Millora de la resposta electro-mecànica per a ressonadors d'alta freqüència basats en MEMS

Report for the scientific sojourn at the Department of Micro and Nanotechnology of the Technical University of Denmark from August until December 2006. The research was focused on designing and carrying out a technological process for fabricating high frequency resonators with dielectric solid transducer gaps.

Caracterització d'oscil·ladors basats en CMOS-M/NEMS i la seva aplicació com a sensors de massa

El present projecte tracta sobre la caracterització d'oscil·ladors basats en ressonadors micro/nanoelectromecànics (M/NEMS) i la seva aplicació com a sensors de massa. Els oscil·ladors utilitzats es basen en un pont i una palanca ressoants M/NEMS, integrats en tecnologia CMOS. En primer lloc s'ha fet una introducció teòrica als conceptes utilitzats per a entendre el funcionament i la caracterització dels dispositius. A continuació s'han realitzat proves per tal de caracteritzar els paràmetres importants per a l'ús dels oscil·ladors com a sensors de massa, com la seva estabilitat en freqüència. Per acabar s'han aplicat aquests sensors en la caracterització i modelització del flux de massa a través d'obertures de dimensions micromètriques.

Residual Stress Measurement on a MEMS Structure With High-Spatial Resolution

A new approach to the local measurement of residual stress in microstructures is described in this paper. The presented technique takes advantage of the combined milling-imaging features of a focused ion beam (FIB) equipment to scale down the widely known hole drilling method. This method consists of drilling a small hole in a solid with inherent residual stresses and measuring the strains/displacements caused by the local stress release, that takes place around the hole. In the presented case, the displacements caused by the milling are determined by applying digital image correlation (DIC) techniques to high resolution micrographs taken before and after the milling process. The residual stress value is then obtained by fitting the measured displacements to the analytical solution of the displacement fields. The feasibility of this approach has been demonstrated on a micromachined silicon nitride membrane showing that this method has high potential for applications in the field of mechanical characterization of micro/nanoelectromechanical systems.

Improvement of the quality factor of RF integrated inductors by layout optimization

A systematic method to improve the quality (Q) factor of RF integrated inductors is presented in this paper. The proposed method is based on the layout optimization to minimize the series resistance of the inductor coil, taking into account both ohmic losses, due to conduction currents, and magnetically induced losses, due to eddy currents. The technique is particularly useful when applied to inductors in which the fabrication process includes integration substrate removal. However, it is also applicable to inductors on low-loss substrates. The method optimizes the width of the metal strip for each turn of the inductor coil, leading to a variable strip-width layout. The optimization procedure has been successfully applied to the design of square spiral inductors in a silicon-based multichip-module technology, complemented with silicon micromachining postprocessing. The obtained experimental results corroborate the validity of the proposed method. A Q factor of about 17 have been obtained for a 35-nH inductor at 1.5 GHz, with Q values higher than 40 predicted for a 20-nH inductor working at 3.5 GHz. The latter is up to a 60% better than the best results for a single strip-width inductor working at the same frequency.

Optimització dels paràmetres de procés de l’electroerosió de micro-canals en acer inoxidable per aplicacions biomèdiques

El present projecte està enfocat en la mecanització de micro-canals, on la fabricació anivell micro s’entén per a mecanitzacions de menys de 1 mil•límetre, mitjançantl’electroerosió i s’emmarca dins el grup de recerca en enginyeria del producte procés iproducció (GREP) de la universitat de Girona. Avui en dia la biomedicina és un sectorque està creixent i representa una gran oportunitat per a aquest tipus de mecanitzat, jaque alguns productes són de mida micromètrica i es necessita una alternativa almecanitzat tradicional per tal d’abaratir costos, guanyar precisió i qualitat superficial.La mecanització de micro-canals, geometria utilitzada en aquest sector, de granprecisió i elevat acabat superficial són requisits necessaris per donar respostes a lesnecessitats d’aquest camp. L’acer inoxidable 316L és un material molt utilitzat enbiomedicina gràcies a la seva biocompatibilitat. Exemples de la seva aplicació podenser els implants, les pròtesis, utensilis mèdics, etc

Estudi sobre equalització electrònica per a sistemes de comunicació per fibra òptica

Estudi realitzat a partir d’una estada a Bell Labs (Lucent Technologies), New Jersey (Estats Units), entre el 15 de setembre de 2005 i el 15 de gener de 2006. Els sistemes de transmissió per fibra òptica fonamenten les principals xarxes de comunicacions. A mesura que la demanda d’ample de banda per usuari creixi, seran necessaris nous sistemes que siguin capaços de cobrir les necessitats a curt i llarg termini. La tecnologia dels sistemes òptics limita fortament la complexitat dels sistemes de transmissió / recepció en comparació, per exemple, als sistemes d’ones de ràdio. La tendència és la de dissenyar sistemes avançats amb detecció directa i mirar d’aplicar tècniques bàsiques de processat del senyal. Una d’aquestes tècniques és l’equalització electrònica, és a dir, fer ús de les tècniques de processament del senyal per tal de compensar la distorsió introduïda pel canal, deguda per una o diverses degradacions típiques: dispersió cromàtica, efectes no lineals, dispersió del mode de polarització (PMD) ... Dins d’un entorn comercial d’empresa, s’ha avaluat el funcionament dels sistemes d’equalització FFE-DFE aixi com MLSE en presència de dispersió cromàtica i/o dispersió del mode de polarització (PMD) en transmissions NRZ/RZ.

Preparació i caracterització de materials mesoporosos en sistemes tensioactius

Estudi elaborat a partir d’una estada a la Universitat Nacional de Yokohama des de maig fins a mitjans de juny del 2006. S'ha estudiat el comportament fàssic i la preparació de sílica mesoporosa pels nous tensioactius fluorats d'estructura C8F17SO2(C3H7)N(C2H4O)nH (abreujat C8F17(EO)n. El tensioactiu C8F17(EO)n forma micel•les allargades i cristalls líquids en aigua, i per tant pot ser adequat per a la preparació de materials mesoporosos. Sílica mesoestructurada es va preparar pel mètode de precipitació per autoagregació cooperativa. Un estudi sistemàtic es va realitzar, investigant la influència de les concentracions de tensioactiu i precursor (TEOS), l’efecte del pH i de la longitud de cadena de poliòxid d’etilè. Els materials es van caracteritzar per raigs X a angle petit (SAXS), sorció de nitrògen i TEM. Els materials obtinguts presenten diàmetres de por petits i parets de por gruixudes. A més, aquests materials posseeixen altes superfícies específiques, que s’han obtingut emprant concentracions de tensioactiu petites, produint parets de por robustes sense microporositat significativa. La superfície específica es manté durant el procés de calcinació, malgrat un petit encongiment degut a l’entrecreuament de la sílica. Els materials de sílica obtinguts han mostrat ser significativament més robustos que altres materials similars descrits a la bibliografia, com la sílica MCM-41.

Sistemes de formació en presseguer: avaluació i resultats econòmics als 10 anys d’implantació

El presseguer es una espècie molt important en la fructicultura de Lleida, en constant increment i sotmesa a forts canvis de mercat en els darrers anys. Aquesta situació ha fet que les decisions que es prenen abans de la plantació com ara la densitat i el sistema de formació siguin encara més importants, ja que condicionen la inversió inicial i la rendibilitat futura. A més a més, en el cas dels sistemes de formació, aquests tenen una forta repercussió en la necessitat de mà d’obra i de maquinaria per les feines normals de cultiu, fet que condiciona o be condicionat pel tipus d’explotació que tenim. Per tant és d’interès analitzar diferents sistemes de formació per treure’n el màxim rendiment econòmic. Una de les tendències més generalitzades en els darrers anys és la reducció del volum total del arbre, utilitzant formes en volum de poca alçada. Els objectius perseguits en aquests sistemes són tenir un baix cost d’inversió i de mà d’obra, podent realitzar la major part de les tasques des de terra, sense renunciar però a una alta producció i qualitat però, sobretot, una millor rendibilitat econòmica. Conscients de la importància que té l’elecció del sistema de formació en l’èxit econòmic de la plantació, l’any 1995 l’IRTA-Estació Experimental de Lleida va començar un assaig de comparació de diferents sistemes de producció en presseguer a la finca de Gimenells. En aquest assaig, i durant 10 anys, s’han controlat els temps de treball en cada una de les feines anuals, així com les produccions, calibres i qualitats obtingudes. Aquesta tasca ens ha permès l’estudi econòmic dels sistemes que s’exposa a continuació.

El territori a Noruega, Finlàndia i Catalunya: comparació territorial i sistemes de planejament

Noruega i Finlàndia representen les icones del model de l'estat del benestar, motiu pel qual molt sovint han estat considerades com a exemples a seguir en matèria de política social, econòmica i ecològica. A més, es tracta de països amb una experiència democràtica més dilatada que Catalunya. Per la seva banda, aquesta darrera forma part de la Mediterrània, una regió històricament marcada per la important intervenció humana sobre el medi i en permanent canvi. Els països nòrdics i Catalunya són exemples de realitats totalment diferents, no només per les característiques del territori sinó també a nivell social, cultural, econòmic, polític i ambiental. La comparació territorial i de sistemes de planejament d'uns i altres és l'objecte d'aquest estudi.

Gestió i desenvolupament d'un conjunt comprensiu de pràctiques per les assignatures de sistemes operatius

En aquest projecte s'ha desenvolupat un entorn repositori de pràctiques per a emmagatzemar i donar una eina de control del material docent que es disposa. El desenvolupament dels mòduls del sistema s'han realitzat després de contemplar els diferents rols que existeixen dintre dels membres del personal docent, sent aquest becaris o professors. Atès que el personal destinat a l'ensenyament està sotmès a un alt grau de rotacions aquest sistema intentarà ser un punt de trobada de totes les seves aportacions, ajudant així la tasca d'avaluació i explicació de les pràctiques. L'estudi d'un nou ventall de pràctiques ha permès conèixer un nou entorn de treball, que ofereix camps no tractats fins al moment a través de la implantació d'un sistema operatiu simulat per sobre del sistema operatiu Linux.

Modelització de plantes de producció com a sistemes multiagent i implantació parcial en un cas real

Aquest treball ha estat motivat per la necessitat de les petites empreses de posar al dia els seus sistemes de producció per adaptar-los al funcionament cada cop més dinàmic i versàtil dels mercats. Actualment es requereix la capacitat d'una ràpida adaptabilitat de la producció pel que fa a canvis freqüents del producte fabricat i a la fabricació concurrent de diversos tipus de producte simultàniament. Una altra necessitat és la integració dels diversos subsistemes de les empreses (i de la seva informació) a la vegada que es necessita una arquitectura modular que permeti sistemes oberts i escalables.

Sistemes integrats de gestió (Integrated Management Systems - IMS): Anàlisi empíric a les empreses de Catalunya

Projecte de recerca elaborat a partir d’una estada al Auditing and Integration of Management Systems Research Laboratory de la Universitat d’Alberta, Canadà, des de maig fins a setembre del 2007. Aquest centre porta a terme recerca de caire teòrica i bàsica aplicada a l’assegurament de la qualitat, i més concretament a l’estandardització i integració de sistemes de gestió. En primer lloc, s’han analitzat les dades obtingudes en l’estudi empíric descriptiu realitzat a Catalunya durant l’any 2005, focalitzat en els estàndards de gestió més utilitzats per les empreses catalanes, en que s’hi incloïen les normes ISO 9001, ISO 14001, OSHAS 18001 així com els nous estàndards de suport de la sèrie ISO 10000. En segon terme, i a partir d’aquest anàlisis previ, s’ha iniciat el disseny d’una metodologia flexible per a la integració dels sistemes de gestió basats en estàndards internacionals.

Integració de sistemes en empreses: anàlisi empírica

Projecte de recerca elaborat a partir d’una estada a la University of Alberta, Canada, Estats Units juliol i novembre del 2007. Moltes empreses tenen implantats sistemes de gestió com el de la qualitat, medi ambient o riscos laborals, però es tractava de saber si els gestionaven separadament o de forma integrada i com duien a terme el procés d’integració. El grup de recerca liderat pel professor Dr. Stanislav Karapetrovic va dur a terme recerca teòrica i bàsica aplicada a l’assegurament de la qualitat, concretament a l’estandardització i integració de sistemes de gestió. La metodologia utilitzada va ser aplicar anàlisi multivariant dels resultats d’una enquesta feta a empreses espanyoles durant l’any 2005 (Karapetrovic et al, 2006), i es tractava d’analitzar si les empreses integraven de la mateixa manera o seguien models diferents que les conduïen a resultats diferents. Els resultats del projecte s’han publicat en diferents revistes de difusió i científiques nacionals, i està en revisió en una revista científica internacional, la Journal of Cleaner Production.

Comparació dels sistemes "ribosome skipping" i "splicing acceptor" per a l'expressió de transgenes en adenovirus oncolítics

Report for the scientific sojourn carried out at the University of St. Andrews, United Kingdom, from November 2007 until January 2008. Therapeutic transgene expression is a valuable strategy to counteract the limitations associated with oncolytic adenoviruses. Late phase expression is desirable to avoid early cell death for proper virus production. In this 3 months-collaboration, we have constructed a late expression system based on ribosome skipping downstream fiber protein and compared it with a splicing-based method of late gene expression. Despite expressing high amounts of the transgene when utilizing the ribosome skipping-system, flow cytomety assays indicate a delayed transgene-expression kinetics compared with the splicing-based one. Furthermore, when using the ribosome skipping system not only fiber protein expression is more altered but also viral production. These results suggest splicing-based expression strategy as a more suitable system for expression of transgenes late in the viral life cycle of an oncolytic adenovirus.

Mecanismes de reacció de sistemes catalítics amb èmfasi en carbens de Fischer i quantificació de l'aromaticitat en petites molècules inorgàniques cícliques i planes.

El tema principal del treball és sobre l'estudi teòric de l'estructura i reactivitat en carbens de Fischer de la forma (CO)5Cr=C(X)R (X= OH, NH2, OMe, NMe2 i R= CHCH2 i Ph). Particularment, el nostre interès va sorgir del tipus de reaccions de cicloadicció que donen lloc a la síntesi de productes naturals i fàrmacs de gran valor afegit. Hem estudiat els mecanismes de reacció dels casos més comuns de cicloanul•lació: la reacció de benzanul•lació de Dötz i ciclopentanulacions que es troben en competència amb el primer cas, derivats de l'inserció de acetilè i fenilacetilè. En l'últim pas de les reaccions que comporten la formació d'un sistema de més d'un anell, hi tenim una migració del complex metàl•lic de crom d'un extrem a un altre anomenat com rearranjament haptotròpic. Aleshores, hem investigat sobre els mecanismes de migració haptotròpica de Cr(CO)3 sobre hidrocarburs aromàtics policíclics analitzant l'efecte de la mida i la curvatura del sistema així com la complexació d'un segon fragment metàl•lic a la manera de coordinació als anells. D'una altre banda, vam estudiar l'aromaticitat en 54 cúmuls cíclics de molecules inorgàniques mitjançant metodologia desenvolupada al nostre grup de recerca i altres. Vam proposar la tècnica del scan-NICS com nova mesura quantitativa d'aromaticitat i reportar l'escassa correlació entre els distints índexs d'aromaticitat a la literatura. Finalment, com resultat de col•laboracions en estades de recerca, he desenvolupat propostes de mecanismes de reacció en sistemes catalítics de isonitrils i fosfinetà-amides i en dímers de gassos nobles.