Academic literature on the topic 'Física en estat sòlid'

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Journal articles on the topic "Física en estat sòlid"

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Kaplanoglou, Marianthi. "“Stachtopouta” and “Nifitsa”: spinning tales in relation with feminine productivity and dowry practices of modern Greece." Estudis de Literatura Oral Popular / Studies in Oral Folk Literature, no. 4 (December 17, 2015): 63. http://dx.doi.org/10.17345/elop201563-79.

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Abstract:
Stachtopouta (ATU 510A), una de les rondalles més populars de la tradició folklòrica grega, ha rebut recentment molta atenció des dels enfocaments pioners i innovadors d’estudiosos grecs i estrangers com ara D. Loukatos, Photeini P. Bourboulis, Nicole Belmont, Anna Angelopoulos, Margarita Xanthakou i Aigli Brouskou. Emmanouela Katrinaki, en el seu propi anàlisi de la versió grega de la Ventafocs, no només resumeix els enfocaments psicoanalítics existents basats en el rar element del matricidi de la rondalla grega sinó que també la col·loca en el marc d’altres rondalles en què apareix el tema del canibalisme imaginari. Un altre marc teòric sòlid ha estat proporcionat per Francisco Vaz da Silva en una sèrie d’articles sobre les versions europees (inclosa la grega) basat en el concepte dels allomotifs, les seves equivalències simbòliques i la seva comparació amb els costums populars correlacionats. Nifitsa, d’altra banda, un dels animals més comuns de la fauna grega, és l’heroïna d’una història de creences igualment ben coneguda, però menys estudiada. Encara que pertanyen a gèneres narratius diferents, la rondalla i la llegenda, respectivament, aquestes dues històries s’articulen entorn d’un mateix tema, l’activitat de filar. A través de l’estudi de l’apropiació narrativa d’aquest tema, aquest treball intenta establir les afinitats i les diferències entre les variants d’aquestes històries, tenint en compte la importància del seu ancoratge geogràfic i social. En aquest marc, les qüestions relatives a la productivitat femenina i les pràctiques d’acumulació de dots en les comunitats gregues modernes semblen tenir un paper important en la variació folklòrica.
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Segura Meix, Míriam. "L’activitat física i l’esport als centres residencials d’acció educativa: El cas del CRAE “El Carrilet”." Universitas Tarraconensis. Revista de Ciències de l'Educació 1, no. 2 (December 30, 2013): 97. http://dx.doi.org/10.17345/ute.2013.2.575.

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Abstract:
Aquesta tesi neix arrel de les inquietuds sorgides després de tenir a l’escola infants que viuen en un centre residencial d’acció educativa. Tot i que sempre he estat vinculada amb infants i adolescents de CRAE’s, no va ser fins que van matricular-se a l’escola que em vaig adonar de les dificultats amb les que es trobaven alguns d’ells (problemes de conducta, dificultats d’integració, baixa autoestima, reticència per part d’alguns mestres...).
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Gras Casanovas, Maria Mercè. "L’escriptura en el Carmel Descalç femení: La província de Sant Josep de Catalunya (1588-1835)." SCRIPTA. Revista Internacional de Literatura i Cultura Medieval i Moderna 1, no. 1 (June 17, 2013): 302. http://dx.doi.org/10.7203/scripta.1.2587.

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Abstract:
Resum: Teresa de Jesús, la fundadora del Carmel descalç, fou una dona instruïda, voraç lectora i una prolífica escriptora en molt diversos registres. Les seves religioses gaudiren del seu magisteri espiritual, d’un sòlid model femení i d’un referent cultural de primera magnitud. Les descalces hispàniques en han deixat un valuós llegat textual que compta amb nombrosos estudis en el primers Carmels. El nostre propòsit és reseguir l’empremta escrita de les carmelites descalces a la província de Sant Josep de Catalunya durant l’edat moderna, molt menys coneguda que la de les seves germanes d’hàbit de Castella. La recerca en els arxius conventuals de les tereses catalanes ens ha permès fer una primera aproximació general als manuscrits de creació d’aquestes religioses, els que s’han conservat i aquells altres dels que se n’esmenta la pèrdua. Valent-nos, sempre que ha estat possible, de la seva pròpia veu, recollida en biografies i altres documents, hem mirat d’establir el nivel cultural de les dones de la clausura, i la funció i les circumstàncies de la producció de les diferents manifestacions de la seva escriptura.Paraules clau: Monges carmelites descalces, Cròniques, Biografies, Poesia, Escriptura espiritualAbstract: Teresa of Avila, the founder of Carmel barefoot woman, was educated, voracious reader and a prolific writer in many different registers. Their religious teachings of his spiritual enjoyed, a solid female model and a benchmark cultural haven. Barefoot in the Hispanic have left a valuable legacy that has numerous textual studies in the first El Carmel. Our purpose is reviewed the written mark of Discalced Carmelites in the Province of St. Joseph of Catalonia during the modern age, much less known than his sisters habit of Castile. The research in the archives of the Teresian convent Catalan has allowed us to make a first general approach to creating these religious manuscripts, which have been preserved and those of the loss is acknowledged. Availing ourselves, if possible, your own voice, and biographies contained in other documents, we tried to build the cultural level of the closure of women, and the role and the circumstances of the production of different manifestations of his writing.Keywords: Discalced carmelite nuns, Chronicle, Biography, Poetry, Spiritual writing
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Blanco Martínez, Rosa. "El mètode Pilates a l’educació física. Efectes d’un programa d’intervenció en la salut escolar: qualitat de vida, estat físic i actitud postural d’estudiants d’ESO a Cantàbria [The Pilates Method in Physical Education. School Health Intervention Programme." Apunts Educació Física i Esports, no. 131 (January 1, 2018): 108. http://dx.doi.org/10.5672/apunts.2014-0983.ca.(2018/1).131.08.

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Dissertations / Theses on the topic "Física en estat sòlid"

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Pineda, Soler Eloi. "Cinètica poblacional de processos de cristal·lització i recristal·lització." Doctoral thesis, Universitat Politècnica de Catalunya, 2002. http://hdl.handle.net/10803/6580.

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Abstract:
Els materials nanocristal·lins han esdevingut darrerament un dels camps de recerca més actius en l'àrea de la Ciència de Materials. Aquest tipus de materials, caracteritzats per la presència d'estructures organitzades de tamanys característics entre el nm i el mm, han mostrat en determinats casos noves propietats, a vegades sorprenents, diferents dels materials tradicionals de composicions similars. Una característica comuna d'aquests materials és que les propietats que poden resultar d'interès són dependents, de vegades críticament, de la grandària de les nanostructures. El present treball es centra en aquesta temàtica, dins d'un subgrup de materials nanoestructurats molt concret com són els obtinguts mitjançant transformacions sòlid-sòlid activades tèrmicament. Un exemple d'aquests materials són els vidres metàl·lics nanocristal·litzats mitjançant un tractament tèrmic.

Aquestes transformacions segueixen majoritàriament cinètiques de nucleació i creixement, el comportament cinètic de les quals és raonablement ben conegut des de la dècada de 1940 (models de Kolmogorov, Johnson & Mehl i Avrami, KJMA). L'objectiu fonamental del treball és generalitzar el model d'evolució microestructural PKJMA, desenvolupat anteriorment pel grup de recerca al que pertany l'autor, i oferir un esquema robust d'àmplia aplicabilitat. Aquest objectiu s'ha assolit, donant lloc a un sistema d'equacions contínues d'evolució per la distribució de grandària de gra, aplicable als materials nanocristal·lins obtinguts en condicions de laboratori. La validesa d'aquestes equacions s'ha comprovat amb la comparació amb simulacions cinètiques de creixement en condicions controlades.

Una segona part del treball es centre en l'estudi dels efectes d'una nucleació no aleatòria en aquestes transformacions. El fet que aquest fenòmen sol considerar-se present a la cristal·lització primària de vidres metàl·lics va augmentar l'interès sobre el tema, i conduí, primer, a simular cinèticament aquest fenòmen i, després, a buscar un model adequat per descriure les desviacions observades respecte la cinètica KJMA. La construcció d'aquest model és el pas previ per l'extensió del model d'evolució microestructural a aquests sistemes.
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Mata, Burgarolas Marta. "Continuum analysis of sharp indentation experiments in metallic materials: theory and finite element simulations." Doctoral thesis, Universitat Politècnica de Catalunya, 2004. http://hdl.handle.net/10803/6042.

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Abstract:
Aquesta tesi proporciona un marc per l'anàlisi dels experiments d'indentació. En primer lloc, s'estén el concepte dels règims de deformació al contacte a materials metàl·lics que presenten efectes d'enduriment per deformació. El principal resultat d'aquests estudis es el desenvolupament d'un mapa de modes de deformació en indentació que permet predir el règim de deformació actiu per donada una combinació de propietats mecàniques del material indentat. El mapa està construït a base de simulacions per elements finits en un gran nombre de sòlids, fonamentant-nos en les característiques del flux plàstic i la forma de la zona plàstica que presenten diferents metalls deformats segons un mode elasto-plàstic o un de completament plàstic. S'han obtingut dues correlacions generals entre els valors de duresa i la magnitud d'apilament o enfonsament que s'ha desenvolupat al voltant de l'empremta d'indentació, i les propietats mecàniques uniaxials. Aquestes correlacions són el centre d'una nova metodologia per extreure les propietats mecàniques a partir de mesures directes de la topografia de l'empremta i la corba de càrrega (P) - profunditat de penetració (hs) d'un assaig d'indentació instrumentada. A la part final de la tesi es presenta un marc general per a l'anàlisi de la influencia de la fricció que existeix entre material i indentador. Aquest coneixement ens permetrà estendre la metodologia a contactes amb fricció. Finalment, s'analitza detalladament l'analogia entre els experiments d'indentació i el problema de l'expansió d'una cavitat esfèrica. Primer es solucionen les equacions del problema de l'inflat d'una cavitat esfèrica en un sòlid que presenta enduriment per deformació. Les simulacions per elements finits permeten elaborar una analogia entre els paràmetres que regeixen el contacte i els de l'expansió de la cavitat esfèrica. Un dels resultats més immediats és el desenvolupament d'una nova formulació que permet avaluar la mida de la zona plàstica en experiments d'indentació punxeguda en materials metàl·lics.
This thesis provides a sound physical rationale to the analysis of indentation experiments. First, it extends the concept of the contact deformation regimes to metallic materials exhibiting strain hardening effects. The main outcome along these lines is the development of a contact deformation map, which predicts the active contact regime for a given combination of mechanical properties of the indented material. The map is based upon extensive finite element simulations elucidating the fundamental features of the plastic flow patterns and plastic zone shape in metals deforming within the elasto-plastic and the fully plastic contact regimes. General relations are then found between hardness and the amount of material pileup and sinking-in developing at the contact boundary with uniaxial mechanical properties. These relations are central in devising a novel methodology for mechanical property extraction based on direct assessments of the imprint's topography and instrumented indentation applied load (P) penetration depth (hs) curves. The final part of the thesis presents a general framework to the analysis of frictional effects between indenter and material. This knowledge allows one to extend the aforementioned methodology in dealing with frictional contacts. Finally, a detailed analysis is made on the analogy between indentation experiments and the problem of the expansion of a spherical cavity. Closed-form solutions for the expansion of the cavity in strain hardening solids are first derived. The finite element simulations provide a strict parametrical analogy between contact variables and those from expanding cavity formulations. The main outcome of this analysis is the development of new formulations which evaluate the plastic zone size in sharp indentation experiments of strain hardening metallic materials.
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Juy, Aguirre Alberto. "Influencia de las tensiones residuales de mecanizado en las propiedades mecánicas de Y-TZP." Doctoral thesis, Universitat Politècnica de Catalunya, 2004. http://hdl.handle.net/10803/6039.

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Abstract:
En esta tesis se han desarrollado microestructuras mediante tratamientos térmicos de 2,5Y-TZP, las cuales con la adición de tensiones residuales de mecanizado, experimentan un aumento de la resistencia y la tenacidad de fractura. La microestructura con mejores propiedades se obtuvo para la temperatura de 1650 C con un tiempo de permanencia de 40 minutos (40M), y está compuesta por granos tetragonales y granos compuestos por precipitados tetragonales y matriz de fase cúbica. El crecimiento del grano tetragonal produce el aumento de la transformabilidad y un consecuente incremento de la tenacidad. La resistencia a la fractura aumenta, pero si el grano tetragonal es mayor de 1 m disminuye ligeramente debido a que los defectos que originan la fractura aumentan más que la tenacidad.

Los procesos de mecanizado estudiados inducen tensiones residuales de compresión en la superficie, lo que ocasiona el aumento de la resistencia y la tenacidad de fractura. La transformación de fase de tetragonal a monoclínico sólo se produce durante el rectificado del material tratado durante 10 horas (mayor transformabilidad). El proceso de desbaste plano no ocasiona la transformación de la fase tetragonal en los materiales analizados, sin embargo produce la transformación de fase de monoclínico a tetragonal.

Las tensiones residuales de mecanizado aumentan la resistencia al daño por contacto, porque disminuye el daño cuasiplástico subsuperficial, y no se forma daño alrededor de la zona de contacto en las muestras ensayadas a fatiga de contacto.

Las tensiones residuales aumentan la resistencia al choque térmico. Los resultados demuestran que no se produce agrietamiento, ni transformación de fase bajo estas condiciones de ensayo. Las tensiones residuales no disminuyen durante el choque térmico, y se oponen a la propagación de la fisuras de indentación, manteniéndose además las propiedades mecánicas.
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Solsona, Mateos Pau. "Aliatges de magnesi-níquel per a l'emmagatzematge d'hidrogen en estat sòlid. Síntesi i caracterització." Doctoral thesis, Universitat Autònoma de Barcelona, 2006. http://hdl.handle.net/10803/3379.

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Abstract:
El magnesio se presenta como uno de los materiales más prometedores para el almacenaje de hidrógeno en estado sólido. Las propiedades a destacar del magnesio son el alto porcentaje de hidrógeno que puede contener (7,6% en peso de hidrógeno) y la alta densidad volumétrica del hidruro de magnesio. Los inconvenientes son la baja velocidad de difusión del hidrógeno dentro del magnesio y la alta temperatura de desorción (623K).
En este trabajo se han caracterizado estructuralmente, térmicamente y morfológicamente diferentes aleaciones basadas en la composición eutéctica del Mg-Mg2Ni y en la fase Mg2Ni producidas por solidificación rápida y por molienda mecánica tanto en atmósfera inerte como en atmósfera reactiva (hidrógeno). Así mismo se ha optimizado el proceso de molienda modificando diversos parámetros experimentales. Combinando el proceso de molienda con un posterior tratamiento térmico, se consigue aumentar hasta el 100% el porcentaje de fase Mg2Ni formada con un tamaño de cristal nanocristalino.
Se ha estudiado la influencia del tamaño de partícula en el proceso de desorción del hidrógeno, observándose que al reducir el tamaño se incrementa la cinética de la reacción. Experimentos realizados mediante la técnica PCT (presión-composición-temperatura) indican que las muestras con tamaño de partícula pequeño se hidrogenan en un 80% de su capacidad en un tiempo muy corto (30 segundos a 300ºC y 8bar).
Magnesium is one of the most promising materials for the solid state storage of hydrogen. Some of its properties are a high hydrogen content, as a MgH2 (7,6%wt) and a high volumetric density. Among the drawback are the slow diffusivity of hydrogen in magnesium and a high desorption temperature (623K).
In this work, Mg2Ni and Mg-Mg2Ni eutectic based alloys, were prepared by ball milling (BM) and reactive ball milling (RBM) in hydrogen atmosphere from elementary powders. The evolution of the microstructure and the thermal stability at different stages of the synthesis were studied. Also the milling parameters has been change and optimized in order to reduce the milling time. The combination of a heat treatment with the milling process increases up to a 100% of Mg2Ni the phase transformation sharing a nanocrystalline diffraction domain.
The influence of the particle size on hydrogen absorption/desorption has been studied and it was that samples with smaller particles size present a faster kinetics. Experiments undertaken using a PCT technique (pressure-composition-temperature) showed that the samples with small particle size reach an 80% hydrogenation in a relatively short time (30s at 573K an 8Bar).
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Escarré, i. Palou Jordi. "Tècniques de confinament òptic en cel·lules solars sobre substrat plàstic." Doctoral thesis, Universitat de Barcelona, 2008. http://hdl.handle.net/10803/1775.

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Abstract:
La fabricació de cèl·lules solars de silici cristal·lí utilitzant les tècniques habituals de la microelectrònica sobre oblea és una tecnologia madura que presenta, com a principal inconvenient, l'alt cost dels dispositius obtinguts. La tecnologia de silici en capa prima es presenta com una bona alternativa per tal de minimitzar el cost ja que utilitza de l'ordre d'un factor 1000 menys de silici, i permet dipositar els dispositius sobre substrats barats i flexibles mitjançant processos roll to roll de producció contínua.

Les cèl·lules solars de silici en capa prima presenten una zona d'absorció activa que sol estar entorn als 250 nm i a les 2 milimicres per el silici amorf (a-Si:H) i el microcristal·lí (mi-c-Si:H), respectivament. Aquests gruixos permeten una eficient col·lecció dels portadors però impossibiliten la completa absorció de la radiació solar de longitud d'ona superior als 650 nm. L'ús d'estructures reflectores combinades amb textures nanomètriques en les capes del dispositiu i/o al substrat s'utilitzen habitualment per tal de dispersar i confinar la llum dins les cèl·lules solars i reduir al màxim la quantitat de llum que s'escapa d'elles.
L'objectiu d'aquest treball ha estat obtenir substrats plàstics per ésser utilitzats en cèl·lules solars en capa prima, flexibles, de baix cost, amb una textura òptima de cara al confinament òptic de la llum dins el dispositiu i compatibles amb el dipòsit de silici de qualitat. Textures molt eficients de cara al confinament de la llum ja es troben desenvolupades sobre vidre. Aquestes textures es solen aconseguir mitjançant el dipòsit a alta temperatura de capes metàl·liques (Ag o Al) o de capes d'òxid transparent conductor (TCO). L'estratègia que s'ha seguit per assolir l'objectiu del treball no ha estat intentar reproduir aquestes capes sobre plàstics, degut a les limitacions tèrmiques d'aquests, sinó comprovar la viabilitat de copiar aquest tipus de textures sobre la superfície d'un polímer mitjançant litografia d'estampació en calent (HEL). En aquesta tècnica s'escalfa el polímer per sobre la seva temperatura de transició vítrea i es pressiona, durant un cert temps, contra un motlle per tal d'obtenir el negatiu d'aquesta superfície sobre el polímer.

El polinaftalat d'etilè (PEN) ha estat el polímer que s'ha decidit utilitzar en els tests d'estampació, i com a motlles s'han utilitzat superfícies amb textures aleatòries nanomètriques i micromètriques, així com també estructures regulars consistents en piràmides i línies. En aquest treball s'ha estudiat i comparat morfològica i òpticament les superfícies dels motlles i les mostres de PEN estampades que s'han obtingut utilitzant diferents condicions de temperatura, pressió i temps.

L'estudi morfològic de les textures aleatòries nanomètriques s'ha dut a terme mitjançant microscòpia de forces atòmiques (AFM) i les textures més grans s'han estudiat amb microscòpia òptica interferomètrica o microscòpia electrònica de rastreig. Dins aquesta part destaca el sistema que s'ha desenvolupat per comparar quantitativament la morfologia de les superfícies dels motlles i les mostres de PEN amb rugositat aleatòria i nanomètrica mitjançant imatges d'AFM. Aquest permet comparar estadísticament les dimensions verticals i laterals de la textura de les seves superfícies.

Els motlles i les mostres de PEN texturades s'han caracteritzat òpticament mesurant la quantitat de llum reflectida i dispersada en funció de l'angle amb una fina capa de plata sobre seu. Els resultats obtinguts s'han relacionat amb la morfologia de les mostres i s'ha intentat inferir l'efecte que aquestes textures tindrien en el confinament òptic de la llum dins les cèl·lules solars.

Per acabar s'ha presentat les respostes espectrals mesurades per cèl·lules solars dipositades sobre alguns dels substrats de PEN que s'han fabricat en aquest treball.
The crystalline silicon solar cells production by means of the usual microelectronic techniques is a mature technology which presents as a main drawback its high cost. The thin film silicon solar cells technology is appearing as a good alternative in order to decrease the cost of the devices because it uses 1000 times less silicon, and it allows the devices on cheap and flexible substrates using roll to roll techniques.
The aim of this work was to obtain cheap flexible plastic substrates compatible with the good quality silicon deposition process to be used in solar cells with and optimum roughness to increase the device current. Very efficient textures to optical confinement have already been developed on glass. These textures are usually obtained depositing metallic or transparent conducting oxides (TCO) layers at high temperatures. The growth of these layers on plastics is very difficult because of the high required temperature (~400 ºC). Thus, the strategy has been to transfer the textures on glass to the plastics foils by means of Hot Embossing Litography (HEL). In this technique, a master, the surface of which is to be transferred is put on the plastic. Next, the entirety is heated above the plastic glass temperature, what cause the polymer to soften, making it able to adopt the master surface when a force is applied to polymer-master set during a set time.
The plastic used in the stamping tests has been the polyethylene naphtalate (PEN). Several random nanometric and micrometric roughness together with regular textures have been used as masters. In this work, the surfaces of the textured PEN obtained with different stamping conditions and masters have been studied and compared morphological and optically.
Finally, amorphous silicon solar cells have been deposited on the best stamped PEN samples and the obtained current gains, in comparison with flat samples, have been analysed and related with the morphology of the substrates.
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Ballardo, Matos Cindy Vanessa. "Valorización de residuos sólidos orgánicos como sustrato para el crecimiento de Bacillus Thuringiensis mediante fermentación en estado sólido: aplicación a la fracción orgánica de residuos municipales para la producción de compost con efecto biopesticida." Doctoral thesis, Universitat Autònoma de Barcelona, 2016. http://hdl.handle.net/10803/399721.

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Abstract:
Ante la creciente producción de residuos a todos los niveles se ha investigado la posible utilización de estos como materia prima. Esta investigación persigue la valorización de residuos sólidos orgánicos como sustrato para el crecimiento de Bacillus thuringiensis utilizando la Fermentación en Estado Sólido (FES). El Bacillus thuringiensis es una bacteria empleada como agente de control biológico para el control selectivo de insectos plaga. El objetivo principal del trabajo ha sido determinar la factibilidad de utilizar residuos orgánicos sin pre-tratamiento previo a una escala piloto. Se trabajó en 4 fases principales: en la primera fase se utilizó el residuo de soja a escala laboratorio y en reactores de 10 L mediante la FES; en la segunda fase se utilizó la Fracción Orgánica de Residuos Municipales de la recogida selectiva (FORM) esterilizado y sin esterilizar, mediante la fermentación sumergida (FmS); en la tercera fase también se utilizó la FORM esterilizada y sin esterilizar mediante diferentes estrategias en fermentación en estado sólido (FES); y en la última fase se utilizaron residuos de fruta y verduras (asimilable a residuos de cocina) a escala real (400 L), en compostador casero. Además en la última fase se evaluó la toxicidad del compost para su utilización como enmienda orgánica en el suelo. Se he determinado la viabilidad del crecimiento en condiciones estériles a temperatura constante de 30°C y en FES del Bt, tanto en resid uo de soja como en FORM. Se ha demostrado la supervivencia del Bt en residuo de soja en FES a temperatura no controlada a escala de 4.5L y 10 L manteniéndose constante la población aún a temperaturas por encima de los 60°C. Por lo que a l a FORM se refiere, se han optimizado las condiciones de proceso hasta conseguir escalar a reactores de 10 L en producto de la FES higienizado donde el Bt creció en una estrategia de operación que permite desarrollar el proceso en semicontínuo. Aplicado a compostador doméstico, se consigue un producto final conteniendo Bt sin efectos tóxicos para el suelo. Además esta investigación da apertura al estudio y desarrollo de un compost con propiedades biopesticidas. Este es el primer trabajo desarrollado en este campo dentro del grupo de compostaje de la UAB y tendrá continuidad en el marco del proyecto europeo DECISIVE (H2020).
Given the growing generation of solid residues, several attempts have been made to exploit these residues as raw material for diverse applications. This study focuses on the valorization of solid organic residues of different characteristics as substrate for the growing of the strain Bacillus thuringiensis (Bt) through the solid state fermentation (SSF) process. Bt is a bacteria employed as biological pest control for the selective control of some insects. The aim of the study is the assessment of diverse process strategies in order to identify the feasibility of growing for the Bt at 0.5L, 4.5L, 10L and 400L with and without sterilization of the residues. Four main stages have been evaluated: First, using soy fiber residues at 0.5 and 10L scale. Second, by means of the organic fraction of municipal solid waste (OFMSW) through submerged fermentation (SmF). Third, working with different strategies the OFMSW through SSF, and finally, with the organic fraction of kitchen residues (KR) in a home composting system (400L), testing additionally, the toxicity of the final compost. It was found that Bt is able to grow properly when soy fiber residues and OFMSW were sterilized, working the SSF at constant temperature (30°C). Similarly, at non controlled temperature processes (4.5L and 10L), Bt survived even when temperatures reached values beyond 60°C, remaining the Bt concentration in a similar level than the initial one. Regarding OFMSW, SSF process has been optimized in a 10L scale. In this scenario a semi-continuous strategy allows Bt to grow in the solid medium, reaching a final hygienic compost material with a Bt load that gives the material biopesticide properties. In the case of the home composting system, the final product also contains a significant Bt population remaining a non-toxic material for the soil. It is remarkable that Bt has grown in solid medium, and there is no need for sterilization of the residues for achieving good results. Considering this, presented strategies are a first approach to obtain compost with biopesticides properties. This is the first project in this area, developed by the UAB composting research group. It will be further and deeply investigated in the framework of the European project DECISIVE (H2020).
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Abu, Yazid Noraziah. "Proteases from protein-rich waste: production by SSF, downstream, immobilisation onto nanoparticles and application on protein hydrolysis." Doctoral thesis, Universitat Autònoma de Barcelona, 2017. http://hdl.handle.net/10803/405257.

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Abstract:
El trabajo realizado en esta tesis se enmarca dentro de las principales líneas de investigación del grupo de compostaje (GICOM), por una parte, en la valorización de residuos sólidos por medio de la fermentación en estado sólido (FES) para la obtención de productos de valor añadido en consoncia con el nuevo paradigma de considerar los residuos como materias primas y, en segundo lugar, en la utilización de nanomateriales para potenciar el uso de los productos obtenidos mediante FES. La primera parte se centra en el aprovechamiento de residuos sólidos para la producción de enzimas de interés, concretamente proteasas. Las enzimas se produjeron a partir de la FES de la mezcla de residuo de pelo vacuno procedente de la industria de curtidos y lodos procedentes del proceso de digestión anaerobia utilizado como cosubstrato e inóculo. Por una parte se ha demostrado la capacidad de producir proteasas y sus posibles aplicaciones en la propia industria, ya que se han obtenido buenos resultados en el proceso del depilado del cuero. Además, se ha establecido un esquema para el tratamiento posterior a la fermentación, incluida la reutilización de los residuos generados a lo largo del proceso de modo que se aproxime a un sistema de residuo cero. La segunda parte del trabajo consistió en una exploración preliminar para determinar cuáles son los soportes más eficientes para inmovilizar las proteasas producidas por FES de cara a su uso continuado y su mejor preservación. Se utilizaron proteasas obtenidas a partir de la FES de residuos ricos en nitrógeno, pelo vacuno utilizado en la primera parte del trabajo y residuo de soja de una industrial alimentaria. Se evaluó la aplicabilidad, reutilización, reproducibilidad y coste de los soportes para su uso en la inmovilización de dichas proteasas. La evaluación se efectuó con 10 materiales considerando su bio-compatibilidad con las proteasas: nanopartículas de oro (NpAu), perlas de quitosano (húmedas y secas), perlas de quitosano con nanopartículas de oro (Quitosan/Au), zeolitas funcionalizadas, resina aniónica A520, resina aniónica con nanopartículas de oro (A520/Au), nanopartículas de óxido de hierro (Fe3O4) y nanopartículas de óxido de titanio (TiO2). La eficiencia de la inmovilización se determinó a partir del rendimiento de inmovilización y la carga enzimática de cada soporte (U/mg). Las nanopartículas de óxido de hierro resultaron ser un soporte prometedor gracias a su bajo coste y a su fácil separación de forma magnética, aumentado así sus posibilidades de reutilización. En último lugar, tanto las proteasas obtenidas a partir de los residuos de pelo como las de residuo de soja se inmovilizaron para ser evaluadas en la hidrólisis de proteínas, cuya eficiencia se comparó con la de las enzimas libres en el medio. Se utilizaron substratos de diferente origen (animales y vegetales): caseína, albúmina de huevo y proteína de salvado de avena, observado un efecto diferente según el origen de la proteasa utilizada. Estos resultados se corroboraron con los aminoácidos liberados tras la hidrólisis de las proteínas. En términos globales, este estudio representa una investigación multidisciplinaria que abarca, por una parte, la gestión y valorización de residuos orgánicos mediante el proceso de fermentación en estado sólido, con la producción y recuperación del producto de interés, incluyendo la etapa de postratamiento y así como la aplicabilidad del producto. Además, la immbolización de las proteasas sobre nanopartículas de bajo coste se ha demostrado efectiva en la hidrólisis de proteinas tipo, consistuyendo una alternativa de bajo coste (tanto su producción como el soporte) a las técnicas actuales.
In line with the main research lines of Composting research group (GICOM), this thesis focuses on the valorisation of solid organic residues and the utilisation of nanomaterials. Thus the thesis mutually linked the studies by transforming the solid waste using solid state fermentation (SSF) into value-added products and the use of nanoparticles to enhance the use of products obtained from SSF. The first major part covers the valorisation of solid waste and transforms it into valuable product namely protease. The protease was produced through the fermentation of hair waste and anaerobically digested sludge (ADS) acting as co-substrate and inoculum. For industrial application, the protease produced from this work has shown a good result on dehairing of cowhides. This chapter not only demonstrated from the production of protease until application on industrial activity but also exhibited the downstream processing in SSF and reutilisation of the remaining residues after SSF which was a crucial thing to establish a zero discharge. The second major part consisted of a preliminary screening work intending to determine the most suitable support for immobilisation of proteases. Proteases produced from two different protein-rich solid wastes: hair waste and soy fibre residue. The work aimed to find the feasible, reusable, reproducible, and cost-effective supports or carrier to be exploited for protease immobilisation. There were 10 materials were assessed for their biocompatibility with the protein: gold nanoparticles (AuNps), chitosan beads (wet and dry), chitosan beads coupled with gold nanoparticles (chitosan/Au), functionalised zeolite particles, the anionic resin (A520), anionic resin coupled with gold nanoparticles (A520/Au), magnetic iron oxide (Fe3O4) nanoparticles (MNPs), titanium oxide nanoparticles (TiO2_A and TiO2_B). The immobilisation efficiency was monitored based on immobilisation yield (% IY) and enzyme loading per carrier (U/mg). Iron oxide nanoparticles were shown as a promising support thanks to its low-cost and easy separation by a magnetic force, thus increasing their possibilities of reuse. In the last part of the thesis, both of the proteases from hair waste and soy fibre residue were immobilised on the support and were tested for application in protein hydrolysis. The efficiency of immobilised enzymes was compared with the free enzymes during the protein hydrolysis. Not to mention, the use of the different type of proteases (animal and plant origin) also was assessed during the protein hydrolysis of different type of protein (casein, egg white albumin, and oat bran protein isolate), since different protease produce different effect towards certain substrates. The amino acids released after hydrolysis reaction were well balanced with the degree of hydrolysis according to each protein substrates. Overall, the study represented a multidisciplinary research field spanning waste management using solid state fermentation including the downstream processing and its application. In addition, the immobilisation of proteases on low-cost nanoparticles has been shown to be effective in the hydrolysis of proteins, being a low-cost alternative (both production and support) to actual techniques.
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Jiménez, Peñalver Pedro. "Sophorolipids production by solid-state fermentation: from lab-scale to pilot plant." Doctoral thesis, Universitat Autònoma de Barcelona, 2017. http://hdl.handle.net/10803/458652.

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Abstract:
En aquest treball es proposa una tecnologia alternativa per a la producció de soforolípids (SLs), un tipus de biosurfactant, presentats com a alternativa als surfactants produïts químicament degut a la seva major eficiència i millor perfil mediambiental. En aquest treball s'han dut a terme dues estratègies per a millorar la relació de cost-eficiència dels SLs respecte als surfactants produïts químicament, que és el que determina la seva viabilitat econòmica. Ambdues estratègies estan basades en la producció de SLs mitjançant la fermentació en estat sòlid. La primera estratègia va consistir en el ús d’un residu de winterització (RW) amb l'objectiu de disminuir el preu dels substrats i, per tant, el cost final de producció dels SLs. Es va utilitzar melassa de sucre com a co-substrat i palla de blat com a suport inert. El procés va ser optimitzat en base al rati de substrats, la velocitat d’aeració i a la mida de l’inòcul a escala de 100-g, obtenint-se un rendiment de 0.261 g per g de substrat al dia 10. El procés optimitzat, va ser escalat satisfactòriament a un bioreactor de llit fix de 40-L, però posteriorment, es van observar problemes associats amb l'eliminació de calor durant l'escalat a un bioreactor de 100-L amb barreja intermitent. L'estructura química i les propietats interfacials de la barreja natural del SLs produït a partir del RW es va estudiar durant una estança al Rensselaer Polytechnic Institute (NY, USA). La segona estratègia consistí en l'ús de àcid esteàric (C18:0) per a l'obtenció de SLs amb una estructura específica que millori les propietats fisicoquímiques de la barreja natural de SLs i, per tant, la seva eficiència. Es va utilitzar melassa de sucre com a co-substrat i escuma de poliuretà com a suport inert. L'efecte de la densitat de l'escuma de poliuretà i la capacitat de retenció hídrica van ser avaluades i el procés va ser optimitzat en base al rati de substrats e inòcul, obtenint-se un rendiment final de 0.211 g de SLs per g de substrat. Els SLs produïts contenien elevades quantitats de SLs C18:0. Es van observar correlacions significatives entre el rendiment de SLs i l’oxigen consumit (COA). Això suggereix que el COA pot ser utilitzat com a mesura indirecta de la producció de SLs per a la monitorització en línea de processos de FES. Aquesta tesi representa el començament d'una nova línia d'investigació centrada en la producció de SLs per FES en el Grup de Investigació en Compostatge (GICOM) del Departament d’Enginyeria Química, Biològica i Ambiental de la Universitat Autònoma de Barcelona.
En este trabajo se propone una tecnología alternativa para producir soforolípidos (SLs), un tipo de biosurfactante, presentados como alternativa a los surfactantes producidos químicamente debido a su mayor eficiencia y mejor perfil medioambiental. En este trabajo se han explorado dos estrategias para mejorar la relación coste-eficiencia de los SLs respecto a los surfactantes producidos químicamente, que es lo que determina su viabilidad económica. Ambas estrategias están basadas en la producción de SLs mediante la fermentación en estado sólido (FES) de Starmerella bombicola. La primera estrategia consistió en el uso de un residuo de winterización (RW) con el fin de disminuir el precio de los sustratos. Se utilizó melaza de azúcar como co-sustrato y paja de trigo como soporte inerte. El proceso fue optimizado en base a la ratio de sustratos, la velocidad de aireación y el tamaño del inóculo a escala de 100-g obteniendo un rendimiento de 0.261 g de SLs por g de sustrato a día 10. El proceso fue escalado satisfactoriamente a un biorreactor de lecho fijo de 40-L, pero se observaron problemas asociados con la eliminación del calor durante el escalado a un biorreactor de 100-L. Los SLs producidos a partir del RW fueron caracterizados durante una estancia en el Rensselaer Polytechnic Institute (RPI) en NY, EEUU. La segunda estrategia consistió en el uso de ácido esteárico (C18:0) para obtener SLs con una estructura específica que mejore las propiedades fisicoquímicas de la mezcla natural de SLs y, por tanto, su eficiencia. Se utilizó melaza de azúcar como co-sustrato y espuma de poliuretano como soporte inerte. Se evaluó el efecto de la densidad de la espuma de poliuretano y la capacidad de retención hídrica y el proceso fue optimizado en base a la ratio de sustratos e inóculo obteniendo un rendimiento final de 0.211 g de SLs por g de sustrato. Los SLs producidos presentaron contenidos elevados de SLs diacetilados C18:0 acídico y lactónico. Se observaron correlaciones significativas entre el rendimiento de SLs y el oxígeno consumido (COA). Esto sugiere que el COA puede ser usado como medida indirecta de la producción de SLs para la monitorización on-line de procesos de FES. Esta tesis representa el comienzo de una nueva línea de investigación centrada en la producción de SLs por FES en el Grupo de Investigación en Compostaje (GICOM) del Departamento de Ingeniería Química, Biológica y Ambiental de la Universitat Autònoma de Barcelona.
This work proposes a potential alternative approach to produce sophorolipids (SLs), a type of biosurfactant, which are presented as an alternative to chemically-produced surfactants due to their higher efficiency and better environmental compatibility. Two strategies have been performed in this work to increase their cost-performance relative to petroleum based surfactants, which determines their commercial viability. Both are based in the production of SLs by the solid-state fermentation (SSF) of solid hydrophobic substrates by the yeast Starmerella bombicola. The first strategy was to use winterization oil cake (WOC), an oil cake that comes from the oil refining industry, to decrease the price of the substrates and, therefore, the final production costs of SLs. Sugar-beet molasses was used as co-substrate and wheat straw was chosen as inert support. The process was optimized in terms of substrates ratio, aeration rate and inoculum size at 0.5-L scale to obtain a yield of 0.261 g of SLs per g of substrate at day 10. The optimized process was successfully scale-up to a 40-L packed-bed bioreactor but problems associated with heat removal were found during the scale-up to a 100-L intermittently-mixed bioreactor. The chemical structure and interfacial properties of the SL natural mixture produced from the WOC were studied during a research stay at the Rensselaer Polytechnic Institute (RPI) in NY, USA. The second strategy consisted in the use of stearic acid (C18:0) to obtain SLs with a specific structure that improves the physicochemical properties of the SL natural mixture and, therefore, their performance. Sugar-beet molasses was used as co-substrate and polyurethane foam (PUF) functioned as inert support. The effect of PUF density and water holding capacity was assessed and the process was optimized in terms of substrate and inoculum ratio to obtain a final yield of 0.211 g of SLs per g of substrate. SLs produced herein had high contents of diacetylated acidic and lactonic C18:0 SLs. There were significant correlations between the SL yield and the oxygen consumed (COC). This suggests that the respiration parameter COC, can be used as an indirect measurement of the production of SLs for the on-line monitoring of SSF processes. This thesis represents the beginning of a new research line focused on the production of SLs by SSF in the Composting Research Group (GICOM) at the Department of Chemical, Biological and Environmental Engineering of the Universitat Autònoma de Barcelona.
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Rodríguez, Serrano Paula. "Valorización de digestato como sustrato para la producción de biopesticidas con Bacillus thuringiensis mediante fermentación en estado sólido." Doctoral thesis, Universitat Autònoma de Barcelona, 2019. http://hdl.handle.net/10803/669776.

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Abstract:
Aquesta tesi és part del projecte DECISIVE, finançat pel programa europeu H2020 (acord de subvenció N° 689.229), que té com a objectiu proposar i provar un esquema de gestió descentralitzada per a la valorització dels residus sòlids orgànics municipals. L'objectiu general d'aquesta investigació és la producció de bioproductes de valor afegit a partir del digestat de fracció orgànica de residus sòlids municipals com a substrat mitjançant l'ús de la fermentació en estat sòlid (FES). El principal bioproducte a explorar és un biopesticida inoculant el digestat amb Bacillus thuringiensis (Bt), conegut per les seves propietats biopesticides. En primer lloc, es van realitzar proves a escala laboratori per comprovar la idoneïtat del digestat per a l'obtenció de diferents bioproductes (cel·lulases, soforolípids, proteases i biopesticides), aconseguint els millors resultats de producció per al biopesticida produït per Bt. Aquests experiments es van realitzar amb digestat estèril i digestat higienitzat, observant que aquest microorganisme era capaç de créixer i esporular utilitzant digestat higienitzat. Posteriorment, es van estudiar un seguit d'estratègies d’operació en reactors aïllats tèrmicament de 10-L amb digestat higienitzat. El procés es va escalar a un reactor de 100-L de llit empacat sense aïllament i amb agitació, observant una esporulació del 89% amb un creixement d'espores 3 vegades més gran que l'inicial, mostrant produccions de biopesticida a partir de Bt. Posteriorment, es va realitzar una comparació entre dues soques de Bt, Bacillus thuringiensis subespècie kurstaki (Btk) i Bacillus thuringiensis subespècie israelensis (Bti). Es va avaluar la diferència de les dues soques a escala laboratori 0.5-L observant els efectes d'esterilització, la higienització i la congelació del digestat en la producció de cèl·lules viables i espores per Btk i Bti. Paral·lelament, es van realitzar proves de conservació, anàlisi microbiològic i bioassaigs del digestat. Amb tots els resultats anteriors, els últims anàlisis realitzats en aquesta tesi van ser l'optimització de l'extracció i caracterització de la toxina produïda per Bt a partir del cristall proteic, concentrat i conservat a través de tècniques com: la disrupció, on es van disminuir les cèl·lules viables i es va incrementar la producció d'espores, desprenent el cristall proteic i la liofilització per conservar el material, on es va observar un 86 i 89% de recuperació de les espores per Btk i Bti. Es va realitzar una purificació del substrat, determinant les proteïnes característiques de Bt amb efecte biopesticida a partir d'una electroforesi. Aquesta tesi és un pas endavant per comprovar les característiques del cristall proteic de Bt amb efecte biopesticida a partir de FES i poder utilitzar el producte final valoritzant així el residu del tractament de la fracció orgànica de residus municipals.
Esta tesis es parte del proyecto DECISIVE, financiado por el programa europeo H2020 (acuerdo de subvención N ° 689229), que tiene como objetivo proponer y probar un esquema de gestión descentralizada para la valorización de los residuos sólidos orgánicos urbanos. El objetivo general de esta investigación es la producción de bioproductos de valor añadido a partir del digestato de fracción orgánica de residuos sólidos municipales como sustrato mediante el uso de la Fermentación en Estado Sólido (FES). El principal producto a explorar es un biopesticida a obtener inoculando el residuo con Bacillus thuringiensis (Bt), que produce un cristal proteico con propiedades biopesticidas. En primer lugar, se realizaron pruebas a escala laboratorio para comprobar la idoneidad del digestato para la obtención de diferentes bioproductos (celulasas, soforolípidos, proteasas y biopesticidas), alcanzando los mejores resultados de producción para el biopesticida producido por Bt. Posteriormente, se probaron una serie de estrategias de producción en reactores aislados térmicamente de 10-L con digestato higienizado pasando a escalar el proceso a un reactor de 100-L de lecho empacado sin aislamiento y con agitación observando una esporulación del 89% con un crecimiento de esporas 3 veces mayor que el inicial. Posteriormente, se realizó una comparación entre dos cepas de Bt, Bacillus thuringiensis subespecie kurstaki (Btk) y Bacillus thuringiensis subespecie israelensis (Bti). Se evaluó la diferencia en el crecimiento y esporulación de ambas cepas a escala laboratorio (0.5-L) observando los efectos de la esterilización, la higienización y la congelación del digestato en la producción de células viables y esporas por Btk y Bti. Después de evaluar los efectos a escala laboratorio y en relación con los experimentos realizados con reactores aislados de 10-L, se estudia el crecimiento de ambas cepas en estos reactores con 1.5 kg de residuo para evitar los incrementos de temperatura, comparándolos con dos tipos de sustrato: digestato y digestato con fracción orgánica de residuos municipales (FORM) (50:50). Paralelamente, se realizaron pruebas de conservación, análisis microbiológico y bioensayos del bioproducto. Con todos los resultados anteriores, las últimas pruebas realizadas en esta tesis fueron la optimización de la extracción y caracterización de la toxina producida por Bt a partir del cristal proteico, concentrado y conservado a partir de técnicas como: la disrupción, y la liofilización, para conservar el material, donde se observó un 86 y 89% de recuperación de las esporas para Btk y Bti. Se realizó también una purificación del sustrato, para la determinación de las proteínas con efecto biopesticida caracteristicas de Bt a partir de una electroforesis. Esta tesis es un paso adelante para comprobar las posibilidades de obtención del cristal proteico de Bt con efecto biopesticida a partir de FES y poder utilizarlo valorizando los residuos del tratamiento de la fracción orgánica de residuos municipales.
This thesis is part of the DECISIVE project, funded by the European program H2020 (grant agreement No. 689229), which aims to propose and test a decentralized management scheme for the recovery of municipal organic waste. The general objective of this research is the production of value-added bioproducts using digestate of the organic fraction of municipal solid waste as a substrate through solid-state fermentation (SSF). The main bioproduct to explore is a biopesticide inoculating the digestate with Bacillus thuringiensis (Bt), which is known to produce a protein with biopesticidal properties. Firstly, laboratory scale tests were performed to verify the suitability of the digestate to obtain different bioproducts (cellulases, sophorolipids, proteases and biopesticides), achieving the best production results for the biopesticide produced by Bt. These experiments were performed with sterile digestate and hygienized digestate, observing that Bt was able to grow and sporulate using hygienized digestate. Subsequently, a series of operational strategies were studied in thermally insulated 10-L reactors using hygienized digestate. The same process was scaled to a 100-L stirred packed bed reactor without thermal insulation observing a sporulation of 89% with a spore growth 3 times greater than the initial value. Subsequently, a comparison was made between two strains of Bt, Bacillus thuringiensis subspecies kurstaki (Btk) and Bacillus thuringiensis subspecies israelensis (Bti). The difference among both strains at laboratory scale 0.5-L was evaluated observing the effects of sterilization, sanitation and freezing of digestate in the production of viable cells and spores by Btk and Bti. At the same time, conservation tests, microbiological analysis and digestate bioassays were performed. With all the previous results, the last analysis carried out in this thesis was the optimization of the extraction and characterization of the toxin produced by Bt from the protein crystal. Different techniques were applied to concentrate and preserve the protein crystal. The first one was a disruption where viable cells were decreased and spore production increased, releasing the protein crystal. The second one was a lyophilization to conserve the material, where 86 and 89% recovery of spores was observed for Btk and Bti. This thesis is a step forward to verify the characteristics of the Bt protein crystal with biopesticidal effect obtained through SSF and to be able to use the final product valorising the residues of the treatment of the organic fraction of municipal solid waste.
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García, del Muro y. Solans Montserrat. "Propiedades magnéticas de materiales nanoestructurados: vidrios metálicos recristalizados y partículas pequeñas de hexaferrita." Doctoral thesis, Universitat de Barcelona, 1997. http://hdl.handle.net/10803/1799.

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Abstract:
Esta memoria presenta el estudio de las propiedades magnéticas de dos sistemas físicos pertenecientes a lo que puede considerarse una nueva generación de materiales, los constituidos por entidades básicas de tamaño nanométrico. El interés propio de dichos nanomateriales se centra en el hecho de que poseen importantes aplicaciones tecnológicas, a la vez que presentan una nueva fenomenología, condicionada completamente por su microestructura.

La primera parte de este trabajo, está dedicada a los vidrios metálicos de composición Fe(73.5)Cu(1)Nb(3)Si(16.5)B(6) y Fe(73.5)Cu(1)Nb(3)Si(13.5)B(9) sometidos a diversos tratamientos térmicos encaminados a conseguir la nucleación de nanocristales en un resto amorfo. La caracterización magnética muestra una fuerte dependencia de los parámetros tecnológicamente representativos con la temperatura del tratamiento. Para comprender este comportamiento se hace imprescindible una completa caracterización estructural, que se realizó a través de la difracción de rayos X y la espectroscopía Mössbauer. Gracias a estas dos técnicas, determinamos el tamaño medio, composición y estructura de los cristalitos presentes en las muestras en los diferentes estadios de cristalización (correspondientes a las diferentes temperaturas de recocido). El modelo de anisotropía aleatoria nos permite correlacionar esta microestructura con los parámetros magnéticos y justificar el comportamiento observado en las muestras. El deterioro de las propiedades magneticodulces se produce cuando el tamaño del cristalito supera la longitud de canje ferromagnético, y dicho tamaño depende de cual es la fase que lo constituye.

Partiendo de diversas muestras que la difracción de rayos X detecta igual de amorfas, el mismo recocido produce efectos diferentes. Este trabajo demuestra la importancia del vidrio metálico precursor en la microestructura final obtenida. La espectroscopía Mössbauer permitió distinguir entre los amorfos precursores según la textura de espín, relacionando las tensiones congeladas en la estructura con la velocidad de enfriamiento utilizada en su elaboración. A menor ritmo de enfriamiento, más importantes son esas tensiones y, como consecuencia, la estructura nanocristalina aparece a menor temperatura de recocido. Asociamos esas tensiones a la presencia en el precursor de pequeños núcleos cristalinos que actúan como centros de nucleación al efectuar el recocido. Las diferencias en el precursor condicionan fuertemente el inicio de la cristalización (recocido a 500°C), pero una vez han empezado a crecer los nanocristales (recocido a 540°C) las diferencias entre las muestras preparadas a distintos ritmos de enfriamiento se suavizan.

En la segunda parte de esta memoria, se analiza el comportamiento magnético de nanopartículas de BaFe(l0.4)CO(0.8)Ti(0.8)O(19), cuyo diámetro medio es - 10 nm. Las características básicas del comportamiento del material estudiado, son las propias de un sistema definido por una distribución de volúmenes y anisotropías. Las nanopartículas presentan, sin embargo, un conjunto de propiedades magnéticas que las diferencian de las partículas microcristalinas de idéntica composición: la imanación de saturación es menos del 50%, la susceptibilidad diferencial aumenta un factor dos, y el campo coercitivo y el campo medio de anisotropía en un factor cuatro. Atribuimos estas diferencias al papel desempeñado por los espines situados en la superficie de la partícula: al sufrir un entorno diferente al de los espines del núcleo, se disponen constituyendo una estructura no colineal (estructura frustrada). Aunque la dirección de la imanación del núcleo induce cierta dirección preferente en estos espines superficiales, se trata de un conjunto para el que será más costoso seguir la dirección del campo aplicado. El peso de este grupo de espines en el comportamiento magnético depende evidentemente de la relación superficie/volumen. El resultado en las medidas magnéticas es el mismo que se observaría si consideráramos una contribución adicional a la anisotropía efectiva del sistema (constituida de entrada por la anisotropía magnetocristalina y la de forma), es decir, la aniotropía de superficie.

El segundo resultado relevante a partir de la caracterización magnética básica es la presencia de interacciones entre partículas, cuyo efecto global es desimanador. La inversa de la susceptibilidad a bajo campo en el régimen superparamagnético sigue una ley de Curie - Weiss, dando una temperatura extrapolada de -170±30 K. Un resultado similar se obtiene del análisis de la susceptibilidad AC. En tercer lugar, los gráficos Delta-M obtenidos a partir de las curvas de remanencia muestran una vez más que la interacción es desimanadora, y permiten evaluar el campo de interacción dipolar en unos 1.2 kOe. Este valor está de acuerdo con el obtenido teóricamente a partir de un modelo de dipolos puntuales, aplicado a estas nanopartículas.

Conocido el comportamiento magnético básico y las propiedades del sistema que lo determinan (tales como la distribución de volúmenes, la de campos de anisotropía, el tiempo característico 1:0 y el signo e importancia de las interacciones entre partículas) se procedió a estudiar la relajación magnética. La aproximación al problema se efectuó siguiendo el escalado en la variable T-In(t/Theta(o)), que nos proporciona la curva maestra de relajación y la distribución efectiva de barreras de energía. Esta distribución efectiva presenta una contribución de las barreras de menor energía mayor de lo que correspondería a una única función de distribución tipo normal-logarítmica. El ajuste de la curva maestra confirma que la relajación queda descrita considerando la suma de dos contribuciones: i) una función de distribución cercana a la de volúmenes y de temperaturas de bloqueo obtenidas en las medidas estáticas, y ii) una función tipo normal-logarítmica centrada en las energías menores (cuyo peso en la distribución total es del 19 %), Y que representa el aumento del número de barreras de baja energía. Este aumento lo atribuimos, de acuerdo con resultados de simulación numérica, a la presencia de interacciones desimanadoras. Es decir, la presencia de interacciones desimanadoras se manifiesta como un aumento del ritmo de relajación a las temperaturas más bajas. A partir del corrimiento de la distribución total hacia energías menores, podemos evaluar el campo desimanador, que coincide con los citados en el párrafo anterior, reforzando nuestra hipótesis.

Para reforzar esta última conclusión, se realizó el mismo análisis en una muestra constituida por partículas idénticas a las anteriores, en la que las interacciones se modificaron gracias a una molienda con polvo de sílice nanométrico. La distribución efectiva de barreras de energía para la nueva muestra evidencia un aumento de las barreras de baja energía a costa de las barreras de mayor energía. Podemos asociar esta transferencia de barreras a la rotura de los grupos de partículas durante el proceso de molienda, con lo que se aumentan las interacciones desimanadoras a la vez que disminuyen las imanadoras.

Una segunda aproximación al problema de la relajación magnética y el efecto de las interacciones entre partículas, se realizó en términos del campo de fluctuación y volumen de activación. Los resultados indican que para la muestra inicial, el volumen de activación es un tercio del volumen medio de partícula «V» a 6K y crece con la temperatura hasta llegar a 3 a 70 K. Tras la molienda, el volumen de activación aumenta, siendo sólo a 6 K del orden de , y alcanzando 11 a 70 K, valor que supera claramente al mayor volumen detectado por TEM.

Concluimos, por tanto, que los parámetros obtenidos a partir de las dos aproximaciones sugieren que las interacciones desimanadoras han aumentado tras la molienda. El aumento de las barreras de menor energía que muestra el escalado en T-In(t/Theta(o))se manifiesta como mayores volúmenes térmicamente inestables según la aproximación del campo de fluctuación, indicando incluso el paso de un mecanismo individual de inversión a otro colectivo.
This work pursues the understanding of the magnetic properties of nanostructured materials. The motivation of this study was the new phenomenology observed in known materials, when the basic unit which constitutes them reaches the nanometer size. In order to understand and justify this behaviour, a knowledge of its microstructure is indispensable.

The first part deals with heat treated metallic glasses. The system is constituted by nanocrystalline grains nucleated in an amorphous matrix. A complete structural characterization was done by means of X ray diffraction and Mössbauer spectroscopy. The magnetic behaviour (coercive field and permeability) as a function of the grain size is explained in the frame of' the Random Anisotropy Model. Finally, the effect of the initial degree of amorphycity on the nanocrystalization was studied.

In the second part, the studied system is constituted by platelet-like particles of barium hexaferrite of about 10 nm of' mean diameter. A complete magnetic characterization provided us the parameters that determine the magnetic behaviour, such as the volume and anisotropy distribution, coercive field, characteristic relaxation time. The results evidence the importance of the surface effects and the demagnetizing interpanicle interactions. The time-relaxation of the thermoremanence was analyzed in terms of lhe T-In(t/Theta(o)), and resulted to be affected by both effects. The study was completed analyzing the behaviour of the system after modifying fhe interpanicle interactions by milling with SiO(2) powder.
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A, Kaplan T., and Mahanti S. D, eds. Electronic properties of solids using cluster methods. New York: Plenum Press, 1995.

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