onductivitat tèrmica i índex de refracció no lineal dels compostos KRE(WO4)2 (RE=Gd,Y, Yb and Lu)

Projecte de recerca elaborat a partir d’una estada al Max Born Institute for Nonlinear Optics and Short Pulse Spectroscopy entre setembre i desembre 2007. Els materials monocristal•lins tungstats dobles de potassi i terra rara, KRE(WO4)2, a partir d'ara KREW, són en l'actualitat un material competitiu com a material actiu per sistemes de làser d'estat sòlid. Aquests materials monoclínics són fàcils de dopar amb altres densitats de ions lantànid, Ln3+, i a més presenten unes seccions eficaces d'absorció i d'emissió, molt elevades. Dins d’aquesta família, destaca el KLuW; degut als seus millors resultats com a material làser. Durant aquesta estada d’un mes al laboratori Max Born de Berlin, s’han realitzat les mesures de conductivitat tèrmica d’aquest material, per tal de obtenir el seu tensor de segon ordre de conductivitat tèrmica. El bombeig òptic dels materials làser d’estat sòlid genera calor com a resultat de la termalització en els multiplets, de les relaxacions no-radiatives i de les absorcions residuals (defectes, impureses). Per tant, el coneixement de les propietats tèrmiques de qualsevol material actiu és essencial pel disseny de la cavitat làser i l’avaluació de la funció làser, especialment en règims d’altes potències(...)

Influència del context geològic i hidrogeològic en l'eficiència energètica dels sistemes geotèrmics de molt baixa entalpia

L’elevat consum energètic de les societats actuals, així com la impossibilitat de sostenir-lo a llarg termini implica la cerca de noves fonts d’energia. D’aquesta manera, en el camp de la climatització residencial, l’energia geotèrmica de molt baixa entalpia es posiciona com una alternativa als recursos energètics actuals. Així, els primers metres de subsòl presenten una temperatura adequada per al seu aprofitament calorífic, mitjançant els sistemes geotèrmics de bomba de calor. Si bé a nivell energètic, són sistemes, intrínsecament, molt eficients, el seu rendiment pot patir importants variacions davant dels canvis en les condicions del medi geològic i hidrogeològic. Especialment, els col·lectors de calor verticals, treballen, amb freqüència, en el si de les formacions hidrogeològiques. En aquest sentit, els canvis del nivell hidràulic i de la temperatura de l’aigua de l’aqüífer es manifesten amb variacions de la conductivitat tèrmica equivalent i del flux subterrani d’aigua, que alhora, aquestes, es tradueixen en alteracions del flux subterrani de calor. Davant d’aquest fet, l’avaluació quantitativa de l’efecte d’aquestes fluctuacions que es presenta en aquest treball mostra petites variacions del nivell hidràulic i de la temperatura de l’aigua comporten canvis molt notables en l’eficiència dels sistemes verticals de bomba de calor geotèrmica.

Un aspecte semàntic dels termes generals : la rigidesa

L'objectiu de la recerca és determinar quina és la noció de rigidesa més adient per als termes generals. Els termes generals són els que, per oposició als termes singulars, es poden aplicar a més d'un individu o exemplar, com per exemple 'tigre', 'aigua', 'bolígraf'. Des de Kripke es considera que alguns termes singulars, com els noms propis, són rígids. Un terme singular és rígid quan designa el mateix individu o objecte en tot món possible. Així 'Sòcrates' és un terme rígid perquè designa el mateix individu, Sòcrates, en tota circumstància contrafàctica. Kripke va proposar que alguns termes generals, com els termes de gènere natural, tals com 'aigua', 'calor' o 'tigre' també són rígids, però no va donar cap formulació precisa de la rigidesa per a termes generals. Des de llavors s'han proposat bàsicament dues concepcions de la rigidesa per a aquests termes: la que els considera designadors rígids i la que els considera aplicadors rígids. L'anàlisi de les dues concepcions pretén determinar quina és la millor comprensió de la rigidesa per a aquests termes, resultant la concepció dels aplicadors rígids indesitjable fonamentalment pels seus compromisos metafísics i allunyats de la semàntica.

Análisis del ciclo de vida de sistemas de tratamiento de aguas residuales: influencia de los materiales utilizados

En este proyecto se tiene como objetivo comparar una EDAR específica con otras tres, desde el punto de vista ambiental, y establecer diferentes alternativas. En particular, se ha evaluado la mejor alternativa en la obtención de energía eléctrica para la propia utilización de la planta de tratamiento de aguas residuales, a partir del biogás generado en el digestor en la línea de lodos. En este tipo de instalaciones, entre las alternativas tanto en su uso actual como en fase de desarrollo, el motor de cogeneración de electricidad y el calor es el más utilizado para obtener simultáneamente la electricidad necesaria para las instalaciones y el calor necesario para mantener el digestor de lodos a la temperatura de trabajo (36ºC aproximadamente). Las otras alternativas evaluadas en este estudio son las pilas de biogás de membrana electrolítica polimérica (en inglés Polymeric Electrolyte Membrane, PEM) y las pilas de óxidos sólidos (en inglés Solid Oxide Fuel Cells, SOFC) con una turbina de gas (sistema híbrido SOFC-GT). Por otro lado, se estudian las características de los materiales que componen los dispositivos MEC (microbial electrolysis cell) y las pilas PEM y SOFC, así como las ventajas e inconvenientes de usar estas nuevas tecnologías en el tratamiento de aguas residuales, así como la evaluación del impacto ambiental de la EDAR objeto de estudio, que se ha llevado a cabo utilizando el análisis de ciclo de vida (ACV). El ACV es una herramienta que permite comparar diferentes procesos o productos que tengan la misma función, y así evaluar la alternativa que conlleve una mejora en el medio ambiental. La metodología de ACV pretende evaluar en detalle el ciclo de vida completo de un producto o proceso. Un ACV se suele definir de tipo "cradle to grave" o "desde la cuna hasta la tumba" o bien de tipo "gate to gate", o "de puerta a puerta". En el primer caso el estudio analiza el ciclo de vida completo del sistema, dese el origen hasta el final, mientras que en el segundo caso el ACV no tiene en cuenta su disposición final (vertedero, reciclaje, etc.). Un estudio de ACV del primer tipo conlleva hacer un estudio muy detallado, que en la práctica puede resultar muy largo y laborioso por la dificultad de encontrar todos los datos necesarios. Por ello, muchos estudios de ACV que se encuentran en la literatura suelen ser del tipo "gate to gate". Además, hay que esablecer las fronteras del sistema a estudiar, ya que hay procesos que tienen muy poca contribución a las categorías de impacto ambiental. En una EDAR los principales procesos considerados en el ACV llevado a cabo son el consumo de productos químicos, de electricidad, la producción de lodos y su utilización como composta, el biogás y su utilización para producir electricidad, los residuos sólidos y las distintas emisiones al medio producidas por el propio funcionamiento de la EDAR. Las operaciones relacionadas indirectamente como el transporte de los lodos, de productos químicos, de los residuos sólidos y la infraestructura con una vida media de 30 años no influyen significativamente en los resultados, por ejemplo el transporte de los lodos con un camión a 30km contribuyen en menos de 1% en todas las categorías de impacto. De acuerdo con las normativas ISO series 14040 que regulan las pautas de un ACV, se establece una unidad funcional apropiada, o sea habitante equivalente, ya que es la más apropiada por tener en cuenta la carga contaminante en el agua a tratar, parámetro imprescindible para comparar EDARs. Redefiniendo las fronteras, se realiza un ACV del depósito del biogás sin tener en cuenta el resto de la instalación y se toma como unidad funcional m3 de biogás, en el caso concreto de obtener biogás mediante un dispositivo MEC, que maximiza la cantidad de hidrógeno en detrimento de la cantidad de metano contenido en el biogás, observándose que la contribución de un biogás con un alto contenido en hidrógeno y, por tanto bajo en metano, produce una mejora ambiental. Las categorías de impacto ambiental que tienen contribución son el calentamiento global y la oxidación fotoquímica; el dispositivo MEC hace quela contribución a estas categorías de impacto sea de un orden de magnitud inferior con respecto al biogás generado en un digestor. Además, si se produce la combustión del biogás, la única categoría de impacto que tiene contribución es la de calentamiento global; para una dispositivo MEC la contribución sigue siendo un orden de magnitud inferior con respecto al biogás de un digestor de lodos.

Improving the accuracy of heat balance integral methods applied to thermal problems with time dependent boundary conditions

In this paper the two main drawbacks of the heat balance integral methods are examined. Firstly we investigate the choice of approximating function. For a standard polynomial form it is shown that combining the Heat Balance and Refined Integral methods to determine the power of the highest order term will either lead to the same, or more often, greatly improved accuracy on standard methods. Secondly we examine thermal problems with a time-dependent boundary condition. In doing so we develop a logarithmic approximating function. This new function allows us to model moving peaks in the temperature profile, a feature that previous heat balance methods cannot capture. If the boundary temperature varies so that at some time t & 0 it equals the far-field temperature, then standard methods predict that the temperature is everywhere at this constant value. The new method predicts the correct behaviour. It is also shown that this function provides even more accurate results, when coupled with the new CIM, than the polynomial profile. Analysis primarily focuses on a specified constant boundary temperature and is then extended to constant flux, Newton cooling and time dependent boundary conditions.

Contact melting of a three-dimensional phase change material on a flat substrate

In this paper a model is developed to describe the three dimensional contact melting process of a cuboid on a heated surface. The mathematical description involves two heat equations (one in the solid and one in the melt), the Navier-Stokes equations for the flow in the melt, a Stefan condition at the phase change interface and a force balance between the weight of the solid and the countering pressure in the melt. In the solid an optimised heat balance integral method is used to approximate the temperature. In the liquid the small aspect ratio allows the Navier-Stokes and heat equations to be simplified considerably so that the liquid pressure may be determined using an igenfunction expansion and finally the problem is reduced to solving three first order ordinary differential equations. Results are presented showing the evolution of the melting process. Further reductions to the system are made to provide simple guidelines concerning the process. Comparison of the solutions with experimental data on the melting of n-octadecane shows excellent agreement.

Nanotermoparells: heterounions de nanowires

Projecte de recerca elaborat a partir d’una estada a la University of California a Irvine, EEUU, entre juliol del 2007 i gener del 2008. Els termoparells són actualment els sensors de temperatura més populars i més utilitzats per a un ampli rang d’aplicacions: industrials, domèstiques, etc. Aconseguir miniaturar els dispositius fins a dimensions extremadament petites obra un ampli rang de noves aplicacions per aquests dispositius, per exemple, en el camp de la tecnologia lab-on-a-chip. En aquesta investigació, el concepte de termoparell, és a dir, dos cables de diferent metall connectats per un extrem s’ha extrapolat a l’escala nanomètrica, utilitzant nanowires com a element de construcció. Aquests nanowires s’han sintetitzat a través d’un nou procediment desenvolupat en el grup d’investigació de la Universitat de California, Irvine, que ha permès treballar amb nanowires de diferents dimensions (control independent de l’alçada i amplada) i un major grau d’èxit en la fabricació d’aquests termometres. El mètode també permet dipositar aquestes nanoestructures sobre substractes no conductors de manera controlable, simplificant notablement tot el procés de fabricació. L’obtenció d’aquests dispositius ha permès demostrar que, a part de ser bons sensors de temperatura a nivell macroscòpic (fonts de calor ambientals), també permet la determinació de temperatura a nivell microscòpic (fonts de calor focalitzada, com és el cas de feixos làser). Per a la seva caracterització ha estat necessari l’ús de tecnologia puntera (làsers, amplificadors, microscopis de forces atòmiques) i inclòs el disseny de nous dispositius. Aquests nanotermoparells presenten propietats extraordinàries, com una gran sensitivitat, gran velocitat de resposta a estímuls tèrmics, i un comportament estable vers l’ús i el temps.

Causas específicas de mortalidad en una cohorte de pacientes con diabetes mellitus tipo 2

La diabetis mellitus és un trastorn metabòlic a causa del dèficit de secreció d'insulina i a un augment de la seva resistència perifèrica. En el present estudi es van determinar les causes específiques de mortalitat en pacients amb diabetis mellitus. Es va observar que la mortalitat cardiovascular segueix sent la principal causa de mort en pacients amb diabetis metllitus tipus 2, seguida de la mortalitat per neoplàsies. La mortalitat total i específica per patologia cardiovascular o per neoplàsies va ser significativament superior en els pacients homes.

Guidelines for specialized nutritional and metabolic support in the critically-ill patient. Update. Consensus SEMICYUC-SENPE: Obese patient

As a response to metabolic stress, obese critically-ill patients have the same risk of nutritional deficiency as the non-obese and can develop protein-energy malnutrition with accelerated loss of muscle mass. The primary aim of nutritional support in these patients should be to minimize loss of lean mass and accurately evaluate energy expenditure. However, routinely used formulae can overestimate calorie requirements if the patient's actual weight is used. Consequently, the use of adjusted or ideal weight is recommended with these formulae, although indirect calorimetry is the method of choice. Controversy surrounds the question of whether a strict nutritional support criterion, adjusted to the patient's requirements, should be applied or whether a certain degree of hyponutrition should be allowed. Current evidence suggested that hypocaloric nutrition can improve results, partly due to a lower rate of infectious complications and better control of hyperglycemia. Therefore, hypocaloric and hyperproteic nutrition, whether enteral or parenteral, should be standard practice in the nutritional support of critically-ill obese patients when not contraindicated. Widely accepted recommendations consist of no more than 60-70% of requirements or administration of 11-14 kcal/kg current body weight/day or 22-25 kcal/kg ideal weight/day, with 2-2.5 g/kg ideal weight/day of proteins. In a broad sense, hypocaloric-hyperprotein regimens can be considered specific to obese critically-ill patients, although the complications related to comorbidities in these patients may require other therapeutic possibilities to be considered, with specific nutrients for hyperglycemia, acute respiratory distress syndrome (ARDS) and sepsis. However, there are no prospective randomized trials with this type of nutrition in this specific population subgroup and the available data are drawn from the general population of critically-ill patients. Consequently, caution should be exercised when interpreting these data.

Guidelines for specialized nutritional and metabolic support in the critically-ill patient. Update. Consensus SEMICYUC-SENPE: Acute renal failure

Nutritional support in acute renal failure must take into account the patient's catabolism and the treatment of the renal failure. Hypermetabolic failure is common in these patients, requiring continuous renal replacement therapy or daily hemodialysis. In patients with normal catabolism (urea nitrogen below 10 g/day) and preserved diuresis, conservative treatment can be attempted. In these patients, relatively hypoproteic nutritional support is essential, using proteins with high biological value and limiting fluid and electrolyte intake according to the patient's individual requirements. Micronutrient intake should be adjusted, the only buffering agent used being bicarbonate. Limitations on fluid, electrolyte and nitrogen intake no longer apply when extrarenal clearance techniques are used but intake of these substances should be modified according to the type of clearance. Depending on their hemofiltration flow, continuous renal replacement systems require high daily nitrogen intake, which can sometimes reach 2.5 g protein/kg. The amount of volume replacement can induce energy overload and therefore the use of glucose-free replacement fluids and glucose-free dialysis or a glucose concentration of 1 g/L, with bicarbonate as a buffer, is recommended. Monitoring of electrolyte levels (especially those of phosphorus, potassium and magnesium) and of micronutrients is essential and administration of these substances should be individually-tailored.

Guidelines for specialized nutritional and metabolic support in the critically-ill patient. Update. Consensus SEMICYUC-SENPE: Cardiac patient

Patients with cardiac disease can develop two types of malnutrition: cardiac cachexia, which appears in chronic congestive heart failure, and malnutrition due to the complications of cardiac surgery or any other type of surgery in patients with heart disease. Early enteral nutrition should be attempted if the oral route cannot be used. When cardiac function is severely compromised, enteral nutrition is feasible, but supplementation with parenteral nutrition is sometimes required. Sustained hyperglycemia in the first 24 hours in patients admitted for acute coronary syndrome, whether diabetic or not, is a poor prognostic factor for 30-day mortality. In critically-ill cardiac patients with stable hemodynamic failure, nutritional support of 20-25 kcal/kg/day is effective in maintaining adequate nutritional status. Protein intake should be 1.2-1.5 g/kg/day. Routine polymeric or high protein formulae should be used, according to the patient's prior nutritional status, with sodium and volume restriction according to the patient's clinical situation. The major energy source for myocytes is glutamine, through conversion to glutamate, which also protects the myocardial cell from ischemia in critical situations. Administration of 1 g/day of omega-3 (EPA+DHA) in the form of fish oil can prevent sudden death in the treatment of acute coronary syndrome and can also help to reduce hospital admission for cardiovascular events in patients with chronic heart failure.

Guidelines for specialized nutritional and metabolic support in the critically-ill patient. Update. Consensus SEMICYUC-SENPE: Septic patient

Nutritional metabolic management, together with other treatment and support measures used, is one of the mainstays of the treatment of septic patients. Nutritional support should be started early, after initial life support measures, to avoid the consequences of malnutrition, to provide adequate nutritional intake and to prevent the development of secondary complications such as superinfection or multiorgan failure. As in other critically-ill patients, when the enteral route cannot be used to ensure calorie-protein requirements, the association of parenteral nutrition has been shown to be safe in this subgroup of patients. Studies evaluating the effect of specific pharmaconutrients in septic patients are scarce and are insufficient to allow recommendations to be made. To date, enteral diets with a mixture of substrates with distinct pharmaconutrient properties do not seem to be superior to standard diets in altering the course of sepsis, although equally there is no evidence that these diets are harmful. There is insufficient evidence to recommend the use of glutamine in septic patients receiving parenteral nutrition. However, given the good results and absence of glutamine-related adverse effects in the various studies performed in the general population of critically-ill patients, these patients could benefit from the use of this substance. Routine use of omega-3 fatty acids cannot be recommended until further evidence has been gathered, although the use of lipid emulsions with a high omega-6 fatty acid content should be avoided. Septic patients should receive an adequate supply of essential trace elements and vitamins. Further studies are required before the use of high-dose selenium can be recommended.

Influence of a fat overload on lipogenic regulators in metabolic syndrome patients

Several epidemiological studies have related an increase of lipids in the postprandial state to an individual risk for the development of CVD, possibly due to the increased plasma levels of TAG and fatty acids (FA) through enzymes of FA metabolism. The interaction between nutrition and the human genome determines gene expression and metabolic response. The aim of the present study was to evaluate the influence of a fat overload on the gene mRNA levels of lipogenic regulators in peripheral blood mononuclear cells (PBMC) from patients with the metabolic syndrome. The study included twenty-one patients with criteria for the metabolic syndrome who underwent a fat overload. Measurements were made before and after the fat overload of anthropometric and biochemical variables and also the gene mRNA levels of lipogenic factors. The main results were that the fat overload led to an increased mRNA levels of sterol regulatory element binding protein-1 (SREBP1), retinoid X receptor α (RXRα) and liver X receptor α (LXRα) in PBMC, and this increase was associated with the FA synthase (FASN) mRNA levels. We also found that TAG levels correlated with FASN mRNA levels. In addition, there was a positive correlation of SREBP1 with RXRα and of LXRα with the plasma lipoperoxide concentration. The fat overload led to an increase in regulators of lipogenesis in PBMC from patients with the metabolic syndrome.

Increased soluble Fas plasma levels in subjects at high cardiovascular risk - Atorvastatin on inflammatory markers (AIM) study, a substudy of ACTFAST

OBJECTIVE Increasing evidence indicates that the Fas/Fas ligand interaction is involved in atherogenesis. We sought to analyze soluble Fas (sFas) and soluble Fas ligand (sFasL) concentrations in subjects at high cardiovascular risk and their modulation by atorvastatin treatment. METHODS AND RESULTS ACTFAST was a 12-week, prospective, multicenter, open-label trial which enrolled subjects (statin-free or statin-treated at baseline) with coronary heart disease (CHD), CHD-equivalent, or 10-year CHD risk > 20%. Subjects with LDL-C between 100 to 220 mg/dL (2.6 to 5.7 mmol/L) and triglycerides < or = 600 mg/dL (6.8 mmol/L) were assigned to a starting dose of atorvastatin (10 to 80 mg/d) based on LDL-C at screening. Of the 2117 subjects enrolled in ACTFAST, AIM sub-study included the 1078 statin-free patients. At study end, 85% of these subjects reached LDL-C target. Mean sFas levels were increased and sFasL were reduced in subjects at high cardiovascular risk compared with healthy subjects. Atorvastatin reduced sFas in the whole population as well as in patients with metabolic syndrome or diabetes. Minimal changes were observed in sFasL. CONCLUSIONS sFas concentrations are increased and sFasL are decreased in subjects at high cardiovascular risk, suggesting that these proteins may be novel markers of vascular injury. Atorvastatin reduces sFas, indicating that short-term treatment with atorvastatin exhibits antiinflammatory effects in these subjects.

Efectos del consumo de aceites termo-oxidados sobre la peroxidación lipídica en animales de laboratorio.

INTRODUCTION The quality of fats and oils used for frying is as important as the quality of the final product since during the frying process oxidization by-products are formed and become part of the diet, being potentially harmful for the consumers' health. OBJECTIVE To determine the effects of thermo-oxidised fats and oils on the oxidization of plasma lipoproteins inexperimental rats. METHODS Determination by means of spectrophotometric techniques of those substances reacting with thiobarbituric acid and total cholesterol (enzymatic method) in the sera of 40 Wistar rats that consumed crude thermooxidised oils and fats with different levels of malonil aldehyde(MDA) for 30 days. RESULTS The group of rats receiving a diet with thermooxidised oils and fats experienced significant increases in MDA plasma levels throughout the study period, lipid peroxidation being higher with increasing MDA content (p < 0.05) regardless the type of fat compound consumed. However, those rats receiving crude oils and fats kept plasma levels of lipidic peroxides without significant changes throughout the experimental period (p > 0.05). By contrast, cholesterol levels increased towards the end of the experimental period in both the rats consuming crude fats and those consuming thermo-oxidised fats (p < 0.05). CONCLUSIONS Consumption of oils and fats submitted to repeat thermal heating has an influence on plasma lipidic peroxidation, which becomes higher with increasing number of heating processes applied, so that it would advisable not to abuse of reheating the oils used for frying foods.