Estudio hidrológico del río Eresma (Segovia).

Se desarrolla un proyecto de innovación educativa sobre un estudio hidrológico del río Eresma en Segovia. Se trata de una experiencia que contempla específicamente el tratamiento metodológico de materias como la Biología y Geología, y la Física y Química desde un punto de vista experimental. Se elabora un material didáctico que favorece el conocimiento del medio natural y cursos fluviales de Castilla y León. Se trata de un proyecto inter-centros GLOBE (Global Learning and Observations to Benefit the Enviroment) que desarrolla una experiencia relacionada directamente con el Programa GLOBE. El trabajo se desarrolla en la cuenta hidrográfica alta del Eresma determinando ocho estaciones de muestreo. En primer lugar se elabora una ficha de trabajo en la cual se anotan los diferentes resultados obtenidos. El trabajo de campo se lleva a cabo de forma sistemática y con una periodicidad semanal, en el que se recoge en cada una de las estaciones, una muestra de agua. Los alumnos y alumnas son los encargados de recoger las diferentes muestras los sábados por la mañana en las salidas de trabajo de campo. Posteriormente se realiza el trabajo en el aula laboratorio en el que se analizan las muestras los lunes por la tarde en función de unos parámetros: temperatura, transparencia, ph, conductividad y resistividad, oxigeno resulto, alcalinidad, y nitratos. Para testar el material elaborado y el método de trabajo elaborado, con un grupo de alumnos se realiza una salida de trabajo de campo de control al río Pirón.

Aplicación de un programa psicopedagógico en acuaerobic.

Comprobar si un grupo de personas adultas consiguen alguna mejoría en su estado de salud (física, psíquica y social) con la práctica sistemática del acuaerobic. Grupo experimental: 13 mujeres y dos hombres con edades comprendidas entre los 15-55 años. Grupo control: 4 mujeres y un hombre con edades entre los 30-56 años. Este grupo no siguió ningún programa de entrenamiento mientras se desarrolló el programa en el grupo experimental. Periodo de implementación del programa: 4 meses; lunes , miércoles y viernes durante sesiones de 50-60 minutos, en la piscina municipal de Salamanca. A.- Pruebas de valoración física saludable en adultos, pruebas para determinar la fuerza-resistencia abdominal en la población adulta sedentaria: pruebas 'encorvadas' con flexión de pierna de noventa grados y deslizamiento de la mano sobre la colchoneta (batería AFISAL-INEFC). B.- Valoración de la fuerza de las extremidades superiores: fuerza isométrica en las manos (dinamometría bimanual) (batería AFISAL-INEFC). C.- Valoración de la fuerza muscular del tren inferior: pruebas de salto vertical (batería AFISAL-INEFC). D.- Flexibilidad: flexión anterior del tronco desde sentado con alcance de las manos (batería AFISAL-INEFC). E.- Cuestionario para la valoración del aspecto psíquico y social respecto a la salud, de 12 items. F.- Cuestionario evaluador de variables sociológicas, con dos secciones: 1.- Hábitos relacionados con el consumo de sustancias nocivas. 2.- Hábitos relacionados con la actividad física diaria. Estadística descriptiva con la ayuda del programa Stadistica: cálculo de frecuencias, máximos y mínimos, varianza y desviaciones típicas. Los participantes del programa Acuaerobic de 4 meses de duración no presentan diferencias estadísticamente significativas en la fuerza explosiva del tren inferior ni en el peso, ni en la densidad corporal ni en el porcentaje de grasa, sí muestran significatividad en el resto de resultados. Respecto a los cambios en el nivel de condición física en relación con la salud, encontramos: A.- Cambios antropométricos e índices corporales: respecto a la pérdida de peso se observaron que no fueron significativos en el grupo experimental, y por el contrario sí se produjeron en el grupo control; se considera que el programa sí favorece la pérdida de peso, pero al no controlar la dieta de los participantes no ha sido posible la pérdida de peso en el grupo experimental. B.- Cambios en la composición corporal: No se observan diferencias significativas en el grupo experimental, por el contrario sí se observan en el grupo control. Se observan diferencias significativas en el grupo experimental por lo que se refiere al desarrollo de la capacidad cardiovascular y en las manifestaciones de la fuerza muscular, mejora en la prensión manual, mejora en la resistencia abdominal y en la fuerza explosiva del tren inferior; mejoría que no se observó en el grupo control. C.- Cambios en el estilo de vida: se observó en ambos grupos un ligero aumento de la ingesta de alcohol y tabaco; en relación al consumo de fármacos se observa una reducción consecuencia fundamental de que en el momento de realizar el pretest se producía consumo de fármacos relacionados con procesos gripales o catarrales. D.- Respecto a los hábitos relacionados con la actividad física: se mantuvieron las actividades desarrolladas anteriormente aunque ser percibieron las actividades desarrolladas en el trabajo como más activas. E.- Cambios psicológicos respecto la salud. Se observan mejorías significativas en esta sección en el grupo experimental mientras que no se observan cambios en el grupo control. El programa físico no ha sido la única variable que influyó en los resultados encontrados en cuanto a la mejora de salud de las personas participantes en el programa psicopedagógico acuaerobic, interviniendo diversas variables que escapaban al control del programa desarrollado en la investigación. La condición física de los componentes del grupo que siguió el programa mejoró sobre todo en la fuerza abdominal, de la prensión manual y de la flexibilidad, resultando significativos los resultados obtenidos en el consumo máximo de oxigeno. Los resultados no indican un incremento en la capacidad funcional necesaria para la autonomía en la realización de las actividades cotidianas de los integrantes de dicho grupo. Se destaca que los beneficios se obtuvieron en el sistema osteoarticular de los participantes. El acuaeróbic además de comportar beneficios fisiológicos también proporciona beneficios biomecánicos, con lo que se recomienda su empleo en amplios sectores de población. El programa de acuaeróbic cumple dos premisas: es eficaz, ya que consigue mejorar la condición física saludable, y es seguro, puesto que al desarrollarse en el medio acuático protege del excesivo impacto sobre las articulaciones. El grupo que participó en el programa pasó de llevar un estilo de vida sedentaria a llevar un estilo de vida ligera, disminuyeron las horas que pasaban al día sentados, incrementando las horas que pasaban de pie o paseando; se previnieron las enfermedades cardiovasculares. Las relaciones interpersonales entre los miembros del grupo se incrementaron mejorando en sus componentes psicológico y sociológico.

Identificació de paràmetres cinètics i estequiomètrics del procés de depuració de fangs actius mitjançant tècniques respiromètriques

El sistema de depuració de tipus Fangs Actius constitueix una de les tècniques més esteses arreu del món pel tractament biològic de les aigües residuals. Els softwares de modelització i simulació permeten adquirir coneixements de forma ràpida i senzilla sobre el funcionament dels processos de fangs actius, dur a terme la comparació entre diferents tecnologies de tractament i determinar les estratègies d'operació més rentables d'una EDAR minimitzant els costos. L'objectiu de la present tesi consisteix en la identificació dels principals paràmetres cinètics i coeficients estequiomètrics que caracteritzen el procés de fangs actius a partir de la mesura de la velocitat de consum d'oxigen de la biomassa. En aquest sentit s'ha dissenyat i desenvolupat un Respiròmetre Tancat Seqüencial (RTS), un Respiròmetre Tancat (RT) i un Programa d'Anàlisi de Respirometries (PAR) per la determinació dels paràmetres cinètics més representatius i característics dels sistemes de fangs actius en diferents casos.

SBR technology for wastewater treatment: suitable operational conditions for a nutrient removal

Actualment, la legislació ambiental ha esdevingut més restrictiva pel que fa a la descàrrega d'aigües residuals amb nutrients, especialment en les anomenades àrees sensibles o zones vulnerables. Arran d'aquest fet, s'ha estimulat el coneixement, desenvolupament i millora dels processos d'eliminació de nutrients. El Reactor Discontinu Seqüencial (RDS) o Sequencing Batch Reactor (SBR) en anglès, és un sistema de tractament de fangs actius que opera mitjançant un procediment d'omplerta-buidat. En aquest tipus de reactors, l'aigua residual és addicionada en un sol reactor que treballa per càrregues repetint un cicle (seqüència) al llarg del temps. Una de les característiques dels SBR és que totes les diferents operacions (omplerta, reacció, sedimentació i buidat) es donen en un mateix reactor. La tecnologia SBR no és nova d'ara. El fet, és que va aparèixer abans que els sistema de tractament continu de fangs actius. El precursor dels SBR va ser un sistema d'omplerta-buidat que operava en discontinu. Entre els anys 1914 i 1920, varen sorgir certes dificultats moltes d'elles a nivell d'operació (vàlvules, canvis el cabal d'un reactor a un altre, elevat temps d'atenció per l'operari...) per aquests reactors. Però no va ser fins a finals de la dècada dels '50 principis del '60, amb el desenvolupament de nous equipaments i noves tecnologies, quan va tornar a ressorgir l'interès pels SBRs. Importants millores en el camp del subministrament d'aire (vàlvules motoritzades o d'acció pneumàtica) i en el de control (sondes de nivell, mesuradors de cabal, temporitzadors automàtics, microprocessadors) han permès que avui en dia els SBRs competeixin amb els sistemes convencional de fangs actius. L'objectiu de la present tesi és la identificació de les condicions d'operació adequades per un cicle segons el tipus d'aigua residual a l'entrada, les necessitats del tractament i la qualitat desitjada de la sortida utilitzant la tecnologia SBR. Aquestes tres característiques, l'aigua a tractar, les necessitats del tractament i la qualitat final desitjada determinen en gran mesura el tractament a realitzar. Així doncs, per tal d'adequar el tractament a cada tipus d'aigua residual i les seves necessitats, han estat estudiats diferents estratègies d'alimentació. El seguiment del procés es realitza mitjançant mesures on-line de pH, OD i RedOx, els canvis de les quals donen informació sobre l'estat del procés. Alhora un altre paràmetre que es pot calcular a partir de l'oxigen dissolt és la OUR que és una dada complementària als paràmetres esmentats. S'han avaluat les condicions d'operació per eliminar nitrogen d'una aigua residual sintètica utilitzant una estratègia d'alimentació esglaonada, a través de l'estudi de l'efecte del nombre d'alimentacions, la definició de la llargada i el número de fases per cicle, i la identificació dels punts crítics seguint les sondes de pH, OD i RedOx. S'ha aplicat l'estratègia d'alimentació esglaonada a dues aigües residuals diferents: una procedent d'una indústria tèxtil i l'altra, dels lixiviats d'un abocador. En ambdues aigües residuals es va estudiar l'eficiència del procés a partir de les condicions d'operació i de la velocitat del consum d'oxigen. Mentre que en l'aigua residual tèxtil el principal objectiu era eliminar matèria orgànica, en l'aigua procedent dels lixiviats d'abocador era eliminar matèria orgànica i nitrogen. S'han avaluat les condicions d'operació per eliminar nitrogen i fòsfor d'una aigua residual urbana utilitzant una estratègia d'alimentació esglaonada, a través de la definició del número i la llargada de les fases per cicle, i la identificació dels punts crítics seguint les sondes de pH, OD i RedOx. S'ha analitzat la influència del pH i la font de carboni per tal d'eliminar fòsfor d'una aigua sintètica a partir de l'estudi de l'increment de pH a dos reactors amb diferents fonts de carboni i l'estudi de l'efecte de canviar la font de carboni. Tal i com es pot veure al llarg de la tesi, on s'han tractat diferents aigües residuals per a diferents necessitats, un dels avantatges més importants d'un SBR és la seva flexibilitat.

Estimativa do custo energético e contribuição das diferentes vias metabólicas na canoagem de velocidade

O desempenho na canoagem de velocidade depende da capacidade de o organismo regenerar ATP em grandes quantidades e a altas taxas, a partir das diferentes vias metabólicas. Assim, o objetivo do presente estudo foi combinar dois modelos bioenergéticos, um genérico denominado de potência crítica e outro específico para a canoagem, proposto por Zamparo et al. (1999), na tentativa de produzir estimativas de aptidão aeróbia e anaeróbia para essa modalidade, bem como estabelecer estimativas não-invasivas da contribuição dos sistemas aeróbio e anaeróbio para diferentes distâncias percorridas. Para tanto, 11 atletas de canoagem (16,0 ± 1,2 anos; 174,0 ± 2,4cm; 65,2 ± 4,4kg), do sexo masculino, percorreram diferentes distâncias (500, 1.000 e 1.790m), na máxima velocidade possível, em embarcações do tipo K-1, em um lago com águas calmas. As informações obtidas foram inicialmente convertidas em quantidades geradas de trabalho (kJ) e potência interna (W). Posteriormente, os valores individuais estimados foram aplicados às três equações preditivas da potência crítica (PCrit) e capacidade de trabalho anaeróbio (CTAnaer). Por fim, os valores produzidos foram transformados em unidades de equivalentes de oxigênio para a estimativa da contribuição aeróbia (equivalente de O2 para a PCrit x tempo para a distância) e anaeróbia (equivalente de O2 para a CTAnaer x tempo para a distância), nas diferentes distâncias. A contribuição aeróbia relativa encontrada para as diferentes distâncias analisadas (500, 1.000 e 1.790m) foi de 60,6, 78,6 e 89,4%, respectivamente. Os resultados encontrados confirmaram as informações produzidas anteriormente por outras investigações, o que sugere que os procedimentos adotados neste estudo podem fornecer estimativas confiáveis sobre a participação das vias energéticas no desempenho de canoagem.

Infusão contínua de propofol ou tiopental em cães portadores de hipertensão pulmonar induzida pela serotonina

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

La "Condición física Saludable" en el ámbito administrativo : Resultados de un año de trabajo en equipo multidisciplinario (Educación física, Kinesiología y Nutrición) en el Programa de Evaluación e Investigación de la Dirección de Deportes de Godoy Cruz, Mendoza

El presente estudio descriptivo realizo durante 2012 tiene por objetivo determinar si la evaluación periódica (cada 4 meses) de la "Condición Física Saludable" (CFS), con su respectivo asesoramiento del Lic. en educación fisca, del nutricionista y del kinesiólogo mejora la condición física del personal. La Evaluación CFS es un conjunto de tests físico, metabólico, morfológicos y coordinativos que valoran el estado de la capacidad de rendimiento psicofísica de una persona en un momento dado. Estos valores tienen relación directa con el estado de salud y con el rendimiento laboral. Variable a medir. Composición corporal. Peso, Talla, IMC, Masa Grasa, grasa visceral y masa muscular. Indice Cintura Cadera. Capacidades funcionales. Tensión arterial Saturación de oxigeno y Frecuencia Cardiaca Test Físicos: Test de Wells. Test de recuperación cardiovascular. VO2 indirecto: Test del cajón (OMS). Evaluación postural: Observación Kinesiológica. Capacidad Coordinativa: Equilibrio estático. Resultados al año de trabajo. El 22de los empleados disminuyo la masa grasa. Un 19disminuyo el IMC. El 16mejoro los niveles de recuperación cardiovascular. El 21de los empleados aumento su masa muscular El 22mejoro su equilibrio estático. El 22mejoro la flexibilidad del tronco. El 11mejoro su Vo2. Conclusiones El 54de las personas que realizaron el programa de evaluación de la condición física saludable mejoraron al menos en una de las variables de la condición física

Efectos fisiológicos sobre la aptitud muscular y aeróbica de un programa de ejercicio en gimnasio

El objetivo del presente trabajo es estudiar los efectos que produce un programa de ejercicio de fuerza resistencia, sobre el VO2MAX., en una población que concurre a un gimnasio de la ciudad de La Plata. La intervención se inicia realizando evaluaciones que permitieran estimar el VO2 máx y el 1MR de algunos ejercicios para valorar de fuerza. Esta investigación es de carácter exploratorio y descriptivo, teniendo en cuenta cumple con las características de una muestra no probabilística, por su forma de selección y su población de estudio. Dentro de las variables estudiadas se cuenta con, una variable dependiente que es el consumo de Oxigeno máximo (VO2 máx), que es la central del estudio, y el plan de entrenamiento que la variable independiente, estas dos variables son de carácter cuantitativo. El desarrollo de esta investigación demuestra que la intervención realizada durante estos dos meses, modifico la variable central analizada, (el VO2máx.), lo cual se comprueba al comparar los resultados del proceso con la primera evaluación, dichos valores fueron mejorados en distintos porcentajes. la intervención se realiza solo en el área de fuerza, y se recomienda a la muestra que continúe con su vida como lo venía haciendo para influir lo menos posible en los resultados

Efectos fisiológicos sobre la aptitud muscular y aeróbica de un programa de ejercicio en gimnasio

El objetivo del presente trabajo es estudiar los efectos que produce un programa de ejercicio de fuerza resistencia, sobre el VO2MAX., en una población que concurre a un gimnasio de la ciudad de La Plata. La intervención se inicia realizando evaluaciones que permitieran estimar el VO2 máx y el 1MR de algunos ejercicios para valorar de fuerza. Esta investigación es de carácter exploratorio y descriptivo, teniendo en cuenta cumple con las características de una muestra no probabilística, por su forma de selección y su población de estudio. Dentro de las variables estudiadas se cuenta con, una variable dependiente que es el consumo de Oxigeno máximo (VO2 máx), que es la central del estudio, y el plan de entrenamiento que la variable independiente, estas dos variables son de carácter cuantitativo. El desarrollo de esta investigación demuestra que la intervención realizada durante estos dos meses, modifico la variable central analizada, (el VO2máx.), lo cual se comprueba al comparar los resultados del proceso con la primera evaluación, dichos valores fueron mejorados en distintos porcentajes. la intervención se realiza solo en el área de fuerza, y se recomienda a la muestra que continúe con su vida como lo venía haciendo para influir lo menos posible en los resultados

La "Condición física Saludable" en el ámbito administrativo : Resultados de un año de trabajo en equipo multidisciplinario (Educación física, Kinesiología y Nutrición) en el Programa de Evaluación e Investigación de la Dirección de Deportes de Godoy Cruz, Mendoza

El presente estudio descriptivo realizo durante 2012 tiene por objetivo determinar si la evaluación periódica (cada 4 meses) de la "Condición Física Saludable" (CFS), con su respectivo asesoramiento del Lic. en educación fisca, del nutricionista y del kinesiólogo mejora la condición física del personal. La Evaluación CFS es un conjunto de tests físico, metabólico, morfológicos y coordinativos que valoran el estado de la capacidad de rendimiento psicofísica de una persona en un momento dado. Estos valores tienen relación directa con el estado de salud y con el rendimiento laboral. Variable a medir. Composición corporal. Peso, Talla, IMC, Masa Grasa, grasa visceral y masa muscular. Indice Cintura Cadera. Capacidades funcionales. Tensión arterial Saturación de oxigeno y Frecuencia Cardiaca Test Físicos: Test de Wells. Test de recuperación cardiovascular. VO2 indirecto: Test del cajón (OMS). Evaluación postural: Observación Kinesiológica. Capacidad Coordinativa: Equilibrio estático. Resultados al año de trabajo. El 22de los empleados disminuyo la masa grasa. Un 19disminuyo el IMC. El 16mejoro los niveles de recuperación cardiovascular. El 21de los empleados aumento su masa muscular El 22mejoro su equilibrio estático. El 22mejoro la flexibilidad del tronco. El 11mejoro su Vo2. Conclusiones El 54de las personas que realizaron el programa de evaluación de la condición física saludable mejoraron al menos en una de las variables de la condición física

La "Condición física Saludable" en el ámbito administrativo : Resultados de un año de trabajo en equipo multidisciplinario (Educación física, Kinesiología y Nutrición) en el Programa de Evaluación e Investigación de la Dirección de Deportes de Godoy Cruz, Mendoza

El presente estudio descriptivo realizo durante 2012 tiene por objetivo determinar si la evaluación periódica (cada 4 meses) de la "Condición Física Saludable" (CFS), con su respectivo asesoramiento del Lic. en educación fisca, del nutricionista y del kinesiólogo mejora la condición física del personal. La Evaluación CFS es un conjunto de tests físico, metabólico, morfológicos y coordinativos que valoran el estado de la capacidad de rendimiento psicofísica de una persona en un momento dado. Estos valores tienen relación directa con el estado de salud y con el rendimiento laboral. Variable a medir. Composición corporal. Peso, Talla, IMC, Masa Grasa, grasa visceral y masa muscular. Indice Cintura Cadera. Capacidades funcionales. Tensión arterial Saturación de oxigeno y Frecuencia Cardiaca Test Físicos: Test de Wells. Test de recuperación cardiovascular. VO2 indirecto: Test del cajón (OMS). Evaluación postural: Observación Kinesiológica. Capacidad Coordinativa: Equilibrio estático. Resultados al año de trabajo. El 22de los empleados disminuyo la masa grasa. Un 19disminuyo el IMC. El 16mejoro los niveles de recuperación cardiovascular. El 21de los empleados aumento su masa muscular El 22mejoro su equilibrio estático. El 22mejoro la flexibilidad del tronco. El 11mejoro su Vo2. Conclusiones El 54de las personas que realizaron el programa de evaluación de la condición física saludable mejoraron al menos en una de las variables de la condición física

Crecimiento, fabricación y caracterización de heteroestructuras y nanocolumnas ordenadas basadas en nitruros del grupo III para aplicaciones sensoras

Esta memoria está basada en el crecimiento y caracterización de heteroestructuras Al(Ga)N/GaN y nanocolumnas ordenadas de GaN, y su aplicación en sensores químicos. El método de crecimiento ha sido la epitaxia de haces moleculares asistida por plasma (PAMBE). En el caso de las heteroestructuras Al(Ga)N/GaN, se han crecido barreras de distinto espesor y composición, desde AlN de 5 nm, hasta AlGaN de 35 nm. Además de una caracterización morfológica, estructural y eléctrica básica de las capas, también se han fabricado a partir de ellas dispositivos tipo HEMTs. La caracterización eléctrica de dichos dispositivos (carga y movilidad de en el canal bidimensional) indica que las mejores heteroestructuras son aquellas con un espesor de barrera intermedio (alrededor de 20 nm). Sin embargo, un objetivo importante de esta Tesis ha sido verificar las ventajas que podían tener los sensores basados en heteroestructuras AlN/GaN (frente a los típicos basados en AlGaN/GaN), con espesores de barrera muy finos (alrededor de 5 nm), ya que el canal de conducción que se modula por efecto de cambios químicos está más cerca de la superficie en donde ocurren dichos cambios químicos. De esta manera, se han utilizado los dispositivos tipo HEMTs como sensores químicos de pH (ISFETs), y se ha comprobado la mayor sensibilidad (variación de corriente frente a cambios de pH, Ids/pH) en los sensores basados en AlN/GaN frente a los basados en AlGaN/GaN. La mayor sensibilidad es incluso más patente en aplicaciones en las que no se utiliza un electrodo de referencia. Se han fabricado y caracterizado dispositivos ISFET similares utilizando capas compactas de InN. Estos sensores presentan peor estabilidad que los basados en Al(Ga)N/GaN, aunque la sensibilidad superficial al pH era la misma (Vgs/pH), y su sensibilidad en terminos de corriente de canal (Ids/pH) arroja valores intermedios entre los ISFET basados en AlN/GaN y los valores de los basados en AlGaN/GaN. Para continuar con la comparación entre dispositivos basados en Al(Ga)N/GaN, se fabricaron ISFETs con el área sensible más pequeña (35 x 35 m2), de tamaño similar a los dispositivos destinados a las medidas de actividad celular. Sometiendo los dispositivos a pulsos de voltaje en su área sensible, la respuesta de los dispositivos de AlN presentaron menor ruido que los basados en AlGaN. El ruido en la corriente para dispositivos de AlN, donde el encapsulado no ha sido optimizado, fue tan bajo como 8.9 nA (valor rms), y el ruido equivalente en el potencial superficial 38.7 V. Estos valores son más bajos que los encontrados en los dispositivos típicos para la detección de actividad celular (basados en Si), y del orden de los mejores resultados encontrados en la literatura sobre AlGaN/GaN. Desde el punto de vista de la caracterización electro-química de las superficies de GaN e InN, se ha determinado su punto isoeléctrico. Dicho valor no había sido reportado en la literatura hasta el momento. El valor, determinado por medidas de “streaming potential”, es de 4.4 y 4 respectivamente. Este valor es una importante característica a tener en cuenta en sensores, en inmovilización electrostática o en la litografía coloidal. Esta última técnica se discute en esta memoria, y se aplica en el último bloque de investigación de esta Tesis (i.e. crecimiento ordenado). El último apartado de resultados experimentales de esta Tesis analiza el crecimiento selectivo de nanocolumnas ordenadas de GaN por MBE, utilizando mascaras de Ti con nanoagujeros. Se ha estudiado como los distintos parámetros de crecimiento (i.e. flujos de los elementos Ga y N, temperatura de crecimiento y diseño de la máscara) afectan a la selectividad y a la morfología de las nanocolumnas. Se ha conseguido con éxito el crecimiento selectivo sobre pseudosustratos de GaN con distinta orientación cristalina o polaridad; templates de GaN(0001)/zafiro, GaN(0001)/AlN/Si, GaN(000-1)/Si y GaN(11-20)/zafiro. Se ha verificado experimentalmente la alta calidad cristalina de las nanocolumnas ordenadas, y su mayor estabilidad térmica comparada con las capas compactas del mismo material. Las nanocolumnas ordenadas de nitruros del grupo III tienen una clara aplicación en el campo de la optoelectrónica, principalmente para nanoemisores de luz blanca. Sin embargo, en esta Tesis se proponen como alternativa a la utilización de capas compactas o nanocolumnas auto-ensambladas en sensores. Las nanocolumnas auto-ensambladas de GaN, debido a su alta razón superficie/volumen, son muy prometedoras en el campo de los sensores, pero su amplia dispersión en dimensiones (altura y diámetro) supone un problema para el procesado y funcionamiento de dispositivos reales. En ese aspecto, las nanocolumnas ordenadas son más robustas y homogéneas, manteniendo una alta relación superficie/volumen. Como primer experimento en el ámbito de los sensores, se ha estudiado como se ve afectada la emisión de fotoluminiscencia de las NCs ordenadas al estar expuestas al aire o al vacio. Se observa una fuerte caída en la intensidad de la fotoluminiscencia cuando las nanocolumnas están expuestas al aire (probablemente por la foto-adsorción de oxigeno en la superficie), como ya había sido documentado anteriormente en nanocolumnas auto-ensambladas. Este experimento abre el camino para futuros sensores basados en nanocolumnas ordenadas. Abstract This manuscript deals with the growth and characterization of Al(Ga)N/GaN heterostructures and GaN ordered nanocolumns, and their application in chemical sensors. The growth technique has been the plasma-assisted molecular beam epitaxy (PAMBE). In the case of Al(Ga)N/GaN heterostructures, barriers of different thickness and composition, from AlN (5 nm) to AlGaN (35 nm) have been grown. Besides the basic morphological, structural and electrical characterization of the layers, HEMT devices have been fabricated based on these layers. The best electrical characteristics (larger carriers concentration and mobility in the two dimensional electron gas) are those in AlGaN/GaN heterostructures with a medium thickness (around 20 nm). However, one of the goals of this Thesis has been to verify the advantages that sensors based on AlN/GaN (thickness around 7 nm) have compared to standard AlGaN/GaN, because the conduction channel to be modulated by chemical changes is closer to the sensitive area. In this way, HEMT devices have been used as chemical pH sensors (ISFETs), and the higher sensitivity (conductance change related to pH changes, Ids/pH) of AlN/GaN based sensors has been proved. The higher sensibility is even more obvious in application without reference electrode. Similar ISFETs devices have been fabricated based on InN compact layers. These devices show a poor stability, but its surface sensitivity to pH (Vgs/pH) and its sensibility (Ids/pH) yield values between the corresponding ones of AlN/GaN and AlGaN/GaN heterostructures. In order to a further comparison between Al(Ga)N/GaN based devices, ISFETs with smaller sensitive area (35 x 35 m2), similar to the ones used in cellular activity record, were fabricated and characterized. When the devices are subjected to a voltage pulse through the sensitive area, the response of AlN based devices shows lower noise than the ones based on AlGaN. The noise in the current of such a AlN based device, where the encapsulation has not been optimized, is as low as 8.9 nA (rms value), and the equivalent noise to the surface potential is 38.7 V. These values are lower than the found in typical devices used for cellular activity recording (based on Si), and in the range of the best published results on AlGaN/GaN. From the point of view of the electrochemical characterization of GaN and InN surfaces, their isoelectric point has been experimentally determined. Such a value is the first time reported for GaN and InN surfaces. These values are determined by “streaming potential”, being pH 4.4 and 4, respectively. Isoelectric point value is an important characteristic in sensors, electrostatic immobilization or in colloidal lithography. In particular, colloidal lithography has been optimized in this Thesis for GaN surfaces, and applied in the last part of experimental results (i.e. ordered growth). The last block of this Thesis is focused on the selective area growth of GaN nanocolumns by MBE, using Ti masks decorated with nanoholes. The effect of the different growth parameters (Ga and N fluxes, growth temperature and mask design) is studied, in particular their impact in the selectivity and in the morphology of the nanocolumns. Selective area growth has been successful performed on GaN templates with different orientation or polarity; GaN(0001)/sapphire, GaN(0001)/AlN/Si, GaN(000- 1)/Si and GaN(11-20)/sapphire. Ordered nanocolumns exhibit a high crystal quality, and a higher thermal stability (lower thermal decomposition) than the compact layers of the same material. Ordered nanocolumns based on III nitrides have a clear application in optoelectronics, mainly for white light nanoemitters. However, this Thesis proposes them as an alternative to compact layers and self-assembled nanocolumns in sensor applications. Self-assembled GaN nanocolumns are very appealing for sensor applications, due to their large surface/volume ratio. However, their large dispersion in heights and diameters are a problem in terms of processing and operation of real devices. In this aspect, ordered nanocolumns are more robust and homogeneous, keeping the large surface/volume ratio. As first experimental evidence of their sensor capabilities, ordered nanocolumns have been studied regarding their photoluminiscence on air and vacuum ambient. A big drop in the intensity is observed when the nanocolumns are exposed to air (probably because of the oxygen photo-adsortion), as was already reported in the case of self-assembled nanocolumns. This opens the way to future sensors based on ordered III nitrides nanocolumns.

Sistema de instrumentação e controle para células a combustível

Este trabajo presenta un estudio sobre el funcionamiento y aplicaciones de las células de combustible de membrana tipo PEM, o de intercambio de protones, alimentadas con hidrógeno puro y oxigeno obtenido de aire comprimido. Una vez evaluado el proceso de dichas células y las variables que intervienen en el mismo, como presión, humedad y temperatura, se presenta una variedad de métodos para la instrumentación de tales variables así como métodos y sistemas para la estabilidad y control de las mismas, en torno a los valores óptimos para una mayor eficacia en el proceso. Tomando como variable principal a controlar la temperatura del proceso, y exponiendo los valores concretos en torno a 80 grados centígrados entre los que debe situarse, es realizado un modelo del proceso de calentamiento y evolución de la temperatura en función de la potencia del calentador resistivo en el dominio de la frecuencia compleja, y a su vez implementado un sistema de medición mediante sensores termopar de tipo K de respuesta casi lineal. La señal medida por los sensores es amplificada de manera diferencial mediante amplificadores de instrumentación INA2126, y es desarrollado un algoritmo de corrección de error de unión fría (error producido por la inclusión de nuevos metales del conector en el efecto termopar). Son incluidos los datos de test referentes al sistema de medición de temperatura , incluyendo las desviaciones o error respecto a los valores ideales de medida. Para la adquisición de datos y implementación de algoritmos de control, es utilizado un PC con el software Labview de National Instruments, que permite una programación intuitiva, versátil y visual, y poder realizar interfaces de usuario gráficas simples. La conexión entre el hardware de instrumentación y control de la célula y el PC se realiza mediante un interface de adquisición de datos USB NI 6800 que cuenta con un amplio número de salidas y entradas analógicas. Una vez digitalizadas las muestras de la señal medida, y corregido el error de unión fría anteriormente apuntado, es implementado en dicho software un controlador de tipo PID ( proporcional-integral-derivativo) , que se presenta como uno de los métodos más adecuados por su simplicidad de programación y su eficacia para el control de este tipo de variables. Para la evaluación del comportamiento del sistema son expuestas simulaciones mediante el software Matlab y Simulink determinando por tanto las mejores estrategias para desarrollar el control PID, así como los posibles resultados del proceso. En cuanto al sistema de calentamiento de los fluidos, es empleado un elemento resistor calentador, cuya potencia es controlada mediante un circuito electrónico compuesto por un detector de cruce por cero de la onda AC de alimentación y un sistema formado por un elemento TRIAC y su circuito de accionamiento. De manera análoga se expone el sistema de instrumentación para la presión de los gases en el circuito, variable que oscila en valores próximos a 3 atmosferas, para ello es empleado un sensor de presión con salida en corriente mediante bucle 4-20 mA, y un convertidor simple corriente a tensión para la entrada al sistema de adquisición de datos. Consecuentemente se presenta el esquema y componentes necesarios para la canalización, calentamiento y humidificación de los gases empleados en el proceso así como la situación de los sensores y actuadores. Por último el trabajo expone la relación de algoritmos desarrollados y un apéndice con información relativa al software Labview. ABTRACT This document presents a study about the operation and applications of PEM fuel cells (Proton exchange membrane fuel cells), fed with pure hydrogen and oxygen obtained from compressed air. Having evaluated the process of these cells and the variables involved on it, such as pressure, humidity and temperature, there is a variety of methods for implementing their control and to set up them around optimal values for greater efficiency in the process. Taking as primary process variable the temperature, and exposing its correct values around 80 degrees centigrade, between which must be placed, is carried out a model of the heating process and the temperature evolution related with the resistive heater power on the complex frequency domain, and is implemented a measuring system with thermocouple sensor type K performing a almost linear response. The differential signal measured by the sensor is amplified through INA2126 instrumentation amplifiers, and is developed a cold junction error correction algorithm (error produced by the inclusion of additional metals of connectors on the thermocouple effect). Data from the test concerning the temperature measurement system are included , including deviations or error regarding the ideal values of measurement. For data acquisition and implementation of control algorithms, is used a PC with LabVIEW software from National Instruments, which makes programming intuitive, versatile, visual, and useful to perform simple user interfaces. The connection between the instrumentation and control hardware of the cell and the PC interface is via a USB data acquisition NI 6800 that has a large number of analog inputs and outputs. Once stored the samples of the measured signal, and correct the error noted above junction, is implemented a software controller PID (proportional-integral-derivative), which is presented as one of the best methods for their programming simplicity and effectiveness for the control of such variables. To evaluate the performance of the system are presented simulations using Matlab and Simulink software thereby determining the best strategies to develop PID control, and possible outcomes of the process. As fluid heating system, is employed a heater resistor element whose power is controlled by an electronic circuit comprising a zero crossing detector of the AC power wave and a system consisting of a Triac and its drive circuit. As made with temperature variable it is developed an instrumentation system for gas pressure in the circuit, variable ranging in values around 3 atmospheres, it is employed a pressure sensor with a current output via 4-20 mA loop, and a single current to voltage converter to adequate the input to the data acquisition system. Consequently is developed the scheme and components needed for circulation, heating and humidification of the gases used in the process as well as the location of sensors and actuators. Finally the document presents the list of algorithms and an appendix with information about Labview software.

Mecanismo de interacción, calcio dependiente, entre Calcineurina y PERK, involucrado en el Estrés de Retículo Endoplásmico

El Estrés de Retículo Endoplásmico (RE) es inducido por la acumulación de proteínas sin plegar en el lumen de la organela. Esto se puede observar en diversas situaciones fisio-patológicas como durante una infección viral o en proceso isquémico. Además, contribuye a la base molecular de numerosas enfermedades ya sea índole metabólico (Fibrosis quística o Diabetes Miellitus) o neurodegenerativas como mal de Alzheimer o Parkinson (Mutat Res, 2005, 569). Para restablecer la homeostasis en la organela se activa una señal de transducción (UPR), cuya respuesta inmediata es la atenuación de la síntesis de proteína debido a la fosforilación de subunidad alpha del factor eucariótico de iniciación de translación (eIF2α) vía PERK. Esta es una proteína de membrana de RE que detecta estrés. Bajo condiciones normales, PERK está inactiva debido a la asociación de su dominio luminar con la chaperona BIP (Nat Cell Biol, 2000, 2: 326). Frente a una situación de estrés, la chaperona se disocia causando desinhibición. Recientemente, (Plos One 5: e11925) se observó, bajo condiciones de estrés, un aumento de Ca2+ citosólico y un rápido incremento de la expresión de calcineurina (CN), una fosfatasa citosólica dependiente de calcio, heterodimérica formada por una subunidad catalítica (CN-A) y una regulatoria (CN-B). Además, CN interacciona, sin intermediarios, con el dominio citosólico de PERK favoreciendo su trans-autofosforilación. Resultados preliminares indican que, astrocitos CNAβ-/- exhibieron, en condiciones basales, un mayor número de células muertas y de niveles de eIF2α fosforilado que los astrocitos CNAα-/-. Hipótesis: CNAβ/B interacciona con PERK cuando el Ca2+ citosólico esta incrementado luego de haberse inducido Estrés de RE, lo cual promueve dimerización y auto-fosforilación de la quinasa, acentuándose así la fosforilación de eIF2α e inhibición de la síntesis de proteínas. Esta activación citosólica de PERK colaboraría con la ya descrita, desinhibición luminal llevada cabo por BIP. Cuando el Ca2+ citosólico retorna a los niveles basales, PERK fosforila a CN, reduciendo su afinidad de unión y disociándose el complejo CN/PERK. Objetivo general: Definir las condiciones por las cuales CN interacciona con PERK y regula la fosforilación de eIF2α e inhibición de la síntesis de proteína. Objetivos específicos: I-Estudiar la diferencia de afinidades y dependencia de Ca2+, de las dos isoformas de CN (α y β) en su asociación con PERK. Además verificar la posible participación de la subunidad B de CN en esta interacción. II-Determinar si la auto-fosforilación de PERK es diferencialmente regulada por las dos isoformas de CN. III-Discernir la relación del estado de fosforilación de CN con su unión a PERK. IV-Determinar efectos fisiológicos de la interacción de CN-PERK durante la respuesta de Estrés de RE. Para llevar a cabo este proyecto se realizarán experimentos de biología molecular, interacción proteína-proteína, ensayos de fosforilación in vitro y un perfil de polisoma con astrocitos CNAβ-/- , CNA-/- y astrocitos controles. Se espera encontrar una mayor afinidad de unión a PERK de la isoforma β de CN y en condiciones donde la concentración de Ca2+ sea del orden micromolar e imite niveles del ión durante un estrés. Con respecto al estado de fosforilación de CN, debido a los resultados preliminares, donde solo se la encontró fosforilada en condiciones basales, se piensa que CN podría interactuar con mayor afinidad con PERK cuando CN se encuentre desfosforilada. Por último, se espera encontrar un aumento de eIF2α fosforilado y una acentuación de la atenuación de la síntesis de proteína como consecuencia de la mayor activación de PERK por su asociación con la isoforma β de CN en astrocitos donde el Estrés de RE se indujo por privación de oxigeno y glucosa. Estos experimentos permitirán avanzar en el estudio de una nueva función citoprotectora de CN recientemente descrita por nuestro grupo de trabajo y sus implicancias en un modelo de isquemia.

Asentamiento y reclutamiento de poliquetos bentónicos en la plataforma continental frente a Callao desde verano a invierno de 2015

La diversidad en los estadios de desarrollo de los poliquetos bentónicos fue estudiada en un perfil batimétrico de la plataforma continental central frente a Callao (Perú, 12°S) del verano al invierno del 2015, con el objetivo de determinar el asentamiento de larvas y reclutamiento de poliquetos bentónicos, bajo la influencia de los factores abióticos del agua y sedimento: temperatura, salinidad, oxígeno disuelto de fondo, sulfuro de hidrógeno en agua intersticial, fitopigmentos totales, materia orgánica total y biopolímeros lábiles. Se encontró un total de 25 especies, pertenecientes a 15 familias. La familia Spionidae presentó la mayor diversidad de larvas (06 especies), seguida de la familia Pilargidae (03 especies). Las larvas de Magelonidae fueron dominantes en verano y otoño. La disponibilidad larval en la capa de fondo estuvo asociada al régimen de oxigenación en el gradiente batimétrico. El número de larvas de poliquetos disminuyó desde el ambiente somero hacia la plataforma externa. Asimismo, la abundancia total de larvas de poliquetos y la abundancia de larvas de Magelona phyllisae se redujeron con el aumento de la temperatura y de la profundidad de la oxiclina durante el período de estudio, caracterizado por la influencia del evento El Niño 2015 - 2016. Por otro lado, se encontró que el número de especies de poliquetos juveniles y adultos fue mayor en ambientes someros, con mayor grado de oxigenación pero también condiciones más reductoras en el sedimento. No obstante, el éxito del reclutamiento, inferido a partir de la abundancia de individuos adultos y la proporción entre el número de especies en estadio adulto y el estadio juvenil fueron mayores en la plataforma externa deficiente en oxígeno, lo cual fue explicado principalmente por la contribución de Paraprionospio pinnata, especie dominante y típica de sedimentos de la plataforma continental.