Tesis Doctorals en Xarxa
Not a member yet
46997 research outputs found
Sort by
Surface modification treatments to enhance the performance of titanium backplate in keratoprosthesis
No full textTesi en modalitat de compendi de publicacions(English) The cornea is the outermost layer of the eye, essential for vision as it provides protection and contributes 80% of the eye’s refractive power. Its transparency and lack of blood vessels are key to its function, but its deterioration can lead to corneal blindness. While corneal transplantation is an option, some patients are not candidates, making the keratoprosthesis (KPro) a viable alternative. The KPro, composed of a polymethylmethacrylate (PMMA) optical cylinder and a titanium (Ti) backplate, restores vision but comes with complications such as infections, glaucoma, and failures in corneal integration with Ti, affecting its long-term retention. The lack of bioactivity in Ti hinders corneal tissue adhesion and facilitates infections, which are further aggravated by the immunosuppression of KPro patients, increasing the risk of microbial colonization even years after surgery.
This doctoral thesis aims to optimize the retention and performance of the KPro by improving corneal integration and preventing infections through surface modifications of Ti. Three strategies are explored: 1) Coating with a multifunctional peptide platform (PTF), 2) Silver ion (Ag) doping via electrodeposition, and 3) Ion implantation using the Metal Vapor Vacuum Arc (MEVVA) technique with Ag and copper (Cu). The PTF coating combines the cyclic peptide cRGD, which enhances cell adhesion, and the antimicrobial LF1-11 sequence, both anchored to Ti using L-DOPA to ensure efficient one-step functionalization. The cRGD sequence has a more stable structure than linear RGD, making integrin-mediated binding more effective. Although biomolecular coatings have shown promising results, their potential susceptibility to proteolytic degradation has driven the search for new alternatives, such as surface Ag incorporation through electrodeposition techniques. Electrodeposition was optimized by modifying process parameters to ensure uniform Ag distribution, minimizing toxicity while maximizing antimicrobial efficacy without compromising corneal biocompatibility. Finally, to extend ion release over time, antimicrobial surfaces were developed using the MEVVA technique. This method incorporates ions into the base material, offering controlled and sustained Ag release, while the addition of Cu enhances antifungal activity, reducing the risk of both bacterial and fungal infections. Additionally, co-culture assays were conducted to evaluate the antimicrobial efficacy of treated surfaces under more realistic conditions. In conclusion, this doctoral thesis provides innovative solutions to enhance the long-term retention and performance of the KPro, addressing critical challenges such as infection risk and poor corneal tissue integration. By exploring various surface modification strategies, this research successfully demonstrates the potential to improve KPro functionality.(Català) La còrnia és la capa més externa de l’ull, essencial per a la visió, ja que proporciona protecció i contribueix amb el 80% del poder refractiu ocular. La seva transparència i l’absència de vasos sanguinis són clau per a la seva funció, però el seu deteriorament pot causar ceguesa corneal. Tot i que el trasplantament de còrnia és una opció, alguns pacients no en són candidats, i per això la queratopròtesi (KPro) es presenta com una alternativa viable. La KPro, composta per un cilindre òptic de polimetilmetacrilat (PMMA) i una placa posterior de titani (Ti), restaura la visió, però la seva implantació comporta complicacions com infeccions, glaucoma i fallades en la integració corneal amb el Ti, cosa que en dificulta la retenció a llarg termini. La manca de bioactivitat del Ti dificulta l’adhesió del teixit corneal i facilita les infeccions, agreujades per la immunosupressió dels pacients amb KPro, fet que augmenta el risc de colonització microbiana fins i tot anys després de la cirurgia. Aquesta tesi doctoral té com a objectiu optimitzar la retenció i el rendiment de la KPro mitjançant la millora de la integració corneal i la prevenció d’infeccions a través de modificacions superficials del Ti. Es plantegen tres estratègies: 1) Recobriment amb una plataforma peptídica multifuncional (PTF), 2) Dopatge amb ions de plata (Ag) mitjançant electrodeposició, I 3) Implantació iònica amb la tècnica Metal Vapor Vacuum Arc (MEVVA) utilitzant Ag i coure (Cu).
El recobriment PTF combina el pèptid cíclic cRGD, que millora l’adhesió cel·lular, i la seqüència antimicrobiana LF1-11, tots dos fixats al Ti mitjançant L-DOPA per garantir una funcionalització eficient en un sol pas. La seqüència cRGD té una estructura més estable que el RGD lineal, fent que la unió via integrina sigui més efectiva. Tot i que els recobriments biomoleculars han mostrat resultats prometedors, la seva possible susceptibilitat a la degradació proteolítica ha motivat la recerca de noves alternatives, com la incorporació superficial d’Ag mitjançant tècniques d’electrodeposició.
L’electrodeposició s’ha optimitzat modificant els paràmetres del procés per garantir una distribució uniforme d’Ag, minimitzant la toxicitat i maximitzant l’eficàcia antimicrobiana sense afectar la biocompatibilitat corneal. Finalment, per prolongar l’alliberament d’ions al llarg del temps, s’han desenvolupat superfícies antimicrobianes mitjançant la tècnica MEVVA. Aquesta tècnica incorpora ions en el material base, oferint un alliberament controlat i sostingut d’Ag, mentre que l’addició de Cu potencia l’activitat antifúngica, reduint el risc d’infeccions bacterianes i fúngiques. A més, s’han realitzat assajos de cocultiu per avaluar l’eficàcia antimicrobiana de les superfícies tractades en condicions més realistes.
En conclusió, aquesta tesi doctoral proporciona solucions innovadores per millorar la retenció i el rendiment a llarg termini de la KPro, abordant reptes crítics com el risc d’infeccions i la deficient integració del teixit corneal. En explorar diverses estratègies de modificació superficial, aquesta investigació demostra amb èxit el potencial per millorar la funcionalitat de la KPro.(Español) La córnea es la capa más externa del ojo, esencial para la visión al proporcionar protección y contribuir con el 80 % del poder refractivo ocular. Su transparencia y la ausencia de vasos sanguíneos son clave para su función, pero su deterioro puede causar ceguera corneal. Si bien el trasplante de córnea es una opción, algunos pacientes no son candidatos, por lo que la queratoprótesis (KPro) se presenta como una alternativa. La KPro, compuesta por un cilindro óptico de polimetilmetacrilato (PMMA) y una placa posterior de titanio (Ti), restaura la visión, pero su implantación conlleva complicaciones como infecciones, glaucoma y fallos en la integración corneal con el Ti, lo que afecta su retención a largo plazo. La falta de bioactividad del Ti dificulta la adhesión del tejido corneal y facilita infecciones, agravadas por la inmunosupresión de los pacientes con KPro, lo que aumenta el riesgo de colonización microbiana incluso años después de la cirugía. Esta tesis doctoral busca optimizar la retención y desempeño de la KPro mediante la mejora en la integración corneal y la prevención de infecciones a través de modificaciones superficiales del Ti. Se exploran tres estrategias: 1) el recubrimiento con una plataforma peptídica multifuncional (PTF), 2) el dopaje con iones de plata (Ag) por electrodeposición y 3) la implantación iónica con la técnica Metal Vapor Vacuum Arc (MEVVA) utilizando Ag y cobre (Cu). El recubrimiento PTF combina el péptido cíclico cRGD, que mejora la adhesión celular, y la secuencia antimicrobiana LF1-11, fijados al Ti mediante L-DOPA para garantizar una funcionalización eficiente en un solo paso. La secuencia de cRGD tiene una estructura más estable que el RGD lineal, siendo la unión vía integrina más efectiva. Aunque los recubrimientos biomoleculares han mostrado buenos resultados, su posible susceptibilidad a la degradación proteolítica motivó la búsqueda de nuevas alternativas como la incorporación de Ag superficial mediante técnicas de electrodeposición. La electrodeposición se optimizó modificando los parámetros del proceso para garantizar una distribución uniforme de Ag, minimizando la toxicidad y maximizando la eficacia antimicrobiana sin afectar la biocompatibilidad corneal. Finalmente, y con el fin de prolongar la liberación de iones a lo largo del tiempo, se desarrollaron superficies antimicrobianas mediante la técnica de MEVVA. Esta técnica incorpora iones en el material base, ofreciendo una liberación controlada y sostenida de Ag, mientras que la adición de Cu potencia la actividad antifúngica, reduciendo el riesgo de infecciones bacterianas y fúngicas. Además, se realizaron ensayos de co-cultivo para evaluar la eficacia antimicrobiana de las superficies tratadas en condiciones más realistas. En conclusión, esta tesis doctoral proporciona soluciones innovadoras para mejorar la retención y el desempeño a largo plazo de la KPro, abordando desafíos críticos como el riesgo de infecciones y la deficiente integración del tejido corneal. Al explorar diversas estrategias de modificación de superficie, esta investigación demuestra con éxito el potencial de mejorar la funcionalidad de la KPro.DOCTORAT EN ENGINYERIA BIOMÈDICA (Pla 2012
Mechanically interlocked hybrid joints between aluminium and carbon fibre reinforced polymers for automotive lightweighting
Get PDFENG- Multi-Material Design (MMD) of structural components is an effective strategy to reduce weight in the transportation industry, ultimately aiming to lower environmental impact. The joints between different lightweight materials play thus an important role, as they often represent the weakest part of the structure and influence overall structural efficiency.
Nevertheless, conventional technologies for mechanically fastening metals and Carbon Fibre Reinforced Polymers (CFRP) either involve the drilling of holes in the composite material, which can lead to significant damage, or adding fasteners that increase the part’s weight. Alternative fastening methodologies have been proposed to overcome these drawbacks; however, their high cost, complexity, and long cycle time hinder their adoption in real production environments.
Aiming at addressing the previous shortcomings, this thesis presents the development of a new type of joining technology, Single-Step Punch Interlocking (SSPI). The proposed methodology combines aluminium and CFRP in a hybrid joint through a single-step punching process. Uncured layers of CFRP prepreg are laid on top of an aluminium sheet, and the entire assembly is punched with the CFRP side facing the punch. The punching process is stopped when the aluminium sheet is completely cut through, but the carbon fibres are not. Instead, the fibres are pushed through the aluminium hole, creating a mechanical interlock between both counterparts. The composite material is then co-cured on top of the metallic sheet.
SSPI joints combine adhesive bonding with mechanical interlocking in a fast, simple and cost-effective way, making it suitable for applications in the automotive industry. Moreover, it minimizes damage to the composite material by avoiding drilling and by forming the joint in an uncured state. Additionally, it eliminates the need for fasteners and removes part of the metallic material, reducing the overall weight of the partCAT- El Disseny Multi-Material (MMD) de components estructurals es postula com a una estratègia efectiva per tal de reduir pes en la industria del transport, amb l’objectiu final de disminuir l’impacte ambiental d’aquesta indústria. És aquí on les unions entre materials lleugers dissimilars juguen un paper important, ja que son sovint la part més feble de l’estructura i en determinen, per tant, l’eficiència estructural.
No obstant això, les estratègies convencionals per unir mecànicament metalls i Polímers Reforçats amb Fibra de Carboni (CFRP) requereixen o bé de la perforació del material compòsit, fet que pot causar danys significatius a l’estructura, o bé de la incorporació d’elements de fixació que augmenten el pes de l’estructura. Per tal de solventar aquests inconvenients, s’han proposat metodologies d’unió mecànica alternatives, però els seus alt cost, nivell de complexitat i llargs temps de cicle dificulten la seva implementació en entorns de producció reals.
Amb l’objectiu d’abordar les mancances anteriors, aquesta tesi presenta el desenvolupament d’un nou tipus de tecnologia d’unió, anomenada Single-Step Punch Interlocking (SSPI). Es tracta d’una metodologia d’unió híbrida entre alumini i CFRP que consisteix en un procés de punxonat d’un sol pas. Capes no curades de preimpregats de fibra de carboni es col·loquen sobre una làmina d’alumini, i el conjunt complert és punxonat amb la cara de CFRP encarada al punxó. El procés de punxonat s’atura quan la làmina d’alumini ha estat completament tallada, però les fibres de carboni no. Enlloc d’això, les fibres son pressionades a través del forat a l’alumini, generant un entrellaçament mecànic entre les dues contraparts. El material compòsit és llavors co-curat sobre la làmina metàl·lica.
Aquesta metodologia combina la unió adhesiva amb l’entrellaçament mecànic de manera senzilla, ràpida i econòmica, fent possible la seva aplicació a una indústria tant exigent com l’automotriu. A més a més, minimitza els danys exercits sobre el material compòsit evitant la seva perforació i realitzant la unió en estat cru del preimpregnat. Addicionalment, la metodologia elimina la necessitat d’incorporar elements de subjecció i retira part del material metàl·lic, reduint així encara més el pes total de l’estructuraPrograma de Doctorat en Tecnologi
Paisaje, arquitectura y cultura. Estrategias de regeneración en el litoral mediterráneo
No full textL'espai límit entre la Mar Mediterrània i la terra és on es concentren els estudis d'aquesta recerca. Aquest àmbit de la costa ha estat durant segles un lloc en constant transformació, i les diferents activitats econòmiques que s' han dut a terme en aquest indret han estat el seu principal motor de canvi. Aquesta franja de territori continua estant molt densificada i saturada d'activitats econòmiques, predominant per sobre de totes elles el turisme. Aquesta tesi doctoral indaga en la manera de desenvolupar un mètode de regeneració sostenible per a espais i edificacions situades en aquest àmbit de primera línia.
La forma en com es proposa aquesta reconversió és a través de la revisió transversal des de tres àmbits de treball: el Paisatge, l'Arquitectura i la Cultura ofereixen una lectura diferent de cada cas d'estudi i focalitzen la mirada dins d'un marc comú d'actuació. Aquests tres àmbits de coneixement van acompanyats per tres nivells d'aproximació: el nivell territorial, (que dona sentit a la regeneració en un context més ampli) el nivell de recinte construït, (que ens aproxima a l'entesa de les construccions en un conjunt) i el nivell edificatori que ens proporciona coneixements projectuals, constructius, d'hàbits de vida i tradicions.
Se seleccionen tres casos d'estudi tenint en compte aquestes tres escales d'aproximació: el cas del litoral del Maresme, el cas dels Càmpings a Catalunya i el cas de la badia de Portinatx a l'illa d'Eivissa. L'objectiu en els tres exemples és aplicar un mètode de treball similar en les tres escales de treball per obtenir diferents respostes. D'aquesta manera, al Maresme l'estudi de les problemàtiques s'aborda des d'un punt de vista territorial. Als Càmpings l'anàlisi es realitza en una escala intermèdia, la dels conjunts d' edificis que formen el recinte arquitectònic. Finalment, a Portinatx l'anàlisi es desenvolupa en l'escala arquitectònica. Cada cas d'estudi es desenvolupa en un article publicat, per posteriorment sintetitzar de forma gràfica i conceptual les idees, a partir d'una base comparativa comuna. Aquestes aproximacions transversals ofereixen pautes per a la reconversió del paisatge, tenint en compte criteris propis de sostenibilitat com: la cultura del lloc, l'economia de recursos, la crisi climàtica i l'ús de les tècniques constructives locals.
Aquesta recerca conclou com a través de l'equilibri en l'aplicació dels tres àmbits de treball transversals P/A/C i la revisió transversal en les tres escales, és possible abordar la regeneració sostenible de qualsevol cas d'estudi en el paisatge del litoral mediterrani de primera línia de costa.El espacio de límite entre el Mar Mediterráneo y la tierra es donde se concentran los estudios de esta investigación. Este ámbito de la costa ha sido durante siglos un lugar en constante transformación, y las diferentes actividades económicas que se han llevado a cabo en este lugar han sido su principal motor de cambio. Esta franja de territorio sigue estando muy densificada y saturada de actividades económicas, predominando por encima de todas ellas el turismo. Esta tesis doctoral indaga en la manera de desarrollar un método de regeneración sostenible para espacios y edificaciones situadas en este ámbito de primera línea.
La forma en cómo se propone esta reconversión es a través de la revisión transversal desde tres ámbitos de trabajo: el Paisaje, la Arquitectura y la Cultura ofrecen una lectura diferente de cada caso de estudio y focalizan la mirada dentro de un marco común de actuación. Estos tres ámbitos de conocimiento van acompañados por tres niveles de aproximación: el nivel territorial, (que da sentido a la regeneración en un contexto más amplio) el nivel de recinto construido, (que nos aproxima al entendimiento de las construcciones en un conjunto) y el nivel edificatorio que nos proporciona conocimientos proyectuales, constructivos, de hábitos de vida y tradiciones.
Se seleccionan tres casos de estudio teniendo en cuenta estas tres escalas de aproximación: el caso del litoral del Maresme, el caso de los Campings en Catalunya y el caso de la bahía de Portinatx en la isla de Ibiza. El objetivo en los tres ejemplos es aplicar un enfoque de trabajo similar en las tres escalas de trabajo para obtener diferentes respuestas. De esta forma, en el Maresme el estudio de las problemáticas se aborda desde un punto de vista territorial. En los Campings el análisis se realiza en una escala intermedia, la de los conjuntos de edificios que forman el recinto arquitectónico. Finalmente, en Portinatx el análisis se desarrolla en la escala arquitectónica. Cada caso de estudio se desarrolla en un artículo publicado, para posteriormente sintetizar de forma gráfica y conceptual las ideas, a partir de una base comparativa común. Estas aproximaciones transversales ofrecen pautas para la reconversión del paisaje, teniendo en cuenta criterios propios de sostenibilidad como: la cultura del lugar, la economía de medios, la crisis climática y el uso de las técnicas constructivas locales.
Esta investigación concluye como a través del equilibrio en la aplicación de los tres ámbitos de trabajo transversales P/A/C y la revisión transversal en las tres escalas, es posible abordar la regeneración sostenible de cualquier caso de estudio en el paisaje del litoral mediterráneo de primera línea de costa.The boundary space between the Mediterranean Sea and the land is where the studies of this research are concentrated. This area of the coast has been a place in constant transformation for centuries, and the different economic activities that have been carried out in this place have been its main driver of change. This strip of territory continues to be highly densified and saturated with economic activities, with tourism predominating above all of them. This doctoral thesis investigates how to develop a sustainable regeneration method for spaces and buildings located in this frontline area.
The way in which this reconversion is proposed is through the transversal review from three areas of work: Landscape, Architecture and Culture offer a different reading of each case study and focus the gaze within a common framework of action. These three areas of knowledge are accompanied by three levels of approximation: the territorial level, (which gives meaning to regeneration in a broader context), the level of the built enclosure, (which brings us closer to the understanding of the constructions as a whole) and the building level, which provides us with projectual, construction, life habits and traditions knowledge.
Three case studies are selected considering these three scales of approach: the case of the Maresme coast, the case of Campsites in Catalonia and the case of the bay of Portinatx on the island of Ibiza. The goal in all three examples is to apply a similar work approach across the three work scales to elicit different answers. In this way, in the Maresme the study of the problems is approached from a territorial point of view. In campsites, the analysis is carried out on an intermediate scale, that of the groups of buildings that make up the architectural enclosure. Finally, in Portinatx the analysis is developed on the architectural scale. Each case study is developed in a published article, to later synthesize the ideas graphically and conceptually, from a common comparative base. These cross-cutting approaches offer guidelines for the reconversion of the landscape, taking into account sustainability criteria such as: the culture of the place, the economy of means, the climate crisis and the use of local construction techniques.
This research concludes that through the balance in the application of the three cross-cutting areas of work P/A/C and the cross-sectional review at the three scales, it is possible to address the sustainable regeneration of any case study in the landscape of the Mediterranean coast of the coastline
Abordajes mínimamente invasivos para tumores complejos de la base del cráneo
No full textPrograma de Doctorat en Medicina i Recerca Translacional[spa] Desde el punto de vista neuroquirúrgico, la base del cráneo ha sido históricamente considerada como un área de gran complejidad. El advenimiento de las técnicas endoscópicas ha representado sin duda un punto de inflexión en la cirugía de lesiones de la base del cráneo. Algunos de estos abordajes más recientes no están completamente caracterizados desde el punto de vista anatómico y no se encuentran suficientemente detalladas las variantes técnicas necesarias para su realización.
Además, se han descrito típicamente como abordajes quirúrgicos aislados: un enfoque multiportal combinado podría superar los límites de una sola ruta para proporcionar ángulos de manipulación mejorados, distancias de trabajo más cortas y una óptima visualización del objetivo quirúrgico.
Los abordajes endoscópicos representan técnicas válidas y eficaces para acceder a la base del cráneo, tanto en las fosas anterior, media, como posterior. Además, sus combinaciones en un enfoque multiportal podrían superar los límites de una sola ruta para proporcionar ángulos de manipulación, distancias de trabajo y obtener una visualización óptima del área diana.
En este contexto, se desarrolla el presente proyecto, cuyo principal objetivo radica en establecer cuáles son los targets anatómicos precisos y la viabilidad de diferentes abordajes endoscópicos existentes en la base de cráneo, principalmente las vías transorbitaria y transmaxilar contralateral, usadas individualmente y combinadas entre sí para mejorar y optimizar la resección de lesiones complejas de la base del cráneo.
Se ha demostrado que los abordajes endoscópicos representan técnicas válidas y eficaces para acceder a la base del cráneo, tanto en las fosas anterior, media, como posterior. Se ha confirmado la real utilidad del concepto de cirugía multiportal. Por un lado, hemos averiguado que la vía endoscópica endonasal y la transorbitaria se fortalecen y complementan entre sí mismas, permitiendo alcanzar de forma simétrica y convergente zonas claves de la fosa craneal anterior media y posterior; cada una de estas rutas, con las adecuadas modificaciones técnicas permite exposición y tratamiento de múltiples lesiones con extensión media, paramediana y lateral.
Por último, hemos verificado que la extensión de resección a través de los abordajes endoscópicos mínimamente invasivos es positivos y comparables con los valores obtenidos con los abordajes transcraneales clásicos.[cat] Des del punt de vista neuroquirúrgic, la base del crani ha estat històricament considerada una àrea de gran complexitat. Amb la intenció de millorar el tractament de les lesions de la base del crani, en les darreres dècades s'estan desenvolupant tècniques mínimament invasives. L'adveniment de les tècniques endoscòpiques ha representat sens dubte un punt d'inflexió a la cirurgia de lesions de la base del crani. Tot i això, alguns d'aquests abordatges més recents no estan completament caracteritzats des del punt de vista anatòmic i no es troben suficientment detallades les variants tècniques necessàries per a la realització. A més, s'han descrit típicament com a abordatges quirúrgics aïllats: un enfocament multiportal combinat podria superar els límits duna sola ruta per proporcionar angles de manipulació millorats, distàncies de treball més curtes i una visualització òptima de lobjectiu quirúrgic. Els abordatges endoscòpics representen tècniques vàlides i eficaces per accedir a la base del crani, tant a les fosses anterior, mitjana, com posterior. A més, els seus combinacions en un enfocament multiportal, podrien superar els límits duna sola ruta per proporcionar angles de manipulació, distàncies de treball i obtenir una visualització òptima de làrea diana. En aquest context, es desenvolupa el present projecte, el principal objectiu del qual radica en establir quins són els targets anatòmics precisos i la viabilitat de diferents abordatges endoscòpics existents a la base de crani, principalment les vies transorbitària i transmaxil·lar contralateral, usades individualment i combinades entre sí per millorar i optimitzar la resecció de lesions complexes de la base del crani. S'ha demostrat que els abordatges endoscòpics representen tècniques vàlides i eficaços per accedir a la base del crani, tant a les fosses anterior, mitjana, com posterior. Ha estat confirmada la real utilitat del concepte de cirurgia multiportal. Per una banda, hem esbrinat que la via endoscòpica endonasal i la transorbitària es enforteixen i complementen entre si mateixes, permetent assolir de forma simètrica i convergent zones claus de la fossa cranial anterior mitjana i posterior; cadascuna de aquestes rutes, amb les adequades modificacions tècniques permet exposició i el tractament de múltiples lesions amb extensió mitjana, paramediana i lateral. Finalment, hem verificat que l'extensió de resecció a través dels abordatges endoscòpics mínimament invasius és positius i comparables amb els valors obtinguts amb els abordatges transcranials clàssics
Intervención en sueño en un club multideportivo profesional
Get PDFDes de fa uns anys es parla molt del son i el descans en la població general, però s’està convertint en un dels hàbits més estudiats a tenir en compte en la preparació esportiva. En aquest sentit, un descans correcte tant en quantitat d’hores com en qualitat del son facilita la recuperació necessària per al cos i la ment per estar a punt, garantint una adaptació funcional de l’esportista en els entrenaments i les competicions. El son és un procés fisiològic fonamental, essencial per a la restauració de funcions metabòliques, la regulació emocional, la consolidació de la memòria i la recuperació de la fatiga musculoesquelètica. La seva rellevància s’intensifica en el context de l’esport d’alt rendiment, on les exigències físiques, cognitives i emocionals es combinen amb responsabilitats acadèmiques en etapes evolutives crítiques. Diversos estudis han demostrat que la privació de son impacta negativament en el rendiment motor, la presa de decisions, l’equilibri hormonal i el benestar psicològic, posicionant el son com un pilar clau en la recuperació integral de l’esportista.
L’objectiu general de la present tesi doctoral és monitoritzar i analitzar la quantitat i qualitat del son que presenten els jugadors i les jugadores del FC Barcelona, així com avaluar-ne l’associació amb el rendiment cognitiu, l’estat emocional, algunes variables fisiològiques i el lloc de descans. Per a això, s’han realitzat tres estudis: els dos primers, corresponents a la “Qualitat i Quantitat de Son en jugadors d’un Club Professional” i, el tercer, corresponent a la “Intervenció en un programa educatiu de la higiene del son”.
El primer estudi analitza la durada i qualitat percebuda del son en 261 futbolistes de categories inferiors i la seva relació amb l’estat d’ànim. Aquí s’evidencia una prevalença d’hàbits de son poc òptims. Els esportistes més joves (7–11 anys) dormen significativament més que els més grans. S’observa una correlació positiva entre major quantitat i qualitat de son, i millors qualificacions acadèmiques (p < 0,001), encara que no s’hi troba una relació significativa amb l’estat d’ànim positiu.
El segon estudi realitza un seguiment longitudinal amb anells Oura en 13 jugadors d’handbol d’elit durant mitja temporada. Encara que no es detecten canvis fisiològics significatius en diferents situacions competitives (entrenament, partits a casa o fora, viatges), s’observen diferències moderades en el temps al llit entre dies de partit fora de casa i partits a casa (p = 0,57), i una reducció en la durada del son després de partits i desplaçaments. Aquests resultats subratllen la necessitat d’estratègies específiques de recuperació en contextos de pernoctació fora del domicili habitual.
El tercer estudi proposa el disseny i implementació d’un programa educatiu sobre higiene del son en 639 esportistes de cinc seccions esportives, incloent-hi també les seves famílies i el cos tècnic. La intervenció consisteix en tallers grupals, informes personalitzats, sessions individuals i materials formatius adaptats. Després de la intervenció, s’observen millores significatives en la qualitat del son i en el rendiment acadèmic en els grups de 12–15 i 16–25 anys (p < 0,01), mentre que el grup més jove (7–11 anys) mostra resultats més heterogenis. La inclusió de l’entorn familiar i tècnic és clau per aconseguir una intervenció ecològica i adaptada al context.
A partir dels resultats obtinguts en aquesta tesi doctoral, es proposa la inclusió de programes educatius sobre el son per a una millora del rendiment i la qualitat de vida dels esportistes. Aquests programes han d’estar basats en evidència cronobiològica i dissenyats de manera personalitzada i interdisciplinària, per millorar la recuperació, l’estat emocional i el rendiment acadèmic dels joves esportistes. Es recomana que les entitats esportives integrin de forma sistemàtica la salut del son en les seves rutines institucionals, tenint en compte per a les seves intervencions el paper del cronotip i la càrrega d’entrenament, així com l’ús combinat d’eines objectives i subjectives validades per a una avaluació precisa del son.Desde hace unos años se habla mucho del sueño y descanso en la población general, pero se está convirtiendo en uno de los hábitos más estudiados a tener en cuenta en la preparación deportiva. En este sentido, un correcto descanso tanto en cantidad de horas como en calidad de sueño facilita la recuperación necesaria para el cuerpo y la mente para estar a punto garantizando una adaptación funcional del deportista en los entrenamientos y las competiciones. El sueño es un proceso fisiológico fundamental, esencial para la restauración de funciones metabólicas, la regulación emocional, la consolidación de la memoria y la recuperación de la fatiga musculoesquelética. Su relevancia se intensifica en el contexto del deporte de alto rendimiento, donde las exigencias físicas, cognitivas y emocionales se combinan con responsabilidades académicas en etapas evolutivas críticas. Diversos estudios han demostrado que la privación de sueño impacta negativamente en el rendimiento motor, la toma de decisiones, el equilibrio hormonal y el bienestar psicológico, posicionando el sueño como un pilar clave en la recuperación integral del deportista. El objetivo general de la presente tesis doctoral es monitorizar y analizar la cantidad y calidad del sueño que presentan los jugadores y las jugadoras del FC Barcelona, así como evaluar su asociación con el rendimiento cognitivo, el estado emocional, algunas variables fisiológicas y el lugar de descanso. Para ello, se han realizado tres estudios: los dos primeros, correspondientes a la “Calidad y Cantidad de Sueño en jugadores de un Club Profesional” y, el tercero, correspondiente a la “Intervención en un programa educativo de la higiene del sueño”. El primer estudio analiza la duración y calidad percibida del sueño en 261 futbolistas de categorías inferiores y su relación con el estado anímico. Aquí se evidencia una prevalencia de hábitos de sueño poco óptimos. Los deportistas más jóvenes (7–11 años) duermen significativamente más que los mayores. Se observa una correlación positiva entre mayor cantidad y calidad de sueño, y mejores calificaciones académicas (p < 0.001), aunque no se halla una relación significativa con el estado de ánimo positivo. En el segundo estudio lleva a cabo un seguimiento longitudinal con anillos Oura en 13 jugadores de balonmano de élite durante media temporada. Aunque no se detectan cambios fisiológicos significativos en distintas situaciones competitivas (entrenamiento, partidos en casa o fuera, viajes), se observan diferencias moderadas en el tiempo en cama entre días de partido fuera de casa y partidos en casa (p = 0.57), y una reducción en la duración del sueño tras partidos y desplazamientos. Estos resultados subrayan la necesidad de estrategias específicas de recuperación en contextos de pernocta fuera del domicilio habitual. El tercer estudio propone el diseño e implementación de un programa educativo sobre higiene del sueño en 639 deportistas de cinco secciones deportivas, incluyendo también a sus familias y al cuerpo técnico. La intervención consiste en talleres grupales, informes personalizados, sesiones individuales y materiales formativos adaptados. Tras la intervención, se observan mejoras significativas en la calidad del sueño y en el rendimiento académico en los grupos de 12–15 y 16–25 años (p < 0.01), mientras que el grupo más joven (7–11 años) muestra resultados más heterogéneos. La inclusión del entorno familiar y técnico es clave para lograr una intervención ecológica y adaptada al contexto. A partir de los resultados obtenidos en esta tesis doctoral, se propone la inclusión de programas educativos sobre el sueño para una mejora del rendimiento y calidad de vida de los deportistas. Estos programas han de estar basados en evidencia cronobiológica y diseñados de forma personalizada e interdisciplinar, para mejorar la recuperación, el estado emocional y el rendimiento académico de los jóvenes deportistas. Se recomienda que las entidades deportivas integren de forma sistemática la salud del sueño en sus rutinas institucionales, teniendo en cuenta para sus intervenciones el papel del cronotipo y la carga de entrenamiento, así como el uso combinado de herramientas objetivas y subjetivas validadas para una evaluación precisa del sueño.In recent years, there has been much discussion about sleep and rest in the general population, but it is becoming one of the most studied habits to consider in sports preparation. In this sense, adequate rest, both in terms of hours and sleep quality, facilitates the recovery needed for the body and mind to be ready, ensuring a functional adaptation of the athlete during training and competition. Sleep is a fundamental physiological process, essential for the restoration of metabolic functions, emotional regulation, memory consolidation, and recovery from musculoskeletal fatigue. Its importance is heightened in the context of high-performance sports, where physical, cognitive, and emotional demands are combined with academic responsibilities during critical developmental stages.
Various studies have shown that sleep deprivation negatively impacts motor performance, decision-making, hormonal balance, and psychological well-being, positioning sleep as a key pillar in the athlete’s overall recovery.
The general aim of this doctoral thesis is to monitor and analyze the quantity and quality of sleep among FC Barcelona players, as well as to evaluate its association with cognitive performance, emotional state, certain physiological variables, and sleeping arrangements. To this end, three studies were conducted: the first two focusing on “Sleep Quality and Quantity in Professional Club Players,” and the third on the “Intervention in a Sleep Hygiene Educational Program.”
The first study analyzes the duration and perceived quality of sleep in 261 youth football players and its relationship with mood. A prevalence of suboptimal sleep habits was observed. Younger athletes (7–11 years) sleep significantly more than older ones. A positive correlation was found between higher sleep quantity and quality and better academic performance (p < 0.001), although no significant relationship was found with positive mood.
The second study involved a longitudinal follow-up using Oura rings in 13 elite handball players over half a season. While no significant physiological changes were detected across different competitive contexts (training, home or away matches, travel), moderate differences in time spent in bed were observed between away and home match days (p = 0.57), along with a reduction in sleep duration after matches and travel. These findings highlight the need for specific recovery strategies in contexts involving overnight stays away from home.
The third study proposed the design and implementation of an educational program on sleep hygiene for 639 athletes from five sports sections, also involving their families and coaching staff. The intervention consisted of group workshops, personalized reports, individual sessions, and tailored educational materials. After the intervention, significant improvements in sleep quality and academic performance were observed in the 12–15 and 16–25 age groups (p < 0.01), while the youngest group (7–11 years) showed more heterogeneous results. Including the family and technical environment is key to achieving an ecological and context-adapted intervention.
Based on the results obtained in this doctoral thesis, the inclusion of educational programs on sleep is proposed to improve athletes’ performance and quality of life. These programs should be based on chronobiological evidence and designed in a personalized and interdisciplinary manner to enhance recovery, emotional state, and academic performance in young athletes. It is recommended that sports organizations systematically integrate sleep health into their institutional routines, considering chronotype and training load in their interventions, as well as using a combination of validated objective and subjective tools for accurate sleep assessment.Universitat Autònoma de Barcelona. Programa de Doctorat en Psicologia de la Salut i de l'Espor
Characterization, modeling and simulation of variability and stochastic resonance phenomena in RRAM devices
No full textEn les darreres dècades, els dispositius electrònics s'han tornat indispensables en la vida quotidiana, impulsant la necessitat de components més petits i eficients. Tot i que la Llei de Moore ha guiat l'escalat dels semiconductors, els límits físics a escala atòmica requereixen tecnologies alternatives. Entre aquestes, els memristors han guanyat atenció pel seu potencial en aplicacions de memòria (RRAM) i més enllà, incloent la lògica, la criptografia i la computació neuromòrfica. En integrar memòria i càlcul, els memristors ofereixen un camí prometedor més enllà de les arquitectures de Von Neumann, essencial per a aplicacions d'intel·ligència artificial i internet de les coses.
Tanmateix, els memristors afronten un repte clau: la variabilitat en les seves característiques de conducció. Aquesta tesi aborda dos aspectes crítics de la tecnologia dels memristors. Primer, se centra en la caracterització i modelatge de la variabilitat intrínseca mitjançant estudis experimentals i models compactes. Segon, investiga l'impacte de la ressonància estocàstica (SR), un fenomen d'amplificació induït pel soroll, en el rendiment dels memristors tant a nivell de dispositiu com de sistema. Donada la naturalesa inherentment sorollosa del cervell, comprendre la SR en sistemes neuromòrfics és crucial per a implementacions pràctiques. Aquestes aportacions contribueixen a l'avenç de la tecnologia RRAM i dels sistemes neuromòrfics basats en memristors.En las últimas décadas, los dispositivos electrónicos se han vuelto indispensables en la vida cotidiana, impulsando la necesidad de componentes más pequeños y eficientes. Aunque la Ley de Moore ha guiado la miniaturización de los semiconductores, los límites físicos a escala atómica requieren tecnologías alternativas. Entre ellas, los memristores han ganado atención por su potencial en aplicaciones de memoria (RRAM) y más allá, incluyendo la lógica, la criptografía y la computación neuromórfica. Al integrar memoria y cálculo, los memristores ofrecen un camino prometedor más allá de las arquitecturas de Von Neumann, esencial para aplicaciones de inteligencia artificial e internet de las cosas.
Sin embargo, los memristores enfrentan un desafío clave: la variabilidad en sus características de conducción. Esta tesis aborda dos aspectos críticos de la tecnología de los memristores. Primero, se centra en la caracterización y modelado de la variabilidad intrínseca mediante estudios experimentales y modelos compactos. Segundo, investiga el impacto de la resonancia estocástica (SR), un fenómeno de amplificación inducido por el ruido, en el rendimiento de los memristores tanto a nivel de dispositivo como de sistema. Dada la naturaleza inherentemente ruidosa del cerebro, comprender la SR en sistemas neuromórficos es crucial para implementaciones prácticas. Estas aportaciones contribuyen al avance de la tecnología RRAM y de los sistemas neuromórficos basados en memristores.In recent decades, electronic devices have become indispensable in daily life, driving the need for smaller and more efficient components. While Moore’s Law has guided semiconductor scaling, physical limits at the atomic scale demand alternative technologies. Among these, memristors have gained attention for their potential in memory applications (RRAM) and beyond, including logic, cryptography, and neuromorphic computing. By integrating memory and computation, memristors offer a promising path beyond Von Neumann architectures, essential for artificial intelligence and the internet of things applications.
However, memristors face a key challenge: variability in its conduction characteristics. This thesis addresses two critical aspects of memristor technology. First, it focuses on characterizing and modeling intrinsic variability through experimental studies and compact models. Second, it investigates the impact of stochastic resonance (SR), a noise-induced enhancement phenomenon, on memristor performance at both device and system levels. Given the brain’s inherent noisy nature, understanding SR in neuromorphic systems is crucial for practical implementations. These insights contribute to the advancement of RRAM technology and memristor-based neuromorphic systems.Universitat Autònoma de Barcelona. Programa de Doctorat en Enginyeria Electrònica i de Telecomunicaci
Crioconcentración en bloque para jugo de granada (Punica granatum L.)
Get PDF(English) One of the food industry's pressing global challenges is ensuring food security for a rapidly growing population. The enormous problems of water scarcity, climate change and high energy costs are barriers to achieving this crucial goal. This and the preferences of modern consumers who prioritize healthy and affordable foods have stimulated researchers to develop technologies that preserve bioactive components and defend environmental sustainability.
The pomegranate is a fruit of high nutritional value due to its bioactive compounds. Pomegranate juice (PJ) is widely consumed for its pleasant flavor and health-promoting properties. There are different varieties of pomegranate. The 'Wonderful' variety is the most consumed due to its organoleptic characteristics and excellent antioxidant activity. A growing sector in the food industry is the production of fruit juice concentrates. Fruit juices mostly contain between 8% and 16% w/w total soluble solids, are expensive to package, store for long periods, and transport over long distances. Therefore, removing some or all of the water from such liquids is desirable. Fruit juice concentrates are valuable semi-finished products for the production of fruit juices, beverages, etc., as they provide microbiological stability and allow economy in the packaging, transportation, and distribution of the product.
Cryoconcentration is an environmentally friendly technique, with which a high-quality concentrate is obtained because the process occurs at low temperatures, which helps preserve the bioactive components of the juice. Additionally, the content of water. Among the different cryoconcentration techniques, block cryoconcentration stands out for its simplicity and good results. However, the research carried out so far has used several stages to improve these parameters, especially solute recovery (SY).
This thesis aims to obtain a single-stage block cryoconcentration process for pomegranate juice, aiming to improve the SY and, therefore, the concentration of its bioactive components.
First, the vacuum-assisted block cryoconcentration (VABC) method was compared with the centrifugation-assisted block cryoconcentration (CABC) method. In these tests carried out at short times, moderate concentration indexes (CI) were obtained, with the SY being better in the CABC method than in the VABC, but lower than 60%.
With our sights set on the objective, the V-CABC method was tested, a combination of the centrifugation and vacuum method, improving the IC to 3.8 and SY close to 70%. Additionally, the total phenolic compounds (TPC) of the concentrates were quantified, which increased up to almost 5 times compared to the initial sample.
Finally, the block cryoconcentration method assisted by centrifugation and filtration (F-CABC) was used, achieving a moderate IC (3.2), and a high SY, close to 90%. In addition, it was possible to concentrate more than 3 times the bioactive compounds and 2 times the antioxidant capacity.
The research carried out in this thesis provides crucial knowledge for the fruit juice sector, especially pomegranate juice concentrates, and for scientists specialized in cryoconcentration. The results obtained can guide the design of products based on pomegranate juice concentrate, cryoconcentration processes,and equipment to promote the expansion of this sector. In general, if it wants to obtain a high SY and efficiency (Eff) with a moderate CI and TPC concentration index (TPCI), the F-CABC technique is recommended. On the other hand, to obtain higher CI and TPCI, as well as moderate SY, the V-CABC method is recommended.(Català) Un dels desafiaments globals urgents de la indústria alimentària és garantir la seguretat alimentària per a una població en ràpid creixement. Els problemes enormes de l'escassetat d'aigua, el canvi climàtic i els alts costos de l'energia constitueixen barreres per assolir aquest objectiu crucial. Això, juntament amb les preferències dels consumidors moderns que prioritzen aliments saludables i assequibles, ha estimulat els investigadors al desenvolupament de tecnologies que preservin els components bioactius i defensin la sostenibilitat ambiental. La magrana és una fruita d'alt valor nutricional a causa dels seus compostos bioactius. El suc de magrana (PJ) es consumeix àmpliament pel seu agradable sabor i les seves propietats beneficioses per a la salut. Hi ha diferents varietats de magrana. La varietat 'Wonderful' és la més consumida per les seves característiques organolèptica i excel·lent activitat antioxidant. Un sector en creixement a la indústria alimentària és la producció de concentrats de sucs de fruites. Els sucs de fruites contenen majoritàriament entre 8% i 16% p/p de sòlids solubles totals, són costosos d'envasar, emmagatzemar durant llargs períodes i de transportar a llargues distàncies. Per tant, és desitjable eliminar part o tota laigua de tals líquids. Els concentrats de suc de fruita són productes semiacabats valuosos per a la producció de sucs de fruita, begudes, etc., ja que proporcionen estabilitat microbiològica i permeten economia en l'envasament, el transport i la distribució del producte. La crioconcentració, és una tècnica amigable amb el medi ambient, amb què s'obté un concentrat d'alta qualitat perquè el procés ocorre a baixes temperatures, cosa que ajuda a la conservació dels components bioactius del suc, addicionalment es pot recuperar el contingut de aigua. Entre les diferents tècniques de crioconcentració, destaca per la seva senzillesa i bons resultats la crioconcentració en bloc. Tot i això, les investigacions realitzades fins ara han utilitzat diverses etapes per millorar aquests paràmetres i en especial la recuperació de soluts (SY). L'objectiu d'aquesta tesi és obtenir un procés de crioconcentració en bloc en una sola etapa per al suc de magrana, amb la finalitat de millorar la SY, i per tant la concentració dels components bioactius. En primer lloc, es va comparar el mètode de crioconcentració en bloc assistida per buit (VABC) amb el mètode de crioconcentració en bloc assistida per centrifugació (CABC). En aquests assaigs realitzats a temps curts es van obtenir índex de concentració (CI) moderats, sent la SY millor en el mètode CABC que al VABC, però inferiors al 60%. Amb la mira a l'objectiu, es va assajar el mètode V-CABC, una combinació del mètode en centrifugació i buit, aconseguint millorar el CI fins a 3,8 i SY proper a 70%. Addicionalment es van quantificar els compostos fenòlics totals (TPC) dels concentrats, que es van incrementar fins a gairebé 5 vegades respecte a la mostra inicial. Finalment, es va utilitzar el mètode de crioconcentració en bloc assistit per centrifugació i filtració (F-CABC), aconseguint un CI moderat (3,2), i una SY elevada, proper al 90%. A més, es va aconseguir concentrar més de 3 cops els compostos bioactius i 2 cops la capacitat antioxidant. La investigació realitzada en aquesta tesi aporta importants coneixements útils per al sector de sucs de fruites, en especial de concentrats de suc de magrana i per als científics especialitzats a l'àrea de la crioconcentració. Els resultats obtinguts poden orientar en el disseny de productes sobre la base de concentrat de suc de magrana, processos i equips de crioconcentració per promoure l'expansió d'aquest sector. De manera general si es vol obtenir una alta SY i eficiència (Eff) amb un moderat CI i índex de concentració de TPC (TPCI), es recomana la tècnica de F-CABC. En canvi, per obtenir més CI i TPCI, i moderada SY es recomanaria el mètode V-CABC.(Español) Uno de los desafíos globales apremiantes de la industria alimentaria es garantizar la seguridad alimentaria para una población en rápido crecimiento. Los enormes problemas de la escasez de agua, el cambio climático y los altos costos de la energía constituyen barreras para lograr este objetivo crucial. Esto, junto con las preferencias de los consumidores modernos que priorizan alimentos saludables y asequibles, ha estimulado a los investigadores al desarrollo de tecnologías que preserven los componentes bioactivos y defiendan la sostenibilidad ambiental. La granada es una fruta de alto valor nutricional debido a sus compuestos bioactivos. El jugo de granada (PJ) se consume ampliamente por su agradable sabor y sus propiedades beneficiosas para la salud. Existen diferentes variedades de granada. La variedad 'Wonderful' es la más consumida por sus características organoléptica y excelente actividad antioxidante. Un sector en crecimiento en la industria alimentaria es la producción de concentrados de zumos de frutas. Los jugos de frutas contienen en su mayoría entre 8% y 16% p/p de sólidos solubles totales, son costosos de envasar, almacenar durante largos períodos y de transportar a largas distancias. Por lo tanto, es deseable eliminar parte o toda el agua de tales líquidos. Los concentrados de jugo de fruta son productos semiacabados valiosos para la producción de jugos de fruta, bebidas, etc., ya que proporcionan estabilidad microbiológica y permiten economía en el envasado, transporte y distribución del producto. La crioconcentración, es una técnica amigable con el medio ambiente, con el que se obtiene un concentrado de alta calidad porque el proceso ocurre a bajas temperaturas, lo que ayuda a la conservación de los componentes bioactivos del jugo, adicionalmente se puede recuperar el contenido de agua. Entre las diferentes técnicas de crioconcentración, destaca por su sencillez y buenos resultados la crioconcentración en bloque. Sin embargo, las investigaciones realizadas hasta ahora han utilizado varias etapas para mejorar estos parámetros y en especial la recuperación de solutos (SY). El objetivo de esta tesis es obtener un proceso de crioconcentración en bloque en una sola etapa para el jugo de granada, con la finalidad de mejorar la SY, y por ende la concentración de sus componentes bioactivos. En primer lugar, se comparó el método de crioconcentración en bloque asistida por vacío (VABC) con el método de crioconcentración en bloque asistida por centrifugación (CABC). En estos ensayos realizados a tiempos cortos se obtuvieron índice de concentración (CI) moderados, siendo la SY mejor en el método CABC que en el VABC, pero inferiores al 60%. Con la mira en el objetivo, se ensayó el método V-CABC, una combinación del método en centrifugación y vacío, lográndose mejorar el CI hasta 3,8 y SY cercano a 70%. Adicionalmente se cuantificaron los compuestos fenólicos totales (TPC) de los concentrados, que se incrementaron hasta casi 5 veces con respecto a la muestra inicial. Finalmente, se utilizó el método de crioconcentración en bloque asistido por centrifugación y filtración (F-CABC), alcanzando un CI moderado (3,2), y una SY elevada, próximo al 90%. Además, se logró concentrar más de 3 veces los compuestos bioactivos y 2 veces la capacidad antioxidante. La investigación realizada en esta tesis, aporta importantes conocimientos útiles para el sector de jugos de frutas, en especial de concentrados de jugo de granada y para los científicos especializados en el área de la crioconcentración. Los resultados obtenidos pueden orientar en el diseño de productos en base a concentrado de jugo de granada, procesos y equipos de crioconcentración para promover la expansión de este sector. De forma general si se quiere obtener una alta SY y eficiencia (Eff) con un moderado CI e índice de concentración de TPC (TPCI), se recomienda la técnica de F-CABC. En cambio, para obtener mayor CI y TPCI, y moderada SY se recomendaría el método V-CABC.DOCTORAT EN TECNOLOGIA AGROALIMENTÀRIA I BIOTECNOLOGIA (Pla 2013
Unraveling the Emotional Content in the Lexicon: Insights into Emotion and Emotion-Laden Words
Get PDFLes paraules que contenen informació afectiva, conegudes com a paraules afectives, han estat materials valuosos per a la recerca. Els estudis previs que es centren en les paraules afectives, utilitzant una varietat de paradigmes experimentals, han revelat com l’emoció i el llenguatge estan interconnectats a nivell cognitiu i neural. Aquests estudis també han proporcionat una gran quantitat d’evidència per a investigacions posteriors. No obstant això, els resultats actuals sobre les paraules afectives són diversos i inconsistents (veure Citron, 2012; Hinojosa et al., 2019, per a revisions), el que suggereix la necessitat de més recerca sobre les paraules afectives en diferents idiomes. Aquesta tesi examina dos tipus de paraules afectives: Emotion words (paraules EM, com feliç) i Emotion-laden words (paraules EL, com casament), centrant-se en la seva organització semàntica i el seu processament cognitiu. S’aborden tres objectius. Primer, es desenvolupen dades normatives sobre la prototipicitat emocional de possibles paraules EM en xinès i s’investiga el paper dels factors afectius en la prototipicitat. En segon lloc, s’examina la representació de les paraules EM i EL analitzant la seva organització en el lèxic mental i comparant les seves propietats afectives (com la valència i l’activació) en diferents idiomes. En tercer lloc, s’investiguen les diferències entre les paraules EM i EL en el processament explícit i implícit. S’han dut a terme quatre estudis per aconseguir aquests objectius. En el primer estudi es va crear un conjunt de dades sobre la prototipicitat emocional en xinès. El segon estudi va explorar l’organització de les paraules EM i EL en xinès en el lèxic mental. El tercer estudi va comparar les propietats afectives de les paraules EL en diversos idiomes en relació amb les paraules EM. El quart estudi va examinar les diferències de processament entre les paraules EM i EL en xinès utilitzant diversos paradigmes experimentals. Aquests estudis milloren la nostra comprensió de com el contingut afectiu influeix en la cognició humana i fan valuoses contribucions als camps de la psicologia, la lingüística i la neurociència cognitiva.Las palabras que contienen información afectiva, conocidas como palabras afectivas, han sido materiales valiosos para la investigación. Los estudios previos que se centran en las palabras afectivas, utilizando una variedad de paradigmas experimentales, han revelado cómo la emoción y el lenguaje están interconectados a nivel cognitivo y neural. Estos estudios también han proporcionado una gran cantidad de evidencia para investigaciones posteriores. Sin embargo, los hallazgos actuales sobre las palabras afectivas son variados e inconsistentes (ver Citron, 2012; Hinojosa et al., 2019, para revisiones), lo que sugiere la necesidad de más investigaciones sobre palabras afectivas en diferentes idiomas. Esta tesis examina dos tipos de palabras afectivas: Emotion words (palabras EM, como feliz) y Emotion-Laden words (palabras EL, como boda), enfocándose en su organización semántica y procesamiento cognitivo. Se abordan tres objetivos. Primero, se desarrollan datos normativos sobre la prototipicidad emocional de las posibles palabras EM en Chino y se investiga el papel de los factores afectivos en la prototipicidad. En segundo lugar, se examina la representación de las palabras EM y EL analizando su organización en el léxico mental y comparando sus propiedades afectivas (como la valencia y la activación) en diferentes idiomas. En tercer lugar, se investigan las diferencias entre las palabras EM y EL en el procesamiento explícito e implícito. Se realizaron cuatro estudios para lograr estos objetivos. En el primer estudio se desarrolló un conjunto de datos sobre la prototipicidad emocional en Chino. El segundo estudio exploró la organización de las palabras EM y EL en Chino en el léxico mental. El tercer estudio comparó las propiedades afectivas de las palabras EL en varios idiomas con respecto a las palabras EM. El cuarto estudio examinó las diferencias de procesamiento entre las palabras EM y EL en Chino utilizando diversos paradigmas experimentales. Estos estudios mejoran nuestra comprensión de cómo el contenido afectivo influye en la cognición humana y hacen valiosas contribuciones a los campos de la psicología, la lingüística y la neurociencia cognitiva.Words containing affective information, known as affective words, have served as valuable research materials. Previous studies focusing on affective words, using a variety of experimental paradigms, have revealed how emotion and language are interconnected at cognitive and neural levels. These studies have also provided a wealth of evidence for subsequent studies. However, current findings on affective words are mixed and inconsistent (see Citron, 2012; Hinojosa et al., 2019, for reviews), suggesting the need for further research on affective words in different languages. This thesis examines two types of affective words—emotion words (EM words, e.g., happy) and emotion-laden words (EL words, e.g., wedding)—focusing on their semantic organization and cognitive processing. It addresses three aims. First, it develops normative data on emotional prototypicality for potential Chinese EM words and investigates the role of affective factors in prototypicality. Second, it examines the representation of EM and EL words by analyzing their organization in the mental lexicon and comparing their affective properties (e.g., valence and arousal) across languages. Third, it investigates differences between EM and EL words in explicit and implicit processing. Four studies were conducted to achieve these aims. The first study created a dataset of emotional prototypicality in Chinese. The second study explored the organization of Chinese EM and EL words in the mental lexicon. The third study compared affective properties of EL words across multiple languages relative to EM words. The fourth study examined processing differences between Chinese EM and EL words using a cross-task paradigm. They enhance our understanding of how affective content influences human cognition and make valuable contributions to the fields of psychology, linguistics, and cognitive neuroscience."Universitat Rovira i Virgili. Programa de Doctorat en Ciència cognitiva i llenguatge
Avaluació automàtica de la Competència Digital Docent a través de la interacció amb l’entorn virtual d'aprenentatge
Get PDFL’aparició de les tecnologies digitals i la seva ràpida evolució ha provocat una transformació digital de la societat de la informació que ha afectat el treball, oci i quotidià de tots els ciutadans. Els ciutadans del segle XXI necessiten disposar d’un conjunt de competències que els permetin interactuar amb aquestes tecnologies de la informació i la comunicació. L’Educació també s’ha vist canviada a causa d’aquesta transformació i el professorat actual necessita saber aplicar competències digitals en els processos d’ensenyament i aprenentatge. L’impacte de la tecnologia digital durant les últimes dècades ha portat a institucions com la Unió Europea, la UNESCO, o l’ISTE a crear marcs que permetin definir què és la competència digital docent i com avaluar-la.
En aquesta tesi doctoral es presenten els resultats obtinguts d’un projecte d’investigació amb l’objectiu d’avaluar la competència digital docent de professorat universitari, a través de la interacció que el professorat té amb un entorn virtual d’aprenentatge. L’avaluació de la competència digital docent es realitza a través de les dades emmagatzemades dins l’entorn virtual d’aprenentatge, les quals s’han generat a partir de les accions empreses pel professorat.
El marc d’avaluació de la competència digital docent utilitzat en aquest projecte d’investigació és l’European Framework for the Digital Competence of Educators, també conegut com a DigCompEdu. Aquest marc defineix 22 competències i un model de progressió de sis nivells.
La metodologia d’investigació que segueix aquest projecte d’investigació és la investigació basada en el disseny. El projecte s’ha estructurat en quatre iteracions que es defineixen a partir de la retroalimentació obtinguda en les etapes anteriors.
Durant la primera iteració, s’han obtingut 261 indicadors que relacionen les activitats i recursos de Moodle, l’entorn virtual d’aprenentatge escollit, amb 16 de les competències del marc DigCompEdu. Al llarg de la segona iteració s’ha desenvolupat un instrument per extreure i analitzar les dades de la base de dades de Moodle a partir dels indicadors anteriors. Aquest instrument ha permès, en la segona, tercera i quarta iteració, l’avaluació automatitzada de 1020 docents universitaris que han impartit classes durant el curs acadèmic 2022-2023 a graus, màsters, o postgraus de La Salle Campus Barcelona – Universitat Ramon Llull. L’estudi es repeteix pel curs acadèmic 2023-2024 on s’avaluen 1037 docents universitaris de la mateixa institució i programes formatius.
Els resultats obtinguts de mitjana pel professorat és baix durant el curs acadèmic 2022-2023, equivalent al nivell competencial A2 – Explorer, segons el marc DigCompEdu. Durant el curs acadèmic 2023-2024 s’observa una millora en els resultats mitjans que ascendeixen fins al nivell competencial B1 – Integrator. D’entre els resultats obtinguts, destaquen positivament les competències relacionades amb la creació, modificació i gestió de recursos digitals compartits amb els estudiants, l’ús d’eines digitals per a l’avaluació, així com la facilitació de la competència digital en els estudiants en matèria de creació i gestió de recursos digitals.
D’entre les limitacions observades al llarg del projecte d’investigació es destaca la impossibilitat d’avaluar 6 de les competències definides pel marc DigCompEdu, així com la manca d’indicadors per avaluar el nivell competencial C2 – Pioneer.La aparición de las tecnologías digitales y su rápida evolución han provocado una transformación digital en la sociedad de la información, afectando al trabajo, el ocio y la vida cotidiana de todos los ciudadanos. Los ciudadanos del siglo XXI necesitan disponer de un conjunto de competencias que les permitan utilizar las tecnologías de la información y la comunicación. La Educación también se ha visto afectada por esta transformación, y los docentes necesitan saber aplicar competencias digitales en los procesos de enseñanza y aprendizaje. El impacto de la tecnología digital en las últimas décadas ha llevado a instituciones como la Unión Europea, la UNESCO o el ISTE a crear marcos que permitan definir qué es la competencia digital docente y cómo evaluarla.
En esta tesis doctoral se presentan los resultados obtenidos en un proyecto de investigación con el objetivo de evaluar la competencia digital docente del profesorado universitario a través de la interacción que los docentes tienen con un entorno virtual de aprendizaje. La evaluación de la competencia digital docente se realiza a partir de los datos almacenados en dicho entorno, generados por las acciones llevadas a cabo por los docentes.
El marco de evaluación de la competencia digital docente utilizado en este proyecto es el European Framework for the Digital Competence of Educators, también conocido como DigCompEdu. Este marco define 22 competencias y un modelo de progresión con seis niveles.
La metodología de investigación seguida en este proyecto es la investigación basada en el diseño. El proyecto se ha estructurado en cuatro iteraciones, definidas a partir de la retroalimentación obtenida en las etapas anteriores.
Durante la primera iteración, se identificaron 261 indicadores que relacionan las actividades y recursos de Moodle, el entorno virtual de aprendizaje seleccionado, con 16 de las competencias del marco DigCompEdu. A lo largo de la segunda iteración, se desarrolló un instrumento para extraer y analizar los datos de la base de datos de Moodle a partir de estos indicadores. Este instrumento permitió, en la segunda, tercera y cuarta iteración, la evaluación automatizada de 1020 docentes universitarios que impartieron clases durante el curso académico 2022-2023 en grados, másteres o posgrados de La Salle Campus Barcelona – Universitat Ramon Llull. El estudio se repite en el curso académico 2023-2024, evaluando a 1037 docentes universitarios de la misma institución y programas formativos.
Los resultados obtenidos muestran que la media de competencia digital de los docentes fue baja durante el curso académico 2022-2023, situándose en el nivel competencial A2 – Explorer, según el marco DigCompEdu. Durante el curso académico 2023-2024, se observa una mejora en los resultados medios, que ascienden hasta el nivel competencial B1 – Integrator. Entre los aspectos más positivos destacan las competencias relacionadas con la creación, modificación y gestión de recursos digitales compartidos con los estudiantes, el uso de herramientas digitales para la evaluación, así como la facilitación de la competencia digital en los estudiantes en materia de creación y gestión de recursos digitales.
Entre las limitaciones observadas a lo largo del proyecto de investigación, destaca la imposibilidad de evaluar 6 de las competencias definidas en el marco DigCompEdu, así como la falta de indicadores para evaluar el nivel competencial C2 – Pioneer.The emergence of digital technologies and their rapid evolution have driven a digital transformation of the information society, affecting work, leisure, and daily life for all citizens. In the 21st century, individuals must develop a set of competencies that enable them to navigate information and communication technologies effectively. Education has also undergone significant changes due to this transformation, requiring modern educators to integrate digital competencies into teaching and learning processes. The impact of digital technology over recent decades has led institutions such as the European Union, UNESCO, and ISTE to establish frameworks that define teacher digital competency and outline methods for its assessment.
This doctoral thesis presents the results of a research project aimed at evaluating university educators' teaching digital competence by analyzing their interaction with a virtual learning environment. The assessment is conducted by examining data stored within the virtual learning environment, which is generated from educators' actions.
The evaluation framework employed in this research project is the European Framework for the Digital Competence of Educators (DigCompEdu). This framework defines 22 competencies and a six-level progression model.
The research methodology follows a design-based research approach. The project is structured into four iterations, each defined from feedback obtained in previous stages.
During the first iteration, 261 indicators were identified, linking activities and resources in Moodle—the selected virtual learning environment—with 16 competencies from the DigCompEdu framework. In the second iteration, a tool was developed to extract and analyze Moodle database records to compare with these indicators. This tool enabled the automated assessment of 1,020 university educators who taught undergraduate, master's, or postgraduate courses at La Salle Campus Barcelona – Universitat Ramon Llull during the 2022–2023 academic year. The study was repeated for the 2023–2024 academic year, evaluating 1,037 educators from the same institution and academic programs.
The results indicate that, on average, educators scored at a low proficiency level during the 2022–2023 academic year, corresponding to A2 – Explorer within the DigCompEdu framework. However, a significant improvement was observed in 2023–2024, with the average proficiency level increasing to B1 – Integrator. Notably, educators demonstrated strong competencies in creating, modifying, and managing shared digital resources, utilizing digital tools for assessment, and fostering students’ digital competencies in content creation and resource management.
Among the study’s limitations, the inability to assess six of the competencies defined by the DigCompEdu framework stands out, along with the lack of indicators necessary to evaluate the C2 – Pioneer proficiency level
Quantum adventures from analog to digital: gauge, scars and laughlin
Get PDF(English) This is a thesis in theoretical physics about analog quantum simulations, digital quantum simulations (quantum computing), and quantum state preparation using different quantum platforms (neutral atoms, trapped ions, and superconducting circuits). We live in a quantum era with such a wide variety of platforms available, however performing experiments on existing quantum devices remains challenging due to limitations in control, scale, and connectivity. Therefore, innovative strategies must be developed to achieve quantum advantage using current quantum technology. We are primarily interested in applications to high-energy physics, as quantum computing provides a natural framework for simulating the real-time evolution of gauge theories. While the field of quantum simulations and quantum computing is still in its infancy and may be far from uncovering relevant insights about the Standard Model in regimes inaccessible to analytical methods, classical simulations, or direct experiments, interesting discoveries are emerging. Significant developments include the observation of quantum many-body scar states and the reformulation of quantum field theories as quantum link models.
Most part of the thesis is dedicated to the quantum simulations of lattice gauge theories, which we explore under different lenses. First, we propose a scheme to effectively generate three body interactions in trapped-ion platforms which consists of a generalization of the Mølmer-Sørensen scheme for three spins. In this project, we envision the quantum simulation of the spin 1/2 quantum link model description of the massless Schwinger model, which features a three-body interaction. Such interaction requires at least 12 two-qubit gates to be performed, which in principle accumulates more errors than a single three-qubit gate. This is what makes analog quantum simulations so powerful: We can tailor the platform to generate interactions of a specific target model, potentially reducing quantum errors.
Next, assuming the existence of a perfect three-body gate, we study quantum many-body scar states in the Schwinger model. We use a mapping from the spin 1/2 Schwinger quantum link model to the PXP model to identify the relevant physical configurations. Then, we compare the evolution of thermal and non-thermal states under sequential Trotterized quantum circuits to their evolution under randomized quantum circuits. Our results indicate that the non-thermal sector of the Hilbert space, which includes the quantum many-body scars, are more sensitive to randomization.
Then, on a more realistic note, we use real quantum devices from IBMQ to perform digital quantum simulations of the Schwinger model. These quantum computers are based on superconducting circuits, and we currently have access to up to 156-qubits together with a basis of single and two-qubit gates. The devices impose strong limitations on connectivity and depth of the quantum circuits, hence we propose using gauge invariance, in the form of the Gauss' law, for quantum error detection.
In the last part of this thesis, we shift focus to study an interesting many-body behavior that emerges from the presence of a static gauge field. Specifically, we propose a protocol for the quasi-adiabatic preparation of the 1/2-Laughlin state, a fractional quantum Hall state, using rotating ultracold atoms to create artificial gauge fields. From the condensate phase to the Laughlin state there are three points of closed gaps, and we make trap largely anisotropic to cross these regions without losing fidelity. We improved the preparation times by a factor of ten compared to previous studies.(Català) Aquesta és una tesi en física teòrica sobre simulacions quàntiques analògiques, simulacions quàntiques digitals (computació quàntica) i preparació d'estats quàntics utilitzant diferents plataformes quàntiques (àtoms neutres, ions atrapats i circuits superconductors). Vivim en una era quàntica amb una gran varietat de plataformes disponibles; tanmateix, dur a terme experiments en els dispositius quàntics actuals continua sent un desafiament a causa de les limitacions en el control, l’escalabilitat i la connectivitat. Per tant, cal desenvolupar estratègies innovadores per assolir un avantatge quàntic amb la tecnologia quàntica actual. Ens interessa principalment l’aplicació a la física d’altes energies, ja que la computació quàntica proporciona un marc natural per simular l’evolució en temps real de les teories de gauge. Tot i que el camp de les simulacions quàntiques i la computació quàntica encara és en la seva infantesa i pot estar lluny d’aportar coneixements rellevants sobre el Standard Model en règims inaccessibles per mètodes analítics, simulacions clàssiques o experiments directes, estan sorgint descobriments interessants. Entre els desenvolupaments significatius s’inclou l’observació d’estats "scar" i la reformulació de les teories de camps quàntics com a models d’enllaç quàntic.
Gran part de la tesi està dedicada a les simulacions quàntiques de les teories de gauge en xarxa, que explorem des de diferents perspectives. Primer, proposem un esquema per generar de manera eficient interaccions de 3 cossos en plataformes d'ions atrapats, el qual consisteix en una generalització del mecanisme de Mølmer-Sørensen per a 3 spins. En aquest projecte, proposem la simulació quàntica del model d’enllaç quàntic de spin 1/2 que descriu el model de Schwinger sense massa, el qual presenta una interacció de 3 cossos. Aquesta interacció requereix almenys 12 portes quàntiques de 2-qubits, cosa que, en principi, acumula més errors que una única porta de 3 qubits. Això és el que fa que les simulacions quàntiques analògiques siguin tan poderoses: podem adaptar la plataforma per generar interaccions d’un model específic, reduint potencialment els errors quàntics.
A continuació, assumint l'existència d'una porta de 3 cossos perfecta, estudiem els estats "scar" en el model de Schwinger. Utilitzem un mapeig del model d’enllaç quàntic de spin 1/2 de Schwinger al model PXP per identificar les configuracions físiques rellevants. Després, comparem l’evolució d’estats tèrmics i no tèrmics mitjançant circuits quàntics Trotteritzats seqüencials amb la seva evolució sota circuits quàntics aleatoris. Els nostres resultats indiquen que el sector no tèrmic de l’espai de Hilbert, que inclou els estats "scar" quàntics de molts cossos, és més sensible a l’aleatorització.
Després, en una nota més realista, utilitzem dispositius quàntics reals d’IBMQ per realitzar simulacions quàntiques digitals del model de Schwinger. Aquests ordinadors quàntics es basen en circuits superconductors i actualment tenim accés a fins a 156 qubits, juntament amb una base de portes de 1 i 2 qubits. Els dispositius imposen fortes limitacions en la connectivitat i la profunditat dels circuits quàntics, per la qual cosa proposem l’ús de la invariància de gauge, en la forma de la llei de Gauss, per a la detecció d’errors quàntics.
En la darrera part d’aquesta tesi, canviem el focus per estudiar un comportament de molts cossos interessant que emergeix de la presència d’un camp de gauge estàtic. Proposem un protocol per a la preparació de l'estat Laughlin 1/2, un estat de Hall quàntic fraccionari, utilitzant àtoms ultrafreds en rotació per crear camps de gauge artificials. En la transició de la fase de condensat a l'estat de Laughlin hi ha 3 punts amb gaps tancats, i fem la trampa anisòtropa per travessar aquestes regions sense perdre fidelitat. Hem millorat els temps de preparació en un factor de 10 en comparació amb estudis anteriors.(Español) Esta tesis de física teórica trata sobre simulaciones cuánticas analógicas, simulaciones cuánticas digitales (computación cuántica) y la preparación de estados cuánticos utilizando diferentes plataformas cuánticas (átomos neutros, iones atrapados y circuitos superconductores). Vivimos en una era cuántica con una amplia variedad de plataformas disponibles; sin embargo, realizar experimentos en los dispositivos cuánticos actuales sigue siendo un desafío debido a limitaciones en control, escalabilidad y conectividad. Por lo tanto, es necesario desarrollar estrategias innovadoras para lograr la ventaja cuántica con la tecnología cuántica actual. Nos interesamos principalmente en aplicaciones a la física de altas energías, ya que la computación cuántica proporciona un marco natural para simular la evolución temporal de las teorías gauge. Aunque el campo de las simulaciones cuánticas y la computación cuántica aún está en sus inicios y puede estar lejos de proporcionar información relevante sobre el Standard Model en regímenes inaccesibles a métodos analíticos, simulaciones clásicas o experimentos directos, están surgiendo descubrimientos interesantes. Los desarrollos significativos incluyen la observación de estados "scar" en sistemas de muchos cuerpos y la reformulación de las teorías cuánticas de campos mediante modelos de enlaces cuánticos.
La mayor parte de la tesis está dedicada a las simulaciones cuánticas de teorías gauge en redes, que exploramos desde diferentes perspectivas. Primero, proponemos un esquema para generar de manera efectiva interacciones de 3 cuerpos en plataformas de iones atrapados, lo que consiste en una generalización del esquema de Mølmer-Sørensen para 3 spins. En este proyecto, planteamos la simulación cuántica del modelo de enlaces cuánticos de spin 1/2 que describe el modelo de Schwinger, el cual presenta una interacción de 3 cuerpos. Dicha interacción requiere al menos 12 puertas cuánticas de 2 qubits, lo que en principio acumula más errores que una única puerta de 3 qubits. Esto es lo que hace que las simulaciones cuánticas analógicas sean tan poderosas: podemos adaptar la plataforma para generar interacciones de un modelo objetivo específico, reduciendo potencialmente los errores cuánticos.
A continuación, suponiendo la existencia de una puerta cuántica perfecta de 3 cuerpos, estudiamos los estados "scar" en el modelo de Schwinger. Utilizamos un mapeo del modelo de enlaces cuánticos de spin 1/2 de Schwinger al modelo PXP para identificar las configuraciones físicas relevantes. Luego, comparamos la evolución de estados térmicos y no térmicos bajo circuitos cuánticos trotterizados secuenciales con su evolución bajo circuitos cuánticos aleatorios. Nuestros resultados indican que el sector no térmico del espacio de Hilbert, que incluye los estados "scar", es más sensible a la aleatorización.
Después, utilizamos dispositivos cuánticos reales de IBMQ para realizar simulaciones cuánticas digitales del modelo de Schwinger. Estos computadores cuánticos están basados en circuitos superconductores. Actualmente tenemos acceso a 156 qubits y una base de puertas cuánticas de 1 y 2 qubits. Los dispositivos imponen fuertes limitaciones en la conectividad y la profundidad de los circuitos cuánticos, por lo que proponemos utilizar la invariancia gauge para la detección de errores.
En la última parte de esta tesis, cambiamos el enfoque para estudiar un comportamiento de muchos cuerpos interesante que surge de la presencia de un campo gauge estático. Proponemos un protocolo para la preparación del estado 1/2-Laughlin, un estado de Hall cuántico fraccionario, utilizando átomos ultrafríos en rotación para crear campos gauge artificiales. Desde la fase condensada hasta el estado de Laughlin hay 3 puntos donde la gap de energía se cierra, y hacemos que la trampa sea anisotrópica para cruzar estas regiones sin perder fidelidad. Mejoramos los tiempos de preparación en un factor de 10 en comparación con estudios previos.DOCTORAT EN FOTÒNICA (Pla 2013