Estudio de los efectos del campo magnético galáctico en la propagación de los UHECR con el Observatorio Pierre Auger
Autoría
C.C.G.
Grado en Física
C.C.G.
Grado en Física
Fecha de la defensa
18.07.2024 09:30
18.07.2024 09:30
Resumen
Los rayos cósmicos son partículas cargadas, aceleradas en el espacio y que alcanzan la Tierra en un ratio de 1000 partículas por kilómetro cuadrado y por segundo. Entre estos, destacan aquellos de más alta energía, denominados Ultra High Energy Cosmic Rays (UHECR), con energías superiores 1 EeV, y con una tasa de llegada inferior a 1 por kilómetro cuadrado por año. Aunque se sabe que debido a sus elevadas energías, deben proceder de fuentes con la suficiente potencia como para acelerarlos a esas magnitudes (por ejemplo, de núcleos activos galácticos), se desconocen estas fuentes con exactitud. Un método para poder determinarlas es conseguir discernir su dirección de procedencia, y ahí el campo magnético galáctico juega un papel crucial, debido a que al tratarse de cargas en movimiento, la fuerza de Lorentz desvía sus trayectorias. El objetivo del trabajo es aprender cómo de influyente es este campo y qué implicaciones tiene, mediante la realización de distintos métodos de simulación que proporcionen una distribución de direcciones iniciales y finales de rayos cósmicos, así cómo analizar estas desviaciones. Estas simulaciones se usarán posteriormente para compararlas con alguno de los datos recogidos por el Observatorio Pierra Auger, localizado en Argentina, que cuenta con el mayor detector de UHECR que existe actualmente.
Los rayos cósmicos son partículas cargadas, aceleradas en el espacio y que alcanzan la Tierra en un ratio de 1000 partículas por kilómetro cuadrado y por segundo. Entre estos, destacan aquellos de más alta energía, denominados Ultra High Energy Cosmic Rays (UHECR), con energías superiores 1 EeV, y con una tasa de llegada inferior a 1 por kilómetro cuadrado por año. Aunque se sabe que debido a sus elevadas energías, deben proceder de fuentes con la suficiente potencia como para acelerarlos a esas magnitudes (por ejemplo, de núcleos activos galácticos), se desconocen estas fuentes con exactitud. Un método para poder determinarlas es conseguir discernir su dirección de procedencia, y ahí el campo magnético galáctico juega un papel crucial, debido a que al tratarse de cargas en movimiento, la fuerza de Lorentz desvía sus trayectorias. El objetivo del trabajo es aprender cómo de influyente es este campo y qué implicaciones tiene, mediante la realización de distintos métodos de simulación que proporcionen una distribución de direcciones iniciales y finales de rayos cósmicos, así cómo analizar estas desviaciones. Estas simulaciones se usarán posteriormente para compararlas con alguno de los datos recogidos por el Observatorio Pierra Auger, localizado en Argentina, que cuenta con el mayor detector de UHECR que existe actualmente.
Dirección
CAZON BOADO, LORENZO (Tutoría)
CAZON BOADO, LORENZO (Tutoría)
Tribunal
ALVAREZ MUÑIZ, JAIME (Presidente/a)
BELIN , SAMUEL JULES (Secretario/a)
CARBALLEIRA ROMERO, CARLOS (Vocal)
ALVAREZ MUÑIZ, JAIME (Presidente/a)
BELIN , SAMUEL JULES (Secretario/a)
CARBALLEIRA ROMERO, CARLOS (Vocal)
Líquidos iónicos en aplicaciones energéticas: efectos medioambientales
Autoría
A.D.C.
Grado en Física
A.D.C.
Grado en Física
Fecha de la defensa
19.02.2024 15:00
19.02.2024 15:00
Resumen
Los líquidos iónicos están formados únicamente por iones, y tienen un punto de fusión muy bajo en comparación con el resto de las sales. Estos compuestos han cobrado un gran interés en los últimos años debido a sus interesantes propiedades que los hacen especialmente aptos para ser utilizados como disolventes, catalizadores, lubricantes o electrolitos. Una de las principales cualidades que les dan tanto interés para distintas aplicaciones es su baja volatilidad, que permite considerarlos como líquidos verdes debido a que no contaminan la atmósfera. Sin embargo, el estudio de su toxicidad sigue siendo necesario puesto que no es posible descartar un vertido de estos compuestos que pueda afectar al medio terrestre y/o acuático. Para realizar este estudio se ha escogido una serie de líquidos iónicos de diferentes familias catiónicas (imidazolio, piridinio, pirrolidinio y amonio) y se ha analizado su toxicidad usando el test de toxicidad Microtox. Esta metodología, ampliamente usada, se basa en la reducción de la bioluminiscencia de la bacteria marina Aliivibrio Fischeri como consecuencia de la adición, en diferentes dosis, de estos líquidos iónicos. El parámetro usado es el EC50, que corresponde con la dosis que genera una reducción del 50% de la intensidad luminosa emitida. Los resultados obtenidos indican que la mayor parte son poco tóxicos y, por tanto, aptos para la industria. Además, se ha podido comprobar como el aumento en la longitud de la cadena alquílica del catión da lugar a compuestos más tóxicos.
Los líquidos iónicos están formados únicamente por iones, y tienen un punto de fusión muy bajo en comparación con el resto de las sales. Estos compuestos han cobrado un gran interés en los últimos años debido a sus interesantes propiedades que los hacen especialmente aptos para ser utilizados como disolventes, catalizadores, lubricantes o electrolitos. Una de las principales cualidades que les dan tanto interés para distintas aplicaciones es su baja volatilidad, que permite considerarlos como líquidos verdes debido a que no contaminan la atmósfera. Sin embargo, el estudio de su toxicidad sigue siendo necesario puesto que no es posible descartar un vertido de estos compuestos que pueda afectar al medio terrestre y/o acuático. Para realizar este estudio se ha escogido una serie de líquidos iónicos de diferentes familias catiónicas (imidazolio, piridinio, pirrolidinio y amonio) y se ha analizado su toxicidad usando el test de toxicidad Microtox. Esta metodología, ampliamente usada, se basa en la reducción de la bioluminiscencia de la bacteria marina Aliivibrio Fischeri como consecuencia de la adición, en diferentes dosis, de estos líquidos iónicos. El parámetro usado es el EC50, que corresponde con la dosis que genera una reducción del 50% de la intensidad luminosa emitida. Los resultados obtenidos indican que la mayor parte son poco tóxicos y, por tanto, aptos para la industria. Además, se ha podido comprobar como el aumento en la longitud de la cadena alquílica del catión da lugar a compuestos más tóxicos.
Dirección
PARAJO VIEITO, JUAN JOSE (Tutoría)
SALGADO CARBALLO, JOSEFA Cotutoría
PARAJO VIEITO, JUAN JOSE (Tutoría)
SALGADO CARBALLO, JOSEFA Cotutoría
Tribunal
MAS SOLE, JAVIER (Presidente/a)
PARDO MONTERO, ALBERTO (Secretario/a)
CALVO IGLESIAS, MARIA ENCINA (Vocal)
MAS SOLE, JAVIER (Presidente/a)
PARDO MONTERO, ALBERTO (Secretario/a)
CALVO IGLESIAS, MARIA ENCINA (Vocal)
Estudio de diferentes propiedades termofísicas y eléctricas de un lubricante comercial en presencia de nanoaditivos.
Autoría
L.L.P.
Grado en Física
L.L.P.
Grado en Física
Fecha de la defensa
17.09.2024 10:30
17.09.2024 10:30
Resumen
Este Trabajo de Fin de Grado forma parte de un proyecto de investigación sobre la caracterización tribológica de nanolubricantes como posibles fluidos de transmisión automática para vehículos eléctricos. Se estudiaron las propiedades termofísicas y eléctricas de un aceite formulado (Matic DCT) dopado con nanopartículas de óxido de silicio SiO2 de diferentes tamaños y en diferentes concentraciones, cuya composición química se caracterizó a través de espectrometría FTIR. Se observó una disminución en la densidad y la viscosidad con el aumento de la temperatura, así como un aumento relativo de las mismas ante el aumento de la concentración en muestras dopadas con nanopartículas del mismo tamaño. La variación con respecto al aceite formulado es mayor a medida que aumenta la temperatura y la concentración, pero en ningún caso supera el 1.2%. Algo similar se observó con la viscosidad, pues la variación también aumenta con respecto al aceite formulado puro a medida que aumentamos la temperatura y la concentración de nanoaditivos. En este caso la variación llega hasta el 3%. El índice de viscosidad también aumenta frente a la introducción de nanopartículas. Todos los casos muestran un comportamiento anómalo en el que las nanopartículas de menor tamaño producen una mayor variación que las de mayor tamaño, probablemente debido a la presencia de humedad en las muestras, por lo que se optó por repetir la preparación de los nanolubricantes incluyendo una fase de secado para medir las siguientes propiedades. En cuanto a la conductividad eléctrica, no parece observarse ninguna norma ante la introducción del SiO2 de mayor o menor tamaño, y la variación máxima es inferior al 4%, por lo que puede enmarcarse dentro del error de medición experimental. También se observó un aumento del ángulo de contacto ante la introducción de nanoaditivos, proporcional al aumento de concentración y consistente con el aumento de la tensión superficial, esta vez proporcionando una mayor variación cuanto mayor es el tamaño de las nanopartículas.
Este Trabajo de Fin de Grado forma parte de un proyecto de investigación sobre la caracterización tribológica de nanolubricantes como posibles fluidos de transmisión automática para vehículos eléctricos. Se estudiaron las propiedades termofísicas y eléctricas de un aceite formulado (Matic DCT) dopado con nanopartículas de óxido de silicio SiO2 de diferentes tamaños y en diferentes concentraciones, cuya composición química se caracterizó a través de espectrometría FTIR. Se observó una disminución en la densidad y la viscosidad con el aumento de la temperatura, así como un aumento relativo de las mismas ante el aumento de la concentración en muestras dopadas con nanopartículas del mismo tamaño. La variación con respecto al aceite formulado es mayor a medida que aumenta la temperatura y la concentración, pero en ningún caso supera el 1.2%. Algo similar se observó con la viscosidad, pues la variación también aumenta con respecto al aceite formulado puro a medida que aumentamos la temperatura y la concentración de nanoaditivos. En este caso la variación llega hasta el 3%. El índice de viscosidad también aumenta frente a la introducción de nanopartículas. Todos los casos muestran un comportamiento anómalo en el que las nanopartículas de menor tamaño producen una mayor variación que las de mayor tamaño, probablemente debido a la presencia de humedad en las muestras, por lo que se optó por repetir la preparación de los nanolubricantes incluyendo una fase de secado para medir las siguientes propiedades. En cuanto a la conductividad eléctrica, no parece observarse ninguna norma ante la introducción del SiO2 de mayor o menor tamaño, y la variación máxima es inferior al 4%, por lo que puede enmarcarse dentro del error de medición experimental. También se observó un aumento del ángulo de contacto ante la introducción de nanoaditivos, proporcional al aumento de concentración y consistente con el aumento de la tensión superficial, esta vez proporcionando una mayor variación cuanto mayor es el tamaño de las nanopartículas.
Dirección
GARCIA GUIMAREY, MARIA JESUS (Tutoría)
GINER RAJALA, OSCAR VICENT Cotutoría
GARCIA GUIMAREY, MARIA JESUS (Tutoría)
GINER RAJALA, OSCAR VICENT Cotutoría
Tribunal
Pérez Muñuzuri, Alberto (Presidente/a)
BORSATO , RICCARDO (Secretario/a)
BARBOSA FERNANDEZ, SILVIA (Vocal)
Pérez Muñuzuri, Alberto (Presidente/a)
BORSATO , RICCARDO (Secretario/a)
BARBOSA FERNANDEZ, SILVIA (Vocal)
(Nano)superbolas magnéticas: competición entre forma, tamaño, y anisotropía
Autoría
I.L.V.
Grado en Física
I.L.V.
Grado en Física
Fecha de la defensa
18.07.2024 09:30
18.07.2024 09:30
Resumen
Investigación detallada de las propiedades de las nanopartículas magnéticas (MNPs, por las siglas en inglés) en función de su forma, tamaño y anisotropía. Empleando simulaciones micromagnéticas con el software OOMMF, se analizarán diferentes configuraciones de MNPs con geometría de superbola, es decir, desde la esfera hasta el cubo pasando por formas intermedias. El objetivo principal es observar como estas variables influyen en la magnetización espontánea y en la estabilidad de los momentos magnéticos. La investigación presenta una introducción teórica de los conceptos fundamentales y sigue con la descripción detallada del procedimiento empleado, que incluye la definición del modelo físico y computacional utilizado en las simulaciones. El análisis se centra en las contribuciones energéticas que afectan al comportamiento magnético de las MNPs, destacando la importancia de la geometría y de la anisotropía en la determinación de sus propiedades.
Investigación detallada de las propiedades de las nanopartículas magnéticas (MNPs, por las siglas en inglés) en función de su forma, tamaño y anisotropía. Empleando simulaciones micromagnéticas con el software OOMMF, se analizarán diferentes configuraciones de MNPs con geometría de superbola, es decir, desde la esfera hasta el cubo pasando por formas intermedias. El objetivo principal es observar como estas variables influyen en la magnetización espontánea y en la estabilidad de los momentos magnéticos. La investigación presenta una introducción teórica de los conceptos fundamentales y sigue con la descripción detallada del procedimiento empleado, que incluye la definición del modelo físico y computacional utilizado en las simulaciones. El análisis se centra en las contribuciones energéticas que afectan al comportamiento magnético de las MNPs, destacando la importancia de la geometría y de la anisotropía en la determinación de sus propiedades.
Dirección
SERANTES ABALO, DAVID (Tutoría)
SERANTES ABALO, DAVID (Tutoría)
Tribunal
REY LOSADA, CARLOS (Presidente/a)
ROMERO VIDAL, ANTONIO (Secretario/a)
DE LA FUENTE CARBALLO, RAUL (Vocal)
REY LOSADA, CARLOS (Presidente/a)
ROMERO VIDAL, ANTONIO (Secretario/a)
DE LA FUENTE CARBALLO, RAUL (Vocal)
Imágenes hiperespectrales de microscopía de luz polarizada
Autoría
R.S.B.
Grado en Física
R.S.B.
Grado en Física
Fecha de la defensa
19.07.2024 10:00
19.07.2024 10:00
Resumen
La microscopía de luz polarizada combina el uso de un microscopio óptico convencional con diversos dispositivos ópticos. Esta combinación permite hacer un estudio detallado de las propiedades ópticas de los materiales, en especial de materiales anisótropos. Este trabajo recoge los modos principales de funcionamiento de un microscopio de luz polarizada y qué características fundamentales se pueden obtener mediante este tipo de análisis. Se aplican algunas de estas técnicas para el estudio de diversas muestras birrefringentes, entre las que se encuentran algunos cristales líquidos iónicos. Adicionalmente se dispone de una cámara hiperespectral, que permite dividir las imágenes en el espectro electromagnético para cada punto de la muestra, ahondado en el conocimiento de las propiedades ópticas de los materiales.
La microscopía de luz polarizada combina el uso de un microscopio óptico convencional con diversos dispositivos ópticos. Esta combinación permite hacer un estudio detallado de las propiedades ópticas de los materiales, en especial de materiales anisótropos. Este trabajo recoge los modos principales de funcionamiento de un microscopio de luz polarizada y qué características fundamentales se pueden obtener mediante este tipo de análisis. Se aplican algunas de estas técnicas para el estudio de diversas muestras birrefringentes, entre las que se encuentran algunos cristales líquidos iónicos. Adicionalmente se dispone de una cámara hiperespectral, que permite dividir las imágenes en el espectro electromagnético para cada punto de la muestra, ahondado en el conocimiento de las propiedades ópticas de los materiales.
Dirección
DE LA FUENTE CARBALLO, RAUL (Tutoría)
DE LA FUENTE CARBALLO, RAUL (Tutoría)
Tribunal
ADEVA ANDANY, BERNARDO (Presidente/a)
IGLESIAS REY, RAMON (Secretario/a)
ADAM , CHRISTOPH (Vocal)
ADEVA ANDANY, BERNARDO (Presidente/a)
IGLESIAS REY, RAMON (Secretario/a)
ADAM , CHRISTOPH (Vocal)
Estudio comparado de la estructura electrónica de óxidos de níquel y óxidos de cobre superconductores.
Autoría
G.R.R.
Grado en Física
G.R.R.
Grado en Física
Fecha de la defensa
19.07.2024 09:30
19.07.2024 09:30
Resumen
El objetivo principal de este trabajo de fin de grado es comparar los compuestos superconductores laminares de alta temperatura CaCuO2 y LaNiO2. Los óxidos de cobre contienen cationes Cu2+ y los óxidos de níquel contienen cationes Ni+ y, a pesar de tener los mismos electrones en la banda d, sus propiedades electrónicas son diferentes. La primera parte del trabajo consta de una explicación del entorno cristalino que estudiaremos en estos compuestos, considerando el entorno octaédrico, el efecto Jahn-Teller y el entorno plano cuadrado. A continuación, explico la teoría Density Functional Theory (DFT), la cual se usa para resolver el problema multielectrónico. Después, describo el funcionamiento del software WIEN2K con el que obtenemos los resultados electrónicos necesarios para la comparación. Finalmente, presento y comparo los resultados electrónicos obtenidos para ambos compuestos en las configuraciones sin espín y con espín basándome en la Teoría del Campo Cristalino. Cabe destacar que en el caso con espín, contemplo las configuraciones antiferromagnética y ferromagnética, pero sólo se presentan las simulaciones electrónicas para la antiferromagnética (la menos energética).
El objetivo principal de este trabajo de fin de grado es comparar los compuestos superconductores laminares de alta temperatura CaCuO2 y LaNiO2. Los óxidos de cobre contienen cationes Cu2+ y los óxidos de níquel contienen cationes Ni+ y, a pesar de tener los mismos electrones en la banda d, sus propiedades electrónicas son diferentes. La primera parte del trabajo consta de una explicación del entorno cristalino que estudiaremos en estos compuestos, considerando el entorno octaédrico, el efecto Jahn-Teller y el entorno plano cuadrado. A continuación, explico la teoría Density Functional Theory (DFT), la cual se usa para resolver el problema multielectrónico. Después, describo el funcionamiento del software WIEN2K con el que obtenemos los resultados electrónicos necesarios para la comparación. Finalmente, presento y comparo los resultados electrónicos obtenidos para ambos compuestos en las configuraciones sin espín y con espín basándome en la Teoría del Campo Cristalino. Cabe destacar que en el caso con espín, contemplo las configuraciones antiferromagnética y ferromagnética, pero sólo se presentan las simulaciones electrónicas para la antiferromagnética (la menos energética).
Dirección
PARDO CASTRO, VICTOR (Tutoría)
PARDO CASTRO, VICTOR (Tutoría)
Tribunal
SALGADO CARBALLO, JOSEFA (Presidente/a)
Montes Campos, Hadrián (Secretario/a)
SANCHEZ DE SANTOS, JOSE MANUEL (Vocal)
SALGADO CARBALLO, JOSEFA (Presidente/a)
Montes Campos, Hadrián (Secretario/a)
SANCHEZ DE SANTOS, JOSE MANUEL (Vocal)
Puntos cuánticos de carbono para la detección de contaminantes en el agua.
Autoría
R.S.G.
Doble Grado en Física y en Química
R.S.G.
Doble Grado en Física y en Química
Fecha de la defensa
17.09.2024 10:30
17.09.2024 10:30
Resumen
Los carbon dots (CDs) constituyen una clase de nanopartículas carbonadas ampliamente utilizadas en distintos sectores debido a sus propiedades ópticas y electrónicas. Su aplicación se ha extendido a diferentes sectores como el biomédico y el ambiental, gracias a su destacada biocompatibilidad y estabilidad química. El grado de grafitización y la disposición espacial de los grupos funcionales superficiales determinan la funcionalidad de estas partículas. En este trabajo, se sintetizarán puntos cuánticos de carbono (CQDs), un tipo específico de CDs caracterizado por una intensa fluorescencia ligada al confinamiento cuántico. Generalmente, la presencia de un analito provoca variaciones en la fluorescencia de los CDs debido a cambios en el entorno químico. Bajo este contexto, se analizará el desempeño de estas partículas como detectores de diversos contaminantes, monitorizando así la variación en su emisión de fluorescencia. En concreto, se realizará un estudio detallado del 4-nitrofenol, un contaminante altamente tóxico y perjudicial para la salud con gran presencia en el medio acuático. En resumen, se busca establecer una técnica sencilla y ecológica capaz de determinar con precisión la presencia y concentración de contaminantes en agua. Además, se demostrará que los resultados obtenidos pueden ser corroborados mediante técnicas complementarias.
Los carbon dots (CDs) constituyen una clase de nanopartículas carbonadas ampliamente utilizadas en distintos sectores debido a sus propiedades ópticas y electrónicas. Su aplicación se ha extendido a diferentes sectores como el biomédico y el ambiental, gracias a su destacada biocompatibilidad y estabilidad química. El grado de grafitización y la disposición espacial de los grupos funcionales superficiales determinan la funcionalidad de estas partículas. En este trabajo, se sintetizarán puntos cuánticos de carbono (CQDs), un tipo específico de CDs caracterizado por una intensa fluorescencia ligada al confinamiento cuántico. Generalmente, la presencia de un analito provoca variaciones en la fluorescencia de los CDs debido a cambios en el entorno químico. Bajo este contexto, se analizará el desempeño de estas partículas como detectores de diversos contaminantes, monitorizando así la variación en su emisión de fluorescencia. En concreto, se realizará un estudio detallado del 4-nitrofenol, un contaminante altamente tóxico y perjudicial para la salud con gran presencia en el medio acuático. En resumen, se busca establecer una técnica sencilla y ecológica capaz de determinar con precisión la presencia y concentración de contaminantes en agua. Además, se demostrará que los resultados obtenidos pueden ser corroborados mediante técnicas complementarias.
Dirección
TABOADA ANTELO, PABLO (Tutoría)
CAMBON FREIRE, ADRIANA Cotutoría
TABOADA ANTELO, PABLO (Tutoría)
CAMBON FREIRE, ADRIANA Cotutoría
Tribunal
Pérez Muñuzuri, Alberto (Presidente/a)
BORSATO , RICCARDO (Secretario/a)
BARBOSA FERNANDEZ, SILVIA (Vocal)
Pérez Muñuzuri, Alberto (Presidente/a)
BORSATO , RICCARDO (Secretario/a)
BARBOSA FERNANDEZ, SILVIA (Vocal)
Descifrando el misterio de los átomos en la molécula
Autoría
R.S.G.
Doble Grado en Física y en Química
R.S.G.
Doble Grado en Física y en Química
Fecha de la defensa
11.09.2024 09:00
11.09.2024 09:00
Resumen
La teoría cuántica de átomos en moléculas (QTAIM), desarrollada por Richard F.W. Bader, constituye una poderosa herramienta en el ámbito de la química teórica. Destinada a la realización de análisis topológicos, esta teoría cuántica introduce la innovación del uso de la densidad electrónica, la cual permite fragmentar el espacio molecular en regiones denominadas cuencas atómicas. La evaluación de la densidad electrónica en los puntos críticos (CPs) y el cálculo de propiedades integradas en dichas cuencas proporcionan respuestas a distintos interrogantes, como por ejemplo, el porqué de la transferibilidad de propiedades electrónicas asociadas a grupos funcionales entre distintos compuestos. En este trabajo se presentarán los principios teóricos de QTAIM y se analizarán diferentes sistemas químicos para relacionar las propiedades QTAIM obtenidas con magnitudes y fundamentos químicos. Los resultados, obtenidos de manera computacional, dependen del nivel de cálculo empleado, caracterizado por el método de análisis y por el conjunto base. Además de moléculas aisladas, también se analizará el transcurso de una reacción sigmatrópica, detallando el estado de transición (TS) y el camino de mínima energía (MEP) asociados.
La teoría cuántica de átomos en moléculas (QTAIM), desarrollada por Richard F.W. Bader, constituye una poderosa herramienta en el ámbito de la química teórica. Destinada a la realización de análisis topológicos, esta teoría cuántica introduce la innovación del uso de la densidad electrónica, la cual permite fragmentar el espacio molecular en regiones denominadas cuencas atómicas. La evaluación de la densidad electrónica en los puntos críticos (CPs) y el cálculo de propiedades integradas en dichas cuencas proporcionan respuestas a distintos interrogantes, como por ejemplo, el porqué de la transferibilidad de propiedades electrónicas asociadas a grupos funcionales entre distintos compuestos. En este trabajo se presentarán los principios teóricos de QTAIM y se analizarán diferentes sistemas químicos para relacionar las propiedades QTAIM obtenidas con magnitudes y fundamentos químicos. Los resultados, obtenidos de manera computacional, dependen del nivel de cálculo empleado, caracterizado por el método de análisis y por el conjunto base. Además de moléculas aisladas, también se analizará el transcurso de una reacción sigmatrópica, detallando el estado de transición (TS) y el camino de mínima energía (MEP) asociados.
Dirección
FERNANDEZ RAMOS, ANTONIO (Tutoría)
FERRO COSTAS, DAVID Cotutoría
FERNANDEZ RAMOS, ANTONIO (Tutoría)
FERRO COSTAS, DAVID Cotutoría
Tribunal
Rodríguez Prieto, María de la Flor (Presidente/a)
CASTRO VARELA, GABRIELA (Secretario/a)
ABOAL SOMOZA, MANUEL (Vocal)
Rodríguez Prieto, María de la Flor (Presidente/a)
CASTRO VARELA, GABRIELA (Secretario/a)
ABOAL SOMOZA, MANUEL (Vocal)
Uso de nanomateriales para la mejora de las propiedades de los lubricantes de vehículos elécticos
Autoría
I.C.A.
Grado en Física
I.C.A.
Grado en Física
Fecha de la defensa
18.07.2024 10:00
18.07.2024 10:00
Resumen
Debido a la necesidad de cambio hacia un futuro más sostenible, este trabajo tiene como objetivo el estudio termofíico y tribológico de nanolubricantes como fluidos de transmisión de vehículos eléctricos, buscando una mejora de su eficiencia. Para esto, seleccionamos como aceite base una polialfaolefina (PAO6) y nanopartículas de óxido de grafeno funcionalizado (GO-F) como aditivos. Con el objetivo de comprobar la correcta funcionalización del GO, se caracterizaron tanto las nanopartículas del GO como las de GO-F a través de diferentes técnicas: espectroscopía Raman e infrarroja, difracción de rayos X de polvo, microscopía electrónica de barrido (SEM) y microscopía electrónica de transmisión (TEM). Se formularon nanolubricantes de GO-F con diferenets concentraciones de 0,05 %, 0,10 %, 0,15% e 0,20 %, con el fin de obtener la concentración óptima de nanolubricante. Para estos, se analizó su estabilidad así como la fricción, el desgaste y la rugosidad de superficies puestas en contacto con los lubricantes de por medio, observando una mejora notable con respecto al aceite base sin aditivar. Para terminar, evaluamos la variación de densidad y viscosidad de las nanodispersiones con la temperatura, observando pequeñas variaciones de estas dos propiedades con respecto al aceite base.
Debido a la necesidad de cambio hacia un futuro más sostenible, este trabajo tiene como objetivo el estudio termofíico y tribológico de nanolubricantes como fluidos de transmisión de vehículos eléctricos, buscando una mejora de su eficiencia. Para esto, seleccionamos como aceite base una polialfaolefina (PAO6) y nanopartículas de óxido de grafeno funcionalizado (GO-F) como aditivos. Con el objetivo de comprobar la correcta funcionalización del GO, se caracterizaron tanto las nanopartículas del GO como las de GO-F a través de diferentes técnicas: espectroscopía Raman e infrarroja, difracción de rayos X de polvo, microscopía electrónica de barrido (SEM) y microscopía electrónica de transmisión (TEM). Se formularon nanolubricantes de GO-F con diferenets concentraciones de 0,05 %, 0,10 %, 0,15% e 0,20 %, con el fin de obtener la concentración óptima de nanolubricante. Para estos, se analizó su estabilidad así como la fricción, el desgaste y la rugosidad de superficies puestas en contacto con los lubricantes de por medio, observando una mejora notable con respecto al aceite base sin aditivar. Para terminar, evaluamos la variación de densidad y viscosidad de las nanodispersiones con la temperatura, observando pequeñas variaciones de estas dos propiedades con respecto al aceite base.
Dirección
FERNANDEZ PEREZ, JOSEFA (Tutoría)
Liñeira del Río, José Manuel Cotutoría
FERNANDEZ PEREZ, JOSEFA (Tutoría)
Liñeira del Río, José Manuel Cotutoría
Tribunal
ADEVA ANDANY, BERNARDO (Presidente/a)
IGLESIAS REY, RAMON (Secretario/a)
ADAM , CHRISTOPH (Vocal)
ADEVA ANDANY, BERNARDO (Presidente/a)
IGLESIAS REY, RAMON (Secretario/a)
ADAM , CHRISTOPH (Vocal)
Fuente de rayos X generada por láser
Autoría
J.R.M.
Grado en Física
J.R.M.
Grado en Física
Fecha de la defensa
19.07.2024 09:30
19.07.2024 09:30
Resumen
Los detectores de radiación activos convencionales basados en sistemas electrónicos presentan limitaciones de cara a su utilización para caracterizar fuentes ultrarrápidas, tales como las fuentes generadas por láser en el Laboratorio Láser de Aceleración y Aplicaciones (L2A2). Por este motivo, es habitual el uso de detectores pasivos, como las Imaging Plates, debido a su alto rango dinámico, sensibilidad y reutilizabilidad. En este trabajo se presenta un estudio de resolución espacial y calibración absoluta de seis tipos de IP (4IQ1, 4IQ2, 2IQ1, 2IQ2, 2IQ3 y 2IQ4), realizado mediante el uso de rayos X, que proporcione un espectro limpio de pile-up. Todas las mediciones de sensibilidad de la IP se realizan con un tubo generador de rayos X. Finalmente se proponen dos funciones de la respuesta absoluta calibrada de las IPs en el rango de energía de 0 a 50 keV.
Los detectores de radiación activos convencionales basados en sistemas electrónicos presentan limitaciones de cara a su utilización para caracterizar fuentes ultrarrápidas, tales como las fuentes generadas por láser en el Laboratorio Láser de Aceleración y Aplicaciones (L2A2). Por este motivo, es habitual el uso de detectores pasivos, como las Imaging Plates, debido a su alto rango dinámico, sensibilidad y reutilizabilidad. En este trabajo se presenta un estudio de resolución espacial y calibración absoluta de seis tipos de IP (4IQ1, 4IQ2, 2IQ1, 2IQ2, 2IQ3 y 2IQ4), realizado mediante el uso de rayos X, que proporcione un espectro limpio de pile-up. Todas las mediciones de sensibilidad de la IP se realizan con un tubo generador de rayos X. Finalmente se proponen dos funciones de la respuesta absoluta calibrada de las IPs en el rango de energía de 0 a 50 keV.
Dirección
ALEJO ALONSO, AARON JOSE (Tutoría)
ALEJO ALONSO, AARON JOSE (Tutoría)
Tribunal
SALGADO CARBALLO, JOSEFA (Presidente/a)
Montes Campos, Hadrián (Secretario/a)
SANCHEZ DE SANTOS, JOSE MANUEL (Vocal)
SALGADO CARBALLO, JOSEFA (Presidente/a)
Montes Campos, Hadrián (Secretario/a)
SANCHEZ DE SANTOS, JOSE MANUEL (Vocal)
Teoría Cuántica de Campos en espacio-tiempo curvo
Autoría
A.N.H.
Grado en Física
A.N.H.
Grado en Física
Fecha de la defensa
18.07.2024 09:30
18.07.2024 09:30
Resumen
En este Trabajo de Fin de Grado presento dos resultados de la Teoría Cuántica de Campos en espacio-tiempo curvo, el Efecto Unruh y la Radiación de Hawking. Estos fenómenos físicos aparecen como consecuencia de cambiar la métrica de Minkoswki a un espacio-tiempo curvo, siendo presentados en este caso los espacio-tiempos de Rindler y Schwarzschild. El principal resultado de ambos efectos es que tras escoger un estado de vacío, uno puede detectar un espectro térmico a la hora de calcular el número medio de partículas en ese estado cuántico utilizando coeficientes de Bogolyubov. Como consecuencia de lo anterior, la termodinámica de los agujeros negros y la pérdida de informacíon debida a los horizontes son discutidas.
En este Trabajo de Fin de Grado presento dos resultados de la Teoría Cuántica de Campos en espacio-tiempo curvo, el Efecto Unruh y la Radiación de Hawking. Estos fenómenos físicos aparecen como consecuencia de cambiar la métrica de Minkoswki a un espacio-tiempo curvo, siendo presentados en este caso los espacio-tiempos de Rindler y Schwarzschild. El principal resultado de ambos efectos es que tras escoger un estado de vacío, uno puede detectar un espectro térmico a la hora de calcular el número medio de partículas en ese estado cuántico utilizando coeficientes de Bogolyubov. Como consecuencia de lo anterior, la termodinámica de los agujeros negros y la pérdida de informacíon debida a los horizontes son discutidas.
Dirección
BORSATO , RICCARDO (Tutoría)
BORSATO , RICCARDO (Tutoría)
Tribunal
ALVAREZ MUÑIZ, JAIME (Presidente/a)
BELIN , SAMUEL JULES (Secretario/a)
CARBALLEIRA ROMERO, CARLOS (Vocal)
ALVAREZ MUÑIZ, JAIME (Presidente/a)
BELIN , SAMUEL JULES (Secretario/a)
CARBALLEIRA ROMERO, CARLOS (Vocal)
Más allá de las baterías de litio
Autoría
J.P.M.
Grado en Física
J.P.M.
Grado en Física
Fecha de la defensa
20.02.2024 17:00
20.02.2024 17:00
Resumen
En este trabajo se presentará un análisis preliminar de la tecnología de la baterías de litio, con sus ventajas e inconvenientes actuales. A continuación, se presentará un análisis sobre la potencial evolución tecnológica de este tipo de sistema de almacenamiento energético, haciendo especial hincapié en cómo nuevos tipos de materiales para ánodos, cátodos y electrolitos y su integración en los dispositivos pueden mejorar la capacidad de almacenamiento energético y la durabilidad de las baterías. Finalmente, se realizará una reflexión crítica sobre la futura viabilidad de estas potenciales nuevas tecnologías.
En este trabajo se presentará un análisis preliminar de la tecnología de la baterías de litio, con sus ventajas e inconvenientes actuales. A continuación, se presentará un análisis sobre la potencial evolución tecnológica de este tipo de sistema de almacenamiento energético, haciendo especial hincapié en cómo nuevos tipos de materiales para ánodos, cátodos y electrolitos y su integración en los dispositivos pueden mejorar la capacidad de almacenamiento energético y la durabilidad de las baterías. Finalmente, se realizará una reflexión crítica sobre la futura viabilidad de estas potenciales nuevas tecnologías.
Dirección
TABOADA ANTELO, PABLO (Tutoría)
TABOADA ANTELO, PABLO (Tutoría)
Tribunal
PARENTE BERMUDEZ, GONZALO (Presidente/a)
VAZQUEZ SIERRA, CARLOS (Secretario/a)
MONTERO ORILLE, CARLOS (Vocal)
PARENTE BERMUDEZ, GONZALO (Presidente/a)
VAZQUEZ SIERRA, CARLOS (Secretario/a)
MONTERO ORILLE, CARLOS (Vocal)
Dependencia angular del campo magnético crítico del superconductor NbSe2
Autoría
E.A.S.
Grado en Física
E.A.S.
Grado en Física
Fecha de la defensa
18.07.2024 09:30
18.07.2024 09:30
Resumen
NbSe2 es un superconductor con Tc=7.2 K uniaxialmente anisotrópico que presenta varias bandas electrónicas superconductoras. En un monocristal de este material se realizaron medidas de resistencia eléctrica frente a la temperatura en presencia de campos magnéticos con diferentes orientaciones respecto a los planos ab cristalográficos. Estas medidas permitieron determinar el campo magnético crítico Hc2 (a partir del cual el material deja de estar en estado superconductor). Se ha observado un comportamiento anómalo que se pudo interpretar en base a la naturaleza multibanda de este material.
NbSe2 es un superconductor con Tc=7.2 K uniaxialmente anisotrópico que presenta varias bandas electrónicas superconductoras. En un monocristal de este material se realizaron medidas de resistencia eléctrica frente a la temperatura en presencia de campos magnéticos con diferentes orientaciones respecto a los planos ab cristalográficos. Estas medidas permitieron determinar el campo magnético crítico Hc2 (a partir del cual el material deja de estar en estado superconductor). Se ha observado un comportamiento anómalo que se pudo interpretar en base a la naturaleza multibanda de este material.
Dirección
MOSQUEIRA REY, JESUS MANUEL (Tutoría)
MOSQUEIRA REY, JESUS MANUEL (Tutoría)
Tribunal
SALGADO CARBALLO, JOSEFA (Presidente/a)
Montes Campos, Hadrián (Secretario/a)
SANCHEZ DE SANTOS, JOSE MANUEL (Vocal)
SALGADO CARBALLO, JOSEFA (Presidente/a)
Montes Campos, Hadrián (Secretario/a)
SANCHEZ DE SANTOS, JOSE MANUEL (Vocal)
Redes Neuronales: Fundamentos y Aplicación al Reconocimiento de Imágenes
Autoría
C.F.P.
Doble Grado en Matemáticas y en Física
C.F.P.
Doble Grado en Matemáticas y en Física
Fecha de la defensa
16.07.2024 11:30
16.07.2024 11:30
Resumen
En este trabajo se estudian las redes neuronales, partiendo desde sus fundamentos y exponiendo algunos de sus modelos principales, para terminar explorando un modelo específico para el tratamiento de imágenes. Primeramente, se expone una definición general de las redes neuronales a partir de sus elementos, y también se tratan desde la teoría de grafos. A continuación, se explora el modelo original de las redes neuronales, el perceptrón simple, y su extensión natural, los perceptrones multicapa. En ambos casos se proporcionan su definición y resultados teóricos importantes sobre su capacidad y rendimiento. Finalmente, se explican las redes neuronales convolucionales, y se expone un ejemplo práctico junto a un código para un problema de clasificación de imágenes, para el cual se estudia cómo la variación de diferentes parámetros afecta al rendimiento del modelo.
En este trabajo se estudian las redes neuronales, partiendo desde sus fundamentos y exponiendo algunos de sus modelos principales, para terminar explorando un modelo específico para el tratamiento de imágenes. Primeramente, se expone una definición general de las redes neuronales a partir de sus elementos, y también se tratan desde la teoría de grafos. A continuación, se explora el modelo original de las redes neuronales, el perceptrón simple, y su extensión natural, los perceptrones multicapa. En ambos casos se proporcionan su definición y resultados teóricos importantes sobre su capacidad y rendimiento. Finalmente, se explican las redes neuronales convolucionales, y se expone un ejemplo práctico junto a un código para un problema de clasificación de imágenes, para el cual se estudia cómo la variación de diferentes parámetros afecta al rendimiento del modelo.
Dirección
CRUJEIRAS CASAIS, ROSA MARÍA (Tutoría)
CRUJEIRAS CASAIS, ROSA MARÍA (Tutoría)
Tribunal
GONZALEZ MANTEIGA, WENCESLAO (Presidente/a)
PAEZ GUILLAN, MARIA PILAR (Secretario/a)
ALVAREZ DIOS, JOSE ANTONIO (Vocal)
GONZALEZ MANTEIGA, WENCESLAO (Presidente/a)
PAEZ GUILLAN, MARIA PILAR (Secretario/a)
ALVAREZ DIOS, JOSE ANTONIO (Vocal)
Inteligencia Artifical en Entornos Meteorológicos
Autoría
C.F.P.
Doble Grado en Matemáticas y en Física
C.F.P.
Doble Grado en Matemáticas y en Física
Fecha de la defensa
18.07.2024 09:00
18.07.2024 09:00
Resumen
En este trabajo, se han recabado datos meteorológicos reales de estaciones de Meteogalicia, y se ha programado un modelo de Echo State Networks para intentar ajustarse a ellos. Los objetivos fueron la modelización y comprensión de los datos, la detección y reproducción de sucesos climatológicos extremos, y, en última instancia, estudiar la capacidad del modelo para predecir datos futuros. Los análisis se realizaron, para poder ser abarcables y acorde a las características de este trabajo, para solamente una estación meteorológica situada en Ferrol, con datos correspondientes al verano entre los años 2001 y 2023, ambos incluidos. Se encontró que el modelo ajustaba satisfactoriamente los datos, y que era capaz de encontrar sucesos extremos con fiabilidad. Entrenando el modelo para esta estación, se obtuvieron predicciones aceptables para estaciones correspondientes a lugares con un clima similar, pero notablemente peores para localizaciones con distintas características . En cuanto a la predicción para tiempos futuros, se estableció que se obtenía una predicción aceptable para un tiempo equivalente al 12.5 % del tiempo de entrenamiento de la red, tiempo a partir del cual el modelo dejaba de aportar resultados con sentido. No se encontraron evidencias de una evolución significativa hacia situaciones de cada vez mayor inestabilidad climática. Como futuras vías de estudio se presentan el análisis para el resto de estaciones del año, así como para diferentes climas (para cada uno de los cuales sería conveniente tomar una estación de entrenamiento). Para predicciones más longevas, se podrían considerar como válidos los valores predichos para el intervalo fiable, luego reentrenar el modelo incluyéndolos, y así sucesivamente.
En este trabajo, se han recabado datos meteorológicos reales de estaciones de Meteogalicia, y se ha programado un modelo de Echo State Networks para intentar ajustarse a ellos. Los objetivos fueron la modelización y comprensión de los datos, la detección y reproducción de sucesos climatológicos extremos, y, en última instancia, estudiar la capacidad del modelo para predecir datos futuros. Los análisis se realizaron, para poder ser abarcables y acorde a las características de este trabajo, para solamente una estación meteorológica situada en Ferrol, con datos correspondientes al verano entre los años 2001 y 2023, ambos incluidos. Se encontró que el modelo ajustaba satisfactoriamente los datos, y que era capaz de encontrar sucesos extremos con fiabilidad. Entrenando el modelo para esta estación, se obtuvieron predicciones aceptables para estaciones correspondientes a lugares con un clima similar, pero notablemente peores para localizaciones con distintas características . En cuanto a la predicción para tiempos futuros, se estableció que se obtenía una predicción aceptable para un tiempo equivalente al 12.5 % del tiempo de entrenamiento de la red, tiempo a partir del cual el modelo dejaba de aportar resultados con sentido. No se encontraron evidencias de una evolución significativa hacia situaciones de cada vez mayor inestabilidad climática. Como futuras vías de estudio se presentan el análisis para el resto de estaciones del año, así como para diferentes climas (para cada uno de los cuales sería conveniente tomar una estación de entrenamiento). Para predicciones más longevas, se podrían considerar como válidos los valores predichos para el intervalo fiable, luego reentrenar el modelo incluyéndolos, y así sucesivamente.
Dirección
Pérez Muñuzuri, Alberto (Tutoría)
García Selfa, David Cotutoría
Pérez Muñuzuri, Alberto (Tutoría)
García Selfa, David Cotutoría
Tribunal
Varela Cabo, Luis Miguel (Presidente/a)
PARAJO VIEITO, JUAN JOSE (Secretario/a)
ARMESTO PEREZ, NESTOR (Vocal)
Varela Cabo, Luis Miguel (Presidente/a)
PARAJO VIEITO, JUAN JOSE (Secretario/a)
ARMESTO PEREZ, NESTOR (Vocal)
Clasificación de J/psi producidos a partir de pares charm-anticharm en singlete y octete de color empleando métodos de Aprendizaje Automático
Autoría
C.A.S.
Grado en Física
C.A.S.
Grado en Física
Fecha de la defensa
19.06.2024 10:30
19.06.2024 10:30
Resumen
Se estudia la producción de pares charm-anticharm en configuración de color octete y singlete en colisiones protón-protón a sqrt(s) = 13 TeV a partir de simulaciones Monte Carlo, emulando las condiciones experimentales del detector LHCb. La teoría NRQCD permite la producción de éstos pares vía octete, con carga de color no nula (COM), además de aquellos con carga de color neutra vía singlete (CSM). Se propone la utilización de técnicas de aprendizaje automático, en concreto de una red neuronal artificial, para la clasificación de la vía de producción de los mesones J/psi observables a partir de las variables cinemáticas de la colisión junto con las variables de multiplicidad. Los resultados de la clasificación, a pesar de no ser completamente satisfactorios, abren la puerta a la aplicación de herramientas de la misma índole en el problema de la producción de quarkonio, persiguiendo una mayor complejidad en la arquitectura de la red y una mejora de las variables involucradas en el proceso de clasificación.
Se estudia la producción de pares charm-anticharm en configuración de color octete y singlete en colisiones protón-protón a sqrt(s) = 13 TeV a partir de simulaciones Monte Carlo, emulando las condiciones experimentales del detector LHCb. La teoría NRQCD permite la producción de éstos pares vía octete, con carga de color no nula (COM), además de aquellos con carga de color neutra vía singlete (CSM). Se propone la utilización de técnicas de aprendizaje automático, en concreto de una red neuronal artificial, para la clasificación de la vía de producción de los mesones J/psi observables a partir de las variables cinemáticas de la colisión junto con las variables de multiplicidad. Los resultados de la clasificación, a pesar de no ser completamente satisfactorios, abren la puerta a la aplicación de herramientas de la misma índole en el problema de la producción de quarkonio, persiguiendo una mayor complejidad en la arquitectura de la red y una mejora de las variables involucradas en el proceso de clasificación.
Dirección
SANTAMARINA RIOS, CIBRAN (Tutoría)
SANTAMARINA RIOS, CIBRAN (Tutoría)
Tribunal
VAZQUEZ RAMALLO, MANUEL (Presidente/a)
PARDO CASTRO, VICTOR (Secretario/a)
FERNANDEZ DOMINGUEZ, BEATRIZ (Vocal)
VAZQUEZ RAMALLO, MANUEL (Presidente/a)
PARDO CASTRO, VICTOR (Secretario/a)
FERNANDEZ DOMINGUEZ, BEATRIZ (Vocal)
Principios físicos de la impresión 3D y aplicaciones en medicina
Autoría
M.R.R.
Grado en Física
M.R.R.
Grado en Física
Fecha de la defensa
19.07.2024 09:30
19.07.2024 09:30
Resumen
En este trabajo, se exploran los avances recientes y las tendencias emergentes en la impresión 3D aplicado a la medicina, con especial énfasis, aunque no exclusivamente, en la regeneración tisular. También proporciona una visión de las distintas tecnologías de impresión 3D utilizadas para la fabricación de las estructuras, los materiales utilizados y las ventajas e inconvenientes de cada una de las técnicas de impresión.
En este trabajo, se exploran los avances recientes y las tendencias emergentes en la impresión 3D aplicado a la medicina, con especial énfasis, aunque no exclusivamente, en la regeneración tisular. También proporciona una visión de las distintas tecnologías de impresión 3D utilizadas para la fabricación de las estructuras, los materiales utilizados y las ventajas e inconvenientes de cada una de las técnicas de impresión.
Dirección
TABOADA ANTELO, PABLO (Tutoría)
TABOADA ANTELO, PABLO (Tutoría)
Tribunal
MORENO DE LAS CUEVAS, VICENTE (Presidente/a)
Liñeira del Río, José Manuel (Secretario/a)
TORRON CASAL, CAROLINA (Vocal)
MORENO DE LAS CUEVAS, VICENTE (Presidente/a)
Liñeira del Río, José Manuel (Secretario/a)
TORRON CASAL, CAROLINA (Vocal)
Inestabilidades de viscosidad en fluidos: Estudio de los parámetros físicos.
Autoría
A.B.B.
Grado en Física
A.B.B.
Grado en Física
Fecha de la defensa
19.02.2024 15:00
19.02.2024 15:00
Resumen
Este estudio se enfoca en las inestabilidades que ocurren cuando dos fluidos con diferentes viscosidades interactúan, conocidas como inestabilidades de viscous fingering. Estas inestabilidades son de gran relevancia tanto en la investigación científica como en aplicaciones industriales, puesto que ponen de manifiesto propiedades intrínsecas de dichos fluidos. Este trabajo se centra en una descripción experimental de este fenómeno, utilizando una celda de Hele-Shaw y variando los parámetros físicos que pueden influir en su comportamiento. Los parámetros principales modificados son la velocidad de inyección de fluido y el espesor de la celda. En todos los casos examinados, se evalúan los indicadores que describen la inestabilidad y se analizan cómo los parámetros físicos del sistema afectan a estos indicadores. Para llevar a cabo esta investigación, se emplean técnicas de adquisición de imágenes y se utiliza software y herramientas de procesado para analizar los datos obtenidos. Este enfoque experimental permite comprender mejor las inestabilidades de viscous fingering y su relación con los parámetros físicos del sistema.
Este estudio se enfoca en las inestabilidades que ocurren cuando dos fluidos con diferentes viscosidades interactúan, conocidas como inestabilidades de viscous fingering. Estas inestabilidades son de gran relevancia tanto en la investigación científica como en aplicaciones industriales, puesto que ponen de manifiesto propiedades intrínsecas de dichos fluidos. Este trabajo se centra en una descripción experimental de este fenómeno, utilizando una celda de Hele-Shaw y variando los parámetros físicos que pueden influir en su comportamiento. Los parámetros principales modificados son la velocidad de inyección de fluido y el espesor de la celda. En todos los casos examinados, se evalúan los indicadores que describen la inestabilidad y se analizan cómo los parámetros físicos del sistema afectan a estos indicadores. Para llevar a cabo esta investigación, se emplean técnicas de adquisición de imágenes y se utiliza software y herramientas de procesado para analizar los datos obtenidos. Este enfoque experimental permite comprender mejor las inestabilidades de viscous fingering y su relación con los parámetros físicos del sistema.
Dirección
Pérez Muñuzuri, Alberto (Tutoría)
CARBALLIDO LANDEIRA, JORGE Cotutoría
Pérez Muñuzuri, Alberto (Tutoría)
CARBALLIDO LANDEIRA, JORGE Cotutoría
Tribunal
MAS SOLE, JAVIER (Presidente/a)
PARDO MONTERO, ALBERTO (Secretario/a)
CALVO IGLESIAS, MARIA ENCINA (Vocal)
MAS SOLE, JAVIER (Presidente/a)
PARDO MONTERO, ALBERTO (Secretario/a)
CALVO IGLESIAS, MARIA ENCINA (Vocal)
Producción de bariones Omega en colisiones pPb a una energía de centro de masa nucleón-nucleón de 5.02 TeV en el experimento LHCb.
Autoría
M.I.M.
Grado en Física
M.I.M.
Grado en Física
Fecha de la defensa
20.02.2024 17:00
20.02.2024 17:00
Resumen
El presente trabajo se centra en el estudio de colisiones nucleares a altas energías, con especial atención en la producción de quarks extraños s como una posible señal de la formación del Plasma de Quarks y Gluones (QGP). Se emplea el experimento LHCb del Gran Colisionador de Hadrones (LHC) para analizar las tasas de producción del barión multiextraño Omega en colisiones protón-núcleo, específicamente, protón-plomo (pPb) a una energía del sistema de centro de masa de 5.02 TeV. El objetivo principal de este estudio es el barión multiextraño Omega, formado por tres quarks s de valencia, que constituye una sonda ideal para caracterizar las propideades del QGP. Además de abordar el aumento de la producción de extrañeza en colisiones de alta multiplicidad, se exploran las tasas de produción del barión Omega en diversas zonas de decaimiento a través del espectro de masa invariante
El presente trabajo se centra en el estudio de colisiones nucleares a altas energías, con especial atención en la producción de quarks extraños s como una posible señal de la formación del Plasma de Quarks y Gluones (QGP). Se emplea el experimento LHCb del Gran Colisionador de Hadrones (LHC) para analizar las tasas de producción del barión multiextraño Omega en colisiones protón-núcleo, específicamente, protón-plomo (pPb) a una energía del sistema de centro de masa de 5.02 TeV. El objetivo principal de este estudio es el barión multiextraño Omega, formado por tres quarks s de valencia, que constituye una sonda ideal para caracterizar las propideades del QGP. Además de abordar el aumento de la producción de extrañeza en colisiones de alta multiplicidad, se exploran las tasas de produción del barión Omega en diversas zonas de decaimiento a través del espectro de masa invariante
Dirección
SANTAMARINA RIOS, CIBRAN (Tutoría)
LANDESA GOMEZ, CLARA Cotutoría
SANTAMARINA RIOS, CIBRAN (Tutoría)
LANDESA GOMEZ, CLARA Cotutoría
Tribunal
PARENTE BERMUDEZ, GONZALO (Presidente/a)
VAZQUEZ SIERRA, CARLOS (Secretario/a)
MONTERO ORILLE, CARLOS (Vocal)
PARENTE BERMUDEZ, GONZALO (Presidente/a)
VAZQUEZ SIERRA, CARLOS (Secretario/a)
MONTERO ORILLE, CARLOS (Vocal)
Fenómenos Ópticos Atmosféricos: análisis y recreación en laboratorio
Autoría
P.P.P.
Grado en Física
P.P.P.
Grado en Física
Fecha de la defensa
19.07.2024 10:00
19.07.2024 10:00
Resumen
El presente trabajo se trata de un estudio acerca de tres de los más conocidos fenómenos ópticos que se dan en la atmósfera de nuestro planeta de forma natural. Primeramente, se expone de manera breve a los principales agentes responsables de tales eventos: la luz (definiendo qué es, como interactúa con la materia y cuáles pueden ser sus fuentes) y la atmósfera (dando una descripción de sus capas y composición). Una vez hecho esto, se emplea esta información para analizar el origen y mecanismos físicos detrás de los fenómenos del arcoíris, que surge de la interacción de la luz que llega del sol con gotas de agua en suspensión en el aire; espejismos, que se dan como resultado de gradientes de temperatura verticales anómalos en la atmósfera y de seis de los tipos de halo, resultado de la interacción de la luz solar con cristales de hielo originados en un tipo de nubes concreto. Después de cada análisis teórico, se intentará recrear en el laboratorio estos fenómenos completamente o, en su defecto, algunas de sus características.
El presente trabajo se trata de un estudio acerca de tres de los más conocidos fenómenos ópticos que se dan en la atmósfera de nuestro planeta de forma natural. Primeramente, se expone de manera breve a los principales agentes responsables de tales eventos: la luz (definiendo qué es, como interactúa con la materia y cuáles pueden ser sus fuentes) y la atmósfera (dando una descripción de sus capas y composición). Una vez hecho esto, se emplea esta información para analizar el origen y mecanismos físicos detrás de los fenómenos del arcoíris, que surge de la interacción de la luz que llega del sol con gotas de agua en suspensión en el aire; espejismos, que se dan como resultado de gradientes de temperatura verticales anómalos en la atmósfera y de seis de los tipos de halo, resultado de la interacción de la luz solar con cristales de hielo originados en un tipo de nubes concreto. Después de cada análisis teórico, se intentará recrear en el laboratorio estos fenómenos completamente o, en su defecto, algunas de sus características.
Dirección
BAO VARELA, Mª CARMEN (Tutoría)
Gómez Varela, Ana Isabel Cotutoría
BAO VARELA, Mª CARMEN (Tutoría)
Gómez Varela, Ana Isabel Cotutoría
Tribunal
ADEVA ANDANY, BERNARDO (Presidente/a)
IGLESIAS REY, RAMON (Secretario/a)
ADAM , CHRISTOPH (Vocal)
ADEVA ANDANY, BERNARDO (Presidente/a)
IGLESIAS REY, RAMON (Secretario/a)
ADAM , CHRISTOPH (Vocal)
Fisión multi-oportunidad en reacciones de fusión a alta energía
Autoría
A.B.B.
Grado en Física
A.B.B.
Grado en Física
Fecha de la defensa
18.07.2024 09:30
18.07.2024 09:30
Resumen
La fisión nuclear es un proceso físico altamente complejo, y el conocimiento sobre él ha aumentado mucho desde su descubrimiento hace algo menos de un siglo. A día de hoy se dispone de modelos teóricos como el de la gota líquida o el de Strutinsky, así como modelos fenomenológicos como el GEF que, en conjunto, predicen correctamente el comportamiento de la mayoría de los sistemas fisionantes. No obstante, estos modelos siguen teniendo discrepancias con los datos empíricos en ciertos sistemas. La determinación de cuáles son esos sistemas y su estudio permite mejorar los modelos disponibles, así como entender mejor el proceso de la fisión y sus características. En este trabajo se estudiará uno de esos casos, la fisión del berkelio (249Bk) a alta energía de excitación (47.7 MeV). Se dispone de datos experimentales de este sistema gracias a los experimentos VAMOS en el laboratorio GANIL. Mediante el modelo GEF y los datos experimentales de VAMOS, se tratará de explicar el comportamiento de este sistema fisionante, determinando sus principales modos de fisión y su tendencia a evaporar neutrones antes de fisionar; mostrando en el proceso posibles fallas en el modelo GEF.
La fisión nuclear es un proceso físico altamente complejo, y el conocimiento sobre él ha aumentado mucho desde su descubrimiento hace algo menos de un siglo. A día de hoy se dispone de modelos teóricos como el de la gota líquida o el de Strutinsky, así como modelos fenomenológicos como el GEF que, en conjunto, predicen correctamente el comportamiento de la mayoría de los sistemas fisionantes. No obstante, estos modelos siguen teniendo discrepancias con los datos empíricos en ciertos sistemas. La determinación de cuáles son esos sistemas y su estudio permite mejorar los modelos disponibles, así como entender mejor el proceso de la fisión y sus características. En este trabajo se estudiará uno de esos casos, la fisión del berkelio (249Bk) a alta energía de excitación (47.7 MeV). Se dispone de datos experimentales de este sistema gracias a los experimentos VAMOS en el laboratorio GANIL. Mediante el modelo GEF y los datos experimentales de VAMOS, se tratará de explicar el comportamiento de este sistema fisionante, determinando sus principales modos de fisión y su tendencia a evaporar neutrones antes de fisionar; mostrando en el proceso posibles fallas en el modelo GEF.
Dirección
CAAMAÑO FRESCO, MANUEL (Tutoría)
CAAMAÑO FRESCO, MANUEL (Tutoría)
Tribunal
REY LOSADA, CARLOS (Presidente/a)
ROMERO VIDAL, ANTONIO (Secretario/a)
DE LA FUENTE CARBALLO, RAUL (Vocal)
REY LOSADA, CARLOS (Presidente/a)
ROMERO VIDAL, ANTONIO (Secretario/a)
DE LA FUENTE CARBALLO, RAUL (Vocal)
La geometría diferencial de las superficies regladas y su aplicación en la arquitectura
Autoría
B.M.P.S.
Doble Grado en Matemáticas y en Física
B.M.P.S.
Doble Grado en Matemáticas y en Física
Fecha de la defensa
16.07.2024 12:15
16.07.2024 12:15
Resumen
Una superficie se dice que es reglada si por todos sus puntos pasa al menos una recta que esté contenida en ella. El objetivo de este trabajo es el estudio de este tipo de superficies y sus propiedades dentro de la teoría de la geometría diferencial. Además, veremos una clase particular de superficies regladas cuya curvatura es nula, las llamadas superficies desarrollables. Por último, examinaremos su aplicación en la arquitectura, centrándonos en el análisis de la obra de los maestros Antoni Gaudí, Félix Candela, Santiago Calatrava y Frank Gehry.
Una superficie se dice que es reglada si por todos sus puntos pasa al menos una recta que esté contenida en ella. El objetivo de este trabajo es el estudio de este tipo de superficies y sus propiedades dentro de la teoría de la geometría diferencial. Además, veremos una clase particular de superficies regladas cuya curvatura es nula, las llamadas superficies desarrollables. Por último, examinaremos su aplicación en la arquitectura, centrándonos en el análisis de la obra de los maestros Antoni Gaudí, Félix Candela, Santiago Calatrava y Frank Gehry.
Dirección
Vázquez Abal, María Elena (Tutoría)
Vázquez Abal, María Elena (Tutoría)
Tribunal
TORRES LOPERA, JUAN FRANCISCO (Presidente/a)
CONDE AMBOAGE, MERCEDES (Secretario/a)
López Pouso, Óscar (Vocal)
TORRES LOPERA, JUAN FRANCISCO (Presidente/a)
CONDE AMBOAGE, MERCEDES (Secretario/a)
López Pouso, Óscar (Vocal)
Diseño de nanopartículas magnéticas para MPI
Autoría
B.M.P.S.
Doble Grado en Matemáticas y en Física
B.M.P.S.
Doble Grado en Matemáticas y en Física
Fecha de la defensa
19.07.2024 09:30
19.07.2024 09:30
Resumen
El objetivo de este trabajo es analizar las propiedades de las nanopartículas de magnetita y tratar de optimizar su comportamiento en magnetic particle imaging (MPI), una técnica de imagen médica en desarrollo cuyo funcionamiento se basa en la no linealidad de las curvas de imanación de dichas nanopartículas y la existencia de un campo de saturación en los materiales magnéticos. Examinaremos cómo afecta la anisotropía magnética de las partículas a su magnetización y compararemos los resultados con las predicciones de la teoría paramagnética de Langevin, la cual se suele usar en el estudio de MPI. Para ello, simularemos la evolución de la imanación de partículas de magnetita en diferentes escenarios utilizando los recursos computacionales del CESGA. En primer lugar, supondremos que las partículas solo presentan una dirección de fácil magnetización, es decir, poseen únicamente anisotropía uniaxial. Posteriormente, consideraremos partículas más cercanas a las existentes en la realidad, las cuales presentarán una anisotropía intrínseca debido a su estructura cristalina, que en el caso de la magnetita es cúbica, y que tendrán una forma asimétrica, la cual introducirá una contribución uniaxial de anisotropía. En ambos casos supondremos inicialmente que los ejes fáciles de anisotropía uniaxiales están distribuidos al azar. Pero como las partículas en MPI se encuentran en un medio viscoso en el que pueden rotar físicamente debido al campo magnético, estudiaremos también como afectaría a la señal de MPI una orientación concreta de estos ejes fáciles.
El objetivo de este trabajo es analizar las propiedades de las nanopartículas de magnetita y tratar de optimizar su comportamiento en magnetic particle imaging (MPI), una técnica de imagen médica en desarrollo cuyo funcionamiento se basa en la no linealidad de las curvas de imanación de dichas nanopartículas y la existencia de un campo de saturación en los materiales magnéticos. Examinaremos cómo afecta la anisotropía magnética de las partículas a su magnetización y compararemos los resultados con las predicciones de la teoría paramagnética de Langevin, la cual se suele usar en el estudio de MPI. Para ello, simularemos la evolución de la imanación de partículas de magnetita en diferentes escenarios utilizando los recursos computacionales del CESGA. En primer lugar, supondremos que las partículas solo presentan una dirección de fácil magnetización, es decir, poseen únicamente anisotropía uniaxial. Posteriormente, consideraremos partículas más cercanas a las existentes en la realidad, las cuales presentarán una anisotropía intrínseca debido a su estructura cristalina, que en el caso de la magnetita es cúbica, y que tendrán una forma asimétrica, la cual introducirá una contribución uniaxial de anisotropía. En ambos casos supondremos inicialmente que los ejes fáciles de anisotropía uniaxiales están distribuidos al azar. Pero como las partículas en MPI se encuentran en un medio viscoso en el que pueden rotar físicamente debido al campo magnético, estudiaremos también como afectaría a la señal de MPI una orientación concreta de estos ejes fáciles.
Dirección
SERANTES ABALO, DAVID (Tutoría)
SERANTES ABALO, DAVID (Tutoría)
Tribunal
REY LOSADA, CARLOS (Presidente/a)
ROMERO VIDAL, ANTONIO (Secretario/a)
DE LA FUENTE CARBALLO, RAUL (Vocal)
REY LOSADA, CARLOS (Presidente/a)
ROMERO VIDAL, ANTONIO (Secretario/a)
DE LA FUENTE CARBALLO, RAUL (Vocal)
Medida del factor M2 de un haz láser
Autoría
X.P.S.
Grado en Física
X.P.S.
Grado en Física
Fecha de la defensa
18.07.2024 09:30
18.07.2024 09:30
Resumen
El factor M2 es una medida utilizada frecuentemente para estimar la calidad de un haz láser. Es la comparación entre el producto de la divergencia y la anchura mínima del haz a estudiar y el de un haz gaussiano, siendo siempre un valor mayor o igual a 1. En este trabajo determinaremos experimentalmente el valor del factor de calidad de un láser He-Ne para diferentes longitudes de su cavidad óptica, estudiando la evolución del radio del haz en su dirección de propagación a través de imágenes capturadas a diferentes distancias.
El factor M2 es una medida utilizada frecuentemente para estimar la calidad de un haz láser. Es la comparación entre el producto de la divergencia y la anchura mínima del haz a estudiar y el de un haz gaussiano, siendo siempre un valor mayor o igual a 1. En este trabajo determinaremos experimentalmente el valor del factor de calidad de un láser He-Ne para diferentes longitudes de su cavidad óptica, estudiando la evolución del radio del haz en su dirección de propagación a través de imágenes capturadas a diferentes distancias.
Dirección
DE LA FUENTE CARBALLO, RAUL (Tutoría)
DE LA FUENTE CARBALLO, RAUL (Tutoría)
Tribunal
ALVAREZ MUÑIZ, JAIME (Presidente/a)
BELIN , SAMUEL JULES (Secretario/a)
CARBALLEIRA ROMERO, CARLOS (Vocal)
ALVAREZ MUÑIZ, JAIME (Presidente/a)
BELIN , SAMUEL JULES (Secretario/a)
CARBALLEIRA ROMERO, CARLOS (Vocal)
Nanopartículas magnéticas y anisotropía: más allá de la función de Langevin.
Autoría
D.B.G.
Grado en Física
D.B.G.
Grado en Física
Fecha de la defensa
18.07.2024 09:30
18.07.2024 09:30
Resumen
El objetivo del trabajo es estudiar un sistema de nanopartículas magnéticas en función de su respuesta a un campo aplicado y a la temperatura. Partiendo de la función de Langevin, que asume cero anisotropía, se estudiará cómo tener en cuenta la misma cambia las propiedades de los sistemas. Se comenzará con el caso sencillo de anisotropía uniaxial y colinealidad con el campo aplicado, para después considerar el caso desordenado. Finalmente, se tendrá en cuenta la naturaleza intrínseca de las partículas (anisotropía magnetocristalina cúbica y negativa), para tener una visión general de cómo las propiedades del sistema son determinadas por los diferentes términos de la anisotropía. El trabajo contará con una base analítica para los casos sencillos, y será complementado por resultados computacionales para los casos más complejos. El trabajo computacional será llevado a cabo en el Centro de Supercomputación de Galicia, usando el software OOMMF (Object Oriented MicroMagnetic Framework).
El objetivo del trabajo es estudiar un sistema de nanopartículas magnéticas en función de su respuesta a un campo aplicado y a la temperatura. Partiendo de la función de Langevin, que asume cero anisotropía, se estudiará cómo tener en cuenta la misma cambia las propiedades de los sistemas. Se comenzará con el caso sencillo de anisotropía uniaxial y colinealidad con el campo aplicado, para después considerar el caso desordenado. Finalmente, se tendrá en cuenta la naturaleza intrínseca de las partículas (anisotropía magnetocristalina cúbica y negativa), para tener una visión general de cómo las propiedades del sistema son determinadas por los diferentes términos de la anisotropía. El trabajo contará con una base analítica para los casos sencillos, y será complementado por resultados computacionales para los casos más complejos. El trabajo computacional será llevado a cabo en el Centro de Supercomputación de Galicia, usando el software OOMMF (Object Oriented MicroMagnetic Framework).
Dirección
SERANTES ABALO, DAVID (Tutoría)
SERANTES ABALO, DAVID (Tutoría)
Tribunal
MORENO DE LAS CUEVAS, VICENTE (Presidente/a)
Liñeira del Río, José Manuel (Secretario/a)
TORRON CASAL, CAROLINA (Vocal)
MORENO DE LAS CUEVAS, VICENTE (Presidente/a)
Liñeira del Río, José Manuel (Secretario/a)
TORRON CASAL, CAROLINA (Vocal)
Desarrollo de un clasificador de imágenes de dermatología mediante el uso de técnicas de Deep-Learning
Autoría
A.A.A.
Grado en Física
A.A.A.
Grado en Física
Fecha de la defensa
19.02.2024 15:00
19.02.2024 15:00
Resumen
Las técnicas de Machine Learning permiten realizar predicciones y clasificaciones a partir de variables extraídas en un determinado proceso. Estas técnicas son ampliamente utilizadas hoy en día para abordar la resolución de problemas complejos en diferentes ámbitos científicos. En los últimos años, las redes neuronales fueron protagonistas en el avance en el uso de este tipo de tecnología. El objetivo de este trabajo será el aprendizaje de los aspectos básicos del funcionamiento de este tipo de redes, que serán empleadas para clasificar imágenes de dermatología.
Las técnicas de Machine Learning permiten realizar predicciones y clasificaciones a partir de variables extraídas en un determinado proceso. Estas técnicas son ampliamente utilizadas hoy en día para abordar la resolución de problemas complejos en diferentes ámbitos científicos. En los últimos años, las redes neuronales fueron protagonistas en el avance en el uso de este tipo de tecnología. El objetivo de este trabajo será el aprendizaje de los aspectos básicos del funcionamiento de este tipo de redes, que serán empleadas para clasificar imágenes de dermatología.
Dirección
GARCIA TAHOCES, PABLO (Tutoría)
GARCIA TAHOCES, PABLO (Tutoría)
Tribunal
MAS SOLE, JAVIER (Presidente/a)
PARDO MONTERO, ALBERTO (Secretario/a)
CALVO IGLESIAS, MARIA ENCINA (Vocal)
MAS SOLE, JAVIER (Presidente/a)
PARDO MONTERO, ALBERTO (Secretario/a)
CALVO IGLESIAS, MARIA ENCINA (Vocal)
Obtención de acoplos no-mínimos para campos de Kalb-Ramond via dualización.
Autoría
P.S.F.
Grado en Física
P.S.F.
Grado en Física
Fecha de la defensa
18.07.2024 09:00
18.07.2024 09:00
Resumen
El objetivo será obtener teorías para 2-formas (tanto masivas como no masivas) con acoplos no-mínimos mediante la dualización de teorías con interacciones tipo Horndeski para campos escalares y vectoriales. En el caso de los duales de campos de Proca con acoplos no-mínimos, se comenzarán estudiando teorías donde las derivadas del campo sólo entren a través del tensor de campo, de modo que sean invariantes gauge (aunque la teoría completa no lo sea). La dualización en este caso será como en el caso estándar y el procedimiento es conocido.
El objetivo será obtener teorías para 2-formas (tanto masivas como no masivas) con acoplos no-mínimos mediante la dualización de teorías con interacciones tipo Horndeski para campos escalares y vectoriales. En el caso de los duales de campos de Proca con acoplos no-mínimos, se comenzarán estudiando teorías donde las derivadas del campo sólo entren a través del tensor de campo, de modo que sean invariantes gauge (aunque la teoría completa no lo sea). La dualización en este caso será como en el caso estándar y el procedimiento es conocido.
Dirección
EDELSTEIN GLAUBACH, JOSE DANIEL (Tutoría)
Beltrán Jiménez, José Cotutoría
EDELSTEIN GLAUBACH, JOSE DANIEL (Tutoría)
Beltrán Jiménez, José Cotutoría
Tribunal
Varela Cabo, Luis Miguel (Presidente/a)
PARAJO VIEITO, JUAN JOSE (Secretario/a)
ARMESTO PEREZ, NESTOR (Vocal)
Varela Cabo, Luis Miguel (Presidente/a)
PARAJO VIEITO, JUAN JOSE (Secretario/a)
ARMESTO PEREZ, NESTOR (Vocal)
Introducción a la optimización estocástica
Autoría
A.P.P.
Doble Grado en Matemáticas y en Física
A.P.P.
Doble Grado en Matemáticas y en Física
Fecha de la defensa
17.07.2024 11:30
17.07.2024 11:30
Resumen
En el presente trabajo introducimos la optimización estocástica, la cual estudia problemas de programación matemática con datos inciertos. En el primer capítulo, se presentan conceptos fundamentales de estadística, probabilidad y programación matemática, necesarios para entender y explicar los cimientos de este tema. A continuación, se abordan los problemas estocásticos de dos etapas, analizando sus principales propiedades. Este estudio se divide en dos partes, atendiendo a las componentes estocásticas del problema, que pueden ser discretas o continuas. Finalmente, se presenta un método de solución para estos problemas conocido como L-Shaped Method. Se analiza su algoritmo en detalle, centrando su estudio en dos de sus componentes fundamentales, los cortes de optimalidad y los cortes de factibilidad. Además, se incluyen ejemplos prácticos utilizando el software estadístico R para ilustrar su resolución y aplicación.
En el presente trabajo introducimos la optimización estocástica, la cual estudia problemas de programación matemática con datos inciertos. En el primer capítulo, se presentan conceptos fundamentales de estadística, probabilidad y programación matemática, necesarios para entender y explicar los cimientos de este tema. A continuación, se abordan los problemas estocásticos de dos etapas, analizando sus principales propiedades. Este estudio se divide en dos partes, atendiendo a las componentes estocásticas del problema, que pueden ser discretas o continuas. Finalmente, se presenta un método de solución para estos problemas conocido como L-Shaped Method. Se analiza su algoritmo en detalle, centrando su estudio en dos de sus componentes fundamentales, los cortes de optimalidad y los cortes de factibilidad. Además, se incluyen ejemplos prácticos utilizando el software estadístico R para ilustrar su resolución y aplicación.
Dirección
CASARES DE CAL, MARIA ANGELES (Tutoría)
CASARES DE CAL, MARIA ANGELES (Tutoría)
Tribunal
GONZALEZ MANTEIGA, WENCESLAO (Presidente/a)
PAEZ GUILLAN, MARIA PILAR (Secretario/a)
ALVAREZ DIOS, JOSE ANTONIO (Vocal)
GONZALEZ MANTEIGA, WENCESLAO (Presidente/a)
PAEZ GUILLAN, MARIA PILAR (Secretario/a)
ALVAREZ DIOS, JOSE ANTONIO (Vocal)
Potencial de mitigación del impacto medioambiental con la implementación de distintas tecnologías de producción en la Unión Europea
Autoría
A.P.P.
Doble Grado en Matemáticas y en Física
A.P.P.
Doble Grado en Matemáticas y en Física
Fecha de la defensa
19.07.2024 09:30
19.07.2024 09:30
Resumen
Este estudio examina la robustez de la metodología estática para evaluar el Potencial de Mitigación del Impacto Medioambiental (IMPcc), un indicador clave de sostenibilidad ambiental. Se analiza la necesidad de considerar este indicador como dinámico al diseñar agendas de transición energética sostenible a medio y largo plazo, especialmente cuando la participación de tecnologías renovables aumenta. Utilizando la herramienta de simulación OSeMOSYS, que optimiza los costos globales del sistema energético, se modela un sistema de referencia simplificado para Galicia desde 2022 hasta 2050. La metodología incluye la definición de varios escenarios de transición, incrementando en cuatro pasos (0.5, 1, 2 y 3 GW) la capacidad tecnológica implementada de tres tecnologías clave: solar fotovoltaica, eólica y ciclo combinado. Se analizan las emisiones anuales y se calcula el IMPcc para evaluar si este indicador puede mantenerse constante e independiente del peso de la tecnología en la matriz energética. Los resultados indican comportamientos divergentes entre las tecnologías. La energía eólica muestra robustez, permitiendo que el IMPcc se considere constante. En contraste, la solar fotovoltaica presenta un IMPcc creciente linealmente, mientras que el ciclo combinado no muestra variaciones significativas. Esto se debe a la producción estacional de las tecnologías: la eólica y la hidráulica generan más en invierno, y la solar fotovoltaica en verano, necesitando el ciclo combinado más en verano para cubrir la demanda energética. Adicionalmente, se analizaron los costes de implementación y operación, así como la evolución de las capacidades de nueva implementación y su contribución a la producción dentro de la matriz energética.
Este estudio examina la robustez de la metodología estática para evaluar el Potencial de Mitigación del Impacto Medioambiental (IMPcc), un indicador clave de sostenibilidad ambiental. Se analiza la necesidad de considerar este indicador como dinámico al diseñar agendas de transición energética sostenible a medio y largo plazo, especialmente cuando la participación de tecnologías renovables aumenta. Utilizando la herramienta de simulación OSeMOSYS, que optimiza los costos globales del sistema energético, se modela un sistema de referencia simplificado para Galicia desde 2022 hasta 2050. La metodología incluye la definición de varios escenarios de transición, incrementando en cuatro pasos (0.5, 1, 2 y 3 GW) la capacidad tecnológica implementada de tres tecnologías clave: solar fotovoltaica, eólica y ciclo combinado. Se analizan las emisiones anuales y se calcula el IMPcc para evaluar si este indicador puede mantenerse constante e independiente del peso de la tecnología en la matriz energética. Los resultados indican comportamientos divergentes entre las tecnologías. La energía eólica muestra robustez, permitiendo que el IMPcc se considere constante. En contraste, la solar fotovoltaica presenta un IMPcc creciente linealmente, mientras que el ciclo combinado no muestra variaciones significativas. Esto se debe a la producción estacional de las tecnologías: la eólica y la hidráulica generan más en invierno, y la solar fotovoltaica en verano, necesitando el ciclo combinado más en verano para cubrir la demanda energética. Adicionalmente, se analizaron los costes de implementación y operación, así como la evolución de las capacidades de nueva implementación y su contribución a la producción dentro de la matriz energética.
Dirección
LOPEZ AGUERA, Ma ANGELES (Tutoría)
LOPEZ AGUERA, Ma ANGELES (Tutoría)
Tribunal
MORENO DE LAS CUEVAS, VICENTE (Presidente/a)
Liñeira del Río, José Manuel (Secretario/a)
TORRON CASAL, CAROLINA (Vocal)
MORENO DE LAS CUEVAS, VICENTE (Presidente/a)
Liñeira del Río, José Manuel (Secretario/a)
TORRON CASAL, CAROLINA (Vocal)
Análisis del flujo endolinfático bajo diferentes estímulos rotatorios mediante técnicas de CFD
Autoría
S.T.R.
Grado en Física
S.T.R.
Grado en Física
Fecha de la defensa
18.07.2024 09:30
18.07.2024 09:30
Resumen
En este Trabajo de Fin de Grado, se ha investigado la dinámica del flujo endolinfático bajo estímulos rotacionales, enfocándonos en la respuesta del utrículo, modelado como un elipsoide rígido para simplificar su estudio. Utilizando el software Simcenter STAR CCM+, reconocido por su capacidad para ofrecer soluciones robustas en la dinámica de fluidos computacional, conocida en inglés como Computer Fluid Dynamics (CFD), se ha llevado a cabo un análisis que complementa las observaciones recientes sobre la presencia y el papel determinante de los vórtices en la percepción del equilibrio. El objetivo principal es simular el comportamiento de la endolinfa en respuesta a diferentes estímulos rotatorios, similares a los aplicados en pruebas de diagnóstico de la función vestibular. De esta forma, se podrá identificar y caracterizar los vórtices que aparecen durante estos estímulos, aportando información que no puede ser obtenida de forma clínica. Para alcanzar estos objetivos, se analizaron dos parámetros clave: las velocidades y las vorticidades dentro del utrículo. Además, se investigó cómo estos parámetros se correlacionan con la velocidad angular de la cabeza durante la rotación.
En este Trabajo de Fin de Grado, se ha investigado la dinámica del flujo endolinfático bajo estímulos rotacionales, enfocándonos en la respuesta del utrículo, modelado como un elipsoide rígido para simplificar su estudio. Utilizando el software Simcenter STAR CCM+, reconocido por su capacidad para ofrecer soluciones robustas en la dinámica de fluidos computacional, conocida en inglés como Computer Fluid Dynamics (CFD), se ha llevado a cabo un análisis que complementa las observaciones recientes sobre la presencia y el papel determinante de los vórtices en la percepción del equilibrio. El objetivo principal es simular el comportamiento de la endolinfa en respuesta a diferentes estímulos rotatorios, similares a los aplicados en pruebas de diagnóstico de la función vestibular. De esta forma, se podrá identificar y caracterizar los vórtices que aparecen durante estos estímulos, aportando información que no puede ser obtenida de forma clínica. Para alcanzar estos objetivos, se analizaron dos parámetros clave: las velocidades y las vorticidades dentro del utrículo. Además, se investigó cómo estos parámetros se correlacionan con la velocidad angular de la cabeza durante la rotación.
Dirección
Pérez Muñuzuri, Alberto (Tutoría)
ARAN TAPIA, ISMAEL Cotutoría
Pérez Muñuzuri, Alberto (Tutoría)
ARAN TAPIA, ISMAEL Cotutoría
Tribunal
VAZQUEZ REGUEIRO, PABLO (Presidente/a)
ALEJO ALONSO, AARON JOSE (Secretario/a)
DEL PINO GONZALEZ DE LA HIGUERA, PABLO ALFONSO (Vocal)
VAZQUEZ REGUEIRO, PABLO (Presidente/a)
ALEJO ALONSO, AARON JOSE (Secretario/a)
DEL PINO GONZALEZ DE LA HIGUERA, PABLO ALFONSO (Vocal)
El modelo de Rabi cuántico y sus generalizaciones.
Autoría
P.V.C.
Grado en Física
P.V.C.
Grado en Física
Fecha de la defensa
19.07.2024 09:30
19.07.2024 09:30
Resumen
El modelo de Rabi cuántico (QRM) describe la interacción entre un átomo de dos niveles y el campo electromagnético cuantizado con un solo modo fotónico. Este modelo es una extensión del modelo de Jaynes-Cummings en la que se incluyen los conocidos como términos contra-rotantes. A lo largo de este trabajo se discuten las soluciones de este modelo empleando los operadores de Bogoliubov o recurriendo al espacio de Bargmann-Fock, siendo el objetivo principal la obtención del espectro de energías. Para acabar, se estudian algunas de las generalizaciones de este modelo, como son el modelo de Rabi cuántico asimétrico o el modelo de Rabi cuántico anisotrópico.
El modelo de Rabi cuántico (QRM) describe la interacción entre un átomo de dos niveles y el campo electromagnético cuantizado con un solo modo fotónico. Este modelo es una extensión del modelo de Jaynes-Cummings en la que se incluyen los conocidos como términos contra-rotantes. A lo largo de este trabajo se discuten las soluciones de este modelo empleando los operadores de Bogoliubov o recurriendo al espacio de Bargmann-Fock, siendo el objetivo principal la obtención del espectro de energías. Para acabar, se estudian algunas de las generalizaciones de este modelo, como son el modelo de Rabi cuántico asimétrico o el modelo de Rabi cuántico anisotrópico.
Dirección
Vázquez Ramallo, Alfonso (Tutoría)
Vázquez Ramallo, Alfonso (Tutoría)
Tribunal
MORENO DE LAS CUEVAS, VICENTE (Presidente/a)
Liñeira del Río, José Manuel (Secretario/a)
TORRON CASAL, CAROLINA (Vocal)
MORENO DE LAS CUEVAS, VICENTE (Presidente/a)
Liñeira del Río, José Manuel (Secretario/a)
TORRON CASAL, CAROLINA (Vocal)
Estados coherentes de espín
Autoría
E.B.S.
Grado en Física
E.B.S.
Grado en Física
Fecha de la defensa
18.07.2024 09:30
18.07.2024 09:30
Resumen
En mecánica cuántica los estados coherentes del oscilador armónico son los estados cuya dinámica más se parece a la del oscilador clásico. Estos estados saturan la desigualdad de Heisenberg para los operadores de posición y momento y pueden ser definidos como el resultado de desplazar el estado fundamental por medio de la exponencial de los operadores escalera. En este trabajo se estudiarán estos estados así como los estados coherentes generados con los operadores escalera del álgebra del momento angular. Estos últimos se conocen con el nombre de estados coherentes de espín (o también estados coherentes atómicos) y tienen notables propiedades matemáticas de gran utilidad en diferentes problemas físicos, especialmente aquellos que involucran las interacciones de un gran número de espines. En este trabajo se revisarán estas propiedades y aplicaciones.
En mecánica cuántica los estados coherentes del oscilador armónico son los estados cuya dinámica más se parece a la del oscilador clásico. Estos estados saturan la desigualdad de Heisenberg para los operadores de posición y momento y pueden ser definidos como el resultado de desplazar el estado fundamental por medio de la exponencial de los operadores escalera. En este trabajo se estudiarán estos estados así como los estados coherentes generados con los operadores escalera del álgebra del momento angular. Estos últimos se conocen con el nombre de estados coherentes de espín (o también estados coherentes atómicos) y tienen notables propiedades matemáticas de gran utilidad en diferentes problemas físicos, especialmente aquellos que involucran las interacciones de un gran número de espines. En este trabajo se revisarán estas propiedades y aplicaciones.
Dirección
Vázquez Ramallo, Alfonso (Tutoría)
Vázquez Ramallo, Alfonso (Tutoría)
Tribunal
SALGADO CARBALLO, JOSEFA (Presidente/a)
Montes Campos, Hadrián (Secretario/a)
SANCHEZ DE SANTOS, JOSE MANUEL (Vocal)
SALGADO CARBALLO, JOSEFA (Presidente/a)
Montes Campos, Hadrián (Secretario/a)
SANCHEZ DE SANTOS, JOSE MANUEL (Vocal)
Revisión del estado del arte de las baterías de gravedad
Autoría
L.P.N.
Grado en Física
L.P.N.
Grado en Física
Fecha de la defensa
17.09.2024 10:30
17.09.2024 10:30
Resumen
La transición energética hacia fuentes renovables supone un reto para la estabilidad de la red eléctrica. Los sistemas de almacenamiento energético (los SAE) son una herramienta que permite gestionar la naturaleza variable de las energías solar o eólica, desvinculando la generación del consumo. Las baterías de gravedad o GES, por sus siglas en inglés (Gravity Energy Storage), son un SAE mecánico que transforma la energía eléctrica en energía potencial gravitatoria mediante la elevación de sólidos. En este trabajo se ha llevado a cabo una revisión del estado del arte de las distintas modalidades de baterías de gravedad presentes en la literatura. Primero, se estudian los componentes comunes a todas las rutas, enfatizando la posibilidad de introducir conceptos de economía circular al emplear materiales reciclados en las masas. Se propone una nomenclatura unificada para las diferentes tecnologías, además de una doble clasificación que atiende a la ubicación del sistema y al tipo de peso empleado. Existe una tendencia hacia las opciones que utilizan múltiples pesos más pequeños (modulares) en lugar de una única gran masa (monolíticas). Por último, se evalúa el grado de madurez actual (TRL) de los diferentes sistemas y se analizan sus principales parámetros tecno-económicos. Las baterías de gravedad ofrecen amplios rangos de capacidad y potencia, eficiencias del 80 por ciento, tiempos de respuesta del orden de segundos, una buena adaptabilidad geográfica y bajo coste, representado por el LCOS (Levelized Cost of Storage). Es una tecnología con un potencial prometedor, pero su desarrollo está en curso.
La transición energética hacia fuentes renovables supone un reto para la estabilidad de la red eléctrica. Los sistemas de almacenamiento energético (los SAE) son una herramienta que permite gestionar la naturaleza variable de las energías solar o eólica, desvinculando la generación del consumo. Las baterías de gravedad o GES, por sus siglas en inglés (Gravity Energy Storage), son un SAE mecánico que transforma la energía eléctrica en energía potencial gravitatoria mediante la elevación de sólidos. En este trabajo se ha llevado a cabo una revisión del estado del arte de las distintas modalidades de baterías de gravedad presentes en la literatura. Primero, se estudian los componentes comunes a todas las rutas, enfatizando la posibilidad de introducir conceptos de economía circular al emplear materiales reciclados en las masas. Se propone una nomenclatura unificada para las diferentes tecnologías, además de una doble clasificación que atiende a la ubicación del sistema y al tipo de peso empleado. Existe una tendencia hacia las opciones que utilizan múltiples pesos más pequeños (modulares) en lugar de una única gran masa (monolíticas). Por último, se evalúa el grado de madurez actual (TRL) de los diferentes sistemas y se analizan sus principales parámetros tecno-económicos. Las baterías de gravedad ofrecen amplios rangos de capacidad y potencia, eficiencias del 80 por ciento, tiempos de respuesta del orden de segundos, una buena adaptabilidad geográfica y bajo coste, representado por el LCOS (Levelized Cost of Storage). Es una tecnología con un potencial prometedor, pero su desarrollo está en curso.
Dirección
BROCOS FERNANDEZ, MARIA DEL PILAR (Tutoría)
BROCOS FERNANDEZ, MARIA DEL PILAR (Tutoría)
Tribunal
Pérez Muñuzuri, Alberto (Presidente/a)
BORSATO , RICCARDO (Secretario/a)
BARBOSA FERNANDEZ, SILVIA (Vocal)
Pérez Muñuzuri, Alberto (Presidente/a)
BORSATO , RICCARDO (Secretario/a)
BARBOSA FERNANDEZ, SILVIA (Vocal)
Estudio ab initio de la anistropía magnetocristalina en metales de transición
Autoría
X.A.C.
Grado en Física
X.A.C.
Grado en Física
Fecha de la defensa
18.07.2024 09:30
18.07.2024 09:30
Resumen
La anisotropía magnetocristalina es la diferencia de energía existente por el hecho de orientar la magnetización de un material magnético a lo largo de los distintos ejes cristalinos. Su origen está en la interacción de espín-órbita y es un efecto muy pequeño para el que no existen modelos simples con capacidad predictiva. En el presente TFG se estudiará la manera de calcular desde técnicas computacionales la anisotropía magnetocristalina en varios metales de transición. Para ello, es necesario realizar cálculos suficientemente precisos, que se llevarán a cabo utilizando cálculos ab initio basados en la teoría del funcional de la densidad (DFT) implementada en el paquete comercial WIEN2k. Como la anisotropía magnetocristalina es muy pequeña, del orden de micro-eV por átomo, se necesitarán utilizar superceldas en las que se comparará la diferencia de energía cuando la magnetización se orienta a lo largo de los distintos ejes del cristal. Se analizará si los funcionales estándar de correlación-intercambio tienen capacidad predictiva, tanto cuantitativa (orden de magnitud de la energía) como cualitativa (predicción correcta de los ejes de fácil magnetización), para describir la anisotropía magnetocristalina.
La anisotropía magnetocristalina es la diferencia de energía existente por el hecho de orientar la magnetización de un material magnético a lo largo de los distintos ejes cristalinos. Su origen está en la interacción de espín-órbita y es un efecto muy pequeño para el que no existen modelos simples con capacidad predictiva. En el presente TFG se estudiará la manera de calcular desde técnicas computacionales la anisotropía magnetocristalina en varios metales de transición. Para ello, es necesario realizar cálculos suficientemente precisos, que se llevarán a cabo utilizando cálculos ab initio basados en la teoría del funcional de la densidad (DFT) implementada en el paquete comercial WIEN2k. Como la anisotropía magnetocristalina es muy pequeña, del orden de micro-eV por átomo, se necesitarán utilizar superceldas en las que se comparará la diferencia de energía cuando la magnetización se orienta a lo largo de los distintos ejes del cristal. Se analizará si los funcionales estándar de correlación-intercambio tienen capacidad predictiva, tanto cuantitativa (orden de magnitud de la energía) como cualitativa (predicción correcta de los ejes de fácil magnetización), para describir la anisotropía magnetocristalina.
Dirección
PARDO CASTRO, VICTOR (Tutoría)
PARDO CASTRO, VICTOR (Tutoría)
Tribunal
ALVAREZ MUÑIZ, JAIME (Presidente/a)
BELIN , SAMUEL JULES (Secretario/a)
CARBALLEIRA ROMERO, CARLOS (Vocal)
ALVAREZ MUÑIZ, JAIME (Presidente/a)
BELIN , SAMUEL JULES (Secretario/a)
CARBALLEIRA ROMERO, CARLOS (Vocal)
Estudio de las curvas de luz en supernovas tipo Ia y sus aplicaciones en Cosmología
Autoría
A.F.P.
Grado en Física
A.F.P.
Grado en Física
Fecha de la defensa
18.07.2024 09:30
18.07.2024 09:30
Resumen
Desde mediados del siglo pasado, las supernovas tipo Ia (SN Ia) han ocupado un lugar privilegiado en Cosmología por su enorme potencial como candelas estándar en la medida de distancias a gran escala, consecuencia de sus peculiares características observacionales. El presente trabajo tiene como objetivo, por una parte, realizar un estudio de las curvas de luz de las SN Ia y las propiedades que las convierten en buenos indicadores de distancia. Se abordarán, acto seguido, los sistemas progenitores capaces de originar SN Ia y los procesos físicos que originan este tipo de explosiones. Por otra parte, se realizará una revisión bibliográfica sobre la contribución de estos eventos en la Cosmología desde sus inicios. Particularmente, se discutirá su aportación en la determinación de la constante de Hubble, H0, la caracterización de la expansión del Universo y el descubrimiento de la aceleración de la misma. Se analizarán los avances en la detección y medición de SN Ia a lo largo de las últimas décadas, destacando su importancia en reducir la incertidumbre de H0 y construir diagramas de Hubble más precisos. Finalmente, se explorarán los desafíos que enfrenta la Cosmología moderna en la construcción de un modelo cosmológico consistente con las mediciones contradictorias de la expansión cósmica entre el Universo temprano y el Universo tardío.
Desde mediados del siglo pasado, las supernovas tipo Ia (SN Ia) han ocupado un lugar privilegiado en Cosmología por su enorme potencial como candelas estándar en la medida de distancias a gran escala, consecuencia de sus peculiares características observacionales. El presente trabajo tiene como objetivo, por una parte, realizar un estudio de las curvas de luz de las SN Ia y las propiedades que las convierten en buenos indicadores de distancia. Se abordarán, acto seguido, los sistemas progenitores capaces de originar SN Ia y los procesos físicos que originan este tipo de explosiones. Por otra parte, se realizará una revisión bibliográfica sobre la contribución de estos eventos en la Cosmología desde sus inicios. Particularmente, se discutirá su aportación en la determinación de la constante de Hubble, H0, la caracterización de la expansión del Universo y el descubrimiento de la aceleración de la misma. Se analizarán los avances en la detección y medición de SN Ia a lo largo de las últimas décadas, destacando su importancia en reducir la incertidumbre de H0 y construir diagramas de Hubble más precisos. Finalmente, se explorarán los desafíos que enfrenta la Cosmología moderna en la construcción de un modelo cosmológico consistente con las mediciones contradictorias de la expansión cósmica entre el Universo temprano y el Universo tardío.
Dirección
ALVAREZ POL, HECTOR (Tutoría)
ALVAREZ POL, HECTOR (Tutoría)
Tribunal
MORENO DE LAS CUEVAS, VICENTE (Presidente/a)
Liñeira del Río, José Manuel (Secretario/a)
TORRON CASAL, CAROLINA (Vocal)
MORENO DE LAS CUEVAS, VICENTE (Presidente/a)
Liñeira del Río, José Manuel (Secretario/a)
TORRON CASAL, CAROLINA (Vocal)
Estudio computacional y teórico de la producción de hidrógeno mediante electrólisis
Autoría
S.C.S.
Grado en Física
S.C.S.
Grado en Física
Fecha de la defensa
18.07.2024 09:00
18.07.2024 09:00
Resumen
En el presente trabajo de fin de grado (TFG) se realiza una revisión bibliográfica del estado del arte en simulación por computadora para procesos electrolíticos, en particular para la producción de hidrógeno. Además, se llevan a cabo simulaciones de dinámica molecular para analizar las propiedades estructurales de mezclas de agua con NaCl y con KOH. A partir de dichos cálculos se analizarán las funciones de distribución de partículas, la difusión de las diferentes especies de la mezcla y otras magnitudes relevantes. También se realizará un introducción a la teoría del funcional de la densidad.
En el presente trabajo de fin de grado (TFG) se realiza una revisión bibliográfica del estado del arte en simulación por computadora para procesos electrolíticos, en particular para la producción de hidrógeno. Además, se llevan a cabo simulaciones de dinámica molecular para analizar las propiedades estructurales de mezclas de agua con NaCl y con KOH. A partir de dichos cálculos se analizarán las funciones de distribución de partículas, la difusión de las diferentes especies de la mezcla y otras magnitudes relevantes. También se realizará un introducción a la teoría del funcional de la densidad.
Dirección
Montes Campos, Hadrián (Tutoría)
MENDEZ MORALES, TRINIDAD Cotutoría
Montes Campos, Hadrián (Tutoría)
MENDEZ MORALES, TRINIDAD Cotutoría
Tribunal
Varela Cabo, Luis Miguel (Presidente/a)
PARAJO VIEITO, JUAN JOSE (Secretario/a)
ARMESTO PEREZ, NESTOR (Vocal)
Varela Cabo, Luis Miguel (Presidente/a)
PARAJO VIEITO, JUAN JOSE (Secretario/a)
ARMESTO PEREZ, NESTOR (Vocal)
Homología persistente en 3-variedades
Autoría
P.T.M.
Doble Grado en Matemáticas y en Física
P.T.M.
Doble Grado en Matemáticas y en Física
Fecha de la defensa
17.07.2024 12:15
17.07.2024 12:15
Resumen
Se comienza con una introducción al análisis topológico de datos, presentando las herramientas básicas de esta disciplina: homología persistente, diagramas de persistencia y landscapes, teorema de estabilidad, entre otras. En particular, nos interesará la aplicación de la homología persistente sobre muestras finitas de puntos sobre una variedad, a partir de las construcciones de complejos simpliciales sobre dichas muestras, debido a su potencial para generar invariantes métricos. Se sigue con los fundamentos de la geometría hiperbólica, estudiando algunos de los modelos clásicos del espacio hiperbólico, el cual es cubierta universal de cualquier variedad hiperbólica, particularizando el caso de dimensión 3. El objetivo principal de esta sección es demostrar el Teorema de Rigidez de Mostow en el caso compacto; para ello, se muestran previamente algunos conceptos y resultados usados en la demostración. Como consecuencia de este teorema, en el caso de 3-variedades hiperbólicas, la métrica es un invariante topológico y por lo tanto, variedades hiperbólicas no homeomorfas pueden ser distinguidas usando invariantes métricos como los que nos proporcionará la homología persistente. Finalmente, se llevarán las técnicas anteriores a la práctica, con la realización de un programa que muestree puntos aleatorios sobre 3-variedades hiperbólicas compactas orientables, calcule los correspondientes diagramas de persistencia y landscapes, y compare mediante contrastes de hipótesis los resultados obtenidos para cualquier par de variedades hiperbólicas dadas, con el objetivo de distinguirlas topológicamente con cierto grado de confianza.
Se comienza con una introducción al análisis topológico de datos, presentando las herramientas básicas de esta disciplina: homología persistente, diagramas de persistencia y landscapes, teorema de estabilidad, entre otras. En particular, nos interesará la aplicación de la homología persistente sobre muestras finitas de puntos sobre una variedad, a partir de las construcciones de complejos simpliciales sobre dichas muestras, debido a su potencial para generar invariantes métricos. Se sigue con los fundamentos de la geometría hiperbólica, estudiando algunos de los modelos clásicos del espacio hiperbólico, el cual es cubierta universal de cualquier variedad hiperbólica, particularizando el caso de dimensión 3. El objetivo principal de esta sección es demostrar el Teorema de Rigidez de Mostow en el caso compacto; para ello, se muestran previamente algunos conceptos y resultados usados en la demostración. Como consecuencia de este teorema, en el caso de 3-variedades hiperbólicas, la métrica es un invariante topológico y por lo tanto, variedades hiperbólicas no homeomorfas pueden ser distinguidas usando invariantes métricos como los que nos proporcionará la homología persistente. Finalmente, se llevarán las técnicas anteriores a la práctica, con la realización de un programa que muestree puntos aleatorios sobre 3-variedades hiperbólicas compactas orientables, calcule los correspondientes diagramas de persistencia y landscapes, y compare mediante contrastes de hipótesis los resultados obtenidos para cualquier par de variedades hiperbólicas dadas, con el objetivo de distinguirlas topológicamente con cierto grado de confianza.
Dirección
Álvarez López, Jesús Antonio (Tutoría)
Meniño Cotón, Carlos Cotutoría
Álvarez López, Jesús Antonio (Tutoría)
Meniño Cotón, Carlos Cotutoría
Tribunal
TORRES LOPERA, JUAN FRANCISCO (Presidente/a)
CONDE AMBOAGE, MERCEDES (Secretario/a)
López Pouso, Óscar (Vocal)
TORRES LOPERA, JUAN FRANCISCO (Presidente/a)
CONDE AMBOAGE, MERCEDES (Secretario/a)
López Pouso, Óscar (Vocal)
Estudio teórico-computacional de mezclas ternarias de líquidos iónicos con disolventes moleculares para almacenamiento electroquímico
Autoría
P.T.M.
Doble Grado en Matemáticas y en Física
P.T.M.
Doble Grado en Matemáticas y en Física
Fecha de la defensa
19.07.2024 09:30
19.07.2024 09:30
Resumen
En el presente trabajo de fin de grado (TFG) se realizarán simulaciones mediante dinámica molecular de electrolitos basados en mezclas ternarias de líquidos iónicos (EAN), sales de litio (LiNO3) y cosolvente molecular (acetonitrilo y agua) de interés en dispositivos electroquímicos. Después de una revisión de los fundamentos teóricos de esta disciplina y la familiarización con el software usado en las simulaciones, se analizarán las propiedades estructurales y dinámicas del sistema anterior para distintas concentraciones de disolvente. Estos resultados se usarán para comparar el comportamiento del acetonitrilo frente al agua, así como para contrastarlos con las hipótesis teóricas previamente planteadas basadas en la estructura de las moléculas de la mezcla.
En el presente trabajo de fin de grado (TFG) se realizarán simulaciones mediante dinámica molecular de electrolitos basados en mezclas ternarias de líquidos iónicos (EAN), sales de litio (LiNO3) y cosolvente molecular (acetonitrilo y agua) de interés en dispositivos electroquímicos. Después de una revisión de los fundamentos teóricos de esta disciplina y la familiarización con el software usado en las simulaciones, se analizarán las propiedades estructurales y dinámicas del sistema anterior para distintas concentraciones de disolvente. Estos resultados se usarán para comparar el comportamiento del acetonitrilo frente al agua, así como para contrastarlos con las hipótesis teóricas previamente planteadas basadas en la estructura de las moléculas de la mezcla.
Dirección
Montes Campos, Hadrián (Tutoría)
MENDEZ MORALES, TRINIDAD Cotutoría
Montes Campos, Hadrián (Tutoría)
MENDEZ MORALES, TRINIDAD Cotutoría
Tribunal
REY LOSADA, CARLOS (Presidente/a)
ROMERO VIDAL, ANTONIO (Secretario/a)
DE LA FUENTE CARBALLO, RAUL (Vocal)
REY LOSADA, CARLOS (Presidente/a)
ROMERO VIDAL, ANTONIO (Secretario/a)
DE LA FUENTE CARBALLO, RAUL (Vocal)
El espacio de Kalton-Peck
Autoría
C.F.L.
Doble Grado en Matemáticas y en Física
C.F.L.
Doble Grado en Matemáticas y en Física
Fecha de la defensa
16.07.2024 11:00
16.07.2024 11:00
Resumen
Este trabajo consistirá en presentar el espacio de Kalton-Peck, una solución del problema de Palais. Este problema se pregunta si existe un espacio de Banach X, el cual no sea Hilbert, tal que contenga un subespacio isomorfo a un espacio de Hilbert H, de forma que X/H también sea isomorfo a un espacio de Hilbert. Para ello, se definirán las sumas torcidas, las cuales son el ámbito ideal para la resolución de este problema. Además, también se introducirán diversos conceptos relacionados con el análisis funcional como, por ejemplo, los espacios quasi-normados, la B-convexidad o la convexidad uniforme. Estos serán necesarios para probar que el espacio de Kalton-Peck es realmente una solución a este problema. Por último, también se estudiarán algunas de las propiedades que presenta este espacio. Concretamente, se verá que admite una base de Schauder y la forma de su espacio dual.
Este trabajo consistirá en presentar el espacio de Kalton-Peck, una solución del problema de Palais. Este problema se pregunta si existe un espacio de Banach X, el cual no sea Hilbert, tal que contenga un subespacio isomorfo a un espacio de Hilbert H, de forma que X/H también sea isomorfo a un espacio de Hilbert. Para ello, se definirán las sumas torcidas, las cuales son el ámbito ideal para la resolución de este problema. Además, también se introducirán diversos conceptos relacionados con el análisis funcional como, por ejemplo, los espacios quasi-normados, la B-convexidad o la convexidad uniforme. Estos serán necesarios para probar que el espacio de Kalton-Peck es realmente una solución a este problema. Por último, también se estudiarán algunas de las propiedades que presenta este espacio. Concretamente, se verá que admite una base de Schauder y la forma de su espacio dual.
Dirección
LOSADA RODRIGUEZ, JORGE (Tutoría)
LOSADA RODRIGUEZ, JORGE (Tutoría)
Tribunal
FEBRERO BANDE, MANUEL (Presidente/a)
BUEDO FERNANDEZ, SEBASTIAN (Secretario/a)
RODRIGUEZ GARCIA, JERONIMO (Vocal)
FEBRERO BANDE, MANUEL (Presidente/a)
BUEDO FERNANDEZ, SEBASTIAN (Secretario/a)
RODRIGUEZ GARCIA, JERONIMO (Vocal)
Programación de computadores cuánticos a través de pulsos
Autoría
C.F.L.
Doble Grado en Matemáticas y en Física
C.F.L.
Doble Grado en Matemáticas y en Física
Fecha de la defensa
18.07.2024 09:30
18.07.2024 09:30
Resumen
La computación cuántica se basa en las leyes de la física cuántica para resolver problemas numéricos. Su unidad mínima de información es el qubit, sobre el cual se aplican puertas para conseguir el estado buscado. Estas puertas son abstracciones de pulsos subyacentes que provocan la evolución temporal del sistema físico que representa los qubits. En este trabajo presentaremos distintos métodos para encontrar los pulsos correspondientes a una puerta determinada. Por un lado, usaremos métodos de optimización, los cuales buscan minimizar una función de coste, modificando ciertos parámetros relacionados con el hamiltoniano del sistema. Por otro lado, usaremos métodos que se basan en la realización de álgebra sobre los hamiltonianos para obtener sus resultados. También ejecutaremos un QAOA, algoritmo variacional muy usado en la computación cuántica, y compararemos los resultados de la computación mediante pulsos frente a la computación cuántica basada en puertas.
La computación cuántica se basa en las leyes de la física cuántica para resolver problemas numéricos. Su unidad mínima de información es el qubit, sobre el cual se aplican puertas para conseguir el estado buscado. Estas puertas son abstracciones de pulsos subyacentes que provocan la evolución temporal del sistema físico que representa los qubits. En este trabajo presentaremos distintos métodos para encontrar los pulsos correspondientes a una puerta determinada. Por un lado, usaremos métodos de optimización, los cuales buscan minimizar una función de coste, modificando ciertos parámetros relacionados con el hamiltoniano del sistema. Por otro lado, usaremos métodos que se basan en la realización de álgebra sobre los hamiltonianos para obtener sus resultados. También ejecutaremos un QAOA, algoritmo variacional muy usado en la computación cuántica, y compararemos los resultados de la computación mediante pulsos frente a la computación cuántica basada en puertas.
Dirección
SANCHEZ DE SANTOS, JOSE MANUEL (Tutoría)
Mussa Juane, Mariamo Cotutoría
SANCHEZ DE SANTOS, JOSE MANUEL (Tutoría)
Mussa Juane, Mariamo Cotutoría
Tribunal
REY LOSADA, CARLOS (Presidente/a)
ROMERO VIDAL, ANTONIO (Secretario/a)
DE LA FUENTE CARBALLO, RAUL (Vocal)
REY LOSADA, CARLOS (Presidente/a)
ROMERO VIDAL, ANTONIO (Secretario/a)
DE LA FUENTE CARBALLO, RAUL (Vocal)
Ondas y estructuración en la naturaleza.
Autoría
T.L.I.
Grado en Física
T.L.I.
Grado en Física
Fecha de la defensa
18.07.2024 09:30
18.07.2024 09:30
Resumen
Fenómenos como el bombeo y circulación de sangre, la propagación de impulsos nerviosos, la dinámica de poblaciones, la predicción meteorológica, el análisis de mercados financieros o las reacciones químicas oscilantes como la de Belousov-Zhabotinsky, entre muchos otros, son sistemas muy distintos y complejos con múltiples variables actuando al mismo tiempo, pero con algo en común: todos pueden ser analizados desde la física no lineal. Esta disciplina se encarga de encontrar las ecuaciones que gobiernan el comportamiento de estos sistemas, coincidentes en muchos casos, y establecer relaciones específicas entre los parámetros que las rigen. En este sentido, en el presente trabajo se hace una aproximación desde esta rama de la física al primero de estos sistemas, el comportamiento de las células del corazón responsables del bombeo de sangre. Mediante métodos numéricos se resuelven las ecuaciones difusivas que lo dirigen, estableciendo las bases de su comportamiento y mostrando cómo este se traduce en las soluciones del sistema.
Fenómenos como el bombeo y circulación de sangre, la propagación de impulsos nerviosos, la dinámica de poblaciones, la predicción meteorológica, el análisis de mercados financieros o las reacciones químicas oscilantes como la de Belousov-Zhabotinsky, entre muchos otros, son sistemas muy distintos y complejos con múltiples variables actuando al mismo tiempo, pero con algo en común: todos pueden ser analizados desde la física no lineal. Esta disciplina se encarga de encontrar las ecuaciones que gobiernan el comportamiento de estos sistemas, coincidentes en muchos casos, y establecer relaciones específicas entre los parámetros que las rigen. En este sentido, en el presente trabajo se hace una aproximación desde esta rama de la física al primero de estos sistemas, el comportamiento de las células del corazón responsables del bombeo de sangre. Mediante métodos numéricos se resuelven las ecuaciones difusivas que lo dirigen, estableciendo las bases de su comportamiento y mostrando cómo este se traduce en las soluciones del sistema.
Dirección
Pérez Muñuzuri, Alberto (Tutoría)
Pérez Muñuzuri, Alberto (Tutoría)
Tribunal
SALGADO CARBALLO, JOSEFA (Presidente/a)
Montes Campos, Hadrián (Secretario/a)
SANCHEZ DE SANTOS, JOSE MANUEL (Vocal)
SALGADO CARBALLO, JOSEFA (Presidente/a)
Montes Campos, Hadrián (Secretario/a)
SANCHEZ DE SANTOS, JOSE MANUEL (Vocal)
El universo constructible de Gödel
Autoría
P.S.F.
Doble Grado en Matemáticas y en Física
P.S.F.
Doble Grado en Matemáticas y en Física
Fecha de la defensa
16.07.2024 18:30
16.07.2024 18:30
Resumen
La mayoría de teorías matemáticas pueden formalizarse en el sistema ZFC, que es una teoría de la lógica de primer orden. El Segundo Teorema de Incompletitud de Gödel nos impide demostrar su consistencia en la propia ZFC, pero no impone restricciones a las pruebas de consistencia relativa. Esto significa que, asumiendo que una teoría formal es consistente, sí podemos demostrar la consistencia de otra. En nuestro caso, asumiremos la consistencia de un subconjunto de los axiomas de ZFC, e iremos demostrando la cosistencia relativa de dicha teoría al añadirle los axiomas restantes. De hecho, también demostraremos la cosistencia relativa de ZFC con la Hipótesis del Continuo Generalizada. La herramienta fundamental en la obtención de estos resultados es la teoría de modelos, que formaliza el concepto intuitivo de interpretación de un lenguaje. En este contexto, el universo constructible de Gödel es una interpretación posible de la teoría de conjuntos ZFC.
La mayoría de teorías matemáticas pueden formalizarse en el sistema ZFC, que es una teoría de la lógica de primer orden. El Segundo Teorema de Incompletitud de Gödel nos impide demostrar su consistencia en la propia ZFC, pero no impone restricciones a las pruebas de consistencia relativa. Esto significa que, asumiendo que una teoría formal es consistente, sí podemos demostrar la consistencia de otra. En nuestro caso, asumiremos la consistencia de un subconjunto de los axiomas de ZFC, e iremos demostrando la cosistencia relativa de dicha teoría al añadirle los axiomas restantes. De hecho, también demostraremos la cosistencia relativa de ZFC con la Hipótesis del Continuo Generalizada. La herramienta fundamental en la obtención de estos resultados es la teoría de modelos, que formaliza el concepto intuitivo de interpretación de un lenguaje. En este contexto, el universo constructible de Gödel es una interpretación posible de la teoría de conjuntos ZFC.
Dirección
FERNANDEZ TOJO, FERNANDO ADRIAN (Tutoría)
FERNANDEZ TOJO, FERNANDO ADRIAN (Tutoría)
Tribunal
FEBRERO BANDE, MANUEL (Presidente/a)
BUEDO FERNANDEZ, SEBASTIAN (Secretario/a)
RODRIGUEZ GARCIA, JERONIMO (Vocal)
FEBRERO BANDE, MANUEL (Presidente/a)
BUEDO FERNANDEZ, SEBASTIAN (Secretario/a)
RODRIGUEZ GARCIA, JERONIMO (Vocal)
Propiedades electrónicas de pentacapas de grafeno
Autoría
P.S.F.
Doble Grado en Matemáticas y en Física
P.S.F.
Doble Grado en Matemáticas y en Física
Fecha de la defensa
18.07.2024 09:30
18.07.2024 09:30
Resumen
Las correlaciones electrónicas son un tipo de interacción necesario para explicar algunas propiedades y estados exóticos de la materia, pero que no se tiene en cuenta en la teoría de bandas. Las multicapas de grafeno han sido un buen material en el que estudiar dichos estados, y en concreto la pentacapa resulta ser un sistema muy interesante para este fin. En este trabajo presentaremos las herramientas necesarias para el estudio de las bandas de estos materiales, así como la información derivada de ellas, como la densidad de estados o las superficies de Fermi. Nos centraremos en realizar modelos para la pentacapa de grafeno, e intentar asociar los estados correlacionados que experimentalmente se han encontrado en ella, con regiones de alta densidad de estados en sus bandas. Se han construido modelos con parámetros para el hamiltoniano extraídos de la literatura, se han construido otros modificando dichos parámetros, e incluso se ha intentado conseguir un modelo efectivo para la búsqueda de un conjunto de parámetros óptimo. Aunque, finalmente, no hayamos encontrado señales claramente relacionadas con los estados correlacionados, se ha realizado un estudio bastante exhaustivo que, de complementarse, podría arrojar resultados más concluyentes.
Las correlaciones electrónicas son un tipo de interacción necesario para explicar algunas propiedades y estados exóticos de la materia, pero que no se tiene en cuenta en la teoría de bandas. Las multicapas de grafeno han sido un buen material en el que estudiar dichos estados, y en concreto la pentacapa resulta ser un sistema muy interesante para este fin. En este trabajo presentaremos las herramientas necesarias para el estudio de las bandas de estos materiales, así como la información derivada de ellas, como la densidad de estados o las superficies de Fermi. Nos centraremos en realizar modelos para la pentacapa de grafeno, e intentar asociar los estados correlacionados que experimentalmente se han encontrado en ella, con regiones de alta densidad de estados en sus bandas. Se han construido modelos con parámetros para el hamiltoniano extraídos de la literatura, se han construido otros modificando dichos parámetros, e incluso se ha intentado conseguir un modelo efectivo para la búsqueda de un conjunto de parámetros óptimo. Aunque, finalmente, no hayamos encontrado señales claramente relacionadas con los estados correlacionados, se ha realizado un estudio bastante exhaustivo que, de complementarse, podría arrojar resultados más concluyentes.
Dirección
PARDO CASTRO, VICTOR (Tutoría)
Bascones Fernández de Velasco, Elena Cotutoría
PARDO CASTRO, VICTOR (Tutoría)
Bascones Fernández de Velasco, Elena Cotutoría
Tribunal
VAZQUEZ REGUEIRO, PABLO (Presidente/a)
ALEJO ALONSO, AARON JOSE (Secretario/a)
DEL PINO GONZALEZ DE LA HIGUERA, PABLO ALFONSO (Vocal)
VAZQUEZ REGUEIRO, PABLO (Presidente/a)
ALEJO ALONSO, AARON JOSE (Secretario/a)
DEL PINO GONZALEZ DE LA HIGUERA, PABLO ALFONSO (Vocal)
Utilización de redes neuronales en la física de los agujeros negros
Autoría
J.A.R.
Grado en Física
J.A.R.
Grado en Física
Fecha de la defensa
01.07.2024 10:30
01.07.2024 10:30
Resumen
En este trabajo comenzaremos por introducir la gravedad como una teoría geométrica, empezando por la relatividad general de Einstein y sus propiedades fundamentales. Desarrollaremos entonces teorías de orden superior, en particular, la teoría de gravedad de Lovelock. Haremos un pequeño inciso en la relatividad numérica, para proceder a introducir un marco de trabajo novedoso explorado en este proyecto, las redes neuronales. Explicaremos el funcionamiento de estas junto a su implementación para la resolución de ecuaciones diferenciales, considerando los puntos más importantes basados en la experiencia. Mostraremos los resultados para diferentes soluciones estáticas de varias teorías de gravedad modificada, comenzando por relatividad general como primer modelo, estudiando entonces gravedad de Gauss-Bonnet, caso particular de gravedad de Lovelock y por último Einstenian Cubic Gravity, modelo de gravedad modificada cúbica propuesto en 2016 por sus buenas propiedades Einstenianas. Finalmente, propondremos varias aplicaciones a explorar en las que las redes neuronales puede ser beneficiosa.
En este trabajo comenzaremos por introducir la gravedad como una teoría geométrica, empezando por la relatividad general de Einstein y sus propiedades fundamentales. Desarrollaremos entonces teorías de orden superior, en particular, la teoría de gravedad de Lovelock. Haremos un pequeño inciso en la relatividad numérica, para proceder a introducir un marco de trabajo novedoso explorado en este proyecto, las redes neuronales. Explicaremos el funcionamiento de estas junto a su implementación para la resolución de ecuaciones diferenciales, considerando los puntos más importantes basados en la experiencia. Mostraremos los resultados para diferentes soluciones estáticas de varias teorías de gravedad modificada, comenzando por relatividad general como primer modelo, estudiando entonces gravedad de Gauss-Bonnet, caso particular de gravedad de Lovelock y por último Einstenian Cubic Gravity, modelo de gravedad modificada cúbica propuesto en 2016 por sus buenas propiedades Einstenianas. Finalmente, propondremos varias aplicaciones a explorar en las que las redes neuronales puede ser beneficiosa.
Dirección
EDELSTEIN GLAUBACH, JOSE DANIEL (Tutoría)
Garraffo , Cecilia Cotutoría
EDELSTEIN GLAUBACH, JOSE DANIEL (Tutoría)
Garraffo , Cecilia Cotutoría
Tribunal
LOPEZ LAGO, MARIA ELENA (Presidente/a)
PARDO CASTRO, VICTOR (Secretario/a)
CASTRO PAREDES, FRANCISCO JAVIER (Vocal)
LOPEZ LAGO, MARIA ELENA (Presidente/a)
PARDO CASTRO, VICTOR (Secretario/a)
CASTRO PAREDES, FRANCISCO JAVIER (Vocal)
Nuevos materiales porosos para aplicaciones energéticas y catalíticas
Autoría
P.D.C.
Doble Grado en Física y en Química
P.D.C.
Doble Grado en Física y en Química
Fecha de la defensa
18.07.2024 09:00
18.07.2024 09:00
Resumen
En este trabajo se ha obtenido, a través de procesos de síntesis en medio acuoso y temperatura ambiente, nanopartículas del tipo estructura metal orgánica (MOF) que contiene Cu en su red: CuMI. El MOF se ha caracterizado estructural y funcionalmente mediante Microscopia Electrónica de Barrido, Difracción de Rayos X, Análisis Termogravimétrico y Análisis de Adsorción de N2. Tras la caracterización del producto estándar estudiamos la influencia de los parámetros de síntesis sobre el MOF: la concentración de estabilizante, CTAB, y el tiempo de reacción; y cual es su efecto sobre la estructura y tamaño del MOF. Por último, analizamos la estabilidad coloidal del MOF disuelto en acetona.
En este trabajo se ha obtenido, a través de procesos de síntesis en medio acuoso y temperatura ambiente, nanopartículas del tipo estructura metal orgánica (MOF) que contiene Cu en su red: CuMI. El MOF se ha caracterizado estructural y funcionalmente mediante Microscopia Electrónica de Barrido, Difracción de Rayos X, Análisis Termogravimétrico y Análisis de Adsorción de N2. Tras la caracterización del producto estándar estudiamos la influencia de los parámetros de síntesis sobre el MOF: la concentración de estabilizante, CTAB, y el tiempo de reacción; y cual es su efecto sobre la estructura y tamaño del MOF. Por último, analizamos la estabilidad coloidal del MOF disuelto en acetona.
Dirección
TABOADA ANTELO, PABLO (Tutoría)
VILA FUNGUEIRIÑO, JOSE MANUEL Cotutoría
TABOADA ANTELO, PABLO (Tutoría)
VILA FUNGUEIRIÑO, JOSE MANUEL Cotutoría
Tribunal
Varela Cabo, Luis Miguel (Presidente/a)
PARAJO VIEITO, JUAN JOSE (Secretario/a)
ARMESTO PEREZ, NESTOR (Vocal)
Varela Cabo, Luis Miguel (Presidente/a)
PARAJO VIEITO, JUAN JOSE (Secretario/a)
ARMESTO PEREZ, NESTOR (Vocal)
Materiales porosos a base de estructuras metal orgánicas (MOFs) para aplicaciones energéticas e catalíticas
Autoría
P.D.C.
Doble Grado en Física y en Química
P.D.C.
Doble Grado en Física y en Química
Fecha de la defensa
15.07.2024 09:00
15.07.2024 09:00
Resumen
En este trabajo se han obtenido, a través de procesos de síntesis en medio acuoso y temperatura ambiente, nanopartículas de dos tipos de estructuras metal orgánicas (MOFs) que contienen Cu en su red: Cu3(HITP)2 y CuMI. Ambos tipos de MOFs se han caracterizado estructural y funcionalmente mediante Microscopía Electrónica de Barrido, Difracción de Rayos X, Espectroscopía UV Vis, Análisis Termogravimétricos y Análisis de Adsorción de N2 de Brunauer Emmet Teller (BET). Ambos MOF se han comparado para determinar su potencial en aplicaciones catalíticas. En el caso Cu3(HITP)2 se han obtenido nanopartículas de un tamaño inferior a 100nm mientras que para el CuMI el rango de tamaños es superior a 130nm. Además, el porcentaje de masa correspondiente al ligando orgánico es superior (45 %) en el Cu3(HITP)2 con un proceso de degradación más gradual. En particular, para el MOF Cu3(HITP)2 se ha podido determinar una estructura ortorrómbica con un volumen de celda de 4.83nm3. Aunque ambos MOFs presentan tamaños de poro muy similares, próximos a 2nm, el área superficial disponible en el Cu3(HITP)2 es el doble, lo cual sugiere que este compuesto tendría un mayor potencial en aplicaciones de catálisis.
En este trabajo se han obtenido, a través de procesos de síntesis en medio acuoso y temperatura ambiente, nanopartículas de dos tipos de estructuras metal orgánicas (MOFs) que contienen Cu en su red: Cu3(HITP)2 y CuMI. Ambos tipos de MOFs se han caracterizado estructural y funcionalmente mediante Microscopía Electrónica de Barrido, Difracción de Rayos X, Espectroscopía UV Vis, Análisis Termogravimétricos y Análisis de Adsorción de N2 de Brunauer Emmet Teller (BET). Ambos MOF se han comparado para determinar su potencial en aplicaciones catalíticas. En el caso Cu3(HITP)2 se han obtenido nanopartículas de un tamaño inferior a 100nm mientras que para el CuMI el rango de tamaños es superior a 130nm. Además, el porcentaje de masa correspondiente al ligando orgánico es superior (45 %) en el Cu3(HITP)2 con un proceso de degradación más gradual. En particular, para el MOF Cu3(HITP)2 se ha podido determinar una estructura ortorrómbica con un volumen de celda de 4.83nm3. Aunque ambos MOFs presentan tamaños de poro muy similares, próximos a 2nm, el área superficial disponible en el Cu3(HITP)2 es el doble, lo cual sugiere que este compuesto tendría un mayor potencial en aplicaciones de catálisis.
Dirección
VILA FUNGUEIRIÑO, JOSE MANUEL (Tutoría)
TABOADA ANTELO, PABLO Cotutoría
VILA FUNGUEIRIÑO, JOSE MANUEL (Tutoría)
TABOADA ANTELO, PABLO Cotutoría
Tribunal
LORES AGUIN, MARTA (Presidente/a)
RIOS RODRIGUEZ, MARIA DEL CARMEN (Secretario/a)
Carro Díaz, Antonia María (Vocal)
LORES AGUIN, MARTA (Presidente/a)
RIOS RODRIGUEZ, MARIA DEL CARMEN (Secretario/a)
Carro Díaz, Antonia María (Vocal)
Primeras medidas experimentales con un microscopio de efecto túnel
Autoría
L.B.P.
Grado en Física
L.B.P.
Grado en Física
Fecha de la defensa
19.02.2024 15:00
19.02.2024 15:00
Resumen
Hemos realizado la configuración inicial de un microscopio de efecto túnel (STM) compacto de nueva adquisición en la Facultad de Física de la Universidad de Santiago de Compostela, España (una versión del modelo NaioSTM construido por Nanosurf AG) e implementamos varios experimentos apropiados para uso en contextos de demostración y enseñanza. Identificamos algunas de las principales dificultades experimentales y debilidades del dispositivo en uso real, para las que proponemos algunos consejos operativos. Las mediciones realizadas son: i) obtención de imágenes de la superficie de diversos materiales planos (de grafito, YBa2Cu3O7-x, oro y NbSe) logrando resoluciones de celda unidad e incluso atómica en algunos de ellos; y ii) espectroscopía voltaje-corriente (VI) túnel sobre dichos materiales, discriminando, por ejemplo, entre comportamientos locales metálico o semiconductor. También ofrecemos un breve resumen, orientado a uso docente, de la teoría detrás del funcionamiento de un STM.
Hemos realizado la configuración inicial de un microscopio de efecto túnel (STM) compacto de nueva adquisición en la Facultad de Física de la Universidad de Santiago de Compostela, España (una versión del modelo NaioSTM construido por Nanosurf AG) e implementamos varios experimentos apropiados para uso en contextos de demostración y enseñanza. Identificamos algunas de las principales dificultades experimentales y debilidades del dispositivo en uso real, para las que proponemos algunos consejos operativos. Las mediciones realizadas son: i) obtención de imágenes de la superficie de diversos materiales planos (de grafito, YBa2Cu3O7-x, oro y NbSe) logrando resoluciones de celda unidad e incluso atómica en algunos de ellos; y ii) espectroscopía voltaje-corriente (VI) túnel sobre dichos materiales, discriminando, por ejemplo, entre comportamientos locales metálico o semiconductor. También ofrecemos un breve resumen, orientado a uso docente, de la teoría detrás del funcionamiento de un STM.
Dirección
VAZQUEZ RAMALLO, MANUEL (Tutoría)
MARTINEZ BOTANA, JOSE MARTIN Cotutoría
VAZQUEZ RAMALLO, MANUEL (Tutoría)
MARTINEZ BOTANA, JOSE MARTIN Cotutoría
Tribunal
MAS SOLE, JAVIER (Presidente/a)
PARDO MONTERO, ALBERTO (Secretario/a)
CALVO IGLESIAS, MARIA ENCINA (Vocal)
MAS SOLE, JAVIER (Presidente/a)
PARDO MONTERO, ALBERTO (Secretario/a)
CALVO IGLESIAS, MARIA ENCINA (Vocal)
Procesado de información cuántica con estados de un fotón de alta dimensión
Autoría
C.A.G.
Grado en Física
C.A.G.
Grado en Física
Fecha de la defensa
16.09.2024 17:00
16.09.2024 17:00
Resumen
El propósito principal de este trabajo es proporcionar una introducción al procesado de información cuántica utilizando estados de un fotón en alta dimensión d o 1-qudits. Esta alta dimensionalidad se consigue al excitar fotones en diferentes modos ópticos, como los modos de polarización o de momento de espín, modos vórtice o de momento angular, y modos de camino o de momento lineal, entre otros. El acoplamiento entre estos modos permite realizar transformaciones opto-cuánticas en los estados de un fotón, lo cual es aplicable al procesado de información cuántica con un número reducido de 1-qudits. La generación, transformación y detección de estos estados se llevará a cabo mediante dispositivos fotónicos integrados, es decir, chips ópticos que confinan y guían modos ópticos. Estos dispositivos, altamente compatibles con fibras ópticas, que son elementos clave en la tecnología cuántica fotónica moderna, permitirán la implementación de conjuntos universales de puertas lógicas cuánticas, esenciales para ejecutar algoritmos cuánticos sencillos como el algoritmo de Deutsch. Además, estos dispositivos facilitarán la creación de proyectores de medida opto-cuánticos, fundamentales para aplicaciones en criptografía cuántica. En este trabajo se usaran estados de con dimensiones d=4 (1-ququart) y d=8 (1-quoctat), suficientes para ilustrar lo dicho anteriormente.
El propósito principal de este trabajo es proporcionar una introducción al procesado de información cuántica utilizando estados de un fotón en alta dimensión d o 1-qudits. Esta alta dimensionalidad se consigue al excitar fotones en diferentes modos ópticos, como los modos de polarización o de momento de espín, modos vórtice o de momento angular, y modos de camino o de momento lineal, entre otros. El acoplamiento entre estos modos permite realizar transformaciones opto-cuánticas en los estados de un fotón, lo cual es aplicable al procesado de información cuántica con un número reducido de 1-qudits. La generación, transformación y detección de estos estados se llevará a cabo mediante dispositivos fotónicos integrados, es decir, chips ópticos que confinan y guían modos ópticos. Estos dispositivos, altamente compatibles con fibras ópticas, que son elementos clave en la tecnología cuántica fotónica moderna, permitirán la implementación de conjuntos universales de puertas lógicas cuánticas, esenciales para ejecutar algoritmos cuánticos sencillos como el algoritmo de Deutsch. Además, estos dispositivos facilitarán la creación de proyectores de medida opto-cuánticos, fundamentales para aplicaciones en criptografía cuántica. En este trabajo se usaran estados de con dimensiones d=4 (1-ququart) y d=8 (1-quoctat), suficientes para ilustrar lo dicho anteriormente.
Dirección
LIÑARES BEIRAS, JESUS (Tutoría)
LIÑARES BEIRAS, JESUS (Tutoría)
Tribunal
MIGUEZ MACHO, GONZALO (Presidente/a)
González Fernández, Rosa María (Secretario/a)
BROCOS FERNANDEZ, MARIA DEL PILAR (Vocal)
MIGUEZ MACHO, GONZALO (Presidente/a)
González Fernández, Rosa María (Secretario/a)
BROCOS FERNANDEZ, MARIA DEL PILAR (Vocal)
Parametrización de un sistema de polimerización por dos fotones
Autoría
D.L.F.
Grado en Física
D.L.F.
Grado en Física
Fecha de la defensa
18.07.2024 10:00
18.07.2024 10:00
Resumen
En este trabajo se investigará la viabilidad del sistema de polimerización por dos fotones del laboratorio del grupo Photonics4life. Este sistema no es un sistema comercial sino que ha sido montado en el laboratorio y se encuentra todavía en fase de prueba. La polimerización por dos fotones es una técnica que permite realizar estructuras 3D micrométricas o incluso nanométricas haciendo uso de un proceso de absorción no lineal, la absorción por dos fotones. Asimismo se buscará caracterizar el montaje realizando una serie de estructuras 2D micrométricas de interés como toroides, redes de difracción o postes mediante CAD. Para la caracterización de las estructuras además del uso de un microscopio óptico se hará uso de un microscopio electrónico de barrido y de un perfilómetro óptico que nos permitirán encontrar información de gran interés sobre la morfología de las estructuras impresas así como sobre sus dependencias frente a los parámetros experimentales disponibles.
En este trabajo se investigará la viabilidad del sistema de polimerización por dos fotones del laboratorio del grupo Photonics4life. Este sistema no es un sistema comercial sino que ha sido montado en el laboratorio y se encuentra todavía en fase de prueba. La polimerización por dos fotones es una técnica que permite realizar estructuras 3D micrométricas o incluso nanométricas haciendo uso de un proceso de absorción no lineal, la absorción por dos fotones. Asimismo se buscará caracterizar el montaje realizando una serie de estructuras 2D micrométricas de interés como toroides, redes de difracción o postes mediante CAD. Para la caracterización de las estructuras además del uso de un microscopio óptico se hará uso de un microscopio electrónico de barrido y de un perfilómetro óptico que nos permitirán encontrar información de gran interés sobre la morfología de las estructuras impresas así como sobre sus dependencias frente a los parámetros experimentales disponibles.
Dirección
Gómez Varela, Ana Isabel (Tutoría)
BAO VARELA, Mª CARMEN Cotutoría
Gómez Varela, Ana Isabel (Tutoría)
BAO VARELA, Mª CARMEN Cotutoría
Tribunal
ADEVA ANDANY, BERNARDO (Presidente/a)
IGLESIAS REY, RAMON (Secretario/a)
ADAM , CHRISTOPH (Vocal)
ADEVA ANDANY, BERNARDO (Presidente/a)
IGLESIAS REY, RAMON (Secretario/a)
ADAM , CHRISTOPH (Vocal)
Estimación de la multiplicidad en colisiones protón-núcleo en el experimento LHCb usando algoritmos de aprendizaje automático
Autoría
U.S.C.
Grado en Física
U.S.C.
Grado en Física
Fecha de la defensa
19.07.2024 09:30
19.07.2024 09:30
Resumen
El objetivo del presente trabajo es estimar la multiplicidad en colisiones de alta energía de protones con núcleos de plomo (pPb) usando datos procedentes del detector LHCb. Para cumplir este propósito se usan dos algoritmos de aprendizaje automático, regresión lineal y K vecinos más próximos (KNN, por sus siglas en inglés), que estudian la relación entre la ocupación de los subdetectores y el número de partículas generadas.
El objetivo del presente trabajo es estimar la multiplicidad en colisiones de alta energía de protones con núcleos de plomo (pPb) usando datos procedentes del detector LHCb. Para cumplir este propósito se usan dos algoritmos de aprendizaje automático, regresión lineal y K vecinos más próximos (KNN, por sus siglas en inglés), que estudian la relación entre la ocupación de los subdetectores y el número de partículas generadas.
Dirección
BELIN , SAMUEL JULES (Tutoría)
Sellam , Sara Cotutoría
BELIN , SAMUEL JULES (Tutoría)
Sellam , Sara Cotutoría
Tribunal
MORENO DE LAS CUEVAS, VICENTE (Presidente/a)
Liñeira del Río, José Manuel (Secretario/a)
TORRON CASAL, CAROLINA (Vocal)
MORENO DE LAS CUEVAS, VICENTE (Presidente/a)
Liñeira del Río, José Manuel (Secretario/a)
TORRON CASAL, CAROLINA (Vocal)
Aplicación de técnicas de Interferometría Speckle para el estudio en la biomecánica femoral
Autoría
J.M.M.
Grado en Física
J.M.M.
Grado en Física
Fecha de la defensa
19.07.2024 10:00
19.07.2024 10:00
Resumen
A día de hoy, la industria de las prótesis avanzadas está en pleno desarrollo tecnológico, impulsando la investigación en la distribución de tensiones en estructuras anatómicas fundamentales como los huesos. Este trabajo explora las potentes cualidades metrológicas del speckle, un fenómeno óptico común cuando se utiliza una fuente de luz coherente y de gran aplicación en técnicas interferométricas. Se presenta un desarrollo teórico y experimental de tres técnicas de interferometría speckle de correlación: fuera de plano, en plano y shearing. Esta última se utilizará para iniciar un estudio de la biomecánica femoral, ya que es la más adecuada para la medición de deformaciones en materiales.
A día de hoy, la industria de las prótesis avanzadas está en pleno desarrollo tecnológico, impulsando la investigación en la distribución de tensiones en estructuras anatómicas fundamentales como los huesos. Este trabajo explora las potentes cualidades metrológicas del speckle, un fenómeno óptico común cuando se utiliza una fuente de luz coherente y de gran aplicación en técnicas interferométricas. Se presenta un desarrollo teórico y experimental de tres técnicas de interferometría speckle de correlación: fuera de plano, en plano y shearing. Esta última se utilizará para iniciar un estudio de la biomecánica femoral, ya que es la más adecuada para la medición de deformaciones en materiales.
Dirección
MORENO DE LAS CUEVAS, VICENTE (Tutoría)
MORENO DE LAS CUEVAS, VICENTE (Tutoría)
Tribunal
ADEVA ANDANY, BERNARDO (Presidente/a)
IGLESIAS REY, RAMON (Secretario/a)
ADAM , CHRISTOPH (Vocal)
ADEVA ANDANY, BERNARDO (Presidente/a)
IGLESIAS REY, RAMON (Secretario/a)
ADAM , CHRISTOPH (Vocal)
Fundamentos de la radiación de frenado dipolar en gases
Autoría
A.N.R.
Grado en Física
A.N.R.
Grado en Física
Fecha de la defensa
20.02.2024 17:00
20.02.2024 17:00
Resumen
La reciente medida de radiación de frenado dipolar (o neutro) en gases electrificados ha recibido gran atención, en particular en el contexto de la operación de cámaras de proyección temporales dedicadas a la detección directa de materia oscura y al decaimiento doble-beta sin neutrinos (https://journals.aps.org/prx/abstract/10.1103/PhysRevX.12.021005). Mostraremos en este trabajo una recopilación del marco teórico existente en gases nobles, así como ejemplos experimentales recientes; además de realizar una comparativa con los mecanismos más significativos de radiación electromagnética existentes.
La reciente medida de radiación de frenado dipolar (o neutro) en gases electrificados ha recibido gran atención, en particular en el contexto de la operación de cámaras de proyección temporales dedicadas a la detección directa de materia oscura y al decaimiento doble-beta sin neutrinos (https://journals.aps.org/prx/abstract/10.1103/PhysRevX.12.021005). Mostraremos en este trabajo una recopilación del marco teórico existente en gases nobles, así como ejemplos experimentales recientes; además de realizar una comparativa con los mecanismos más significativos de radiación electromagnética existentes.
Dirección
GONZALEZ DIAZ, DIEGO (Tutoría)
GONZALEZ DIAZ, DIEGO (Tutoría)
Tribunal
PARENTE BERMUDEZ, GONZALO (Presidente/a)
VAZQUEZ SIERRA, CARLOS (Secretario/a)
MONTERO ORILLE, CARLOS (Vocal)
PARENTE BERMUDEZ, GONZALO (Presidente/a)
VAZQUEZ SIERRA, CARLOS (Secretario/a)
MONTERO ORILLE, CARLOS (Vocal)
Aspectos fundamentales de la cromodinámica cuántica y de la transición al plasma de quarks y de gluones
Autoría
V.D.G.
Grado en Física
V.D.G.
Grado en Física
Fecha de la defensa
19.02.2024 15:00
19.02.2024 15:00
Resumen
Este artículo presenta las características del confinamiento y la libertad asintótica que juegan un papel esencial en la comprensión de la Cromodinámica Cuántica y nos ayudarán a comprender la existencia de una nueva fase de la materia, el plasma de quarks y gluones (QGP) cuando las condiciones son adecuadas: bien que se alcanza una temperatura crítica o la densidad bariónica es muy alta. Para obtener estimaciones de las coordenadas termodinámicas en la transición de fase, se estudiará el modelo de la bolsa del MIT, que nos dará, mediante simples argumentos de la física estadística y de la hidrodinámica, cuáles son los valores de la temperatura a potencial químico cero y de la densidad bariónica a temperatura cero para que se produzca el desconfinamiento. Construiremos el diagrama de fases correspondiente.
Este artículo presenta las características del confinamiento y la libertad asintótica que juegan un papel esencial en la comprensión de la Cromodinámica Cuántica y nos ayudarán a comprender la existencia de una nueva fase de la materia, el plasma de quarks y gluones (QGP) cuando las condiciones son adecuadas: bien que se alcanza una temperatura crítica o la densidad bariónica es muy alta. Para obtener estimaciones de las coordenadas termodinámicas en la transición de fase, se estudiará el modelo de la bolsa del MIT, que nos dará, mediante simples argumentos de la física estadística y de la hidrodinámica, cuáles son los valores de la temperatura a potencial químico cero y de la densidad bariónica a temperatura cero para que se produzca el desconfinamiento. Construiremos el diagrama de fases correspondiente.
Dirección
GONZALEZ FERREIRO, ELENA (Tutoría)
GONZALEZ FERREIRO, ELENA (Tutoría)
Tribunal
MAS SOLE, JAVIER (Presidente/a)
PARDO MONTERO, ALBERTO (Secretario/a)
CALVO IGLESIAS, MARIA ENCINA (Vocal)
MAS SOLE, JAVIER (Presidente/a)
PARDO MONTERO, ALBERTO (Secretario/a)
CALVO IGLESIAS, MARIA ENCINA (Vocal)
Las Pilas de Combustible como Sistemas de Transformación de Vectores Energéticos
Autoría
J.R.O.R.
Grado en Física
J.R.O.R.
Grado en Física
Fecha de la defensa
19.07.2024 09:30
19.07.2024 09:30
Resumen
Este trabajo de fin de grado se centrará en las pilas de combustible como tecnología clave para la generación eficiente y limpia de energía. Se llevará a cabo un estudio detallado sobre su funcionamiento centrado, en gran medida, en los aspectos físicos del mismo. Además, se explorará el almacenamiento del combustible, incluyendo métodos físicos y métodos basados en materiales y tecnologías de adsorción y absorción. Se analizarán los principales tipos de pilas, evaluando sus ventajas y desventajas en términos de eficiencia, temperatura de operación y aplicaciones específicas entre otras. En este proceso se verán aspectos como la estructura de las pilas, sus componentes y los materiales que las componen. Se revisará el estado actual y las perspectivas futuras de las pilas de combustible en aplicaciones automotrices y de generación de energía, destacando las virtudes actuales de la tecnología y los desafíos pendientes más importantes. Finalmente, se hará un análisis crítico sobre la viabilidad de esta tecnología, teniendo en cuenta su potencial para contribuir a la transición hacia sistemas energéticos más sostenibles y su papel en el futuro del sistema energético global.
Este trabajo de fin de grado se centrará en las pilas de combustible como tecnología clave para la generación eficiente y limpia de energía. Se llevará a cabo un estudio detallado sobre su funcionamiento centrado, en gran medida, en los aspectos físicos del mismo. Además, se explorará el almacenamiento del combustible, incluyendo métodos físicos y métodos basados en materiales y tecnologías de adsorción y absorción. Se analizarán los principales tipos de pilas, evaluando sus ventajas y desventajas en términos de eficiencia, temperatura de operación y aplicaciones específicas entre otras. En este proceso se verán aspectos como la estructura de las pilas, sus componentes y los materiales que las componen. Se revisará el estado actual y las perspectivas futuras de las pilas de combustible en aplicaciones automotrices y de generación de energía, destacando las virtudes actuales de la tecnología y los desafíos pendientes más importantes. Finalmente, se hará un análisis crítico sobre la viabilidad de esta tecnología, teniendo en cuenta su potencial para contribuir a la transición hacia sistemas energéticos más sostenibles y su papel en el futuro del sistema energético global.
Dirección
TABOADA ANTELO, PABLO (Tutoría)
TABOADA ANTELO, PABLO (Tutoría)
Tribunal
REY LOSADA, CARLOS (Presidente/a)
ROMERO VIDAL, ANTONIO (Secretario/a)
DE LA FUENTE CARBALLO, RAUL (Vocal)
REY LOSADA, CARLOS (Presidente/a)
ROMERO VIDAL, ANTONIO (Secretario/a)
DE LA FUENTE CARBALLO, RAUL (Vocal)
Caracterización de un sistema lubricante- surfactante mediante determinaciones experimentales de tensión superficial
Autoría
M.B.G.
Grado en Física
M.B.G.
Grado en Física
Fecha de la defensa
18.07.2024 10:00
18.07.2024 10:00
Resumen
Los lubricantes están ganando importancia en la industria global ya que son una alternativa para mejorar la eficiencia energética, la sostenibilidad y la reducción de costos. En la actualidad, se utilizan para los vehículos eléctricos, lo que incluye la aplicación de aceites de viscosidades reducidas para contrarrestar las altas velocidades del motor eléctrico. Así, el desarrollo de nuevas formulaciones de lubricantes es imprescindible. En este trabajo se estudia el comportamiento de distintas propiedades físicas: tensión superficial, densidad, velocidad del sonido, compresibilidad adiabática y presión superficial, en un sistema compuesto por un lubricante y un surfactante. El lubricante es una polialfaolefina, la PAO4, y el surfactante es ácido oleico (OA). Lo que se quiere conseguir en este estudio es ver como van variando estas propiedades físicas para distintas proporciones de PAO4 y OA. Para eso, se prepararán varias muestras con distintas concentraciones de cada sustancia y se medirán experimentalmente la tensión superficial, la densidad y la velocidad del sonido. Luego, a partir de estos valores, se obtendrán la compresibilidad adiábatica y la presión superficial.
Los lubricantes están ganando importancia en la industria global ya que son una alternativa para mejorar la eficiencia energética, la sostenibilidad y la reducción de costos. En la actualidad, se utilizan para los vehículos eléctricos, lo que incluye la aplicación de aceites de viscosidades reducidas para contrarrestar las altas velocidades del motor eléctrico. Así, el desarrollo de nuevas formulaciones de lubricantes es imprescindible. En este trabajo se estudia el comportamiento de distintas propiedades físicas: tensión superficial, densidad, velocidad del sonido, compresibilidad adiabática y presión superficial, en un sistema compuesto por un lubricante y un surfactante. El lubricante es una polialfaolefina, la PAO4, y el surfactante es ácido oleico (OA). Lo que se quiere conseguir en este estudio es ver como van variando estas propiedades físicas para distintas proporciones de PAO4 y OA. Para eso, se prepararán varias muestras con distintas concentraciones de cada sustancia y se medirán experimentalmente la tensión superficial, la densidad y la velocidad del sonido. Luego, a partir de estos valores, se obtendrán la compresibilidad adiábatica y la presión superficial.
Dirección
AMIGO POMBO, ALFREDO JOSE (Tutoría)
GINER RAJALA, OSCAR VICENT Cotutoría
AMIGO POMBO, ALFREDO JOSE (Tutoría)
GINER RAJALA, OSCAR VICENT Cotutoría
Tribunal
ADEVA ANDANY, BERNARDO (Presidente/a)
IGLESIAS REY, RAMON (Secretario/a)
ADAM , CHRISTOPH (Vocal)
ADEVA ANDANY, BERNARDO (Presidente/a)
IGLESIAS REY, RAMON (Secretario/a)
ADAM , CHRISTOPH (Vocal)
Moldeado fluídico de lentes
Autoría
S.S.F.
Grado en Física
S.S.F.
Grado en Física
Fecha de la defensa
18.07.2024 09:30
18.07.2024 09:30
Resumen
El moldeado fluídico se trata de un técnica novedosa para la fabricación de lentes que utiliza la dinámica de fluidos para obtener resultados más precisos. Proporciona acabados ópticos sin necesidad de tratamiento posterior, además de un procedimiento más corto y económico que el método actual de fabricación de lentes. En este trabajo, se investigaron las condiciones experimentales para la fabricación de lentes esféricas utilizando moldes circulares sumergidos en líquidos inmiscibles. El objetivo fue alcanzar la flotabilidad neutra, crucial para obtener lentes con forma esférica sin restricciones de tamaño. Mediante la inyección y el posterior curado de materiales base en los moldes sumergidos, se logró la producción de lentes que posteriormente fueron caracterizadas. Se estudiaron tres materiales base diferentes y se evaluaron varios protocolos de curado y líquidos inmiscibles según sus propiedades específicas. Este trabajo contribuye al avance en la tecnología de fabricación de lentes, proporcionando una base sólida para futuras investigaciones en la optimización de procesos y la mejora continua de la calidad óptica de las lentes producidas.
El moldeado fluídico se trata de un técnica novedosa para la fabricación de lentes que utiliza la dinámica de fluidos para obtener resultados más precisos. Proporciona acabados ópticos sin necesidad de tratamiento posterior, además de un procedimiento más corto y económico que el método actual de fabricación de lentes. En este trabajo, se investigaron las condiciones experimentales para la fabricación de lentes esféricas utilizando moldes circulares sumergidos en líquidos inmiscibles. El objetivo fue alcanzar la flotabilidad neutra, crucial para obtener lentes con forma esférica sin restricciones de tamaño. Mediante la inyección y el posterior curado de materiales base en los moldes sumergidos, se logró la producción de lentes que posteriormente fueron caracterizadas. Se estudiaron tres materiales base diferentes y se evaluaron varios protocolos de curado y líquidos inmiscibles según sus propiedades específicas. Este trabajo contribuye al avance en la tecnología de fabricación de lentes, proporcionando una base sólida para futuras investigaciones en la optimización de procesos y la mejora continua de la calidad óptica de las lentes producidas.
Dirección
BAO VARELA, Mª CARMEN (Tutoría)
Gómez Varela, Ana Isabel Cotutoría
BAO VARELA, Mª CARMEN (Tutoría)
Gómez Varela, Ana Isabel Cotutoría
Tribunal
ALVAREZ MUÑIZ, JAIME (Presidente/a)
BELIN , SAMUEL JULES (Secretario/a)
CARBALLEIRA ROMERO, CARLOS (Vocal)
ALVAREZ MUÑIZ, JAIME (Presidente/a)
BELIN , SAMUEL JULES (Secretario/a)
CARBALLEIRA ROMERO, CARLOS (Vocal)
Estudio teórico-computacional del transporte en mezclas de líquidos iónicos con disolventes moleculares.
Autoría
M.A.B.F.
Grado en Física
M.A.B.F.
Grado en Física
Fecha de la defensa
18.07.2024 09:30
18.07.2024 09:30
Resumen
En el presente trabajo de fin de grado (TFG) se realiza una revisión bibliográfica del estado del arte actual del transporte anómalo en mezclas de líquidos iónicos con disolventes moleculares. Además, se llevarán a cabo simulaciones de dinámica molecular de mezclas de líquidos iónicos y alcoholes en las que se analizarán propiedades estructurales y dinámicas (single-particle) para la predicción de propiedades de equilibrio macroscópicas y transporte en estos sistemas. En particular, se calcularán propiedades tales como funciones de distribución radial y coeficientes de autodifusión de las diferentes especies de la mezcla.
En el presente trabajo de fin de grado (TFG) se realiza una revisión bibliográfica del estado del arte actual del transporte anómalo en mezclas de líquidos iónicos con disolventes moleculares. Además, se llevarán a cabo simulaciones de dinámica molecular de mezclas de líquidos iónicos y alcoholes en las que se analizarán propiedades estructurales y dinámicas (single-particle) para la predicción de propiedades de equilibrio macroscópicas y transporte en estos sistemas. En particular, se calcularán propiedades tales como funciones de distribución radial y coeficientes de autodifusión de las diferentes especies de la mezcla.
Dirección
Montes Campos, Hadrián (Tutoría)
MENDEZ MORALES, TRINIDAD Cotutoría
Montes Campos, Hadrián (Tutoría)
MENDEZ MORALES, TRINIDAD Cotutoría
Tribunal
ALVAREZ MUÑIZ, JAIME (Presidente/a)
BELIN , SAMUEL JULES (Secretario/a)
CARBALLEIRA ROMERO, CARLOS (Vocal)
ALVAREZ MUÑIZ, JAIME (Presidente/a)
BELIN , SAMUEL JULES (Secretario/a)
CARBALLEIRA ROMERO, CARLOS (Vocal)
Interferometría espectral de banda ancha
Autoría
J.O.I.
Grado en Física
J.O.I.
Grado en Física
Fecha de la defensa
18.07.2024 09:00
18.07.2024 09:00
Resumen
La interferometría espectral es una técnica experimental en la que no se detecta directamente la luz transmitida por un interferómetro, sino que se resuelve el patrón de interferencia en función de la longitud de onda con la ayuda de un espectrómetro. En este tipo de técnicas se utiliza como fuente de iluminación bien un láser de pulsos ultracortos o bien una fuente de banda ancha o luz blanca. En este Trabajo de Fin de Grado se considera este último caso y se lleva a cabo un análisis completo de esta técnica. Se introducen los fundamentos de la interferometría espectral y el aparato matemático utilizado para describirla y extraer información de la misma y se obtienen imágenes espectrales que muestran ejemplos sencillos del tipo de experimento que se puede llevar a cabo en este contexto. También se presentan y comentan resultados obtenidos a partir de diferentes aplicaciones científicas y tecnológicas de esta técnica. Este trabajo proporciona una visión integral de la técnica, desde sus fundamentos teóricos hasta sus aplicaciones, evidenciando su relevancia en el avance de la precisión en mediciones ópticas mediante un enfoque eminentemente experimental.
La interferometría espectral es una técnica experimental en la que no se detecta directamente la luz transmitida por un interferómetro, sino que se resuelve el patrón de interferencia en función de la longitud de onda con la ayuda de un espectrómetro. En este tipo de técnicas se utiliza como fuente de iluminación bien un láser de pulsos ultracortos o bien una fuente de banda ancha o luz blanca. En este Trabajo de Fin de Grado se considera este último caso y se lleva a cabo un análisis completo de esta técnica. Se introducen los fundamentos de la interferometría espectral y el aparato matemático utilizado para describirla y extraer información de la misma y se obtienen imágenes espectrales que muestran ejemplos sencillos del tipo de experimento que se puede llevar a cabo en este contexto. También se presentan y comentan resultados obtenidos a partir de diferentes aplicaciones científicas y tecnológicas de esta técnica. Este trabajo proporciona una visión integral de la técnica, desde sus fundamentos teóricos hasta sus aplicaciones, evidenciando su relevancia en el avance de la precisión en mediciones ópticas mediante un enfoque eminentemente experimental.
Dirección
DE LA FUENTE CARBALLO, RAUL (Tutoría)
DE LA FUENTE CARBALLO, RAUL (Tutoría)
Tribunal
Varela Cabo, Luis Miguel (Presidente/a)
PARAJO VIEITO, JUAN JOSE (Secretario/a)
ARMESTO PEREZ, NESTOR (Vocal)
Varela Cabo, Luis Miguel (Presidente/a)
PARAJO VIEITO, JUAN JOSE (Secretario/a)
ARMESTO PEREZ, NESTOR (Vocal)
Optimización del espectro Ds+ gamma mediante técnicas de aprendizaje automático en el experimento LHCb
Autoría
J.D.M.
Grado en Física
J.D.M.
Grado en Física
Fecha de la defensa
18.07.2024 09:30
18.07.2024 09:30
Resumen
En este trabajo se va a estudiar el espectro resultante de la combinación de partículas D+s con fotones. Esta combinación abre la puerta al estudio de varias resonancias, en especial del Ds1(2460)+, el cual es un hadrón candidato a tetraquark (hadrón formado por 4 quarks) debido a una serie de cualidades como su pequeña anchura y la proximidad de este al umbral D(excitado)K+. El experimento LHCb se encuentra en una posición privilegiada en el estudio de este hadrón debido a su gran producción en colisiones protón-protón en el colisionador LHC, pero la gran cantidad de fotones producidos hace que los eventos de señal Ds1(2460)+ en D+s + gamma queden enmascarados por el fondo. En este trabajo se utilizarán técnicas de aprendizaje automático (machine learning) para crear una selección que permita reducir los eventos de fondo sin una pérdida significativa de señal. Así, el trabajo consistirá en el desarrollo de un algoritmo de clasificación que, tras su entrenamiento con datos reales y simulados, pueda ser aplicado en los datos para su selección. Finalmente, mediante un ajuste se comprobará el rendimiento que tuvo dicho clasificador.
En este trabajo se va a estudiar el espectro resultante de la combinación de partículas D+s con fotones. Esta combinación abre la puerta al estudio de varias resonancias, en especial del Ds1(2460)+, el cual es un hadrón candidato a tetraquark (hadrón formado por 4 quarks) debido a una serie de cualidades como su pequeña anchura y la proximidad de este al umbral D(excitado)K+. El experimento LHCb se encuentra en una posición privilegiada en el estudio de este hadrón debido a su gran producción en colisiones protón-protón en el colisionador LHC, pero la gran cantidad de fotones producidos hace que los eventos de señal Ds1(2460)+ en D+s + gamma queden enmascarados por el fondo. En este trabajo se utilizarán técnicas de aprendizaje automático (machine learning) para crear una selección que permita reducir los eventos de fondo sin una pérdida significativa de señal. Así, el trabajo consistirá en el desarrollo de un algoritmo de clasificación que, tras su entrenamiento con datos reales y simulados, pueda ser aplicado en los datos para su selección. Finalmente, mediante un ajuste se comprobará el rendimiento que tuvo dicho clasificador.
Dirección
SABORIDO SILVA, JUAN JOSE (Tutoría)
Cambón Bouzas, José Iván Cotutoría
SABORIDO SILVA, JUAN JOSE (Tutoría)
Cambón Bouzas, José Iván Cotutoría
Tribunal
SALGADO CARBALLO, JOSEFA (Presidente/a)
Montes Campos, Hadrián (Secretario/a)
SANCHEZ DE SANTOS, JOSE MANUEL (Vocal)
SALGADO CARBALLO, JOSEFA (Presidente/a)
Montes Campos, Hadrián (Secretario/a)
SANCHEZ DE SANTOS, JOSE MANUEL (Vocal)
Caracterización, simulación y optimización de un dispositivo fotovoltaico.
Autoría
J.C.R.
Grado en Física
J.C.R.
Grado en Física
Fecha de la defensa
18.07.2024 09:30
18.07.2024 09:30
Resumen
La energía fotovoltaica representa una de las principales fuentes de energía renovable y también una de las más consolidadas en el mercado. El presente trabajo explora los fundamentos que gobiernan el funcionamiento de un dispositivo fotovoltaico, así como los parámetros influyen en su rendimiento. Además, incluye una breve revisión del estado del arte de esta tecnología. La segunda parte del trabajo consiste en el estudio experimental de un dispositivo fotovoltaico diseñado para aprovechar luz monocromática, conocido como power converter. El estudio incluye la caracterización del dispositivo y la simulación de su comportamiento al ser iluminado con luz monocromática de 808 nm. Los resultados experimentales se comparan frente a estudios de referencia y, finalmente, se realiza una optimización del dispositivo para lograr la máxima eficiencia.
La energía fotovoltaica representa una de las principales fuentes de energía renovable y también una de las más consolidadas en el mercado. El presente trabajo explora los fundamentos que gobiernan el funcionamiento de un dispositivo fotovoltaico, así como los parámetros influyen en su rendimiento. Además, incluye una breve revisión del estado del arte de esta tecnología. La segunda parte del trabajo consiste en el estudio experimental de un dispositivo fotovoltaico diseñado para aprovechar luz monocromática, conocido como power converter. El estudio incluye la caracterización del dispositivo y la simulación de su comportamiento al ser iluminado con luz monocromática de 808 nm. Los resultados experimentales se comparan frente a estudios de referencia y, finalmente, se realiza una optimización del dispositivo para lograr la máxima eficiencia.
Dirección
GARCIA LOUREIRO, ANTONIO JESUS (Tutoría)
GARCIA LOUREIRO, ANTONIO JESUS (Tutoría)
Tribunal
REY LOSADA, CARLOS (Presidente/a)
ROMERO VIDAL, ANTONIO (Secretario/a)
DE LA FUENTE CARBALLO, RAUL (Vocal)
REY LOSADA, CARLOS (Presidente/a)
ROMERO VIDAL, ANTONIO (Secretario/a)
DE LA FUENTE CARBALLO, RAUL (Vocal)
Propiedades tribológicas de fluidos de transmisión modificados con nanopartículas
Autoría
F.G.B.
Grado en Física
F.G.B.
Grado en Física
Fecha de la defensa
17.09.2024 10:30
17.09.2024 10:30
Resumen
En este Trabajo de Fin de Grado se ha estudiado el rendimiento tribológico de una serie de nanolubricantes preparados a partir de un aceite formulado comercial aditivado con dos tipos diferentes de nanopartículas de SiO2: tanto comerciales como funcionalizadas superficialmente con ácido oleico (SiO2-OA). Estas nanopartículas se han caracterizado mediante un Análisis Termogravimétrico (TGA) y espectroscopía infrarroja de Transformada de Fourier (FTIR). Para el estudio de las capacidades antifricción y antidesgaste de los nanolubricantes se han realizado tests de fricción en un tribómetro, en configuración bola sobre placa y en condiciones de deslizamiento puro. Pese a no conseguir mejoras en la capacidad anifricción de los nanolubricantes con respecto al aceite formulado, sí se ha logrado un incremento en la capacidad antidesgaste. El mejor resultado se ha conseguido con la concentración de 0.5 wt% de nanopartículas funcionalizadas (SiO2-OA), que ha llegado a reducir el área de la huella de desgaste en un 35%. El mecanismo antidesgaste realizado por las nanopartículas se ha analizado a partir de la espectroscopía Raman de las superficies desgastadas.
En este Trabajo de Fin de Grado se ha estudiado el rendimiento tribológico de una serie de nanolubricantes preparados a partir de un aceite formulado comercial aditivado con dos tipos diferentes de nanopartículas de SiO2: tanto comerciales como funcionalizadas superficialmente con ácido oleico (SiO2-OA). Estas nanopartículas se han caracterizado mediante un Análisis Termogravimétrico (TGA) y espectroscopía infrarroja de Transformada de Fourier (FTIR). Para el estudio de las capacidades antifricción y antidesgaste de los nanolubricantes se han realizado tests de fricción en un tribómetro, en configuración bola sobre placa y en condiciones de deslizamiento puro. Pese a no conseguir mejoras en la capacidad anifricción de los nanolubricantes con respecto al aceite formulado, sí se ha logrado un incremento en la capacidad antidesgaste. El mejor resultado se ha conseguido con la concentración de 0.5 wt% de nanopartículas funcionalizadas (SiO2-OA), que ha llegado a reducir el área de la huella de desgaste en un 35%. El mecanismo antidesgaste realizado por las nanopartículas se ha analizado a partir de la espectroscopía Raman de las superficies desgastadas.
Dirección
AMIGO POMBO, ALFREDO JOSE (Tutoría)
GARCIA GUIMAREY, MARIA JESUS Cotutoría
AMIGO POMBO, ALFREDO JOSE (Tutoría)
GARCIA GUIMAREY, MARIA JESUS Cotutoría
Tribunal
Pérez Muñuzuri, Alberto (Presidente/a)
BORSATO , RICCARDO (Secretario/a)
BARBOSA FERNANDEZ, SILVIA (Vocal)
Pérez Muñuzuri, Alberto (Presidente/a)
BORSATO , RICCARDO (Secretario/a)
BARBOSA FERNANDEZ, SILVIA (Vocal)
Análisis de los efectos estadísticos en el 'muon puzzle' en rayos cósmicos de ultra-alta energía
Autoría
S.B.L.
Grado en Física
S.B.L.
Grado en Física
Fecha de la defensa
18.07.2024 09:30
18.07.2024 09:30
Resumen
Los rayos cósmicos son capaces de alcanzar energías totalmente inaccesibles en los aceleradores de partículas actuales, llegando al orden de 1021. La colisión en la atmósfera de un rayo cósmico de ultra-alta energía con los núcleos presentes en el aire da lugar a una cascada de partículas secundarias, entre ellas muones, que son detectadas por distintos observatorios de rayos cósmicos. Numerosos experimentos señalaron un déficit en el número de muones simulado mediante modelos de interacción hadrónica elaborados a través de los datos del Large Hadron Collider (LHC), frente al número de muones observado experimentalmente. Esto recibe el nombre de ’muon puzzle’, y constituye uno de los enigmas actuales en la física de partículas a ultra-altas energías. Por otro lado, otros experimentos no detectaron este déficit, lo que aumenta la complejidad del asunto. Este estudio tiene como objetivo analizar el impacto de efectos estadísticos en la predicción del número de muones presentes en las cascadas, con la f inalidad de esclarecer los posibles motivos de las discrepancias entre distintos experimentos de rayos cósmicos.
Los rayos cósmicos son capaces de alcanzar energías totalmente inaccesibles en los aceleradores de partículas actuales, llegando al orden de 1021. La colisión en la atmósfera de un rayo cósmico de ultra-alta energía con los núcleos presentes en el aire da lugar a una cascada de partículas secundarias, entre ellas muones, que son detectadas por distintos observatorios de rayos cósmicos. Numerosos experimentos señalaron un déficit en el número de muones simulado mediante modelos de interacción hadrónica elaborados a través de los datos del Large Hadron Collider (LHC), frente al número de muones observado experimentalmente. Esto recibe el nombre de ’muon puzzle’, y constituye uno de los enigmas actuales en la física de partículas a ultra-altas energías. Por otro lado, otros experimentos no detectaron este déficit, lo que aumenta la complejidad del asunto. Este estudio tiene como objetivo analizar el impacto de efectos estadísticos en la predicción del número de muones presentes en las cascadas, con la f inalidad de esclarecer los posibles motivos de las discrepancias entre distintos experimentos de rayos cósmicos.
Dirección
CAZON BOADO, LORENZO (Tutoría)
CAZON BOADO, LORENZO (Tutoría)
Tribunal
VAZQUEZ REGUEIRO, PABLO (Presidente/a)
ALEJO ALONSO, AARON JOSE (Secretario/a)
DEL PINO GONZALEZ DE LA HIGUERA, PABLO ALFONSO (Vocal)
VAZQUEZ REGUEIRO, PABLO (Presidente/a)
ALEJO ALONSO, AARON JOSE (Secretario/a)
DEL PINO GONZALEZ DE LA HIGUERA, PABLO ALFONSO (Vocal)
Clústeres metálicos estabilizados con proteínas como agentes de contraste: síntesis y caracterización
Autoría
G.F.S.
Grado en Física
G.F.S.
Grado en Física
Fecha de la defensa
18.07.2024 10:00
18.07.2024 10:00
Resumen
En este trabajo se propuso la síntesis de nanoclústeres de hierro embebidos en seroalbúmina bovina, que es biocompatible y muy similar a la humana, con el objetivo de diseñar un nanosistema viable como agente de contraste T1 en resonancia magnética nuclear. Se eligió un proceso de síntesis verde similar al empleado para nanoclústeres de oro reducidos con la misma proteína. Para la obtención de los nanoclústeres, se usaron sales de cloruro de hierro en proporción 2:1, y se evaluó su formación a cuatro concentraciones distintas de hierro. Tres de estas muestras resultaron ser estables en disolución y, en las dos de mayor concentración, se observó un claro comportamiento magnético. Tras la purificación de las muestras, se procedió a realizar la caracterización de los sistemas obtenidos, evaluando el tamaño, la forma y el peso molecular. Además, verificamos la formación de óxidos de hierro unidos covalentemente a la proteína y se estimó el número de moléculas de magnetita y seroalbúmina en cada sistema. También, estudiamos la modificación de la estructura de la proteína debido a esta unión y obtuvimos las propiedades de absorbancia y fluorescencia. Finalmente, se analizó en profundidad su comportamiento frente a un campo magnético. Para todas las muestras verificamos la obtención de nanosistemas formados por óxidos de hierro y varias moléculas de proteína, observando que la morfología de los sistemas varía según la concentración de hierro. En la muestra de menor concentración obtuvimos mórulas de nanopartículas esféricas, mientras que en las muestras más concentradas se formaron nanoclústeres embebidos en fibras, las cuales presentan fluorescencia y propiedades superparamagnéticas. Por lo tanto, su uso como agente de contraste sería factible.
En este trabajo se propuso la síntesis de nanoclústeres de hierro embebidos en seroalbúmina bovina, que es biocompatible y muy similar a la humana, con el objetivo de diseñar un nanosistema viable como agente de contraste T1 en resonancia magnética nuclear. Se eligió un proceso de síntesis verde similar al empleado para nanoclústeres de oro reducidos con la misma proteína. Para la obtención de los nanoclústeres, se usaron sales de cloruro de hierro en proporción 2:1, y se evaluó su formación a cuatro concentraciones distintas de hierro. Tres de estas muestras resultaron ser estables en disolución y, en las dos de mayor concentración, se observó un claro comportamiento magnético. Tras la purificación de las muestras, se procedió a realizar la caracterización de los sistemas obtenidos, evaluando el tamaño, la forma y el peso molecular. Además, verificamos la formación de óxidos de hierro unidos covalentemente a la proteína y se estimó el número de moléculas de magnetita y seroalbúmina en cada sistema. También, estudiamos la modificación de la estructura de la proteína debido a esta unión y obtuvimos las propiedades de absorbancia y fluorescencia. Finalmente, se analizó en profundidad su comportamiento frente a un campo magnético. Para todas las muestras verificamos la obtención de nanosistemas formados por óxidos de hierro y varias moléculas de proteína, observando que la morfología de los sistemas varía según la concentración de hierro. En la muestra de menor concentración obtuvimos mórulas de nanopartículas esféricas, mientras que en las muestras más concentradas se formaron nanoclústeres embebidos en fibras, las cuales presentan fluorescencia y propiedades superparamagnéticas. Por lo tanto, su uso como agente de contraste sería factible.
Dirección
PARDO MONTERO, ALBERTO (Tutoría)
Ogando Cortés, Alejandro Cotutoría
PARDO MONTERO, ALBERTO (Tutoría)
Ogando Cortés, Alejandro Cotutoría
Tribunal
ADEVA ANDANY, BERNARDO (Presidente/a)
IGLESIAS REY, RAMON (Secretario/a)
ADAM , CHRISTOPH (Vocal)
ADEVA ANDANY, BERNARDO (Presidente/a)
IGLESIAS REY, RAMON (Secretario/a)
ADAM , CHRISTOPH (Vocal)
Estrategias Computacionales y Experimentales para la Integración de Biomateriales en Dispositivos Microfluídicos
Autoría
J.M.R.V.
Grado en Física
J.M.R.V.
Grado en Física
Fecha de la defensa
19.07.2024 09:30
19.07.2024 09:30
Resumen
La integración de biomateriales en dispositivos microfluídicos ha mostrado un potencial significativo para avanzar en aplicaciones de ingeniería de tejidos. El avance de las microfibras de hidrogel con células en este campo depende de innovaciones biotecnológicas, computacionales y una profunda comprensión de las leyes físicas. Este proyecto se centra en las estrategias computacionales y experimentales para optimizar la incorporación de microfibras formadas por células U-87 y astrocitos suspendidas en alginato dentro de estos dispositivos. La investigación se divide en tres secciones principales. La primera sección involucra el modelado computacional del montaje experimental, incorporando geometrías, condiciones físicas y condiciones de contorno para replicar de cerca el entorno del mundo real. La segunda sección se centra en la discretización y ensamblaje del método de elementos finitos (FEM) para resolver el modelo matemático. Por último, se interpretarán los resultados para evaluar la efectividad tanto del modelo como de los métodos computacionales. El estudio examina diversas tasas de flujo (5, 10, 25 y 50 microL/min) y sus efectos en la formación y estabilidad de las fibras. Los resultados destacan las diferencias significativas entre los datos simulados y del mundo real, particularmente en las proporciones core/shell. La investigación demuestra la escalabilidad y uniformidad de la producción de fibras utilizando dispositivos microfluídicos. Los hallazgos apoyan la viabilidad de estas microfibras para aplicaciones clínicas y de investigación, abriendo nuevas posibilidades para la mejora continua y personalización de los diseños de fibras.
La integración de biomateriales en dispositivos microfluídicos ha mostrado un potencial significativo para avanzar en aplicaciones de ingeniería de tejidos. El avance de las microfibras de hidrogel con células en este campo depende de innovaciones biotecnológicas, computacionales y una profunda comprensión de las leyes físicas. Este proyecto se centra en las estrategias computacionales y experimentales para optimizar la incorporación de microfibras formadas por células U-87 y astrocitos suspendidas en alginato dentro de estos dispositivos. La investigación se divide en tres secciones principales. La primera sección involucra el modelado computacional del montaje experimental, incorporando geometrías, condiciones físicas y condiciones de contorno para replicar de cerca el entorno del mundo real. La segunda sección se centra en la discretización y ensamblaje del método de elementos finitos (FEM) para resolver el modelo matemático. Por último, se interpretarán los resultados para evaluar la efectividad tanto del modelo como de los métodos computacionales. El estudio examina diversas tasas de flujo (5, 10, 25 y 50 microL/min) y sus efectos en la formación y estabilidad de las fibras. Los resultados destacan las diferencias significativas entre los datos simulados y del mundo real, particularmente en las proporciones core/shell. La investigación demuestra la escalabilidad y uniformidad de la producción de fibras utilizando dispositivos microfluídicos. Los hallazgos apoyan la viabilidad de estas microfibras para aplicaciones clínicas y de investigación, abriendo nuevas posibilidades para la mejora continua y personalización de los diseños de fibras.
Dirección
Rial Silva, Ramón (Tutoría)
Rial Silva, Ramón (Tutoría)
Tribunal
REY LOSADA, CARLOS (Presidente/a)
ROMERO VIDAL, ANTONIO (Secretario/a)
DE LA FUENTE CARBALLO, RAUL (Vocal)
REY LOSADA, CARLOS (Presidente/a)
ROMERO VIDAL, ANTONIO (Secretario/a)
DE LA FUENTE CARBALLO, RAUL (Vocal)
Eliminando sesgo intrínseco en la medida de la fase alfa de violación CP en desintegraciones B0 a (rho pi)0
Autoría
P.E.M.P.
Grado en Física
P.E.M.P.
Grado en Física
Fecha de la defensa
20.02.2024 17:00
20.02.2024 17:00
Resumen
Dado que la cantidad de asimetría materia-antimateria medida actualmente en el Modelo Estándar es demasiado pequeña para producir el Universo dominado por la materia en el que vivimos en al menos 9 órdenes de magnitud, es imperativo buscar nuevas fuentes de violación CP a nivel microscópico, de cara a posibles contribuciones fuera de la teoría de Kobayashi-Maskawa del Modelo Estándar. La fase alfa (también llamada phi2) de esta teoría, dentro del triángulo de unitariedad mejor estudiado (de ángulos alpha, beta, gamma), es actualmente la aportación menos conocida a las restricciones del mecanismo CKM que gobierna las transiciones de quarks en la interacción débil, que es la principal fuente de asimetría materia-antimateria en dicho modelo. En última instancia, esto limita la sensibilidad a nuevos procesos de alto orden en la oscilación del mesón B0-Bbarra0 que inducen la violación CP a través de la interferencia con la fase de las desintegraciones b a u de las que deriva alfa. La desintegración B0 a (rho pi)0 es uno de los canales más prometedores para estudiar alfa, ya que el nivel de incertidumbre de su teoría está por debajo del alcance experimental de cualquier experimento actual o futuro. Sin embargo, se sabe que la parametrización experimental mediante la cual se extrae actualmente alfa en tales desintegraciones está sesgada teniendo en cuenta los numerosos compromisos en los que se basa. El objetivo de este proyecto es cuantificar exactamente la magnitud del sesgo en las mediciones actuales en relación con la incertidumbre teórica y proponer un estimador alternativo no sesgado para alfa en las desintegraciones B0 a (rho pi)0 en el futuro.
Dado que la cantidad de asimetría materia-antimateria medida actualmente en el Modelo Estándar es demasiado pequeña para producir el Universo dominado por la materia en el que vivimos en al menos 9 órdenes de magnitud, es imperativo buscar nuevas fuentes de violación CP a nivel microscópico, de cara a posibles contribuciones fuera de la teoría de Kobayashi-Maskawa del Modelo Estándar. La fase alfa (también llamada phi2) de esta teoría, dentro del triángulo de unitariedad mejor estudiado (de ángulos alpha, beta, gamma), es actualmente la aportación menos conocida a las restricciones del mecanismo CKM que gobierna las transiciones de quarks en la interacción débil, que es la principal fuente de asimetría materia-antimateria en dicho modelo. En última instancia, esto limita la sensibilidad a nuevos procesos de alto orden en la oscilación del mesón B0-Bbarra0 que inducen la violación CP a través de la interferencia con la fase de las desintegraciones b a u de las que deriva alfa. La desintegración B0 a (rho pi)0 es uno de los canales más prometedores para estudiar alfa, ya que el nivel de incertidumbre de su teoría está por debajo del alcance experimental de cualquier experimento actual o futuro. Sin embargo, se sabe que la parametrización experimental mediante la cual se extrae actualmente alfa en tales desintegraciones está sesgada teniendo en cuenta los numerosos compromisos en los que se basa. El objetivo de este proyecto es cuantificar exactamente la magnitud del sesgo en las mediciones actuales en relación con la incertidumbre teórica y proponer un estimador alternativo no sesgado para alfa en las desintegraciones B0 a (rho pi)0 en el futuro.
Dirección
ADEVA ANDANY, BERNARDO (Tutoría)
DALSENO , JEREMY PETER Cotutoría
ADEVA ANDANY, BERNARDO (Tutoría)
DALSENO , JEREMY PETER Cotutoría
Tribunal
PARENTE BERMUDEZ, GONZALO (Presidente/a)
VAZQUEZ SIERRA, CARLOS (Secretario/a)
MONTERO ORILLE, CARLOS (Vocal)
PARENTE BERMUDEZ, GONZALO (Presidente/a)
VAZQUEZ SIERRA, CARLOS (Secretario/a)
MONTERO ORILLE, CARLOS (Vocal)
Implementación de métodos de Machine Learning para la predicción de temperaturas máximas y mínimas diarias en el territorio gallego
Autoría
B.D.V.F.
Grado en Física
B.D.V.F.
Grado en Física
Fecha de la defensa
20.02.2024 17:00
20.02.2024 17:00
Resumen
En este TFG se aplicarán técnicas de Machine Learning al ámbito de la meteorología, concretamente se realizará un postprocesado de los datos que se obtienen de los modelos numéricos antes de mostrarse al público, trabajo que, de forma general, es realizado por meteorólogos formados. La herramienta principal de trabajo será Keras, una librería especialmente diseñada para crear redes de aprendizaje profundo, esta se ejecutará sobre TensorFlow. Con ayuda de esta librería, se construirán distintas redes neuronales con el objetivo de conseguir el mencionado postprocesado. Los diferentes modelos tendrán inputs similares (una selección de las distintas variables que nos ofrecen los modelos numéricos) y un mismo output (temperaturas máximas y mínimas diarias). El objetivo final de este proyecto sería convertir esta herramienta en un complemento funcional real que reforzase las necesarias correcciones que deben hacer, diariamente, los meteorólogos con respecto a las temperaturas.
En este TFG se aplicarán técnicas de Machine Learning al ámbito de la meteorología, concretamente se realizará un postprocesado de los datos que se obtienen de los modelos numéricos antes de mostrarse al público, trabajo que, de forma general, es realizado por meteorólogos formados. La herramienta principal de trabajo será Keras, una librería especialmente diseñada para crear redes de aprendizaje profundo, esta se ejecutará sobre TensorFlow. Con ayuda de esta librería, se construirán distintas redes neuronales con el objetivo de conseguir el mencionado postprocesado. Los diferentes modelos tendrán inputs similares (una selección de las distintas variables que nos ofrecen los modelos numéricos) y un mismo output (temperaturas máximas y mínimas diarias). El objetivo final de este proyecto sería convertir esta herramienta en un complemento funcional real que reforzase las necesarias correcciones que deben hacer, diariamente, los meteorólogos con respecto a las temperaturas.
Dirección
Martinez Hernandez, Diego (Tutoría)
VILLARROYA FERNANDEZ, SEBASTIAN Cotutoría
Martinez Hernandez, Diego (Tutoría)
VILLARROYA FERNANDEZ, SEBASTIAN Cotutoría
Tribunal
PARENTE BERMUDEZ, GONZALO (Presidente/a)
VAZQUEZ SIERRA, CARLOS (Secretario/a)
MONTERO ORILLE, CARLOS (Vocal)
PARENTE BERMUDEZ, GONZALO (Presidente/a)
VAZQUEZ SIERRA, CARLOS (Secretario/a)
MONTERO ORILLE, CARLOS (Vocal)
Modelización radiobiológica de la toxicidad en radioterapia
Autoría
S.R.G.
Grado en Física
S.R.G.
Grado en Física
Fecha de la defensa
19.07.2024 09:30
19.07.2024 09:30
Resumen
La radioterapia es un tipo de tratamiento del cáncer cuyo objetivo es administrar una dosis alta de radiación en el tumor y minimizar la dosis recibida por los órganos circundantes, consiguiendo así disminuir la toxicidad. La toxicidad son los efectos secundarios adversos que la radiación causa en los tejido y órganos cercanos al tumor. Entender bien la dependencia de la toxicidad con la dosis recibida y con los parámetros que caracterizan la respuesta de los órganos es importante para diseñar tratamientos que minimicen la toxicidad. En el presente trabajo se desenvolvió un modelo radiobiológico mecanicista de toxicidad, que caracteriza la probabilidad de toxicidad en un órgano a partir de la dosis que reciba y de los parámetros que condicionan su respuesta, prestando especial atención al llamado efecto volumen de los órganos.
La radioterapia es un tipo de tratamiento del cáncer cuyo objetivo es administrar una dosis alta de radiación en el tumor y minimizar la dosis recibida por los órganos circundantes, consiguiendo así disminuir la toxicidad. La toxicidad son los efectos secundarios adversos que la radiación causa en los tejido y órganos cercanos al tumor. Entender bien la dependencia de la toxicidad con la dosis recibida y con los parámetros que caracterizan la respuesta de los órganos es importante para diseñar tratamientos que minimicen la toxicidad. En el presente trabajo se desenvolvió un modelo radiobiológico mecanicista de toxicidad, que caracteriza la probabilidad de toxicidad en un órgano a partir de la dosis que reciba y de los parámetros que condicionan su respuesta, prestando especial atención al llamado efecto volumen de los órganos.
Dirección
GOMEZ RODRIGUEZ, FAUSTINO (Tutoría)
Pardo Montero, Juan Cotutoría
GOMEZ RODRIGUEZ, FAUSTINO (Tutoría)
Pardo Montero, Juan Cotutoría
Tribunal
MORENO DE LAS CUEVAS, VICENTE (Presidente/a)
Liñeira del Río, José Manuel (Secretario/a)
TORRON CASAL, CAROLINA (Vocal)
MORENO DE LAS CUEVAS, VICENTE (Presidente/a)
Liñeira del Río, José Manuel (Secretario/a)
TORRON CASAL, CAROLINA (Vocal)
Elementos de criptografía cuántica
Autoría
R.A.R.
Doble Grado en Matemáticas y en Física
R.A.R.
Doble Grado en Matemáticas y en Física
Fecha de la defensa
12.09.2024 16:00
12.09.2024 16:00
Resumen
Las comunicaciones cuánticas surgen de manera contemporánea a la Teoría de la Información clásica, con un mayor potencial de computación pero también con una mayor desventaja de transmisión física. El presente trabajo trata de la comparación entre estas dos formas de enviar información, del formalismo matemático detrás de la mecánica cuántica, de los protocolos más relevantes de una nueva criptografía adaptada a este fenómeno y de los primeros códigos correctores de errores cuánticos.
Las comunicaciones cuánticas surgen de manera contemporánea a la Teoría de la Información clásica, con un mayor potencial de computación pero también con una mayor desventaja de transmisión física. El presente trabajo trata de la comparación entre estas dos formas de enviar información, del formalismo matemático detrás de la mecánica cuántica, de los protocolos más relevantes de una nueva criptografía adaptada a este fenómeno y de los primeros códigos correctores de errores cuánticos.
Dirección
GAGO COUSO, FELIPE (Tutoría)
GAGO COUSO, FELIPE (Tutoría)
Tribunal
OTERO ESPINAR, MARIA VICTORIA (Presidente/a)
GONZALEZ DIAZ, JULIO (Secretario/a)
Jeremías López, Ana (Vocal)
OTERO ESPINAR, MARIA VICTORIA (Presidente/a)
GONZALEZ DIAZ, JULIO (Secretario/a)
Jeremías López, Ana (Vocal)
Aprendizaje máquina cuántico de problemas variacionales
Autoría
R.A.R.
Doble Grado en Matemáticas y en Física
R.A.R.
Doble Grado en Matemáticas y en Física
Fecha de la defensa
16.09.2024 17:00
16.09.2024 17:00
Resumen
El hamiltoniano de Heisenberg-Ising o XXZ modeliza el magnetismo en materiales, donde el efecto dominante es la interacción entre los espines. Las componentes más interesantes de este hamiltoniano son su parámetro de anisotropía Delta y su campo magnético lambda, los cuales modifican el perfil de energía del estado fundamental y su fase cuántica. Presentaremos dos algoritmos variacionales para aproximar el rango de Delta comprendido entre -1 y 1: el primero de ellos será un tipo de VQE (Variational Quantum Eigensolver) con un enfoque novedoso en el que el parámetro de anisotropía forma parte de las variables a optimizar; el segundo será un HVA (Hamiltonian Variational Ansatz), un modelo basado en la programación cuántica adiabática que tendrá en cuenta la física del hamiltoniano XXZ para llegar a su estado fundamental.
El hamiltoniano de Heisenberg-Ising o XXZ modeliza el magnetismo en materiales, donde el efecto dominante es la interacción entre los espines. Las componentes más interesantes de este hamiltoniano son su parámetro de anisotropía Delta y su campo magnético lambda, los cuales modifican el perfil de energía del estado fundamental y su fase cuántica. Presentaremos dos algoritmos variacionales para aproximar el rango de Delta comprendido entre -1 y 1: el primero de ellos será un tipo de VQE (Variational Quantum Eigensolver) con un enfoque novedoso en el que el parámetro de anisotropía forma parte de las variables a optimizar; el segundo será un HVA (Hamiltonian Variational Ansatz), un modelo basado en la programación cuántica adiabática que tendrá en cuenta la física del hamiltoniano XXZ para llegar a su estado fundamental.
Dirección
MAS SOLE, JAVIER (Tutoría)
Gómez Tato, Andrés Cotutoría
MAS SOLE, JAVIER (Tutoría)
Gómez Tato, Andrés Cotutoría
Tribunal
MIGUEZ MACHO, GONZALO (Presidente/a)
González Fernández, Rosa María (Secretario/a)
BROCOS FERNANDEZ, MARIA DEL PILAR (Vocal)
MIGUEZ MACHO, GONZALO (Presidente/a)
González Fernández, Rosa María (Secretario/a)
BROCOS FERNANDEZ, MARIA DEL PILAR (Vocal)
Búsqueda de potenciales sexaquarks a través del experimento LHCb
Autoría
B.F.R.
Grado en Física
B.F.R.
Grado en Física
Fecha de la defensa
18.07.2024 09:30
18.07.2024 09:30
Resumen
Los sexaquarks (estados fuertemente ligados uuddss) podrían ser candidatos prometedores a materia oscura (Dark Matter/DM), y su existencia podría resolver la anomalía en el experimento muon g-2. En el presente proyecto exploro, a través de machine learning, una posible desintegración (barión Xi b desintegrándose en un sexaquark y un barión Lambda c) que podría conducir a la síntesis de sexquarks, explicando la DM parcial o totalmente. El objetivo es verificar si es viable buscar sexaquarks (S) como energía perdida en las desintegraciones producidas en el experimento LHCb.
Los sexaquarks (estados fuertemente ligados uuddss) podrían ser candidatos prometedores a materia oscura (Dark Matter/DM), y su existencia podría resolver la anomalía en el experimento muon g-2. En el presente proyecto exploro, a través de machine learning, una posible desintegración (barión Xi b desintegrándose en un sexaquark y un barión Lambda c) que podría conducir a la síntesis de sexquarks, explicando la DM parcial o totalmente. El objetivo es verificar si es viable buscar sexaquarks (S) como energía perdida en las desintegraciones producidas en el experimento LHCb.
Dirección
CID VIDAL, XABIER (Tutoría)
VIEITES DIAZ, MARIA Cotutoría
CID VIDAL, XABIER (Tutoría)
VIEITES DIAZ, MARIA Cotutoría
Tribunal
VAZQUEZ REGUEIRO, PABLO (Presidente/a)
ALEJO ALONSO, AARON JOSE (Secretario/a)
DEL PINO GONZALEZ DE LA HIGUERA, PABLO ALFONSO (Vocal)
VAZQUEZ REGUEIRO, PABLO (Presidente/a)
ALEJO ALONSO, AARON JOSE (Secretario/a)
DEL PINO GONZALEZ DE LA HIGUERA, PABLO ALFONSO (Vocal)
Propuestas de diseño y estudio de la correspondiente dinámica térmica de sensores superconductores no suspendidos con sensibilidad a uno y varios fotones.
Autoría
C.L.A.
Grado en Física
C.L.A.
Grado en Física
Fecha de la defensa
17.09.2024 10:30
17.09.2024 10:30
Resumen
Los sensores TES (transition-edge superconductor) son capaces de detectar radiación de intensidades muy bajas, hasta un solo fotón, pero presentan dificultades relacionadas con la rápida disipación del calor cuando se fabrican en sustratos convencionales. Por ello, en este trabajo se exploran materiales laminares con capacidad para canalizar el calor en la dirección planar, ralentizando la disipación térmica. Se proponen y analizan tres configuraciones: A: NbSe2 sobre un sustrato de 2M-WS2; B: YBCO sobre 2M-WS2, y C: un sensor compuesto completamente por 2M-WS2. Determinamos las temperaturas óptimas de operación y aplicamos un modelo teórico de dinámica térmica a cada caso. El caso A muestra resultados prometedores por su detección de fotones individuales, mientras que el caso B alcanza una sensibilidad de hasta 15 fotones, lo que demuestra el potencial de los sensores TES basados en este tipo de materiales.
Los sensores TES (transition-edge superconductor) son capaces de detectar radiación de intensidades muy bajas, hasta un solo fotón, pero presentan dificultades relacionadas con la rápida disipación del calor cuando se fabrican en sustratos convencionales. Por ello, en este trabajo se exploran materiales laminares con capacidad para canalizar el calor en la dirección planar, ralentizando la disipación térmica. Se proponen y analizan tres configuraciones: A: NbSe2 sobre un sustrato de 2M-WS2; B: YBCO sobre 2M-WS2, y C: un sensor compuesto completamente por 2M-WS2. Determinamos las temperaturas óptimas de operación y aplicamos un modelo teórico de dinámica térmica a cada caso. El caso A muestra resultados prometedores por su detección de fotones individuales, mientras que el caso B alcanza una sensibilidad de hasta 15 fotones, lo que demuestra el potencial de los sensores TES basados en este tipo de materiales.
Dirección
VAZQUEZ RAMALLO, MANUEL (Tutoría)
MARTINEZ BOTANA, JOSE MARTIN Cotutoría
VAZQUEZ RAMALLO, MANUEL (Tutoría)
MARTINEZ BOTANA, JOSE MARTIN Cotutoría
Tribunal
Pérez Muñuzuri, Alberto (Presidente/a)
BORSATO , RICCARDO (Secretario/a)
BARBOSA FERNANDEZ, SILVIA (Vocal)
Pérez Muñuzuri, Alberto (Presidente/a)
BORSATO , RICCARDO (Secretario/a)
BARBOSA FERNANDEZ, SILVIA (Vocal)
Estudio y modelización del crecimiento de tumores mediante modelos matemáticos y computacionales
Autoría
L.C.L.
Grado en Física
L.C.L.
Grado en Física
Fecha de la defensa
19.02.2024 15:00
19.02.2024 15:00
Resumen
Este trabajo estudiará cómo se desarrollan los tumores, analizando cómo pueden evolucionar con el paso del tiempo y con la aplicación de diferentes tratamientos. Para ello se analizarán varios modelos matemáticos, que se complementarán con técnicas computacionales, para tratar de cuantificar la viabilidad de los modelos.
Este trabajo estudiará cómo se desarrollan los tumores, analizando cómo pueden evolucionar con el paso del tiempo y con la aplicación de diferentes tratamientos. Para ello se analizarán varios modelos matemáticos, que se complementarán con técnicas computacionales, para tratar de cuantificar la viabilidad de los modelos.
Dirección
RUSO VEIRAS, JUAN MANUEL (Tutoría)
RUSO VEIRAS, JUAN MANUEL (Tutoría)
Tribunal
MAS SOLE, JAVIER (Presidente/a)
PARDO MONTERO, ALBERTO (Secretario/a)
CALVO IGLESIAS, MARIA ENCINA (Vocal)
MAS SOLE, JAVIER (Presidente/a)
PARDO MONTERO, ALBERTO (Secretario/a)
CALVO IGLESIAS, MARIA ENCINA (Vocal)
Física fundamental y partículas cósmicas
Autoría
T.T.R.
Grado en Física
T.T.R.
Grado en Física
Fecha de la defensa
17.09.2024 10:30
17.09.2024 10:30
Resumen
Aunque el objetivo primordial del Observatorio Pierre Auger es determinar el origen y la naturaleza de los rayos cósmicos de ultra-alta energía, existe también la oportunidad de comprobar aspectos de física fundamental a energías inalcanzables en aceleradores como el LHC. Este trabajo comenzará con una revisión acerca de lo que son los rayos cósmicos, cómo se propagan por la atmósfera las cascadas que generan y cómo se detectan, describiendo en particular el funcionamiento del Observatorio Pierre Auger. A continuación, nos centraremos en explicar cómo a partir de los datos de este Observatorio se extrae información sobre una de las simetrías fundamentales de la naturaleza: la invariancia Lorentz, junto con su posible violación, y presentaremos también la información que se puede obtener sobre la materia oscura del Universo en su versión súper-pesada.
Aunque el objetivo primordial del Observatorio Pierre Auger es determinar el origen y la naturaleza de los rayos cósmicos de ultra-alta energía, existe también la oportunidad de comprobar aspectos de física fundamental a energías inalcanzables en aceleradores como el LHC. Este trabajo comenzará con una revisión acerca de lo que son los rayos cósmicos, cómo se propagan por la atmósfera las cascadas que generan y cómo se detectan, describiendo en particular el funcionamiento del Observatorio Pierre Auger. A continuación, nos centraremos en explicar cómo a partir de los datos de este Observatorio se extrae información sobre una de las simetrías fundamentales de la naturaleza: la invariancia Lorentz, junto con su posible violación, y presentaremos también la información que se puede obtener sobre la materia oscura del Universo en su versión súper-pesada.
Dirección
PARENTE BERMUDEZ, GONZALO (Tutoría)
PARENTE BERMUDEZ, GONZALO (Tutoría)
Tribunal
Pérez Muñuzuri, Alberto (Presidente/a)
BORSATO , RICCARDO (Secretario/a)
BARBOSA FERNANDEZ, SILVIA (Vocal)
Pérez Muñuzuri, Alberto (Presidente/a)
BORSATO , RICCARDO (Secretario/a)
BARBOSA FERNANDEZ, SILVIA (Vocal)
Desarrollo y optimización de herramientas de interés en la interacción entre moléculas anfifílicas. Validación experimental en sistemas biofísicos
Autoría
A.V.B.
Grado en Física
A.V.B.
Grado en Física
Fecha de la defensa
18.07.2024 09:00
18.07.2024 09:00
Resumen
En este trabajo desarrollamos una red neuronal con el objetivo de predecir la afinidad entre sustancias anfifílicas. En particular, estudiamos la interacción de distintos compuestos moleculares con la albúmina, una proteína que entre otros roles biológicos cumple la función de distribuir fármacos y otras sustancias por el torrente sanguíneo. Teniendo esto en cuenta, la herramienta desarrollada podría formar parte de plataformas destinadas al descubrimiento y diseño de nuevos fármacos. A partir dos valores obtenidos en la base de datos BindingDB fuimos capaces de entrenar un modelo con una buena capacidad de predicción para resultados no incluidos en el entrenamiento del modelo. Adicionalmente, mediante calorimetría ITC caracterizamos la interacción de la albúmina con dos sustancias no presentes en la base de datos para validar los resultados de la red. Se midió por primera vez la afinidad del resveratrol y la melatonina con albúmina bovina mediante ITC, lo cual representa una novedad importante. Asimismo, se optimizó el uso de redes neuronales con una gran cantidad de descriptores, lo que permitió identificar los descriptores clave en las interacciones bioquímicas. Este avance es destacable ya que, aunque inicialmente se podría pensar que las redes neuronales solo indican el cuánto, se ha demostrado que pueden proporcionar información valiosa sobre el cómo de estas interacciones, abriendo nuevas posibilidades en el estudio de procesos bioquímicos complejos.
En este trabajo desarrollamos una red neuronal con el objetivo de predecir la afinidad entre sustancias anfifílicas. En particular, estudiamos la interacción de distintos compuestos moleculares con la albúmina, una proteína que entre otros roles biológicos cumple la función de distribuir fármacos y otras sustancias por el torrente sanguíneo. Teniendo esto en cuenta, la herramienta desarrollada podría formar parte de plataformas destinadas al descubrimiento y diseño de nuevos fármacos. A partir dos valores obtenidos en la base de datos BindingDB fuimos capaces de entrenar un modelo con una buena capacidad de predicción para resultados no incluidos en el entrenamiento del modelo. Adicionalmente, mediante calorimetría ITC caracterizamos la interacción de la albúmina con dos sustancias no presentes en la base de datos para validar los resultados de la red. Se midió por primera vez la afinidad del resveratrol y la melatonina con albúmina bovina mediante ITC, lo cual representa una novedad importante. Asimismo, se optimizó el uso de redes neuronales con una gran cantidad de descriptores, lo que permitió identificar los descriptores clave en las interacciones bioquímicas. Este avance es destacable ya que, aunque inicialmente se podría pensar que las redes neuronales solo indican el cuánto, se ha demostrado que pueden proporcionar información valiosa sobre el cómo de estas interacciones, abriendo nuevas posibilidades en el estudio de procesos bioquímicos complejos.
Dirección
Martinez Hernandez, Diego (Tutoría)
DOMINGUEZ ARCA, VICENTE Cotutoría
Martinez Hernandez, Diego (Tutoría)
DOMINGUEZ ARCA, VICENTE Cotutoría
Tribunal
Varela Cabo, Luis Miguel (Presidente/a)
PARAJO VIEITO, JUAN JOSE (Secretario/a)
ARMESTO PEREZ, NESTOR (Vocal)
Varela Cabo, Luis Miguel (Presidente/a)
PARAJO VIEITO, JUAN JOSE (Secretario/a)
ARMESTO PEREZ, NESTOR (Vocal)
Métodos Matemáticos de la Inteligencia Artificial
Autoría
V.O.Z.
Doble Grado en Matemáticas y en Física
V.O.Z.
Doble Grado en Matemáticas y en Física
Fecha de la defensa
16.07.2024 12:30
16.07.2024 12:30
Resumen
La inteligencia artificial (IA) ha sido uno de los grandes avances tecnológicos de los últimos años. En este trabajo, veremos cómo las matemáticas desempeñan un papel crucial en su desarrollo. Comenzaremos presentando formalmente las neuronas y redes neuronales artificiales, partiendo de su analogía con las neuronas biológicas. Se demostrará el Teorema de Aproximación Universal y su posterior generalización, que nos indica cómo una red neuronal puede aproximar cualquier función continua bajo condiciones mínimamente restrictivas sobre su arquitectura. Además, se introduce el algoritmo de retropropagación. Finalmente, veremos algunos ejemplos de aplicaciones de la IA en distintos ámbitos.
La inteligencia artificial (IA) ha sido uno de los grandes avances tecnológicos de los últimos años. En este trabajo, veremos cómo las matemáticas desempeñan un papel crucial en su desarrollo. Comenzaremos presentando formalmente las neuronas y redes neuronales artificiales, partiendo de su analogía con las neuronas biológicas. Se demostrará el Teorema de Aproximación Universal y su posterior generalización, que nos indica cómo una red neuronal puede aproximar cualquier función continua bajo condiciones mínimamente restrictivas sobre su arquitectura. Además, se introduce el algoritmo de retropropagación. Finalmente, veremos algunos ejemplos de aplicaciones de la IA en distintos ámbitos.
Dirección
Nieto Roig, Juan José (Tutoría)
Nieto Roig, Juan José (Tutoría)
Tribunal
FEBRERO BANDE, MANUEL (Presidente/a)
BUEDO FERNANDEZ, SEBASTIAN (Secretario/a)
RODRIGUEZ GARCIA, JERONIMO (Vocal)
FEBRERO BANDE, MANUEL (Presidente/a)
BUEDO FERNANDEZ, SEBASTIAN (Secretario/a)
RODRIGUEZ GARCIA, JERONIMO (Vocal)
Código de simulación numérica para la corrección de los factores de saturación de cámaras de ionización para dosimetría en radioterapia.
Autoría
N.R.G.
Grado en Física
N.R.G.
Grado en Física
Fecha de la defensa
18.07.2024 09:30
18.07.2024 09:30
Resumen
La terapia de ultra-alta tasa de dosis (UHDR) ha cobrado un gran interés durante estos últimos años debido a la identificación de ventajas en el efecto radiobiológico de este tipo de irradiación (efecto FLASH). En este trabajo se midió experimentalmente el efecto que produce la multiplicación de carga en las cámaras de ionización. Además, se investigó si estos resultados coincidían con la predicción teórica utilizando un código de simulación numérica para la evaluación del efecto de multiplicación en las curvas de saturación. También se estudió la dependencia de los factores de saturación en las cámaras de ionización con la presión absoluta en UHDR, aspecto no recogido en ninguno de los protocolos internacionales actuales, tales como TRS398 [1] o TG51 [2].
La terapia de ultra-alta tasa de dosis (UHDR) ha cobrado un gran interés durante estos últimos años debido a la identificación de ventajas en el efecto radiobiológico de este tipo de irradiación (efecto FLASH). En este trabajo se midió experimentalmente el efecto que produce la multiplicación de carga en las cámaras de ionización. Además, se investigó si estos resultados coincidían con la predicción teórica utilizando un código de simulación numérica para la evaluación del efecto de multiplicación en las curvas de saturación. También se estudió la dependencia de los factores de saturación en las cámaras de ionización con la presión absoluta en UHDR, aspecto no recogido en ninguno de los protocolos internacionales actuales, tales como TRS398 [1] o TG51 [2].
Dirección
GOMEZ RODRIGUEZ, FAUSTINO (Tutoría)
Paz Martín, José Cotutoría
GOMEZ RODRIGUEZ, FAUSTINO (Tutoría)
Paz Martín, José Cotutoría
Tribunal
ALVAREZ MUÑIZ, JAIME (Presidente/a)
BELIN , SAMUEL JULES (Secretario/a)
CARBALLEIRA ROMERO, CARLOS (Vocal)
ALVAREZ MUÑIZ, JAIME (Presidente/a)
BELIN , SAMUEL JULES (Secretario/a)
CARBALLEIRA ROMERO, CARLOS (Vocal)
Síntesis y caracterización de nanopartículas magnéticas de estructura núcleo-coraza con potenciales aplicaciones teranósticas
Autoría
I.P.R.
Grado en Física
I.P.R.
Grado en Física
Fecha de la defensa
19.07.2024 09:30
19.07.2024 09:30
Resumen
En el presente TFG se estudian las propiedades de nanopartículas magnéticas (MNPs) con estructura núcleo-coraza en vista de sus potenciales aplicaciones como agentes teranósticos. Con ese fin, primero se construye un marco teórico para dar a conocer la actualidad científica en nanomagnetismo y, concretamente, en propiedades de la estructura núcleo-coraza. Posteriormente, se describe el desarrollo experimental. Se sintetizan las nanopartículas en un proceso de dos etapas, luego se lavan y finalmente se funcionalizan para volverlas solubles. Se estudian sus propiedades físico-químicas a través de microscopía electrónica de transmisión (TEM), difracción de rayos X (XRD) y dispersión dinámica de la luz (DLS), obteniendo parámetros básicos de las MNPs como tamaño, forma, estructura cristalina y estabilidad coloidal. Finalmente, se comparan los resultados obtenidos para diferentes muestras entre sí y con resultados de otros estudios.
En el presente TFG se estudian las propiedades de nanopartículas magnéticas (MNPs) con estructura núcleo-coraza en vista de sus potenciales aplicaciones como agentes teranósticos. Con ese fin, primero se construye un marco teórico para dar a conocer la actualidad científica en nanomagnetismo y, concretamente, en propiedades de la estructura núcleo-coraza. Posteriormente, se describe el desarrollo experimental. Se sintetizan las nanopartículas en un proceso de dos etapas, luego se lavan y finalmente se funcionalizan para volverlas solubles. Se estudian sus propiedades físico-químicas a través de microscopía electrónica de transmisión (TEM), difracción de rayos X (XRD) y dispersión dinámica de la luz (DLS), obteniendo parámetros básicos de las MNPs como tamaño, forma, estructura cristalina y estabilidad coloidal. Finalmente, se comparan los resultados obtenidos para diferentes muestras entre sí y con resultados de otros estudios.
Dirección
PARDO MONTERO, ALBERTO (Tutoría)
PARDO MONTERO, ALBERTO (Tutoría)
Tribunal
SALGADO CARBALLO, JOSEFA (Presidente/a)
Montes Campos, Hadrián (Secretario/a)
SANCHEZ DE SANTOS, JOSE MANUEL (Vocal)
SALGADO CARBALLO, JOSEFA (Presidente/a)
Montes Campos, Hadrián (Secretario/a)
SANCHEZ DE SANTOS, JOSE MANUEL (Vocal)
Astrofísica con el Observatorio de Rayos Cósmicos Pierre Auger
Autoría
B.G.H.
Grado en Física
B.G.H.
Grado en Física
Fecha de la defensa
01.07.2024 10:30
01.07.2024 10:30
Resumen
Tomando Pierre Auger Collaboration (2022) como referencia, se reproducen los resultados del artículo y se analiza la anisotropía en la distribución de los rayos cósmicos con energías superiores a 32 EeV (1 EeV = 10 18 eV), minimizando así desviaciones por campos magnéticos y proporcionando información más precisa sobre sus direcciones de llegada. Se hace un estudio más detallado de los catálogos de eventos y de galaxias empleados, centrándonos en las galaxias starburst. Por otro lado, se calcula el mapa de exposición temporal del Observatorio Pierre Auger y se desarrolla un algoritmo para comparar las distribuciones observadas con cielos simulados isotrópicamente mediante métodos Monte Carlo. Se estudian dos regiones: una cercana a Centaurus A y otra centrada en la galaxia starburst NGC 253. Los resultados revelan una sobredensidad significativa en Centaurus A, mientras que NGC 253 presenta un exceso menor, coherente con los resultados de la Colaboración Pierre Auger. Finalmente, se estudia la anisotropía a gran escala, la cual sugirie un origen extragaláctico de estas partículas y se muestra más pronunciada a mayores energías.
Tomando Pierre Auger Collaboration (2022) como referencia, se reproducen los resultados del artículo y se analiza la anisotropía en la distribución de los rayos cósmicos con energías superiores a 32 EeV (1 EeV = 10 18 eV), minimizando así desviaciones por campos magnéticos y proporcionando información más precisa sobre sus direcciones de llegada. Se hace un estudio más detallado de los catálogos de eventos y de galaxias empleados, centrándonos en las galaxias starburst. Por otro lado, se calcula el mapa de exposición temporal del Observatorio Pierre Auger y se desarrolla un algoritmo para comparar las distribuciones observadas con cielos simulados isotrópicamente mediante métodos Monte Carlo. Se estudian dos regiones: una cercana a Centaurus A y otra centrada en la galaxia starburst NGC 253. Los resultados revelan una sobredensidad significativa en Centaurus A, mientras que NGC 253 presenta un exceso menor, coherente con los resultados de la Colaboración Pierre Auger. Finalmente, se estudia la anisotropía a gran escala, la cual sugirie un origen extragaláctico de estas partículas y se muestra más pronunciada a mayores energías.
Dirección
PARENTE BERMUDEZ, GONZALO (Tutoría)
PARENTE BERMUDEZ, GONZALO (Tutoría)
Tribunal
LOPEZ LAGO, MARIA ELENA (Presidente/a)
PARDO CASTRO, VICTOR (Secretario/a)
CASTRO PAREDES, FRANCISCO JAVIER (Vocal)
LOPEZ LAGO, MARIA ELENA (Presidente/a)
PARDO CASTRO, VICTOR (Secretario/a)
CASTRO PAREDES, FRANCISCO JAVIER (Vocal)
Simulación Monte Carlo de un escáner híbrido PET/RM
Autoría
E.L.M.
Grado en Física
E.L.M.
Grado en Física
Fecha de la defensa
18.07.2024 09:30
18.07.2024 09:30
Resumen
La tecnología híbrida PET/RM juega un rol fundamental en la investigación biomédica preclínica: la fusión de los mapas de distribución de compuestos producidos con tomografía de emisión de positrones (PET) con las imágenes anatómicas creadas mediante resonancia magnética (RM) aporta información valiosa sobre la farmacocinética y biodistribución de nuevos fármacos. Sin embargo, el proceso de creación de estas imágenes está afectado por múltiples fuentes de incertidumbre. Para estudiar la influencia de variables y fenómenos físicos que tienen lugar en el funcionamiento de un escáner PET se emplean simulaciones Monte Carlo. En este trabajo validamos un modelo de simulación Monte Carlo del escáner híbrido Bruker PET/MR 3T. La herramienta de simulación utilizada es SimPET y en la validación se comprueba que las imágenes obtenidas con esta plataforma reproduzcan las reales. Para ello, comparamos algunas de las magnitudes que caracterizan el funcionamiento del escáner simulado (resolución y sensibilidad) con las obtenidas a partir de medidas experimentales.
La tecnología híbrida PET/RM juega un rol fundamental en la investigación biomédica preclínica: la fusión de los mapas de distribución de compuestos producidos con tomografía de emisión de positrones (PET) con las imágenes anatómicas creadas mediante resonancia magnética (RM) aporta información valiosa sobre la farmacocinética y biodistribución de nuevos fármacos. Sin embargo, el proceso de creación de estas imágenes está afectado por múltiples fuentes de incertidumbre. Para estudiar la influencia de variables y fenómenos físicos que tienen lugar en el funcionamiento de un escáner PET se emplean simulaciones Monte Carlo. En este trabajo validamos un modelo de simulación Monte Carlo del escáner híbrido Bruker PET/MR 3T. La herramienta de simulación utilizada es SimPET y en la validación se comprueba que las imágenes obtenidas con esta plataforma reproduzcan las reales. Para ello, comparamos algunas de las magnitudes que caracterizan el funcionamiento del escáner simulado (resolución y sensibilidad) con las obtenidas a partir de medidas experimentales.
Dirección
GOMEZ RODRIGUEZ, FAUSTINO (Tutoría)
Aguiar Fernández, Pablo Cotutoría
GOMEZ RODRIGUEZ, FAUSTINO (Tutoría)
Aguiar Fernández, Pablo Cotutoría
Tribunal
ALVAREZ MUÑIZ, JAIME (Presidente/a)
BELIN , SAMUEL JULES (Secretario/a)
CARBALLEIRA ROMERO, CARLOS (Vocal)
ALVAREZ MUÑIZ, JAIME (Presidente/a)
BELIN , SAMUEL JULES (Secretario/a)
CARBALLEIRA ROMERO, CARLOS (Vocal)
Implementación de un algoritmo para la identificación de muones en el experimento LHCb
Autoría
C.C.B.
Grado en Física
C.C.B.
Grado en Física
Fecha de la defensa
18.07.2024 09:30
18.07.2024 09:30
Resumen
El experimento LHCb es uno de los más importantes experimentos del LHC (Large Hadron Collider) y su principal objetivo es estudiar las partículas que contienen quarks bottom. El objetivo de este trabajo consiste en la búsqueda de un método que permita diferenciar entre los muones y protones obtenidos a partir de colisiones que tienen lugar en el colisionador. Para ello, se implementa un algoritmo a partir de los datos de la señal de muones y del fondo, compuesto principalmente por protones. El propósito de este algoritmo es calcular una chi cuadrada de corrección, tanto para los datos de la señal como para los del fondo, entre las trazas reconstruidas por el SciFi del LHCb para la trayectoria de los muones y las trazas construidas a partir de las coordenadas de los hits detectados en las cámaras de muones del detector. Representando los valores de la chi cuadrada para cada una de las trazas en un histograma, tanto para los muones como para los protones, se podrá observar la separación de esta variable entre estas dos partículas. Esta separación funcionará como método para la identificación de muones. Además, en este algoritmo se tiene en cuenta la dispersión múltiple que las partículas cargadas experimentan a su paso por el detector, por lo que se implementa otro algoritmo exactamente igual al anterior pero sin el término de dispersión múltiple para comparar los resultados de la ejecución de ambos. Para que esto pueda observarse de manera precisa, se representan las curvas ROC para cada algoritmo. Por último, se estudia también la eficiencia de la ejecución de cada uno de estos dos algoritmos para diferentes intervalos de momento y de momento transverso. De esta manera se puede estudiar para qué intervalos el algoritmo proporciona mejores resultados.
El experimento LHCb es uno de los más importantes experimentos del LHC (Large Hadron Collider) y su principal objetivo es estudiar las partículas que contienen quarks bottom. El objetivo de este trabajo consiste en la búsqueda de un método que permita diferenciar entre los muones y protones obtenidos a partir de colisiones que tienen lugar en el colisionador. Para ello, se implementa un algoritmo a partir de los datos de la señal de muones y del fondo, compuesto principalmente por protones. El propósito de este algoritmo es calcular una chi cuadrada de corrección, tanto para los datos de la señal como para los del fondo, entre las trazas reconstruidas por el SciFi del LHCb para la trayectoria de los muones y las trazas construidas a partir de las coordenadas de los hits detectados en las cámaras de muones del detector. Representando los valores de la chi cuadrada para cada una de las trazas en un histograma, tanto para los muones como para los protones, se podrá observar la separación de esta variable entre estas dos partículas. Esta separación funcionará como método para la identificación de muones. Además, en este algoritmo se tiene en cuenta la dispersión múltiple que las partículas cargadas experimentan a su paso por el detector, por lo que se implementa otro algoritmo exactamente igual al anterior pero sin el término de dispersión múltiple para comparar los resultados de la ejecución de ambos. Para que esto pueda observarse de manera precisa, se representan las curvas ROC para cada algoritmo. Por último, se estudia también la eficiencia de la ejecución de cada uno de estos dos algoritmos para diferentes intervalos de momento y de momento transverso. De esta manera se puede estudiar para qué intervalos el algoritmo proporciona mejores resultados.
Dirección
CID VIDAL, XABIER (Tutoría)
Casais Vidal, Adrián Cotutoría
CID VIDAL, XABIER (Tutoría)
Casais Vidal, Adrián Cotutoría
Tribunal
SALGADO CARBALLO, JOSEFA (Presidente/a)
Montes Campos, Hadrián (Secretario/a)
SANCHEZ DE SANTOS, JOSE MANUEL (Vocal)
SALGADO CARBALLO, JOSEFA (Presidente/a)
Montes Campos, Hadrián (Secretario/a)
SANCHEZ DE SANTOS, JOSE MANUEL (Vocal)
Bioimpresión 4D y nanoestructuración de andamiajes (scaffolds) para regeneración tisular
Autoría
A.C.Y.
Grado en Física
A.C.Y.
Grado en Física
Fecha de la defensa
18.07.2024 09:30
18.07.2024 09:30
Resumen
El desarrollo de la tecnología de impresión 3D nos ha hecho capaces de reproducir complejas y detalladas estructuras, lo que abre una puerta a numerosas aplicaciones, entre ellas la medicina regenerativa al poder diseñar andamiajes personalizados. La combinación de las diferentes técnicas de impresión con el uso de biotintas permite la fabricación de scaffolds con un alto potencial en la regeneración tisular al presentar propiedades como una mayor compatibilidad biológica y facilidad de incorporación de células. Un paso más allá es la incorporación de la dimensión temporal en la bioimpresión 4D, que añade una capa de funcionalidad permitiendo que los scaffolds evolucionen en respuesta a estímulos. Controlar las nanopropiedades de los andamiajes y la correcta sensibilización de los mismos es el pilar para la obtención de implantes funcionales y eficientes. A lo largo de este trabajo se revisan las diferentes técnicas de bioimpresión, la composición de las biotintas más empleadas y la estimulación de andamiajes para finalmente condensar la información al presentar algunas aplicaciones específicas en la regeneración de tejido óseo, cardiovascular y nervioso.
El desarrollo de la tecnología de impresión 3D nos ha hecho capaces de reproducir complejas y detalladas estructuras, lo que abre una puerta a numerosas aplicaciones, entre ellas la medicina regenerativa al poder diseñar andamiajes personalizados. La combinación de las diferentes técnicas de impresión con el uso de biotintas permite la fabricación de scaffolds con un alto potencial en la regeneración tisular al presentar propiedades como una mayor compatibilidad biológica y facilidad de incorporación de células. Un paso más allá es la incorporación de la dimensión temporal en la bioimpresión 4D, que añade una capa de funcionalidad permitiendo que los scaffolds evolucionen en respuesta a estímulos. Controlar las nanopropiedades de los andamiajes y la correcta sensibilización de los mismos es el pilar para la obtención de implantes funcionales y eficientes. A lo largo de este trabajo se revisan las diferentes técnicas de bioimpresión, la composición de las biotintas más empleadas y la estimulación de andamiajes para finalmente condensar la información al presentar algunas aplicaciones específicas en la regeneración de tejido óseo, cardiovascular y nervioso.
Dirección
TABOADA ANTELO, PABLO (Tutoría)
TOPETE CAMACHO, ANTONIO Cotutoría
TABOADA ANTELO, PABLO (Tutoría)
TOPETE CAMACHO, ANTONIO Cotutoría
Tribunal
MORENO DE LAS CUEVAS, VICENTE (Presidente/a)
Liñeira del Río, José Manuel (Secretario/a)
TORRON CASAL, CAROLINA (Vocal)
MORENO DE LAS CUEVAS, VICENTE (Presidente/a)
Liñeira del Río, José Manuel (Secretario/a)
TORRON CASAL, CAROLINA (Vocal)
Estimación del número de interacciones partónicas en colisiones protón-protón de raíz cadrada s = 5 TeV con métodos de machine learning
Autoría
R.M.G.
Grado en Física
R.M.G.
Grado en Física
Fecha de la defensa
18.07.2024 09:30
18.07.2024 09:30
Resumen
Los protones son partículas compuestas. Su contenido en partones (quarks y gluones) depende de su energía. En una colisión entre dos protones se pueden producir un número diferente de interacciones entre los partones que los constituyen. Este trabajo pretende inferir cuál es el número de interacciones partónicas en colisiones protón-protón del LHC del CERN, a energías de 5 TeV en el centro de masas, a partir de observables experimentales obtenidos con el espectrómetro de la colaboración LHCb. Para ello se utilizarán diferentes algoritmos de aprendizaje automático y se optimizarán sus hiperparámetros haciendo uso de datos simulados.
Los protones son partículas compuestas. Su contenido en partones (quarks y gluones) depende de su energía. En una colisión entre dos protones se pueden producir un número diferente de interacciones entre los partones que los constituyen. Este trabajo pretende inferir cuál es el número de interacciones partónicas en colisiones protón-protón del LHC del CERN, a energías de 5 TeV en el centro de masas, a partir de observables experimentales obtenidos con el espectrómetro de la colaboración LHCb. Para ello se utilizarán diferentes algoritmos de aprendizaje automático y se optimizarán sus hiperparámetros haciendo uso de datos simulados.
Dirección
GALLAS TORREIRA, ABRAHAM ANTONIO (Tutoría)
CORREDOIRA FERNANDEZ, IMANOL Cotutoría
GALLAS TORREIRA, ABRAHAM ANTONIO (Tutoría)
CORREDOIRA FERNANDEZ, IMANOL Cotutoría
Tribunal
MORENO DE LAS CUEVAS, VICENTE (Presidente/a)
Liñeira del Río, José Manuel (Secretario/a)
TORRON CASAL, CAROLINA (Vocal)
MORENO DE LAS CUEVAS, VICENTE (Presidente/a)
Liñeira del Río, José Manuel (Secretario/a)
TORRON CASAL, CAROLINA (Vocal)
Obtención de imágenes reformateadas a partir de volúmenes de datos.
Autoría
N.A.L.P.
Grado en Física
N.A.L.P.
Grado en Física
Fecha de la defensa
18.07.2024 09:30
18.07.2024 09:30
Resumen
El objetivo de este trabajo es desarrollar un método para la extracción de imágenes 2D a partir de volúmenes de datos, minimizando la pérdida de resolución y artefactos. Esta necesidad surge de que para el ojo humano es más fácil trabajar en 2D. Se utilizarán datos de tomografía computarizada (CT), almacenados en archivos NPY que contienen matrices tridimensionales de intensidades coeficientes de atenuación. Inicialmente, se trabajará con imágenes 3D virtuales (Phantoms) creadas al efecto para realizar pruebas intuitivas , de cara al desarrollo del método. Para modelar el procedimiento, se define un plano en 3D mediante un vector normal y un punto en el plano. Se busca una condición para implementar este plano en el volumen de datos, identificando puntos que verifican la ecuación del plano. Además, se usará el PSNR (Peak Signal-to-Noise Ratio) para evaluar la calidad de las imágenes obtenidas. El PSNR se calcula a partir del promedio de los cuadrados de las diferencias (MSE) entre la imagen obtenida y una imagen de control. El desarrollo del método propuesto consta de tres partes principales: i) obtención del volumen de datos, ii) definición del plano objetivo y iii) generación de la imagen 2D que representa el corte la función de corte para obtener la imagen a partir de los puntos obtenidos, una definido el plano objetivo. Las imágenes se compararán tanto de forma cualitativa (visualmente) como de forma cuantitativa usando el software 3D Slicer. Los resultados preliminares alcanzados, permiten concluir que el método propuesto es válido. No obstante sería necesario realizar algunas mejoras relativas a inclusión de técnicas de suavizado/interpolación y mejora del tiempo de ejecución, para poder utilizar el método propuesto en la práctica clínica diaria.
El objetivo de este trabajo es desarrollar un método para la extracción de imágenes 2D a partir de volúmenes de datos, minimizando la pérdida de resolución y artefactos. Esta necesidad surge de que para el ojo humano es más fácil trabajar en 2D. Se utilizarán datos de tomografía computarizada (CT), almacenados en archivos NPY que contienen matrices tridimensionales de intensidades coeficientes de atenuación. Inicialmente, se trabajará con imágenes 3D virtuales (Phantoms) creadas al efecto para realizar pruebas intuitivas , de cara al desarrollo del método. Para modelar el procedimiento, se define un plano en 3D mediante un vector normal y un punto en el plano. Se busca una condición para implementar este plano en el volumen de datos, identificando puntos que verifican la ecuación del plano. Además, se usará el PSNR (Peak Signal-to-Noise Ratio) para evaluar la calidad de las imágenes obtenidas. El PSNR se calcula a partir del promedio de los cuadrados de las diferencias (MSE) entre la imagen obtenida y una imagen de control. El desarrollo del método propuesto consta de tres partes principales: i) obtención del volumen de datos, ii) definición del plano objetivo y iii) generación de la imagen 2D que representa el corte la función de corte para obtener la imagen a partir de los puntos obtenidos, una definido el plano objetivo. Las imágenes se compararán tanto de forma cualitativa (visualmente) como de forma cuantitativa usando el software 3D Slicer. Los resultados preliminares alcanzados, permiten concluir que el método propuesto es válido. No obstante sería necesario realizar algunas mejoras relativas a inclusión de técnicas de suavizado/interpolación y mejora del tiempo de ejecución, para poder utilizar el método propuesto en la práctica clínica diaria.
Dirección
GARCIA TAHOCES, PABLO (Tutoría)
GARCIA TAHOCES, PABLO (Tutoría)
Tribunal
MORENO DE LAS CUEVAS, VICENTE (Presidente/a)
Liñeira del Río, José Manuel (Secretario/a)
TORRON CASAL, CAROLINA (Vocal)
MORENO DE LAS CUEVAS, VICENTE (Presidente/a)
Liñeira del Río, José Manuel (Secretario/a)
TORRON CASAL, CAROLINA (Vocal)
Estudio de desintegraciones B0 a D*-pi+pi-pi+ en el experimento LHCb del CERN
Autoría
C.L.A.
Grado en Física
C.L.A.
Grado en Física
Fecha de la defensa
18.07.2024 09:30
18.07.2024 09:30
Resumen
El estudio de desintegraciones semileptónicas de hadrones B goza actualmente de gran interés porque podría revelar contribuciones de nueva física. Existe una tensión persistente entre las medidas experimentales y las predicciones del Modelo Estándar para los cocientes de las tasas de desintegraciones R(D) y R(D*). Esta discrepancia podría llevar a confirmar o rechazar la universalidad de sabor leptónico y abrir las puertas a una nueva física más allá del modelo actual. En este trabajo investigamos la desintegración B0 a D*-pi+pi-pi+ a partir de datos experimentales de LHCb de 2018 y de datos Monte Carlo del período 2016-2018. El objetivo es hacer una selección de sucesos intentando mantener una alta eficiencia de reconstrucción, a la vez que se rechazan eventos de ruido, para hallar el número de sucesos reconstruidos. Como propósito secundario, constrastamos el valor obtenido para la masa del mesón B0 con las medidas experimentales existentes. Los resultados de este trabajo serán relevantes en futuros estudios en el marco de la universalidad de sabor leptónico con leptones tau en LHCb. Tras introducir el Modelo Estándar y el experimento LHCb, estudiamos dos algoritmos de análisis multivariado para optimizar la discriminación entre señal y fondo. El modelo con mejor rendimiento, combinado con la estimación de corte óptimo, ofrece una relación señal-fondo de S/B = 905 +/- 16, que supone una mejora relativa del 75 por ciento. La eficiencia de selección para esta técnica se estima en (98,54 +/- 0,49) por ciento. La medida presentada de la masa del mesón B0, m(B0)=(5279,760 +/- 0,052) MeV/c2, resulta consistente con los valores experimentales existentes.
El estudio de desintegraciones semileptónicas de hadrones B goza actualmente de gran interés porque podría revelar contribuciones de nueva física. Existe una tensión persistente entre las medidas experimentales y las predicciones del Modelo Estándar para los cocientes de las tasas de desintegraciones R(D) y R(D*). Esta discrepancia podría llevar a confirmar o rechazar la universalidad de sabor leptónico y abrir las puertas a una nueva física más allá del modelo actual. En este trabajo investigamos la desintegración B0 a D*-pi+pi-pi+ a partir de datos experimentales de LHCb de 2018 y de datos Monte Carlo del período 2016-2018. El objetivo es hacer una selección de sucesos intentando mantener una alta eficiencia de reconstrucción, a la vez que se rechazan eventos de ruido, para hallar el número de sucesos reconstruidos. Como propósito secundario, constrastamos el valor obtenido para la masa del mesón B0 con las medidas experimentales existentes. Los resultados de este trabajo serán relevantes en futuros estudios en el marco de la universalidad de sabor leptónico con leptones tau en LHCb. Tras introducir el Modelo Estándar y el experimento LHCb, estudiamos dos algoritmos de análisis multivariado para optimizar la discriminación entre señal y fondo. El modelo con mejor rendimiento, combinado con la estimación de corte óptimo, ofrece una relación señal-fondo de S/B = 905 +/- 16, que supone una mejora relativa del 75 por ciento. La eficiencia de selección para esta técnica se estima en (98,54 +/- 0,49) por ciento. La medida presentada de la masa del mesón B0, m(B0)=(5279,760 +/- 0,052) MeV/c2, resulta consistente con los valores experimentales existentes.
Dirección
ROMERO VIDAL, ANTONIO (Tutoría)
NÓVOA FERNÁNDEZ, JULIO Cotutoría
ROMERO VIDAL, ANTONIO (Tutoría)
NÓVOA FERNÁNDEZ, JULIO Cotutoría
Tribunal
VAZQUEZ REGUEIRO, PABLO (Presidente/a)
ALEJO ALONSO, AARON JOSE (Secretario/a)
DEL PINO GONZALEZ DE LA HIGUERA, PABLO ALFONSO (Vocal)
VAZQUEZ REGUEIRO, PABLO (Presidente/a)
ALEJO ALONSO, AARON JOSE (Secretario/a)
DEL PINO GONZALEZ DE LA HIGUERA, PABLO ALFONSO (Vocal)
Optimización de Nanopartículas Magnéticas para el Tratamiento del Cáncer Mediante Hipertermia
Autoría
V.O.Z.
Doble Grado en Matemáticas y en Física
V.O.Z.
Doble Grado en Matemáticas y en Física
Fecha de la defensa
18.07.2024 09:30
18.07.2024 09:30
Resumen
El tratamiento del cáncer mediante hipertermia magnética ha generado grandes expectativas en los últimos años. En este trabajo revisaremos el marco teórico y aproximaciones que nos permiten comprender cómo la aplicación de un campo magnético alterno a un sistema formado por nanopartículas magnéticas da lugar a una disipación de calor que, en última instancia, provoca la apoptosis celular. Tomando como referencia el criterio de Brezovich (que considera condiciones de campo seguras para la aplicación in vivo), se realizará un estudio computacional de las formas y tamaños que optimizan el calor disipado, suponiendo en primer lugar un sistema de nanopartículas que no interactúan entre sí y, posteriormente, un sistema con interacción. En ambos casos se ha llegado a una clara dependencia en el ratio de la partícula, así como un mayor rendimiento para partículas-cubo de lado cercano a 20 nm. Además, se mostrará la incapacidad de la aproximación de anisotropía uniaxial para modelar correctamente dicho sistema, en favor de un balance entre esta y la anisotropía magnetocristalina cúbica. Las simulaciones se han basado en la resolución de la ecuación de Landau-Lifshitz-Gilbert con el software OOMMF desarrollado por el NIST, gracias a los recursos proporcionados por el CESGA.
El tratamiento del cáncer mediante hipertermia magnética ha generado grandes expectativas en los últimos años. En este trabajo revisaremos el marco teórico y aproximaciones que nos permiten comprender cómo la aplicación de un campo magnético alterno a un sistema formado por nanopartículas magnéticas da lugar a una disipación de calor que, en última instancia, provoca la apoptosis celular. Tomando como referencia el criterio de Brezovich (que considera condiciones de campo seguras para la aplicación in vivo), se realizará un estudio computacional de las formas y tamaños que optimizan el calor disipado, suponiendo en primer lugar un sistema de nanopartículas que no interactúan entre sí y, posteriormente, un sistema con interacción. En ambos casos se ha llegado a una clara dependencia en el ratio de la partícula, así como un mayor rendimiento para partículas-cubo de lado cercano a 20 nm. Además, se mostrará la incapacidad de la aproximación de anisotropía uniaxial para modelar correctamente dicho sistema, en favor de un balance entre esta y la anisotropía magnetocristalina cúbica. Las simulaciones se han basado en la resolución de la ecuación de Landau-Lifshitz-Gilbert con el software OOMMF desarrollado por el NIST, gracias a los recursos proporcionados por el CESGA.
Dirección
SERANTES ABALO, DAVID (Tutoría)
SERANTES ABALO, DAVID (Tutoría)
Tribunal
VAZQUEZ REGUEIRO, PABLO (Presidente/a)
ALEJO ALONSO, AARON JOSE (Secretario/a)
DEL PINO GONZALEZ DE LA HIGUERA, PABLO ALFONSO (Vocal)
VAZQUEZ REGUEIRO, PABLO (Presidente/a)
ALEJO ALONSO, AARON JOSE (Secretario/a)
DEL PINO GONZALEZ DE LA HIGUERA, PABLO ALFONSO (Vocal)
Revisión de Modelos para la Degradación de Plásticos en Entornos Marinos
Autoría
A.R.D.
Grado en Física
A.R.D.
Grado en Física
Fecha de la defensa
19.07.2024 10:00
19.07.2024 10:00
Resumen
La presencia de plásticos en nuestra vida diaria es cada vez mayor, lo que aumenta los problemas relacionados con la gestión de sus residuos. Este fenómeno provoca que grandes cantidades de plásticos terminen en el entorno marino cada año; sin embargo, su destino final sigue siendo una incognita. Para abordar este problema, estudiaremos cómo diferentes factores provocan cambios químicos y físicos en los plásticos. Entre estos factores destacan la fotodegradación, la oxidación térmica, la degradación mecánica, la biodegradación y el biofouling. Cada uno de estos procesos tiene impacto en la vida útil y en el destino final de los plásticos en el entorno marino. Para comprender mejor estos procesos, nos apoyaremos en diversos modelos matemáticos que explican las interacciones y mecanismos detrás de cada tipo de degradación. Estos modelos nos permiten predecir el comportamiento de los plásticos bajo diferentes condiciones ambientales, proporcionandonos información sobre la vida del plástico una vez se introduce en el entorno marino.
La presencia de plásticos en nuestra vida diaria es cada vez mayor, lo que aumenta los problemas relacionados con la gestión de sus residuos. Este fenómeno provoca que grandes cantidades de plásticos terminen en el entorno marino cada año; sin embargo, su destino final sigue siendo una incognita. Para abordar este problema, estudiaremos cómo diferentes factores provocan cambios químicos y físicos en los plásticos. Entre estos factores destacan la fotodegradación, la oxidación térmica, la degradación mecánica, la biodegradación y el biofouling. Cada uno de estos procesos tiene impacto en la vida útil y en el destino final de los plásticos en el entorno marino. Para comprender mejor estos procesos, nos apoyaremos en diversos modelos matemáticos que explican las interacciones y mecanismos detrás de cada tipo de degradación. Estos modelos nos permiten predecir el comportamiento de los plásticos bajo diferentes condiciones ambientales, proporcionandonos información sobre la vida del plástico una vez se introduce en el entorno marino.
Dirección
Pérez Muñuzuri, Vicente (Tutoría)
Pérez Muñuzuri, Vicente (Tutoría)
Tribunal
ADEVA ANDANY, BERNARDO (Presidente/a)
IGLESIAS REY, RAMON (Secretario/a)
ADAM , CHRISTOPH (Vocal)
ADEVA ANDANY, BERNARDO (Presidente/a)
IGLESIAS REY, RAMON (Secretario/a)
ADAM , CHRISTOPH (Vocal)
Estudio computacional de electrolitos water-in-salt híbridos
Autoría
D.A.F.
Grado en Física
D.A.F.
Grado en Física
Fecha de la defensa
18.07.2024 09:30
18.07.2024 09:30
Resumen
En el presente trabajo de fin de grado se llevará a cabo una revisión bibliográfica del estado del arte de las simulaciones de la dinámica molecular y su aplicación a la modelización de las propiedades físicas de sistemas como los electrolitos water-in-salt (WiS). Se estudiarán diversos electrolitos WiS híbridos obtenidos añadiendo un disolvente orgánico (acetonitrilo) a diversos electrolitos WiS (LiTFSI+H20, 21m; NaTFSI+H20, 8m; y NaOTF+H20, 9m) y se analizará tanto el efecto de la concentración de disolvente como la influencia del catión y el anión de la sal. En particular, se acometerán cálculos de la estructura y dinámica monoparticular de estas mezclas y se procederá a la evaluación/comparación de su rendimiento para un posible uso en aplicaciones de almacenamiento energético. Se realizará un estudio de las funciones de distribución radial de las diferentes especies de la mezcla, así como fracción de agua libre y números de coordinación, además de las principales magnitudes de la dinámica monoparticular.
En el presente trabajo de fin de grado se llevará a cabo una revisión bibliográfica del estado del arte de las simulaciones de la dinámica molecular y su aplicación a la modelización de las propiedades físicas de sistemas como los electrolitos water-in-salt (WiS). Se estudiarán diversos electrolitos WiS híbridos obtenidos añadiendo un disolvente orgánico (acetonitrilo) a diversos electrolitos WiS (LiTFSI+H20, 21m; NaTFSI+H20, 8m; y NaOTF+H20, 9m) y se analizará tanto el efecto de la concentración de disolvente como la influencia del catión y el anión de la sal. En particular, se acometerán cálculos de la estructura y dinámica monoparticular de estas mezclas y se procederá a la evaluación/comparación de su rendimiento para un posible uso en aplicaciones de almacenamiento energético. Se realizará un estudio de las funciones de distribución radial de las diferentes especies de la mezcla, así como fracción de agua libre y números de coordinación, además de las principales magnitudes de la dinámica monoparticular.
Dirección
Montes Campos, Hadrián (Tutoría)
MENDEZ MORALES, TRINIDAD Cotutoría
Montes Campos, Hadrián (Tutoría)
MENDEZ MORALES, TRINIDAD Cotutoría
Tribunal
VAZQUEZ REGUEIRO, PABLO (Presidente/a)
ALEJO ALONSO, AARON JOSE (Secretario/a)
DEL PINO GONZALEZ DE LA HIGUERA, PABLO ALFONSO (Vocal)
VAZQUEZ REGUEIRO, PABLO (Presidente/a)
ALEJO ALONSO, AARON JOSE (Secretario/a)
DEL PINO GONZALEZ DE LA HIGUERA, PABLO ALFONSO (Vocal)
Análisis de la toxicidad de nanopartículas con alto interés en el campo de la lubricación y biomedicina
Autoría
A.A.P.
Grado en Física
A.A.P.
Grado en Física
Fecha de la defensa
16.09.2024 17:00
16.09.2024 17:00
Resumen
Las nanopartículas son materiales con todas sus dimensiones externas en la nanoescala. Debido, principalmente, a su mayor área superficial y a efectos cuánticos, tienen propiedades físicas y químicas diferenciadas respecto a su homólogo macroscópico. Esto hace que sean usadas en numerosas aplicaciones y en áreas muy diversas como la medicina, la lubricación y la industria alimentaria, aunque en muchos casos los mecanismos por los que producen toxicidad y los efectos que genera la exposición a largo plazo no sean completamente comprendidos en la actualidad. Mediante técnicas como los ensayos MTT y MTS, la prueba del rojo neutro y la prueba de la lactato deshidrogenasa, se puede evaluar cómo las nanopartículas generan citotoxicidad, aunque la interacción con el sistema biológico es compleja y dinámica. Otro de los métodos que permite analizar sus efectos medioambientales y para la salud es el test Microtox, empleado en este trabajo. Con él se puede relacionar la toxicidad de nanopartículas con la inhibición de la bioluminiscencia que presenta la bacteria marina Aliivibrio fischeri.
Las nanopartículas son materiales con todas sus dimensiones externas en la nanoescala. Debido, principalmente, a su mayor área superficial y a efectos cuánticos, tienen propiedades físicas y químicas diferenciadas respecto a su homólogo macroscópico. Esto hace que sean usadas en numerosas aplicaciones y en áreas muy diversas como la medicina, la lubricación y la industria alimentaria, aunque en muchos casos los mecanismos por los que producen toxicidad y los efectos que genera la exposición a largo plazo no sean completamente comprendidos en la actualidad. Mediante técnicas como los ensayos MTT y MTS, la prueba del rojo neutro y la prueba de la lactato deshidrogenasa, se puede evaluar cómo las nanopartículas generan citotoxicidad, aunque la interacción con el sistema biológico es compleja y dinámica. Otro de los métodos que permite analizar sus efectos medioambientales y para la salud es el test Microtox, empleado en este trabajo. Con él se puede relacionar la toxicidad de nanopartículas con la inhibición de la bioluminiscencia que presenta la bacteria marina Aliivibrio fischeri.
Dirección
GARCIA GUIMAREY, MARIA JESUS (Tutoría)
PARAJO VIEITO, JUAN JOSE Cotutoría
GARCIA GUIMAREY, MARIA JESUS (Tutoría)
PARAJO VIEITO, JUAN JOSE Cotutoría
Tribunal
MIGUEZ MACHO, GONZALO (Presidente/a)
González Fernández, Rosa María (Secretario/a)
BROCOS FERNANDEZ, MARIA DEL PILAR (Vocal)
MIGUEZ MACHO, GONZALO (Presidente/a)
González Fernández, Rosa María (Secretario/a)
BROCOS FERNANDEZ, MARIA DEL PILAR (Vocal)
Identificación de partículas (PID) en la TPC presurizada del detector ND-GAr del experimento DUNE
Autoría
D.R.R.
Grado en Física
D.R.R.
Grado en Física
Fecha de la defensa
18.07.2024 09:30
18.07.2024 09:30
Resumen
En este trabajo se estudia la capacidad de identificación de partículas en una TPC con lectura óptica propuesta como detector en ND-GAr dentro del experimento DUNE. Se lleva a cabo el desarrollo de un \textit{Framework} de simulación independiente que simule la ionización primaria en el medio de forma realista y la formación de imagen de la traza en el detector. Esto nos permite caracterizar el rango de momento $p$ (GeV/c) en el que podemos distinguir las partículas cargadas de interés para la próxima generación de experimentos de Física de Neutrinos.
En este trabajo se estudia la capacidad de identificación de partículas en una TPC con lectura óptica propuesta como detector en ND-GAr dentro del experimento DUNE. Se lleva a cabo el desarrollo de un \textit{Framework} de simulación independiente que simule la ionización primaria en el medio de forma realista y la formación de imagen de la traza en el detector. Esto nos permite caracterizar el rango de momento $p$ (GeV/c) en el que podemos distinguir las partículas cargadas de interés para la próxima generación de experimentos de Física de Neutrinos.
Dirección
GONZALEZ DIAZ, DIEGO (Tutoría)
GONZALEZ DIAZ, DIEGO (Tutoría)
Tribunal
VAZQUEZ REGUEIRO, PABLO (Presidente/a)
ALEJO ALONSO, AARON JOSE (Secretario/a)
DEL PINO GONZALEZ DE LA HIGUERA, PABLO ALFONSO (Vocal)
VAZQUEZ REGUEIRO, PABLO (Presidente/a)
ALEJO ALONSO, AARON JOSE (Secretario/a)
DEL PINO GONZALEZ DE LA HIGUERA, PABLO ALFONSO (Vocal)
Clasificación multiclase con Machine Learning del origen de estados finales K-pi+K+pi- en la selección de desintegraciones B0 a D0(a K-pi+)K+pi- en el experimento del LHCb del CERN.
Autoría
V.A.G.
Grado en Física
V.A.G.
Grado en Física
Fecha de la defensa
18.07.2024 09:30
18.07.2024 09:30
Resumen
El trabajo se centra en el análisis de la desintegración B0 a D0( a K-pi+)K+pi- del mesón B0 haciendo uso de datos del experimento LHCb del Gran Colisionador de Hadrones (LHC). El estudio constará de métodos de selección de datos, comenzando con cortes rectangulares y avanzando hacia técnicas de clasificación binaria y multiclase en el contexto de Machine Learning. Estas técnicas se utilizan para clasificar eventos del estado final K-pi+K+pi-, y de eventos con similar estado final para mejorar la precisión en la identificación de violaciones CP.
El trabajo se centra en el análisis de la desintegración B0 a D0( a K-pi+)K+pi- del mesón B0 haciendo uso de datos del experimento LHCb del Gran Colisionador de Hadrones (LHC). El estudio constará de métodos de selección de datos, comenzando con cortes rectangulares y avanzando hacia técnicas de clasificación binaria y multiclase en el contexto de Machine Learning. Estas técnicas se utilizan para clasificar eventos del estado final K-pi+K+pi-, y de eventos con similar estado final para mejorar la precisión en la identificación de violaciones CP.
Dirección
SANTAMARINA RIOS, CIBRAN (Tutoría)
BROSSA GONZALO, ARNAU Cotutoría
SANTAMARINA RIOS, CIBRAN (Tutoría)
BROSSA GONZALO, ARNAU Cotutoría
Tribunal
REY LOSADA, CARLOS (Presidente/a)
ROMERO VIDAL, ANTONIO (Secretario/a)
DE LA FUENTE CARBALLO, RAUL (Vocal)
REY LOSADA, CARLOS (Presidente/a)
ROMERO VIDAL, ANTONIO (Secretario/a)
DE LA FUENTE CARBALLO, RAUL (Vocal)
Ondas Gravitacionales desde Agujeros Negros Binarios Excéntricos
Autoría
R.R.D.
Grado en Física
R.R.D.
Grado en Física
Fecha de la defensa
18.07.2024 09:00
18.07.2024 09:00
Resumen
Binarias de objetos compactos, ya sean estrellas de neutrones o agujeros negros, son las únicas fuentes de ondas gravitacionales detectadas hasta ahora por la red LIGO-Virgo-KAGRA. Hasta ahora, se ha asumido que las órbitas binarias son circulares o tienen una excentricidad despreciable, como se espera para la formación a grandes separaciones. Sin embargo, la detección de binarias excéntricas proporcionaría información nueva y significativa sobre los canales de formación de binarias, favoreciendo entornos astrofísicos extremadamente densos como los núcleos galácticos. En este proyecto, se estudiará el efecto de la excentricidad en las formas de onda gravitacionales emitidas por binarias en fusión, utilizando los paquetes de software PyCBC y LALSimulation. Las técnicas de búsqueda actuales correlacionan los datos del detector con formas de onda modelo que no consideran la excentricidad. Por lo tanto, se investigará la detectabilidad de posibles señales binarias excéntricas con estas técnicas, utilizando los cálculos de formas de onda mencionados anteriormente. Los resultados indican que señales con baja excentricidad (e menor a 0.1) se ajustan perfectamente a plantillas no excéntricas. De hecho, se obtiene un factor de ajuste de F mayor a 0.95 para una población de señales excéntricas en este rango. Sin embargo, para excentricidades e mayor a 0.1, el factor de ajuste disminuye rápidamente, lo que requiere plantillas que consideren la excentricidad para optimizar los resultados de búsqueda. Además, se han encontrado algunas tendencias interesantes que relacionan los parámetros de masa de la plantilla con los parámetros de la señal. Los hallazgos subrayan la importancia de desarrollar modelos máis sofisticados para mejorar la detección de fuentes de ondas gravitacionales excéntricas, avanzando así en nuestra comprensión de su formación y dinámica.
Binarias de objetos compactos, ya sean estrellas de neutrones o agujeros negros, son las únicas fuentes de ondas gravitacionales detectadas hasta ahora por la red LIGO-Virgo-KAGRA. Hasta ahora, se ha asumido que las órbitas binarias son circulares o tienen una excentricidad despreciable, como se espera para la formación a grandes separaciones. Sin embargo, la detección de binarias excéntricas proporcionaría información nueva y significativa sobre los canales de formación de binarias, favoreciendo entornos astrofísicos extremadamente densos como los núcleos galácticos. En este proyecto, se estudiará el efecto de la excentricidad en las formas de onda gravitacionales emitidas por binarias en fusión, utilizando los paquetes de software PyCBC y LALSimulation. Las técnicas de búsqueda actuales correlacionan los datos del detector con formas de onda modelo que no consideran la excentricidad. Por lo tanto, se investigará la detectabilidad de posibles señales binarias excéntricas con estas técnicas, utilizando los cálculos de formas de onda mencionados anteriormente. Los resultados indican que señales con baja excentricidad (e menor a 0.1) se ajustan perfectamente a plantillas no excéntricas. De hecho, se obtiene un factor de ajuste de F mayor a 0.95 para una población de señales excéntricas en este rango. Sin embargo, para excentricidades e mayor a 0.1, el factor de ajuste disminuye rápidamente, lo que requiere plantillas que consideren la excentricidad para optimizar los resultados de búsqueda. Además, se han encontrado algunas tendencias interesantes que relacionan los parámetros de masa de la plantilla con los parámetros de la señal. Los hallazgos subrayan la importancia de desarrollar modelos máis sofisticados para mejorar la detección de fuentes de ondas gravitacionales excéntricas, avanzando así en nuestra comprensión de su formación y dinámica.
Dirección
DENT , THOMAS (Tutoría)
EDELSTEIN GLAUBACH, JOSE DANIEL Cotutoría
DENT , THOMAS (Tutoría)
EDELSTEIN GLAUBACH, JOSE DANIEL Cotutoría
Tribunal
Varela Cabo, Luis Miguel (Presidente/a)
PARAJO VIEITO, JUAN JOSE (Secretario/a)
ARMESTO PEREZ, NESTOR (Vocal)
Varela Cabo, Luis Miguel (Presidente/a)
PARAJO VIEITO, JUAN JOSE (Secretario/a)
ARMESTO PEREZ, NESTOR (Vocal)
Búsqueda de partículas de larga vida usando el sistema de muones del experimento LHCb
Autoría
A.M.A.
Grado en Física
A.M.A.
Grado en Física
Fecha de la defensa
18.07.2024 09:30
18.07.2024 09:30
Resumen
En este trabajo se explora un nuevo método para la detección de partículas de larga vida (LLPs, por sus siglas en inglés) que decaen en las proximidades o dentro del Sistema de Muones (MS) del experimento LHCb. Se ha desarrollado desde cero un algoritmo original para la reconstrucción de los vértices desplazados de desintegración (DVs) de estas LLPs. Utilizando como modelo una hipotética partícula neutra más allá del Modelo Estándar (BSM), que denominaremos S, con varias vidas medias (1, 5, 10 y 50 ns) que proveniene del decaimiento de un mesón B. Esta partícula S decae a dos partículas tau , las cuales a su vez decaen a múltiples piones . El algoritmo comienza seleccionando eventos que contienen un pion que impacta en al menos tres estaciones del MS y otro en al menos dos estaciones. Los impactos (hits) del pion que atraviesa tres estaciones se agrupan en clústers por estación, y estos se combinan (usando un único clúster por estación) y ajustan a una recta en 3D. Buscando el conjunto de clústers que minimice el chi2, se logra obtener el mejor ajuste, es decir, la potencial trayectoria del pion. Para el pion con hits en dos estaciones, el método es similar pero aplicando una restricción basada en la distancia de aproximación más cercana (DOCA) en relación con la otra trayectoria reconstruída. Una vez establecidas ambas trayectorias, se puede calcular fácilmente el vértice desplazado (DV). Nuestros resultados muestran eficiencias de detección que varían entre el 30% y el 50%, dependiendo de la vida media de S. La resolución espacial lograda es de aproximadamente un 10% en los ejes transversales y un 3% en el eje longitudinal.
En este trabajo se explora un nuevo método para la detección de partículas de larga vida (LLPs, por sus siglas en inglés) que decaen en las proximidades o dentro del Sistema de Muones (MS) del experimento LHCb. Se ha desarrollado desde cero un algoritmo original para la reconstrucción de los vértices desplazados de desintegración (DVs) de estas LLPs. Utilizando como modelo una hipotética partícula neutra más allá del Modelo Estándar (BSM), que denominaremos S, con varias vidas medias (1, 5, 10 y 50 ns) que proveniene del decaimiento de un mesón B. Esta partícula S decae a dos partículas tau , las cuales a su vez decaen a múltiples piones . El algoritmo comienza seleccionando eventos que contienen un pion que impacta en al menos tres estaciones del MS y otro en al menos dos estaciones. Los impactos (hits) del pion que atraviesa tres estaciones se agrupan en clústers por estación, y estos se combinan (usando un único clúster por estación) y ajustan a una recta en 3D. Buscando el conjunto de clústers que minimice el chi2, se logra obtener el mejor ajuste, es decir, la potencial trayectoria del pion. Para el pion con hits en dos estaciones, el método es similar pero aplicando una restricción basada en la distancia de aproximación más cercana (DOCA) en relación con la otra trayectoria reconstruída. Una vez establecidas ambas trayectorias, se puede calcular fácilmente el vértice desplazado (DV). Nuestros resultados muestran eficiencias de detección que varían entre el 30% y el 50%, dependiendo de la vida media de S. La resolución espacial lograda es de aproximadamente un 10% en los ejes transversales y un 3% en el eje longitudinal.
Dirección
CID VIDAL, XABIER (Tutoría)
VAZQUEZ SIERRA, CARLOS Cotutoría
CID VIDAL, XABIER (Tutoría)
VAZQUEZ SIERRA, CARLOS Cotutoría
Tribunal
VAZQUEZ REGUEIRO, PABLO (Presidente/a)
ALEJO ALONSO, AARON JOSE (Secretario/a)
DEL PINO GONZALEZ DE LA HIGUERA, PABLO ALFONSO (Vocal)
VAZQUEZ REGUEIRO, PABLO (Presidente/a)
ALEJO ALONSO, AARON JOSE (Secretario/a)
DEL PINO GONZALEZ DE LA HIGUERA, PABLO ALFONSO (Vocal)
La descripción de modelos fenomenológicos de QCD de colisiones pA en LHC aplicada a la producción de partículas UHE en rayos cósmicos
Autoría
A.N.C.
Grado en Física
A.N.C.
Grado en Física
Fecha de la defensa
18.07.2024 09:30
18.07.2024 09:30
Resumen
El espectro energético de rayos cósmicos puede ser entendido a través del análisis de colisiones entre protones ultraenergéticos. El estudio de estas interacciones hadrónicas es descrito mediante modelos fenomenológicos basados en QCD, entre los que destaca el modelo fenomenológico de cuerdas de color (QGSM), derivado de la Teoría de Regge. Este modelo caracteriza las colisiones de hadrones a partir del intercambio de resonancias con los números cuánticos del vacío, llamadas Pomerones, que controlan la amplitud de los procesos de más alta energía. Analizando la dináminca del Pomerón, el QGSM logra predecir el espectro de producción de procesos de partículas secundarias en colisiones protón-protón y protón-antiprotón. Por otro lado, los rayos cósmicos presentan un espectro del flujo detectado respecto a la energía con cambios de tendencia en distintas regiones energéticas. La causa de estos cambios se encuentra hoy en día sin una explicación aceptada generalmente. En este trabajo se presentará pormenorizadamente el QGSM, así como el espectro energético de rayos cósmicos, con el objetico de servirse de las predicciones del QGSM para proponer una explicación para el espectro de rayos cósmicos y sus regiones características.
El espectro energético de rayos cósmicos puede ser entendido a través del análisis de colisiones entre protones ultraenergéticos. El estudio de estas interacciones hadrónicas es descrito mediante modelos fenomenológicos basados en QCD, entre los que destaca el modelo fenomenológico de cuerdas de color (QGSM), derivado de la Teoría de Regge. Este modelo caracteriza las colisiones de hadrones a partir del intercambio de resonancias con los números cuánticos del vacío, llamadas Pomerones, que controlan la amplitud de los procesos de más alta energía. Analizando la dináminca del Pomerón, el QGSM logra predecir el espectro de producción de procesos de partículas secundarias en colisiones protón-protón y protón-antiprotón. Por otro lado, los rayos cósmicos presentan un espectro del flujo detectado respecto a la energía con cambios de tendencia en distintas regiones energéticas. La causa de estos cambios se encuentra hoy en día sin una explicación aceptada generalmente. En este trabajo se presentará pormenorizadamente el QGSM, así como el espectro energético de rayos cósmicos, con el objetico de servirse de las predicciones del QGSM para proponer una explicación para el espectro de rayos cósmicos y sus regiones características.
Dirección
MERINO GAYOSO, CARLOS MIGUEL (Tutoría)
MERINO GAYOSO, CARLOS MIGUEL (Tutoría)
Tribunal
ALVAREZ MUÑIZ, JAIME (Presidente/a)
BELIN , SAMUEL JULES (Secretario/a)
CARBALLEIRA ROMERO, CARLOS (Vocal)
ALVAREZ MUÑIZ, JAIME (Presidente/a)
BELIN , SAMUEL JULES (Secretario/a)
CARBALLEIRA ROMERO, CARLOS (Vocal)
Implementación de un simulador Lagrangiano para el estudio del transporte de residuos plásticos en la Ría de Arousa.
Autoría
M.R.O.
Grado en Física
M.R.O.
Grado en Física
Fecha de la defensa
20.02.2024 17:00
20.02.2024 17:00
Resumen
En este Trabajo de Fin de Grado se desarrolla el proceso de implementación del modelo de circulación oceánica Lagrangiano OceanParcels. El objetivo es llevar a cabo un estudio del transporte de los residuos plásticos emitidos por los ríos Ulla y Umia en la Ría de Arousa durante cierto periodo de tiempo. Estudios análogos ya se han realizado en el Grupo de Física No Lineal de la USC, utilizando los mismos datos hidrodinámicos para el campo de velocidades del agua en la ría y de los caudales de los ríos Ulla y Umia. Sin embargo, las simulaciones realizadas por el GFNL se llevaron a cabo con el simulador MOHID-Lagrangian, basado en Fortran. Uno de los puntos más interesantes de este trabajo es observar cómo se puede adaptar el simulador Lagrangiano OceanParcels, basado en Python, para realizar las mismas simulaciones que ya se hicieron en un simulador basado en un lenguaje compilado. Se ejemplifica la eficiencia de Parcels a la hora de realizar simulaciones de períodos largos y de un gran número de partículas, y se presenta la disyuntiva entre un simulador con mayor facilidad de uso, aunque con tiempos de ejecución más largos, frente a otros simuladores más complejos, pero con tiempos de ejecución más cortos. A lo largo de este trabajo, se comentará el proceso de adaptación; desde la lectura de datos, los algoritmos en los que se basa el código principal, hasta la visualización de resultados. Se estudiará la variación de las trayectorias de las partículas en función del momento y del lugar donde sean emitidas, el tiempo que tardan las partículas en salir de nuestra región de estudio, o incluso un estudio de la dependencia de los tiempos de ejecución de las simulaciones con diferentes factores. También se comentarán posibles futuras implementaciones para completar el estudio y obtener un mayor rango de resultados.
En este Trabajo de Fin de Grado se desarrolla el proceso de implementación del modelo de circulación oceánica Lagrangiano OceanParcels. El objetivo es llevar a cabo un estudio del transporte de los residuos plásticos emitidos por los ríos Ulla y Umia en la Ría de Arousa durante cierto periodo de tiempo. Estudios análogos ya se han realizado en el Grupo de Física No Lineal de la USC, utilizando los mismos datos hidrodinámicos para el campo de velocidades del agua en la ría y de los caudales de los ríos Ulla y Umia. Sin embargo, las simulaciones realizadas por el GFNL se llevaron a cabo con el simulador MOHID-Lagrangian, basado en Fortran. Uno de los puntos más interesantes de este trabajo es observar cómo se puede adaptar el simulador Lagrangiano OceanParcels, basado en Python, para realizar las mismas simulaciones que ya se hicieron en un simulador basado en un lenguaje compilado. Se ejemplifica la eficiencia de Parcels a la hora de realizar simulaciones de períodos largos y de un gran número de partículas, y se presenta la disyuntiva entre un simulador con mayor facilidad de uso, aunque con tiempos de ejecución más largos, frente a otros simuladores más complejos, pero con tiempos de ejecución más cortos. A lo largo de este trabajo, se comentará el proceso de adaptación; desde la lectura de datos, los algoritmos en los que se basa el código principal, hasta la visualización de resultados. Se estudiará la variación de las trayectorias de las partículas en función del momento y del lugar donde sean emitidas, el tiempo que tardan las partículas en salir de nuestra región de estudio, o incluso un estudio de la dependencia de los tiempos de ejecución de las simulaciones con diferentes factores. También se comentarán posibles futuras implementaciones para completar el estudio y obtener un mayor rango de resultados.
Dirección
Pérez Muñuzuri, Vicente (Tutoría)
BUÑUEL I MURISCOT, ARNAU Cotutoría
Pérez Muñuzuri, Vicente (Tutoría)
BUÑUEL I MURISCOT, ARNAU Cotutoría
Tribunal
PARENTE BERMUDEZ, GONZALO (Presidente/a)
VAZQUEZ SIERRA, CARLOS (Secretario/a)
MONTERO ORILLE, CARLOS (Vocal)
PARENTE BERMUDEZ, GONZALO (Presidente/a)
VAZQUEZ SIERRA, CARLOS (Secretario/a)
MONTERO ORILLE, CARLOS (Vocal)
Innovación frugal aplicada a la producción de manteca de karité en Burkina Faso.
Autoría
R.S.M.
Grado en Física
R.S.M.
Grado en Física
Fecha de la defensa
19.07.2024 09:30
19.07.2024 09:30
Resumen
Se presenta el diseño y dimensionado de un centro de transformación basado en técnicas de innovación frugal para una asociación de mujeres productoras de manteca de karité en la región de Bobo-Dioulasso en Burkina Faso. Se presentan dos diseños, ambos basados en tecnología solar: uno centrado en tecnologías socialmente apropiadas y otro en tecnologías intermedias. Para ello, se ha realizado una estimación del consumo energético y de los procesos de simultaneidad que nos permita dimensionar una instalación solar fotovoltaica adecuada a las necesidades. Igualmente se describe el diseño tanto de un deshidratador como de un horno y una cocina todos ellos solares realizados en la filosofía de innovación frugal.
Se presenta el diseño y dimensionado de un centro de transformación basado en técnicas de innovación frugal para una asociación de mujeres productoras de manteca de karité en la región de Bobo-Dioulasso en Burkina Faso. Se presentan dos diseños, ambos basados en tecnología solar: uno centrado en tecnologías socialmente apropiadas y otro en tecnologías intermedias. Para ello, se ha realizado una estimación del consumo energético y de los procesos de simultaneidad que nos permita dimensionar una instalación solar fotovoltaica adecuada a las necesidades. Igualmente se describe el diseño tanto de un deshidratador como de un horno y una cocina todos ellos solares realizados en la filosofía de innovación frugal.
Dirección
LOPEZ AGUERA, Ma ANGELES (Tutoría)
LOPEZ AGUERA, Ma ANGELES (Tutoría)
Tribunal
SALGADO CARBALLO, JOSEFA (Presidente/a)
Montes Campos, Hadrián (Secretario/a)
SANCHEZ DE SANTOS, JOSE MANUEL (Vocal)
SALGADO CARBALLO, JOSEFA (Presidente/a)
Montes Campos, Hadrián (Secretario/a)
SANCHEZ DE SANTOS, JOSE MANUEL (Vocal)
Minimización del modelo de Hubbard con Variational Quantum Eigensolver
Autoría
M.L.E.
Grado en Física
M.L.E.
Grado en Física
Fecha de la defensa
18.07.2024 09:00
18.07.2024 09:00
Resumen
Este trabajo tiene como objetivo la búsqueda del estado fundamental del modelo de Hubbard usando el Variational Quantum Eigensolver, uno de los algoritmos cuánticos más prometedores para obtener una ventaja cuántica con ordenadores cuánticos actuales. Tras un primer paso de mapeo de las interacciones electrónicas a operadores de Pauli, como requiere la computación cuántica en qubits, implementaremos un algoritmo variacional basado en la evolución adiabática: Hamiltonian Variational Ansatz. Esta práctica comienza por la construcción de un estado inicial, solución a la parte no interactuante del sistema, para posteriormente implementar un circuito parametrizado que use el propio Hamiltoniano de Hubbard para elaborar la solución al problema minimizando la energía. En el marco del diseño del ansatz, estudiaremos la profundidad que necesita el circuito para conseguir acercarse de forma eficiente a la solución, sin que la optimización se vea comprometida. Para la minimización, se usará el optimizador evolutivo Differential Evolution, aplicando los criterios de inicialización y convergencia adecuados a nuestro problema. Tras la simulación exacta midiendo el valor esperado del Hamiltoniano respecto a la solución obtenida para la función de onda del estado fundamental, evaluaremos los resultados analizando el error relativo de la energía estimada y la fidelidad del estado resultado respecto de la solución por diagonalización del Hamiltoniano. Finalmente, prepararemos el código para simulación cuántica por shots, con el objetivo de lanzarlo en un ordenador cuántico real.
Este trabajo tiene como objetivo la búsqueda del estado fundamental del modelo de Hubbard usando el Variational Quantum Eigensolver, uno de los algoritmos cuánticos más prometedores para obtener una ventaja cuántica con ordenadores cuánticos actuales. Tras un primer paso de mapeo de las interacciones electrónicas a operadores de Pauli, como requiere la computación cuántica en qubits, implementaremos un algoritmo variacional basado en la evolución adiabática: Hamiltonian Variational Ansatz. Esta práctica comienza por la construcción de un estado inicial, solución a la parte no interactuante del sistema, para posteriormente implementar un circuito parametrizado que use el propio Hamiltoniano de Hubbard para elaborar la solución al problema minimizando la energía. En el marco del diseño del ansatz, estudiaremos la profundidad que necesita el circuito para conseguir acercarse de forma eficiente a la solución, sin que la optimización se vea comprometida. Para la minimización, se usará el optimizador evolutivo Differential Evolution, aplicando los criterios de inicialización y convergencia adecuados a nuestro problema. Tras la simulación exacta midiendo el valor esperado del Hamiltoniano respecto a la solución obtenida para la función de onda del estado fundamental, evaluaremos los resultados analizando el error relativo de la energía estimada y la fidelidad del estado resultado respecto de la solución por diagonalización del Hamiltoniano. Finalmente, prepararemos el código para simulación cuántica por shots, con el objetivo de lanzarlo en un ordenador cuántico real.
Dirección
PARDO CASTRO, VICTOR (Tutoría)
FAILDE BALEA, DANIEL Cotutoría
PARDO CASTRO, VICTOR (Tutoría)
FAILDE BALEA, DANIEL Cotutoría
Tribunal
Varela Cabo, Luis Miguel (Presidente/a)
PARAJO VIEITO, JUAN JOSE (Secretario/a)
ARMESTO PEREZ, NESTOR (Vocal)
Varela Cabo, Luis Miguel (Presidente/a)
PARAJO VIEITO, JUAN JOSE (Secretario/a)
ARMESTO PEREZ, NESTOR (Vocal)
Síntesis y caracterización de nanopartículas para su aplicación en terapia fototérmica.
Autoría
M.A.F.B.
Grado en Física
M.A.F.B.
Grado en Física
Fecha de la defensa
19.07.2024 09:30
19.07.2024 09:30
Resumen
Este proyecto se centró en la búsqueda de un sistema nanométrico capaz de combinar propiedades de fluorescencia y fototermia para ser potencialmente empleado en terapia combinada. Con este propósito, se eligen como nanopartículas (NPs) a combinar los puntos cuánticos de carbono (CDs), debido a su capacidad lumínica; y la polidopamina (PDA), por su capacidad de generación de calor cuando se irradia en el infrarrojo. El trabajo se divide en tres apartados, basándose el primero en la síntesis y caracterización de diversos CDs, así como en el examen de su comportamiento en otros solventes y su respuesta a procesos de carbonización, bajo la premisa de escoger aquellos que presentan mayor fluorescencia. En el segundo apartado, exploramos el proceso de polimerización de la dopamina (DA), y elegimos aquel que proporciona mayor cantidad de material en una síntesis más rápida. Para ambas nanopartículas, se caracterizó su absorbancia, fluorescencia, potencial zeta y peso molecular. El objetivo final, que corresponde al tercer apartado de este trabajo, es la creación de un sistema híbrido empleando estas nanopartículas (PDA y CDs), y la exploración de sus propiedades intrínsecas para aplicaciones potenciales en teragnóstica (la misma plataforma se encarga del diagnóstico y del tratamiento). Para ello, añadimos distintas cantidades de CDs sobre la PDA (NPs de mayor peso molecular) y analizamos los espectros de absorbancia y fluorescencia del sistema híbrido, así como su capacidad de calentamiento. Los resultados corroboran la esperada obtención de una nanoplataforma fototérmica con propiedades fluorescentes, por lo que esperamos que este trabajo pueda llevar a enfoques innovadores en la terapia contra el cáncer.
Este proyecto se centró en la búsqueda de un sistema nanométrico capaz de combinar propiedades de fluorescencia y fototermia para ser potencialmente empleado en terapia combinada. Con este propósito, se eligen como nanopartículas (NPs) a combinar los puntos cuánticos de carbono (CDs), debido a su capacidad lumínica; y la polidopamina (PDA), por su capacidad de generación de calor cuando se irradia en el infrarrojo. El trabajo se divide en tres apartados, basándose el primero en la síntesis y caracterización de diversos CDs, así como en el examen de su comportamiento en otros solventes y su respuesta a procesos de carbonización, bajo la premisa de escoger aquellos que presentan mayor fluorescencia. En el segundo apartado, exploramos el proceso de polimerización de la dopamina (DA), y elegimos aquel que proporciona mayor cantidad de material en una síntesis más rápida. Para ambas nanopartículas, se caracterizó su absorbancia, fluorescencia, potencial zeta y peso molecular. El objetivo final, que corresponde al tercer apartado de este trabajo, es la creación de un sistema híbrido empleando estas nanopartículas (PDA y CDs), y la exploración de sus propiedades intrínsecas para aplicaciones potenciales en teragnóstica (la misma plataforma se encarga del diagnóstico y del tratamiento). Para ello, añadimos distintas cantidades de CDs sobre la PDA (NPs de mayor peso molecular) y analizamos los espectros de absorbancia y fluorescencia del sistema híbrido, así como su capacidad de calentamiento. Los resultados corroboran la esperada obtención de una nanoplataforma fototérmica con propiedades fluorescentes, por lo que esperamos que este trabajo pueda llevar a enfoques innovadores en la terapia contra el cáncer.
Dirección
TOPETE CAMACHO, ANTONIO (Tutoría)
CAMBON FREIRE, ADRIANA Cotutoría
TOPETE CAMACHO, ANTONIO (Tutoría)
CAMBON FREIRE, ADRIANA Cotutoría
Tribunal
SALGADO CARBALLO, JOSEFA (Presidente/a)
Montes Campos, Hadrián (Secretario/a)
SANCHEZ DE SANTOS, JOSE MANUEL (Vocal)
SALGADO CARBALLO, JOSEFA (Presidente/a)
Montes Campos, Hadrián (Secretario/a)
SANCHEZ DE SANTOS, JOSE MANUEL (Vocal)
Estudio numérico de los vórtices de von Kármán generados por un cilindro en movimiento en el interior de un fluido
Autoría
D.G.C.
Grado en Física
D.G.C.
Grado en Física
Fecha de la defensa
16.09.2024 17:00
16.09.2024 17:00
Resumen
Se han estudiado los vórtices de von Kármán generados por un fluido que circula alrededor de un cilindro que oscila desplazándose perpendicularmente respecto a la dirección inicial del movimiento del fluido. Para ello, se ha usado el método de Lattice Boltzmann, que permite resolver de manera más rápida las ecuaciones de Navier-Stokes de un fluido. Se han simulado distintas frecuencias y amplitudes de forzamiento, observándose comportamientos cuasi-periódicos y caóticos en la generación de los vórtices. Se obtuvo la variación temporal de la velocidad en un punto del espacio. Se llevó a cabo un análisis del espectro de potencias de las frecuencias de generación de vórtices producidas para cada una de las frecuencias de forzamiento del cilindro, así como la construcción de diagramas de bifurcación de los máximos locales de la velocidad en función de las frecuencias de forzamiento para las tres amplitudes utilizadas. Para frecuencias de forzamiento próximas a la frecuencia de oscilación de los vórtices en el caso sin forzamiento, se ha observado un fenómeno de frequency locking, recogido en la literatura para osciladores no lineales forzados periódicamente. Los resultados se han comparado con otros casos estudiados en la literatura científica en los que el cilindro rota periódicamente respecto a su eje principal.
Se han estudiado los vórtices de von Kármán generados por un fluido que circula alrededor de un cilindro que oscila desplazándose perpendicularmente respecto a la dirección inicial del movimiento del fluido. Para ello, se ha usado el método de Lattice Boltzmann, que permite resolver de manera más rápida las ecuaciones de Navier-Stokes de un fluido. Se han simulado distintas frecuencias y amplitudes de forzamiento, observándose comportamientos cuasi-periódicos y caóticos en la generación de los vórtices. Se obtuvo la variación temporal de la velocidad en un punto del espacio. Se llevó a cabo un análisis del espectro de potencias de las frecuencias de generación de vórtices producidas para cada una de las frecuencias de forzamiento del cilindro, así como la construcción de diagramas de bifurcación de los máximos locales de la velocidad en función de las frecuencias de forzamiento para las tres amplitudes utilizadas. Para frecuencias de forzamiento próximas a la frecuencia de oscilación de los vórtices en el caso sin forzamiento, se ha observado un fenómeno de frequency locking, recogido en la literatura para osciladores no lineales forzados periódicamente. Los resultados se han comparado con otros casos estudiados en la literatura científica en los que el cilindro rota periódicamente respecto a su eje principal.
Dirección
Pérez Muñuzuri, Vicente (Tutoría)
Pérez Muñuzuri, Vicente (Tutoría)
Tribunal
MIGUEZ MACHO, GONZALO (Presidente/a)
González Fernández, Rosa María (Secretario/a)
BROCOS FERNANDEZ, MARIA DEL PILAR (Vocal)
MIGUEZ MACHO, GONZALO (Presidente/a)
González Fernández, Rosa María (Secretario/a)
BROCOS FERNANDEZ, MARIA DEL PILAR (Vocal)
Modelado y simulación de la Transparencia Electromagnéticamente Inducida (EIT) en átomos de Rydberg para la detección de campos electromagnéticos de RF.
Autoría
J.A.A.
Grado en Física
J.A.A.
Grado en Física
Fecha de la defensa
16.09.2024 17:00
16.09.2024 17:00
Resumen
Este trabajo explora la Transparencia Inducida Electromagnéticamente (EIT) en sistemas atómicos multinivel, un efecto de interferencia cuántica que hace que un medio opaco se vuelva transparente a ciertas frecuencias electromagnéticas bajo ciertas condiciones. Comienza con la interacción entre la luz y los átomos en sistemas de dos niveles, ampliando el análisis a sistemas más complejos y utilizando el formalismo del operador de densidad para describir los estados cuánticos y su evolución. Se destaca la aplicación de la EIT en la detección de señales de radiofrecuencia (RF) mediante átomos de Rydberg, y se estudian sistemas de tres niveles, donde ocurre la división de Autler-Townes. Finalmente, se analiza un sistema de cuatro niveles donde los campos de RF inducen interferencia constructiva. A través de simulaciones y teoría, se demuestra el potencial de estos sistemas cuánticos para mediciones precisas de campos eléctricos de RF y su uso en nuevas tecnologías de detección.
Este trabajo explora la Transparencia Inducida Electromagnéticamente (EIT) en sistemas atómicos multinivel, un efecto de interferencia cuántica que hace que un medio opaco se vuelva transparente a ciertas frecuencias electromagnéticas bajo ciertas condiciones. Comienza con la interacción entre la luz y los átomos en sistemas de dos niveles, ampliando el análisis a sistemas más complejos y utilizando el formalismo del operador de densidad para describir los estados cuánticos y su evolución. Se destaca la aplicación de la EIT en la detección de señales de radiofrecuencia (RF) mediante átomos de Rydberg, y se estudian sistemas de tres niveles, donde ocurre la división de Autler-Townes. Finalmente, se analiza un sistema de cuatro niveles donde los campos de RF inducen interferencia constructiva. A través de simulaciones y teoría, se demuestra el potencial de estos sistemas cuánticos para mediciones precisas de campos eléctricos de RF y su uso en nuevas tecnologías de detección.
Dirección
AYYAD LIMONGE, FRANCESC YASSID (Tutoría)
Ferreira Cao, Miguel Cotutoría
AYYAD LIMONGE, FRANCESC YASSID (Tutoría)
Ferreira Cao, Miguel Cotutoría
Tribunal
MIGUEZ MACHO, GONZALO (Presidente/a)
González Fernández, Rosa María (Secretario/a)
BROCOS FERNANDEZ, MARIA DEL PILAR (Vocal)
MIGUEZ MACHO, GONZALO (Presidente/a)
González Fernández, Rosa María (Secretario/a)
BROCOS FERNANDEZ, MARIA DEL PILAR (Vocal)
El papel del hidrógeno en la transición energética
Autoría
P.R.S.C.
Doble Grado en Física y en Química
P.R.S.C.
Doble Grado en Física y en Química
Fecha de la defensa
18.07.2024 09:30
18.07.2024 09:30
Resumen
Este Trabajo de Fin de Grado muestra un análisis detallado del papel del hidrógeno en la transición energética. El hidrógeno es un vector energético clave en el marco de la transición energética hacia sistemas sostenibles. Este trabajo estudia el papel del hidrógeno como alternativa para la descarbonización de varios sectores, incluyendo el transporte y la industria energética. Se analiza la producción actual de hidrógeno y alternativas sostenibles, así como las diferentes opciones para su transporte y almacenamiento. Promover estos aspectos es crucial para su uso industrial, especialmente en el sector de transporte, con el objetivo de reducir la dependencia de los combustibles fósiles. Este estudio se enmarca en la hoja de ruta del hidrógeno del gobierno de España, que establece una serie de acciones para fomentar el uso del hidrógeno como parte de su plan para la transición energética.
Este Trabajo de Fin de Grado muestra un análisis detallado del papel del hidrógeno en la transición energética. El hidrógeno es un vector energético clave en el marco de la transición energética hacia sistemas sostenibles. Este trabajo estudia el papel del hidrógeno como alternativa para la descarbonización de varios sectores, incluyendo el transporte y la industria energética. Se analiza la producción actual de hidrógeno y alternativas sostenibles, así como las diferentes opciones para su transporte y almacenamiento. Promover estos aspectos es crucial para su uso industrial, especialmente en el sector de transporte, con el objetivo de reducir la dependencia de los combustibles fósiles. Este estudio se enmarca en la hoja de ruta del hidrógeno del gobierno de España, que establece una serie de acciones para fomentar el uso del hidrógeno como parte de su plan para la transición energética.
Dirección
MENDEZ MORALES, TRINIDAD (Tutoría)
MENDEZ MORALES, TRINIDAD (Tutoría)
Tribunal
ALVAREZ MUÑIZ, JAIME (Presidente/a)
BELIN , SAMUEL JULES (Secretario/a)
CARBALLEIRA ROMERO, CARLOS (Vocal)
ALVAREZ MUÑIZ, JAIME (Presidente/a)
BELIN , SAMUEL JULES (Secretario/a)
CARBALLEIRA ROMERO, CARLOS (Vocal)
Redución e inmobilización de nitrato e fosfato en sistemas acuáticos
Autoría
P.R.S.C.
Doble Grado en Física y en Química
P.R.S.C.
Doble Grado en Física y en Química
Fecha de la defensa
15.07.2024 09:00
15.07.2024 09:00
Resumen
La eutrofización es un problema medioambiental a nivel global consecuencia de un aumento excesivo de la concentración de nitrato y fosfato en sistemas acuáticos, resultando en una proliferación de plantas y microorganismos. Este fenómeno acarrea una disminución del oxígeno en el agua, afectando gravemente a la fauna acuática y la calidad del agua. Con el objetivo de diseñar una metodología que permita evitar los problemas ocasionados por la eutrofización, en el presente trabajo se estudia la capacidad de oxihidróxidos de hierro, como la ferrihidrita, para eliminar fosfato del medio acuático y el efecto que pueden tener la presencia de materia orgánica (concentración y naturaleza), el pH o la salinidad. Además, se evaluó la hipótesis de la Rueda Ferrosa para proponer una metodología que permita eliminar el nitrato del medio acuático reduciéndolo a nitrito o amonio en presencia de materia orgánica y ferrihidrita. Los resultados obtenidos son prometedores e indican que la optimización del proceso en cuanto a concentraciones y precursores de hierro y materia orgánica a utilizar permitirán diseñar un material adecuado para la eliminación simultánea de ambos nutrientes.
La eutrofización es un problema medioambiental a nivel global consecuencia de un aumento excesivo de la concentración de nitrato y fosfato en sistemas acuáticos, resultando en una proliferación de plantas y microorganismos. Este fenómeno acarrea una disminución del oxígeno en el agua, afectando gravemente a la fauna acuática y la calidad del agua. Con el objetivo de diseñar una metodología que permita evitar los problemas ocasionados por la eutrofización, en el presente trabajo se estudia la capacidad de oxihidróxidos de hierro, como la ferrihidrita, para eliminar fosfato del medio acuático y el efecto que pueden tener la presencia de materia orgánica (concentración y naturaleza), el pH o la salinidad. Además, se evaluó la hipótesis de la Rueda Ferrosa para proponer una metodología que permita eliminar el nitrato del medio acuático reduciéndolo a nitrito o amonio en presencia de materia orgánica y ferrihidrita. Los resultados obtenidos son prometedores e indican que la optimización del proceso en cuanto a concentraciones y precursores de hierro y materia orgánica a utilizar permitirán diseñar un material adecuado para la eliminación simultánea de ambos nutrientes.
Dirección
FIOL LOPEZ, SARAH (Tutoría)
ANTELO MARTINEZ, JUAN Cotutoría
FIOL LOPEZ, SARAH (Tutoría)
ANTELO MARTINEZ, JUAN Cotutoría
Tribunal
LORES AGUIN, MARTA (Presidente/a)
RIOS RODRIGUEZ, MARIA DEL CARMEN (Secretario/a)
Carro Díaz, Antonia María (Vocal)
LORES AGUIN, MARTA (Presidente/a)
RIOS RODRIGUEZ, MARIA DEL CARMEN (Secretario/a)
Carro Díaz, Antonia María (Vocal)
Anomalías en Teoría Cuántica de Campos
Autoría
A.A.O.
Grado en Física
A.A.O.
Grado en Física
Fecha de la defensa
18.07.2024 10:00
18.07.2024 10:00
Resumen
Las anomalías son esenciales para el entendimiento profundo de la teoría cuántica de campos. Este estudio analiza detalladamente su papel crucial en las teorías modernas de las interacciones fundamentales. Se inicia con una revisión meticulosa de las simetrías en las teorías clásicas y cuánticas de campos, estableciendo el marco teórico para comprender estos fenómenos. Posteriormente, se centra en el estudio de las anomalías globales, situando a la anomalía quiral en el centro de la discusión. Se exploran tanto las implicaciones experimentales como teóricas de estas anomalías, enfatizando su relevancia en física de partículas. Además, se aborda el problema de las anomalías gauge, que plantean desafíos para la consistencia de las teorías. Se examinan teorías potencialmente anómalas, se discuten las condiciones esenciales para la cancelación de las anomalías y se ilustra este proceso mediante el caso paradigmático del Modelo Estándar de la física de partículas. Por último, se estudia el impacto de las anomalías en el contexto de la gravitación, una pieza esencial para cualquier teoría que aspire a acoplarse de manera consistente a la gravedad.
Las anomalías son esenciales para el entendimiento profundo de la teoría cuántica de campos. Este estudio analiza detalladamente su papel crucial en las teorías modernas de las interacciones fundamentales. Se inicia con una revisión meticulosa de las simetrías en las teorías clásicas y cuánticas de campos, estableciendo el marco teórico para comprender estos fenómenos. Posteriormente, se centra en el estudio de las anomalías globales, situando a la anomalía quiral en el centro de la discusión. Se exploran tanto las implicaciones experimentales como teóricas de estas anomalías, enfatizando su relevancia en física de partículas. Además, se aborda el problema de las anomalías gauge, que plantean desafíos para la consistencia de las teorías. Se examinan teorías potencialmente anómalas, se discuten las condiciones esenciales para la cancelación de las anomalías y se ilustra este proceso mediante el caso paradigmático del Modelo Estándar de la física de partículas. Por último, se estudia el impacto de las anomalías en el contexto de la gravitación, una pieza esencial para cualquier teoría que aspire a acoplarse de manera consistente a la gravedad.
Dirección
BORSATO , RICCARDO (Tutoría)
BORSATO , RICCARDO (Tutoría)
Tribunal
ADEVA ANDANY, BERNARDO (Presidente/a)
IGLESIAS REY, RAMON (Secretario/a)
ADAM , CHRISTOPH (Vocal)
ADEVA ANDANY, BERNARDO (Presidente/a)
IGLESIAS REY, RAMON (Secretario/a)
ADAM , CHRISTOPH (Vocal)
Aplicación de redes neuronales a la identificación de trazas en el detector NEXT-100.
Autoría
X.I.M.
Grado en Física
X.I.M.
Grado en Física
Fecha de la defensa
18.07.2024 09:30
18.07.2024 09:30
Resumen
NEXT es una colaboración internacional que busca la desintegración doble beta sin neutrinos (0nubetabeta) en el isótopo 136Xe. En el detector NEXT-100, los eventos de señal poseen una forma característica que consiste en dos electrones dejando una traza en direcciones opuestas, y los de fondo se corresponden a un solo electrón. En este trabajo se demuestra la capacidad de discriminación topológica entre eventos de señal y fondo a distintas presiones en el detector con buenos resultados. Para ello, se han desarrollado dos redes neuronales de grafos (GNNs) de clasificación que se han entrenado con eventos simulados de Monte Carlo. Las próximas etapas de este estudio consistirán en introducir progresivamente los efectos del detector a estos datos y observar cómo varía la capacidad de discriminación con estos cambios.
NEXT es una colaboración internacional que busca la desintegración doble beta sin neutrinos (0nubetabeta) en el isótopo 136Xe. En el detector NEXT-100, los eventos de señal poseen una forma característica que consiste en dos electrones dejando una traza en direcciones opuestas, y los de fondo se corresponden a un solo electrón. En este trabajo se demuestra la capacidad de discriminación topológica entre eventos de señal y fondo a distintas presiones en el detector con buenos resultados. Para ello, se han desarrollado dos redes neuronales de grafos (GNNs) de clasificación que se han entrenado con eventos simulados de Monte Carlo. Las próximas etapas de este estudio consistirán en introducir progresivamente los efectos del detector a estos datos y observar cómo varía la capacidad de discriminación con estos cambios.
Dirección
HERNANDO MORATA, JOSE ANGEL (Tutoría)
PEREZ MANEIRO, MARTIN Cotutoría
HERNANDO MORATA, JOSE ANGEL (Tutoría)
PEREZ MANEIRO, MARTIN Cotutoría
Tribunal
REY LOSADA, CARLOS (Presidente/a)
ROMERO VIDAL, ANTONIO (Secretario/a)
DE LA FUENTE CARBALLO, RAUL (Vocal)
REY LOSADA, CARLOS (Presidente/a)
ROMERO VIDAL, ANTONIO (Secretario/a)
DE LA FUENTE CARBALLO, RAUL (Vocal)
Estudio de las estabilidades coloidal y térmica de dispersiones de nanopartículas superparamagnéticas en un líquido iónico
Autoría
J.V.P.
Grado en Física
J.V.P.
Grado en Física
Fecha de la defensa
19.07.2024 10:00
19.07.2024 10:00
Resumen
Las dispersiones de nanopartículas magnéticas (MNPs) en líquidos iónicos (LIs) están siendo estudiadas con vistas a aplicaciones industriales, por lo que es importante analizar la estabilidad coloidal y la estabilidad térmica de dichas dispersiones. En este trabajo se han seleccionado, de entre un grupo inicial de 10, aquellas 3 MNPs que pudieran presentar mayor estabilidad coloidal y se han preparado dispersiones en un LI en concreto, el nitrato de etilamonio (EAN). Posteriormente se han utilizado técnicas experimentales como la dispersión dinámica de luz (DLS) y el análisis termogravimétrico (TGA) para analizar la estabilidad coloidal y la estabilidad térmica, respectivamente, en función de la concentración de MNPs en las dispersiones.
Las dispersiones de nanopartículas magnéticas (MNPs) en líquidos iónicos (LIs) están siendo estudiadas con vistas a aplicaciones industriales, por lo que es importante analizar la estabilidad coloidal y la estabilidad térmica de dichas dispersiones. En este trabajo se han seleccionado, de entre un grupo inicial de 10, aquellas 3 MNPs que pudieran presentar mayor estabilidad coloidal y se han preparado dispersiones en un LI en concreto, el nitrato de etilamonio (EAN). Posteriormente se han utilizado técnicas experimentales como la dispersión dinámica de luz (DLS) y el análisis termogravimétrico (TGA) para analizar la estabilidad coloidal y la estabilidad térmica, respectivamente, en función de la concentración de MNPs en las dispersiones.
Dirección
VILLANUEVA LOPEZ, MARIA (Tutoría)
González Gómez, Manuel Antonio Cotutoría
VILLANUEVA LOPEZ, MARIA (Tutoría)
González Gómez, Manuel Antonio Cotutoría
Tribunal
ADEVA ANDANY, BERNARDO (Presidente/a)
IGLESIAS REY, RAMON (Secretario/a)
ADAM , CHRISTOPH (Vocal)
ADEVA ANDANY, BERNARDO (Presidente/a)
IGLESIAS REY, RAMON (Secretario/a)
ADAM , CHRISTOPH (Vocal)
Variacines Cúbicas en el modelo inflacionario de Starobinsky
Autoría
A.R.T.
Grado en Física
A.R.T.
Grado en Física
Fecha de la defensa
19.07.2024 09:30
19.07.2024 09:30
Resumen
Se recorrerán los pasos que nos llevan desde relar¡tividad general al modelo de inflación de Alekséi Starobinsky, que prescindirá de la inclusión del campo específico del inflatón, siendo este substituído por un término cuadrático de la curvatura en la acción de Einstein-Hilbert, con grados de libertad escalares, de la que se derivan las ecuaciones de campo. El encuentro, reciente, de una familia de términos de orden superior en la curvatura que resulten en ecuaciones de Friedmann-Lemaître, y el estudio de la incorporación al modelo de inflación del más sencillo, el cúbico, concretamente el establecido como Einstenian Cubic Gravity(ECG) será el paso siguiente.Terminando con una comparativa de las predicciones teóricas del modelo de ordenes superiores y los valores experimentales, mayormente del telescopio Planck, del tensor to scalar ratio y el índice espectral.
Se recorrerán los pasos que nos llevan desde relar¡tividad general al modelo de inflación de Alekséi Starobinsky, que prescindirá de la inclusión del campo específico del inflatón, siendo este substituído por un término cuadrático de la curvatura en la acción de Einstein-Hilbert, con grados de libertad escalares, de la que se derivan las ecuaciones de campo. El encuentro, reciente, de una familia de términos de orden superior en la curvatura que resulten en ecuaciones de Friedmann-Lemaître, y el estudio de la incorporación al modelo de inflación del más sencillo, el cúbico, concretamente el establecido como Einstenian Cubic Gravity(ECG) será el paso siguiente.Terminando con una comparativa de las predicciones teóricas del modelo de ordenes superiores y los valores experimentales, mayormente del telescopio Planck, del tensor to scalar ratio y el índice espectral.
Dirección
EDELSTEIN GLAUBACH, JOSE DANIEL (Tutoría)
EDELSTEIN GLAUBACH, JOSE DANIEL (Tutoría)
Tribunal
REY LOSADA, CARLOS (Presidente/a)
ROMERO VIDAL, ANTONIO (Secretario/a)
DE LA FUENTE CARBALLO, RAUL (Vocal)
REY LOSADA, CARLOS (Presidente/a)
ROMERO VIDAL, ANTONIO (Secretario/a)
DE LA FUENTE CARBALLO, RAUL (Vocal)
Modelado de detectores gaseosos con protección resistiva
Autoría
L.A.B.
Grado en Física
L.A.B.
Grado en Física
Fecha de la defensa
19.02.2024 15:00
19.02.2024 15:00
Resumen
El desarrollo del experimento DUNE está provocando una mejora sustancial en la tecnología de detectores gaseosos, con el objetivo de satisfacer los requerimientos técnicos del experimento. Los detectores con protección resistiva, RPC, juegan un papel importante, pues, permiten evitar que la multiplicación evoluciones hacia la ruptura dieléctrica del detector. En este trabajo se describirán los detectores gaseosos, el proceso de evolución de la avalancha y las ventajas e inconvenientes que surgen con la introducción de la protección resistiva, así como la descripción de algunas geometrías. Finalmente, se usará un circuito equivalente para analizar algunos de los comportamientos explicados y estudiar el tiempo de recuperación del detector.
El desarrollo del experimento DUNE está provocando una mejora sustancial en la tecnología de detectores gaseosos, con el objetivo de satisfacer los requerimientos técnicos del experimento. Los detectores con protección resistiva, RPC, juegan un papel importante, pues, permiten evitar que la multiplicación evoluciones hacia la ruptura dieléctrica del detector. En este trabajo se describirán los detectores gaseosos, el proceso de evolución de la avalancha y las ventajas e inconvenientes que surgen con la introducción de la protección resistiva, así como la descripción de algunas geometrías. Finalmente, se usará un circuito equivalente para analizar algunos de los comportamientos explicados y estudiar el tiempo de recuperación del detector.
Dirección
GONZALEZ DIAZ, DIEGO (Tutoría)
GONZALEZ DIAZ, DIEGO (Tutoría)
Tribunal
MAS SOLE, JAVIER (Presidente/a)
PARDO MONTERO, ALBERTO (Secretario/a)
CALVO IGLESIAS, MARIA ENCINA (Vocal)
MAS SOLE, JAVIER (Presidente/a)
PARDO MONTERO, ALBERTO (Secretario/a)
CALVO IGLESIAS, MARIA ENCINA (Vocal)
Scrambling y caos cuánticos
Autoría
M.D.U.
Grado en Física
M.D.U.
Grado en Física
Fecha de la defensa
18.07.2024 09:30
18.07.2024 09:30
Resumen
En el contexto de la computación cuántica, el caos puede ser una herramienta muy útil para el entendimiento de ciertos fenómenos. En este trabajo se estudia un sistema caótico cuántico de muchos cuerpos, sometido a un protocolo de teleportación inspirado en la correspondencia AdS/CFT, implementándolo en un circuito cuántico. Para ello, se introducirán observables como los OTOCs o las distribuciones de tamaño ya que, debido a la naturaleza cuántica del sistema, las herramientas de análisis para el caos clásico no son suficientes. Dichos observables darán cuenta de cómo se difunde una información al ser introducida en un sistema caótico cuántico. Se estudian dos regímenes temporales claramente diferenciados en el comportamiento del sistema, cada uno con su propio tipo de teleportación. Finalmente, se explora el protocolo cuando se saca al modelo de sus parámetros ideales, con el objetivo de justificar experimentalmente esa elección de las variables.
En el contexto de la computación cuántica, el caos puede ser una herramienta muy útil para el entendimiento de ciertos fenómenos. En este trabajo se estudia un sistema caótico cuántico de muchos cuerpos, sometido a un protocolo de teleportación inspirado en la correspondencia AdS/CFT, implementándolo en un circuito cuántico. Para ello, se introducirán observables como los OTOCs o las distribuciones de tamaño ya que, debido a la naturaleza cuántica del sistema, las herramientas de análisis para el caos clásico no son suficientes. Dichos observables darán cuenta de cómo se difunde una información al ser introducida en un sistema caótico cuántico. Se estudian dos regímenes temporales claramente diferenciados en el comportamiento del sistema, cada uno con su propio tipo de teleportación. Finalmente, se explora el protocolo cuando se saca al modelo de sus parámetros ideales, con el objetivo de justificar experimentalmente esa elección de las variables.
Dirección
MAS SOLE, JAVIER (Tutoría)
SANTOS SUAREZ, JUAN Cotutoría
MAS SOLE, JAVIER (Tutoría)
SANTOS SUAREZ, JUAN Cotutoría
Tribunal
VAZQUEZ REGUEIRO, PABLO (Presidente/a)
ALEJO ALONSO, AARON JOSE (Secretario/a)
DEL PINO GONZALEZ DE LA HIGUERA, PABLO ALFONSO (Vocal)
VAZQUEZ REGUEIRO, PABLO (Presidente/a)
ALEJO ALONSO, AARON JOSE (Secretario/a)
DEL PINO GONZALEZ DE LA HIGUERA, PABLO ALFONSO (Vocal)
Modelizaciones matemáticas de enfermedades infecciosas: aplicación a la Enfermedad por el Virus del Ébola
Autoría
F.L.F.
Grado en Física
F.L.F.
Grado en Física
Fecha de la defensa
18.07.2024 09:00
18.07.2024 09:00
Resumen
Este trabajo se centra en el estudio y aplicación de modelos matemáticos para entender la dinámica de las enfermedades infecciosas, en concreto, de la Enfermedad por el Virus del Ébola (EVE). A lo largo del estudio, revisamos y aplicamos modelos epidemiológicos compartimentales de diferentes características (determinísticos y estocásticos). Como base para nuestro estudio, utilizamos datos registrados durante la epidemia de EVE en África Occidental en 2014. Al aplicar distintos modelos que describan la propagación de esta enfermedad de diversas maneras, esperamos comprender los mecanismos y las ventajas de cada modelo, así como valorar la calidad de los resultados que obtengamos con ellos y de las partes implicadas en el proceso de modelización.
Este trabajo se centra en el estudio y aplicación de modelos matemáticos para entender la dinámica de las enfermedades infecciosas, en concreto, de la Enfermedad por el Virus del Ébola (EVE). A lo largo del estudio, revisamos y aplicamos modelos epidemiológicos compartimentales de diferentes características (determinísticos y estocásticos). Como base para nuestro estudio, utilizamos datos registrados durante la epidemia de EVE en África Occidental en 2014. Al aplicar distintos modelos que describan la propagación de esta enfermedad de diversas maneras, esperamos comprender los mecanismos y las ventajas de cada modelo, así como valorar la calidad de los resultados que obtengamos con ellos y de las partes implicadas en el proceso de modelización.
Dirección
RUSO VEIRAS, JUAN MANUEL (Tutoría)
RUSO VEIRAS, JUAN MANUEL (Tutoría)
Tribunal
Varela Cabo, Luis Miguel (Presidente/a)
PARAJO VIEITO, JUAN JOSE (Secretario/a)
ARMESTO PEREZ, NESTOR (Vocal)
Varela Cabo, Luis Miguel (Presidente/a)
PARAJO VIEITO, JUAN JOSE (Secretario/a)
ARMESTO PEREZ, NESTOR (Vocal)
Desarrollo de nanoestructuras magnéticas de vanguardia para aplicaciones biomédicas
Autoría
P.D.L.
Grado en Física
P.D.L.
Grado en Física
Fecha de la defensa
18.07.2024 10:00
18.07.2024 10:00
Resumen
Las nanopartículas magnéticas son materiales novedosos de considerable interés en el ámbito biomédico debido a su capacidad para generar calor mediante hipertermia magnética y su utilidad como agentes de contraste en la imagen por resonancia magnética. En el presente estudio, se ha llevado a cabo la síntesis y caracterización fisicoquímica y magnética de una serie de nanoestructuras magnéticas avanzadas con diversas cubiertas de biopolímeros. Se pudo comprobar que estas nanoestructuras presentan autofluorescencia, evaluándose además su respuesta ante la aplicación de hipertermia, con el objetivo de explorar su potencial en este tratamiento. Los resultados demostraron un comportamiento superparamagnético y diferentes eficiencias térmicas en aplicaciones de hipertermia, destacándose especialmente las nanopartículas con recubrimientos de lignina por su elevada respuesta térmica.
Las nanopartículas magnéticas son materiales novedosos de considerable interés en el ámbito biomédico debido a su capacidad para generar calor mediante hipertermia magnética y su utilidad como agentes de contraste en la imagen por resonancia magnética. En el presente estudio, se ha llevado a cabo la síntesis y caracterización fisicoquímica y magnética de una serie de nanoestructuras magnéticas avanzadas con diversas cubiertas de biopolímeros. Se pudo comprobar que estas nanoestructuras presentan autofluorescencia, evaluándose además su respuesta ante la aplicación de hipertermia, con el objetivo de explorar su potencial en este tratamiento. Los resultados demostraron un comportamiento superparamagnético y diferentes eficiencias térmicas en aplicaciones de hipertermia, destacándose especialmente las nanopartículas con recubrimientos de lignina por su elevada respuesta térmica.
Dirección
MIRA PEREZ, JORGE (Tutoría)
González Gómez, Manuel Antonio Cotutoría
MIRA PEREZ, JORGE (Tutoría)
González Gómez, Manuel Antonio Cotutoría
Tribunal
ADEVA ANDANY, BERNARDO (Presidente/a)
IGLESIAS REY, RAMON (Secretario/a)
ADAM , CHRISTOPH (Vocal)
ADEVA ANDANY, BERNARDO (Presidente/a)
IGLESIAS REY, RAMON (Secretario/a)
ADAM , CHRISTOPH (Vocal)
Estrellas de Bosones
Autoría
M.G.F.
Grado en Física
M.G.F.
Grado en Física
Fecha de la defensa
19.07.2024 09:30
19.07.2024 09:30
Resumen
En este documento se explica qué son, en general, las estrellas de bosones. Se introduce la teoría de Einstein-Klein-Gordon, en concreto para un modelo estático y esférico, que representa soluciones viables astrofísicamente, describiendo sistemas compactos en el régimen de la relatividad general. Se obtendrán las ecuacones de equilibrio para el modelo presentado. Finalmente, se realizará el cálculo numérico de dichos objetos mediante un método de shooting, con el fin de estudiar sus principales características: masa, radio y compacidad.
En este documento se explica qué son, en general, las estrellas de bosones. Se introduce la teoría de Einstein-Klein-Gordon, en concreto para un modelo estático y esférico, que representa soluciones viables astrofísicamente, describiendo sistemas compactos en el régimen de la relatividad general. Se obtendrán las ecuacones de equilibrio para el modelo presentado. Finalmente, se realizará el cálculo numérico de dichos objetos mediante un método de shooting, con el fin de estudiar sus principales características: masa, radio y compacidad.
Dirección
ADAM , CHRISTOPH (Tutoría)
CASTELO MOURELLE, JORGE Cotutoría
ADAM , CHRISTOPH (Tutoría)
CASTELO MOURELLE, JORGE Cotutoría
Tribunal
REY LOSADA, CARLOS (Presidente/a)
ROMERO VIDAL, ANTONIO (Secretario/a)
DE LA FUENTE CARBALLO, RAUL (Vocal)
REY LOSADA, CARLOS (Presidente/a)
ROMERO VIDAL, ANTONIO (Secretario/a)
DE LA FUENTE CARBALLO, RAUL (Vocal)
Estudio experimental de propiedades eléctricas de sistemas iónicos con interés energético.
Autoría
M.J.O.C.
Grado en Física
M.J.O.C.
Grado en Física
Fecha de la defensa
17.09.2024 10:30
17.09.2024 10:30
Resumen
Actualmente, la transición energética es uno de los principales objetivos a nivel mundial. Esta es impensable sin un amplio conocimiento acerca de los sistemas de almacenamiento de energía. Los más utilizados, las baterías, poseen varios inconvenientes, especialmente a altas temperaturas. Esto se debe a que los electrolitos que las forman son inflamables y volátiles. Así, los líquidos iónicos se presentan como una excelente alternativa, debido a su gran versatilidad y propiedades características. En este trabajo se realiza un estudio de la conductividad iónica con la temperatura y la concentración para las mezclas de BMIM-TFSI con DEC, BMPyrr-TFSI con DEC y BMPyrr-TFSI con etanol. Para ello, utilizamos espectroscopía de impedancia electroquímica (EIE), mediante la cual obtenemos medidas de la conductancia (G) y susceptancia (B) de la muestra. A partir de ellas, podemos calcular la constante dieléctrica y, con esta última, la conductividad. El comportamiento de la conductividad con la temperatura se analiza mediante el modelo VFT y con la concentración de líquido iónico haciendo uso de la teoría de Bahe-Varela. La importancia y motivo de este trabajo reside en comparar nuestros sistemas entre sí, entendiendo las causas de sus diferencias con el objetivo de adquirir información para posibles aplicaciones.
Actualmente, la transición energética es uno de los principales objetivos a nivel mundial. Esta es impensable sin un amplio conocimiento acerca de los sistemas de almacenamiento de energía. Los más utilizados, las baterías, poseen varios inconvenientes, especialmente a altas temperaturas. Esto se debe a que los electrolitos que las forman son inflamables y volátiles. Así, los líquidos iónicos se presentan como una excelente alternativa, debido a su gran versatilidad y propiedades características. En este trabajo se realiza un estudio de la conductividad iónica con la temperatura y la concentración para las mezclas de BMIM-TFSI con DEC, BMPyrr-TFSI con DEC y BMPyrr-TFSI con etanol. Para ello, utilizamos espectroscopía de impedancia electroquímica (EIE), mediante la cual obtenemos medidas de la conductancia (G) y susceptancia (B) de la muestra. A partir de ellas, podemos calcular la constante dieléctrica y, con esta última, la conductividad. El comportamiento de la conductividad con la temperatura se analiza mediante el modelo VFT y con la concentración de líquido iónico haciendo uso de la teoría de Bahe-Varela. La importancia y motivo de este trabajo reside en comparar nuestros sistemas entre sí, entendiendo las causas de sus diferencias con el objetivo de adquirir información para posibles aplicaciones.
Dirección
PARAJO VIEITO, JUAN JOSE (Tutoría)
Santiago Alonso, Antía Cotutoría
PARAJO VIEITO, JUAN JOSE (Tutoría)
Santiago Alonso, Antía Cotutoría
Tribunal
Pérez Muñuzuri, Alberto (Presidente/a)
BORSATO , RICCARDO (Secretario/a)
BARBOSA FERNANDEZ, SILVIA (Vocal)
Pérez Muñuzuri, Alberto (Presidente/a)
BORSATO , RICCARDO (Secretario/a)
BARBOSA FERNANDEZ, SILVIA (Vocal)
Ondas de gravedad en la atmósfera
Autoría
P.G.P.
Grado en Física
P.G.P.
Grado en Física
Fecha de la defensa
19.02.2024 15:00
19.02.2024 15:00
Resumen
Estudio sobre la teoría lineal de ondas de gravedad en la atmósfera. Se realizará el desarrollo matemático que permite obtener una ecuación lineal de ondas de gravedad a partir de las ecuaciones fundamentales de la dinámica en la atmósfera a través de ciertas aproximaciones y un método que separa las variables en una parte perturbada y otra estacionaria. La solución ondulatoria de esta ecuación proporciona información relevante acerca de las propiedades generales de la propagación de estas ondas, y aplicando condiciones de contorno se puede analizar con mayor detalle el caso concreto de las ondas de montaña.
Estudio sobre la teoría lineal de ondas de gravedad en la atmósfera. Se realizará el desarrollo matemático que permite obtener una ecuación lineal de ondas de gravedad a partir de las ecuaciones fundamentales de la dinámica en la atmósfera a través de ciertas aproximaciones y un método que separa las variables en una parte perturbada y otra estacionaria. La solución ondulatoria de esta ecuación proporciona información relevante acerca de las propiedades generales de la propagación de estas ondas, y aplicando condiciones de contorno se puede analizar con mayor detalle el caso concreto de las ondas de montaña.
Dirección
MIGUEZ MACHO, GONZALO (Tutoría)
MIGUEZ MACHO, GONZALO (Tutoría)
Tribunal
MAS SOLE, JAVIER (Presidente/a)
PARDO MONTERO, ALBERTO (Secretario/a)
CALVO IGLESIAS, MARIA ENCINA (Vocal)
MAS SOLE, JAVIER (Presidente/a)
PARDO MONTERO, ALBERTO (Secretario/a)
CALVO IGLESIAS, MARIA ENCINA (Vocal)
Sondas Raman ultrasensibles para la detección de biomarcadores
Autoría
D.P.A.
Grado en Física
D.P.A.
Grado en Física
Fecha de la defensa
16.09.2024 17:00
16.09.2024 17:00
Resumen
En los últimos años se están haciendo importantes esfuerzos desde un punto de vista científico en la búsqueda de nuevos métodos de (bio)detección y bioimagen, tanto para aplicaciones alimentarias como médicas. En particular, es importante la detección y cuantificación de pesticidas, bacterias o medicamentos presentes en los alimentos que se consumen, así como la mejora en el diagnóstico temprano de enfermedades como el cáncer o enfermedades cardiovasculares a través de una detección de proteínas, ácidos nucleicos, enzimas y otras biomoléculas por métodos poco invasivos y que además permitan una elevada precisión, sensibilidad y reproducibilidad en el diagnóstico. Entre los diferentes métodos ópticos, los basados en espectroscopía Raman aumentada en superficie, SERS, permiten análisis cuantitativos y cualitativos de moléculas a concentraciones muy bajas, del orden de hasta nano molar (nM). En este trabajo de recopilación bibliográfico, se pretenden mostrar los principios básicos y fundamentos de la espectroscopía Raman aumentada en superficie, describiendo los diferentes elementos que componen las sondas Raman y su función, así como las aplicaciones más novedosas publicadas y las perspectivas de futuro que presenta esta técnica de detección.
En los últimos años se están haciendo importantes esfuerzos desde un punto de vista científico en la búsqueda de nuevos métodos de (bio)detección y bioimagen, tanto para aplicaciones alimentarias como médicas. En particular, es importante la detección y cuantificación de pesticidas, bacterias o medicamentos presentes en los alimentos que se consumen, así como la mejora en el diagnóstico temprano de enfermedades como el cáncer o enfermedades cardiovasculares a través de una detección de proteínas, ácidos nucleicos, enzimas y otras biomoléculas por métodos poco invasivos y que además permitan una elevada precisión, sensibilidad y reproducibilidad en el diagnóstico. Entre los diferentes métodos ópticos, los basados en espectroscopía Raman aumentada en superficie, SERS, permiten análisis cuantitativos y cualitativos de moléculas a concentraciones muy bajas, del orden de hasta nano molar (nM). En este trabajo de recopilación bibliográfico, se pretenden mostrar los principios básicos y fundamentos de la espectroscopía Raman aumentada en superficie, describiendo los diferentes elementos que componen las sondas Raman y su función, así como las aplicaciones más novedosas publicadas y las perspectivas de futuro que presenta esta técnica de detección.
Dirección
BARBOSA FERNANDEZ, SILVIA (Tutoría)
BARBOSA FERNANDEZ, SILVIA (Tutoría)
Tribunal
MIGUEZ MACHO, GONZALO (Presidente/a)
González Fernández, Rosa María (Secretario/a)
BROCOS FERNANDEZ, MARIA DEL PILAR (Vocal)
MIGUEZ MACHO, GONZALO (Presidente/a)
González Fernández, Rosa María (Secretario/a)
BROCOS FERNANDEZ, MARIA DEL PILAR (Vocal)
Estudio de los sistemas de corrección cuántica de errores y evaluación de los efectos de los rayos cósmicos
Autoría
J.B.B.
Grado en Física
J.B.B.
Grado en Física
Fecha de la defensa
18.07.2024 09:00
18.07.2024 09:00
Resumen
Los ordenadores cuánticos prometen una revolución computacional con capacidades sin precedentes en la resolución de problemas que no pueden ser tratados con superordenadores convencionales. Para eso, necesitan escalar el número de cubits y mantener tiempos de coherencia de órdenes de magnitud superiores a los tiempos que son capaces de mantener en la actualidad, del orden de los microsegundos. Las interacción con el medio (campos electromagnéticos, fonones del sustrato, …) pueden producir la ruptura de la coherencia e inducir errores en los estados de los cubits. Existen procedimientos de corrección cuántica de errores adecuados para recuperar la información de los cubits que habían sufrido variaciones por su interacción con el medio, como por ejemplo la creación de cubits lógicos a partir de varios cubits físicos. Estos procedimientos funcionan para casos de pequeño número de errores no correlacionados. Recientemente, el equipo de computación cuántica de Google (Google Quantum AI), trabajando en el procesador Sycamore, fue capaz de demostrar que estos procesos de corrección cuántica escalan de la manera adecuada para reducir a cantidades ínfimas (un error en 106 o en 109 operaciones) en grandes volúmenes de cubits, de forma que funcionarían para los futuros procesadores cuánticos. Sin embargo, los errores altamente correlacionados, como los que producen los rayos cósmicos que atraviesan el sustrato del procesador, no pueden corregirse utilizando estos procedimientos. Estos errores se inducen por la creación de carga en la ionización de los muones incidentes, el movimiento de esas cargas dentro de los medios y la generación de fonones que rompen los pares de Cooper superconductores, induciendo transiciones masivas y correlacionadas de los cubits de los procesadores cuánticos. En este trabajo estudiaremos los procedimientos reportados para la corrección cuántica de errores, y los procesos que conducen a estos errores en los procesadores cuánticos, con especial detalle en la interacción de los rayos cósmicos.
Los ordenadores cuánticos prometen una revolución computacional con capacidades sin precedentes en la resolución de problemas que no pueden ser tratados con superordenadores convencionales. Para eso, necesitan escalar el número de cubits y mantener tiempos de coherencia de órdenes de magnitud superiores a los tiempos que son capaces de mantener en la actualidad, del orden de los microsegundos. Las interacción con el medio (campos electromagnéticos, fonones del sustrato, …) pueden producir la ruptura de la coherencia e inducir errores en los estados de los cubits. Existen procedimientos de corrección cuántica de errores adecuados para recuperar la información de los cubits que habían sufrido variaciones por su interacción con el medio, como por ejemplo la creación de cubits lógicos a partir de varios cubits físicos. Estos procedimientos funcionan para casos de pequeño número de errores no correlacionados. Recientemente, el equipo de computación cuántica de Google (Google Quantum AI), trabajando en el procesador Sycamore, fue capaz de demostrar que estos procesos de corrección cuántica escalan de la manera adecuada para reducir a cantidades ínfimas (un error en 106 o en 109 operaciones) en grandes volúmenes de cubits, de forma que funcionarían para los futuros procesadores cuánticos. Sin embargo, los errores altamente correlacionados, como los que producen los rayos cósmicos que atraviesan el sustrato del procesador, no pueden corregirse utilizando estos procedimientos. Estos errores se inducen por la creación de carga en la ionización de los muones incidentes, el movimiento de esas cargas dentro de los medios y la generación de fonones que rompen los pares de Cooper superconductores, induciendo transiciones masivas y correlacionadas de los cubits de los procesadores cuánticos. En este trabajo estudiaremos los procedimientos reportados para la corrección cuántica de errores, y los procesos que conducen a estos errores en los procesadores cuánticos, con especial detalle en la interacción de los rayos cósmicos.
Dirección
ALVAREZ POL, HECTOR (Tutoría)
ALVAREZ POL, HECTOR (Tutoría)
Tribunal
Varela Cabo, Luis Miguel (Presidente/a)
PARAJO VIEITO, JUAN JOSE (Secretario/a)
ARMESTO PEREZ, NESTOR (Vocal)
Varela Cabo, Luis Miguel (Presidente/a)
PARAJO VIEITO, JUAN JOSE (Secretario/a)
ARMESTO PEREZ, NESTOR (Vocal)
Óptica adaptativa en astronomía
Autoría
P.P.L.
Grado en Física
P.P.L.
Grado en Física
Fecha de la defensa
18.07.2024 09:30
18.07.2024 09:30
Resumen
Este trabajo se centra en la óptica adaptativa en astronomía, una tecnología que mejora la calidad de las imágenes astronómicas mediante la corrección en tiempo real de las distorsiones atmosféricas utilizando sensores de frente de onda y espejos deformables. Se discuten en detalle los principios de la óptica adaptativa, incluyendo diversas técnicas para medir aberraciones. Se explora la implementación de estrellas guía láser para extender el rango de cielo observable. Además, el trabajo también destaca otras aplicaciones de la óptica adaptativa.
Este trabajo se centra en la óptica adaptativa en astronomía, una tecnología que mejora la calidad de las imágenes astronómicas mediante la corrección en tiempo real de las distorsiones atmosféricas utilizando sensores de frente de onda y espejos deformables. Se discuten en detalle los principios de la óptica adaptativa, incluyendo diversas técnicas para medir aberraciones. Se explora la implementación de estrellas guía láser para extender el rango de cielo observable. Además, el trabajo también destaca otras aplicaciones de la óptica adaptativa.
Dirección
DE LA FUENTE CARBALLO, RAUL (Tutoría)
DE LA FUENTE CARBALLO, RAUL (Tutoría)
Tribunal
VAZQUEZ REGUEIRO, PABLO (Presidente/a)
ALEJO ALONSO, AARON JOSE (Secretario/a)
DEL PINO GONZALEZ DE LA HIGUERA, PABLO ALFONSO (Vocal)
VAZQUEZ REGUEIRO, PABLO (Presidente/a)
ALEJO ALONSO, AARON JOSE (Secretario/a)
DEL PINO GONZALEZ DE LA HIGUERA, PABLO ALFONSO (Vocal)
Sumas de cuadrados y formas modulares
Autoría
J.C.R.G.
Doble Grado en Matemáticas y en Física
J.C.R.G.
Doble Grado en Matemáticas y en Física
Fecha de la defensa
11.09.2024 16:45
11.09.2024 16:45
Resumen
El objetivo de este Trabajo Fin de Grado es responder a algunas de las preguntas clásicas de la teoría de números, como qué enteros positivos se pueden escribir como la suma de dos cuadrados o si todo entero positivo se puede expresar como la suma de cuatro cuadrados. Estas preguntas se afrontan desde el punto de vista del análisis complejo utilizando la teoría de formas modulares. Estas son funciones definidas en el semiplano superior que admiten diferentes simetrías. En concreto, se emplea la función theta de Jacobi. Primero, se introducen definiciones que resultan de interés para la comprensión de los argumentos posteriores y una serie de resultados que se van a utilizar en las demostraciones presentadas al dar respuesta a las cuestiones. Luego, se define la función theta de Jacobi y se recogen algunas propiedades de esta que serán de interés en el desarrollo de las respuestas a las preguntas. A continuación, se desarrollan las demostraciones de los teoremas de los dos, los cuatro y los ocho cuadrados de acuerdo con los enunciados propuestos por Jacobi, empleando la teoría de formas modulares y la función theta de Jacobi para probar la equivalencia de las propiedades estructurales de esta última con las de otras funciones definidas para demostrar los teoremas. Además, se presenta una idea de la demostración del teorema de los tres cuadrados, cuyo tratamiento es más complejo.
El objetivo de este Trabajo Fin de Grado es responder a algunas de las preguntas clásicas de la teoría de números, como qué enteros positivos se pueden escribir como la suma de dos cuadrados o si todo entero positivo se puede expresar como la suma de cuatro cuadrados. Estas preguntas se afrontan desde el punto de vista del análisis complejo utilizando la teoría de formas modulares. Estas son funciones definidas en el semiplano superior que admiten diferentes simetrías. En concreto, se emplea la función theta de Jacobi. Primero, se introducen definiciones que resultan de interés para la comprensión de los argumentos posteriores y una serie de resultados que se van a utilizar en las demostraciones presentadas al dar respuesta a las cuestiones. Luego, se define la función theta de Jacobi y se recogen algunas propiedades de esta que serán de interés en el desarrollo de las respuestas a las preguntas. A continuación, se desarrollan las demostraciones de los teoremas de los dos, los cuatro y los ocho cuadrados de acuerdo con los enunciados propuestos por Jacobi, empleando la teoría de formas modulares y la función theta de Jacobi para probar la equivalencia de las propiedades estructurales de esta última con las de otras funciones definidas para demostrar los teoremas. Además, se presenta una idea de la demostración del teorema de los tres cuadrados, cuyo tratamiento es más complejo.
Dirección
Cao Labora, Daniel (Tutoría)
RIVERO SALGADO, OSCAR Cotutoría
Cao Labora, Daniel (Tutoría)
RIVERO SALGADO, OSCAR Cotutoría
Tribunal
VIAÑO REY, JUAN MANUEL (Presidente/a)
Rodríguez López, Jorge (Secretario/a)
CARBALLES VAZQUEZ, JOSE MANUEL (Vocal)
VIAÑO REY, JUAN MANUEL (Presidente/a)
Rodríguez López, Jorge (Secretario/a)
CARBALLES VAZQUEZ, JOSE MANUEL (Vocal)
Relación entre estructura y propiedades de nanomateriales para aplicaciones biomédicas: Biosensado
Autoría
J.C.R.G.
Doble Grado en Matemáticas y en Física
J.C.R.G.
Doble Grado en Matemáticas y en Física
Fecha de la defensa
18.07.2024 09:00
18.07.2024 09:00
Resumen
El objetivo de este Trabajo Fin de Grado es hacer una revisión del estado del arte de las nanopartículas metálicas como sistemas biosensores. Estas se pueden sintetizar por la ruptura de estructuras de mayor escala (enfoque top-down) o por el ensamblaje de átomos y moléculas individuales (bottom-up). Se explican de forma general algunas de las posibles formas de crear nanopartículas. Se presentan las propiedades ópticas de las nanopartículas metálicas que les dan interés en el biosensado, destacando la resonancia de plasmón superficial, que genera un campo electromagnético alrededor de la partícula al ser irradiada por luz. La dispersión Raman de superficie mejorada es una técnica de espectroscopía que amplifica el campo generado por el plasmón para permitir la detección de bajas concentraciones de analitos. Esto se debe a que la plasmónica de las nanopartículas de oro amplifica la señal Raman del analito adsorbido sobre ella y esta señal es característica de cada molécula y permite su identificación. Otra técnica de biosensado es la colorimetría, que permite identificar moléculas por el cambio en el color de la solución en la que se encuentran al enlazarse con las nanopartículas de oro y agruparse. Finalmente, se emplea COMSOL Multiphysics para simular el comportamiento del campo eléctrico alrededor de nanopartículas de oro de distintas morfologías, además de observar la amplificación del campo eléctrico en los huecos entre varias nanopartículas de la misma geometría para distintos valores del gap.
El objetivo de este Trabajo Fin de Grado es hacer una revisión del estado del arte de las nanopartículas metálicas como sistemas biosensores. Estas se pueden sintetizar por la ruptura de estructuras de mayor escala (enfoque top-down) o por el ensamblaje de átomos y moléculas individuales (bottom-up). Se explican de forma general algunas de las posibles formas de crear nanopartículas. Se presentan las propiedades ópticas de las nanopartículas metálicas que les dan interés en el biosensado, destacando la resonancia de plasmón superficial, que genera un campo electromagnético alrededor de la partícula al ser irradiada por luz. La dispersión Raman de superficie mejorada es una técnica de espectroscopía que amplifica el campo generado por el plasmón para permitir la detección de bajas concentraciones de analitos. Esto se debe a que la plasmónica de las nanopartículas de oro amplifica la señal Raman del analito adsorbido sobre ella y esta señal es característica de cada molécula y permite su identificación. Otra técnica de biosensado es la colorimetría, que permite identificar moléculas por el cambio en el color de la solución en la que se encuentran al enlazarse con las nanopartículas de oro y agruparse. Finalmente, se emplea COMSOL Multiphysics para simular el comportamiento del campo eléctrico alrededor de nanopartículas de oro de distintas morfologías, además de observar la amplificación del campo eléctrico en los huecos entre varias nanopartículas de la misma geometría para distintos valores del gap.
Dirección
TABOADA ANTELO, PABLO (Tutoría)
TABOADA ANTELO, PABLO (Tutoría)
Tribunal
Varela Cabo, Luis Miguel (Presidente/a)
PARAJO VIEITO, JUAN JOSE (Secretario/a)
ARMESTO PEREZ, NESTOR (Vocal)
Varela Cabo, Luis Miguel (Presidente/a)
PARAJO VIEITO, JUAN JOSE (Secretario/a)
ARMESTO PEREZ, NESTOR (Vocal)
Optimización basada en la evolución natural: Explorando Algoritmos Bioinspirados
Autoría
S.F.N.
Grado en Física
S.F.N.
Grado en Física
Fecha de la defensa
18.07.2024 09:30
18.07.2024 09:30
Resumen
Este Trabajo de Fin de Grado aborda la aplicación de algoritmos bioinspirados, basados en la evolución biológica o el comportamiento de ciertas especies, como herramienta en la resolución de problemas optimización. Se buscará la optimización de la producción de biomasa y lípidos en un fotobiorreactor de ''Chlorella vulgaris''. El objetivo principal de la investigación será comparar y evaluar la eficiencia de los diferentes tipos de algoritmos bioinspirados dentro de este contexto particular. Esta evaluación permitirá identificar el algoritmo más adecuado y eficiente para optimizar el rendimiento del fotobiorreactor. El trabajo refleja el avance de la biotecnología, al demostrar cómo los métodos de computación inspirados en la naturaleza pueden aplicarse para mejorar la eficiencia de procesos industriales.
Este Trabajo de Fin de Grado aborda la aplicación de algoritmos bioinspirados, basados en la evolución biológica o el comportamiento de ciertas especies, como herramienta en la resolución de problemas optimización. Se buscará la optimización de la producción de biomasa y lípidos en un fotobiorreactor de ''Chlorella vulgaris''. El objetivo principal de la investigación será comparar y evaluar la eficiencia de los diferentes tipos de algoritmos bioinspirados dentro de este contexto particular. Esta evaluación permitirá identificar el algoritmo más adecuado y eficiente para optimizar el rendimiento del fotobiorreactor. El trabajo refleja el avance de la biotecnología, al demostrar cómo los métodos de computación inspirados en la naturaleza pueden aplicarse para mejorar la eficiencia de procesos industriales.
Dirección
RUSO VEIRAS, JUAN MANUEL (Tutoría)
RUSO VEIRAS, JUAN MANUEL (Tutoría)
Tribunal
SALGADO CARBALLO, JOSEFA (Presidente/a)
Montes Campos, Hadrián (Secretario/a)
SANCHEZ DE SANTOS, JOSE MANUEL (Vocal)
SALGADO CARBALLO, JOSEFA (Presidente/a)
Montes Campos, Hadrián (Secretario/a)
SANCHEZ DE SANTOS, JOSE MANUEL (Vocal)
Efecto radiobiológico de las incertidumbres de la tasa de dosis en la modelización de la respuesta tumoral en radioterapia metabólica
Autoría
A.B.R.
Grado en Física
A.B.R.
Grado en Física
Fecha de la defensa
20.02.2024 17:00
20.02.2024 17:00
Resumen
La radioterapia metabólica (MRT) es un tipo de tratamiento utilizado en medicina nuclear que consiste en la administración de fármacos radioactivos (radiofármacos) en el organismo del paciente que se depositan preferentemente en el tumor, irrandiándolo cuando decaen. La MRT presenta un gran potencial clínico, pero también importantes limitaciones de cara a su pleno desarrollo: en particular, la dificultad de determinar con precisión la dosis y la tasa de dosis recibida por el tumor (fruto de la biocinética de los fármacos en el organismo) impide hacer una planificación individualizada basada en estudios dosis-efecto. En el presente trabajo se estudiará como la incertidumbre de la tasa de dosis influye en la probabilidad de control tumoral (TCP). Se analizará la dependencia de la incertidumbre de la TCP con el tiempo medio de reparación del daño subletal, el cociente alfa/beta y la vida media física del isótopo utilizado.
La radioterapia metabólica (MRT) es un tipo de tratamiento utilizado en medicina nuclear que consiste en la administración de fármacos radioactivos (radiofármacos) en el organismo del paciente que se depositan preferentemente en el tumor, irrandiándolo cuando decaen. La MRT presenta un gran potencial clínico, pero también importantes limitaciones de cara a su pleno desarrollo: en particular, la dificultad de determinar con precisión la dosis y la tasa de dosis recibida por el tumor (fruto de la biocinética de los fármacos en el organismo) impide hacer una planificación individualizada basada en estudios dosis-efecto. En el presente trabajo se estudiará como la incertidumbre de la tasa de dosis influye en la probabilidad de control tumoral (TCP). Se analizará la dependencia de la incertidumbre de la TCP con el tiempo medio de reparación del daño subletal, el cociente alfa/beta y la vida media física del isótopo utilizado.
Dirección
GOMEZ RODRIGUEZ, FAUSTINO (Tutoría)
Pardo Montero, Juan Cotutoría
GOMEZ RODRIGUEZ, FAUSTINO (Tutoría)
Pardo Montero, Juan Cotutoría
Tribunal
PARENTE BERMUDEZ, GONZALO (Presidente/a)
VAZQUEZ SIERRA, CARLOS (Secretario/a)
MONTERO ORILLE, CARLOS (Vocal)
PARENTE BERMUDEZ, GONZALO (Presidente/a)
VAZQUEZ SIERRA, CARLOS (Secretario/a)
MONTERO ORILLE, CARLOS (Vocal)
Diagnóstico precoz de Enfermedad de Alzheimer mediante cuantificación PET
Autoría
L.M.R.
Grado en Física
L.M.R.
Grado en Física
Fecha de la defensa
19.07.2024 09:30
19.07.2024 09:30
Resumen
Con la llegada de nuevas terapias modificadoras de la enfermedad para el Alzheimer (EA), surge una creciente necesidad de un diagnóstico preciso y temprano de este trastorno neurodegenerativo. En este contexto, la Tomografía por Emisión de Positrones (PET) juega un papel central ya que permite la detección in vivo del rasgo neuropatológico característico de la enfermedad: la presencia de placas de beta-amiloide. Sin embargo, el análisis de estas imágenes no es trivial y requiere de modelos estadísticos avanzados para comprender las implicaciones a largo plazo de la acumulación de amiloide. En este trabajo, nos centramos en investigar el curso temporal de la acumulación de la proteína amiloide en la EA, desde las etapas asintomáticas hasta las etapas de demencia de la enfermedad. Para ello, utilizamos datos de imágenes PET de voluntarios en diferentes etapas de la EA y aplicamos diversas herramientas matemáticas que nos permitirán reconstruir la evolución temporal de los agregados proteicos anormales a lo largo del tiempo.
Con la llegada de nuevas terapias modificadoras de la enfermedad para el Alzheimer (EA), surge una creciente necesidad de un diagnóstico preciso y temprano de este trastorno neurodegenerativo. En este contexto, la Tomografía por Emisión de Positrones (PET) juega un papel central ya que permite la detección in vivo del rasgo neuropatológico característico de la enfermedad: la presencia de placas de beta-amiloide. Sin embargo, el análisis de estas imágenes no es trivial y requiere de modelos estadísticos avanzados para comprender las implicaciones a largo plazo de la acumulación de amiloide. En este trabajo, nos centramos en investigar el curso temporal de la acumulación de la proteína amiloide en la EA, desde las etapas asintomáticas hasta las etapas de demencia de la enfermedad. Para ello, utilizamos datos de imágenes PET de voluntarios en diferentes etapas de la EA y aplicamos diversas herramientas matemáticas que nos permitirán reconstruir la evolución temporal de los agregados proteicos anormales a lo largo del tiempo.
Dirección
GOMEZ RODRIGUEZ, FAUSTINO (Tutoría)
Aguiar Fernández, Pablo Cotutoría
GOMEZ RODRIGUEZ, FAUSTINO (Tutoría)
Aguiar Fernández, Pablo Cotutoría
Tribunal
SALGADO CARBALLO, JOSEFA (Presidente/a)
Montes Campos, Hadrián (Secretario/a)
SANCHEZ DE SANTOS, JOSE MANUEL (Vocal)
SALGADO CARBALLO, JOSEFA (Presidente/a)
Montes Campos, Hadrián (Secretario/a)
SANCHEZ DE SANTOS, JOSE MANUEL (Vocal)
Identificación de partículas con 'machine learning' en el experimento WCTE
Autoría
M.F.B.
Grado en Física
M.F.B.
Grado en Física
Fecha de la defensa
18.07.2024 09:30
18.07.2024 09:30
Resumen
WatChMaL (Water Cherenkov Machine Learning) es una plataforma diseñada para facilitar el entrenamiento y evaluación de modelos de Machine Learning en la detección de partículas en experimentos con detectores Cherenkov de agua. Su estructura incluye directorios específicos como 'analysis' para herramientas de análisis, 'watchmal' para el código fuente y 'config' para los archivos de configuración. El modelo se basa en una red neuronal profunda con capas de convolución para la extracción de características, y capas densamente conectadas para la clasificación de partículas, las cuales son distintas en función de la estructura ResNet que se desee aplicar (ResNet-18 o ResNet-34). Durante el entrenamiento, se procesaron 100 mil y 1 millón de eventos simulados generados a partir de una simulación de Monte Carlo. Se realizó un análisis de las posiciones espaciales y las direcciones de las partículas para entender su distribución en el detector. Los resultados obtenidos de 100 mil eventos para ResNet-18 mejoraron en ResNet-34 pero fueron insuficientes, indicando un rendimiento no satisfactorio para la clasificación entre electrones y rayos gamma. Un aumento de las épocas de entrenamiento derivó en un sobreajuste de los datos de entrenamiento, mientras que un aumento del número de eventos a 1 millón aportó resultados aceptables, indicando un rendimiento apto para la realización de predicciones por parte del modelo.
WatChMaL (Water Cherenkov Machine Learning) es una plataforma diseñada para facilitar el entrenamiento y evaluación de modelos de Machine Learning en la detección de partículas en experimentos con detectores Cherenkov de agua. Su estructura incluye directorios específicos como 'analysis' para herramientas de análisis, 'watchmal' para el código fuente y 'config' para los archivos de configuración. El modelo se basa en una red neuronal profunda con capas de convolución para la extracción de características, y capas densamente conectadas para la clasificación de partículas, las cuales son distintas en función de la estructura ResNet que se desee aplicar (ResNet-18 o ResNet-34). Durante el entrenamiento, se procesaron 100 mil y 1 millón de eventos simulados generados a partir de una simulación de Monte Carlo. Se realizó un análisis de las posiciones espaciales y las direcciones de las partículas para entender su distribución en el detector. Los resultados obtenidos de 100 mil eventos para ResNet-18 mejoraron en ResNet-34 pero fueron insuficientes, indicando un rendimiento no satisfactorio para la clasificación entre electrones y rayos gamma. Un aumento de las épocas de entrenamiento derivó en un sobreajuste de los datos de entrenamiento, mientras que un aumento del número de eventos a 1 millón aportó resultados aceptables, indicando un rendimiento apto para la realización de predicciones por parte del modelo.
Dirección
HERNANDO MORATA, JOSE ANGEL (Tutoría)
RENNER , JOSHUA EDWARD Cotutoría
HERNANDO MORATA, JOSE ANGEL (Tutoría)
RENNER , JOSHUA EDWARD Cotutoría
Tribunal
ALVAREZ MUÑIZ, JAIME (Presidente/a)
BELIN , SAMUEL JULES (Secretario/a)
CARBALLEIRA ROMERO, CARLOS (Vocal)
ALVAREZ MUÑIZ, JAIME (Presidente/a)
BELIN , SAMUEL JULES (Secretario/a)
CARBALLEIRA ROMERO, CARLOS (Vocal)
Caracterización computacional de pseudo-líquidos iónicos para transporte protónico.
Autoría
G.D.S.
Grado en Física
G.D.S.
Grado en Física
Fecha de la defensa
18.07.2024 09:30
18.07.2024 09:30
Resumen
En el presente Trabajo de Fin de Grado se realiza una caracterización computacional de una mezcla de metil-imidazolio (HMIM) con acetato (ACET). Cuando ambas especies reaccionan, el protón del HMIM puede transferirse a la molécula de MIM, dando lugar a metil-imidazol (MIM) y ácido acético (CH3-COOH). En la práctica, supondremos que esto da lugar a una mezcla de MIM y acetato de HMIM, lo que se conoce como pseudo-liquido iónico. Recientemente, Watanabe et al. han reportado mecanismos de transporte protónico en estos compuestos. Previamente, introducimos la noción de líquido iónico (IL), su importancia y subclases, así como el concepto de pseudo-líquido iónico prótico (pPIL). Posteriormente, presentamos la metodología empleada, seguida de una discusión de las simulaciones realizadas y los resultados obtenidos, para acabar con una pequeña sección de conclusiones.
En el presente Trabajo de Fin de Grado se realiza una caracterización computacional de una mezcla de metil-imidazolio (HMIM) con acetato (ACET). Cuando ambas especies reaccionan, el protón del HMIM puede transferirse a la molécula de MIM, dando lugar a metil-imidazol (MIM) y ácido acético (CH3-COOH). En la práctica, supondremos que esto da lugar a una mezcla de MIM y acetato de HMIM, lo que se conoce como pseudo-liquido iónico. Recientemente, Watanabe et al. han reportado mecanismos de transporte protónico en estos compuestos. Previamente, introducimos la noción de líquido iónico (IL), su importancia y subclases, así como el concepto de pseudo-líquido iónico prótico (pPIL). Posteriormente, presentamos la metodología empleada, seguida de una discusión de las simulaciones realizadas y los resultados obtenidos, para acabar con una pequeña sección de conclusiones.
Dirección
Montes Campos, Hadrián (Tutoría)
Varela Cabo, Luis Miguel Cotutoría
Montes Campos, Hadrián (Tutoría)
Varela Cabo, Luis Miguel Cotutoría
Tribunal
MORENO DE LAS CUEVAS, VICENTE (Presidente/a)
Liñeira del Río, José Manuel (Secretario/a)
TORRON CASAL, CAROLINA (Vocal)
MORENO DE LAS CUEVAS, VICENTE (Presidente/a)
Liñeira del Río, José Manuel (Secretario/a)
TORRON CASAL, CAROLINA (Vocal)
Modelos de crecimiento tumoral bajo radioterapia fraccionada
Autoría
R.R.L.
Grado en Física
R.R.L.
Grado en Física
Fecha de la defensa
19.07.2024 10:00
19.07.2024 10:00
Resumen
En este trabajo se estudia el crecimiento tumoral desde la óptica de la dinámica no lineal de las estructuras espacio temporales. Para ello, se han utilizado modelos matemáticos, especialmente el modelo exponencial ligeramente mejorado, que describe el crecimiento de un tumor, y el modelo LQ, que modeliza la muerte de las células por la aplicación de radioterapia. En el estudio temporal, se implementa una dinámica poblacional que establece una competición entre dos especies, las células sanas y las cancerígenas y, mediante el desarrollo de códigos de Python propios, se obtienen representaciones gráficas claras que simulan diferentes esquemas de tratamiento y verifican la validez de los modelos utilizados. En la parte espacial, se utilizan métodos de la dinámica no lineal para simular el crecimiento de las células en el espacio, tanto para un tumor longitudinal como para uno superficial.
En este trabajo se estudia el crecimiento tumoral desde la óptica de la dinámica no lineal de las estructuras espacio temporales. Para ello, se han utilizado modelos matemáticos, especialmente el modelo exponencial ligeramente mejorado, que describe el crecimiento de un tumor, y el modelo LQ, que modeliza la muerte de las células por la aplicación de radioterapia. En el estudio temporal, se implementa una dinámica poblacional que establece una competición entre dos especies, las células sanas y las cancerígenas y, mediante el desarrollo de códigos de Python propios, se obtienen representaciones gráficas claras que simulan diferentes esquemas de tratamiento y verifican la validez de los modelos utilizados. En la parte espacial, se utilizan métodos de la dinámica no lineal para simular el crecimiento de las células en el espacio, tanto para un tumor longitudinal como para uno superficial.
Dirección
Pérez Muñuzuri, Alberto (Tutoría)
Guiu Souto, Jacobo Cotutoría
Pérez Muñuzuri, Alberto (Tutoría)
Guiu Souto, Jacobo Cotutoría
Tribunal
ADEVA ANDANY, BERNARDO (Presidente/a)
IGLESIAS REY, RAMON (Secretario/a)
ADAM , CHRISTOPH (Vocal)
ADEVA ANDANY, BERNARDO (Presidente/a)
IGLESIAS REY, RAMON (Secretario/a)
ADAM , CHRISTOPH (Vocal)