L’ètica de la investigació aeroespacial: anàlisi de dades, de justificacions oficials i de criteris ètics

Treball de recerca realitzat per una alumna d’ensenyament secundari i guardonat amb un Premi CIRIT per fomentar l'esperit científic del Jovent l’any 2008. La recerca aeroespacial avui forma part d’un complex aparell productiu i institucional. Però, quin paper ha de jugar aquesta activitat aristocràtica en un món de desigualtats i d’injustícies socials? Quin paper hi juga, de fet? Quins mecanismes i quins criteris hi ha darrere les decisions en aquest àmbit? Disposem de criteris ètics per avaluar-ne l’oportunitat? En la mesura que un pressupost implica una quantificació en diners de les prioritats d’una societat, és necessari avaluar èticament les inversions en aquest àmbit. Per poder respondre sense simplificar els interrogants plantejats, calia dividir la recerca en tres parts: investigació sobre els organismes públics i els programes concrets que s’encarreguen de gestionar la recerca en matèria aeroespacial; a partir d’aquí, determinació de les justificacions de la recerca que oferien aquestes institucions i anàlisi d’aquestes justificacions a la llum de les dades històriques de què disposem, i, finalment, després d’una consulta prèvia amb especialistes en la matèria, avaluació ètica de les qüestions plantejades a partir dels criteris d’alguns dels filòsofs principals en l’àmbit de l’ètica. L’anàlisi ètica de les dades assolides s’ha desenvolupat considerant, entre altres, criteris d’utilitat, de responsabilitat, de prudència i de justícia. Finalment, s’ha cregut oportú cedir la paraula al criteri aristotèlic de prudència, segons el qual és impossible i indesitjable establir a priori una avaluació d’allò que està bé o malament, ja que l’encert ètic sempre restarà pendent d’una valoració molt acurada de les circumstàncies de l’acció, valoració que, d’altra banda, caldrà actualitzar constantment en funció dels canvis històrics, socials i econòmics.

Sistema telemètric per el sensat de temperatura

El protocol de transplants, especifica que l'òrgan a ser transplantat es conserva a una temperatura de 4ºC en el seu nucli, just després de ser extret del donant. Aquesta temperatura es manté durant el seu transport fins el destinatari. L'extracció es realitza mitjançant la isquèmia, en la qual es suspèn la circulació arterial. Un cop l'òrgan ha arribat a la destinació final i el pacient està a punt, es retira l'òrgan de la banyera de gel i es coseix en el lloc pertinent del receptor. En aquest estat, previ a la reperfusió (reactivació del rec sanguini) l'òrgan va guanyant temperatura a poc a poc per l'exposició a la temperatura ambient o del propi cos del receptor. En tot aquest procés, cal tenir controlada la temperatura de l'òrgan, ja que la isquèmia calenta el podria malmetre irreversiblement. Aquest projecte proporciona un producte per al mesurament remot de la temperatura. Està destinat a la monitorització de l'estat tèrmic dels òrgans dins el protocol de transplants explicat. El producte està format per un dispositiu transmissor, en contacte directe amb l'òrgan i un receptor connectat a un ordinador així com el seu software. La comunicació entre els aparells transmissor i receptor es realitza mitjançant radiofreqüència. L’aparell transmissor té característiques de baix cost, baix consum i petites dimensions. En el desenvolupament del projecte s'intenta en tot moment donar-hi dimensió de producte. Per això juntament amb la informació referent al producte en si, amb més caire tècnic, es mostra un breu estudi legislatiu en el capítol introductori i es realitza una valoració dels costs reals que comporta la seva fabricació.

Developing discontinuous Galerkin methods for the resolution of the incompressible Navier-Stokes equations

Informe de investigación elaborado a partir de una estancia en el Laboratorio de Diseño Computacional en Aeroespacial en el Massachusetts Institute of Technology (MIT), Estados Unidos, entre noviembre de 2006 y agosto de 2007. La aerodinámica es una rama de la dinámica de fluidos referida al estudio de los movimientos de los líquidos o gases, cuya meta principal es predecir las fuerzas aerodinámicas en un avión o cualquier tipo de vehículo, incluyendo los automóviles. Las ecuaciones de Navier-Stokes representan un estado dinámico del equilibrio de las fuerzas que actúan en cualquier región dada del fluido. Son uno de los sistemas de ecuaciones más útiles porque describen la física de una gran cantidad de fenómenos como corrientes del océano, flujos alrededor de una superficie de sustentación, etc. En el contexto de una tesis doctoral, se está estudiando un flujo viscoso e incompresible, solucionando las ecuaciones de Navier- Stokes incompresibles de una manera eficiente. Durante la estancia en el MIT, se ha utilizado un método de Galerkin discontinuo para solucionar las ecuaciones de Navier-Stokes incompresibles usando, o bien un parámetro de penalti para asegurar la continuidad de los flujos entre elementos, o bien un método de Galerkin discontinuo compacto. Ambos métodos han dado buenos resultados y varios ejemplos numéricos se han simulado para validar el buen comportamiento de los métodos desarrollados. También se han estudiado elementos particulares, los elementos de Raviart y Thomas, que se podrían utilizar en una formulación mixta para obtener un algoritmo eficiente para solucionar problemas numéricos complejos.

L'albedo lunar i els satèl·lits: Recerca sobre els efectes de l'albedo lunar en les plaques solars d'un satèl·lit artificial que orbita al voltant de la Lluna

Treball de recerca realitzat per una alumna d'ensenyament secundari i guardonat amb un Premi CIRIT per fomentar l'esperit científic del Jovent l'any 2009. L’albedo lunar i els satèl•lits és un treball que relaciona l’enginyeria aeroespacial amb l’astronomia. El seu objectiu principal investigar si l’albedo lunar, els rajos de sol reflectits a la superfície lunar, pot modificar significativament la temperatura de les plaques solars d’un satèl•lit artificial que orbiti la Lluna i, en conseqüència, afectar-ne el rendiment. El segon objectiu del treball és calcular si seria possible fer un mapa d’albedo lunar, a partir de la temperatura d’un satèl•lit en òrbita al voltant de la Lluna, que permetria conèixer amb més precisió la composició de la superfície lunar. Després d’adquirir els fonaments teòrics necessaris per a realitzar el treball, del procés per a trobar la manera de dur a terme els càlculs i d’efectuar els càlculs en si, les conclusions del treball són que l’albedo lunar causa un augment de temperatura en els satèl•lits prou significatiu per afectar-ne el rendiment; i que amb les temperatures enregistrades per un satèl•lit en òrbita al voltant de la Lluna es podria crear un mapa d’albedo. Aquesta recerca ha estat feta per suggeriment i sota la supervisió del CTAE (Centre de Tecnologia Aeroespacial) per analitzar si els resultats són aplicables al satèl•lit que s’enviarà a la Lluna, Lunar Mission BW1.

Detecció i localització d'impactes a estructures aeroespacials

Projecte de recerca elaborat a partir d’una estada a la Universidad Politécnica de Madrid, Espanya, entre setembre i o desembre del 2007. Actualment la indústria aeroespacial i aeronàutica té com prioritat millorar la fiabilitat de las seves estructures a través del desenvolupament de nous sistemes per a la monitorització i detecció d’impactes. Hi ha diverses tècniques potencialment útils, i la seva aplicabilitat en una situació particular depèn críticament de la mida del defecte que permet l’estructura. Qualsevol defecte canviarà la resposta vibratòria de l’element estructural, així com el transitori de l’ona que es propaga per l’estructura elàstica. Correlacionar aquests canvis, que poden ser detectats experimentalment amb l’ocurrència del defecte, la seva localització i quantificació, és un problema molt complex. Aquest treball explora l’ús de l'Anàlisis de Components Principals (Principal Component Analysis - PCA-) basat en la formulació dels estadístics T2 i Q per tal de detectar i distingir els defectes a l'estructura, tot correlacionant els seus canvis a la resposta vibratòria. L’estructura utilitzada per l’estudi és l’ala d’una turbina d’un avió comercial. Aquesta ala s’excita en un extrem utilitzant un vibrador, i a la qual s'han adherit set sensors PZT a la superfície. S'aplica un senyal conegut i s'analitzen les respostes. Es construeix un model PCA utilitzant dades de l’estructura sense defecte. Per tal de provar el model, s'adhereix un tros d’alumini en quatre posicions diferents. Les dades dels assajos de l'estructura amb defecte es projecten sobre el model. Les components principals i les distàncies de Q-residual i T2-Hotelling s'utilitzaran per a l'anàlisi de les incidències. Q-residual indica com de bé s'adiu cadascuna de les mostres al model PCA, ja que és una mesura de la diferència, o residu, entre la mostra i la seva projecció sobre les components principals retingudes en el model. La distància T2-Hotelling és una mesura de la variació de cada mostra dins del model PCA, o el que vindria a ser el mateix, la distància al centre del model PCA.

Análisis y diseño de antenas dipolo y parche para aplicaciones implantadas en el cuerpo humano

En els darrers anys, els sistemes de telemetria per a aplicacions mèdiques han crescut significativament en el diagnòstic i en la monitorització de, per exemple, la glucosa, la pressió de la sang, la temperatura, el ritme cardíac... Els dispositius implantats amplien les aplicacions en medicina i incorpora una millora de qualitat de vida per a l’usuari. Per aquest motiu, en aquest projecte s’estudien dues de les antenes més comuns, com son l’antena dipol i el patch, aquesta última és especialment utilitzada en aplicacions implantades. En l’anàlisi d’aquestes antenes s’han parametritzat característiques relacionades amb l’entorn de l’aplicació, així com també de la pròpia antena, explicant el comportament que, a diferencia amb l’espai lliure, les antenes presenten a canvis d’aquests paràmetres. Al mateix temps, s’ha implementat una configuració per a la mesura d’antenes implantades basat en el model del cos humà d’una capa. Comparant amb els resultats de les simulacions realitzades mitjançant el software FEKO, s’ha obtingut gran correspondència en la mesura empírica d’adaptació i de guany de les antenes microstrip. Gràcies a l’anàlisi paramètric, aquest projecte també presenta diversos dissenys de les antenes optimitzant el guany realitzable amb l’objectiu d’aconseguir la millor comunicació possible amb el dispositiu extern o estació base.

Investigación y desarrollo en preservación digital: un balance internacional

Se presenta una panorámica de las acciones de investigación y desarrollo en preservación digital en el ámbito internacional, incluyendo un apartado dedicado a la situación en España. La mayor atención se da en las aplicaciones de preservación digital en bibliotecas y archivos, pero también se presenta someramente la situación en otros entornos como los repositorios institucionales, los archivos administrativos, los archivos personales, la industria aeroespacial y los museos. El análisis de los protagonistas de la investigación lleva a destacar el papel preeminente de algunas bibliotecas y archivos nacionales, de determinados países y una incipiente entrada de empresas de software. En cuanto a las líneas de investigación destaca la integración de herramientas para generar sistemas de preservación integrados.

Efectos de las aceleraciones positivas en el organismo

El artículo describe los efectos de las aceleraciones positivas (+Gz) sobre el organismohumano. Se consideran los factores determinantes de las aceleraciones: intensidad, velocidad de comienzo, dirección y duración. La fisiopatología describe los factores hidrostáticos,hemodinámicos y de regulación refleja del aparato cardiocirculatorio. La exposición a +Gz produce reacciones adaptativas fisiológicas. Cuando éstas se superan, aparecen patologías de tipocardiocirculatorio, respiratorio, músculoesquelético, nervioso, sensorial,... Se describen los diferentes procedimientos y equipos específicos que protegen al piloto de los efectos de +Gz. Éstos incluyen las maniobras de contracción muscular, los trajes anti-G, los equipos de respiración a presión positiva, así como el entrenamiento en centrífuga.