La funció Z de Riemann

El novembre de 1859 Riemann envià un manuscrit de sis fulls a l’Acadèmia de Berlín titulat Sobre el nombre de primers menors que una quantitat donada, el qual seria l’única publicació dedicada a la teoria de nombres de tota la seva producció científica. Aquest treball, sens dubte una de les peces mestres de les matemàtiques de tots els temps, és pioner en l’aplicació de tècniques analítiques per a l’estudi de problemes aritmètics. En ell Riemann introdueix la funció Z i en dóna diverses propietats, de les quals en treu conseqüències sobre l’acumulació dels nombres primers. També hi enuncia la famosa conjectura sobre els seus zeros que ha passat a la història amb el nom d’hipòtesi de Riemann, i que, havent resistit els esforços de molts dels millors matemàtics del segle xx, és considerada avui dia el problema obert més important de les matemàtiques. L’objectiu d’aquestes notes és explicar el contingut del treball de Riemann i el paper fonamental que ha jugat en l’estudi de la distribució dels nombres primers.

Els nous materials s'inspiren en taurons i flors

Els nous materials sintètics, els més revolucionaris, s"inspiraran en la natura, capaç de crear per ella mateixa estructures amb propietats úniques

Ferromagnetic shape memory alloys: structural and thermal properties

The most extensively studied Heusler alloys are those based on the Ni-Mn-Ga system. However, to overcome the high cost of Gallium and the usually low martensitic transformation temperature, the search for Ga-free alloys has been recently attempted, particularly, by introducing In, Sn or Sb. In this work, two alloys (Mn50Ni35.5In14.5 and Ni50Mn35In15) have been obtained by melt spinning. We outline their structural and thermal behaviour. Mn50Ni35.5In14.5 alloy has the transformation above room temperature whereas Ni50Mn35In15 does not have this transformation in the temperature range here analyzed

Efecte sobre la capacitat d'intercanvi catiònic del sòl i la retenció de nutrients de les aplicacions de biochar en sòls agrícoles

El biochar, o biocarbó, és un material produït a partir de la piròlisi de biomassa, consistent en la descomposició tèrmica de la matèria orgànica a baixa o nul·la concentració d’oxigen. La seva definició més acceptada és la d’un material pirolitzat destinat a ser utilitzat en el sòl, quedant fora d’aquesta denominació materials produïts per a ser utilitzats com a combustible. La gran varietat de materials pirolitzables i de tecnologies de piròlisi determinen un ampli ventall de biochars amb propietats físiques, químiques i biològiques molt contrastades, i que determinen la seva idoneïtat o no per a ser utilitzat com a esmena orgànica, sent la biomassa de partida un dels factors més determinants. Els processos de piròlisis generen gasos inflamables, gasos condensables inflamables (bioolis) i biochar en proporcions variables segons el tipus de piròlisi. Aquests grans tipus principals de piròlisi per la producció de biochar són: Piròlisi lenta, Piròlisi ràpida, i Gasificació. El producte biochar, totalment en procés d’investigació, es creu que pot tenir grans beneficis ambientals en diferents àmbits: Biochar com a millora de la fertilitat, Biochar com a via de gestió de residus, Biochar per producció d’energia, i Biochar per la mitigació del canvi climàtic. Cal tenir en compte possibles riscos a l’hora d’aplicar biochar en sòls. Ja que el producte final varia segons el material de partida. En especial quan es genera biochar a partir de residus, ja siguin de depuradora, industrials o ramaders, degut que el seu contingut en contaminants pot ser perjudicial pel medi ambient i per la salut de les plantes. Els contaminats presents, sobretot metalls pesats i hidrocarburs aromàtics policíclics (PAH), són difícilment eliminats o es produeixen “de novo” durant el procés de piròlisi, respectivament, de manera que amb les aplicacions de biochar poden causar impactes negatius. En aquest projecte, es centre especial atenció en una única característica del sòl, com es la capacitat d’intercanvi catiònic (CIC). La CIC és la capacitat que té el sòl per retenir i alliberar ions amb càrrega positiva. Per les seves característiques, l’argila i la matèria orgànica són les que condicionen la CIC total d’un sòl, ja que aquestes contenen carregues negatives a la seva superfície. La CIC proporciona als sòls la capacitat de retenir nutrients, necessaris per el creixement de les plantes, per tant una major CIC incrementa la fertilitat dels sòls, així com permet reduir les pèrdues d’aquests nutrients per lixiviació i mitigar possible contaminació de les aigües. L’objectiu principal del projecte doncs, és estudiar el potencial ús d’un biochar de gasificació com esmena orgànica per a sòls agrícoles alcalins mediterranis, i més concretament el seu paper per a millora de la retenció de nutrients en relació al potencial augment de la capacitat d’intercanvi catiònic (CIC) del sòl 18 mesos després de la seva aplicació en parcel·les de camp. Les conclusions finals no han estat del tot satisfactòries, degut que no s’han trobat diferències en la CIC, havent de rebutjar la hipòtesi de partida. Tot i que hi ha diferents factors que poden ser la causa d’aquests resultats. Una possibilitat, probablement la que dona major explicació, és el poc temps transcorregut des de l’aplicació de biochar fins al moment de les anàlisis.

Pintoresco : Evaluación de los procesos de aprendizaje conceptual

El documento recoge los hitos del desarrollo de Pintoresco, una aplicación orientada a la evaluación de los procesos de aprendizaje conceptual que se examinan a partir de su uso por usuario ordinario. La aplicación permite obtener datos del proceso de aprendizaje conceptual en un contexto en que la estructura interna de las clases en que se produce una partición no depende de las propiedades específicas de los patrones de estímulo que son distintos para cada usuario sino de la forma lógica de la propia partición.

Aggregate material formulated with MSWI bottom ash and APC fly ash for use as secondary building material

The main goal of this paper is to obtain a granular material formulated with Municipal Solid Waste Incinerarion (MSWI) bottom ash (BA) and air pollution control (APC) ash to be used as secondary building material. Previously, an optimum concrete mixture using both MSWI residues as aggregates was formulated. A compromise between the environmental behaviour and the economy of the process was considered. Unconfined compressive strength and abrasion resistance values were measured in order to evaluate the mechanical properties. From these results, the granular mixture was not suited for certain applications owing to the high BA/APC content and low cement percentages used to reduce the costs of the final product. Nevertheless, the leaching test performed showed that the concentrations of all heavy metals were below the limits established by the current Catalan legislation for their reutilization. Therefore, the material studied might be mainly used in embankments, where high mechanical properties are not needed and environmental safety is assured.

A Thermokinetic approach to radiative heat transfer at the nanoscale

Radiative heat exchange at the nanoscale presents a challenge for several areas due to its scope and nature. Here, we provide a thermokinetic description of microscale radiative energy transfer including phonon-photon coupling manifested through a non-Debye relaxation behavior. We show that a lognormal-like distribution of modes of relaxation accounts for this non-Debye relaxation behavior leading to the thermal conductance. We also discuss the validity of the fluctuation-dissipation theorem. The general expression for the thermal conductance we obtain fits existing experimental results with remarkable accuracy. Accordingly, our approach offers an overall explanation of radiative energy transfer through micrometric gaps regardless of geometrical configurations and distances.

A consistent extension of the local spin density approximation to account for quantum dot mass and dielectric mismatches

A consistent extension of local spin density approximation (LSDA) to account for mass and dielectric mismatches in nanocrystals is presented. The extension accounting for variable effective mass is exact. Illustrative comparisons with available configuration interaction calculations show that the approach is also very reliable when it comes to account for dielectric mismatches. The modified LSDA is as fast and computationally low demanding as LSDA. Therefore, it is a tool suitable to study large particle systems in inhomogeneous media without much effort.

El universo sonoro de la guitarra amplificada

L'univers sonor de la guitarra amplificada és la culminació d'un procés d'anys de recerca, experimentació i depuració de coneixements tècnics i teòrics sobre l'enorme paleta de possibilitats timbriques que ens ofereix la guitarra, ja sigui elèctrica, clàssica, acústica o flamenca. L'objectiu principal d'aquest treball és el d'atorgar al lector una gamma el més completa possible d'eines que li ajudin a comprendre les condicionants del so de l'instrument, per així ajudar‐ho en la cerca personal d'aquesta guitarra “perfecta” o en defecte d'això, per orientar‐ho per trobar i personalitzar la que més se li apropi.

Influencia del contenido de oxigeno sobre la ductilidad del hierro de granos ultra finos obtenido por compactación en caliente

Sabiendo que las propiedades mecánicas de un metal están gobernadas por sumicroestructura y más precisamente por su tamaño de grano, la industria busca desarrollarmateriales con un tamaño de grano nanométrico que tengan comportamientos mecánicosinteresantes: alto limite elástico y ductilidad aceptable.Este proyecto trata de la influencia del oxigeno sobre un material nanoestructurado obtenidopor compactación en caliente de polvo molido de hierro. Con este objetivo, se ha realizadodos polvo de hierro conteniendo cada uno una concentración en oxigeno diferente (0.238 y0.634% másico). Se los han compactado a diferentes temperaturas (575, 600, 625y 650°C).Se ha realizado diferentes pruebas sobre los consolidados: medición de la densidad,dureza, determinación del tamaño de grano, resistencia mecánica y ductilidad medianteensayo de tracción.Las piezas consolidadas con un porcentaje bajo de carbono muestran una buena resistenciacon porcentajes de alargamiento bajos pero suficientes. Para las piezas con altoscontenidos de oxígeno, se ha demostrado que el oxigeno fragiliza el material formandoóxidos que ralentizan el crecimiento de grano a alta temperatura y que dificultan suconsolidación. De esta manera, estas piezas tienen una resistencia teórica mucho mayorpero rompen por rotura frágil.

Influencia del contenido de oxigeno sobre la ductilidad del hierro de granos ultra finos obtenido por compactación en caliente

Sabiendo que las propiedades mecánicas de un metal están gobernadas por sumicroestructura y más precisamente por su tamaño de grano, la industria busca desarrollarmateriales con un tamaño de grano nanométrico que tengan comportamientos mecánicosinteresantes: alto limite elástico y ductilidad aceptable.Este proyecto trata de la influencia del oxigeno sobre un material nanoestructurado obtenidopor compactación en caliente de polvo molido de hierro. Con este objetivo, se ha realizadodos polvo de hierro conteniendo cada uno una concentración en oxigeno diferente (0.238 y0.634% másico). Se los han compactado a diferentes temperaturas (575, 600, 625y 650°C).Se ha realizado diferentes pruebas sobre los consolidados: medición de la densidad,dureza, determinación del tamaño de grano, resistencia mecánica y ductilidad medianteensayo de tracción.Las piezas consolidadas con un porcentaje bajo de carbono muestran una buena resistenciacon porcentajes de alargamiento bajos pero suficientes. Para las piezas con altoscontenidos de oxígeno, se ha demostrado que el oxigeno fragiliza el material formandoóxidos que ralentizan el crecimiento de grano a alta temperatura y que dificultan suconsolidación. De esta manera, estas piezas tienen una resistencia teórica mucho mayorpero rompen por rotura frágil.

Influence of the pseudopotential on the properties of liquid rubidium at 315 K

The influence of the pseudopotential on both the structure and the self-diffusion of liquid rubidium at the melting point has been investigated by means of molecular-dynamics calculations. The model potential considered has been computed from the pseudopotential of Ashcroft, the dielectric function of Geldart and Vosko, and a Born-Mayer term. Four different values for the core radius which enters as input in the pseudopotential have been considered. In this way we have been able to observe and interpret the effect of this contribution on the properties of the liquid.

ZigBee/ZigBee PRO security assessment based on compromised cryptographic keys

Sensor networks have many applications in monitoring and controlling of environmental properties such as sound, acceleration, vibration and temperature. Due to limitedresources in computation capability, memory and energy, they are vulnerable to many kinds of attacks. The ZigBee specification based on the 802.15.4 standard, defines a set of layers specifically suited to sensor networks. These layers support secure messaging using symmetric cryptographic. This paper presents two different ways for grabbing the cryptographic key in ZigBee: remote attack and physical attack. It also surveys and categorizes some additional attacks which can be performed on ZigBee networks: eavesdropping, spoofing, replay and DoS attacks at different layers. From this analysis, it is shown that some vulnerabilities still in the existing security schema in ZigBee technology.

Mechanisms of interaction of therapeutic nanoparticles with cells

Nanoparticles (NPs) have gained a lot of interest in recent years due to their huge potential for applications in industry and medicine. Their unique properties offer a large number of attractive possibilities in the biomedical field, providing innovative tools for diagnosis of diseases and for novel therapies. Nevertheless, a deep understanding of their interactions with living tissues and the knowledge about their possible effects in the human body are necessary for the safe use of nanoparticulate formulations. The aim of this PhD project was to study in detail the interactions of therapeutic NPs with living cells, including cellular uptake and release, cellular localization and transport across the cell layers. Moreover, the effects of NPs on the cellular metabolic processes were determined using adapted in vitro assays. We evaluated the biological effect of several NPs potentially used in the biomedical field, including titanium dioxide (Ti02) NPs, 2-sized fluorescent silica NPs, ultrasmall superparamagnetic iron oxide (USPIO) NPs, either uncoated or coated with oleic acid or with polyvinylamine (aminoPVA) and poly(lactic-co-glycolic acid) - polyethylene-oxide (PLGA-PEO) NPs. We have found that the NPs were internalized by the cells, depending on their size, chemical composition, surface coating and also depending on the cell line considered. The uptake of aminoPVA-coated USPIO NPs by endothelial cells was enhanced in the presence of an external magnetic field. None of the tested USPIO NPs and silica NPs was transported across confluent kidney cell layers or brain endothelial cell layers, even in the presence of a magnetic field. However, in an original endothelium-glioblastoma barrier model which was developed, uncoated USPIO NPs were directly transferred from endothelial cells to glioblastoma cells. Following uptake, Ti02 NPs and uncoated USPIO NPs were released by the kidney cells, but not by the endothelial cells. Furthermore, these NPs induced an oxidative stress and autophagy in brain endothelial cells, possibly associated with their enhanced agglomeration in cell medium. A significant DNA damage was found in brain endothelial cells after their exposure to TiO2NPs. Altogether these results extend the existing knowledge about the effects of NPs on living cells with regard to their physicochemical characteristics and provide interesting tools for further investigation. The development of the in vitro toxicological assays with a special consideration for risk evaluation aims to reduce the use of animal experiments. -Les nanoparticules (NPs) présentent beaucoup d'intérêt dans le domaine biomédical et industriel. Leurs propriétés uniques offrent un grand nombre de possibilités de solutions innovantes pour le diagnostique et la thérapie. Cependant, pour un usage sûr des NPs il est nécessaire d'acquérir une connaissance approfondie des mécanismes d'interactions des NPs avec les tissus vivants et de leur effets sur le corps humain. Le but de ce projet de thèse était d'étudier en détail les mécanismes d'interactions de NPs thérapeutiques avec des cellules vivantes, en particulier les mécanismes d'internalisation cellulaire et leur subséquente sécrétion par les cellules, leur localisation cellulaire, leur transport à travers des couches cellulaires, et l'évaluation des effets de NPs sur le métabolisme cellulaire, en adaptant les méthodes existante d'évaluation cyto-toxico logique s in vitro. Pour ces expériences, les effets biologiques de nanoparticules d'intérêt thérapeutique, telles que des NPs d'oxyde de titane (TiO2), des NPs fluorescents de silicate de 2 tailles différentes, des NPs, d'oxyde de fer super-para-magnétiques ultra-petites (USPIO), soit non- enrobées soit enrobées d'acide oléique ou de polyvinylamine (aminoPVA), et des NPs d'acide poly(lactique-co-glycolique)-polyethylene-oxide (PLGA-PEO) ont été évalués. Les résultats ont démontré que les NPs sont internalisées par les cellules en fonction de leur taille, composition chimique, enrobage de surface, et également du type de cellules utilisées. L'internalisation cellulaire des USPIO NPs a été augmentée en présence d'un aimant externe. Aucune des NPs de fer et de silicate n'a été transportée à travers des couches de cellules épithéliales du rein ou endothéliales du cerveau, même en présence d'un aimant. Cependant, en développant un modèle original de barrière endothélium-glioblastome, un transfert direct de NPs d'oxyde de fer de cellule endothéliale à cellule de glioblastome a été démontré. A la suite de leur internalisation les NPs d'oxyde de fer et de titane sont relâchées par des cellules épithéliales du rein, mais pas des cellules endothéliales du cerveau. Dans les cellules endothéliales du cerveau ces NPs induisent en fonction de leur état d'agglomération un stress oxydatif et des mécanismes d'autophagie, ainsi que des dommages à l'ADN des cellules exposées aux NPs d'oxyde de titane. En conclusion, les résultats obtenus élargissent les connaissances sur les effets exercés par des NPs sur des cellules vivantes et ont permis de développer les outils expérimentaux pour étudier ces effets in vitro, réduisant ainsi le recours à des expériences sur animaux.

Planta de triturat i classificat de sulfat de bari

Aquest projecte es du a terme amb la intenció de satisfer les necessitats d’ampliació de l’empresa MinProcess S.A dedicada al processat de minerals, principalment a la fabricació de Sulfat de Bari en pols.Un dels principals usos del Sulfat de Bari micronitzat és troba actualment a l’industria petrolera, on un80% de la producció mundial, s’utilitza en els processos de perforació com a mescla fluida per tal d’evitarexplosions originades per les friccions o per la presència de bosses de gas. La gran demanda d’aquestproducte a escala mundial comporta que les empreses productores s’equipin amb les instal∙lacions i lesinfraestructures necessàries per tal de cobrir les necessitats reals del mercat amb màxima competitivitat.L’empresa Min Process S.A dedicada a l’extracció i micronització de minerals, actualment disposa d’unesinstal∙lacions de 50.000m² destinades a produir 100.000 tones anuals de sulfat de bari micronitzatmitjançant diferents processos. El primer procés, es basa en una trituració o reducció de la granulometriade les partícules provinents dels jaciments i una posterior classificació o separació de les partícules demineral en funció de la seva mida. Seguidament, s’apliquen processos de concentrat i rentat ambl’objectiu de separar les impureses que acompanyen a la matèria prima, ja sigui a través de processos deconcentració gravimètrica, separacions magnètiques o triatges. Finalment, les últimes etapes deproducció es basen en processos d’assecatge i trituracions ultrafines a través de molins que transformenels minerals en partícules micromètriques o en forma de pols.Els equips dels que disposa actualment per assolir la producció requerida són molt rudimentaris i poceficients, amb l’existència d’una gran mancança sobretot en el primer procés de triturat i classificat, on nos’aconsegueix obtenir una mida de partícula òptima i suficientment controlada que garanteixi unaproducció constant i de qualitat, influint directament a una pèrdua d’eficiència dels processos posteriors.L’elevada competitivitat del mercat comporta que l’empresa realitzi una inversió per tal d’augmentar laproducció anual a 200.000 tones i millorar l’eficiència dels processos de fabricació, equipant‐se així, ambunes instal∙lacions de 61.000 m² d’envergadura total.El projecte té per finalitat dissenyar el procés adient per aconseguir una produccióconstant, òptima i eficient de l’etapa de triturat i classificat. En segon lloc, es dissenya una nova planta detriturat i classificat situada de forma annexa a la fàbrica existent i es redacten els documents necessarisper a procedir a l’execució de la construcció d’aquesta planta