Integració a la plataforma webDTI de tècniques de clustering de fibres i visualització de clústers

Estudi, disseny i implementació de diferents tècniques d’agrupament de fibres (clustering) per tal d’integrar a la plataforma DTIWeb diferents algorismes de clustering i tècniques de visualització de clústers de fibres de forma que faciliti la interpretació de dades de DTI als especialistes

Reforç d’un element estructural mitjançant l’adhesió de làmines de compòsits reforçats amb fibres (FRP)

Aquest treball final de carrera és un estudi del reforç d’un element estructural de formigó per mitjà de fibres FRP. Podem assimilar-lo a una guia pràctica per tal que un enginyer amb coneixements de construcció, pugui reforçar un membre que ha sofert danys produïts per aguantar càrregues, oscil·lacions, etc.per les que no havia estat dissenyat. El projecte conté teoria del FRP per tal de conèixer el material que utilitzarem pel nostre reforç, les normatives i prenormatives que s’utilitzen per fer el disseny, i un exemple pràctic de càlcul del reforç d’una biga sotmesa a flexió i el confinament d’un pilar, que són les dues opcions més utilitzades per reforçar amb FRP. El reforç d’estructures de formigó és el camp de la construcció on més ràpidament i amb major èxit s’estan aplicant els reforços amb FRP, degut a les propietats tant avantatjoses que presenten, entre altres, resistència a la corrosió i lleugeresa, que es tradueix en estalvi de transport i posada en obra

Integració d’un visualitzador de volums en una plataforma de reconstrucció de mapes de fibres del cervell

Estudi, disseny i implementació d’un algorisme de visualització de volums i integrar-lo en la plataforma DTIWeb de visualització i processament de dades de DTI. La plataforma DTIWeb és una plataforma desenvolupada conjuntament entre el Laboratori de Gràfics i Imatge de la Universitat de Girona i d’Institut de Diagnòstic per la imatge de l’Hospital Josep Trueta de Girona. Aquesta plataforma integra els mètodes bàsics de reconstrucció de fibres del cervell. La principal limitació de la plataforma és que no suporta la visualització de models 3D. Aquest fet limita el seu us en la pràctica clínica habitual ja que es fa difícil la interpretació dels mapes de connectivitat que genera

Modificació de fibres de jute per l'elaboració de plàstics reforçats reciclables

El treball que s'ha dut a terme es centra en la recerca d'agents modificants per a fibres cel·lulòsiques capaços de reduir la polaritat de les funcions alcohol de la seva estructura per formació de funcions ester. Les fibres de jute se sotmeten a reacció en un sistema tancat provist d'atmòsfera de nitrogen a fi d'evitar reaccions laterals que no són del nostre interés.L'obtenció dels resultats perseguits està lligat a les condicions experimentals aplicades durant les reaccions. La influència de les diferents variables escollides facilitarà en major o menor grau la reacció entre les molècules d'agent d'acoblament i cel·lulosa vinculades. Una gran part de l'atenció es centrarà en l'estudi de l'etapa de modificació, sobretot en l'efectivitat dels reactius addicionats per la reacció amb els grups hidroxil. Un cop comparats els experiments realitzats tant amb clorur d'oleïl com amb anhídrid metacrílic, es conclou que la majoria de condicions provades permeten assolir valors de modificació prou significatius. L'excepció ve donada quan la temperatura utilitzada és de 20ºC, llavors les mateixes condicions que a una temperatura de 60ºC condueixen cap a resultats poc satisfactoris. La reactivitat per part dels dos agents d'acoblament utilitzats no ha estat la mateixa. Els resultats per condicions experimentals del mateix tipus han conduït cap a valors força diferents. Pel que fa a la determinació dels paràmetres òptims es conclou que les variables amb les que el grau de modificació millora considerablement són: una temperatura de 60ºC, 10% de catalitzador respecte la quantitat de clorur d'oleïl o anhídrid addicionada, relació OH reactiu estequiomètrica 1:1 i 40mL de solvent. Un cop modificada la fibra, se sotmet a reacció amb el monòmer estirè. Es comprova que el grau de polimerització segueix el valor de modificació prèviament obtingut, a menor quantitat de funcions alcohol lliures major interacció amb el monòmer estirè. Les propietats inicials de la fibra no es corresponen amb les obtingudes després del tractament, l'increment de la resistència a l'atac de microorganismes i a l'absorció d'humitat s'explica per una reducció de la presència de funcions alcohol polars i per la capa d'estirè polimeritzat per unió amb els dobles enllaços introduïts amb els agents d'acoblament. Pel que fa referència a les dues tècniques de caracterització més utilitzades, l'anàlisis elemental permet quantificar d'una manera precisa la reacció de la fibra amb els agents d'acoblament i la posterior reacció de la fibra modificada amb el monòmer estirè. La caracterització per espectroscopia d'infraroig permet comprovar qualitativament la reactivitat del clorur d'oleïl i qualitativament-quantitativament la de l'anhídrid metacrílic amb les funcions alcohol de la cel·lulosa present en les fibres de jute. Els pics més característics apareguts seran utilitzats per avaluar la reactivitat de la funció carbonílica del reactiu modificant amb l'estructura cel·lulòsica i del doble enllaç de la cel·lulosa modificada amb la matriu polimèrica.

Defining Structure in Electrospun Polymer Fibres

We use a combination of microscopy, x-ray scattering and neutron scattering to show how structure develops in micro and nano-size polymer fibres prepared by electrospinning. The technique has been applied to a range of different polymers, an amorphous system (polystyrene), a crystallisable polymer (poly-epsilon-caprolactone), a composite systems (polyethylene oxide or poly vinyl alcohol containing polypyrrole) and consider the possibility of self assembly (gelatin).

Structure development in electrospun fibres of gelatin

Gelatin fibres have been successfully electrospun from water by heating a gelatin solution above the sol-gel transition temperature, and allowing cooling in a controlled environment as the fibres are produced. The development of structure with in these fibres is monitored using wide angle x-ray scattering, in this way the presence of the triple helix structure, which provides the physical cross-linkages in the gel could be probed. There is clear evidence that these structures are obtained in gelatin electrospun from aqueous solutions. In contrast fibres electrospun from a solution of gelatin in glacial acetic acid, showed no evidence of the triple helix structure.

The role of exotic plants in the invasion of Seychelles by the polyphagous insect Aleurodicus disperses: a phylogenetically controlled analysis

The accidental introduction of the spiralling whitefly, Aleurodicus dispersus Russell (Homoptera: Aleyrodidae) to Seychelles in late 2003 is exploited during early 2005 to study interactions between A. dispersus, native and exotic host plants and their associated arthropod fauna. The numbers of A. dispersus egg spirals and pupae, predator and herbivore taxa were recorded for eight related native/exotic pairs of host plants found on Mahe, the largest island in Seychelles. Our data revealed no significant difference in herbivore density (excluding A. dispersus) between related native and exotic plants, which suggests that the exotic plants do not benefit from 'enemy release'. There were also no differences in predator density, or combined species richness between native and exotic plants. Together these data suggest that 'biotic resistance' to invasion is also unlikely. Despite the apparent lack of differences in community structure significantly fewer A. dispersus egg spirals and pupae were found on the native plants than on the exotic plants. Additional data on A. dispersus density were collected on Cousin Island, a managed nature reserve in which exotic plants are carefully controlled. Significantly higher densities of A. dispersus were observed on Mahe, where exotic plants are abundant, than on Cousin. These data suggest that the rapid invasion of Seychelles by A. dispersus may largely be due to the high proportion of plant species that are both exotic and hosts of A. dispersus; no support was found for either the 'enemy release' or the 'biotic resistance' hypotheses.

Cellulose microfibril angle in the cell wall of wood fibres

The term microfibril angle (MFA) in wood science refers to the angle between the direction of the helical windings of cellulose microfibrils in the secondary cell wall of fibres and tracheids and the long axis of cell. Technologically, it is usually applied to the orientation of cellulose microfibrils in the S2 layer that makes up the greatest proportion of the wall thickness, since it is this which most affects the physical properties of wood. This review describes the organisation of the cellulose component of the secondary wall of fibres and tracheids and the various methods that have been used for the measurement of MFA. It considers the variation of MFA within the tree and the biological reason for the large differences found between juvenile (or core) wood and mature (or outer) wood. The ability of the tree to vary MFA in response to environmental stress, particularly in reaction wood, is also described. Differences in MFA have a profound effect on the properties of wood, in particular its stiffness. The large MFA in juvenile wood confers low stiffness and gives the sapling the flexibility it needs to survive high winds without breaking. It also means, however, that timber containing a high proportion of juvenile wood is unsuitable for use as high-grade structural timber. This fact has taken on increasing importance in view of the trend in forestry towards short rotation cropping of fast grown species. These trees at harvest may contain 50% or more of timber with low stiffness and therefore, low economic value. Although they are presently grown mainly for pulp, pressure for increased timber production means that ways will be sought to improve the quality of their timber by reducing juvenile wood MFA. The mechanism by which the orientation of microfibril deposition is controlled is still a matter of debate. However, the application of molecular techniques is likely to enable modification of this process. The extent to which these techniques should be used to improve timber quality by reducing MFA in juvenile wood is, however, uncertain, since care must be taken to avoid compromising the safety of the tree.

Cellulose microfibril angle in the cell wall of wood fibres

The term microfibril angle (MFA) in wood science refers to the angle between the direction of the helical windings of cellulose microfibrils in the secondary cell wall of fibres and tracheids and the long axis of cell. Technologically, it is usually applied to the orientation of cellulose microfibrils in the S2 layer that makes up the greatest proportion of the wall thickness, since it is this which most affects the physical properties of wood. This review describes the organisation of the cellulose component of the secondary wall of fibres and tracheids and the various methods that have been used for the measurement of MFA. It considers the variation of MFA within the tree and the biological reason for the large differences found between juvenile (or core) wood and mature (or outer) wood. The ability of the tree to vary MFA in response to environmental stress, particularly in reaction wood, is also described. Differences in MFA have a profound effect on the properties of wood, in particular its stiffness. The large MFA in juvenile wood confers low stiffness and gives the sapling the flexibility it needs to survive high winds without breaking. It also means, however, that timber containing a high proportion of juvenile wood is unsuitable for use as high-grade structural timber. This fact has taken on increasing importance in view of the trend in forestry towards short rotation cropping of fast grown species. These trees at harvest may contain 50% or more of timber with low stiffness and therefore, low economic value. Although they are presently grown mainly for pulp, pressure for increased timber production means that ways will be sought to improve the quality of their timber by reducing juvenile wood MFA. The mechanism by which the orientation of microfibril deposition is controlled is still a matter of debate. However, the application of molecular techniques is likely to enable modification of this process. The extent to which these techniques should be used to improve timber quality by reducing MFA in juvenile wood is, however, uncertain, since care must be taken to avoid compromising the safety of the tree.