Physical activity intensity and surrogate markers for cardiovascular health in adolescents

We examined the impact of physical activity (PA) on surrogate markers of cardiovascular health in adolescents. 52 healthy students (28 females, mean age 14.5 ± 0.7 years) were investigated. Microvascular endothelial function was assessed by peripheral arterial tonometry to determine reactive hyperemic index (RHI). Vagal activity was measured using 24 h analysis of heart rate variability [root mean square of successive normal-to-normal intervals (rMSSD)]. Exercise testing was performed to determine peak oxygen uptake ([Formula: see text]) and maximum power output. PA was assessed by accelerometry. Linear regression models were performed and adjusted for age, sex, skinfolds, and pubertal status. The cohort was dichotomized into two equally sized activity groups (low vs. high) based on the daily time spent in moderate-to-vigorous PA (MVPA, 3,000-5,200 counts(.)min(-1), model 1) and vigorous PA (VPA, >5,200 counts(.)min(-1), model 2). MVPA was an independent predictor for rMSSD (β = 0.448, P = 0.010), and VPA was associated with maximum power output (β = 0.248, P = 0.016). In model 1, the high MVPA group exhibited a higher vagal tone (rMSSD 49.2 ± 13.6 vs. 38.1 ± 11.7 ms, P = 0.006) and a lower systolic blood pressure (107.3 ± 9.9 vs. 112.9 ± 8.1 mmHg, P = 0.046). In model 2, the high VPA group had higher maximum power output values (3.9 ± 0.5 vs. 3.4 ± 0.5 W kg(-1), P = 0.012). In both models, no significant differences were observed for RHI and [Formula: see text]. In conclusion, in healthy adolescents, PA was associated with beneficial intensity-dependent effects on vagal tone, systolic blood pressure, and exercise capacity, but not on microvascular endothelial function.

Steam pops during irrigated radiofrequency ablation: feasibility of impedance monitoring for prevention

BACKGROUND: Steam pops are a risk of irrigated radiofrequency catheter ablation (RFA) and may cause cardiac perforation. Data to guide radiofrequency (RF) energy titration to avoid steam pops are limited. OBJECTIVE: This study sought to assess the frequency and consequence of audible pops and to determine the feasibility of using the magnitude of impedance change to predict pops. METHODS: We reviewed consecutive endocardial open-irrigated RFA for ventricular tachycardia (VT) with continuously recorded ablation data in 142 patients with structural heart disease. Steam pops were defined as an audible pop associated with a sudden spike in impedance. Ablation lesions before or after pops served as controls. RESULTS: From a total of 4,107 ablation lesions, 62 (1.5%) steam pops occurred in 42 procedures in 38 patients. Perforation with tamponade occurred with 1 of 62 (2%) pops. Applications with pops had a greater impedance decrease (22 +/- 7 Omega vs. 18 +/- 8 Omega, P = .001) and a higher maximum power (45 +/- 5 W vs. 43 +/- 6 W, P = .011), but did not differ in maximum catheter tip temperature (40 degrees C +/- 4 degrees C vs. 40 degrees C +/- 4 degrees C, P = .180) from applications without pops. Eighty percent of pops occurred after impedance decreased by at least 18 Omega. CONCLUSION: During VT ablation with open irrigation, audible pops are infrequent and do not usually cause perforation. Limiting RF power to achieve an impedance decrease of <18 Omega is a feasible method of reducing the likelihood of a pop when perforation risk is of concern.

A TWO-STAGE MICROBIAL FUEL CELL SYSTEM TO CONVERT SOLID ORGANIC WASTE TO ELECTRICITY

Microbial fuel cell (MFC) research has focused mostly on producing electricity using soluble organic and inorganic substrates. This study focused on converting solid organic waste into electricity using a two-stage MFC process. In the first stage, a hydrolysis reactor produced soluble organic substrates from solid organic waste. The soluble substrates from the hydrolysis reactor were pumped to the second stage reactor: a continuous-flow, air-cathode MFC. Maximum power output (Pmax) of the MFC was 296 mW/m3 at a current density of 25.4 mA/m2 while being fed only leachate from the first stage reactor. Addition of phosphate buffer increased Pmax to 1,470 mW/m3 (89.4 mA/m2), although this result could not be duplicated with repeated polarization testing. The minimum internal resistance achieved was 77 Omega with leachate feed and 17 Omega with phosphate buffer. The low coulombic efficiency (

Influence of Loudness Compression on Hearing with Bone Anchored Hearing Implants

Bone Anchored Hearing Implants (BAHI) are routinely used in patients with conductive or mixed hearing loss, e.g. if conventional air conduction hearing aids cannot be used. New sound processors and new fitting software now allow the adjustment of parameters such as loudness compression ratios or maximum power output separately. Today it is unclear, how the choice of these parameters influences aided speech understanding in BAHI users. In this prospective experimental study, the effect of varying the compression ratio and lowering the maximum power output in a BAHI were investigated. Twelve experienced adult subjects with a mixed hearing loss participated in this study. Four different compression ratios (1.0; 1.3; 1.6; 2.0) were tested along with two different maximum power output settings, resulting in a total of eight different programs. Each participant tested each program during two weeks. A blinded Latin square design was used to minimize bias. For each of the eight programs, speech understanding in quiet and in noise was assessed. For speech in quiet, the Freiburg number test and the Freiburg monosyllabic word test at 50, 65, and 80 dB SPL were used. For speech in noise, the Oldenburg sentence test was administered. Speech understanding in quiet and in noise was improved significantly in the aided condition in any program, when compared to the unaided condition. However, no significant differences were found between any of the eight programs. In contrast, on a subjective level there was a significant preference for medium compression ratios of 1.3 to 1.6 and higher maximum power output.

El periodo de síntesis : Una experiencia didáctica en el marco de la enseñanza para la comprensión

La presente experiencia se desarrolló en el área Ciencias Naturales, en 1° año de la Educación Secundaria Básica del Colegio Nacional Rafael Hernández de la Universidad Nacional de La Plata, siguiendo el marco teórico referencial "La Enseñanza para la Comprensión". Esta presentación pretende dar a conocer la secuencia didáctica que se realizó, como parte de un proyecto institucional denominado Período de Síntesis, cuyo objetivo es que los alumnos sinteticen y demuestren la comprensión alcanzada a través de desempeños trabajados durante el año. Para diseñar la experiencia se tuvieron en cuenta las metas de comprensión irrenunciables en primer año y para el diseño de los desempeños de síntesis se utilizaron diferentes recursos didácticos, como power point, redes conceptuales y c--map. Como fortalezas de la propuesta, se valora la participación y predisposición de los alumnos así como la integración de los contenidos desarrollados durante el año. La experiencia proporcionó mayores conocimientos de cómo aprenden los estudiantes, y, en algunos casos, permitió a alumnos que no habían alcanzado las metas de comprensión seleccionadas, lograrlo. La realización de los desempeños de síntesis fue parte del modelo de evaluación continua en proceso, a partir de la cual se realizó la acreditación

Año Internacional de la Astronomia : "Galileo, entre la ciencia y la fe". El aprendizaje por proyectos

Uno de los fines de las Ciencias Naturales es ofrecer al estudiante de escuela secundaria, las herramientas metodológicas específicas del área, a fin de que los saberes de la materia puedan ser aplicados, en la construcción de otros conocimientos, igual o más complejos y también en las acciones de la vida cotidiana. El año 2009, declarado por las Naciones Unidad como el Año Internacional de la Astronomía, en honor a las primeras observaciones de Galileo, es excelente oportunidad para que, a través del trabajo mediante proyectos, se revalorice su tarea, sus aportes a la Ciencia, y se realice una lectura crítica de su relación con la Iglesia y las instituciones de la época. Partiendo de los contenidos del curriculum para los primeros, segundos y terceros años de la Escuela Secundaria, este proyecto intenta, un rastreo bibliográfico, como así también una profundización experimental en lo que atañe a la observación y reconocimiento de astros, trabajos realizados por Galileo, experimentación con lentes y construcción de telescopios sencillos. También se extiende la tarea interdisciplinar, al área de informática, con el armado y exposición de presentaciones de power- point por parte de los alumnos de los distintos años. Finalmente, teniendo presente la importancia ineludible del trabajo de la escuela en unión con las familias y la comunidad, se organiza un concurso de ensayos, para adultos, sobre la vida de este astrónomo y físico, con la participación de padres y docentes, abierto a otras escuelas e instituciones.

El periodo de síntesis : Una experiencia didáctica en el marco de la enseñanza para la comprensión

La presente experiencia se desarrolló en el área Ciencias Naturales, en 1° año de la Educación Secundaria Básica del Colegio Nacional Rafael Hernández de la Universidad Nacional de La Plata, siguiendo el marco teórico referencial "La Enseñanza para la Comprensión". Esta presentación pretende dar a conocer la secuencia didáctica que se realizó, como parte de un proyecto institucional denominado Período de Síntesis, cuyo objetivo es que los alumnos sinteticen y demuestren la comprensión alcanzada a través de desempeños trabajados durante el año. Para diseñar la experiencia se tuvieron en cuenta las metas de comprensión irrenunciables en primer año y para el diseño de los desempeños de síntesis se utilizaron diferentes recursos didácticos, como power point, redes conceptuales y c--map. Como fortalezas de la propuesta, se valora la participación y predisposición de los alumnos así como la integración de los contenidos desarrollados durante el año. La experiencia proporcionó mayores conocimientos de cómo aprenden los estudiantes, y, en algunos casos, permitió a alumnos que no habían alcanzado las metas de comprensión seleccionadas, lograrlo. La realización de los desempeños de síntesis fue parte del modelo de evaluación continua en proceso, a partir de la cual se realizó la acreditación

El periodo de síntesis : Una experiencia didáctica en el marco de la enseñanza para la comprensión

La presente experiencia se desarrolló en el área Ciencias Naturales, en 1° año de la Educación Secundaria Básica del Colegio Nacional Rafael Hernández de la Universidad Nacional de La Plata, siguiendo el marco teórico referencial "La Enseñanza para la Comprensión". Esta presentación pretende dar a conocer la secuencia didáctica que se realizó, como parte de un proyecto institucional denominado Período de Síntesis, cuyo objetivo es que los alumnos sinteticen y demuestren la comprensión alcanzada a través de desempeños trabajados durante el año. Para diseñar la experiencia se tuvieron en cuenta las metas de comprensión irrenunciables en primer año y para el diseño de los desempeños de síntesis se utilizaron diferentes recursos didácticos, como power point, redes conceptuales y c--map. Como fortalezas de la propuesta, se valora la participación y predisposición de los alumnos así como la integración de los contenidos desarrollados durante el año. La experiencia proporcionó mayores conocimientos de cómo aprenden los estudiantes, y, en algunos casos, permitió a alumnos que no habían alcanzado las metas de comprensión seleccionadas, lograrlo. La realización de los desempeños de síntesis fue parte del modelo de evaluación continua en proceso, a partir de la cual se realizó la acreditación

Año Internacional de la Astronomia : "Galileo, entre la ciencia y la fe". El aprendizaje por proyectos

Uno de los fines de las Ciencias Naturales es ofrecer al estudiante de escuela secundaria, las herramientas metodológicas específicas del área, a fin de que los saberes de la materia puedan ser aplicados, en la construcción de otros conocimientos, igual o más complejos y también en las acciones de la vida cotidiana. El año 2009, declarado por las Naciones Unidad como el Año Internacional de la Astronomía, en honor a las primeras observaciones de Galileo, es excelente oportunidad para que, a través del trabajo mediante proyectos, se revalorice su tarea, sus aportes a la Ciencia, y se realice una lectura crítica de su relación con la Iglesia y las instituciones de la época. Partiendo de los contenidos del curriculum para los primeros, segundos y terceros años de la Escuela Secundaria, este proyecto intenta, un rastreo bibliográfico, como así también una profundización experimental en lo que atañe a la observación y reconocimiento de astros, trabajos realizados por Galileo, experimentación con lentes y construcción de telescopios sencillos. También se extiende la tarea interdisciplinar, al área de informática, con el armado y exposición de presentaciones de power- point por parte de los alumnos de los distintos años. Finalmente, teniendo presente la importancia ineludible del trabajo de la escuela en unión con las familias y la comunidad, se organiza un concurso de ensayos, para adultos, sobre la vida de este astrónomo y físico, con la participación de padres y docentes, abierto a otras escuelas e instituciones.

(Table 2) Integrated concentration, production and dissolution of silica in the water column of the southern Pacific

An intense diatom bloom developed within a strong meridional silicic acid gradient across the Antarctic Polar Front at 61°S, 170°W following stratification of the water column in late October/early November 1997. The region of high diatom biomass and the silicic acid gradient propogated southward across the Seasonal Ice Zone through time, with the maximum diatom biomass tracking the center of the silicic acid gradient. High diatom biomass and high rates of silica production persisted within the silicic acid gradient until the end of January 1998 (ca. 70 d) driving the gradient over 500 km to the south of its original position at the Polar Front. The bloom consumed 30 to >40 µM Si(OH)4 in the euphotic zone between about 60 and 66°S leaving near surface concentrations <2.5 µM and occasionally <1.0 µM in its wake. Integrated biogenic silica concentrations within the bloom averaged 410 mmol Si/m**2 (range 162-793 mmol Si/m**2). Average integrated silica production on two consecutive cruises in December 1997 and January 1998 that sampled the bloom while it was well developed were 27.5±6.9 and 22.6±20 mmol Si/m**2/d, respectively. Those levels of siliceous biomass and silica production are similar in magnitude to those reported for ice-edge diatom blooms in the Ross Sea, Antarctica, which is considered to be among the most productive regions in the Southern Ocean. Net silica production (production minus dissolution) in surface waters during the bloom was 16-21 mmol Si/m**2/d, which is sufficient for diatom growth to be the cause of the southward displacement of the silicic acid gradient. A strong seasonal change in silica dissolution : silica production rate ratios was observed. Integrated silica dissolution rates in the upper 100-150 m during the low biomass period before stratification averaged 64% of integrated production. During the bloom integrated dissolution rates averaged only 23% of integrated silica production, making 77% of the opal produced available for export to depth. The bloom ended in late January apparently due to a mixing event. Dissolution : production rate ratios increased to an average of 0.67 during that period indicating a return to a predominantly regenerative system. Our observations indicate that high diatom biomass and high silica production rates previously observed in the marginal seas around Antarctica also occur in the deep ocean near the Polar Front. The bloom we observed propagated across the latitudinal band overlying the sedimentary opal belt which encircles most of Antarctica implying a role for such blooms in the formation of those sediments. Comparison of our surface silica production rates with new estimates of opal accumulation rates in the abyssal sediments of the Southern Ocean, which have been corrected for sediment focusing, indicate a burial efficiency of <=4.6% for biogenic silica. That efficiency is considerably lower than previous estimates for the Southern Ocean.

Acute effects of endurance exercise on jumping and kicking performance in top-class young soccer players

The aim of this study was to examine the acute effects of endurance exercise on jumping and kicking performance in young soccer players. Twenty-one top-class young soccer players (16.1±0.2 years) performed a countermovement jump test and a maximal instep soccer kick test before and after running for 20 min on a treadmill at 80% of their individual maximum heart rate. Two force platforms were used to obtain the following parameters during the countermovement jump: jump height, maximum power, maximum power relative to body mass, maximum vertical ground reaction force, maximum vertical ground reaction force relative to body mass, and maximum vertical ground reaction force applied to each leg. Maximum vertical ground reaction force and maximum vertical ground reaction force relative to body mass applied to the support leg during the kicks were also calculated with a force platform. The kicking motion was recorded using a three-dimensional motion-capture system. Maximum velocity of the ball, maximum linear velocity of the toe, ankle, knee and hip, and linear velocity of the toe at ball contact during the kicks were calculated. Non-significant differences were found in the parameters measured during the countermovement jump and the maximal instep soccer kick test before and after running, suggesting that the jumping and kicking performances of top-class young soccer players were not significantly affected after 20 min treadmill running at 80% of their individual maximum heart rate.

Modelado de materiales piezoeléctricos para aplicaciones de autoalimentación en entornos viales

Este proyecto continua con el estudio iniciado en los proyectos: Alimentación “Energy Harvesting” basada en fuentes piezoeléctricas, Alimentación autónoma: aplicación a fuente piezoeléctrica y Banco de pruebas para sistemas autoalimentados en aplicaciones viales, que se realizaron anteriormente. Este estudio se basa en la búsqueda de soluciones de alimentación Energy Harvesting centrados en fuentes piezoeléctricas. El objetivo de este estudio es conocer las posibilidades que pueden ofrecer los materiales piezoeléctricos para alimentación autónoma cuando son excitados por vehículos en diferentes circunstancias y entornos viales. Para la realización de este estudio se han utilizado señales provenientes del banco de ensayos, así como señales obtenidas de una instalación construida en un vial del Campus. Para poder realizar el estudio de los diversos materiales piezoeléctricos utilizados en este proyecto, se necesitan conocer las características de los modelos eléctricos. Para obtener estas características se ha diseñado un programa basado en LabView, este programa además puede modificar la señal para que simule las diversas circunstancias a las que pueden estar sometidos los diferentes materiales piezoeléctricos. En este estudio se ha tenido en cuenta la distancia de seguridad entre vehículos para diferentes velocidades y la posibilidad de poder amplificar la excitación que pueden recibir los diversos materiales. Utilizando el programa PSpice OrCAD® se realizan los diferentes modelos con el objetivo de observar el comportamiento de los materiales bajo diversas circunstancias. También se han utilizado varias topologías rectificadoras diferentes para poder comprobar en que situación se puede obtener la máxima tensión acumulada posible. Además también se ha evaluado la máxima potencia que puede entregar cada material en cada situación. Por ultimo se han realizado varias pruebas prácticas con el banco de ensayos para comprobar la acumulación energética real que se puede obtener de los materiales instalados en él. También se ha realizado el estudio de una aplicación práctica que sea capaz de alimentar pequeños circuitos o sensores de poco consumo. Abstract This Project goes on with the study started in the projects Feeding “Energy Harvesting” based on piezoelectric sources, independent feeding: application to piezoelectric source and testing bench to self fed systems in roads applications that were previously done. This study is based on the search of feeding solutions Energy Harvesting focus on piezoelectric sources. The aim of this study is know the different piezoelectric materials possibilities that can offer to independent feeding when different circumstances and road surroundings are excited by vehicles in. To develop this study several signals of the testing bench have been used and also signals get from an installation constructed on a Campus road. As far as the study of the different piezoelectric materials used in this project is concerned we should know the electrical models features. In order to obtain these characteristics a program based on LabView was designed, this program can modify the signal so that it simulates the diverse circumstances to which they can be put under the different piezoelectric materials. In this study I have bearded in mind the safe distance between vehicles for different speeds and the possibility of being able to amplify the excitation that can receive the diverse materials. Using the program PSpice OrCAD® the different models with the objective are made to observe the behaviour of the materials under diverse circumstances. Also several different rectifying topologies have been used to be able to verify the maximum overvoltage accumulated. In addition I have assessed the maximum power that can give each material in each situation. Last but not least different practical proofs with the testing bench have been done to check the actual energy accumulation that can be obtained from the materials installed on it. Also the study of a practical application has been made that is able to feed small circuits or low consumption sensor.

Estudio de la rotura en barras de acero : aspectos experimentales y numéricos

El acero es, junto con el hormigón, el material más ampliamente empleado en la construcción de obra civil y de edificación. Además de su elevada resistencia, su carácter dúctil resulta un aspecto de particular interés desde el punto de vista de la seguridad estructural, ya que permite redistribuir esfuerzos a elementos adyacentes y, por tanto, almacenar una mayor energía antes del colapso final de la estructura. No obstante, a pesar de su extendida utilización, todavía existen aspectos relacionados con su comportamiento en rotura que necesitan una mayor clarificación y que permitirían un mejor aprovechamiento de sus propiedades. Cuando un elemento de acero es ensayado a tracción y alcanza la carga máxima, sufre la aparición de un cuello de estricción que plantea dificultades para conocer el comportamiento del material desde dicho instante hasta la rotura. La norma ISO 6892-1, que define el método a emplear en un ensayo de tracción con materiales metálicos, establece procedimientos para determinar los parámetros relacionados con este tramo último de la curva F − E. No obstante, la definición de dichos parámetros resulta controvertida, ya que éstos presentan una baja reproducibilidad y una baja repetibilidad que resultan difíciles de explicar. En esta Tesis se busca profundizar en el conocimiento del último tramo de la curva F − E de los aceros de construcción. Para ello se ha realizado una amplia campaña experimental sobre dos aceros representativos en el campo de la construcción civil: el alambrón de partida empleado en la fabricación de alambres de pretensado y un acero empleado como refuerzo en hormigón armado. Los dos materiales analizados presentan formas de rotura diferentes: mientras el primero de ellos presenta una superficie de rotura plana con una región oscura claramente apreciable en su interior, el segundo rompe según la clásica superficie en forma de copa y cono. La rotura en forma de copa y cono ha sido ampliamente estudiada en el pasado y existen modelos de rotura que han logrado reproducirla con éxito, en especial el modelo de Gurson- Tvergaard-Needleman (GTN). En cuanto a la rotura exhibida por el primer material, en principio nada impide abordar su reproducción numérica con un modelo GTN, sin embargo, las diferencias observadas entre ambos materiales en los ensayos experimentales permiten pensar en otro criterio de rotura. En la presente Tesis se realiza una amplia campaña experimental con probetas cilíndricas fabricadas con dos aceros representativos de los empleados en construcción con comportamientos en rotura diferentes. Por un lado se analiza el alambrón de partida empleado en la fabricación de alambres de pretensado, cuyo frente de rotura es plano y perpendicular a la dirección de aplicación de la carga con una región oscura en su interior. Por otro lado, se estudian barras de acero empleadas como armadura pasiva tipo B 500 SD, cuyo frente de rotura presenta la clásica superficie en forma de copa y cono. Estos trabajos experimentales han permitido distinguir dos comportamientos en rotura claramente diferenciados entre ambos materiales y, en el caso del primer material, se ha identificado un comportamiento asemejable al exhibido por materiales frágiles. En este trabajo se plantea la hipótesis de que el primer material, cuya rotura provoca un frente de rotura plano y perpendicular a la dirección de aplicación de la carga, rompe de manera cuasifrágil como consecuencia de un proceso de decohesión, de manera que la región oscura que se observa en el centro del frente de rotura se asemeja a una entalla circular perpendicular a la dirección de aplicación de la carga. Para la reproducción numérica de la rotura exhibida por el primer material, se plantea un criterio de rotura basado en un modelo cohesivo que, como aspecto novedoso, se hace depender de la triaxialidad de tensiones, parámetro determinante en el fallo de este tipo de materiales. Este tipo de modelos presenta varias ventajas respecto a los modelos GTN habitualmente empleados. Mientras los modelos GTN precisan de numerosos parámetros para su calibración, los modelos cohesivos precisan fundamentalmente de dos parámetros para definir su curva de ablandamiento: la tensión de decohesión ft y la energía de fractura GF . Además, los parámetros de los modelos GTN no son medibles de manera experimental, mientras que GF sí lo es. En cuanto a ft, aunque no existe un método para su determinación experimental, sí resulta un parámetro más fácilmente interpretable que los empleados por los modelos GTN, que utilizan valores como el porcentaje de huecos presentes en el material para iniciar el fenómeno de coalescencia o el porcentaje de poros que provoca una pérdida total de la capacidad resistente. Para implementar este criterio de rotura se ha desarrollado un elemento de intercara cohesivo dependiente de la triaxialidad de tensiones. Se han reproducido con éxito los ensayos de tracción llevados a cabo en la campaña experimental empleando dicho elemento de intercara. Además, en estos modelos la rotura se produce fenomenológicamente de la misma manera observada en los ensayos experimentales: produciéndose una decohesión circular en torno al eje de la probeta. En definitiva, los trabajos desarrollados en esta Tesis, tanto experimentales como numéricos, contribuyen a clarificar el comportamiento de los aceros de construcción en el último tramo de la curva F − E y los mecanismos desencadenantes de la rotura final del material, aspecto que puede contribuir a un mejor aprovechamiento de las propiedades de estos aceros en el futuro y a mejorar la seguridad de las estructuras construidas con ellos. Steel is, together with concrete, the most widely used material in civil engineering works. Not only its high strength, but also its ductility is of special interest from the point of view of the structural safety, since it enables stress distribution with adjacent elements and, therefore, more energy can be stored before reaching the structural failure. However, despite of being extensively used, there are still some aspects related to its fracture behaviour that need to be clarified and that will allow for a better use of its properties. When a steel item is tested under tension and reaches the maximum load point, necking process begins, which makes difficult to define the material behaviour from that moment onward. The ISO standard 6892-1, which defines the tensile testing method for metallic materials, describes the procedures to obtain some parameters related to this last section of the F − E curve. Nevertheless, these parameters have proved to be controversial, since they have low reproducibility and repeatibility rates that are difficult to explain. This Thesis tries to deepen the knowledge of the last section of the F − E curve for construction steels. An extensive experimental campaign has been carried out with two representative steels used in civil engineering works: a steel rod used for manufacturing prestressing steel wires, before the cold-drawing process is applied, and steel bars used in reinforced concrete structures. Both materials have different fracture surfaces: while the first of them shows a flat fracture surface, perpendicular to the loading direction with a dark region in the centre of it, the second one shows the classical cup-cone fracture surface. The cup-cone fracture surface has been deeply studied in the past and different numerical models have been able to reproduce it with success, with a special mention to the Gurson-Tvergaard-Needleman model (GTN). Regarding the failure surface shown by the first material, in principle it can be numerically reproduced by a GTN model, but the differences observed between both materials in the experimental campaign suggest thinking of a different failure criterium. In the present Thesis, an extensive experimental campaign has been carried out using cylindrical specimens made of two representative construction steels with different fracture behaviours. On one hand, the initial eutectoid steel rod used for manufacturing prestressing steel wires is analysed, which presents a flat fracture surface, perpendicular to the loading direction, and with a dark region in the centre of it. On the other hand, B 500 SD steel bars, typically used in reinforced concrete structures and with the typical cup-cone fracture surface, are studied. These experimental works have allowed distinguishing two clearly different fracture behaviours between both materials and, in the case of the first one, a fragile-like behaviour has been identified. For the first material, which shows a flat fracture surface perpendicular to the loading direction, the following hypothesis is proposed in this study: a quasi-brittle fracture is developed as a consequence of a decohesion process, with the dark region acting as a circular crack perpendicular to the loading direction. To reproduce numerically the fracture behaviour shown by the first material, a failure criterium based on a cohesive model is proposed in this Thesis. As an innovative contribution, this failure criterium depends on the stress triaxiality state of the material, which is a key parameter when studying fracture in this kind of materials. This type of models have some advantages when compared to the widely used GTN models. While GTN models need a high number of parameters to be defined, cohesive models need basically two parameters to define the softening curve: the decohesion stress ft and the fracture energy GF . In addition to this, GTN models parameters cannot be measured experimentally, while GF is indeed. Regarding ft, although no experimental procedure is defined for its obtention, it has an easier interpretation than the parameters used by the GTN models like, for instance, the void volume needed for the coalescence process to start or the void volume that leads to a total loss of the bearing capacity. In order to implement this failure criterium, a triaxiality-dependent cohesive interface element has been developed. The experimental results obtained in the experimental campaign have been successfully reproduced by using this interface element. Furthermore, in these models the failure mechanism is developed in the same way as observed experimentally: with a circular decohesive process taking place around the longitudinal axis of the specimen. In summary, the works developed in this Thesis, both experimental and numerical, contribute to clarify the behaviour of construction steels in the last section of the F − E curve and the mechanisms responsible for the eventual material failure, an aspect that can lead to a better use of the properties of these steels in the future and a safety improvement in the structures built with them.

Envelope amplifier based on switching capacitors for high efficiency RF amplifiers

Modern transmitters usually have to amplify and transmit signals with simultaneous envelope and phase modulation. Due to this property of the transmitted signal, linear power amplifiers (class A, B, or AB) are usually used as a solution for the power amplifier stage. These amplifiers have high linearity, but suffer from low efficiency when the transmitted signal has high peak-to-average power ratio. The Kahn envelope elimination and restoration technique is used to enhance the efficiency of RF transmitters, by combining highly efficient, nonlinear RF amplifier (class E) with a highly efficient envelope amplifier in order to obtain a linear and highly efficient RF amplifier. This paper presents a solution for the envelope amplifier based on a multilevel converter in series with a linear regulator. The multilevel converter is implemented by employing voltage dividers based on switching capacitors. The implemented envelope amplifier can reproduce any signal with a maximum spectral component of 2 MHz and give instantaneous maximum power of 50 W. The efficiency measurements show that when the signals with low average value are transmitted, the implemented prototypes have up to 20% higher efficiency than linear regulators used as a conventional solution.

Assessing the potential of hybrid fossil–solar thermal plants for energy policy making: Brayton cycles

This paper proposes a first study in-depth of solar-fossil hybridization from a general perspective. It develops a set of useful parameters for analyzing and comparing hybrid plants, it studies the case of hybridizing Brayton cycles with current solar technologies and shows a tentative extrapolation of the results to integrated combined cycle systems (ISCSS). In particular, three points have been analyzed: the technical requirements for solar technologies to be hybridized with Brayton cycles, the temperatures and pressures at which hybridization would produce maximum power per unit of fossil fuel, and their mapping to current solar technologies and Brayton cycles. Major conclusions are that a hybrid plant works in optimum conditions which are not equal to those of the solar or power blocks considered independently, and that hybridizing at the Brayton cycle of a combined cycle could be energetically advantageous.