From traditional to interesting : How Interests change the Routing decisions and Performance metrics in Opportunistic Networks

Aquesta tesi presenta tot el treball realitzat per dissenyar i desenvolupar una nova estratègia per operar en Xarxes Oportunistes (OppNets), que permet una gestió eficient dels recursos dels nodes utilitzant l'interès dels usuaris per encaminar els missatges a través de la xarxa. Presentem Protocol d'Enrutament basat en Interessos IRP, que utilitza els interessos dels usuaris en un tema per identificar la destinació de cada missatge, adaptant-se als canvis en temps real que puguin produir-se. A més, atès que IRP coneix els interessos dels seus veïns en cada contacte oportunista, els nodes que utilitzen aquesta estratègia construeixen una percepció d' interès per a cada tema a la xarxa. IRP utilitza aquesta informació per prendre decisions de reenviament de missatges només quan i on hi ha interès en un tema, i per eliminar els missatges menys interessants de la xarxa. Per mesurar el rendiment en termes de Ràtio de Lliurament de missatges i Latència, redefinim aquestes dues mètriques perquè tinguin en compte els interessos canviants de l'usuari. En tots dos casos, només tenen en compte els períodes en què els usuaris estan interessats a rebre missatges sobre un tema concret. Finalment, realitzem diversos experiments per avaluar IRP, incloent-hi dos escenaris sintètics que utilitzen el mapa real de Barcelona i un escenari amb les traces de contactes reals d'un curs acadèmic al MIT. En aquests escenaris, executem un conjunt de simulacions i comparem IRP amb un algorisme basat en interessos (Social-aware Content-based Opportunistic Routing Protocol (SCORP)) i els dos algoritmes oportunistes utilitzats tradicionalment (Epidemic (EP) i Spray & Wait (S&W)). En els experiments, IRP aconsegueix millors resultats en termes de Missatges Lliurats, Missatges Retransmesos, Ràtio de Lliurament, Sobrecàrrega de Xarxa i Ocupació de Buffer, mostrant a més la millor Eficiència al llarg de les simulacions.Esta tesis presenta todo el trabajo realizado para diseñar y desarrollar una nueva estrategia para operar en Redes Oportunistas (OppNets), que permite una gestión eficiente de los recursos de los nodos utilizando el interés de los usuarios para encaminar los mensajes a través de la red. Presentamos Protocolo de Enrutamiento basado en Intereses (IRP), que utiliza los intereses de los usuarios en un tema para identificar el destino de cada mensaje, adaptándose a los cambios en tiempo real que puedan producirse. Además, dado que IRP conoce los intereses de sus vecinos en cada contacto oportunista, los nodos que utilizan esta estrategia construyen una percepción de interés para cada tema en la red. IRP utiliza esta información para tomar decisiones de reenvío de mensajes sólo cuando y donde hay interés en un tema, y para eliminar los mensajes menos interesantes de la red. Para medir el rendimiento en términos de Ratio de Entrega de mensajes y Latencia, redefinimos estas dos métricas para que tengan en cuenta los intereses cambiantes del usuario. En ambos casos, sólo tienen en cuenta los periodos en los que los usuarios están interesados en recibir mensajes sobre un tema concreto. Por último, realizamos varios experimentos para evaluar IRP, incluyendo dos escenarios sintéticos que utilizan el mapa real de Barcelona y un escenario con las trazas de contactos reales de un curso académico en el MIT. En estos escenarios, ejecutamos un conjunto de simulaciones y comparamos IRP con un algoritmo basado en intereses (Social-aware Content-based Opportunistic Routing Protocol (SCORP)) y los dos algoritmos oportunistas utilizados tradicionalmente (Epidemic (EP) y Spray & Wait (S&W)). En los experimentos, IRP logra mejores resultados en términos de Mensajes Entregados, Mensajes Retransmitidos, Ratio de Entrega, Sobrecarga de Red y Ocupación de Buffer, mostrando además la mejor Eficiencia a lo largo de las simulaciones.This thesis presents all the work conducted in order to design and develop a new strategy for operating in Opportunistic Networks (OppNets), which allows efficient management of node resources by using the users' interest to route messages throughout the network. We present Interest-based Routing Protocol (IRP), that uses the users' interests in a topic to identify the destination of each message, adapting to real-time changes that may occur. Additionally, since IRP knows the interests of its neighbors in each opportunistic contact, the nodes that use this strategy build a perception of interest for each topic in the network. IRP uses this information to make forwarding decisions about messages only when and where there is interest in a topic, and to remove the less interesting messages from the network. In order to measure the performance in terms of message Delivery Ratio and Latency, we redefine these two metrics to support the user's changing interests. In both cases, they only take into account the periods where users are interested in receiving messages. Finally, we conduct several experiments to evaluate IRP, including two synthetic scenarios that use the real map of Barcelona and one scenario with the real contact traces of an academic course at MIT. In these scenarios, we run a set of simulations and compare IRP with an interest-based algorithm (Social-aware Content-based Opportunistic Routing Protocol (SCORP)) and the two opportunistic algorithms traditionally used (Epidemic (EP) and Spray & Wait (S&W)). In the experiments, IRP achieve better results in terms of Messages Delivered, Messages Relayed, Delivery Ratio, Network Overhead and Buffer Occupancy, while also showing the best Efficiency throughout the simulations

Monitoreo integral del bienestar del vacuno lechero en granja mediante sensores de ganadería de precisión

Les vaques lleteres s'enfronten a reptes relacionats amb la seva salut, allotjament, nutrició i l'expressió de comportaments naturals, que tenen un impacte sobre el seu benestar. Actualment, el benestar animal a les granges s'avalua mitjançant protocols que intenten cobrir aquests aspectes, però presenten limitacions, ja que només ofereixen una visió general a nivell grupal en el moment de l'avaluació i requereixen molt de temps per a la seva aplicació. Les tecnologies de ramaderia de precisió (PLF) permeten el monitoratge continu a nivell individual de paràmetres basats en l'animal, cosa que pot ajudar a superar aquestes limitacions en l'avaluació del benestar animal a la granja. L'objectiu general d'aquesta tesi és investigar el potencial dels sensors PLF per monitorar de manera contínua i individual el benestar del bestiar boví lleter. Primer, es va realitzar una revisió sistemàtica de les tecnologies PLF disponibles i validades per a l'avaluació del benestar del bestiar boví lleter, destacant la necessitat de més validació per garantir la seva fiabilitat en granges comercials. A continuació, es va analitzar la capacitat dels indicadors de comportament registrats per sensors, com el temps dedicat a rumiar, alimentar-se, descansar, estar dret i caminar, com a possibles indicadors de problemes freqüents de salut, com ara acidosi ruminal, mastitis i coixeres. Un dels estudis va mostrar que la reducció en el temps de rumia precedeix l'aparició d'acidosi ruminal, cosa que suggereix que podria servir com un indicador precoç d'aquest trastorn metabòlic, facilitant intervencions tempranes. A més, es va desenvolupar un algorisme d'aprenentatge automàtic per predir l'aparició d'acidosi i mastitis basat en els canvis en els patrons de comportament registrats per acceleròmetres. Aquesta eina pot ser una alternativa eficient i no invasiva per monitorar l'estat de salut del bestiar lleter, especialment útil en granges amb accés limitat a la tecnologia. Després d'explorar el potencial dels paràmetres registrats per sensors per al monitoratge de la salut, es va investigar si els canvis en aquests paràmetres es relacionen amb estats d'estrès, inflamació i immunitat durant episodis de coixeres i mastitis. Per a això, es van analitzar les possibles associacions entre els paràmetres registrats per sensors i biomarcadors salivals prèviament estudiats en la detecció d'aquestes patologies. Els resultats van revelar associacions significatives entre diversos paràmetres de comportament, especialment els temps de rumia i descans, amb certs biomarcadors, suggerint que les dades de sensors es poden utilitzar com a indicadors de salut en relació amb l'estrès, la inflamació i la immunitat. Finalment, es va desenvolupar un mètode que integra diferents indicadors procedents de sensors per avaluar el benestar individual de les vaques, construït en el marc del model dels cinc dominis del benestar animal. Aquest mètode de puntuació, basat en els rangs normals diaris dels indicadors fisiològics i de comportament registrats per sensors PLF (bols ruminals i acceleròmetres), va integrar els registres rutinaris de la granja en un algorisme d'aprenentatge automàtic. El sistema és capaç de calcular un índex global de benestar diari per vaca, desglossat en puntuacions de salut, nutrició i allotjament, cosa que permet als ramaders detectar i abordar de manera oportuna les condicions que comprometen el benestar. Els resultats d'aquesta tesi suggereixen que les tecnologies PLF tenen el potencial de millorar tant l'avaluació com el benestar del bestiar lleter a les granges, proporcionant senyals d'advertència primerenca sobre problemes de salut i optimitzant les pràctiques de gestió, incloent-hi l'alimentació i l'allotjament. Les principals limitacions detectades van ser: les baixes taxes de validació que garanteixin el correcte funcionament de les tecnologies de sensors, l'escassetat d'eines dissenyades per al monitoratge del bestiar lleter jove, i la manca d'indicadors registrats per PLF que permetin monitorar l'expressió de comportaments naturals i l'estat mental dels animals.Las vacas lecheras afrontan desafíos relacionados con su salud, alojamiento, nutrición y la expresión de comportamientos naturales, que impactan su bienestar. Actualmente, el bienestar animal en granjas se evalúa mediante protocolos que intentan abarcar estos aspectos, pero presentan limitaciones, pues solo ofrecen una visión general a nivel grupal en el momento de la evaluación y requieren mucho tiempo para su aplicación. Las tecnologías de ganadería de precisión (PLF) permiten el monitoreo continuo a nivel individual de parámetros basados en el animal, lo que puede ayudar a superar estas limitaciones en la evaluación del bienestar animal en granja. El objetivo general de esta tesis es investigar el potencial de los sensores PLF para monitorear de forma continua e individual el bienestar del vacuno lechero. En primer lugar, se realizó una revisión sistemática de las tecnologías PLF disponibles y validadas para la evaluación del bienestar del vacuno lechero, destacando la necesidad de una mayor validación para garantizar su fiabilidad en granjas comerciales. Seguidamente se analizó la capacidad de los parámetros de comportamiento registrados por sensores, como el tiempo dedicado a rumiar, alimentarse, descansar, estar de pie y caminar, como posibles indicadores de problemas frecuentes de salud, como acidosis ruminal, mastitis y cojeras. Uno de los estudios mostró que la reducción en el tiempo de rumia precede a la aparición de acidosis ruminal, sugiriendo su utilidad como indicador temprano de este trastorno metabólico. Además, se desarrolló un algoritmo de aprendizaje automático para predecir la aparición de acidosis y mastitis basado en los cambios en los patrones de comportamiento registrados por acelerómetros. Esta herramienta puede ser una alternativa eficiente y no invasiva para el monitoreo de la salud del vacuno lechero, especialmente útil en granjas con acceso limitado a la tecnología. Posteriormente, se investigó si los cambios en los parámetros de comportamiento registrados por sensores se relacionan con estados de estrés, inflamación e inmunidad durante eventos de cojeras y mastitis. Para ello, se analizaron las posibles asociaciones entre dichos parámetros, y biomarcadores salivares previamente estudiados en la detección de estas patologías. Los resultados revelaron varias asociaciones significativas entre biomarcadores y parámetros PLF, especialmente los tiempos de rumia y descanso, sugiriendo que los datos de sensores pueden utilizarse como indicadores de salud en relación con el estrés, la inflamación y la inmunidad. Finalmente, se desarrolló un método que integra distintos indicadores procedentes de sensores para evaluar el bienestar individual de las vacas, construido en el marco del modelo de los cinco dominios del bienestar animal. Este método de puntuación, basado en los rangos normales diarios de los indicadores fisiológicos y de comportamiento registrados por sensores PLF (bolos ruminales y acelerómetros), integró los registros rutinarios de granja en un algoritmo de aprendizaje automático. El sistema es capaz de calcular un índice global de bienestar diario por vaca, desglosado en puntuaciones de salud, nutrición y alojamiento, lo que permite a los ganaderos detectar y abordar de manera oportuna las condiciones que comprometen el bienestar. Los resultados de esta tesis sugieren que las tecnologías PLF tienen el potencial de mejorar tanto la evaluación como el bienestar del vacuno lechero en granja, proporcionando señales de advertencia temprana sobre problemas de salud y optimizando las prácticas de manejo, incluidas la alimentación y el alojamiento. Las principales limitaciones detectadas fueron: las bajas tasas de validación que garanticen el correcto funcionamiento de los sensores, la escasez de herramientas diseñadas para el monitoreo de vacuno lechero joven, y la falta de indicadores registrados por PLF que permitan monitorear la expresión de comportamientos naturales y el estado mental de los animales.Dairy cows face challenges related to their health, housing, nutrition, and the expression of natural behaviours, all of which significantly impact their welfare. Currently, animal welfare on farms is evaluated using protocols that aim to address these aspects. However, these protocols present limitations, as they typically provide only a broad, group-level assessment at the moment of evaluation and are highly time-consuming. Precision livestock farming (PLF) technologies enable continuous individual-level monitoring of animal-based parameters, helping to overcome these limitations in farm welfare assessments. The general objective of this thesis is to investigate the potential of PLF sensors to continuously and individually monitor dairy cow welfare. First, a systematic review of available and validated PLF technologies for evaluating dairy cow welfare was conducted, highlighting the need for further validation to ensure their reliability on commercial farms. Next, the capacity of behaviour indicators recorded by sensors-such as time spent ruminating, feeding, resting, standing, and walking-was analyzed as potential indicators of common health problems like ruminal acidosis, mastitis, and lameness. One study demonstrated that a reduction in rumination time precedes the onset of ruminal acidosis, indicating its potential as an early warning sign of this metabolic disorder, enabling timely interventions. Furthermore, a machine learning algorithm was developed to predict the onset of acidosis and mastitis based on changes in behavioural patterns recorded by accelerometers. This tool could be an efficient and non-invasive alternative for monitoring dairy cow health, especially on farms with limited access to technology. After exploring the potential of sensor-recorded parameters for health monitoring, it was investigated whether changes in these parameters are related to states of stress, inflammation, and immunity during episodes of lameness and mastitis. For this purpose, the possible associations between sensor-recorded parameters, and salivary biomarkers previously studied for detecting these pathologies, were analyzed. The results revealed significant correlations between various behavioural parameters, especially rumination and resting times, and certain biomarkers. This suggests that sensor data can be used as health indicators related to stress, inflammation, and immunity. Finally, a method that integrates various sensor-derived parameters to evaluate individual cow welfare, aligned with the five domains model of animal welfare, was developed. This scoring method, based on the normal daily ranges of physiological and behavioral indicators recorded by PLF sensors (rumen boluses and accelerometers), integrated routine farm records into a machine learning algorithm. The system calculates a daily global welfare index for each cow, categorized into health, nutrition, and housing scores, enabling farmers to promptly detect and address conditions that compromise welfare. The results of this thesis suggest that PLF technologies have the potential to improve the welfare of dairy cows and its evaluation on farms, by providing early warning signals for health issues and optimizing management practices, including feeding and housing. The main limitations identified were the low validation rates ensuring the correct operation of sensor technologies, the scarcity of tools designed to monitor young dairy cattle, including heifers and calves, and the lack of PLF-recorded indicators to monitor the expression of natural behaviors and the mental state of animals

Development of the Industrial Process to Manufacture a Highly Potent Active Pharmaceutical Ingredient

Comercialitzar nous medicaments és una inversió extremadament costosa i que requereix molt temps per a una empresa farmacèutica. L'optimització de la fabricació de medicaments s'ha tornat crítica per a l'èxit comercial d'aquests productes d'alt valor afegit. L'abast d'aquest projecte és el desenvolupament d'un procés de fabricació a escala comercial d'un API conegut per a la seva venda com a genèric. Amb el pas dels anys, la indústria farmacèutica ha desenvolupat teràpies cada vegada més dirigides. Pel que fa les molècules petites, els principis actius farmacèutics (API) que mostren una selectivitat molt alta pel seu objectiu farmacològic i exhibeixen una activitat biològica en concentracions extremadament baixes, es coneixen com API d'alta potència (HPAPI).Comercializar nuevos medicamentos es una inversión extremadamente costosa y que requiere mucho tiempo para una empresa farmacéutica. La optimización de la fabricación de medicamentos se ha vuelto crítica para el éxito comercial de estos productos de alto valor añadido. El alcance de este proyecto es el desarrollo de un proceso de fabricación a escala comercial de un API conocido para su venta como genérico. Con el paso de los años, la industria farmacéutica ha desarrollado terapias cada vez más dirigidas. En cuanto a las moléculas pequeñas, los principios activos farmacéuticos (API) que muestran una selectividad muy alta por su objetivo farmacológico y exhiben una actividad biológica en concentraciones extremadamente bajas, se conocen como API de alta potencia (HPAPI).Commercializing new drugs is an extremely costly and time-consuming investment for a pharmaceutical company. The optimization of drug manufacturing has become critical for the commercial success of these high added-value products. The scope of this project is the development of a manufacturing process to commercial scale of a well-known API to be sold as a generic. With the pass of the years, the pharmaceutical industry has developed more and more targeted therapies. Regarding small molecules, the active pharmaceutical ingredients (APIs) that show a very highly selectivity for its pharmacological target and exhibit a biological activity at extremely low concentrations, are known as Highly Potent APIs (HPAPIs)

Hybrid Cu-HTS Coating for CERN's Future Circular Collider Beam Screen

El Future Circular Collider (FCC) és el col·lisionador de partícules de pròxima generació proposat per l'Organització Europea per a la Recerca Nuclear (CERN) com a successor de l'accelerador més potent del món actual, el Large Hadron Colider (LHC). L'estudi de viabilitat del FCC compta amb més de 150 entitats a tot el món per avaluar la possibilitat d'aquesta nova màquina, amb l'objectiu d'energies de col·lisió de 100 TeV, més de set vegades les que s'arriba a l'LHC actualment. Els investigadors esperen que les dades generades en aquestes col·lisions aportin una mica de llum sobre misteris de l'univers com l'asimetria matèria-antimatèria, la matèria fosca i l'energia fosca i el problema de la jerarquia. En els col·lisionadors circulars d'alta energia com la FCC, una sèrie d'imants superconductors potents s'encarrega de mantenir el feix de partícules en una òrbita estable. Per protegir aquests imants de la radiació de sincrotró emesa pel feix, s'interposa una estructura d'acer inoxidable entre el feix i els imants per absorbir la radiació, l'anomenada beam screen. Tanmateix, per garantir que l'òrbita del feix no es vegi alterada, ha de presentar una baixa impedància superficial sense afectar el camp magnètic circumdant per sobre dels nivells acceptables. Per aquest motiu, a l'LHC, la beam screen d'acer inoxidable està recoberta amb una capa de coure. D'altra banda, les temperatures de funcionament més altes de la beam screen del FCC, entre 40 i 60 K, poden donar lloc a una resistència superficial excessiva procedent del recobriment de coure. Per mitigar-ho, el grup Superconducting Materials and Large Scales Nanostructures (SUMAN) de l'Institut de Ciència de Materials de Barcelona (ICMAB - CSIC) estudia des de l'any 2017, en col·laboració amb el CERN, la viabilitat de l'adopció de Superconductors d'alta temperatura (HTS) Terres Rares-Ba2Cu3O7-x. (REBCO) com a recobriment alternatiu per a la beam screen de FCC. Més específicament, es proposa un recobriment híbrid REBCO-Cu com a mitjà per disminuir la resistència total de la superfície de la beam screen alhora que es preserva una alta qualitat del camp magnètic dins de la cambra de buit del FCC. En aquesta tesi, investiguem el comportament de la beam screen amb revestiment híbrid sota les condicions operatives de la FCC. L'anàlisi numèrica del mètode dels elements finits (FEM) s'utilitza per avaluar la seva resposta electromagnètica i termomecànica als camps magnètics de fins a 16 T dels imants de flexió i enfocament, així com el camp magnètic de CA generat pel propi feix. També es considera l'escenari extrem d'extinció d'un imant dipol i les seves repercussions a la pantalla del feix. S'han desenvolupat tècniques de recobriment basades en conductors revestits (CC) de REBCO i s'han produït mostres a escala de laboratori del recobriment híbrid, així com un primer prototip per a la beam screen recobert.El Future Circular Collider (FCC) és el col·lisionador de partícules de pròxima generació proposat per l'Organització Europea per a la Recerca Nuclear (CERN) com a successor de l'accelerador més potent del món actual, el Large Hadron Colider (LHC). L'estudi de viabilitat del FCC compta amb més de 150 entitats a tot el món per avaluar la possibilitat d'aquesta nova màquina, amb l'objectiu d'energies de col·lisió de 100 TeV, més de set vegades les que s'arriba a l'LHC actualment. Els investigadors esperen que les dades generades en aquestes col·lisions aportin una mica de llum sobre misteris de l'univers com l'asimetria matèria-antimatèria, la matèria fosca i l'energia fosca i el problema de la jerarquia. En els col·lisionadors circulars d'alta energia com la FCC, una sèrie d'imants superconductors potents s'encarrega de mantenir el feix de partícules en una òrbita estable. Per protegir aquests imants de la radiació de sincrotró emesa pel feix, s'interposa una estructura d'acer inoxidable entre el feix i els imants per absorbir la radiació, l'anomenada pantalla del feix. Tanmateix, per garantir que l'òrbita del feix no es vegi alterada, ha de presentar una baixa impedància superficial sense afectar el camp magnètic circumdant per sobre dels nivells acceptables. Per aquest motiu, a l'LHC, la pantalla del feix d'acer inoxidable està recoberta amb una capa de coure. D'altra banda, les temperatures de funcionament més altes de la pantalla del feix del FCC, entre 40 i 60 K, poden donar lloc a una resistència superficial excessiva procedent del recobriment de coure. Per mitigar-ho, el grup Superconducting Materials and Large Scales Nanostructures (SUMAN) de l'Institut de Ciència de Materials de Barcelona (ICMAB - CSIC) estudia des de l'any 2017, en col·laboració amb el CERN, la viabilitat de l'adopció de Superconductors d'alta temperatura (HTS) Terres Rares-Ba2Cu3O7-x. (REBCO) com a recobriment alternatiu per a la pantalla del feix de FCC. Més específicament, es proposa un recobriment híbrid REBCO-Cu com a mitjà per disminuir la resistència total de la superfície de la pantalla del feix alhora que es preserva una alta qualitat del camp magnètic dins de la cambra de buit del FCC. En aquesta tesi, investiguem el comportament de la pantalla del feix amb revestiment híbrid sota les condicions operatives de la FCC. L'anàlisi numèrica del mètode dels elements finits (FEM) s'utilitza per avaluar la seva resposta electromagnètica i termomecànica als camps magnètics de fins a 16 T dels imants de flexió i enfocament, així com el camp magnètic de CA generat pel propi feix. També es considera l'escenari extrem d'extinció d'un imant dipol i les seves repercussions a la pantalla del feix. S'han desenvolupat tècniques de recobriment basades en conductors revestits (CC) de REBCO i s'han produït mostres a escala de laboratori del recobriment híbrid, així com un primer prototip per a la pantalla del feix recobert.The Future Circular Collider (FCC) is the next generation particle collider proposed by the European Organization for Nuclear Research (CERN) as the successor of the current world's most powerful accelerator, the Large Hadron Colider (LHC). The FCC Feasibility Study counts with more than 150 entities worldwide to evaluate the suitability of this new machine, aiming for collision energies of 100 TeV, more than seven times those currently reachable at the LHC. Researchers hope that the data generated in such collisions sheds some light onto mysteries of the universe such as the matter-antimatter asymmetry, dark matter and dark energy, and the hyerarchy problem. In high-energy circular colliders such as the FCC, a series of powerful superconducting magnets is responsible for maintaining the particle beam in a stable orbit. To protect these magnets from the synchrotron radiation emitted by the beam, a stainless steel structure is interposed between the beam and the magnets to absorb the radiation, the so-called beam screen. However, to ensure that the beam orbit is not disturbed, it must present a low surface impedance without affecting the surrounding magnetic field above acceptable levels. For this reason, in the LHC, the stainless steel beam screen is coated with a copper layer. On the other hand, the higher operation temperatures of the FCC beam screen, between 40 and 60 K, might result in an exceeding surface resistance coming from the copper coating. To mitigate this, the Superconducting Materials and Large Scales Nanostructures (SUMAN) group at the Institute of Materials Science of Barcelona (ICMAB - CSIC) has been studying since 2017, in a collaboration with CERN, the viability of adopting Rare Earth-Ba2Cu3O7-x (REBCO) High Temperature Superconductors (HTS) as an alternative coating for the FCC beam screen. More specifically, a hybrid REBCO-Cu coating is proposed as a means to decrease the overall surface resistance of the beam screen while preserving high magnetic field quality inside the vacuum chamber of the FCC. In this thesis, we investigate the behavior of the hybrid-coated beam screen under the operating conditions of the FCC. Finite Elements Method (FEM) numerical analysis is employed to evaluate its electromagnetic and thermomechanical response to the magnetic fields of up to 16 T of the bending and focusing magnets as well as the AC magnetic field generated by the beam itself. The extreme scenario of a dipole magnet quench and its repercussions in the beam screen is also considered. Coating techniques based on REBCO Coated Conductors (CC) have been developed and laboratory scale samples of the hybrid coating have been produced, as well as an early prototype for the coated beam screen

Gradient variations in rhizospheric soil exchangeable cations across a forest-steppe transect

Altres ajuts: The Fundación Ramón Areces grant CIVP20A6621The forest-steppe ecotone (FSE) is vulnerable to climate change and valuable to predict ecosystem succession. Although species diversity covaries with climatic factors and changes gradually across FSE transects, aligning with "Whittaker's hierarchy theory", whether soil nutrients follow a similar distribution pattern remains unclear. We studied the ecological gradient changes in effective cation-exchange capacity (ECEC, sum of exchangeable Ca2+, Mg2+, K+ and Na+) in the near-neutral-pH rhizosphere and bulk soils along the north-south zonal transect of the Hulunbuir FSE, China. The 230-km transect includes hierarchical transitions from two closed forests through two FSE to four meadow steppes. For both rhizosphere and bulk soils, soil ECEC were the highest in meadow steppes followed by closed forests and FSE area. ECEC were inversely correlated with soil water content but positively with soil pH. Therefore, the distribution of ECEC along the forest-steppe transect did not conform to a hierarchical distribution and decoupled from vegetation transitions, possibly due to the fact that the distribution of soil pH, plant uptake and leaching break the uniformity of ECEC variation along the gradient. In closed forests and FSE ecosystems, the ECEC and exchangeable Ca2+ in rhizosphere soils were higher than those in bulk soil, indicating that rhizosphere processes may alleviate cation limitation in these ecosystems. The study substantially improves our understanding of soil nutrient mobilization and soil fertility across forest-steppe ecotones which helps projecting ecosystem succession. It further highlights the critical role of rhizosphere processes in modulating hierarchical vegetation transition along environmental gradients and provides avenues for future research opportunities

Divergent responses of woody plant leaf and root non-structural carbohydrates to nitrogen addition in China : seasonal variations and ecological implications

Plant non-structural carbohydrates (NSCs), which largely comprise starch and soluble sugars, are essential energy reserves to support plant growth and physiological functions. While it is known that increasing global deposition of nitrogen (N) affects plant concentration of NSCs, quantification of seasonal responses and drivers of woody species leaf and root NSCs to N addition at larger spatial scales remains lacking. Here, we systematically analyzed data from 53 field experiments distributed across China, comprising 1202 observations, to test for effects of N addition on woody plant leaf and root NSCs across and within growing and non-growing seasons. We found (1) no overall effects of N addition on the concentrations of leaf and root NSCs, soluble sugars or starch during the growing season or the non-growing season for leaves. However, N addition decreased root NSC and starch concentrations by 13.8 % and 39.0 %, respectively, and increased soluble sugars concentration by 15.0 % during the non-growing season. (2) Shifts in leaf NSC concentration under N addition were driven by responses by soluble sugars in both seasons, while shifts in root NSC were driven by soluble sugars in the non-growing season and starch and soluble sugars in the growing season. (3) Relationships between N, carbon, and phosphorus stoichiometry with leaf and root NSCs indicated effects of N addition on woody plant NSCs allocation through impacts on plant photosynthesis, respiration, and growth. (4) Effects of N addition on leaf and root NSCs varied with plant functional types, where effects were more pronounced in roots than in leaves during the non-growing season. Overall, our results reveal divergent responses of woody plant leaf and root NSCs to N addition within non-growing season and highlight the role of ecological stoichiometry and plant functional types in woody plant allocation patterns of NSCs in response to ongoing N deposition under global change

Contribution of the PI3K/PDK1/Akt signaling pathway to Alzheimer's disease

La malaltia d'Alzheimer (MA) és la malaltia neurodegenerativa més comuna, caracteritzada per una pèrdua neuronal progressiva associada a plaques amiloides i embulls neurofibril·lars. Les cascades de senyalització cel·lular es consideren actualment una font de prometedores dianes terapèutiques per frenar la MA. La via de senyalització PI3K/PDK1/Akt està hiperactivada en el cervell dels pacients amb MA. Aquesta via té un paper important en la inhibició de l'activitat α-secretasa de TACE. La inhibició de PDK1 redueix la patologia cerebral i el deteriorament de la memòria en models de ratolins amb MA, però també té efectes perjudicials ja que els animals moren després de 5 mesos de tractament. Resultats al laboratori ens permeten postular que la inhibició de l'efector de PDK1 Akt protegiria els ratolins contra la MA, mentre que la inhibició dels altres efectors de PDK1 (S6K, SGK, RSK i PKC) seria la responsable de la toxicitat. Els ratolins knock-in PDK1K465E/K465E amb una activació deficient d'Akt presenten una major activitat TACE i un elevat processament de TNFR1 i APP, que protegeix les neurones contra TNF-α i Aβ. La inhibició farmacològica d'Akt en cèl·lules del sistema immune accentua la fosforilació de NFκB, encara que la transcripció dels gens que codifiquen per TNF-α, IL-6 o IL-1β no resulta alterada. Una altra conseqüència cel·lular deletèria de la MA és l'augment de l'estrès del reticle endoplasmàtic (RE) causat per pertorbacions en el plegament de proteïnes, que condueix a una inducció de la resposta a proteïnes mal plegades (UPR). La UPR representa un mecanisme d'adaptació i supervivència, que condueix a la reducció de la càrrega de proteïnes mal plegades i al restabliment de l'homeòstasi del plegament de proteïnes. Si aquests mecanismes no són suficients per recuperar l'homeòstasi, la UPR condueix a la mort cel·lular. L'estrès del RE pot interferir amb el tràfic normal no-amiloidogènic d'APP, lo que condueix a una major producció d'Aβ. L'augment de la producció de pèptids Aβ indueix una sobreactivació de la via de senyalització PI3K/Akt, que també podria contribuir a activar la UPR, agreujant així la producció de Aβ i la deposició de plaques amiloides. La reducció dels nivells d'activació d'Akt en els ratolins knock-in PDK1K465E/K465E protegeix les neurones dels animals contra la toxicitat mediada per l'estrès reticular, suggerint que Akt podria contribuir a la MA induint la UPR. Aquest fet es recolza en la hiperactivació d'Akt i de la UPR observada ratolins mutants APP/Tau models de la MA. La tunicamicina, inhibidor del primer pas en la biosíntesi de N-glicans en proteïnes, causa estrès del RE i redueix la viabilitat cel·lular activant la UPR tant en cèl·lules HEK293T com en Neuro2A. Aquesta pèrdua de viabilitat cel·lular induïda per tunicamicina disminueix la densitat i altera la morfologia cel·lular sense induir la mort, ja que consisteix en una aturada reversible del cicle cel·lular. La inhibició d'Akt a través del compost MK2206 restaura el fenotip de les cèl·lules tractades amb tunicamicina atenuant la UPR i revertint l'aturada del cicle cel·lular. La inhibició dels altres efectors de PDK1 (S6K, SGK o RSK) no protegeix front a la tunicamicina, ja que no afecta la UPR. La inhibició d'Akt tampoc protegeix de la toxicitat causada per la tunicamicina a cèl·lules diferenciades i neurones primàries amb nivells d'activitat d'Akt reduïda. A més, la inhibició de la quinasa major de la UPR, PERK, pot mitigar les conseqüències de l'estrès reticular atenuant la UPR, protegint les cèl·lules contra la toxicitat de la tunicamicina sense afectar els nivells d'activació d'Akt. Aquests resultats suggereixen que Akt contribueix a la disrupció de l'homeòstasi proteica, per la qual cosa la seva inhibició parcial podria ser un bon enfocament terapèutic per minvar la pèrdua neuronal que succeeix als cervells amb MA.La enfermedad de Alzheimer (EA) es la enfermedad neurodegenerativa más común, caracterizada por la pérdida neuronal progresiva asociada a placas amiloides y ovillos neurofibrilares. Las cascadas de señalización celular se consideran una fuente de dianas terapéuticas para frenar la progresión de la EA. La vía de señalización PI3K/PDK1/Akt está hiperactivada en cerebro con EA. Esta vía desempeña un papel importante en la inhibición de la actividad α-secretasa de TACE. La inhibición de PDK1 reduce la patología cerebral y el deterioro de la memoria en modelos de ratones con EA, pero los animales mueren tras 5 meses de tratamiento. Resultados obtenidos en el laboratorio permiten postular que la inhibición del efector de PDK1 Akt protegería a los ratones frente la EA, mientras que la inhibición de los demás efectores de PDK1 (S6K, SGK, RSK y PKC) sería la responsable de la toxicidad. Los ratones knock-in PDK1K465E/K465E con deficiente activación de Akt presentan una mayor actividad TACE y un elevado procesamiento de TNFR1 y APPα, que protege a las neuronas frente TNF-α y Aβ. La inhibición farmacológica de Akt en células del sistema inmune acentúa la fosforilación de NFκB, sin alterar la transcripción de los genes que codifican para TNF-α, IL-6 o IL-1β. Otra consecuencia deletérea de la EA es el aumento del estrés del retículo endoplasmático (RE) causado por perturbaciones en el plegamiento de proteínas, que induce la respuesta a proteínas mal plegadas (UPR). La UPR representa un proceso de adaptación y supervivencia, que conduce a la reducción de la carga de proteínas mal plegadas y al restablecimiento de la homeostasis del plegamiento proteico. Si estos mecanismos no son suficientes para recuperar la homeostasis, la UPR induce la muerte celular. El estrés del RE puede interferir con el procesamiento normal no-amiloidogénico de APP, conduciendo a una mayor producción de Aβ. Este incremento en la carga de Aβ induce una sobreactivación de la vía de señalización PI3K/Akt, que también podría contribuir a activar la UPR, exacerbando así la producción de Aβ y el depósito de placas amiloides. La reducción de los niveles de activación Akt en los ratones knock-in PDK1K465E/K465E protege las neuronas frente a la toxicidad mediada por el estrés de retículo, lo que sugiere que Akt podría contribuir a la patología de la EA induciendo la UPR. Este hecho se apoya por la hiperactivación de Akt y la inducción de la UPR observada en los ratones mutantes APP/Tau modelos de EA. La tunicamicina, inhibidor del primer paso en la biosíntesis de N-glucanos en las proteínas, causa estrés del ER y reduce la viabilidad celular induciendo la UPR tanto en células HEK293T como Neuro2A. La pérdida de viabilidad celular inducida por tunicamicina disminuye la densidad y altera la morfología celular sin llegar a inducir la muerte, ya que consiste en un arresto reversible del ciclo celular. La inhibición de Akt con el compuesto MK2206 restaura el fenotipo de las células tratadas con tunicamicina atenuando la UPR y antagonizando el arresto del ciclo celular. La inhibición de los otros efectores de PDK1 (S6K, SGK o RSK) no es protectora frente a la tunicamicina. La inhibición de Akt no protege de la toxicidad causada por la tunicamicina a células diferenciadas y neuronas primarias con niveles de actividad de Akt reducidos. Además, la inhibición de la principal quinasa de la UPR, PERK, también puede mitigar las consecuencias del estrés reticular atenuando la UPR, sin afectar a los niveles de activación de Akt. Estos resultados sugieren que Akt contribuye a la alteración de la homeostasis proteica, por lo que su inhibición parcial podría ser una buena aproximación terapéutica para atenuar la pérdida neuronal presente en los cerebros con EA.Alzheimer's disease (AD) is the most common neurodegenerative disease, characterized by progressive neuronal loss triggered by the presence of amyloid plaques and neurofibrillary tangles. Cell signaling cascades are currently considered a source of promising therapeutical targets for the design of new drugs blocking the progression of AD. Among them, PI3K/PDK1/Akt signaling pathway is hyperactivated in AD brains. This pathway plays an important role in restraining TACE α-secretase activity, that leads to decreased APPα processing and TNFR1 shedding, resulting in increased Aβ release and TNF-α hypersensitivity. Strikingly, inhibition of PDK1 reduced brain pathology and memory impairment in AD mice models, but at the same time exhibited deleterious effects, since the animals died after 5 months of treatment. Results in the laboratory allow to postulate that inhibition of the PDK1 effector Akt would protect mice against AD, while inhibition of the other PDK1 effectors (S6K, SGK, RSK and PKC) would be responsible for the toxicity. Supporting this hypothesis, PDK1K465E/K465E PH-domain knock-in mice with deficient Akt activation show increased TACE activity and elevated TNFR1 and APPα processing, which protect neurons against TNF-α and Aβ toxicity. Pharmacological Akt inhibition in immune cell lines accentuates the phosphorylation of NFκB, a transcription factor that plays an important role in regulating gene expression of inflammatory cytokines; however, TNF-α, IL-6 or IL-1β gene transcription is not affected by this posttranslational modification. Another deleterious cellular consequence of AD is the stress of endoplasmic reticulum (ER), leading to an induction of the Unfolded Protein Response (UPR) in temporal cortex and hippocampus. The UPR is a protective cellular response induced upon ER stress caused by perturbations in protein folding, such as Aβ accumulation. It represents a mechanism of adaptation and survival, which leads to the reduction of the unfolded protein load and to the reestablishment of protein-folding homeostasis. If these mechanisms are not enough to recover the homeostasis, the UPR will dictate cell death. ER stress may interfere with normal non-amyloidogenic trafficking of APP, leading to higher Aβ production. The increased production of Aβ peptides induces an overactivation of the PI3K/Akt signaling pathway, that could also contribute to activate the UPR, thereby exacerbating the Aβ production and the deposition of amyloid plaques. Reducing Akt activity levels by PDK1K465E/K465E knock-in mutation also protects mice neurons against ER stress mediated toxicity, suggesting that Akt could contribute to AD pathology by inducing the UPR. This is supported by the hyperactivation of Akt and UPR observed in APP/Tau mutant mice models of AD. Tunicamycin, an inhibitor of the first step in the biosynthesis of N-linked glycans in proteins, causes ER stress and reduces cell viability by inducing the UPR in both HEK293T and Neuro2A cells. Tunicamycin-induced loss of cell viability decreases cell density and alters cell morphology without inducing cell death, by means of a reversible cell cycle arrest. The inhibition of Akt with the MK2206 compound restores the phenotype of tunicamycin-treated cells by attenuating the UPR and antagonizing the cell cycle arrest. Moreover, the inhibition of other effectors of the PI3K/PDK1 signaling pathway (S6K, SGK or RSK) is not protective against tunicamycin, since it does not attenuate the UPR. Chemical inhibition of Akt is not protective but rather toxic in tunicamycin-treated postmitotic cells and neurons with lower Akt activity levels. In addition, inhibition of the major UPR kinase, PERK, can also mitigate the consequences of ER stress by attenuating the UPR, thereby protecting cells against tunicamycin toxicity without affecting Akt activation levels. Altogether, these results suggests that Akt contributes to the disruption of protein homeostasis, thereby partial inhibition of Akt could be a therapeutic approach to attenuate the neuronal loss occurring in AD brains

Modelado sedimentológico y petrofísico de la Formación Ciénaga de Oro (sur de la cuenca Sinú-San Jacinto, Colombia); integrando análisis digital de rocas y redes neuronales profundas

La combinació de mètodes qualitatius, experimentals i quantitatius fan possible la definició sedimentològica, petrofísica, estructural i modelatge geoespaial de les fàcies de la Formació Ciénaga de Oro al nord-oest de la conca Sinú San Jacinto a Colòmbia. L'anàlisi digital de roca (ADR), registres elèctrics i informació de testimonis de perforació pertanyents a 1190.9 peus del pou ANH-SSJ-La Estrella -1X i 2280 peus del pou ANH-SSJ-Nueva Esperanza-1X, son la base de l'entrenament de xarxes neuronals que defineixen la porositat i permeabilitat de la formació. De l'estudi de vint-i-una petrofàcies en ressalten els gresos nets pertanyents al front deltaic que presenta valors de densitat entre (2.05-2.58) g/cc, porositat total (16-44) % y permeabilitat amb valors superiors a 10 milidarcys. Aquestes propietats, acompanyades del tipus de roca, volum d'argila, saturació d'aigua, coll de porus i qualitat de roca representen el modelat petrofísic del jaciment amb el qual es defineix el comportament a nivell de profunditat d'intervals macroporosos, conductors, i nivells de fractures. Aquestes respostes estan directament relacionades amb els nivells de fàcies de conglomerats massius, gresos amb laminació plano paral·lela i gresos conglomeràtics, entre altres. El model geoespaial desenvolupat en profunditat, conté la informació sedimentològica, estructural i petrofísica de l'àrea entre els dos pous; amb la qual cosa s'estableix la variabilitat de les fàcies de la formació Ciénaga de Oro a una distancia menor a cinc quilòmetres. Aquest espai està plenament desenvolupat en un ambient de sedimentació de tipus deltaic, on es feu palesa la l'arquitectura deposicional de cicles deltaics sorrencs multi episòdics amalgamats (multistorey), evidenciats per la diferencia de potència de gresos en els dos pous estan separats vint quilòmetres.La combinación de métodos cualitativos, experimentales y cuantitativos hacen posible la definición sedimentológica, petrofísica, estructural y modelamiento geoespacial de las facies de la Formación Ciénaga de Oro al noroeste de la cuenca Sinú San Jacinto en Colombia. El análisis digital de roca (ADR), registros eléctricos e información de núcleos de perforación pertenecientes a 1190.9 pies del pozo ANH-SSJ-La Estrella -1X y 2280 pies del pozo ANHSSJ-Nueva Esperanza-1X, son la base del entrenamiento de redes neuronales que definen la porosidad y permeabilidad de la formación.Del estudio de veintiuna petrofacies se destacan las areniscas limpias pertenecientes al frente deltaico que reporta valores de densidad entre (2.05-2.58) g/cc, porosidad total (16-44) % y permeabilidad con valores mayores a 10 milidarcys. Estas propiedades, acompañadas de tipo de roca, volumen de arcilla, saturación de agua, garganta de poro y calidad de roca representan el modelamiento petrofísico del yacimiento con el cual se define el comportamiento a nivel de profundidad de intervalos macroporosos, conductores, y niveles de fracturas. Estas respuestas están directamente relacionadas a los niveles de facies deconglomerados masivos, areniscas con laminación plano-paralela y areniscas conglomeráticas entre otras. El modelo geoespacial desarrollado en profundidad comprende la información sedimentológica, estructural y petrofísica referente al área entre los dos pozos; con el cual se establece la variabilidad de las facies de la formación Ciénaga de Oro a una distancia menor a cinco kilómetros. Este espacio corresponde al desarrollo completo de áreas con ambiente de sedimentación de tipo deltaico, donde se presenta la arquitectura deposicional de ciclos deltaicos arenosos multiepisódicos amalgamados (multistorey), evidenciados por la diferencia de potencia de arenas en los dos pozos que se distancian en veinte kilómetros.The combination of qualitative, experimental and quantitative methods makes possible the sedimentological, petrophysical, structural definition and geospatial modeling of the facies of the Ciénaga de Oro Formation northwest of the Sinú San Jacinto basin in Colombia. Digital rock analysis (DRA), electrical logs and information from drill cores belonging to 1190.9 feet of the ANH-SSJ-La Estrella -1X well and 2280 feet of the ANH-SSJ-Nueva Esperanza1X well, respectively, represent the basis for the training of neural networks that define the porosity and permeability of the formation. From the study of twenty-one petrofacies, the clean sandstones belonging to the deltaic front stand out, reporting density values between (2.05-2.58) g/cc, total porosity (16-44) % and permeability with values greater than 10 millidarcys. These properties, accompanied by Rock type, clay volume, water saturation, pore throat and rock quality represent the petrophysical modeling of the reservoir with which the behavior at the depth level of macroporous intervals, conductors, and fracture levels is defined. These responses are directly related to the facies levels of massive conglomerates, plane-parallel laminated sandstones, and conglomeratic sandstones, among others. The geospatial model developed in depth includes the sedimentological, structural and petrophysical information regarding the area between the two wells; with which the variability of the facies of the Ciénaga de Oro formation is established at a distance of less than five kilometers. Space referring to the complete development of areas with a deltaic type sedimentation environment, where the depositional architecture of amalgamated multi episodic sandy deltaic cycles (multistorey) was evident, evidenced by the difference in sand power in the two wells that are twenty kilometers apar

Urban public space and climate adaptation justice : Challenges and opportunities for project planning, design and evaluation

L'adaptació de les ciutats al canvi climàtic està en procés, però necessita accelerar-se. Les accions climàtiques implementades no sempre redueixen riscos i, de vegades, redistribueixen o agreugen vulnerabilitats, afectant principalment les comunitats més marginades. Aquesta tesi se centra en l'adaptació dels espais públics, tant verds com no verds, pel seu paper clau en la vida social, comunitària i política. Aquests espais són essencials per a la recreació i la interacció, però també poden convertir-se en llocs de conflicte, expressió política i protesta. Com que les intervencions en aquests espais influeixen en les relacions socials i la identitat cultural, tenen un impacte crucial en la justícia, ja sigui distributiva, procedimental o representativa. Avaluar els resultats de les accions d'adaptació és complex i sovint inconsistent. Moltes avaluacions es centren en les intencions més que en els resultats concrets, i la manca d'avaluacions posteriors a la implementació limita l'aprenentatge i la millora d'accions futures. Aquesta tesi examina com les ciutats aborden els reptes de planificar, implementar i avaluar l'adaptació dels espais públics des de la perspectiva de la justícia climàtica. El primer estudi analitza els marcs, eines i indicadors proposats per la comunitat acadèmica per avaluar els espais públics des d'una perspectiva de justícia climàtica (PI 1: Com s'avalua la justícia climàtica en projectes d'adaptació i què podem aprendre per a desenvolupar marcs més eficaços?). A continuació, dissenyo i aplico una eina d'avaluació col·lectiva al parc Hunters Point South, a Queens, Nova York (PI 2: És possible definir indicadors per avaluar projectes ja implementats?). Finalment, investigo com els municipis gestionen la relació entre els espais públics verds i el mercat immobiliari, i les conseqüències injustes que això pot generar. Aquest estudi es basa en entrevistes amb funcionaris de tres ciutats mitjanes espanyoles: Valladolid, Bilbao i Màlaga. Discutim les principals limitacions i reptes dels models de governança actuals (PI 3: Com consideren els municipis les dinàmiques del mercat immobiliari en planificar projectes d'adaptació d'espais públics verds des d'una perspectiva de justícia climàtica?). Al llarg dels tres estudis, identifico una manca de marcs integrals que abordin la justícia en l'adaptació dels espais públics més enllà dels aspectes distributius. A més, en la pràctica, els governs locals integren els principis de justícia de manera fragmentada. Els resultats revelen disparitats significatives en la interpretació de la justícia climàtica en contextos locals i com els interessos immobiliaris sovint coopten el valor simbòlic del disseny urbà, desplaçant els resultats previstos dels projectes d'adaptació dels espais públics. La tesi conclou que els esforços d'adaptació han de considerar tant els valors tangibles (beneficis per a la salut, millores ecològiques, canvis en el valor del sòl) com els intangibles (valors, significats i identitats) associats a la transformació de l'espai. Aquesta perspectiva desafia l'enfocament limitat que redueix l'adaptació dels espais públics a qüestions ambientals. Assolir la justícia climàtica en aquests espais requereix un procés localitzat i negociat, amb les comunitats al centre del disseny i de l'avaluació. En resum, aquesta tesi ofereix noves perspectives sobre la justícia climàtica per a investigadors, responsables polítics i professionals implicats en la planificació, gestió i avaluació d'espais públics. Proporciona una guia per desenvolupar marcs d'avaluació col·laboratius i aborda els reptes de governança, especialment en la intersecció entre l'adaptació dels espais públics i les dinàmiques del mercat immobiliari.La adaptación de las ciudades al cambio climático ya está en proceso, pero necesita acelerarse. Las acciones climáticas implementadas no siempre reducen los riesgos, y en algunos casos, redistribuyen o agravan las vulnerabilidades, afectando principalmente a comunidades marginadas. Esta tesis se enfoca en la adaptación del espacio público debido a su papel clave en la vida social, comunitaria y política de la ciudad. Estos espacios son fundamentales para la recreación y la interacción, pero también pueden convertirse en lugares de conflicto, expresión política y protesta. Dado que las intervenciones en estos espacios influyen en las relaciones sociales y la identidad cultural local, tienen un impacto crucial en la justicia, distributiva, procedimental y representativa. Evaluar los resultados de las acciones de adaptación es complejo y, con frecuencia, se hace de manera inconsistente. Muchas evaluaciones se centran en las intenciones de las políticas urbanas más que en proyectos o resultados concretos, y la falta de evaluaciones posteriores a la implementación limita el aprendizaje y la mejora de acciones futuras. Esta tesis examina cómo las ciudades enfrentan los desafíos de planificar, implementar y evaluar la adaptación de los espacios públicos desde la perspectiva de la justicia climática. La primera sección de la investigación analiza los marcos, herramientas e indicadores actuales propuestos por la comunidad académica para evaluar los espacios públicos desde una perspectiva de justicia climática (Pregunta de Investigación 1: ¿Cómo se evalúa la justicia climática en proyectos de adaptación de espacios públicos y qué se puede aprender para desarrollar marcos más eficaces?). Posteriormente, diseño y aplico una herramienta de evaluación colectiva en el parque Hunters Point South, en Queens, Nueva York (PI 2: ¿Es posible definir indicadores para evaluar proyectos ya implementados?). Finalmente, investigo cómo los municipios gestionan la relación entre los espacios públicos verdes y el mercado inmobiliario, y las consecuencias injustas que esto puede generar. Este estudio se basa en entrevistas con funcionarios de tres ciudades españolas de tamaño medio: Valladolid, Bilbao y Málaga. Discuto las principales limitaciones y desafíos que enfrentan los modelos de gobernanza actuales (PI 3: ¿Cómo consideran los municipios las dinámicas del mercado inmobiliario al planificar e implementar proyectos de adaptación de espacios públicos verdes desde una perspectiva de justicia climática?). A lo largo de los tres estudios, identifico una falta de marcos integrales que aborden la justicia en la adaptación de espacios públicos más allá de sus aspectos espaciales o distributivos. Además, en la práctica, los gobiernos locales suelen incorporar los principios de justicia de manera fragmentada. Los resultados revelan disparidades significativas en la interpretación de la justicia climática en los contextos locales, y cómo los intereses inmobiliarios frecuentemente cooptan el valor simbólico del diseño urbano, desviando los resultados previstos de los proyectos de adaptación. Esta tesis concluye que los proyectos de adaptación del espacio público deben considerar tanto aspectos tangibles (beneficios para la salud, ambientales, cambios en el valor del suelo) como intangibles (cambios en valores, significados e identidades) ligados a la transformación del espacio. Esta perspectiva desafía el enfoque político prevaleciente, que reduce la adaptación de los espacios públicos a cuestiones únicamente ambientales, y defiende que la justicia climática implica entender la adaptación como un proceso localizado y continuamente negociado, en el que las comunidades estén en el centro de los procesos de diseño y evaluación. En resumen, mi tesis ofrece nuevas perspectivas sobre la justicia climática para investigadores, responsables políticos y profesionales involucrados en la planificación, gestión y evaluación del espacio público. Proporciona una guía para desarrollar marcos de evaluación colaborativos y aborda los principales desafíos para la gobernanza en la intersección entre la adaptación de los espacios públicos y las dinámicas del mercado inmobiliario.Urban adaptation to climate change is essential but needs to be accelerated. Moreover, implemented climate actions do not always reduce risks. In some cases, these actions may redistribute or exacerbate vulnerabilities, particularly affecting marginalized communities. This thesis focuses on the adaptation of public spaces, both green and non-green, due to their central role in social, community, and political life. Public spaces are vital areas for recreation and interaction, but they can also become sites of conflict, political expression, and protest. As interventions in public spaces affect social relations and local cultural identity, they have a critical impact on justice-whether distributive, procedural, or representative. However, assessing the outcomes of adaptation actions is complex and often lacks consistency. Many evaluations focus on the intentions of policies rather than their actual results. This absence of post-implementation assessments limits learning and the potential for improving future actions. The thesis seeks to explore how cities address the challenges of planning, implementing, and evaluating public space adaptations with a focus on climate justice. The first step of the research involves an analysis of the current frameworks, tools, and indicators used by scholars to assess public spaces from a climate justice perspective (RQ 1: How is climate justice being assessed in public space adaptation projects and what can we learn from that to develop more effective frameworks?). Following this, I design and apply a collective assessment tool to Hunters Point South Park in Queens, New York City (RQ 2: Is it possible to define indicators for evaluating already implemented projects?). Finally, I investigate how municipalities govern the complex interrelationship between green public space and the property market, and the unfair consequences this generates. This part of the research is based on interviews with municipal officials in three medium-sized Spanish cities: Valladolid, Bilbao, and Malaga. I discuss the main limitations and challenges that exist given current governance models (RQ3: (How) do municipalities consider real estate market dynamics when planning and implementing public green space adaptation projects, from a climate justice perspective?). Across the three studies in this thesis, I identify a lack of comprehensive frameworks that operationalize justice in public space adaptation beyond its distributive aspects, alongside a fragmented integration of justice principles by local governments in practice. The empirical results reveal a significant disparity in how climate justice is interpreted within local contexts and highlight how the symbolic value of urban design aesthetics is often co-opted by real estate interests, skewing the intended outcomes of public space adaptations. The thesis concludes that public space adaptation efforts must consider both tangible values (such as health benefits, ecological improvements, or land value changes) and intangible ones (such as the values, meanings, and identities tied to place transformations). This approach challenges the prevailing narrow policy focus that limits public space adaptation to environmental concerns. Achieving climate justice in public space requires a localized, continuously negotiated process, with communities at the heart of both design and evaluation processes. Overall, my thesis aims to offer new insights into climate justice for researchers, policymakers, and practitioners involved in public space planning, management, and evaluation. It provides a roadmap for developing collaborative evaluation frameworks and addresses key governance challenges, particularly those arising from the intersection of public space adaptation and real estate market dynamics

Effects of losses on the sensitivity of reflective-mode phase-variation liquid sensors

This article is focused on the analysis of the effects of losses on the sensitivity of reflective-mode phase-variation liquid sensors implemented by means of an open-ended (either quarter-wavelength or half-wavelength) transmission line distributed resonator (the sensing element) cascaded to a set of high/low impedance inverters (implemented by means of quarter-wavelength line sections). The device operates at a single frequency, and the working principle is the variation of the phase of the reflection coefficient (the output variable) caused by changes in the dielectric properties of the material under test (MUT), a liquid in this study. Since liquids are lossy samples, it is expected that the sensitivity of the sensor is influenced by losses, an aspect demonstrated in this article. It is shown that two operation regimes can be distinguished: 1) the low-loss regime, where the sensitivity is influenced by MUT losses, but the behavior is similar to the one of the lossless case and 2) the high-loss regime, where losses not only play a key role on the sensitivity but also modify the dependence of the output variable with the dielectric constant of the liquid under consideration compared to the lossless case. Nevertheless, contrary to general belief, with an adequate sensor design, losses might be beneficial in order to boost the sensitivity in the limit of small perturbations (this is the main contribution of this article). Validation is carried out by considering different types of oil samples and various sensing devices operating either in the low-loss regime or the high-loss regime