A new approach for the treatment of diffusive terms of the convective-diffusive transport equation in the discontinuous Garlekin method

Los modelos utilizados en la práctica para problemas de convección-difusión están habitualmente basados en la ley de Fick. En ciertas aplicaciones el uso de la ley de Fick lineal puede ser adecuado, a pesar de predecir velocidades de propagación infinitas. Sin embargo, en muchas otras aplicaciones es necesario el uso de modelos con velocidad finita de propagación. A lo largo de la historia se han propuesto varios modelos que intentan solventar este inconveniente y, sin duda, el modelo lineal más aceptado entre la comunidad científica es el propuesto por vez primera por Cattaneo en 1948. El modelo de Cattaneo fue desarrollado para problemas de difusión pura. Sin embargo, en aplicaciones prácticas de ingeniería el transporte se produce conjuntamente por convección y por difusión. Por ello los autores han propuesto recientemente una generalización del modelo de Cattaneo aplicable a problemas convectivo-difusivos que da lugar a un modelo de ecuaciones hiperbólicas. Por otra parte, en el marco de los métodos de Galerkin discontinuo, la discretización de los términos difusivos es compleja y requiere la utilización de métodos híbridos. Sin embargo, el método de Galerkin discontinuo es más adecuado para la discretización del modelo hiperbólico de convección-difusión propuesto por los autores. Por ello, en este artículo se presenta una formulación de Galerkin discontinuo para el modelo hiperbólico de convección-difusión y se compara con el modelo parabólico discretizado mediante métodos de Galerkin discontinuo.Peer Reviewe

Mixed optimization of power transmission structures: An application of the simulated annealing algorithm

En el presente artículo se expone una metodología que encara una optimización general del peso de las estructuras de transporte de energía. Esta metodología se basa en la algorítmica del recocido simulado enunciada por Kirkpatrick a principios de los años ochenta, que consiste en un proceso estocástico de pruebas basado en la analogía con el recocido de los metales. El método enunciado por Kirkpatrick permite adoptar soluciones que puedan empeorar la función objetivo, con la finalidad de mejorar la exploración del entorno factible y posibilitar una mejora final de la solución obtenida. El algoritmo propuesto compatibiliza la naturaleza discreta de las secciones de las barras con la naturaleza continua de las variables que definen la geometría y la forma global de la estructura. Así se desarrolla una metodología capaz de obtener la solución a un problema de optimización mixto, evitando, a la vez, posibles explosiones combinatorias derivadas del proceso estocástico. Por otra parte, también se ha complementado el algoritmo de Kirkpatrick con un análisis de sensibilidad de primer orden que proporciona un considerable ahorro en el coste computacional del método y se implementan funciones de penalización exterior para mejorar el tratamiento de las restricciones del diseño. Con todo ello se consigue una metodología general que permite la optimización de estructuras reales de transporte de energía en tiempos de computación asumibles.A general methodology to optimize the weight of power transmission structures is presented in this article. This methodology is based on the simulated annealing algorithm defined by Kirkpatrick in the early ‘80s. This algorithm consists of a stochastic approach that allows to explore and analyze solutions that do not improve the objective function in order to develop a better exploration of the design region and to obtain the global optimum. The proposed algorithm allows to consider the discrete behavior of the sectional variables for each element and the continuous behavior of the general geometry variables. Thus, an optimization methodology that can deal with a mixed optimization problem and includes both continuum and discrete design variables is developed. In addition, it does not require to study all the possible design combinations defined by discrete design variables. The algorithm proposed usually requires to develop a large number of simulations (structural analysis in this case) in practical applications. Thus, the authors have developed first order Taylor expansions and the first order sensitivity analysis involved in order to reduce the CPU time required. Exterior penalty functions have been also included to deal with the design constraints. Thus, the general methodology proposed allows to optimize real power transmission structures in acceptable CPU time.Peer Reviewe

Optimization of electrocatalytic H2O2 production at pilot plant scale for solar-assisted water treatment

This manuscript summarizes the successful start-up and operation of a hybrid eco-engineered water treatmentsystem, at pilot scale. The pilot unit, with 100L capacity, has been devised for the efficient electrocatalyticproduction of H2O2at an air-diffusion cathode, triggering the formation of%OH from Fenton's reaction withadded Fe2+catalyst. These radicals, in combination with those formed at a powerful boron-doped diamond(BDD) anode in an undivided cell, are used to degrade a mixture of model pesticides. The capability of the plantto produce H2O2on site was initially optimized using an experimental design based on central composite design(CCD) coupled with response surface methodology (RSM). This aimed to evaluate the effect of key processparameters like current density (j) and solution pH. The influence of electrolyte concentration as well as liquidand air flow rates on H2O2electrogeneration and current efficiency at optimizedjand pH was also assessed. Thebest operation conditions resulted in H2O2mass production rate of 64.9mgmin−1, 89.3% of current efficiencyand 0.4kWh m-3of energy consumption at short electrolysis time. Performance tests at optimum conditions werecarried out with 75L of a mixture of pesticides (pyrimethanil and methomyl) as a first step towards the elim-ination of organic contaminants by solar photoelectro-Fenton (SPEF) process. The combined action of homo-geneous (%OH) and heterogeneous (BDD(%OH)) catalysis along with photocatalysis (UV photons collected at asolar CPC photoreactor) allowed the removal of more than 50% of both pesticides in 5min, confirming the fastregeneration of Fe2+catalyst through cathodic reduction and photo-Fenton reaction

CALIDAD DE UN CURSO VIRTUAL DE E-LEARNING EN CIENCIAS DE LA SALUD

A descriptive study was conducted in order to evaluate the quality of a virtual course on teacher training, using the Evaluation Model of the Virtual Continuous Training Courses of the Latin American Institute for Quality in Distance Education (CALED, in Spanish). By applying a checklist and four questionnaires, there were analyzed 72 indicators for the following areas: Technological quality, training, instructional design and services and support. The results indicate a partial accomplishment of the quality standards. The areas of greatest fulfillment in descending order were training, instructional design and services and support. In the area of technological quality most of the requirements were met, but in many cases, no required records were found as evidence at the time of the assessment.Se realizó una investigación descriptiva con el objetivo de evaluar la calidad de un curso virtual de formación docente, usando el Modelo de Evaluación de Cursos Virtuales de Formación Continua del Instituto Latinoamericano de Calidad en Educación a Distancia (CALED). Mediante la aplicación de una lista de verificación y cuatro cuestionarios, se analizaron 72 indicadores de las áreas: calidad tecnológica, formación, diseño instruccional y servicios y soporte. Los resultados indican cumplimiento parcial de los estándares de calidad. Las áreas de mayor cumplimiento en orden decreciente fueron: formación, diseño instruccional y servicios y soporte. En el área de calidad tecnológica se cumple con la mayoría de los requerimientos y en algunos casos no se encontraron registros requeridos como evidencias de la evaluación. QUALITY OF AN E-LEARNING VIRTUAL COURSE IN HEALTH SCIENCES AbstractA descriptive study was conducted in order to evaluate the quality of a virtual course on teacher training, using the Evaluation Model of the Virtual Continuous Training Courses of the Latin American Institute for Quality in Distance Education (CALED, in Spanish). By applying a checklist and four questionnaires, there were analyzed 72 indicators for the following areas: Technological quality, training, instructional design and services and support. The results indicate a partial accomplishment of the quality standards. The areas of greatest fulfillment in descending order were training, instructional design and services and support. In the area of technological quality most of the requirements were met, but in many cases, no required records were found as evidence at the time of the assessment. Keywords: Distance education; educational evaluation; educational quality; teacher education.

Interferometric biosensors for rapid identification of nosocomial infections /

BibliografiaEsta tesis doctoral se centra en el desarrollo de un nuevo biosensor óptico como una técnica alternativa para la identificación de infecciones nosocomiales con el fin de determinar el tratamiento más eficaz y reducir el uso inespecífico de fármacos antimicrobianos de amplio espectro. Proponemos el uso de un nuevo sensor nanofótonico basado en un dispositivo interferométrico, el biosensor de guías de onda bimodales (BiMW) para un análisis rápido, específico, directo y altamente sensible de los diferentes patógenos asociados a infecciones nosocomiales y su resistencia a múltiples fármacos. En primer lugar, se evaluaron y optimizaron diferentes estrategias de biofuncionalización para conseguir una inmovilización eficiente de los elementos de bioreconocimiento que aseguran una detección bacteriana altamente sensible con suficiente selectividad y reproducibilidad, particularmente para la detección directa en matrices complejas tales como orina y líquido ascítico. Posteriormente, las estrategias optimizadas se utilizaron para la identificación de diversos patógenos nosocomiales como Bacillus cereus, Escherichia coli y Pseudomonas aeruginosa utilizando anticuerpos como elementos de bioreconocimiento. La detección de Escherichia coli se realizó en una matriz compleja como es el líquido ascítico humano. Finalmente, el biosensor BiMW se empleó para identificar bacterias resistentes a múltiples fármacos como: i) la identificación de Staphylococcus aureus resistente a meticilina (MRSA) usando un aptámero, que es capaz de discriminar entre un Staphylococcus susceptible a antibióticos y un Staphylococcus multirresistente y (ii) la detección ultra sensible de genes de E. coli resistentes a múltiples fármacos, sin la necesidad de una previa amplificación por PCR. En general, esta tesis aprovecha los conocimientos en biosensores fotónicos y en métodos bioanalíticos de nuestro Grupo de investigación para desarrollar una poderosa herramienta que permita la identificación directa y efectiva de patógenos nosocomiales y su resistencia a antibióticos.This doctoral Thesis is focusing on the development of a novel optical biosensor as an alternative technique for the identification of nosocomial infections in a faster way. This new tool will also facilitate the finding of the most effective treatment for each patient, reduce the nonspecific use of broad-spectrum antimicrobial drugs, and facilitate new antibiotic treatments. We propose the use of a novel nanophotonic sensor based on an interferometric transducer device, the Bimodal Waveguide device (BiMW) for the rapid, specific, highly sensitive and direct analysis of different pathogens associated to nosocomial infections and their multidrug resistant. First, we assessed and optimized different biofunctionalization strategies for an efficient immobilization of the required biorecognition receptors, which ensure a highly sensitive bacterial detection with enough selectivity and reproducibility, particularly suitable for the direct detection in complex matrices, such as urine and ascitic fluid. The optimized strategies were employed for the identification of various nosocomial pathogens such as Bacillus cereus, Escherichia coli, and Pseudomonas aeruginosa using antibodies as biorecognition elements. The detection of Escherichia coli was done in human ascitic fluid. Finally, the BiMW biosensor was employed to identify the multidrug-resistant bacteria such as: i) the identification of methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) using a specific aptamer, which is able to discriminate among a susceptible one to antibiotic and a multidrug-resistant Staphylococcus, and (ii) the ultra-sensitive detection of multidrug-resistant E. coli genes without PCR amplification. This Thesis takes advantage of the knowledge in photonics biosensors and bioanalytical methods in our Group in order to develop a powerful tool for the direct and effective identification of nosocomial pathogens and their antibiotic-resistance in a rapid and label-free scheme

Attentional bias assessment in patients with alcohol use disorder: an eye-tracking study

Introduction: Alcohol use disorder (AUD) represents a major general health concern with important consequences for individuals' psycho-social functioning. Many studies suggest that cognitive processes such as attentional bias (AB) are heavily involved in the phases of acquisition, maintenance and relapse precipitation in AUD. AB is described as an implicit selective attention when processing visual information in favor of desired cues, which may elicit craving for alcohol and facilitate drinking-related behaviors. In line with recent studies of the applications of human-computer interaction in the field of psychology, the current study aimed to assess attentional bias towards alcohol-related images using eye-tracking technology. Specifically, we explored the first gaze towards alcohol-related images versus neutral images in patients with short-term and long-term abstinence. Method: 24 outpatients (Mage = 53, SD = 11.65) from the Addictive Behavior Unit of the Hospital Clinic of Barcelona participated in the study. The inclusion criteria were diagnoses of AUD and normal or corrected-to-normal visual acuity. Participants were divided according to their abstinence period, with the cut-off point being set at four months. Fourteen patients had been abstinent for less than four months (M = 1, SD = 0.96), and 10 for longer than this period (M = 14, SD = 8.17). The self-reported abstinence period was supported by the results of urine analyses performed in all patients. Participants completed the Alcohol Use Disorder Identification Test (M = 19.75, SD = 9.34) and the Visual Attention Task (VAT). The VAT consisted of images related to alcohol consumption versus neutral images such as office objects. The EyeTribe eye-tracking technology was used to record eye movement activity during the VAT. Results: Our data indicated a statistically significant difference between patients with short-term and long-term abstinence regarding their first fixation towards alcohol-related and neutral images. Patients abstinent for less than four months had a tendency to look first at images related to alcohol consumption, whereas patients abstinent for more than four months were more likely to look first at neutral images, regardless of their AUDIT score. Conclusions: Patients with short-term abstinence had a greater AB than patients with long-term abstinence. The first gaze seems to be a sensitive parameter for differentiating between patients with low and high AB. The use of eye-tracking technology suggests that AB is important in clinical assessment and should be addressed in treatment as well as in relapse prevention. We consider that the eye- tracking technology is a promising instrument for assessing current addictive behavior

Red de coordinación de las actividades prácticas de la asignatura de genética de primero de grado en BIOLOGIA y CCMM

La asignatura de Genética impartida en el primer curso del grado de Biología suele resultar complicada a los alumnos. Siendo la Genética una ciencia básicamente experimental, estamos convencidos que la mejor manera de entender esta disciplina es a través del aprendizaje sobre la forma en que se realiza la inferencia genética. Por ello le damos especial importancia a la discusión de resolución de problemas, tanto en las sesiones propiamente para este fin, como en las sesiones de ordenador y laboratorio. El objetivo de esta red ha sido evaluar las actividades prácticas realizadas en la asignatura de Genética de primero con el fin de realizar mejoras para que proporcionen un acercamiento más efectivo a la experimentación científica en general, y al análisis genético en particular, del alumnado. En este sentido hemos ido revisando las diferentes actividades y realizando cambios que en general han supuesto aumentar el tiempo dedicado a la discusión de datos y obtención de conclusiones. Además hemos propuesto algunos cambios que ya se pondrán en marcha al curso que viene o al siguiente

Bioquímica y proteómica vegetal y agrícola

En la presente comunicación se resume lo que ha sido la actividad investigadora del grupo “Bioquímica y Proteómica Vegetal y Agrícola” (PAI AGR-164) en los últimos tres años (2005-2007). Nuestro interés y objetivo científico se ha centrando en el estudio de los cambios adaptativos y reacciones de defensa y de resistencia/tolerancia de las plantas a estreses de tipo biótico (hongos fitopatógenos y plantas parásitas) y abiótico (metales pesados, sequía). Dichos estudios se han llevado a cabo tanto con sistemas modelo (Arabidopsis thaliana y Medicago truncatula), como con especies de interés agronómico (garbanzo, girasol, guisante, maíz) o forestal (encina, alcornoque y pino). En los proyectos de investigación abordados se ha utilizado, en gran medida, una aproximación de proteómica, y también técnicas de bioquímica clásica y transcriptómica. La proteómica constituye, hoy en día, una línea prioritaria en cualquier investigación biológica, suministrando, en el área de la biología vegetal, y en combinación con las técnicas clásicas de bioquímica y las de transcriptómica, información relevante sobre diferentes aspectos básicos y aplicados relacionados con especies de interés agronómico y forestal, como es el de la respuesta a estreses, y la caracterización de genotipos (poblaciones, mutantes, líneas transgénicas). Además, hay aspectos, como el de las modificaciones postraduccionales, que sólo pueden ser abordados experimentalmente mediante una estrategia de proteómica. Nuestro grupo ha iniciado recientemente una nueva línea, dirigida a estudiar el proteoma redox en Arabidopsis y su implicación en la respuesta a patógeno

The Effect of Fractal Contact Lenses on Peripheral Refraction in Myopic Model Eyes

Purpose: To test multizone contact lenses in model eyes: Fractal Contact Lenses (FCLs), designed to induce myopic peripheral refractive error (PRE). Methods: Zemax ray-tracing software was employed to simulate myopic and accommodation-dependent model eyes fitted with FCLs. PRE, defined in terms of mean sphere M and 90–180 astigmatism J180, was computed at different peripheral positions, ranging from 0 to 35 in steps of 5, and for different pupil diameters (PDs). Simulated visual performance and changes in the PRE were also analyzed for contact lens decentration and model eye accommodation. For comparison purposes, the same simulations were performed with another commercially available contact lens designed for the same intended use: the Dual Focus (DF). Results: PRE was greater with FCL than with DF when both designs were tested for a 3.5 mm PD, and with and without decentration of the lenses. However, PRE depended on PD with both multizone lenses, with a remarkable reduction of the myopic relative effect for a PD of 5.5 mm. The myopic PRE with contact lenses decreased as the myopic refractive error increased, but this could be compensated by increasing the power of treatment zones. A peripheral myopic shift was also induced by the FCLs in the accommodated model eye. In regard to visual performance, a myopia under-correction with reference to the circle of least confusion was obtained in all cases for a 5.5 mm PD. The ghost images, generated by treatment zones of FCL, were dimmer than the ones produced with DF lens of the same power. Conclusions: FCLs produce a peripheral myopic defocus without compromising central vision in photopic conditions. FCLs have several design parameters that can be varied to obtain optimum results: lens diameter, number of zones, addition and asphericity; resulting in a very promising customized lens for the treatment of myopia progression.This research was supported by the Ministerio de Economia y Competitividad (grant FIS2011-23175), the Generalitat Valenciana (grant PROMETEO2009-077) and the Universitat Politecnica de Valencia (grant INNOVA SP20120569), Spain.Rodríguez Vallejo, M.; Benlloch Fornés, JI.; Pons Martí, A.; Monsoriu Serra, JA.; Furlan, WD. (2014). The Effect of Fractal Contact Lenses on Peripheral Refraction in Myopic Model Eyes. Current Eye Research. 39(12):1-10. https://doi.org/10.3109/02713683.2014.903498S110391