Tuning the Thermoelectric Performance of Complex Oxides through Multiscale Microstructure Engineering

The need for energy nowadays is causing a heated debate in our society. One way to increase the energy sustainability is to harvest waste energy from current processes. For example, industrial processes, home heating and automotive exhaust, all generate copious amounts of heat that is usually wasted. In the diesel powered automobiles, up to 65% of the chemical fuel is lost as waste heat that is mostly rejected through the cooling radiator and exhaust systems with the temperature normally exceeding 600 °C. Thermoelectric materials have the ability of converting wasted heat and temperature difference into electricity. Thermoelectric materials need to possess high energy conversion efficiency (Figure of merit (ZT)) to be viable for thermoelectric devices. Current available high performance thermoelectric materials are mostly heavy metal based materials and they are not suitable for operating at high temperatures due to oxidation, decomposition, vaporization, and harmful environmental impact.;This thesis is focused on the investigation of the oxide thermoelectric materials of Ca3Co4O9 for harvesting the waste heat, such as those from the diesel powered vehicles, at high temperatures in the air. Layered Calcium Cobalt Oxide Ca3Co4O 9 is a promising thermoelectric material for TE devices with a reported energy conversion efficiency ZT=0.83 at 700 °C for single crystal. This performance of single crystal Ca3Co4O9 is outstanding, but, producing single crystals is expensive, and not realistic for practical large scale applications. A more practical production process from the economic perspective, is the development of polycrystalline Ca 3Co4O9. Current Ca3Co4O 9 polycrystalline ceramics have low performance, achieving ZT of ∼0.10-0.20. This thesis details the multiscale microstructure engineering performed on polycrystal Ca3Co4O9 to improve its thermoelectric performance. The first part describes the approach of cation stoichiometric substitution of Ca or Co to increase the phonon scattering and improve the thermoelectric properties. The second part reports the effect of minute amount of Cation non-stoichiometric addition on the microstructure of the polycrystal Ca3Co4O9 samples and their electrical and thermal transport properties. The final part reports a novel approach to introduce metallic nano-inclusions to Ca3Co4O9 to improve the electrical conductivity of polycrystal Ca3Co4O 9

Desarrollo de un aplicación interactiva con Intel RealSense

[ES] Quién no ha deseado alguna vez pasar las diapositivas de una presentación con el simple hecho de mover la mano. En este TFG se ha desarrollado una aplicación que te permitirá hacer tus deseos realidad. Una de las tendencias tecnológicas que más repercusión está teniendo en la sociedad es el procesado de imágenes tridimensionales, que se refiere a la disponibilidad de la información de color junto con la de distancia de cada punto a la cámara. A lo largo de mi vida laboral he adquirido conocimientos sobre distintos sistemas de procesado de imágenes 2D y datos para su posterior integración en entornos 3D. Uno de los grandes retos de trabajar en entornos virtuales en 3D es la adquisición, procesado y generación de información en tiempo real. Esta información se puede obtener bien a través de técnicas de la visión estéreo o bien por la disponibilidad de obtener la información de coordenadas espaciales mediante el propio sensor, la cámara. Este es el caso de las cámaras Intel RealSense. Este trabajo trata sobre su desarrollo y sus aplicaciones a nivel tanto comercial como de uso doméstico. Para ello se hará uso de la cámara Intel RealSense SR300 y el SDK Intel RealSense. Hablaremos de las dependencias de estas tecnologías y de los modos de funcionamiento que ofrece para conseguir la interacción con el usuario. Después se realizarán una serie de experimentaciones para determinar su rango de uso y finalmente, se realizará una aplicación que integrará esas funcionalidades. La aplicación reconocerá gestos en tiempo real y los asociará a acciones en otras aplicaciones. A lo largo de este documento descubrirá los pasos que se han realizado para su desarrollo.[CA] Qui no ha desitjat alguna vegada passar les diapositives d'una presentació amb el simple fet de moure la mà. En aquest TFG s'ha desenvolupat una aplicació que et permetrà fer els teus desitjos realitat. Unes de les tendències tecnològiques que més repercussió està tenint en la societat és el processat d'imatges tridimensionals, que es refereix a la disponibilitat de la informació de color juntament amb la de distància de cada punt a la càmera. Al llarg de la meua vida laboral he adquirit coneixements sobre diferents sistemes de processament d'imatges 2D i dades per a la posterior integració en entorns 3D. Un dels grans reptes de treballar en entorns virtuals en 3D és l'adquisició, processament i generació d'informació en temps real. Aquesta informació es pot obtenir bé a través de tècniques de la visió estèreo o bé per la disponibilitat d'obtenir la informació de coordenades espacials mitjançant el propi sensor, la càmera. Aquest és el cas de les càmeres Intel RealSense. Aquest treball tracta sobre el seu desenvolupament i les seues aplicacions a nivell tant comercial com d'ús domèstic. Per això es farà ús de la càmera Intel RealSense SR300 i el SDK Intel RealSense. Parlarem de les dependències d'aquestes tecnologies i de les maneres de funcionament que ofereix per aconseguir la interacció amb l'usuari. Després es realitzaran una sèrie d'experimentacions per determinar el seu rang d'ús i finalment, es realitzarà una aplicació que integrarà aquestes funcionalitats. L'aplicació reconeixerà gestos en temps real i els associarà a accions en altres aplicacions. Al llarg d'aquest document descobrirà els passos que s'han realitzat per al seu desenvolupament[EN] Who has never wished to pass the slides of a presentation just by moving the hand. In this TFG an application has been developed that will allow you to make your wishes come true. One of the technological trends that is having the most impact on society is the processing of three-dimensional images, which refers to the availability of color information along with the distance of each point to the camera. Throughout my working life I have acquired knowledge of different 2D image processing systems and data for later integration into 3D environments. One of the great challenges of working in 3D virtual environments is the acquisition, processing and generation of information in real time. This information can be obtained either through stereo viewing techniques or paper by the availability of spatial coordinate information through the sensor itself, the camera. This is the case with Intel RealSense cameras. This deals with its development and applications for both commercial and domestic use. This will be done using the Intel RealSense SR300 camera and the Intel RealSense SDK. We will talk about the dependencies of these technologies and how they work to achieve user interaction. Afterwards, a series of experiments will be carried out to determine its range of use and finally, the application will be developed that will integrate these functionalities. The application will recognize gestures in real time and associate them with actions in other applications. Throughout this document you will discover the steps that have been taken for its development.Molero Fernández-Calvillo, S. (2018). Desarrollo de un aplicación interactiva con Intel RealSense. Universitat Politècnica de València. http://hdl.handle.net/10251/106728TFG

ANTENA REPETIDORA CON PLANO DE TIERRA AMC PARA APLICACIONES EN WI-FI HALLOW (REPEATING ANTENNA WITH AMC GROUND PLANE FOR WI-FI HALLOW APPLICATIONS)

Resumen En este artículo se propone el diseño teórico de una antena basada en metamaterial de alta ganancia, alta eficiencia y de bajo perfil. La antena opera en el rango de frecuencias UHF de 854 MHz - 954 MHz y puede ser implementada como un repetidor para el estándar de comunicación inalámbrica Wi-Fi HaLow (IEEE 802.11 ah), la cual opera en la banda libre de 900 MHz. La ganancia de la antena va desde los 5 dBi hasta los 9 dBi, con por lo menos 94 % de eficiencia de radiación y un 11 % de ancho de banda fraccional. El tamaño de esta estructura de bajo perfil es de 308 mm x 308 mm x 20.29 mm (0.92 λ0 x 0.92 λ0 x 0.06 λ0). La estructura consta de una antena dipolo acoplada a 50 Ω que es colocada sobre un plano de tierra de Conductor Magnético Artificial (AMC) con un arreglo de 4 x 4 celdas unitarias cuadradas. Esta antena también puede utilizarse como complemento al Internet de las cosas (IoT), cámaras de video y a las redes inalámbricas de sensores (WSN). Se presenta la metodología de diseño, y se reportan los resultados del análisis electromagnético. Palabras Clave: Antena; Conductor Magnético Artificial (AMC), longitud de onda en el espacio libre (λ0), metamaterial, Wi-Fi HaLow. Abstract A metamaterial-based antenna with high-gain, high-efficiency, low-profile and improved bandwidth is theorically proposed and analyzed in this paper. The antenna operates in the 854 MHz - 954 MHz UHF frequency range and can be implemented as a repeater for the HaLow Wi-Fi wireless communication standard (IEEE 802.11ah), which operates in the 900 MHz free band. Antenna gain ranges from 5 dBi to 9 dBi, with at least 94% radiation efficiency and 11 % fractional bandwidth. The size of this low-profile structure is 308mm x 308mm x 20.29mm (0.92 λ0 x 0.92 λ0 x 0.06 λ0). The structure consists of a 50 Ω dipole antenna which is placed over an Artificial Magnetic Conductor (AMC) ground plane with an array of 4 x 4 squared shaped unit cells. This antenna can also be used as a complement to the Internet of Things (IoT), video cameras and Wireless Sensor Networks (WSN). The design methodology of the antenna is presented, and the results of the electromagnetic analysis are reported. Keywords: Antena, Artificial Magnetic Conductor (AMC), free space wavelength (λ0), metamaterial, Wi-Fi HaLow

DISEÑO DE ANTENA DE UHF AMC PARA APLICACIONES DE VEHÍCULO AUTÓNOMO A ESCALA (UHF AMC ANTENNA DESIGN FOR AUTONOMOUS VEHICLE SCALE APPLICATIONS)

Resumen Se propone el análisis, diseño y modelado electromagnético de un arreglo de antenas dipolo cada una con su plano a tierra en un conductor magnético artificial de banda prohibida (AMC-BG) de 4 x 4 celdas unitarias. La frecuencia de operación de la antena diseñada es de 915 MHz funciona en la banda exenta de licencia UHF de 900 MHz, denominada como Wi-Fi HaLow, 802.11ah. Las cualidades que maneja este Wi-Fi es el bajo consumo de potencia y largo alcance ambos esenciales en aplicaciones de ciudades inteligentes y para la autonomía en la navegación de coches. Para el diseño del plano se realizó el análisis de la estructura periódica infinita de la sección anterior. Con las dimensiones obtenidas se diseñó un arreglo de 4 x 4 y se ajustaron para colocar el dipolo en la parte superior. El rendimiento obtenido por la antena mejoró la ganancia esto permite que disminuya el consumo de energía y que aumente el rango de comunicación. Palabras Clave: Antena, AMC-BG, Wi-Fi HaLow. Abstract We propose the analysis, design, and electromagnetic modeling of an array of dipole antennas each with its ground plane in a 4 x 4 unit cell artificial prohibited band magnet (AMC-BG). The operating frequency of the designed antenna is 915 MHz and it works in the 900 MHz UHF license-exempt band, called Wi-Fi HaLow, 802.11ah. The qualities that this Wi-Fi handles are the low power consumption and long-range, both essential in smart city applications and for autonomy in-car navigation. For the plan design, the analysis of the infinite periodic structure of the previous section was carried out. With the dimensions obtained, a 4 x 4 arrangement was designed and adjusted to place the dipole on top. The performance obtained by the antenna improved the gain this allows the power consumption to decrease and the communication range to increase. Keywords: Antenna, AMC-BG, Wi-Fi HaLow

Perspectiva paleobotánica y geológica de la biodiversidad en México

The origin of the extant vegetation and diversity of Mexico has a long history. Possibly the extent of this history is the point where the proposals differ, one states that the history begins in the Cretaceous (ca. 132 my) while other emphasize processes restricted to the Plio-Pleistocene (5.3 my), especially if referring the appearance of extant vegetation. Increased knowledge of the geological evolution of Mexico, and the constant change in physiography, along with the study of fossil angiosperms of the region, generates a clearer concept of how and when life forms differentiated and partnered. A hypothesis that combines geological processes and physiographic changes with the presence of plants and vegetation on the emerged continental parts is presented. It is proposed that existing biodiversity does indeed start ca. 132 million years ago, and although lineages that live in Mexico today can be recognized from this time, it is difficult to place their representants within a family, probably because they may represent members of the stem group. By the Paleogene (65-32 my) families, and even genera, that continue to live in Mexico are more easily recognized, but groups of extinct plants or plants growing today in other regions are still common. Based on the morphological/anatomical approach the Neogene (32-1.8 my) fossil plants resemble more those living naturally in Mexico, but still have important differences supporting the recognition of new species only. If in relatively recent times extant and fossil plants in Mexico seem closer based on their morphology/anatomy, it is to be expected that with the vegetation types a similar process can be recognized. The fossil record suggests that from communities that developed under hot-humid conditions in the Cretaceous, vegetation types with different capabilities to tolerate water stress, and communities that favored cool temperate conditions diverged. The process of divergence apparently occurred at two different times in two different regions. During the Paleogene it affected northern Mexico and during the Neogene it affected central and southern Mexico. Further geological and paleobotanical work will refine this proposal that suggests that changes that enable or constrain biological responses are part of other components of the Earth System.El origen de la vegetación actual de México y su diversidad tiene larga historia. Posiblemente es la extensión de esta historia el punto en que discrepan las propuestas, una planteando que inicia en el Cretácico (ca. 132 ma) y otras haciendo énfasis en procesos restringidos al Plio-Pleistoceno (5.3 ma), sobre todo si se refieren al origen de la vegetación actual. El aumento del conocimiento sobre la evolución geológica de México, y del constante cambio en su fisiografía, así como del estudio de las angiospermas fósiles de la región, genera un concepto más claro de cómo y cuándo las formas de vida fueron llegando y asociándose. Se presenta una hipótesis en la que se combinan procesos geológicos y cambios fisiográficos, con la presencia de plantas y vegetación en las partes emergidas que se van desarrollando. Se propone que la biodiversidad actual efectivamente inicia hace ca. 132 millones de años, aunque linajes que hoy viven en México se pueden reconocer desde este tiempo, es complicado ubicarlos en familias, pues posiblemente representen miembros del grupo troncal. En el Paleógeno (65-32 ma) las familias, y aun géneros, que continúan viviendo en el país son más fácilmente reconocidos, pero grupos extintos o que hoy crecen en otras regiones siguen siendo comunes. Es en el Neógeno (32-1.8 ma) que desde un punto de vista de la morfológico/anatómico las plantas fósiles se parecen más a las que viven de forma natural actualmente en el país, pero muestran diferencias que en general permiten proponer nuevas especies. Si las plantas fósiles y actuales de México se relacionan morfo/anatómicamente más solo en tiempos relativamente recientes, es de esperar que con los tipos de vegetación suceda algo similar. El registro fósil sugiere que a partir de comunidades que se desarrollaron bajo condiciones cálido-húmedas en el Cretácico, divergieron tipos de vegetación con capacidades diferentes ante el estrés hídrico, y comunidades que se favorecieron de condiciones templadas a frías. Esto sucede aparentemente en dos momentos distintos en dos regiones diferentes; durante el Paleógeno se afecta al norte y en al Neógeno al centro y sur del país. Trabajo geológico y paleobotánico conjunto y comparativo permitirá refinar esta propuesta que sugiere que los cambios que activan o restringen respuestas biológicas forman parte de otros componentes del Sistema Tierra

Generalization and Regularization for Inverse Cardiac Estimators

Electrocardiographic Imaging (ECGI) aims to estimate the intracardiac potentials noninvasively, hence allowing the clinicians to better visualize and understand many arrhythmia mechanisms. Most of the estimators of epicardial potentials use a signal model based on an estimated spatial transfer matrix together with Tikhonov regularization techniques, which works well specially in simulations, but it can give limited accuracy in some real data. Based on the quasielectrostatic potential superposition principle, we propose a simple signal model that supports the implementation of principled out-of-sample algorithms for several of the most widely used regularization criteria in ECGI problems, hence improving the generalization capabilities of several of the current estimation methods. Experiments on simple cases (cylindrical and Gaussian shapes scrutinizing fast and slow changes, respectively) and on real data (examples of torso tank measurements available from Utah University, and an animal torso and epicardium measurements available from Maastricht University, both in the EDGAR public repository) show that the superposition-based out-of-sample tuning of regularization parameters promotes stabilized estimation errors of the unknown source potentials, while slightly increasing the re-estimation error on the measured data, as natural in non-overfitted solutions. The superposition signal model can be used for designing adequate out-of-sample tuning of Tikhonov regularization techniques, and it can be taken into account when using other regularization techniques in current commercial systems and research toolboxes on ECG

Isolation and characterization of mercury resistant trichoderma strains from soil with high levels of mercury and its effects on Arabidopsis thaliana mercury uptake

"Traditional mining activities are usually correlated with high levels of soil pollution, which is a major environmental concern. Extensive mining activities have taken place in the San Joaquin region in the State of Querétaro, México resulting in high levels of mercury soil pollution (up to 1532 ± 300 mg/kg). We isolated mercury-resistant fungal strains from the San Joaquin region soils and identified them through morphologic characteristics and ITS rDNA region sequence analysis. We determined that fungi isolated belong to the genus Trichoderma. All the isolates selected showed the ability to catalyze the volatilization of Hg. For air sampling, an active sampling device was constructed and using acid KMnO4 as an absorbent, the concentration of mercury in solution was determined through the cold vapor atomic absorption method. The results show mercury volatilization from the fungal species assay, with a maximum of 213.04 ± 32.6 µg/m3 while mycelium accumulation ranged from less than 17.5 ± 2.9 to 20.0 ± 3.4 µg/g. The fungal isolates were also evaluated for their ability to reduce mercury uptake in Arabidopsis thaliana. These observations suggest the utility of Trichoderma for the mobilization of mercury in those contaminated soils.

Desarrollo e integración de un sensor modular y flexible en la banda de ondas milimétricas para aplicaciones de automoción

This paper presents the development of a full prototype of a millimetre wave sensor for automotive radar in the 77-81GHz frequency band. The interest in millimetre wave sensors has grown significatively in the last ten years. Millimetre-wave automotive sensors are necessary to add data and complement optical devices to allow safety autonomous driving algorithms. The sensor is designed based in the use of FMCW signal in the 77-81 GHz frequency band. The sensor integrates the millimetre-wave antenna, the radio transceiver and the signal-processing unit. Communications with the rest of the vehicle systems and sensors are ensured using fast can-bus. The proposed hardware is modular so the main parts can be used for different application without the design a new set of PCB boards. Part of the system is re-utilizable between different applications.Este trabajo ha sido financiado con fondos del proyecto ITC-20181093 CARCIS – Car Assisted with Radar and Camera Intelligent Sensors cofinanciado con fondos FEDER y CDTI. Universidad de Málaga. Campus de Excelencia Internacional Andalucía Tech

A multi-country test of brief reappraisal interventions on emotions during the COVID-19 pandemic.

The COVID-19 pandemic has increased negative emotions and decreased positive emotions globally. Left unchecked, these emotional changes might have a wide array of adverse impacts. To reduce negative emotions and increase positive emotions, we tested the effectiveness of reappraisal, an emotion-regulation strategy that modifies how one thinks about a situation. Participants from 87 countries and regions (n = 21,644) were randomly assigned to one of two brief reappraisal interventions (reconstrual or repurposing) or one of two control conditions (active or passive). Results revealed that both reappraisal interventions (vesus both control conditions) consistently reduced negative emotions and increased positive emotions across different measures. Reconstrual and repurposing interventions had similar effects. Importantly, planned exploratory analyses indicated that reappraisal interventions did not reduce intentions to practice preventive health behaviours. The findings demonstrate the viability of creating scalable, low-cost interventions for use around the world

Medición de la recaudación del IVA en México derivada de la modificación de su tasa impositiva en 2010.

A finales del año 2009 el Congreso de la Unión aprobó una reforma a la Ley del Impuesto al Valor Agregado (LIVA) que entró en vigor el primero de enero del 2010 con la finalidad de cubrir el déficit presupuestal que afectaba al estado mexicano derivado de la crisis mundial del 2008 y los gastos erogados para atender las medidas sanitarias del 2009. Dicha reforma fiscal consistió en el incremento de la tasa del impuesto en 1 punto porcentual: sin embargo, no se logró una reforma de fondo al esquema del IVA que realmente corrija el problema de baja recaudación fiscal y específicamente por concepto del IVA. Adicionalmente se requiere incrementar la eficiencia recaudatoria y combatir la evasión fiscal. Temas que la reforma tampoco logró abordar. Para comprobar lo anterior, en el presente capítulo se analiza el resultado recaudatorio del ejercicio 2010 de la reforma mencionada, para lo cual se utilizan los métodos de Mínimos cuadrados ordinarios (MCO) y de Regresión lineal simple (RLS). Con esto se demuestra la correlación que existe entre el incremento del Producto interno bruto (PIB) y el incremento de la recaudación del IVA, verdadera causa de los resultados positivos obtenidos. En el documento se ofrece una breve configuración del IVA en México, un comparativo internacional para ubicar a México en el contexto internacional así como los antecedentes de la reforma de 2010. Al final se reflexiona sobre este leve cambio y sobre la necesidad de una reforma estructural del esquema vigente del IVA