb una estructura cristal•lina semblant a la de la sal de Glauber. La capacitat d’emmagatzematge de calor de les mostres de PCM estabilitzades amb diferents concentracions de gels polimèrics es determinen amb DCS i amb el mètode T-history.

Expansió accelerada de l’univers i teories de gravetat modificada a grans escales

Estudi realitzat a partir d’una estada al Physics Department de la New York University, United States, Estats Units, entre 2006 i 2008. Una de les observacions de més impacte en la cosmologia moderna ha estat la determinació empírica que l’Univers es troba actualment en una fase d’Expansió Accelerada (EA). Aquest fenòmen implica que o bé l’Univers està dominat per un nou sector de matèria/energia, o bé la Relativitat General deixa de tenir validesa a escales cosmològiques. La primera possibilitat comprèn els models d’Energia Fosca (EF), i el seu principal problema és que l’EF ha de tenir propietats tan especials que es fan difícils de justificar teòricament. La segona possibilitat requereix la construcció de teories consistents de Gravetat Modificada a Grans Distàncies (GMGD), que són una generalització dels models de gravetat massiva. L’interès fenomenològic per aquestes teories també va resorgir amb l’aparició dels primers exemples de models de GMGD, com ara el model de Dvali, Gabadadze i Porrati (DGP), que consisteix en un tipus de brana en una dimensió extra. Malauradament, però, aquest model no permet explicar de forma consistent l’EA de l’Univers. Un dels objectius d’aquest projecte ha estat establir la viabilitat interna i fenomenològica dels models de GMGD. Des del punt de vista fenomenològic, ens hem centrat en la questió més important a la pràctica: trobar signatures observacionals que permetin distingir els models de GMGD dels d’EF. A nivell més teòric, també hem investigat el significat de les inestabilitats del model DGP.L’altre gran objectiu que ens vam proposar va ser la construcció de noves teories de GMGD. En la segona part d’aquest projecte, hem elaborat i mostrat la consistència del model “DGP en Cascada”, que generalitza el model DGP a més dimensions extra, i representa el segon model consistent i invariant-Lorentz a l’espai pla conegut. L’existència d’altres models de GMGD més enllà de DGP és de gran interès atès que podria permetre obtenir l’EA de l’Univers de forma purament geomètrica.

Solid-phase synthesis and NMR studies of modified oligonucleotides forming triplex helix and of oligonucleopeptides mimicking the topoisomerase I-DNA covalent complex

Report for the scientific sojourn carried out at the Institut de Biologia Molecular de Barcelona of the CSIC –state agency – from april until september 2007. Topoisomerase I is an essential nuclear enzyme that modulates the topological status of DNA, facilitating DNA helix unwinding during replication and transcription. We have prepared the oligonucleotide-peptide conjugate Ac-NLeu-Asn-Tyr(p-3’TTCAGAAGC5’)-LeuC-CONH-(CH2)6-OH as model compound for NMR studies of the Topoisomerase I- DNA complex. Special attention was made on the synthetic aspects for the preparation of this challenging compound especially solid supports and protecting groups. The desired peptide was obtained although we did not achieve the amount of the conjugate needed for NMR studies. Most probably the low yield is due to the intrinsic sensitive to hydrolysis of the phosphate bond between oligonucleotide and tyrosine. We have started the synthesis and the structural characterization of oligonucleotides carrying intercalating compounds. At the present state we have obtained model duplex and quadruplex sequences modified with acridine and NMR studies are underway. In addition to this project we have successfully resolved the structure of a fusion peptide derived from hepatitis C virus envelope synthesized by the group of Dr. Haro and we have synthesized and started the characterization of a modified G-quadruplex.

A computational and geometric approach to phase resetting curves and surfaces

"Vegeu el resum a l'inici del document del fitxer adjunt."

On a size-structured two-phase population model with infinite states-at-birth

In this work we introduce and analyze a linear size-structured population model with infinite states-at-birth. We model the dynamics of a population in which individuals have two distinct life-stages: an “active” phase when individuals grow, reproduce and die and a second “resting” phase when individuals only grow. Transition between these two phases depends on individuals’ size. First we show that the problem is governed by a positive quasicontractive semigroup on the biologically relevant state space. Then we investigate, in the framework of the spectral theory of linear operators, the asymptotic behavior of solutions of the model. We prove that the associated semigroup has, under biologically plausible assumptions, the property of asynchronous exponential growth.

Estudi òptic dels minerals

El Grup Consolidat d’Innovació Docent de Mineralogia i òptica cristal·lina de la Universitat de Barcelona ha desenvolupat un CD interactiu que simula el funcionament d’un microscopi petrogràfic, per tal de facilitar a l’alumne un material d’autoaprenentatge, ha de servir per a reforçar els coneixements dels minerals formadors de roques en làmina prima. Aquest material te tres entrades diferents, en català, castellà i anglès. Cada mineral té una fitxa general amb les seves propietats òptiques i una complementaria amb les característiques cristal·logràfiques, camp d’estabilitat, diagrames de fases i característiques morfològiques del mineral a observar, les quals marquen els trets determinatius d’aquell mineral per tal de facilitar el seu reconeixement. Per tal de complementar les dades s’han introduït links directes amb la planes web: “webmineral” i “mindat” on hi ha les corresponents estructures i morfologies “interactives” de cadascun dels minerals que apareixen en el programa. En l’aplicació informàtica hi ha 169 filmacions corresponents a 43 dels principals minerals que formen les roques, una filmació correspon a la imatge només amb el polaritzador, i l'altre a la imatge amb el polaritzador més l'analitzador. Cadascuna d'aquestes imatges es presenta amb un gir de 360º; es pot aturar i després continuar girant, simulant el que veuríem al microscopi. D'aquesta manera es pot determinar el pleocroisme, la presència de macles, el color d'interferència i l'angle d'extinció.. S’ha intentat sempre que hi hagués diferents exemples d’un mateix mineral en diverses paragènesis. També s'incorpora una fitxa que l'usuari pot omplir amb les característiques texturals i òptiques del mineral agrupades segons les observacions que es fan, bé amb el polaritzador, amb el polaritzador i l'analitzador o bé amb les condicions específiques per veure la figura d'interferència i el signe òptic. Aquesta fitxa, un cop plena, es pot imprimir. En tot moment hi ha un menú d’ajuda on l’usuari pot remetre i fer la consulta adient per poder continuar.

Contact melting of a three-dimensional phase change material on a flat substrate

In this paper a model is developed to describe the three dimensional contact melting process of a cuboid on a heated surface. The mathematical description involves two heat equations (one in the solid and one in the melt), the Navier-Stokes equations for the flow in the melt, a Stefan condition at the phase change interface and a force balance between the weight of the solid and the countering pressure in the melt. In the solid an optimised heat balance integral method is used to approximate the temperature. In the liquid the small aspect ratio allows the Navier-Stokes and heat equations to be simplified considerably so that the liquid pressure may be determined using an igenfunction expansion and finally the problem is reduced to solving three first order ordinary differential equations. Results are presented showing the evolution of the melting process. Further reductions to the system are made to provide simple guidelines concerning the process. Comparison of the solutions with experimental data on the melting of n-octadecane shows excellent agreement.

Effect of vaccination against gonadotrophin-releasing hormone, using Improvac®, on growth performance, body composition, behaviour and acute phase proteins

The objective of this study was to evaluate the effect of vaccination against GnRH on performance traits, pig behaviour and acute phase proteins. A total of 120 pigs (36 non-castrated males, NCM; 36 males to be vaccinated, IM; 24 castratedmales, CM; and 24 females, FE)were controlled in groups of 12 in pens with feeding stations allowing the recording of individual feed intake. The two vaccinations (Improvac®) were applied at a mean age of 77 and 146 days. All pigswere individually weighed every 3 weeks from the mean ages of 74 to 176 days and backfat thickness (BT) and loinmuscle depth (LD) were also recorded ultrasonically. Twelve group-housed pigs for each treatment were video recorded during 2 consecutive days at weeks 9, 11, 20, 21, 23 and 25 of age to score the number of inactive or active pigs in each treatment group by scan sampling. Aggressive behaviour by the feeder and away from the feeder, and mounting behaviour was also scored by focal sampling. Blood samples from 12 NCM, 12 CM and 12 IM were taken to determine the concentration of circulating acute phase protein Pig-MAP atweeks 1, 2, 4, 11, 13, 21 and 25 of age. After slaughter, the number of skin lesions on the left half carcasswas scored. IMpresented overall a higher growth rate and daily feed intake compared to NCM (Pb0.05),whereas their feed conversion ratios did not differ significantly. In comparison with CM, IM presented a better feed conversion ratio (Pb0.05), since their overall dailyweight gaindid not differ significantly, butIM ate less. Final leanmeat percentage of IM and CM was lower compared to that of NCM (Pb0.05). Activity, mounting and aggressive behaviour of NCM was higher than in IM, CM and FE after the second vaccination. Pig-MAP concentrationswere significantly elevated just after surgical castrationand after bothadministrations of the vaccine (Pb0.05), but concentrations subsequently decreased throughout time. Skin lesions of NCM were significantly higher compared to that of IM and FE (Pb0.05). The effects of vaccination were especially remarkable after the second dose, when the higher feed intake and lower activity of IM compared to NCMmight result in higher final body weight and more fat. Results from this study indicate that some welfare aspects such as a reduced aggression and mounting behaviour may be improved by vaccination against GnRH, together with productive benefits like adequate feed conversion ratio and daily weight gain.

Emissió ràdio a baixa freqüència en fenòmens eruptius i en fonts esteses de raigs gamma d'alta i molt alta energia

La tasca investigadora presentada en aquesta memòria s'ha centrat en les fonts galàctiques de raigs gamma de molt alta energia LS I +61 303, HESS J1708-410 i HESS J1858+020. La primera és una binària de raigs gamma molt estudiada, formada per una estrella massiva i un objecte compacte. S'ha proposat un escenari on l'objecte compacte seria un púlsar jove, i la interacció del seu vent amb el vent de l'estrella generaria els raigs gamma. De totes formes, no s'ha detectat polsos procedents d'aquest putatiu púlsar. L'investigador va realitzar observacions en fase a 1280 MHz amb el radiotelescopi GMRT, sense trobar-hi polsos, cosa que implica un estricte límit superior de 0,38 mJy a la densitat mitjana de flux polsat en un putatiu púlsar amb un període major que 2 mil•lisegons en el sistema binari LS I +61 303. Per altra banda, HESS J1708-410 i HESS J1858+020 són dues fonts esteses de raigs gamma de molt alta energia de les quals no es coneix cap contrapart a d'altres longituds d'ona. L'investigador les va observar amb el GMRT, quatre vegades HESS J1708-410 (dues a 610 MHz i dues a 1400 MHz) i dues vegades HESS J1858+020 (una a cada freqüència). En les imatges realitzades amb aquestes dades no hi ha emissió estesa coincident amb les regions d'emissió de raigs gamma. HESS J1858+020 se solapa parcialment amb una font estesa que podria ser un SNR. De confirmar-se la falta de contrapartida ràdio de HESS J1708-410, estaríem parlant d'un accelerador hadrònic extraordinàriament eficient, d'una classe desconeguda fins ara.

A tale of two logits, compositional data analysis and zero observations

The application of compositional data analysis through log ratio trans-formations corresponds to a multinomial logit model for the shares themselves.This model is characterized by the property of Independence of Irrelevant Alter-natives (IIA). IIA states that the odds ratio in this case the ratio of shares is invariant to the addition or deletion of outcomes to the problem. It is exactlythis invariance of the ratio that underlies the commonly used zero replacementprocedure in compositional data analysis. In this paper we investigate using thenested logit model that does not embody IIA and an associated zero replacementprocedure and compare its performance with that of the more usual approach ofusing the multinomial logit model. Our comparisons exploit a data set that com-bines voting data by electoral division with corresponding census data for eachdivision for the 2001 Federal election in Australia

Estimation of zero-sequence impedance of undergrounds cables for single-phase fault location in distribution systems with electric arc

This paper focus on the problem of locating single-phase faults in mixed distribution electric systems, with overhead lines and underground cables, using voltage and current measurements at the sending-end and sequence model of the network. Since calculating series impedance for underground cables is not as simple as in the case of overhead lines, the paper proposes a methodology to obtain an estimation of zero-sequence impedance of underground cables starting from previous single-faults occurred in the system, in which an electric arc occurred at the fault location. For this reason, the signal is previously pretreated to eliminate its peaks voltage and the analysis can be done working with a signal as close as a sinus wave as possible

Subsampling the mean of heavy-tailed dependent observations

We establish the validity of subsampling confidence intervals for themean of a dependent series with heavy-tailed marginal distributions.Using point process theory, we study both linear and nonlinear GARCH-liketime series models. We propose a data-dependent method for the optimalblock size selection and investigate its performance by means of asimulation study.