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Estudio de la protección del Material de Aleación de Zinc-Níquel + Micropartículas de CSi, cuando se aplica el recubrimiento de conversión de cromatizado a base de Cr3+ producido a escala industrial
No full textLos recubrimientos de aleación de ZnNi, se utilizan en Alemania desde hace 50 años, por su alta resistencia contra la corrosión. Se encontró que adicionado al ZnNi micropartículas de CSi y aditivos, el material tiene mejores propiedades de protección, contenido de níquel y dureza. Producido a escala industrial, el material de aleación de ZnNi más CSi (2 a 6 micrones), ha mostrado por EIS en medio de sulfatos que el RTC tiene un valor 30 veces mayor que en el ZnNi. Pasa de tener RTC 900 Ω (ZnNi) a RTC 25000 Ω (ZnNi más partículas de CSi) en sulfato de sodio 0,1M. En medio de cloruros 3,5%, el ZnNi más CSi en el Bode IZI alcanza un valor estacionario de IZI de 200 Ω a frecuencias bajas. En el Diagrama de Bode φ, en medio de cloruros se observa que el proceso de disolución del material se adelanta respecto del inicio del proceso en medio de sulfatos 0,1M o de bórico borato pH 9,2. En el Bode φ, en medio de cloruros, se obtienen dos procesos, aparecen dos picos: uno a continuación del otro, relacionados con la Disolución a altas frecuencias y la Difusión a través de una película, a bajas frecuencias. El hecho de que aparecen uno o dos picos, significa que en cada medio (bórico borato, sulfatos o cloruros) se modifica el mecanismo de corrosión del material. En ZnNi más CSi, en medio de bórico borato a pH 9,2, el Diagrama de Bode ángulo vs frecuencias muestra un material que presenta una figura en la que en un rango muy alto de frecuencias se mantiene φ . Se sabe que el cromatizado mejora las cualidades de protección, por eso se estudió el recubrimiento más cromatizado en Cr3+ porque no daña el ambiente (como lo hace el Cr6+ ). El ZnNi más CSi más Cromatizado de Cr3+ presenta un ángulo mayor que se mantiene constante en un rango mayor de frecuencias respecto del sistema en ZnNi más CSi sin cromatizado en el que el angulo es menor y en un rango de frecuencias menor. En el ZnNi más partículas y cromatizado, la Capacidad del material C de 90 μFcm-2 obtenida por las mediciones de EIS es alta, debido a que se genera un área muy alta durante la disolución, mientras que C es de 30 μFcm-2 en el ZnNi sin cromatizado. The ZnNi alloy coatings are used in Germany for 50 years because its high resistance to corrosion. It was found that added CSi microparticles and additives to ZnNi bath, the material obtained has better protective properties, hardness and nickel content. Produced on an industrial scale, the ZnNi alloy - CSi (microparticles 2 to 6 microns), has a RTC (charge transference resistance) by EIS 30 times higher than in the ZnNi in sodium sulfates 0.1 M media. RTC goes from 900 ohm to 25000 in ZnNi in the presence of microparticles of CSi. In sodium chloride media by EIS in the material without particles there are two peaks: one after the other, related to dissolution at high frequencies and diffusion through a film at low frequencies. The fact that one or two peaks appear, in each medium (boric borate, sulfates or chlorides) means that the corrosion mechanism material is modified. In ZnNi plus CSi, studied by EIS in boric borate at pH 9.2, the Bode diagram (angle vs frequency) shows the angle remains constant in a high range of frequencies. Chromate as a top coating improves the protective qualities, so the Cr 3+ chromate coating was studied because Cr6+ is bad to the environment. In ZnNi more particles and chromated, the capacity obtained by EIS measured in the material is C 90 μFcm-2 , the value is high because a very high area is generated during the dissolution, while C is 30 μFcm-2 the ZnNi without chromate.Fil: Mahmud, Z. Instituto Nacional de Tecnología Industrial (INTI). Procesos SuperficialesFil: Amelotti, F. Instituto Nacional de Tecnología Industrial (INTI). Procesos SuperficialesFil: Serpi, C. Instituto Nacional de Tecnología Industrial (INTI). MecánicaFil: Maskaric, O. Dropur S.A.Fil: Míngolo, N. Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA)Fil: Gassa, L. Universidad Nacional de La Plata (UNLP). Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y AplicadasFil: Gordillo, G. Universidad de Buenos Aires (UBA). Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Inorgánica, Analítica y Química Físic
Espesor óptimo obtenido en el que se refuerzan las texturas (XRD) y aumenta la resistencia a la corrosión del material por (EIS) y el %Ni (FRX). Zn-Ni con partículas de CSi o de Al2O3
No full textSe realizaron los diagramas de difracción de rayos X en muestras con recubrimiento de la aleación de Zn-Ni con y sin partículas sobre acero. Los depósitos se realizaron a partir de soluciones concentradas en ambos componentes, Zn y Ni a corriente constante, y a tiempos de deposición en aumento de 5 a 30 minutos, con el agregado de partículas a la solución. Se encontró que la microestructura cambia notablemente con el agregado de CSi o de Al2O3 a la aleación de Zn-Ni. Además que el agregado de partículas al recubrimiento, aumenta el porcentaje de Ni en el Zn-Ni, lo cual está relacionado con una mayor resistencia contra la corrosión. Los diagramas de difracción muestran que con el agregado de partículas de CSi se destaca una presencia importante de orientaciones preferenciales (330) en la fase γ, los cuales se incrementan con el tiempo de deposición. Asociado al incremento de textura en orientaciones (330), se incrementan además las tensiones residuales compresivas en los depósitos de Zn-Ni. Con el agregado de partículas de alúmina predomina el desarrollo de una fuerte textura asociada con las orientaciones (110) de la fase η, las cuales son predominantes a tiempos de deposición intermedios (t=10 minutos) y disminuyen notablemente a tiempos superiores. Sin el agregado de partículas y con el agregado de partículas de CSi o de Al2O3, las orientaciones (101) asociadas a la fase Zn no muestran un desarrollo de textura u orientación preferencial. El principal aporte del trabajo está relacionado con el cambio de texturas en el material y del cambio de la microestructura para el caso del agregado de CSi o de alúmina, además del cambio del porcentaje de níquel en la aleación y la dureza. Se ha investigado la dependencia del porcentaje de Ní con el agregado de ambos tipos de partículas, la densidad de corriente aplicada, y la composición de partículas en solución (20 a 60 g/l). Se ha encontrado que el Ni varía entre 11 y 17 %, para densidades de corriente aplicadas entre 8 y 30 Adm-2 (figuras que se presentan en el trabajo completo). En cuanto a la modificación de otra de las propiedades del material, los valores de microdureza del Zn-Ni sólo son de 200 Hv, y aumentan a 400 Hv con el agregado de partículas de CSi al baño, y a 500 Hv en el caso del agregado de partículas de Al2O3 (los resultados se presentan en el trabajo completo). Por otra parte, en las muestras en las que se midió textura (orientación preferencial) a corriente constante de 8 Adm-2, sin agregado de partículas al baño, variando el tiempo de deposición de 5 minutos a 30 minutos, los contenidos de Ni promedio disminuyen de 11 % a 8,5 % (±1%) y los espesores que se depositan a cada tiempo, son proporcionales a 1 μm min-1.Fil: Mahmud, Z. Instituto Nacional de Tecnología Industrial (INTI). Procesos SuperficialesFil: Túlio, P. Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)Fil: Míngolo, N. Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA)Fil: Gordillo, G. Universidad de Buenos Aires (UBA). Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Inorgánica, Analítica y Química Físic
Efecto del agregado de alúmina en la calidad del material de aleación de Zinc Níquel. Adsorción de la alúmina en las partículas que ermiten una mayor transferencia de materia al cátodo
Full text linkEn las aleaciones de Zn-Ni es importante un alto contenido de Ni porque aumenta la resistencia del material contra la corrosión. En este sentido, se encontró que la adición de concentraciones mayores de partículas de alúmina a la solución de electrólisis, hace que las mismas se incorporen al recubrimiento y aumente la composición de Ni y la microdureza. La adsorción se estudió por Voltametría mediante electrodo gotero de mercurio para explicar por la adsorción, porque mayores concentraciones de partículas aumentan la concentración de Níquel en la aleación. Se estudiaron las texturas en muestras preparadas a espesores crecientes, y su relación con la resistencia a la corrosión. El principal aporte de éste trabajo es que el material del recubrimiento con alúmina, modifica las texturas con espesores crecientes. El espesor óptimo en el que aumenta la textura disminuye la corriente de corrosión, a la vez que a 8Adm-2 el contenido de Ni es de 15 % y la dureza es alta para ZnNi de 350 Vickers, que está ligada al desgaste.Fil:Mahmud, Z. Instituto Nacional de Tecnología Industrial (INTI). Procesos SuperficialesFil:Pina, J. Instituto Nacional de Tecnología Industrial (INTI). Procesos SuperficialesFil:Gagliardi, J. Instituto Nacional de Tecnología Industrial (INTI). Procesos SuperficialesFil:Míngolo, N. Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA)Fil:Túlio, P. Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)Fil:Gordillo, G. Universidad de Buenos Aires (UBA). Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Inorgánica, Analítica y Química Físic
Structures, symmetries and energy landscapes in the Ankyrin repeat protein family
No full textLas proteínas repetitivas están compuestas por repeticiones en tándem de motivos estructurales. Estas unidades interaccionan entre sí de forma tal que coalescen en arquitecturas del tipo solenoidal o toroidal. Por su simplicidad topológica constituyen modelos útiles para el estudio del plegado de proteínas. Esta tesis se centra en el estudio de los miembros de la familia de proteínas con repeticiones de Ankirina (ANKs) que contienen entre 3 y 34 copias de un motivo de 33 residuos de largo. Siendo principalmente descriptas como mediadoras de interacciones proteína-proteína, las ANKs poseen una versatilidad para el reconocimiento de otras moléculas comparable a la de los anticuerpos. A pesar de su simplicidad estructural, las proteínas repetitivas presentan varios desafíos inherentes a su no globularidad. Las repeticiones pueden ser muy degeneradas en sus secuencias dificultando la deteccióon y definición de límites entre ellas, siendo este un problema aún no resuelto en este campo de estudio. Dado que las estructuras están mucho más conservadas que las secuencias, hemos desarrollado un método, llamado \Teselado proteico" capaz de detectar repeticiones estructurales de forma objetiva, rigurosa y eficiente. Dicho algoritmo es independiente de la secuencia de las moléculas analizadas y es además generalizable a todos los tipos de proteínas repetitivas. Su aplicación a distintas clases de proteínas nos permitió caracterizar sus periodicidades y espectro de simetrías. Hemos aplicado nuestro algoritmo a todos los miembros de la familia ANK. Haciendo uso de nociones de la teoría de paisajes energéticos y con la hipótesis de que las repeticiones constituyen unidades de plegado, fuimos capaces de definir el largo y la fase de las repeticiones en todos los casos. Este estudio representa el primer caso reportado en que una estrategia de anotación de las unidades repetitivas consistente es aplicada a lo largo de toda una familia, lo cual permite realizar análisis comparativos al nivel de las repeticiones individuales. Los análisis subsiguientes muestran que las repeticiones ANKs pueden clasificarse en 3 tipos diferentes que corresponden a las repeticiones ubicadas en la región N-terminal, interna o C-terminal. Cada tipo de repetición muestra patrones de conservación en secuencia y en su energía de plegado específicos de su tipo. Pudimos observar además que los niveles de conservación de la secuencia y de la energía de plegado se encuentran correlacionados de forma lineal y positiva, lo cual indica que aquellas secuencias parecidas al consenso que se obtiene a partir del alineamiento múltiple de secuencias son más plegables que aquellas que se alejan del mismo. Existe una red de interacciones conservadas y energéticamente favorables en todas las repeticiones internas de las ANKs que conectan aquellos residuos más conservados en secuencia y que por tanto constituyen un núcleo de estabilidad estructural de las mismas. Al analizar en cambio todos los elementos que no forman parte de la estructura canónica de las repeticiones (inserciones y deleciones), las regiones cercanas a las mismas, se encuentran enriquecidas en interacciones frustradas, es decir, son desfavorables para el plegado de las mismas. Lo anterior sugiere que la presencia de inserciones y deleciones indica adaptaciones funcionales de las proteínas en que se encuentran. Este enriquecimiento de interacciones frustradas se observa también en los sitios de interacción con otras proteínas. Finalmente hemos estudiado la dinámica de plegado de estas moléculas usando métodos basados en estructura. Hemos caracterizado los mecanismos de plegado de varios miembros de la familia ANK y relacionando los mismos con los patrones energéticos previamente descriptos a partir de los estados nativos. Nuestros resultados ofrecen nuevas perspectivas acerca del funcionamiento de las proteínas de la familia ANK y pueden ser de gran utilidad para aquellos interesados en el dise~no de este tipo de moléculas para diferentes fines y el entendimiento biofísico de estas moléculas en forma general.Repeat proteins are composed of specific structural motifs that are tandemly repeated. These units interact between each other leading to solenoidal or toroidal architectures. Given their topological simplicity these molecules constitute useful models to study the protein folding problem. This thesis is focused in studying the Ankyrin Repeat Protein Familiy (ANKs). Proteins from this family contain between 2 and 34 copies of a structural motif of 33 residues long. Being mainly described as protein-protein interactors, the ANKs have a high versatility to recognize other molecules, comparable to that of antibodies. Despite their structural simplicity, repeat proteins present several challenges that are inherent to their non-globularity. Repeats can be highly degenerated in their sequences difficulting their detection and the definition of limits in between them. Given that the structure is more conserved than the sequence, we have developed a method called \Protein tiling" that is able to detect structural repetitions in an objective, rigorous and efficient manner. This algorithm is independent from the sequences of the proteins being analyzed and also it is generalizable to other repeat protein families and types. Its application to different protein classes allowed us to characterize their periodicities and symmetry spectra. We have applied the Protein Tiling algorithm to all the members in the ANK family. Using notions from the energy landscapes theory and the hypothesis of repeats as protein folding units, we were able to define the length and phase for the repeating units in all the ANKs. This study represents the first reported case in which a consistent repeats annotation strategy is applied to a whole family which allows to perform comparative analysis of repeats as individual units. Subsequent analysis showed that ANK repeats can be classified into 3 different types that correspond to repetitions localized at the N-terminal, internal or C-terminal regions. Each repeat type shows specific sequence and energy conservation patterns. We observed that the conservation degree at the sequences and the energy patterns are linearly and positively correlated, indicating that those sequences that are similar to the consensus obtained from the multiple sequence alignment are more foldable than those that have more differences with it. There exists a network of conserved interactions along all internal ANK repeats that connect those residues that are highly conserved in sequence and hence constitute a structural stability core for the overall structure. On the contrary, when analyzing those elements that do not belong to the canonical repeats structure (insertions and deletions), those regions that are close to them are enriched in frustrated interactions, i.e. where local folding is unfavorable. The latter suggests that the presence of insertions and deletions indicate functional adaptations of the proteins in which they are contained. This enrichment of frustrated interactions is also observed at the interaction sites of ANKs with other proteins. Finally we have studied the folding dynamics of several ANK members using state of the art computational methods. We have characterized the folding mechanisms of several members in the ANK family and related those with the energetic patterns previously described from the native states. Our results offer new insights into how ANK proteins function and can be of great value to those researchers that are interested in using these type of molecules for protein design with different aims and for the biophysical understanding of these molecules in general.Fil:Parra, Rodrigo Gonzalo. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina
Material compuesto de Aleación de Zinc Níquel, con muy buenas propiedades de protección y mecánicas, alternativo al cincado: Cambio de escala. Estudio de las Variables del Proceso y su efecto en las características del material.
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High temporal and spatial resolution molecular sensors and actuators
No full textSe diseñaron sistemas de sensores y actuadores de dimensión molecular con el fin de tomar datos analíticos con una alta resolución espacial y temporal, y a la vez poder actuar químicamente sobre el sistema de la misma forma. Para ello se utilizó un enfoque que consiste en el diseño de actuadores en base a la química de los compuestos de coordinación de Ru(II)-bipiridina, los cuales fueron caracterizados, analizando en particular su fotoquímica. La interface entre los sensores y actuadores moleculares y el entorno macroscópico se desarrolló mediante cámaras digitales de alta resolución y de videocámaras digitales de alta velocidad y bajo costo, acopladas a microscopios iluminados por LEDs o láseres de estado sólido. Se ha sintetizado un fotoliberador de una base, la cual permite aumentar el pH de forma localizada, el cual fue utilizado en forma simultánea con un sensor basado en un indicador ácido-base, tanto en un sistema FIA como en otra clase de sistemas. La técnica utilizada para la determinación de la variable pH fue el uso de microscopía de trasmisión, lo que tiene la ventaja de evitar la necesidad de utilizar intensidades de irradiación elevadas como en el caso de técnicas de fluorescencia. También se diseñó y sintetizó un sensor de potencial redox con las bandas de absorción sintonizadas para aplicar en mediciones utilizando el mismo método de detección con cámaras CCD. Por otro lado, se diseñaron distintas sondas fluorescentes en las cuales actúa un proceso de transferencia de energía que fue utilizado para favorecer la fotoliberación de moléculas enjauladas a longitudes de ondas largas. Este fenómeno de transferencia de energía fue aplicado al desarrollo de un compuesto capaz de producir un efecto de las mismas características que la excitación convencional de dos fotones, donde la luz emitida mantiene una dependencia no lineal, sino cuadrática, respecto de la luz de irradiación, evitando la necesidad de las altísimas potencias instantáneas necesarias en la excitación de dos fotones convencional, en la que ambos fotones deben llegar en un tiempo del orden de las transiciones electrónicas. Este tipo de sondas podrían ser la base, de nuevas técnicas de microscopía de fluorescencia, permitiendo reducir enormemente los costos de equipamiento.The present work involves the development of sensors and actuators with molecular dimensions to obtain analytical data with high spatial and temporal resolution and to chemically actuate on the system in the same way. The approach chosen involves the design of actuators based on the chemistry of Ru(II)-bipyridine coordination compounds which were characterised photochemically. The interface between the molecular probes and the macroscopic environment was based on high-resolution digital cameras and low cost high speed digital video cameras that were coupled to a microscope illuminated by LEDs or solid-state lasers. A caged base that photodeliveries an amine was synthesized. After irradiation the expelled base increases the pH in a localized area. It was used simultaneously an acid-base indicator as probe, in a FIA system model and other types of systems. The pH data was obtained by transmission microscopy. This provides the advantage of avoiding the need to use high irradiation intensities as with fluorescence techniques. It was also designed and synthesized a redox probe with absorption bands that were tuned in order to be compatible with the color filters of digital color cameras. Several fluorescent probes were also designed in which an energy transfer process allows the photodelivery of caged molecules with long wavelength light. This phenomenon of energy transfer was also applied to the development of a compound capable of producing an effect of the same characteristics as conventional two-photon excitation, where the emitted light maintains a nonlinear dependence but quadratic with respect to the irradiation light while avoiding the usual need of very high instantaneous power to get both photons arriving at a time on the electronic transitions. This kind of probes could be the base of new techniques of fluorescence microscopy, allowing a significant reduction on equipment costs.Fil:Carrone, Guillermo Alejandro. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina
Micro RNA-21 and microRNA-16 roles in ErbB-2 positive breast cancer metastatic dissemination and resistance to targeted therapies
No full textLa sobreexpresión/amplificación del receptor con actividad tirosina-quinasa ErbB-2 define un subtipo agresivo de cáncer de mama (CM) con incidencia elevada de metástasis, denominado ErbB-2 positivo. En esta Tesis revelamos un nuevo sentido de la interacción entre el ErbB-2 y Stat3, otro actor clave en CM, la cual subyace la diseminación metastásica. Encontramos que Stat3 no solo induce la expresión del ErbB-2, sino que también lo recluta como coactivador en el promotor del microARN-21, un microARN promotor de metástasis. El ErbB-2 induce además la expresión del microARN-21 actuando como factor de transcripción. El microARN-21, a su vez, inhibe la expresión de PDCD4, un supresor de metástasis. En la clínica, encontramos en tumores ErbB-2 positivos una correlación inversa entre la coexpresión nuclear Stat3/ErbB-2 y la expresión de PDCD4, la expresión del microARN-21 y de PDCD4, y la expresión de PDCD4 y la presencia de metástasis ganglionares. A pesar de que terapias dirigidas al ErbB-2, como el trastuzumab y el lapatinib, han probado ser beneficiosas, las respuestas tienden a ser limitadas en magnitud y duración. Aquí, describimos un mecanismo de acción novedoso para estos agentes. Encontramos que el trastuzumab y el lapatinib, a través del bloqueo de las vías de PI3K/AKT y MAPK, inhiben al oncogén c-Myc, lo cual aumenta los niveles del microARN-16, un potente supresor tumoral. La incapacidad de inducir la expresión del microARN-16 subyace fenómenos de resistencia. Identificamos a CCNJ y FUBP1 como blancos novedosos del microARN-16, responsables de sus efectos antiprolfierativos, y demostramos que los niveles del microARN-16 y FUBP1 predicen la respuesta al trastuzumab en adyuvancia, en pacientes con CM ErbB-2 positivo. Postulamos al microARN-16 como un agente terapéutico innovador para tumores resistentes al trastuzumab y/o lapatinib.Overexpression/amplification of the receptor tyrosine kinase ErbB-2 accounts for an aggressive breast cancer (BC) subtype (ErbB-2 positive) with increased incidence of metastases. In the present Thesis, we revealed a novel direction of the interaction between ErbB-2 and Stat3 (another key player in BC), underlying BC metastasis. We found that Stat3 not only induces ErbB-2 expression, but it also recruits ErbB-2 as its co-activator at the promoter of microRNA-21, a metastasis-promoting microRNA. ErbB-2 also up-regulates microRNA-21 through its direct role as transcription factor. MicroRNA-21, in turn, downregulates the expression of the metastasis-suppressor protein PDCD4. In the clinic, we found an inverse correlation between ErbB-2/Stat3 nuclear coexpression and PDCD4 expression, microRNA-21 and PDCD4 expression, and PDCD4 expression and nodal metastasis in ErbB-2 positive tumors. Although the ErbB-2-targeted therapies trastuzumab and lapatinib have proven beneficial, responses are usually limited in length and magnitude. Here, we revealed a novel mechanism of action of these agents. We found that that blockade of PI3K/AKT and MAPK by trastuzumab or lapatinib inhibits the oncogene c-Myc, resulting in upregulation of microRNA-16, a potent tumor suppressor. Accordingly, we found that failure to upregulate microRNA-16 underlies resistance. We identified two novel microRNA-16 targets, CCNJ and FUBP1, which mediate microRNA-16 antiproliferative effects, and identified microRNA-16 and FUBP1 as predictive biomarkers of adjuvant trastuzumab response in patients with ErbB-2 positive BC. We propose microRNA-16 as an innovative therapeutic agent for trastuzumab- and lapatinib-resistant tumors.Fil:Venturutti, Leandro. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina
Caracterización estructural de recubrimientos de aleación de Zn-Ni con partículas de CSI o de Al2O3 obtenidos por electrodeposición
Full text linkFil:Mahmud, Z.Instituto Nacional de Tecnología Industrial (INTI). Procesos SuperficialesFil:Túlio, P.Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)Fil:Areas, P.Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA)Fil:Míngolo, N.Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA
Constitutional defects and aluminum migration energy in UAI4
No full textEl compuesto UAl4 es de interés en la tecnología de los elementos combustibles para reactores nucleares de investigación, ya que estos tienen un diseño donde partículas de un compuesto intermetálico conteniendo uranio se dispersan en un polvo de aluminio. Durante su fabricación y uso, el UAl4 y otros aluminuros crecen por interdifusión entre la aleación de uranio y el aluminio. Esta Tesis aporta conocimiento sobre la formación de los defectos puntuales y la energía de migración de Al en UAl4 a partir de métodos basados en la teoría de la funcional densidad electrónica (DFT), y muestra cómo estos resultados pueden transferirse a modelos semi-empíricos tipo CALPHAD para la simulación del proceso de crecimiento por difusión. En la primera parte de esta Tesis modelamos el crecimiento de UAl4 en un par de difusión UAl3/Al y construimos bases de datos semi-empíricas. Estimamos el coeficiente de heterodifusión a dilución infinita de Al en UAl4. En la segunda parte, realizamos cálculos DFT según el código VASP de las estabilidades del sistema binario U-Al y un análisis estructural, electrónico y magnético del cristal perfecto de UAl4. Investigamos la formación de defectos puntuales en el compuesto y estimamos las entalpías de formación de monovacancias y antisitios. Mediante un modelo estadístico-termodinámico obtuvimos concentraciones de defectos en función de la temperatura y la desviación de la estequiometría. Encontramos los defectos constitucionales y térmicos a ambos lados de la estequiometría, así como los defectos térmicos para UAl4 estequiométrico. Además, estudiamos la relajación estructural local, el ordenamiento magnético y la redistribución electrónica inducidos por el defecto. Luego, modificamos la base de datos para el modelado CALPHAD con las entalpías obtenidas y re-calculamos el diagrama de equilibrio del sistema U-Al. Finalmente, identificamos los mecanismos más probables de migración de Al en UAl4 y calculamos su energía de migración mediante el método NEB implementado en VASP. Proponemos que la difusión de Al en UAl4 ocurre por el mecanismo a primeros vecinos de átomos Al1 con una energía de activación de 1.90 eV que compara relativamente bien con el valor 2.06 eV observado experimentalmente o con el valor 2.17 eV obtenido en esta Tesis utilizando el modelo semi-empírico.UAl4 compound is of interest in nuclear fuel elements technology for research and test reactors, due to their design where particles of an intermetallic compound containing uranium are dispersed in aluminum powder. During production and utilization, UAl4 and other aluminides grow by interdiffusion between the uranium-based alloy and aluminum. This Thesis provides knowledge about point defects formation and aluminum migration energy in UAl4 from Density Functional Theory (DFT) methods, and also shows how these results can be transferred to semi-empirical CALPHAD models for the simulation of the interdiffusion growth process. In the first part of this Thesis we modeled UAl4 compound growth in a UAl3/Al diffusion couple and we built semi-empirical databases. The tracer diffusion coefficient of Al in UAl4 was estimated. In the second part, we performed DFT calculations implemented in the VASP code for U-Al binary system stabilities and a structural, electronic and magnetic analysis of UAl4 perfect crystal. We investigated point defects formation in the compound and monovacancies and antisites formation enthalpies were estimated. We obtained defect concentrations as a function of temperature and deviation from stoichiometry by means of a statistical thermodynamical model. We found constitutional and thermal defects at both sides of stoichiometry, as well as thermal defects for stoichiometric UAl4. Furthermore, we studied local structural relaxation, defect induced magnetic ordering and electronic density redistribution. Then, using the obtained enthalpies, the database for the CALPHAD modeling was modified and we re-calculated the phase diagram for U-Al system. Finally, we identified the most likely mechanisms for Al migration in UAl4 and the migration energy was calculated using the NEB method implemented in VASP. We propose that Al diffusion in UAl4 occurs by means of the nearest neighbors mechanism of Al1 atoms with activation energy of 1.90 eV, in good agreement with the experimental observed value 2.06 eV or the one obtained in this Thesis with the semi-empirical model, 2.17 eV.Fil:Kniznik, Laura. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina