Model analític de les característiques DC de transistors de doble porta

En aquest treball s’implementa un model analític de les característiques DC del MOSFET de doble porta (DG-MOSFET), basat en la solució de l’equació de Poisson i en la teoria de deriva-difussió[1]. El MOSFET de doble porta asimètric presenta una gran flexibilitat en el disseny de la tensió llindar i del corrent OFF. El model analític reprodueix les característiques DC del DG-MOSFET de canal llarg i és la base per construir models circuitals tipus SPICE.

L'efecte del pH i del sistema de cultiu en el creixement de plantes de raves (Raphanus sativus L. )

Treball de recerca realitzat per un alumne d’ensenyament secundari i guardonat amb un Premi CIRIT per fomentar l'esperit científic del Jovent l’any 2008. Es pretén determinar quina influència exerceix el pH i el mètode de cultiu en el creixement i desenvolupament de les plantes de rave. S’han estudiat sis objectius concrets. Primerament, la influència del pH en el creixement de plantes de rave. Segonament, comparar dos sistemes de cultiu hidropònics: amb aigua i amb perlita. Tercerament, determinar la rendibilitat econòmica de cada sistema segons els costos i els resultats obtinguts. En quart lloc, avaluar la possibilitat d’emprar aquests mètodes a major escala i com alternativa al cultiu tradicional al sòl. En cinquè lloc, estudiar per microscòpia electrònica de rastreig els diferents epitelis de la planta. I, finalment, estudiar com afectaria el fenomen de la pluja àcida, mitjançant l’observació de l’efecte de pH àcids en el creixement de la planta.

Efecte immediat del café sobre la freqüència cardíaca

Algunes proves prèvies a aquesta recerca fetes al Centre de recursos de Documentació i Experimentació de Ciències i Tecnologia semblaven posar de manifest una paradògica disminució de la freqüència cardíaca en el temps immediat a la ingesta de cafè. Així doncs, es va plantejar la següent hipòtesi de treball: el cafè provoca un efecte immediat sobre la freqüència cardíaca fent-la disminuir, i aquest efecte és menor si hi ha hagut una habituació prèvia a aquesta beguda. S’ha diferenciat entre organismes habituats i no habituats al cafè, i s’ha intentat corroborar tant en dàfnies com en humans. Alhora, amb dàfnies s’ha investigat una possible diferència de resultats segons la concentració de cafè, i en humans una possible diferència segons el sexe. En el cas de les dàfnies, s’ha fet el recompte de batecs cardíacs directament al microscopi, abans i després de posar-les en medis de diferents concentracions de cafè; en el cas dels humans, s’ha fet el recompte de pulsacions manual, amb el suport d’un fonendoscopi. S’ha diferenciat els organismes no habituats al cafè dels que presenten un mateix grau d’habituació. S’han fet diversos tractaments en cada cas i sempre s’han contrastat els resultats amb un blanc o patró. Alhora, s’han controlat totes les variables que ha estat possible. La la hipòtesi plantejada ha estat demostrada; s’ha observat un cert paral•lelisme entre els efectes en dàfnies i en humans. A més, en dàfnies s’ha comprovat un cert efecte tòxic del cafè, proporcional a l’increment de la concentració. Aquest efecte no s’ha estudiat en humans per raons òbvies però s’ha posat de manifest un grau d’afectació més elevat en dones que en homes

Efectes de la composició social dels centres d’ensenyament obligatori sobre el rendiment i les expectatives de l’alumnat

Aquest projecte centra la seva atenció en la incidència que la composició social dels centres d'ensenyament -és a dir, l'origen social del seu alumnat- té sobre l'equitat en el tram d'escolarització obligatòria del sistema educatiu català. Concretament posa l'accent en els efectes que diferents tipus de composicions socials poden tenir sobre el rendiment escolar i les expectatives de trajectòria dels estudiants procedents de famílies amb un nivell instructiu baix (en aquesta investigació l'origen social de l'alumnat és mesurat pel nivell d'estudis del pare i la mare de l'alumne, atesa la incidència que el capital instructiu dels progenitors té sobre els seus resultats acadèmics). Ha estat objectiu d’aquest projecte copsar si el fet de trobar-se en un context escolar socialment més heterogeni té algun tipus d’influència positiva sobre el rendiment dels estudiants procedents de famílies poc instruïdes. És per això que s’han analitzat diferents tipus de composicions socials, corresponents a quatre IES. Mitjançant l’anàlisi comparativa d’aquestes realitats escolars, s’ha volgut observar fins a quin punt una presència significativa d’alumnes de famílies amb un nivell instructiu elevat estimula un increment del rendiment i/o de les expectatives al finalitzar l’escolarització obligatòria dels fills de famílies poc instruïdes. Dit d’altra manera, s’ha volgut comprovar si els contextos escolars heterogenis tenen algun tipus d’efecte reductor de les desigualtats inherents en la desigual distribució del capital instructiu familiar entre l’alumnat. En últim lloc, el projecte ha pretès analitzar el tipus de xarxa relacional que es genera entre l’alumnat en els diferents contextos objecte d’anàlisi. L’estudi posa de manifest que, en termes generals, els contextos amb presència significativa d’alumnes de famílies amb un nivell d’instrucció elevat tenen un impacte positiu sobre les expectatives dels alumnes de famílies menys instruïdes. Aquest "efecte-contagi" d'expectatives es pot produir en alguns casos per identificació amb la xarxa relacional més propera o, en d'altres casos, per la coexistència en el grup-classe amb una majoria d'alumnes procedents de famílies més instruïdes.

Avaluació dels efectes de les procianidines de pinyol de raïm sobre la secreció d'insulina

Les procianidines són un tipus de compostos fenòlics que es troben en aliments com la xocolata, i en begudes com el vi negre. Actualment es coneix que les procianidines exerceixen efectes beneficiosos sobre la salut, especialment sobre el sistema cardiovascular. Estudis realitzats pel grup de recerca “Nutrigenòmica” d’aquesta universitat, mostren indicis que les procianidines afecten la funció secretora d’insulina del pàncrees. En aquest estudi s’han avaluat els efectes que du a terme l’extracte de procianidines de pinyol de raïm (GSPE) sobre la síntesi i la secreció d’insulina en el pàncrees, mitjançant experiments realitzats in vitro, amb la línia cel•lular pancreàtica MIN-6, i in vivo, en models de rata sans i amb síndrome metabòlica. In vitro, s’observa que GSPE realitza una acció inhibidora de la secreció d’insulina en les cèl•lules MIN-6 en condicions basals de glucosa, essent a una concentració de 1 mg/l de GSPE on s’observa un efecte més clar. Els responsables d’aquesta inhibició són els àcids fenòlics i els monòmers presents en l’extracte. En condicions d’estimulació aquest extracte produeix una certa activació de la secreció d’insulina, en la mateixa línia cel•lular, a l’exposar les cèl•lules a una dosi de 10 mg/l. In vivo, l’assaig de l’expressió gènica de la insulina mostra que GSPE redueix la transcripció d’aquest gen, i que aquest efecte depèn tant de la dosi com del període d’administració de l’extracte. Estudis preliminars per determinar el mecanisme d’acció de GSPE, indiquen que aquestes molècules modulen l’expressió del gen de Pdx-1, el qual és un factor de transcripció que estimula l’expressió del gen de la insulina. Amb els resultats obtinguts es pot concloure que GSPE actua frenant tant la síntesi com la secreció d’insulina, tot i que s’ha d’aprofundir més en la descripció de l’efecte observat, i els mecanismes moleculars pels quals te lloc.

Participació del receptor cannabinoide CB1 en les propietats de les drogues psicoestimulants

L'objectiu d'aquest projecte ha estat l'estudi de la interacció entre el sistema cannabinoide i l’èxtasi. En primer lloc es va observar l'efecte de l'èxtasi sobre la dependència física que produeixen els cannabinoides, en concret el Delta9-Tethahidrocannabinol, principal principi actiu de la marihuana. Per això vam administrar crònicament ratolins amb THC fins que es van fer depenents a la droga i se’ls hi va desencadenar una síndrome d’abstinència. Els signes físics que mostra un individu quan se li retira una droga indiquen la dependència que l'individu té per aquesta droga. Vam observar que l'èxtasi era capaç de disminuir els efectes de la síndrome d'abstinència a cannabinoides. En segon lloc vam estudiar la participació del sistema cannabinoide endogen, en concret el receptor CB1 en les propietats farmacològiques i addictives de l’èxtasi. Per això vam fer servir ratolins sense el receptor CB1 i vam observar les diferències en els efectes de l’èxtasi respecte animals normals. Per això vam observar l’activitat locomotora, la temperatura, l’ansietat i els efectes reforçants de l’èxtasi en tots dos genotips. En animals normals l’èxtasi produeix un augment tant en la locomoció com en la temperatura, tanmateix, aquest augment es veu disminuït en els animals sense receptor CB1. També vam observar els efectes ens els efectes de recompensa primària de l’èxtasi en ambdós genotips. La recompensa primària es refereix a quant li agrada un individu un estímul. No vam observar diferències entre animals knockout pel receptor CB1 i animals normals. També vam analitzar els efectes reforçants de l’èxtasi en tots dos genotips. Els efectes reforçants d’una droga indiquen quant vol un individu aconseguir al droga. Vam observar que malgrat els efectes de recompensa primària resten intactes en els animals CB1 knockout, aquest animals no estan reforçats per l’èxtasi. Així, als animals CB1 knockout els hi agrada l’èxtasi però no fan cap esforç per aconseguir-lo. Per tant, el receptor CB1 regula els efectes sobre la locomoció, la temperatura i el reforç produïts per l’èxtasi.

Balanç de carbó atmosfèric: raó entre les emissions de metà de les vaques i el segrest forestal de CO2

Treball de recerca realitzat per un alumne d'ensenyament secundari i guardonat amb un Premi CIRIT per fomentar l'esperit científic del Jovent l'any 2009. L’objectiu d’aquest treball és determinar la capacitat de segrest de CO2 d’un bosc dels Pirineus, per tal de reduir el seu efecte hivernacle, en relació a l’impacte climàtic que tindrien les emissions de metà de les vaques. La metodologia s’ha basat en estimar la producció de fusta a partir d’inventaris forestals d’un bosc del Pallars Sobirà, i calcular-ne el segrest de CO2. Per altra banda, s’ha estimat bibliogràficament les emissions de metà d’una vaca. A partir de factors de conversió s’ha estimat la superfície de bosc que compensaria l’efecte hivernacle de les emissions de metà d’una vaca durant un any. El valor obtingut és de 0,727 hectàrees de bosc per vaca i any. Amb aquest valor s’ha estimat la superfície de bosc necessària per compensar les emissions de metà de la població de vaques de Catalunya. Aquests resultats són aproximats, donades les diferències en el creixement dels boscos de Catalunya. Aquest estudi dóna una dada comprensible que posa de manifest el concepte de balanç de carboni i els diferents elements que el formen.

Eficiència energètica i consum de recursos: una estimació de l'efecte rebot a Catalunya

L’efecte rebot és aquell mecanisme a través del qual una millora de l’eficiència energètica no produeix el potencial estalvi d’energia esperat, o inclús pot fer que n’augmenti el consum. Això és degut a que una millora de l’eficiència energètica produeix un abaratiment del cost de proveir el servei energètic, que n’impulsa la demanda. Aquest treball realitza una revisió de la literatura existent sobre efecte rebot directe; analitza els principals aspectes teòrics i metodològics; i finalment estima, a partir de tècniques economètriques, la magnitud de l’efecte rebot directe per als serveis energètics que utilitzen energia elèctrica a les llars a Catalunya.

Estudi de l'organogènesi del sistema reproductor de la cabra de mar (Maja brachydactyla) i efecte dels factors ambientals sobre la reproducció en captivitat

Diferents aspectes de la reproducció de la cabra de mar Maja brachydactyla s’han estudiat amb l’objectiu d’obtenir coneixements bàsics i aplicats al cultiu en captivitat d’aquesta espècie de gran interès comercial i aqüícola. L’anatomia interna de l’aparell reproductor masculí, el procés d’espermatogènesi, amb especial èmfasi amb la formació de l’acrosoma, i l’estructura i organització l’espermatozoide s’han descrit amb tècniques microscòpiques avançades. El desenvolupament de les gònades durant els primeres fases del desenvolupament post- embrionari (fases larvàries i primer cranc juvenil) han estat descrites mitjançant la quantificació de l’expressió del gen vasa, el qual és expressat específicament per les cèl•lules de la línia germinal. Aquests coneixements són bàsics per a la comprensió del paper dels mascles en la la reproducció i la seva aplicació posterior en condicions de captivitat. La reproducció en captivitat s’ha estudiat amb una sèrie d’experiments amb l’objectiu de determinar la quantitat, pes sec i composició bioquímica proximal de les larves acabades d’eclosionar en condicions de captivitat i l’efecte de les condicions ambientals, com ara el fotoperíode i la salinitat, sobre aquests paràmetres. Aquests experiments demostren què es poden obtenir larves de la cabra de mar en condicions de captivitat què podrien ser utilitzades per a la producció i l’efecte sobre la reproducció del fotoperíode i salinitat.

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.

Preparació de puntes de tungstè per a microscòpia d'efecte túnel (STM)

Es presenten els resultats experimentals obtinguts durant l’estudi sistemàtic realitzat de la preparació electroquímica de puntes de tungstè per al Microscopi d’Efecte Túnel (STM), fent servir dos electròlits: KOH i NaOH. L’estudi sobre la morfologia, longitud de la punta i radi de curvatura de la punta en funció del voltatge aplicat i les concentracions de l’electròlit es descriu al capítol 3. La caracterització de les puntes es va dur a terme, per una part, mitjançant un microscòpic electrònic de rastreig (SEM) i per l’altre banda, amb el ús de les puntes obtingudes al STM. En resumen, els resultats mostren que ambdós electròlits permeten obtenir puntes que es poden fer servir amb èxit per l’obtenció d’imatges amb l’STM. Les millors puntes són aquelles que s’obtenen dins de rangs de concentracions d’electròlit baixes, entre valor de 10 a 15% en pes pel NaOH i entre 10 i 20% pel KOH i rangs de voltatge entre 3 a 7 V pel NaOH i 4 a 8 V pel KOH. S’observa que es requereixen temps d’atac electroquímic menors fent servir com a electròlit NaOH. S’estudia, en el capítol 4, el tractament que requereix la punta per tal d’eliminar les impureses de la seva superfície. Es realitzen diferents proves amb tres mètodes de neteja: (1) tractament químic, (2) bombardeig iònic i (3) tractament tèrmic de recuit. En el capítol 5 del projecte s’analitzen les imatges d’una mostra d’or, Au(110), d’estructura coneguda, amb el microscopi d’efecte túnel STM) del laboratori fent servir les puntes obtingudes sota les condicions considerades òptimes. El resultat confirma el bon comportament de les puntes obtingudes sota les condicions descrites en els capítols anteriors i establert una pauta a seguir per obtenir puntes d’una manera senzilla i reproduïble.

Estudi d'aplicacions tecnològiques per a la detecció de senyals de trànsit

Es presenten dos mètodes de detecció de senyals de trànsit que tenen la funció de demostrar que, per mitjà de solucions tecnològiques, és possible fer més segura la circulació en carretera. Aquest projecte es limita a explicar de manera teòrica en què es fonamenta la tecnologia de radiofreqüència i la tecnologia de radiofreqüència amb identificador (RFID). Seguidament, s’expliquen les característiques de la tecnologia emprada per a desenvolupar-lo (ZigBee), i es mostra un dels possible codis que permet detectar un tag programat prèviament amb un senyal. Per acabar, es presenten diferents mètodes de detecció de formes a través d’imatges capturades a temps real.

L'ús de la metodologia CUSUM pel control de qualitat i de l'efecte d'aprenentatge en els procediments endovasculars

El control de qualitat terapèutica i el monitoratge de l’efecte d’aprenentatge constitueixen dues responsabilitats ineludibles durant l’adquisició i manteniment de noves modalitats terapèutiques. L’objectiu d’aquest estudi va ser avaluar qualitat terapèutica i efecte d’aprenentatge a partir de corbes CUSUM, associats a la introducció i desenvolupament de procediments endovasculars incloent 553 pacients consecutius amb arteriopatia obliterant aorto-ilíaca, fémoro-poplítia o renal, tractats per cirurgians vasculars a l’Hospital del Mar entre 2003-2009, registrant-ne iatrogènia, no consecució tècnica i fracàs tècnic durant el primer mes i realitzant corbes CUSUM per a cada territori, que han acabat constituint un excel•lent sistema d’avaluació de qualitat terapèutica.

Efecte de l'estrès estructual sobre l'emissió estimulada (laseig) en capes epitaxials de KY0.8Yb0.2(WO4)2 i KLu0.8Yb0.2(WO4)2 crescudes sobre substractes de KY(WO4)2 i KLu(WO4)2

Projecte de recerca elaborat a partir d’una estada a la State University of New York a Stony Brook, EEUU, a l’agost i setembre del 2008. S’ha demostrat com està relacionada la diferència en el rendiment de lasejat de dos mostres altament dopades amb iterbi (20 at. %) de capes epitaxials de KY(WO4)2 (KYW) dopat amb Yb crescut sobre un substrat de KYW i de KLu(WO4)2 (KLuW) dopat amb Yb crescut sobre un substrat de KLuW, respectivament, amb la presència de estrès estructural en les capes epitaxials, investigat per Topografia de Feix Blanc de Raig X de Sincrotró. A partir dels resultats obtinguts, queda clar que les mostres que mostren una quantitat d'estrés estructural més gran, les epitaxies de KYW dopat amb Yb crescudes sobre substrats de KYW, duen a una eficiència més petita durant el lasejat, permetent establir una correlació directa entre l'existència i la magnitud d'aquest estrès estructural i la pèrdua del rendiment làser en aquestes capes epitaxial, que per altra banda, des del punt de vista espectroscòpic són equivalents.

Forces de Casimir i les seves aplicacions

Report for the scientific sojourn carried out at the Darmouth College, from august 2007 until february 2008. It has been very successful, from different viewpoints: scientific, philosophical, human. We have definitely advanced, during the past six months, towards the comprehension of the behaviour of the fluctuations of the quantum vacuum in the presence of boundaries, moving and non-moving, and also in situations where the topology of space-time changes: the dynamical Casimir effect, regularization problems, particle creation statistics, according to different BC, etc. We have solved some longstanding problems and got in this subject quite remarkable results (as we will explain in more detail below). We also pursued a general approach towards a viable modified f(R) gravity in both the Jordan and the Einstein frames (which are known to be mathematically equivalent, but physically not so). A class of exponential, realistic modified gravities has been introduced by us and investigated with care. Special focus was made on step-class models, most promising from the phenomenological viewpoint and which provide a natural way to classify all viable modified gravities. One- and two-steps models were considered, but the analysis is extensible to N-step models. Both inflation in the early universe and the onset of recent accelerated expansion arise in these models in a natural, unified way, what makes them very promising. Moreover, it is monstrated in our work that models in this category easily pass all local tests, including stability of spherical body solution, non-violation of Newton's law, and generation of a very heavy positive mass for the additional scalar degree of freedom.