Influence of temperature on high molecular weight poly(lactic acid) stereocomplex formation

The influence of temperature on the formation of high molecular weight poly(lactic acid) (PLA) stereocomplex was studied by evaluation of the precipitates from dioxane solutions of PLA enantiomers (PLLA and PDLA). The racemic mixtures were characterized by Gel Permeation Chromatography, Infrared Spectroscopy, Differential Scanning Calorimetry, Scanning Electronic Microscopy, Wide-Angle X-ray Scattering and Vicat Softening Temperature. Precipitation was carried out under different solution temperatures, keeping constant the mixing ratio (XD), the molecular weight, the optical purity of both PLA enantiomers and the stirring rate. It was found that the precipitates contained only pure stereocomplex crystallites (racemic crystallites), without observing crystal phase separation between both homocrystals. The kinetics of the insoluble phase formation could be adjusted with the Avrami model, classically used for polymer crystallization in molten state. It was observed that the maximum PLA stereocomplex production rate was at about 40°C. However, more thermally stable racemic crystallites were formed at high solution temperatures. It was found that all the precipitates were sphere-like at 10 g·dl–1 at the solution temperature of 25, 40, 60 and 80°CPeer ReviewedPostprint (author's final draft

Anàlisis dels assaigs hidràulics realitzats en el context del projecte Febex

Aquesta tesina es troba emmarcada dintre del projecte FEBEX (Full-scale Engineered Barrier Experiment). L’ objectiu d’ aquest projecte es l’ estudi del comportament de les barreres d’ enginyeria per l’emmagatzematge de residus radioactius d’alta activitat en roca cristal•lina. L’ experiment es troba situat en una nova galeria, excavada a la zona nord del laboratori subterrani Grimsel Test Site (GTS), gestionat per NAGRA, a Grimsel (Suïssa). L’experiment implica la col•locació de dues fonts de calor elèctriques, de dimensions y pes equivalents a les capsules que s’introduirien en el concepte original. L’espai que envolta els calefactors es reomple mitjançant blocs de bentonita compactada. Perquè la bentonita faci el seu paper de barrera ha d’hidratar-se. Això fa que sigui important conèixer la quantitat y distribució del flux cap a la galeria. Per tal de conèixer aquest flux, es fa un estudi hidrogeològic al voltant de la galeria

3D simulation of the glioblastoma growth in microfluidic devices

La modelització in silico és un procediment innovador que ha emergit recentment per donar suport en moltes àrees biològiques, aprofitant les capacitats computacionals avançades de la tecnologia actual. En general, consisteix en simular l'evolució de cultius cel·lulars en experiments in vitro, fent possible provar diferents condicions més controlades. En aquest treball, presentem un exemple d'un dels molts models in silico possibles amb tot el marc necessari per dur-lo a terme. En particular, simularem un experiment en un dispositiu microfluídic tridimensional que estudia l'evolució de les cèl·lules en el glioblastoma multiforme, un tumor cerebral agressiu i letal, amb el seu principal quimioatractiu, l'oxigen. Aquesta tasca implica comprendre l'experiment i la seva relació amb el creixement del càncer, definir el model matemàtic del comportament i interacció entre les cèl·lules i els nutrients, i la influència de les característiques del dispositiu, així com la transició al model computacional, que inclou tant la descripció d'un mètode numèric com la seva implementació.La modelización in silico es un procedimiento novedoso que ha surgido recientemente para brindar apoyo en muchas áreas biológicas, aprovechando las capacidades computacionales avanzadas de la tecnología actual. En general, consiste en simular la evolución de cultivos celulares en experimentos in vitro, lo que permite probar diferentes condiciones más controladas. En este trabajo, presentamos un ejemplo de uno de los muchos modelos in silico posibles con todo el marco necesario para llevarlo a cabo. En particular, simularemos un experimento en un dispositivo microfluídico tridimensional que estudia la evolución de las células en el glioblastoma multiforme, un tumor cerebral agresivo y letal, con su principal quimioatrayente, el oxígeno. Esta tarea implica comprender el experimento y su relación con el crecimiento del cáncer, definir el modelo matemático del comportamiento e interacción entre las células y los nutrientes, y la influencia de las características del dispositivo, así como la transición al modelo computacional, que incluye tanto la descripción de un método numérico como su implementación.In silico modelling is a novel procedure that has recently emerged to give support in many biological areas, taking advantage of the currently advanced computational capabilities of technology. It generally consists on simulating the evolution of cell cultures in in vitro experiments, making possible to test different and more controlled conditions. In this work, we present an example of one of the many possible in silico models with all the framework needed to carry it out. Particularly, we will simulate an experiment in a 3D microfluidic device that studies the evolution of cells in Glioblastoma Multiforme, an agressive and lethal brain tumor, with their principal chemoattractant, oxygen. This task involves understanding the experiment and its relation with the cancer growth, defining the mathematical model of the behaviour and interaction between the cells and nutrients and the influence of the characteristics of the device, and the transition to the computational model, including both the description of a numerical methodology and its implementation

Optimizing quantum circuit layouts

Un dels problemes amb els quals s'enfronta la computació quàntica és el de l'optimització de la compilació d'un circuit quàntic. El procés de compilació inclou bàsicament dues etapes: síntesi del circuit a executar en termes de les portes quàntiques suportades pel processador, i adaptació del circuit a executar a les limitacions de connectivitat imposades pel processador. En aquest treball, he abordat el segon d'aquests problemes, conegut amb el nom de Quantum Circuit Layout (QCL). Per a la seva resolució, he intentat usar tècniques de Reinforcement Learning (RL), que requereixen modelitzar prèviament el problema en termes d'un Markov Decision Process (MDP). En concret, descric dos MDP's finits la solució dels quals proporciona una solució a una part del problema del QCL. El problema principal és dissenyar un mètode que permeti efectivament resoldre aquests MDP's, ni que sigui de manera aproximada. En el treball es discuteixen dues aproximacions al problema. La primera d'elles utilitza una variant de l'algoritme usat per AlphaZero, dissenyat amb l'objectiu d'entrenar a una màquina per tal que aprengui a jugar als jocs d'Escacs, Shogi i Go. La segona utilitza una aproximació més estàndard coneguda com a Deep Q-Learning (DQL).One of the challenges in quantum computing is the problem of optimizing quantum circuit compilation. The compilation process involves two main stages: synthesizing the circuit to be executed in terms of the quantum gates supported by the processor, and adapting the circuit to the connectivity limitations imposed by the processor. In this work, I have addressed the second of these problems, known as Quantum Circuit Layout (QCL). To tackle this problem, I have attempted to use Reiforcement Learning (RL) techniques, which require modeling the problem as a Markov Decision Process (MDP). Specifically, I describe two finite MDPs whose solution provides a solution to a part of the QCL problem. The main problem is to design a method that effectively solves these MDPs, even if it is only an approximate solution. In the thesis two approaches to the problem are discussed. The first one uses a variant of the algorithm used in AlphaZero, designed to train a machine to learn how to play Chess, Shogi, and Go. The second approach uses a more standard approximation known as Deep Q-Learning (DQL)