UPCommons (Universitat Politècnica de Catalunya)
Not a member yet
281550 research outputs found
Sort by
Dynamic tuning of anisotropy-induced bound states in the continuum in liquid-crystal waveguides
No full textBound states in the continuum (BICs) are spatially localized modes with infinite lifetimes that arise in photonic structures due to interference or symmetry mechanisms. These states are particularly interesting for applications in filtering, sensing, and lasing, but dynamic control over BICs has remained a challenge. Here, we demonstrate a reconfigurable photonic platform based on liquid-crystal waveguides that enables real-time tuning of anisotropy-induced BICs. By applying low voltages, we dynamically control the anisotropy of the guiding core, allowing precise modulation of the BIC conditions. Our platform achieves tuning over broad spectral ranges and supports high-quality factors, offering a path toward adaptable photonic systems with on-demand control.Postprint (published version
Red cabbage anthocyanin-loaded bacterial cellulose hydrogel for colorimetric detection of microbial contamination and skin healing applications
No full textDeveloping innovative, low-cost halochromic materials for diagnosing microbial contamination in wounds and burns can effectively facilitate tissue regeneration. Here, we combine the pH-sensing capability of highly colorful red cabbage anthocyanins (RCAs) with their healing potential within a unique cellulose polymer film that mimics the skin matrix. Biological activities of RCA extract in bacterial cellulose (BC) showed no cytotoxicity and skin-sensitizing potential to human cells at concentrations of RCAs similar to those released from BC/RCA dressings (4.0–40.0 µg/mL). A decrease in cell viability and apoptosis was observed in human cancer cells with RCAs. The invisible eye detection of the early color change signal from RCAs in response to pH alteration by bacteria was recorded with a smartphone application. The incorporation of RCAs into BC polymer has altered the morphology of its matrix, resulting in a denser cellulose microfibril network. The complete coincidence of the vibrational modes detected in the absorption spectra of the cellulose/RCA composite with the modes in RCAs most likely indicates that RCAs retain their structure in the BC matrix. Affordable, sensitive halochromic BC/RCA hydrogels can be recommended for online monitoring of microbial contamination, making them accessible to patients.This research was funded by the grant project Smart Wound Monitoring Restorative Dressings (SWORD), H2020-MSCA-RISE-2019-873123.Peer ReviewedPostprint (published version
E25 Guia temàtica tauler de silicat de calç
No full textDefinició, història, procediment de construcció i més informació sobre el tauler de silicat de calç, material de construcció de la família dels prefabricats i aglomerats.2024/202
Coupling of numerical groundwater–ocean models to improve understanding of the coastal zone
No full textCoastal zones are increasingly acknowledged as dynamic yet fragile components of global ecosystems amidst escalating anthropogenic activities and complex land–ocean interactions. Understanding the interactions between groundwater and the ocean is crucial for managing submarine groundwater discharge (SGD) and seawater intrusion (SWI), vital for coastal ecosystem preservation and water resource management. This research proposes an integrated modeling approach that couples groundwater flow and physical oceanographic models to accurately simulate coastal-ocean–groundwater interactions. In this work, a TELEMAC-3D-based three-dimensional hydrodynamic model was initially developed to capture marine conditions with variable salinity and temperature. A MODFLOW 6 groundwater model was subsequently constructed. The models were efficiently coupled using FloPy and TelApy, enabling precise co-simulation of hydrodynamic and groundwater systems. Validation of the coupled model against empirical data confirmed its high fidelity, with errors within acceptable ranges. This coupled model employs dynamic boundary conditions, overcoming the limitations of traditional coastal groundwater models that assume constant salinity. This enhancement significantly improves the accuracy and practicality of simulating SGD processes in the coastal ocean. The bidirectional feedback mechanism within the coupled model strengthens the analysis of interactions between the ocean and groundwater systems. It accounts for variations in the seawater boundary under tidal influence and the reciprocal impact of groundwater dynamics on the hydrodynamic conditions of nearshore waters. This holistic enhancement bolsters the model's hydrological simulation capabilities, providing a more comprehensive depiction of the intricate water–salt exchange mechanisms in coastal systems.Peer ReviewedPostprint (published version
Primer pal de Maria Nicolau durant la seva intervenció a la presentació del llibre 'Cremo!'
No full text"Tertúlia i vi" és una proposta cultural de caràcter anual organitzada per la Biblioteca del Campus Universitari de Manresa (BCUM) en col·laboració amb la DO Pla de Bages i la Llibreria Parcir. Aquesta activitat consisteix en la visita a les instal·lacions d'un dels cellers de la DO Pla de Bages, la presentació d'un llibre amb la presència del seu autor i la degustació de vins del celler amfitrió
Análisis de la doble materialidad del Aeropuerto Josep Tarradellas
No full textEste trabajo presenta una metodología aplicada para el análisis de la doble materialidad en el contexto del Aeropuerto Josep Tarradellas Barcelona-El Prat, con el objetivo de definir la estrategia ESG conforme a los requisitos de la Directiva (UE) 2022/2464 (CSRD) [1] y los European Sustainability Reporting Standards (ESRS) [2]. La propuesta metodológica abarca todas las fases necesarias para cumplir con el nuevo marco regulador: identificación de impactos, riesgos y oportunidades (IRO), priorización de temas materiales desde un enfoque doble materialidad de impacto y materialidad financiera, definición de indicadores clave (KPIs) y alineación con estándares reconocidos como GRI [3]. El estudio se fundamenta en un análisis documental exhaustivo, incluyendo planes de sostenibilidad de Aena, documentación sectorial, e informes no financieros de otras empresas relevantes y partes interesadas. A partir de esta base, se aplica la metodología propuesta mediante la construcción de una matriz de doble materialidad específica para el aeropuerto, permitiendo identificar prioridades ESG, valorar implicaciones ambientales y sociales, y establecer recomendaciones para la toma de decisiones estratégicas. Los resultados evidencian que la integración de la sostenibilidad en la gestión aeroportuaria no solo responde al cumplimiento normativo, sino que también abre oportunidades de valor a largo plazo para la organización, la sociedad y el medio ambiente
El debat sobre sostenibilitat com a eina pedagògica pel desenvolupament del pensament crític dels estudiants de secundària
No full textAquest treball de final de màster té com a objectiu analitzar el potencial educatiu del debat com a eina pedagògica per fomentar el pensament crític, la capacitat d'argumentació i la consciència mediambiental en l'alumnat de secundària, concretament dins l'àrea de la tecnologia. A través d'una recerca bibliogràfica, s'ha revisat literatura especialitzada per fonamentar teòricament l'ús del debat en contextos educatius i la seva vinculació amb problemàtiques de sostenibilitat. Els resultats obtinguts posen en relleu el valor del debat per al desenvolupament de competències claus del segle XXI i apunten a la manca de propostes específiques orientades a l'àmbit tecnològic dins l'ensenyament obligatori. D'aquesta manera, es conclou amb la identificació de línies de treball futures de cara a complementar la recerca realitzada amb aplicacions pràctiques a l'aula
Construint un entorn laboral i acadèmic saludable al Campus Diagonal-Besòs: resum descriptiu, memòria i annex
No full textProjecte presentat al 10è Premi a la Qualitat de la Gestió Universitària, convocat pel Consell Social de la UPC.La inauguració del nou Campus Diagonal-Besòs l’any 2016, constituït per personal procedent de diferents escoles i, per tant, mancat d’una història comuna i amb una distribució dispersa dins del propi campus, feia imprescindible esmerçar esforços en l’impuls d’accions de caire comunitari. Aquestes accions havien de fomentar una cultura col·laborativa amb l’objectiu, d’una banda, d’influir en el benestar de les persones, i de l’altra, de generar coneixement entre els membres de la comunitat amb la finalitat de millorar el servei ofert al conjunt de la comunitat universitària. En aquesta equació, la participació activa de l’estudiantat era, sens dubte, també essencial. És àmpliament reconeguda per la societat la relació entre la realització d’activitats esportives i lúdiques i el benestar de les persones, així com l’efecte positiu que aquestes tenen en l’augment de la sensació de pertinença, el compromís amb la institució i la millora de la productivitat, tant laboral com acadèmica, com a resultat de la satisfacció personal. A més a més, quan aquestes activitats es donen en l'entorn laboral, com en el cas del PTGAS i el PDI, s’ha demostrat que la participació amb els companys i companyes de feina pot millorar significativament el benestar psicològic i emocional de les persones treballadores. Així, amb la pràctica esportiva es redueix i millora la salut mental, segons un estudi1 publicat a la revista Journal of Occupational and Environmental Medicine, així com també es millora la cohesió de l'equip i el sentiment de pertinença, segons un estudi2 de la Universitat Oberta de Catalunya. D’altra banda, les celebracions a la feina milloren la salut mental i redueixen l'esgotament emocional, segons un estudi3 publicat a la revista Occupational Medicine. Pel que fa al model de gestió, un estudi4 australià centrat en treballadors de l’administració pública conclou que un enfocament basat en el treball en equip, combinat amb polítiques de benestar efectives, actua com a factor protector contra l’estrès i l’esgotament professional. És amb aquest propòsit, i a partir de la motivació de persones del col·lectiu del PTGAS, que el curs 2022-23 neix al campus una iniciativa per impulsar, amb un model de gestió col·laboratiu, la vida universitària amb un enfocament comunitari. La iniciativa es constitueix amb el nom de Viu el Campus! Les accions desenvolupades des del curs 2023-24 per Viu el campus! s’han adreçat a tota la comunitat i s’han gestionat de manera col·laborativa a partir d’un grup de treball i unes comissions, i comptant amb la cooperació d’altres companys i companyes del PTGAS, del PDI i de l’estudiantat del CDB, amb serveis de la UPC i amb entitats externes a la UPC presents al Campus
Cellular IoT in future non-terrestrial networks
No full textTesi amb continguts retallats per motius de confidencialitat(English) Terrestrial cellular networks cover only 15% of Earth's surface, leaving vast regions without IoT connectivity. While sparse Low Earth Orbit satellite constellations offer global coverage potential, they exhibit discontinuous connectivity where service links (satellite-to-device) and feeder links (satellite-to-ground station) are intermittent and non-concurrent. This fundamentally violates 3GPP cellular protocol assumptions of continuous end-to-end connectivity, preventing reliable service delivery using conventional architectures.
This thesis develops a comprehensive store and forward architecture enabling cellular IoT operation despite discontinuous connectivity; creates mechanisms for seamless multi-satellite operations through efficient UE context management; and optimizes resource utilization through algorithms that balance service quality with bandwidth constraints.
The research introduces a store and forward architecture featuring regenerative satellite payloads with onboard core network components (MME/AMF) and specialized proxy functions. Two key innovations enable operation in this challenging environment: the Control Plane Management Function facilitates critical signaling procedures despite intermittent connectivity, while the User Plane Management Function ensures reliable data delivery through multi-stage buffering. Novel UE context dissemination mechanisms enable seamless handovers between satellites, with the system addressing complex synchronization challenges, particularly for security parameters like NAS counts that change with each message exchange.
Performance analysis reveals significant geographical dependencies, with equatorial regions requiring more satellites than polar areas to maintain service levels due to orbital dynamics. The partial dissemination algorithms developed in this research intelligently exploit these patterns, optimizing context distribution based on UE location and application requirements.
Validation through laboratory testbeds and orbital simulations demonstrates successful completion of 3GPP procedures in environments with non-concurrent connectivity, median end-to-end delays of 1.63 hours for mobile-originated traffic, 56% reduction in context dissemination overhead through partial algorithms, and order-of-magnitude improvement in mobile-terminated delays through intelligent satellite selection (1.5 vs. 15-16 hours). The system achieves seamless multi-satellite operation without requiring UE re-registration.
The technology has been successfully transferred to industry, with the Control Plane Management Function concepts implemented by Sateliot in their operational NB-IoT satellite constellation, validating the practical applicability of these innovations.
This thesis establishes the first comprehensive architectural framework for cellular IoT over sparse LEO constellations, addressing critical gaps in current 3GPP NTN standardization. The store and forward mechanisms and context management algorithms enable cost-effective global connectivity while maintaining standards compliance, transforming connectivity failures into managed delays for remote IoT applications. Future work includes integration with 6G architectures, AI-enhanced context distribution, and incorporation into 3GPP Release 20+ specifications.(Català) Les xarxes cel·lulars terrestres cobreixen només el 15% de la superfície terrestre, deixant vastes regions sense connectivitat d'Internet de les coses (IoT). Tot i que les constel·lacions de satèl·lits en òrbita terrestre baixa (LEO) petites tenen el potencial d'oferir cobertura global, presenten una connectivitat discontínua, amb enllaços de servei (satèl·lit-dispositiu) i enllaços d'alimentació (satèl·lit-estació terrestre) intermitents i no concurrents. Això incompleix fonamentalment els protocols cel·lulars 3GPP, que pressuposen connectivitat contínua d'extrem a extrem, impedint la prestació fiable de serveis mitjançant arquitectures convencionals.
Aquesta tesi desenvolupa una arquitectura integral d'emmagatzematge i reenviament de dades que permet l'operativa d'IoT cel·lular via satèŀlit malgrat la connectivitat discontínua, crea mecanismes per a operacions multi-satèl·lit fluides mitjançant una gestió eficient del context de l'equip de l'usuari (UE) i optimitza l'ús de recursos a través d'algorismes que equilibren la qualitat del servei amb les restriccions d'amplada de banda.
La recerca introdueix una arquitectura d'emmagatzematge i reenviament en plataformes de satèl·lit regeneratives que executen components de xarxa de nucli (CN) a bord (MME/AMF) i funcions de servidor intermediari especialitzades. Dues innovacions clau permeten l'operació en aquest entorn desafiant: la Funció de gestió del pla de control, que facilita procediments de senyalització crítics malgrat la connectivitat intermitent, i la Funció de gestió del pla d'usuari, que assegura el lliurament fiable de dades mitjançant l'emmagatzematge en múltiples etapes. Els nous mecanismes de disseminació de context dels UEs en permeten la transferència fluida entre satèl·lits, abordant complexos reptes de sincronització, particularment per a paràmetres de seguretat com els comptadors NAS que evolucionen amb cada intercanvi de missatges.
L'anàlisi de rendiment revela dependències geogràfiques significatives, requerint les regions equatorials més satèl·lits que les àrees polars per mantenir nivells de servei equivalents a causa de la dinàmica orbital. Els algoritmes de disseminació parcial desenvolupats exploten convenientment aquests patrons, optimitzant la distribució de context basant-se en la ubicació de l'UE i els requisits de l'aplicació.
La validació mitjançant entorn de proves al laboratori i simulacions orbitals demostra la finalització satisfactòria dels procediments 3GPP en entorns amb connectivitat no concurrent, amb retards d'extrem a extrem mitjans d'1,63 hores per a trànsit originat per l'usuari, un estalvi del 56% en la càrrega de treball de disseminació de context mitjançant algorismes parcials, i la millora d'un ordre de magnitud en els retards del trànsit destinat a l'usuari mitjançant la selecció intel·ligent de satèl·lits (1,5 h vs. 15-16 h). Així, el sistema aconsegueix una operació multi-satèl·lit fluida sense requerir procediments de registre a la xarxa addicionals per part de l'UE.
La tecnologia ha estat transferida amb èxit a la indústria, i els conceptes de la Funció de gestió del pla de control han estat implantats per Sateliot en la seva constel·lació operativa de satèl·lits NB-IoT, validant l'aplicabilitat pràctica d'aquestes innovacions.
Aquesta tesi estableix el primer marc arquitectònic integral per a IoT cel·lular sobre constel·lacions LEO petites, abordant bretxes crítiques en l'estandardització actual de NTN en 3GPP. Els mecanismes d'emmagatzematge i reenviament de dades i els algoritmes de gestió de context permeten oferir una connectivitat global econòmicament rendible mentre que es manté la conformitat amb els estàndards, transformant la manca de connectivitat en una comunicació amb retards fitats per a aplicacions IoT remotes. El treball futur inclou la integració amb arquitectures 6G, la distribució de context millorada per IA i la incorporació en les especificacions 3GPP de la Versió 20 en endavant.(Español) Las redes celulares terrestres cubren solo el 15% de la superficie terrestre, dejando vastas regiones sin conectividad de Internet de las Cosas (IoT). Aunque las constelaciones de satélites en órbita terrestre baja (LEO) pequeñas tienen potencial de ofrecer cobertura global, presentan una conectividad discontinua, con los enlaces de servicio (satélite-dispositivo) y enlaces de alimentación (satélite-estación terrestre) intermitentes y no concurrentes. Esto incumple fundamentalmente los protocolos celulares 3GPP, que presuponen conectividad continua de extremo a extremo, impidiendo la prestación fiable de servicios mediante arquitecturas convencionales.
Esta tesis desarrolla una arquitectura integral de almacenamiento y reenvío que permite la operativa de IoT celular vía satélite a pesar de la conectividad discontinua, crea mecanismos para operaciones multi-satélite fluidas mediante gestión eficiente del contexto del equipo del usuario (UE) y optimiza el uso de recursos a través de algoritmos que equilibran la calidad del servicio con las restricciones de ancho de banda.
La investigación introduce una arquitectura de almacenamiento y reenvío en plataformas regenerativas que ejecutan componentes de la red de núcleo (CN) a bordo (MME/AMF) y funciones proxy especializadas. Dos innovaciones clave permiten la operación en este entorno desafiante: la función de gestión del plano de control, que facilita procedimientos de señalización críticos a pesar de la conectividad intermitente, y la función de gestión del plano de usuario, que asegura la entrega fiable de datos mediante el almacenamiento en múltiples etapas. Los nuevos mecanismos de diseminación de contexto de los UEs permiten su transferencia entre satélites de manera fluida, abordando desafíos de sincronización, particularmente para parámetros de seguridad como los contadores NAS que evolucionan con cada intercambio de mensajes.
El análisis de rendimiento revela dependencias geográficas significativas, requiriendo las regiones ecuatoriales más satélites que las áreas polares para mantener niveles de servicio equivalentes debido a la dinámica orbital. Los algoritmos de diseminación parcial desarrollados explotan estos patrones, optimizando la distribución de contexto basándose en la ubicación del UE y los requisitos de la aplicación.
La validación mediante entorno de pruebas y simulaciones orbitales demuestra la finalización exitosa de los procedimientos 3GPP en entornos con conectividad no concurrente, con retardos de extremo a extremo medianos de 1,63 horas para tráfico originado por el usuario, una reducción del 56% en la carga de trabajo de diseminación de contexto mediante algoritmos parciales, y la mejora de un orden de magnitud en los retardos del tráfico destinado al usuario mediante la selección inteligente de satélites (1,5 h vs. 15-16 h). El sistema logra una operación multi-satélite fluida sin requerir procedimientos de registro en la red adicionales por parte del UE.
La tecnología ha sido transferida exitosamente a la industria, y los conceptos de la función de gestión del plano de control han sido implantados por Sateliot en su constelación operativa de satélites NB-IoT, validando la aplicabilidad práctica de estas innovaciones.
Esta tesis establece el primer marco arquitectónico integral para IoT celular sobre constelaciones LEO pequeñas, abordando brechas críticas en la estandarización actual de NTN en 3GPP. Los mecanismos de almacenamiento y reenvío y los algoritmos de gestión de contexto permiten ofrecer una conectividad global económicamente rentable mientras que se mantiene la conformidad con los estándares, transformando la falta de conectividad en una comunicación con retardos acotados para aplicaciones IoT remotas. El trabajo futuro incluye la integración con arquitecturas 6G, la distribución de contexto mejorada por IA y la incorporación en las especificaciones 3GPP de la Versión 20 en adelante.Postprint (published version