Aprèn - GRADO EN INGENIERÍA DE MATERIALES (Plan 2010)

GRADO EN INGENIERÍA DE MATERIALES (Plan 2010)

Nombre

GRADO EN INGENIERÍA DE MATERIALES (Plan 2010)

Siglas

295GRENMAT

Activa

Centro

Escuela de Ingeniería de Barcelona Este (EEBE)

Plan de estudios

2010

Nivell de estudios

Grau

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Contenido docente

Càlcul numèric (Examen parcial, 2n quadrimestre) Restricted access to the UPC academic community

Examen

Jiménez Jiménez, María José; Vidal Seguí, Yolanda

Fecha de publicación: 2025

Escuela de Ingeniería de Barcelona Este (EEBE)

CÁLCULO NUMÉRICO - ECUACIONES DIFERENCIALES - 820009

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Series de Fourier

Apuntes

Jiménez Jiménez, María José

Fecha de publicación: 2025

Escuela de Ingeniería de Barcelona Este (EEBE)

CÁLCULO NUMÉRICO - ECUACIONES DIFERENCIALES - 820009

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Pràctiques Tema 9. Dibuix Normalització Industrial

Problema, ejercicio

Farrerons Vidal, Óscar

Fecha de publicación: 2025

Escuela de Ingeniería de Barcelona Este (EEBE)

EXPRESIÓN GRÁFICA - 820003

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Pràctiques Tema 8. Dibuix Normalització Industrial

Problema, ejercicio

Farrerons Vidal, Óscar

Fecha de publicación: 2025

Escuela de Ingeniería de Barcelona Este (EEBE)

EXPRESIÓN GRÁFICA - 820003

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Pràctiques Tema 7. Dibuix Normalització Industrial

Problema, ejercicio

Farrerons Vidal, Óscar

Fecha de publicación: 2025

Escuela de Ingeniería de Barcelona Este (EEBE)

EXPRESIÓN GRÁFICA - 820003

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Pràctiques Tema 6. Dibuix Normalització Industrial

Problema, ejercicio

Farrerons Vidal, Óscar

Fecha de publicación: 2025

Escuela de Ingeniería de Barcelona Este (EEBE)

EXPRESIÓN GRÁFICA - 820003

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Pràctiques Tema 4 (Dibuix Normalització Industrial)

Problema, ejercicio

Farrerons Vidal, Óscar

Fecha de publicación: 2025

Escuela de Ingeniería de Barcelona Este (EEBE)

EXPRESIÓN GRÁFICA - 820003

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Pràctiques Tema 3 (Dibuix Normalització Industrial)

Problema, ejercicio

Farrerons Vidal, Óscar

Fecha de publicación: 2025

Escuela de Ingeniería de Barcelona Este (EEBE)

EXPRESIÓN GRÁFICA - 820003

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Pràctiques Tema 2 (Dibuix Normalització Industrial)

Problema, ejercicio

Farrerons Vidal, Óscar

Fecha de publicación: 2025

Escuela de Ingeniería de Barcelona Este (EEBE)

EXPRESIÓN GRÁFICA - 820003

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2. Functions of a real variable. Limits and continuity

Apuntes

Pozo Montero, Francesc

Fecha de publicación: 2024

Escuela de Ingeniería de Barcelona Este (EEBE)

CÁLCULO - 820007

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TiO2 supported earth-abundant co-catalysts obtained by mechanochemistry

Trabajo final de grado

Riera Vives, Jordi

Tutor/a - Director/a: Soler Turu, Lluís

Fecha de publicación: 2024

Escuela de Ingeniería de Barcelona Este (EEBE)

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En la present tesi de grau s'estudia l'efecte de l'addició de vidres metàl·lics (MG) al diòxid de titani per a la producció d'hidrogen mitjançant fotocatàlisi, on els MG estan pensats per funcionar com a co-catalitzadors, reduint l'energia d'activació i separant eficientment les càrregues fotogenerades. Els vidres metàl·lics tenen una estructura amorfa que els proporciona una gran quantitat de centres actius, encara que pot ser a costa d'una disminució de la conductivitat. Pd77Si16.5Cu6.5 (MG1) i Cu47Zr47Al6 (MG2) han estat les nostres eleccions com a cocatalitzadors. Les mostres de catalitzadors s'obtindran mitjançant un molí de boles (mecanoquímica) i sol-gel. Es va trobar un augment de la producció d'hidrogen en comparació a la titania fresca addicionant 2% de MG1 mòlt durant 45 m a 50 Hz, confirmant que pot funcionar eficaçment com a cocatalitzador. La ressonància plasmònica superficial, coneguda per millorar la separació de càrregues i l'absorció de la llum solar, es va notar a la mostra mòlta a 30 Hz, tot i que la seva producció d'hidrogen va seguir sense ser sorprenent. Finalment, els liogels no calcinats van exhibir una taxa de producció d'hidrogen excel·lent. A més, es va observar un augment del doble de producció d'hidrògen en les mostres sol-gel que no van ser calcinades, en comparació amb les calcinades.

En la presente tesis de grado se estudia el efecto de la adición de cristales metálicos (MG) en el dióxido de titanio para la producción de hidrógeno mediante fotocatálisis, donde los MG están pensados para funcionar como co-catalizadores, reduciendo la energía de activación y separando eficientemente las cargas fotogeneradas. Los cristales metálicos tienen una estructura amorfa que les proporciona una gran cantidad de sitios activos, aunque puede ser a costa de una disminución de la conductividad. Pd77Si16.5Cu6.5 (MG1) y Cu47Zr47Al6 (MG2) han sido nuestras elecciones como cocatalizadores. Las muestras de catalizadores se obtendrán mediante un molino de bolas (mecanoquímica) y sol-gel. Se encontró un aumento de la producción de hidrógeno en comparación con la titanía fresca adicionando 2% de MG1 molido durante 45 m a 50 Hz, confirmando que puede funcionar eficazmente como cocatalizador. La resonancia plasmónica superficial, conocida por mejorar la separación de cargas y la absorción de la luz solar, se notó en la muestra molida a 30 Hz, aunque su producción de hidrógeno siguió sin ser sorprendente. Por último, los liogeles no calcinados exhibieron una tasa de producción de hidrógeno excelente. Además, se observó un aumento del doble de producción de hidrógeno en las muestras sol-gel que no fueron calcinadas, en comparación con las calcinadas.

The present degree thesis consists on the effect of metallic glasses (MGs) addition onto titanium dioxide for hydrogen production via photocatalysis, whereas the MGs are intended to work as co-catalysts, lowering activation energy and efficiently separating photogenerated charges. Metallic glasses have an amorphous structure which provides them a high amount of active sites, although it might come at the expense of a decreased conductivity. Pd77Si16.5Cu6.5 (MG1) and Cu47Zr47Al6 (MG2) have been our choices as cocatalysts. Catalysts samples will be obtained via ball milling and sol-gel. An increase on hydrogen production from raw titania was found upon using 2% addition of MG1 milled during 45m at 50Hz, confirming it can effectively work as a cocatalyst. Surface Plasmon Resonance, known to enhance charge separation and solar light absorption, was noticed on the sample milled at 30Hz, albeit its hydrogen production was still unimpressive. Finally, non-calclined lyogels showed an oustanding hydrogen production rate and a twofold increase was found on the sol-gel samples that were not calcined compared to the calcined ones.

Evaluation of cerium oxide and gadolinium-doped ceria as energy storage materials: Physicochemical and electrochemical study

Trabajo final de grado

Asbai Mohamed, Lubna

Tutor/a - Director/a: Morales Comas, Miguel

Fecha de publicación: 2024

Escuela de Ingeniería de Barcelona Este (EEBE)

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El desenvolupament de l'emmagatzematge d'energia és essencial per facilitar la transició cap a un sistema energètic sostenible. Permet la integració efectiva de fonts renovables intermitents, com la solar i l'eòlica, capturant l'excés d'energia generada i alliberant-la segons la demanda. Aquest treball es va centrar en l'estudi electroquímic i físic/químic de l'òxid de ceri dopat amb gadolini (Gd-CeO2) i l'òxid de ceri pur (CeO2), amb l'objectiu d'avaluar-ne l'aplicació potencial com a materials en emmagatzematge d'energia, i sabent que aquests materials són clau en la generació d'energia a través de cel·les de combustible d'òxid sòlid per la seva conductivitat iònica i propietats catalítiques. Al llarg del treball es van realitzar estudis electroquímics, com la voltamperometria cíclica (CV), per tal d'analitzar-ne el comportament electroquímic, i tècniques de caracterització de materials, com la difracció de raigs X (XRD) i l'espectroscòpia Raman, per estudiar l'estructura i les propietats dels materials esmentats. Gràcies als experiments, es va poder avaluar el comportament catalític dels materials en diferents ambients i amb diferents composicions, assajant els materials tant per si sols, com amb l'addició de carbon black (CB), material que ajuda a augmentar la conductivitat elèctrica dels materials base. Un cop estudiats els seus comportaments catalítics, es van estudiar els materials, aquesta vegada només amb l'addició de CB, no per si sols, en un ampli rang de voltatges, amb el propòsit de determinar el rang de voltatge d'operació dels compostos anomenats. Els resultats obtinguts van suggerir que els materials són capaços de treballar a voltatges baixos. Així doncs, finalment es va buscar i va aconseguir validar la seva possible aplicació com a elèctrode en supercapacitors híbrids.

El desarrollo del almacenamiento de energía es esencial para facilitar la transición hacia un sistema energético sostenible. Permite la integración efectiva de fuentes renovables intermitentes, como la solar y la eólica, al capturar el exceso de energía generada y liberarla según la demanda. El presente trabajo se centró en el estudio electroquímico y físico/químico del óxido de cerio dopado con gadolinio (Gd-CeO2) y el óxido de cerio puro (CeO2), con el objetivo de evaluar su potencial aplicación como materiales en almacenamiento de energía, y sabiendo que dichos materiales son clave en la generación de energía a través de celdas de combustible de óxido sólido debido a su conductividad iónica, y propiedades catalíticas. A lo largo del trabajo se realizaron estudios electroquímicos, como la voltamperometría cíclica (CV), con el fin de analizar su comportamiento electroquímico, y técnicas de caracterización de materiales, como la difracción de rayos X (XRD) y la espectroscopia Raman, para estudiar la estructura y las propiedades de dichos materiales. Gracias a los experimentos, se pudo evaluar el comportamiento catalítico de los materiales en diferentes ambientes y con diferentes composiciones, ensayando los materiales tanto por sí solos, como con la adición de carbon black (CB), material que ayuda a aumentar la conductividad eléctrica de los materiales base. Una vez estudiados sus comportamientos catalíticos, se estudiaron los materiales, esta vez, solo con la adición de CB, no por sí solos, en un amplio rango de voltajes, con el propósito de determinar el rango de voltaje de operación de los compuestos nombrados. Los resultados obtenidos sugirieron que los materiales son capaces de trabajar en voltajes bajos. Así pues, finalmente se buscó y consiguió validar su posible aplicación como electrodo en supercapacitores híbridos.

The development of energy storage is essential to facilitate the transition towards a sustainable energy system. It allows the effective integration of intermittent renewable sources, such as solar and wind, by capturing the excess energy generated and releasing it according to demand. This work focused on the electrochemical and physical/chemical study of gadolinium-doped cerium oxide (Gd-CeO2) and pure cerium oxide (CeO2), with the aim of evaluating their potential application as energy storage materials, and knowing that these materials are key in the generation of energy through solid oxide fuel cells due to their ionic conductivity, and catalytic properties. Throughout the work, electrochemical studies were carried out, such as cyclic voltammetry (CV), in order to analyze their electrochemical behavior, and material characterization techniques, such as X-ray diffraction (XRD) and Raman spectroscopy, to study the structure and properties of these materials. Thanks to the experiments, the catalytic behaviour of the materials could be evaluated in different environments and with different compositions, testing the materials both on their own and with the addition of carbon black (CB), a material that helps increase the electrical conductivity of the base materials. Once their catalytic behaviour had been studied, the materials were studied, this time only with the addition of CB, not on their own, in a wide range of voltages, with the purpose of determining the operating voltage range of the named compounds. The results obtained suggested that the materials are capable of working in low voltages. Thus, their possible application as an electrode in hybrid supercapacitors was finally sought and validated.

Acrylation of hydrogels for photopolymerization based 3D printing strategies: state of the art

Trabajo final de grado

Baltic Flores, Inés Ivy

Tutor/a - Director/a: Santana Pérez, Orlando Onofre; Díez Escudero, Anna

Fecha de publicación: 2024

Escuela de Ingeniería de Barcelona Este (EEBE)

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En l'enginyeria de teixits, els hidrogels són valorats pel seu suport natural a les cèl·lules, mantenint la funcionalitat del teixit i promovent la regeneració. Combinats amb la impressió 3D, permeten crear dispositius mèdics avançats adaptables a necessitats específiques. El Digital Light Processing (DLP), un mètode d'impressió 3D basat en la fotopolimerització, fabrica estructures complexes de manera eficient, superant tècniques tradicionals d'extrusió i altres tècniques de fotopolimerització VAT. A més, els hidrogels acrilats també es poden adaptar a aplicacions específiques. Aquesta revisió proporciona una visió general dels últims avenços en DLP per a hidrogels acrilats biocompatibles. La metodologia inclou una anàlisi sistemàtica de la literatura recent (últims quatre anys), enfocada en la composició de biomaterials, processos d'acrilació, paràmetres de DLP i caracterització mecànica i biològica. Les troballes clau mostren millores significatives en les propietats mecàniques i la biocompatibilitat dels hidrogels mitjançant additius com nanopartícules ceràmiques i fibres buides. A més, les cinètiques de fotopolimerització, millorades per fotoabsorbents i temps d'exposició i intensitat de llum optimitzats, aconsegueixen major resolució. La revisió també destaca desafiaments com la necessitat de millor distribució del fotoiniciador per assegurar una fotopolimerització i una integritat mecànica consistents. Tot i que DLP ofereix alta resolució i major velocitat, es necessita més investigació, especialment in vivo, per optimitzar formulacions d'hidrogels i tècniques d'impressió per a aplicacions biomèdiques. Els avenços en hidrogels intel·ligents impresos en 4D impulsaran innovacions en robòtica tova i sistemes d'administració de fàrmacs dirigits.

En la ingeniería de tejidos, los hidrogeles son valorados por su apoyo natural a las células, manteniendo la funcionalidad del tejido y promoviendo la regeneración. Combinados con la impresión 3D, permiten crear dispositivos médicos avanzados adaptados a necesidades específicas. El Digital Light Processing (DLP), un método de impresión 3D basado en la fotopolimerización, fabrica estructuras complejas de manera eficiente, superando técnicas tradicionales de extrusión y otras técnicas de fotopolimerización VAT. Además, los hidrogeles acrilados también se pueden adaptar a aplicaciones específicas. Esta revisión proporciona una visión general de los últimos avances en DLP para hidrogeles acrilados biocompatibles. La metodología incluye un análisis sistemático de la literatura reciente (últimos cuatro años), enfocado en la composición de biomateriales, procesos de acrilación, parámetros de DLP y caracterización mecánica y biológica. Los hallazgos clave muestran mejoras significativas en las propiedades mecánicas y la biocompatibilidad de los hidrogeles mediante aditivos como nanopartículas cerámicas y fibras huecas. Además, las cinéticas de fotopolimerización, mejoradas por fotoabsorbentes y tiempos de exposición e intensidad de luz optimizados, logran mayor resolución. La revisión también destaca desafíos como la necesidad de mejor distribución del fotoiniciador para asegurar una fotopolimerización y una integridad mecánica consistentes. Aunque DLP ofrece alta resolución y mayor velocidad, se necesita más investigación, especialmente in vivo, para optimizar formulaciones de hidrogeles y técnicas de impresión para aplicaciones biomédicas. Los avances en hidrogeles inteligentes impresos en 4D impulsarán innovaciones en robótica blanda y sistemas de administración de fármacos dirigidos

In tissue engineering, hydrogels are valued for their natural support of cells, maintaining tissue functionality and promoting regeneration. When combined with 3D printing, they enable the creation of advanced medical devices tailored to specific needs. Digital Light Processing (DLP), a photopolymerization-based 3D printing method, efficiently fabricates complex structures, outperforming traditional extrusion and other VAT photopolymerization techniques. Additionally, acrylated hydrogels offer the advantage of being tailored for specific applications. This review provides a comprehensive overview of the latest advances in DLP for biocompatible acrylated hydrogels. The methodology involves a systematic literature analysis (last four years), focusing on biomaterial composition, acrylation processes, DLP parameters, and mechanical and biological characterization. Key findings show significant improvements in mechanical properties and biocompatibility of hydrogels through fillers like ceramic nanoparticles and hollow fibers. Also, photopolymerization kinetics, enhanced by photoabsorbers and optimized exposure times and light intensity, lead to higher resolution. The review also highlights challenges such as the need for better photoinitiator distribution for consistent photopolymerization and mechanical integrity. Conclusions emphasize that while DLP offers high resolution and faster speeds, further research, especially in vivo studies, is needed to optimize hydrogel formulations and printing techniques for biomedical applications. Future perspectives suggest that advances in 4D printed smart hydrogels and will drive innovations in soft robotics and targeted drug delivery systems.