Materials porosos per liofilització: els liogels

En aquest treball sobre materials porosos obtinguts per liofilització, s’ha demostrat que es poden produir materials anàlegs als aerogels de sílice mitjançant un procés de congelació i posterior sublimació. Malgrat les dificultats que es presenten en el procés de congelació, s’ha aconseguit un nou producte que hem denominat LIOGELS (per diferenciar-los dels aerogels) amb més o menys graus de monoliticitat segons la composició i el procés realitzat. S’han estudiat diversos sistemes de congelació, principalment amb nitrogen líquid i en la cambra del liofilitzador a -80ºC, però també s’han comparat els resultats de congelacions de gels amb tert-butanol a 12ºC (el tert-butanol fon a 25,69ºC). S’han sintetitzat diferents tipus de gels, de cara a la seva liofilització posterior. Alguns dels gels s’han deixat assecar amb molta cura i molt lentament per produir xerogels monolítics, amb l’objectiu de comparar les estructures dels aerogels, els xerogels i els nous liogels produïts en aquest treball. Per tal d’aconseguir líquids de rentat que al congelar no trenquessin l’estructura, s’han buscat les mescles idònies de dissolvents (que no canviessin de volum al congelar). S’ha instal·lat un equip de liofilització a l’Icmab, que s’ha utilitzat per elaborar les mostres estudiades. L’equip de liofilització té fonamentalment dos modes de funcionament: sublimació a través d’un "manifold" i dins d’una cambra amb safates. Per a la caracterització de les mostres dels nous materials obtinguts, s’ha utilitzat l’equip BET, i els equips de microscòpia electrònica SEM i TEM de l’ICMAB. S’han avaluat els resultats obtinguts amb l’equip de porosimetria (BET) i s’han analitzat les fotografies del SEM i del TEM, fent les oportunes comparacions entre aerogels i liogels, i entre aquests i els xerogels.

Internet com a laboratori virtual dins de l'ensenyament d'Enginyeria de Materials

L’objectiu principal d’aquest projecte és seleccionar i exposar una sèrie de recursos disponibles a Internet, que permetin complementar o facilitar l’aprenentatge dels continguts de la titulació d’Enginyeria de Materials. Al llarg del treball es presenten un total de 124 animacions de diferents temàtiques. La majoria d’elles provenen de pàgines web d’universitats i centres involucrats en l’estudi de materials. També s’exposa una animació d’elaboració pròpia, així com el fonament teòric en què es basa. Cal destacar que l’ús d’applets en l’ensenyament d’Enginyeria de Materials no implica una despesa econòmica extra, i que està d’acord amb les directrius de generar els mínims residus i de fomentar la reducció en origen, establertes en el Pla d’Acció Local per a la Sostenibilitat de la UAB. Gràcies també a la facilitat d’ús, els applets tenen un futur prometedor en l’ensenyament de moltes matèries.

Prototipo de sistema metálico modular

Nou sistema modular basat en materials metàl·lics i compostos, dissenyats específicament per a alt grau d'accessibilitat física, temporal o permanent, a llocs d'accés limitat i per a facilitar la visita durant restauracions, així com les visites quotidianes a través de plataformes de sustentació de paviments

DUGi, portal d'accés als materials en obert de la UdG

Desprès d'un cert temps de rodatge amb els tres repositoris institucionals de la UdG: DUGiDocs, DUGiMedia i DUGiFonsEspecials, haver-los migrat a la versió 1.5.2 de Dspace, i millorat les prestacions que ens permet el programari, ha arribat el moment de millorar l'eina que ens permet fer que el DUGi sigui un portal útil des del punt de vista de la usabilitat, visibilitat i difusió dels materials que es poden consultar als diferents repositoris.

Accés i Recuperació de Continguts en Líni@ (ARC@) : la gestió dels materials docents a la UOC

Arc@ té per objectiu millorar el procés d'aprenentatge de l'estudiant i facilitar l'eficiència en els processos de gestió docent i de continguts. Amb independència de la ubicació del material docent, s'han establert mecanismes en XML que permeten importar/exportar la informació des dels diferents aplicatius existents, indexar i organitzar aquesta informació per a la seva transformació i tractament posterior.

Estudios de aplicabilidad, viabilidad y validación del prototipo de estructura metálica modular

Nou sistema modular basat en materials metàl·lics i compostos, dissenyats específicament per a alt grau d'accessibilitat física, temporal o permanent, a llocs d'accés limitat i per a facilitar la visita durant restauracions, així com les visites quotidianes a través de plataformes de sustentació de paviments

Dipòsit i caracterització de capes primes orgàniques de P3HT:PCBM per a aplicacions fotovoltaiques

En un món on el ritme de la societat actual ens ha portat a considerar les energies enovables com a prioritat vital i necessària i en el que es preveu que la demanda energètica augmenti un 50% fins al 2030, l'interès en la recerca de materials emiconductors orgànics per aplicacions de captura solar, ha assolit un potencial enorme de cara al futur. Molts són el avantatges que presenten aquest tipus de materials en front als seus homòlegs inorgànics. La facilitat de fabricació, la utilització de materials més econòmics i amb menys impacte ambiental, així com la possibilitat de produir dispositius flexibles, són algunes de les atractives aracterístiques que presenten aquests materials. No obstant, certs inconvenients om les baixes eficiències energètiques dels dispositius, i la inestabilitat ambiental ue es tradueix en un temps de vida molt reduït, fan que encara s'hagi d'invertir sforç per aconseguir que aquests materials puguin ser utilitzats en el camp de la aptura d'energia solar. El material més prometedor fins a data d'avui és el P3HT:PCBM. Es tracta d'un sistema polímer:molècula lleugera, on el P3HT actua com a component donador del sistema i el PCBM actua com a component acceptor. Les propietats optoelectròniques i eficiències energètiques de combinats orgànics P3HT:PCBM epèn en gran mesura de la seva morfologia i microestructura. Paràmetres com la proporció entre els components, el dissolvent utilitzat en la dissolució, així com 'aplicació de determinats tractaments tèrmics afecten de forma crítica a la seva orfologia. Durant el present treball s'han utilitzat diverses tècniques de caracterització per a estudiar determinades propietats que presenten aquest tipus de aterials. Entre les tècniques experimentals utilitzades hi trobem la microscòpia FM, l'espectroscòpia Raman i la conductimetria AFM o current sensing AFM CS-AFM). Els experiments en temps real durant l'escalfament de capes primes 3HT:PCBM, mostren que el P3HT pateix una cristal·lització al voltant dels 140ºC, permetent el reordenament de les molècules i un millor solapament del sorbitals [pi]-[pi]*, que resulta en un increment del transport de forats a través de la fase donadora del material. Paralel·lament, entre els 80-120ºC, el material també presenta determinats canvis tant en el comportament dels enllaços, com en la cristal·linitat del material, provocant una quasi transició de fase que atribuïm a la transició vitrea del material. Per altra banda, experiments amb conductimetria AFM realitzats en sistemes P3HT:HDPE mostren un signicatiu augment en la eva estabilitat ambiental, que es tradueix en un augment del temps de vida, sense una pèrdua considerable en els seus valors de conducció. Tot i la combinació del P3HT amb proporcions de polímers aïllants de fins al 80%, el sistema és capaç de no perdre la capacitat de transport gràcies a la formació de fases i dominis rics en P3HT. El present treball posa de manifest que ens trobem davant d'una tecnologia emergent i que nous estudis i esforços en la recerca d'aquest tipus materials és fonamental per aconseguir nous resultats i posicionar als materials semiconductors orgànics com una alternativa viable en el camp dels dispositus fotovoltaics. Assumint dades procedents de la tecnologia actual utilitzada en aquest tipus de materials, estudis i avaluacions ambientals i econòmiques mostren que petits increments tant en les eficiències com en el temps de vida de dispositius basats en aterials orgànics, posicionarien a aquest material com a alternativa totalment viable en el mercat fotovoltaic d'un futur proper.

Avaluació de la capacitat de segrest de carboni d'un sòl restaurat amb fangs de depuradora: paper de les propietats físiques del sòl

S’ha estudiat el grau de protecció física del carboni dins d’agregats de diferents mides en un sòl d’una pedrera restaurada fa 17 anys amb terres adobades amb fangs de depuradora, i s’ha interpretat el seu paper en el context del segrest de carboni en el sòl. La metodologia aplicada es basa en la d’humitejament ràpid dels agregats del sòl per immersió en aigua (Le Bissonnais, 1996), que simula l’estabilitat d'un sòl sec que es veu sotmès a processos tals com la inundació local o saturació ràpida. També s’ha determinat la quantitat de carboni oxidable present en els agregats del sòl amb el mètode de Nelson i Sommers (1982). Els resultats han mostrat que l’adobat amb fangs de depuradora contribueix a augmentar el contingut de carboni orgànic en els agregats del sòl i n’estimula el segrest a mitjà termini (unes 10 tones ha-1 en 17 anys), aportant estabilitat al sòl i protegint físicament el carboni orgànic dins dels agregats de mida major (5-2 mm). A més s’ha constatat que per determinar l’estabilitat del carboni segrestat en el sòl cal conèixer com es distribueix entre les diferents mides d’agregats. Finalment, l’augment del segrest de carboni en el sòl propiciat per l’aplicació dels fangs de depuradora li dóna més capacitat per fixar CO2 atmosfèric.

Determinació de compostos orgànics contaminants en aigües residuals industrials

La determinació de compostos orgànics contaminants en aigües residuals d’origen urbà i industrial és un tema que ha suscitat un creixent interès, tant des del punt de vista del problema mediambiental que es deriva de l’abocament d’aquestes aigües al medi aquàtic públic com des de la perspectiva de reutilització de les aigües tractades en processos industrials. La majoria d’aquests contaminants no s’eliminen completament en plantes de tractament d’aigües convencionals, pel que s’han de controlar. Aquest fet implica desenvolupar nous processos de tractament que permetin millorar l'eficiència de l'eliminació de les plantes de tractament convencionals. Per tal d'investigar la presència d'aquests compostos contaminants a baixes concentracions és necessari desenvolupar nous mètodes analítics altament sensibles. En el nostre projecte s'han desenvolupat diferents mètodes analítics per determinar compostos orgànics contaminants en aigües residuals provinents de plantes de tractament d'aigües industrials, urbanes i plantes potabilitzadores, utilizant principalment la microextracció en fase sòlida (SPME) seguida de la cromatografia de gasos acoblada a un espectròmetre de masses (GC-MS). S'ha estudiat la presència de diferents famílies de compostos en aquestes aigües, com són: ftalats, amines alifàtiques primàries i nitrosamines. A més a més, s'han desenvolupat mètodes analítics per determinar amines alifàtiques primàries en llots actius provinents de diferents tipus de plantes de tractament d'aigües i plantes potabilitzadores.

Propietats protectores de la lipoproteïna de alta densitat (HDL) sobre l'acció inflamatòria de la lipoproteïna de baixa densitat electronegativa (LDL(-)) en monòcits humans

Electronegative low-density lipoprotein (LDL(-)) is a modified fraction of LDL present in peripheral blood whose proportion is elevated in subjects with increased cardiovascular risk. LDL(-) has been shown to have an inflammatory effect on human endothelial cells and mononuclear blood cells. On the other hand, high-density lipoprotein (HDL) is known to have a protective effect against cardiovascular disease, partly mediated by its anti-inflammatory properties. The objective of the current work is to study the putative protective properties of HDL towards the inflammatory effect of LDL(-) in human monocytes, in order to elucidate the mechanisms behind their interaction. Total LDL and HDL were isolated by ultracentrifugation and LDL(-) was obtained from total LDL by anion exchange chromatography. HDL and LDL(-) were incubated together and then re-isolated, and their characteristics were compared to those of untreated lipoproteins. The inflammatory activity of the lipoproteins was determined by incubating monocytes with lipoproteins and measuring cytokine release from the cultured monocytes. The biochemical composition and electrophoretic mobility of the lipoproteins were also determined before and after their interaction. Incubation of HDL with LDL(-) reduced the inflammatory effect of LDL(-) and, in turn, HDL gained inflammatory properties. This indicates a transfer of inflammatory potential taking place during the interaction of LDL(-) and HDL. Additionally, LDL(-) lost non-esterified fatty acids (NEFAs) while HDL gained the same. We conclude that a transfer of NEFAs takes place between LDL(-) and HDL. These observations suggest that NEFAs play a role in the inflammatory effect mediated by LDL(-).

Estudi dinàmic i manipulació de fluxos en monocapes de Langmuir de molècules fotosensibles

Durant el període de gaudiment de la beca, des del dia 9 de març del 2007 fins el dia 8 de març del 2010, s’han dut a terme diferents tipus d’experiments amb sistemes bidimensionals com són les monocapes de Langmuir. Inicialment es va començar per l’estudi i la caracterització d’aquests sistemes experimentals, tant en repòs com en dinàmic, com és l’estudi de la reposta col•lectiva molecular de dominis d’un azoderivat fotosensible al rotar el pla de polarització mentre es mante sota il•luminació constant i els estudis de sistemes bidimensionals al collapse que es poden relacionar a les propietats viscoplàstiques dels sòlids. Una altra via d’estudi és la reologia d’aquests sistemes bidimensionals quan flueixen a través de canals. Arrel del sistema experimental més simple, una monocapa fluint per un canal, s’ha observat i estudiat l’efecte coll d’ampolla. Un cop assolit i estudiat el sistema més senzill, s’han aplicat tècniques més complexes de fabricació per fotolitografia per fer fluir monocapes de Langmuir per circuits on hi ha un gran contrast de mullat. Un cop aquests circuits es van implementar satisfactòriament en un sistema pel control de fluxos bidimensionals, es posen de manifest les possibles aplicacions futures d’aquests sistemes per l’estudi i el desenvolupament de la microfluídica bidimensional.

Materials web de fiscalitat enfocats per competències per a fomentar l'aprenentatge autònom

La finalitat principal del projecte consisteix en el disseny d'un material web mitjançant el qual els estudiants puguin anar desenvolupant i perfeccionant les diferents competències de les assignatures que conformen l'àrea de fiscalitat del Grau de Dret. Per a desenvolupar aquest material web s’ha fet servir la plataforma virtual Moodle. Concretament, el projecte s’ha centrat en una assignatura de fiscalitat del Grau de Dret, tot i que els resultats obtinguts són perfectament traslladables a qualsevol assignatura del Grau de Dret o postgrau en matèries jurídiques. El pla de treball del projecte ha consistit en desenvolupar un material web enfocat per competències, mitjançant les eines disponibles a la plataforma Moodle en una assignatura de fiscalitat i analitzar les seves possibilitats i característiques, especialment pel que fa a la planificació docent i l’avaluació de l’aprenentatge, així com comprovar el nivell de satisfacció dels estudiants mitjançant la realització d’unes enquestes.

Materials de construcció : de l'aula a l'obra : una experiència d'aprenentatge actiu en un entorn no presencial

L’estudi dels materials de construcció és una part fonamental de la formació de l’estudiantat en l’àmbit de la Enginyeria Civil. En aquest context, una part rellevant de les assignatures de Química de Materials i Materials de Construcció és aquella que fa referència als diversos mètodes d’assaig i procediments que ens permeten analitzar i estudiar les característiques d’un material. Per aquesta raó, és de gran importància que els alumnes puguin disposar d’unes determinades hores en les quals l’aprenentatge es realitza a través de la pràctica en el laboratori dels procediments estudiats a classe i la realització d’un informe posterior en el qual quedin reflectits els coneixements adquirits durant l’activitat en el laboratori. Malauradament, la realització de pràctiques en el laboratori du aparellades una sèrie de limitacions (espai, temps, utilització de reactius perillosos o instrumental sofisticat), que fan que el nombre d’activitats d’aquesta mena sigui necessàriament restringit. D'altra banda, l'estudi dels materials només es completa quan els coneixements adquirits a l'aula i al laboratori surten d'aquests àmbits i es confronten amb les situacions reals amb les quals es pot trobar un enginyer durant l'exercici de la seva professió. L'organització de visites a diverses instal·lacions al llarg del curs cobreix en part aquesta necessitat, tot i alguns inconvenients logístics (grups nombrosos, alumnes de mobilitat reduïda i altres). La finalitat d'aquest projecte ha estat posar en funcionament una dinàmica de treball que permeti a l'estudiantat aprofundir en el coneixement dels materials de construcció i el seu comportament en situacions reals amb les quals es trobarà en l'exercici de la seva professió. Aquesta metodologia es basa en l'ús de materials audiovisuals elaborats sota criteris d'adequació pedagògica i que responen a les demandes professionals del futur enginyer. Les possibilitats ofertes per un entorn virtual d'aprenentatge (tecnologia Moodle) permeten el disseny d'activitats que motivin l’autoaprenentatge de l’alumnat.

Institucions polítiques de Catalunya : creació de materials docents en suport digital que fomentin la interacció amb l'estudiant a partir de la visualització de conceptes

Amb una plantilla, hem elaborat uns materials docents -l'objecte d'estudi dels quals és l’Estatut d'Autonomia de Catalunya de 2006, des d'una perspectiva jurídica -, que corresponen fonamentalment a l’assignatura “Institucions Polítiques de Catalunya” de 4rt. curs de la llicenciatura de Dret de la UAB. Els materials s’han penjat al web http://www.institucionspolitiques.com. L' objectiu de l’acció docent ha estat consolidar una eina interactiva, que fomenti la creativitat i el treball cooperatiu de l’estudiant, que permeti un rol més actiu del professorat, i finalment, es faciliti l’adaptació docent a l’espai europeu d’educació superior. L’experiència s'ha completat amb l’ús del mètode bimodal -campus virtual de la UAB -, amb visites a institucions públiques i amb l’assistència periòdica com a públic a programes de televisió de continguts relacionats amb la matèria. La plantilla per a desenvolupar els diversos temes del programa ha estat la següent: 1.- Redacció del tema; 2.- Visualització de conceptes: quadres sinòptics, esquemes, gràfics; 3.-Bibliografia bàsica. 4.-Legislació i jurisprudència. 5.-Text reproduït. 6.-Qüestions.7.-Temes per al debat. 8.-Test. 9.-Materials complementaris audiovisuals. 10.-Enllaços útils a la xarxa. L'experiència s’ha desenvolupat els dos darrers cursos acadèmics: 2006/07 i 2007/08, i ha girat entorn de l'elaboració i aplicació dels materials elaborats. Ha estat teòrica i pràctica a la vegada. S'ha prestat especial atenció a la feina de l'alumnat fora de l'aula, amb el conseqüent estudi previ i col·laboració en l’elaboració de materials. Cal destacar també que hem aconseguit augmentar la participació de l'alumnat a l’aula, i d'aquesta manera el rol del professor ha esdevingut més dinàmic. Els materials han permès un fàcil i ràpid accés dels estudiants, amb l’objectiu de gaudir d’unes sessions presencials més interactives, i s'ha connectat la Universitat amb la societat, a més de desenvolupar actituds cíviques o de consciència de país en una matèria tan sensible com és l'estudi del dret públic de Catalunya.