Bio-based polyesters from cyclic monomers derived from carbohydrates

Polyesters are extremely versatile polymers which can be used in a wide variety of applications ranging from high performance materials to recyclable and degradable polymers. The preparation of polyesters from renewable feedstock is currently receiving increasing attention in both industrial and academic research. This Thesis is specifically addressed to the development of aliphatic and aromatic polyesters with enhanced properties made from carbohydrate-based cyclic acetalized monomers, i.e. a bicyclic acetalized aldaric acid derived from D-galactose, bicyclic acetalized alditols derived from D-galactose and D-mannose, and a cyclic acetalized alditol derived from L-tartaric acid. The novel aliphatic polyesters derived from bicyclic acetalized galactaric acid and D-mannitol, which are biodegradable materials, are distinguished by presenting an enhanced rigidity compared to the aliphatic polyesters commonly used so far, which invariably influences their whole thermal and mechanical behavior. Bicyclic acetalized carbohydrate-based compounds are also used as comonomers in the preparation of random poly(alkylene terephthalate) copolyesters by melt polycondensation (MP). Since linear a,¿-alkanediols with varying length are employed, and the copolymerizations with bicyclic monomers are carried out for a wide range of compositions, a detailed structure-properties study is described. The effect of the presence of the carbohydrate-based comonomer on thermal and mechanical properties of the polyester is largely dependant on which unit, the diol or the diacid, is replaced. The incorporation of acetalized alditols increases the thermal stability, the glass-transition temperature and the mechanical modulus. On the contrary, these parameters are diminished when the terephthalate units are replaced by bicyclic acetalized galactaric acid. Also the hydrolytic and enzymatic degradability depends on the units introduced into the polyester backbone. The incorporation of cyclic acetalized carbohydrate-based alditols into the amorphous phase of poly(butylene terephthalate) by the solid-state modification (SSM) technique is reported, which leads to increases in glass-transition temperature. The resulting SSM-prepared copolyesters have a unique block-like chemical microstructure that endows them with superior thermal properties when compared to their random counterparts obtained by MP. Given the structural proximity between isosorbide and bicyclic acetalized alditols, as well as their common potential use as polycondensation monomers, a comparative evaluation of their suitability for the synthesis of aromatic polyesters is carried out in this Thesis. The greater facility of bicyclic acetalized alditols compared to isosorbide to react under the conditions employed is highlighted. Also the influence of the symmetry and stiffness of the bicyclic structure on the thermal behavior of the copolyesters is discussed.Los poliésteres son polímeros extremadamente versátiles que se usan en una amplia variedad de aplicaciones, desde materiales de altas prestaciones a polímeros reciclables o degradables. La preparación de poliésteres a partir de fuentes renovables genera cada vez más interés, tanto en la industria como en el mundo académico. En esta Tesis se emplean fuentes naturales para desarrollar nuevos poliésteres alifáticos y aromáticos con propiedades mejoradas, a partir de monómeros cíclicos derivados de carbohidratos, i.e. un ácido aldárico acetalizado bicíclico derivado de D-galactosa, alditoles acetalizados bicíclicos derivados de D-galactosa y D-manosa, y un alditol acetalizado cíclico derivado de ácido L-tartárico. Los nuevos poliésteres alifáticos derivados de ácido galactárico y D-mannitol acetalizado bicíclico, que son materiales biodegradables, destacan por presentar una rigidez mejorada respecto a los poliésteres alifáticos comúnmente usados hasta ahora, hecho que influencia invariablemente sus propiedades térmicas y mecánicas. También se reporta el uso de monómeros bicíclicos acetalizados derivados de carbohidratos para la preparación de copoliésteres poli(alquilen tereftalato)s con microestructura al azar, mediante policondensación en fundido (MP). Se emplean α,ω-alcanodioles lineales con diferentes longitudes, y las copolimerizaciones con monómeros bicíclicos se llevan a cabo en un amplio rango de composiciones, lo que permite desarrollar un estudio estructura-propiedades detallado. El efecto de la unidad renovable en las propiedades térmicas y mecánicas del poliéster depende de qué unidad no renovable, diol o diácido, reemplaza. La incorporación de alditoles acetalizados aumenta la estabilidad térmica, la temperatura de transición vítrea y el módulo elástico. Por contra, estos parámetros disminuyen cuando las unidades tereftálicas se reemplazan por ácido galactárico acetalizado bicíclico. Las unidades renovables introducidas afectan también a la degradabilidad hidrolítica y enzimática de los poliésteres. Mediante la técnica de modificación en estado sólido (SSM), se incorporan alditoles cíclicos acetalizados a la fase amorfa del poli(butilen tereftalato), lo cual conlleva a un aumento de su temperatura de transición vítrea. Los copoliésteres resultantes presentan una microestructura en bloques, que los dota de propiedades térmicas superiores respecto a los copoliésteres análogos con microestructura al azar preparados mediante MP. En esta Tesis también se comparan las características y propiedades del monómero isosorbide y los alditoles acetalizados bicíclicos para la síntesis de poliésteres aromáticos, debido a su proximidad estructural, así como a su uso potencial como monómeros en policondensaciones. Se destaca la mayor facilidad de reacción en las condiciones empleadas de los alditoles acetalizados bicíclicos comparados con isosorbide. También se estudia la influencia de la simetría y rigidez de la estructura bicíclica en las propiedades térmicas de los copoliésteresEls polièsters són polímers extremadament versàtils que s’usen en una àmplia varietat d’aplicacions, des de materials d’altres prestacions a polímers reciclables o degradables. La preparació de polièsters a partir de fonts renovables genera cada vegada més interès, tant a la indústria com al món acadèmic. En aquesta Tesi s’utilitzen fonts naturals per desenvolupar nous polièsters alifàtics i aromàtics amb propietats millorades, a partir de monòmers cíclics derivats de carbohidrats, i.e. un àcid aldàric acetalitzat bicíclic derivat de D-galactosa, alditols acetalitzats bicíclics derivats de D-galactosa i D-manosa, i un alditol acetalitzat cíclic derivat d’àcid L-tartàric. Els nous polièsters alifàtics derivats d’àcid galactàric i D-mannitol acetalitzat bicíclic, que són materials biodegradables, destaquen per presentar una rigidesa millorada respecte als polièsters alifàtics comunament usats fins al dia d’avui, fet que influencia invariablement les seves propietats tèrmiques i mecàniques. També es reporta l’ús de monòmers bicíclics acetalitzats derivats de carbohidrats per a la preparació de copolièsters poli(alquilen tereftalat)s amb microestructura a l’atzar, mitjançant policondensació en estat fos (MP). S’utilitzen α,ω-alcanodiols lineals de diferents longituds, i les polimeritzacions amb monòmers bicíclics es duen a terme en un ampli rang de composicions, fets que permeten desenvolupar un estudi estructura-propietats detallat. L’efecte de la unitat renovable en les propietats tèrmiques i mecàniques del polièster depèn de quina unitat no renovable, diol o diàcid, substitueix. La incorporació d’alditols acetalitzats augmenta l’estabilitat tèrmica, la temperatura de transició vítria i el mòdul elàstic. D’altra banda, aquests paràmetres disminueixen quan les unitats tereftàliques es substitueixen per àcid galactàric acetalitzat bicíclic. Les unitats renovables introduïdes afecten també la degradabilitat hidrolítica i enzimàtica dels polièsters. Mitjançant la tècnica de modificació en estat sòlid (SSM), s’incorporen alditols cíclics acetalitzats a la fase amorfa del poli(butilen tereftalat), fet que augmenta la seva temperatura de transició vítria. Els copolièsters resultants presenten una microestructura en blocs, que els proporciona unes propietats tèrmiques superiors respecte als copolièsters anàlegs amb microestructura a l’atzar preparats mitjançant MP. En aquesta Tesi també es comparen les característiques i propietats del monòmer isosorbide i els alditols acetalitzats bicíclics per a la síntesi de polièsters aromàtics, degut a la seva proximitat estructural, així com el seu ús potencial com a monòmers en policondensacions. Es destaca la major facilitat de reacció en les condicions estudiades dels alditols acetalitzats, i també s’avalua la influència de la simetria i la rigidesa de l’estructura bicíclica en les propietats tèrmiques dels copolièsters

Puesta en valor del Tomate Rosa de Barbastro. Caracterización, selección y transferencia

El Tomate Rosa de Barbastro (Solanum Jycopersicum L.) es una variedad local de Aragón, que ha adquirido gran importancia a nivel regional y está afianzando su proyección nacional. Esta variedad es el resultado de un proceso de selección llevado a cabo por los agricultores de la zona. Para su cultivo se utilizan materiales locales, que al estar adaptados a las condiciones agroclimáticas del entorno y a los gustos locales, permiten obtener un producto muy valorado por el consumidor. Desde el año 201 O, se han llevado a cabo trabajos de caracterización y selección del Tomate Rosa de Barbastro. El estudio de este material vegetal demostró la heterogeneidad dentro y entre las diferentes muestras estudiadas. Esta variabilidad, puso de manifiesto la necesidad de seleccionar el material vegetal, tal y como había demandado el sector productor del Tomate Rosa de Barbastro. Los resultados de la caracterización llevada a cabo han servido para la tipificación de este tipo de tomate y su registro como Variedad de Conservación en el Catálogo Nacional y Comunitario. Como consecuencia de los trabajos de selección, actualmente se dispone de dos líneas seleccionadas, una de ellas destaca por sus cualidades organolépticas y otra por su capacidad productiva, además de cumplir ambas con los parámetros que caracterizan a este tipo de tomate.Los trabajos realizados con el Tomate Rosa de Barbastro han sido financiados con fondos de la Unión Europea (FEADER) y del Gobierno de Aragón (Programa de Desarrollo Rural para Aragón 2007-2013; Información y formación profesional, medida 111).Publishe

Isohexide and sorbitol-derived, enzymatically synthesized renewable polyesters with enhanced Tg

Sugar-based polyesters derived from sorbitol and isohexides were obtained via solvent-free enzymatic catalysis. Pendant hydroxyl groups, coming from the sorbitol units, were present along the polyester backbone, whereas the two isohexides, namely, isomannide and isoidide dimethyl ester monomers, were selected to introduce rigidity into the polyester chains. The feasibility of incorporating isomannide as a diol compared to the isoidide dimethyl ester as acyl-donor via lipase-catalyzed polycondensation was investigated. The presence of bicyclic units resulted in enhanced Tg with respect to the parent sorbitol-containing polyester lacking isohexides. The different capability of the two isohexides to boost the thermal properties confirmed the more flexible character provided by the isoidide diester derivative. Solvent-borne coatings were prepared by cross-linking the sugar-based polyester polyols with polyisocyanates. The increased rigidity of the obtained sugar-based polyester polyols led to an enhancement in hardness of the resulting coatings.Peer ReviewedPostprint (author's final draft

Análisis y comparación de los sistemas de medida de rango articular

Traballo fin de grao (UDC.FEP). Podoloxía. Curso 2012/201

Programa de formación sobre detección precoz de la esquizofrenia en niños y adolescentes

La esquizofrenia es un trastorno mental grave caracterizado por la presencia de anomalías en casi todas las esferas de la personalidad, afectando al funcionamiento personal y social del paciente. La tasa de prevalencia anual es del 1%. La enfermedad comienza frecuentemente en la adolescencia tardía (alrededor de los 16 años) o en el adulto joven (alrededor de los 25 años), aunque hay casos en los que puede aparecer en la infancia tardía. Los costes derivados de la enfermedad son muy elevados, por lo que toda acción encaminada a su detección e intervención tempranas es de gran interés y utilidad, constituyendo en la actualidad una de las principales prioridades en materia de salud mental. La detección precoz es determinante en la evolución del caso. Este trabajo pretende proporcionar a los profesionales de enfermería, que trabajan en centros de Atención Primaria, habilidades para la detección e intervención tempranas de la esquizofrenia. Una vez entrenados dichos profesionales, focalizarán su intervención en centros de Educación Primaria y Secundaria de Zaragoza, mediante sesiones de sensibilización sobre la enfermedad en las que se incluirán a padres y educadores. La profundización en el conocimiento de las señales de alarma de la esquizofrenia en el ámbito escolar facilitará la detección e intervención precoz de los pacientes potenciales con la consiguiente mejora en su funcionamiento general y control de la alta emoción expresada en el ámbito familiar. Se pretende la generalización normalizada del conocimiento y modo de actuación ante los indicios de alerta de la enfermedad desde Atención Primaria en el sistema educativo

Internet com a laboratori virtual dins de l'ensenyament d'Enginyeria de Materials

L'objectiu principal d'aquest projecte és seleccionar i exposar una sèrie de recursos disponibles a Internet, que permetin complementar o facilitar l'aprenentatge dels continguts de la titulació d'Enginyeria de Materials. Al llarg del treball es presenten un total de 124 animacions de diferents temàtiques. La majoria d'elles provenen de pàgines web d'universitats i centres involucrats en l'estudi de materials. També s'exposa una animació d'elaboració pròpia, així com el fonament teòric en què es basa. Cal destacar que l'ús d'applets en l'ensenyament d'Enginyeria de Materials no implica una despesa econòmica extra, i que està d'acord amb les directrius de generar els mínims residus i de fomentar la reducció en origen, establertes en el Pla d'Acció Local per a la Sostenibilitat de la UAB. Gràcies també a la facilitat d'ús, els applets tenen un futur prometedor en l'ensenyament de moltes matèries.The aim of this project is to select and expose a wide range of online available resources, which allow you to complement or facilitate learning Materials Engineering's contents. This work presents 124 animations about different topics. Most of them are from websites of universities and centers which are involved in the study of materials. In addition, a self-made animation, as well as the main theory behind it, is presented. The use of applets for teaching Materials Engineering involves no extra costs, and it also agrees with the guidelines of generating minimum waste and promoting reduction in the source, established in the UAB's Plan for the Sustainability. Furthermore, applets have a promising future in education due to their facility of use.Nota: Aquest document conté originàriament altre material i/o programari només consultable a la Biblioteca de Ciència i Tecnologia