Relação dos sistemas de reparo de DNA em Escherichia coli K-12 com resistência a antibióticos, características adesivas e formação de biofilme

As espécies reativas de oxigênio (ERO) são geradas durante o metabolismo celular normal e podem produzir vários danos oxidativos no DNA, tais como lesões nas bases nitrogenadas ou sítios apurínico/apirimidínico (AP). Essas lesões podem acarretar acúmulo de sítios de mutações, caso esses danos não sejam reparados. Entretanto, as bactérias possuem vários mecanismos de defesa contra as ERO que desempenham um importante papel na manutenção da fisiologia. O objetivo deste trabalho foi o de avaliar se sistemas enzimáticos, como o reparo por excisão de bases (BER), sistema SOS e SoxRS, interferem em respostas como a sensibilidade aos antibióticos, aderência das células bacterianas a superfícies bióticas ou abióticas e formação de biofilme. Os mutantes utilizados no presente estudo são todos derivados de Escherichia coli K-12 e os resultados obtidos mostraram que, dos mutantes BER testados, o único que apresentou diferença no perfil de sensibilidade aos antimicrobiamos em relação à cepa selvagem (AB1157) foi o mutante xthA- (BW9091), deficiente em exonuclease III. No teste de aderência qualitativo realizado com linhagem de células HEp-2 (originária de carcinoma de laringe humana) foi observado que onze cepas da nossa coleção, apresentaram um padrão denominando like-AA, contrastando com o que era esperado para as cepas de E. coli utilizadas como controle negativo, que apresentam aderência discreta sem padrão típico. A aderência manose-sensível via fímbria do tipo I avaliada nesse estudo mostrou que essa fimbria, possui um papel relevante na intensidade da aderência e filamentação nessas cepas estudas. A filamentação é uma resposta SOS importante para que o genoma seja reparado antes de ser partilhado pelas células filhas. Além disso, com relação à formação de biofilme, oito cepas apresentaram um biofilme forte sendo que essa resposta não foi acompanhada pelo aumento da intensidade de filamentação. Nossos resultados em conjunto sugerem o envolvimento de estresse oxidativo na definição de parâmetros como sensibilidade a antimicrobianos, padrão e intensidade de aderência, filamentação e formação de biofilme nas amostras de E. coli K-12 avaliadas neste trabalho. Sugerimos que a aderência gera estresse oxidativo causando danos no DNA, o que leva a indução do sistema SOS resultando na resposta de filamentação observada.

Desarrollo de sistemas de guiado en direcciones estacionarias basados en brújulas mecánicas

[ES]El South Pointing Chariot es un antiguo mecanismo de origen chino usado en sus inicios como instrumento de orientación, siendo su principal característica la existencia de un punto que siempre tiene velocidad angular absoluta nula. Tomando sus fundamentos como base, es posible realizar sistemas de guiado en direcciones estacionarias con múltiples aplicaciones en la actualidad, pudiendo usarse, por ejemplo, como sistema estabilizador. Para ello, debe realizarse su análisis cinemático, para comprender su funcionamiento, y comprobar que los resultados son correctos, pudiéndose hacer esto mediante un prototipo. La realización del prototipo engloba su diseño y posterior fabricación.

Diseño de un aerogenerador de muy baja potencia para la alimentación de sistemas eléctricos aislados

[ES]En este Proyecto se desarrolla el diseño y la optimización de un aerogenerador de muy pequeña potencia enfocado a alimentar sistemas eléctricos aislados; concretamente, un sistema de iluminación. Se analizan todos los componentes del sistema aerogenerador, comparando las diversas alternativas posibles y eligiendo soluciones sencillas, baratas y eficientes para cada uno de ellos. Asimismo, se lleva a cabo un primer dimensionamiento de los mismos. El esfuerzo de diseño se ha centrado en las palas, por considerarse el componente más crítico y menos normalizado. Se han estudiado herramientas para su análisis detallado y su optimización desde el punto de vista aerodinámico, y éstas han sido implementadas en Matlab. Esto ha permitido generar un diseño óptimo ajustado a las necesidades del sistema. Asimismo, se han realizado las correspondientes tareas de planificación, analizado los múltiples beneficios de tipo técnico, económico, social y ambiental que la ejecución del presente Proyecto reportará, haciendo una programación completa del mismo y un análisis de los costes que supondrá.

Design strategies for ultra-high efficiency photovoltaics

While concentrator photovoltaic cells have shown significant improvements in efficiency in the past ten years, once these cells are integrated into concentrating optics, connected to a power conditioning system and deployed in the field, the overall module efficiency drops to only 34 to 36%. This efficiency is impressive compared to conventional flat plate modules, but it is far short of the theoretical limits for solar energy conversion. Designing a system capable of achieving ultra high efficiency of 50% or greater cannot be achieved by refinement and iteration of current design approaches.

This thesis takes a systems approach to designing a photovoltaic system capable of 50% efficient performance using conventional diode-based solar cells. The effort began with an exploration of the limiting efficiency of spectrum splitting ensembles with 2 to 20 sub cells in different electrical configurations. Incorporating realistic non-ideal performance with the computationally simple detailed balance approach resulted in practical limits that are useful to identify specific cell performance requirements. This effort quantified the relative benefit of additional cells and concentration for system efficiency, which will help in designing practical optical systems.

Efforts to improve the quality of the solar cells themselves focused on the development of tunable lattice constant epitaxial templates. Initially intended to enable lattice matched multijunction solar cells, these templates would enable increased flexibility in band gap selection for spectrum splitting ensembles and enhanced radiative quality relative to metamorphic growth. The III-V material family is commonly used for multijunction solar cells both for its high radiative quality and for the ease of integrating multiple band gaps into one monolithic growth. The band gap flexibility is limited by the lattice constant of available growth templates. The virtual substrate consists of a thin III-V film with the desired lattice constant. The film is grown strained on an available wafer substrate, but the thickness is below the dislocation nucleation threshold. By removing the film from the growth substrate, allowing the strain to relax elastically, and bonding it to a supportive handle, a template with the desired lattice constant is formed. Experimental efforts towards this structure and initial proof of concept are presented.

Cells with high radiative quality present the opportunity to recover a large amount of their radiative losses if they are incorporated in an ensemble that couples emission from one cell to another. This effect is well known, but has been explored previously in the context of sub cells that independently operate at their maximum power point. This analysis explicitly accounts for the system interaction and identifies ways to enhance overall performance by operating some cells in an ensemble at voltages that reduce the power converted in the individual cell. Series connected multijunctions, which by their nature facilitate strong optical coupling between sub-cells, are reoptimized with substantial performance benefit.

Photovoltaic efficiency is usually measured relative to a standard incident spectrum to allow comparison between systems. Deployed in the field systems may differ in energy production due to sensitivity to changes in the spectrum. The series connection constraint in particular causes system efficiency to decrease as the incident spectrum deviates from the standard spectral composition. This thesis performs a case study comparing performance of systems over a year at a particular location to identify the energy production penalty caused by series connection relative to independent electrical connection.

Acceleration of ultra-thin electron layer.Analytical treatment compared with 1D-PIC simulation

In this paper, we apply an analytical model [V.V. Kulagin et al., Phys. Plasmas 14, 113101 (2007)] to describe the acceleration of an ultra-thin electron layer by a schematic single-cycle laser pulse and compare with one-dimensional particle-in-cell (1D-PIC) simulations. This is in the context of creating a relativistic mirror for coherent backscattering and supplements two related papers in this EPJD volume. The model is shown to reproduce the 1D-PIC results almost quantitatively for the short time of a few laser periods sufficient for the backscattering of ultra-short probe pulses.

Estudo do efeito magnetocalórico em sistemas magnéticos com terras raras

O efeito magnetocalórico, base da refrigeração magnética, é caracterizado por duas quantidades: a variação isotérmica da entropia (ΔST) e a variação adiabática da temperatura (ΔTS); que são obtidas sob variações na intensidade de um campo magnético aplicado. Em sistemas que apresentam anisotropia magnética, pode‐se definir o efeito magnetocalórico anisotrópico, o qual, por definição, é calculado sob variações na direção de aplicação de um campo magnético cuja intensidade mantém‐se fixa, e é caracterizado por duas quantidades: a variação anisotrópico‐isotérmica da entropia (ΔSan) e a variação anisotrópico‐adiabática da temperatura (ΔTan). O efeito magnetocalórico e o efeito magnetocalórico anisotrópico foram estudados nos compostos intermetálicos formados por terras e outros materiais não magnéticos: RNi2, RNi5, RZn e Gd1‐nPrnAl2. Os cálculos foram feitos partindo de hamiltonianos modelo que incluem as interações de troca, Zeeman, de campo cristalino e quadrupolar.

Caracterización térmica de sistemas de cobertura vegetal para edificios

[ES]La caracterización térmica de una fachada vegetal es una tarea difícil que requiere un nivel de certeza y predicción realista de modelos en situaciones exteriores dinámicas. El estudio teórico de elementos constructivos complejos no asemeja la realidad, por lo que para obtener la correcta caracterización es necesario ensayar dichos elementos y analizar los datos obtenidos. Para ello se utilizan las células de ensayo PASLINK y el entorno informático LORD. A través de ellos, se obtiene la transmitancia térmica dinámica de la fachada vegetal ensayada en condiciones exteriores reales.

Análisis comparativo de alternativas o soluciones de sistemas estructurales en acero y madera para marquesinas de aparcamiento

[ES]En este trabajo se hace un análisis y una comparación de las diferentes formas estructurales que puede adoptar una marquesina de aparcamiento, principalmente estructuras hechas en madera y acero. Para la realización del citado análisis se han valorado las ventajas y desventajas de los materiales, funcionalidad, mantenimiento, estética, dificultad de ejecución y economicidad, realizándose asimismo un diseño de marquesina utilizando uno u otro de los materiales citados. Para la ejecución de la marquesina, se formula un diseño que cumplimente los condicionantes de funcionalidad del elemento. A su vez, se analiza, parte por parte, todo el sistema estructural, empezando por determinar las acciones que van a aparecer y deberán ser transmitidas al terreno. Una vez obtenidos los esfuerzos que se han de transmitir, se formula una hipótesis de calidad del terreno de cimentación, con el fin de determinar las características de la cimentación. Previamente se realiza un predimensionado del sistema estructural, para cuyo cálculo se ha utilizado el programa informático Tricalc. Obtenidas las dimensiones exactas y los detalles constructivos para cada una de las opciones de materiales a analizar (madera y acero), se evalúa económicamente cada diseño obtenido, para determinar la solución más económica y rentable desde el punto de vista, por ejemplo del montaje y desmontaje, así como por el mantenimiento. Además de las funciones estructurales, también se analiza la adaptación al entorno de la madera y el acero.

Estudo do envelhecimento de poliuretanos aplicados na indústria de petróleo

A indústria do petróleo é um dos setores com maior número de sistemas produtivos empregando alta tecnologia. O Brasil é mundialmente renomado como um líder na extração de petróleo, em águas profundas e ultraprofundas. Dentro da cadeia produtiva, grande parte do petróleo e do gás produzido é escoado através de dutos flexíveis que conectam os poços de produção com as plataformas. Existem dois segmentos dessas linhas que recebem diferentes denominações de acordo com o seu local de aplicação. Quando estão apoiadas sobre o fundo do mar, em condição de serviço estático, são denominados flowlines e quando se elevam do fundo do mar até a plataforma, em condição de serviço dinâmico, são denominados risers. Os tubos projetados para aplicações dinâmicas são dotados de bends stiffeners, componentes com formato cônico e, em geral, de base uretânica que têm a função de fornecer uma transição de rigidez suave entre a estrutura dos tubos flexíveis e a extremamente rígida, à plataforma, não permitindo que este componente infrinja seu raio mínimo de operação. A adequada compreensão dos enrijecedores de curvatura e do material empregado em sua fabricação vem se tornando cada vez mais importante na indústria devido à sua crescente utilização, bem como à ocorrência de falhas que vem sendo constatada nos últimos anos. Este trabalho abordou a variação das propriedades mecânicas de poliuretanos pela ação da hidrólise, calor e pela ação dos raios-UV por envelhecimento acelerado, assim como variação de massa, considerando que esses materiais são projetados para uma vida útil superior a vinte anos para trabalhos imersos em meio aquoso.

Estudio de criterios de planificación de redes DVB-T2 en la banda VHF

[ES]El estándar de radiodifusión de televisión digital terrestre DVB-T (Digital Video Broadcasting - Terrestrial) es uno de los estándares más extendidos en todo el mundo. Su sucesor, DVB-T2, ha sido desplegado en 24 países y adoptado por otros 32 a lo largo de los últimos cinco años. Este despliegue ha coincidido con el rápido desarrollo de la telefonía móvil, con la que comparte la banda UHF. Debido a las limitaciones del espectro, es necesario estudiar la posibilidad de ofrecer los servicios de DVB-T2 en la banda VHF. El objetivo de este trabajo de fin de grado es estudiar los criterios de planificación de las redes DVB-T2 en la banda VHF. Para ello se analizan las áreas afectadas por el cambio de banda, como son la estimación del campo eléctrico, los características de los componentes de transmisión y recepción de la señal y los parámetros estándar. Además, se calculan las intensidades mínimas de campo y los alcances máximos de cobertura para diferentes configuraciones.

Análisis de las interferencias de emisiones LTE sobre servicios DVB-T

[ES]Con la llegada de las tecnologías digitales y los nuevos sistemas de compresión, la misma información puede ser transmitida en menor espacio. Además, el uso de las tecnologías móviles está evolucionando considerablemente, aportando numerosos beneficios. Es esto lo que ha motivado la liberación del espectro radioeléctrico en la banda de 800 MHz para la convivencia del servicio de radiodifusión y el de comunicaciones móviles en bandas adyacentes. Mediante la realización de este proyecto se estudiará el comportamiento de ambos sistemas, para lo que se obtendrán valores de relaciones de protección y umbrales de sobrecarga.

Diseño de un reflectoarray en banda L

[ES]En este documento se tratará de recopilar toda la información y documentación que ha sido necesaria para la correcta elaboración del proyecto que estamos llevando a cabo. El objetivo final del mismo consiste en el diseño y análisis de un reflectoarray que trabaje en banda L, pero cuyo diseño sea adaptable a otras bandas de funcionamiento existentes. Estará destinado a la transmisión de una señal de modo que resulte un sistema que optimice tanto rendimiento como coste. Para ello, en este documento se recogen aspectos como: análisis teórico de funcionamiento, resultados de simulaciones, planificación de tareas, etcétera, es decir, todo lo necesario para finalizar con éxito el proyecto, logrando los objetivos previamente establecidos.

Ultra-slow atomic beam generation by velocity selective resonance

We describe a method to generate an ultra-slow atomic beam by velocity selective resonance (VSR). A VSR experiment on a metastable helium beam in a magnetic field is presented and the results show that the transverse velocity of the defected beam can be cooled and precisely controlled to less than the recoil velocity, depending on the magnitude of the magnetic field. We extend this idea to a cold atomic cloud to produce an ultra-slow Rb-87 beam that can be used as a source of an atomic fountain clock or a space clock.