HULL’S MANUFACTURING COST STRUCTURE

This study analyses the structure of costs of several processes associated with the shipbuilding industry. The analysed productive processes are: cutting preparation procedures, steel plate cutting processes, processes of hull plates and stiffeners forming, associated transportation and assembling of plates and profiles, and finally the welding processes. The methodology allows a shipyard to identify the main costs related to the manufacturing of the hull and the aspects that should be improved for increase productivity. The methodology adopted may easily be adapted by each shipyard creating a work database in order to improve and update these formulas by adding new corrective coefficients based on the type of the built ship or construction complexity of certain ship blocks. It is analysed 2 independent case studies that took place at different Portuguese shipyards and covering different aspects of the steel hull shipbuilding processes. The first case study considers time and cost analysis of cutting preparation processes made by the design office, cutting/marking of steel plates and forming processes of stiffeners and hull plates, required for the construction of an 83m Hopper Barge, built by MPG, at LISNAVE Mitrena Shipyard, Portugal, 2010. The second case considers the time and cost analysis of stiffeners cutting, steel plates and stiffeners assembly and welding, associated with the building of several blocks of an 80m fisheries supporting vessel by JOPERINOX Shipyard at Alverca, Portugal, 2008

Recubrimientos y lechos empaquetados basados en materiales porosos inorgánicos sobre distintos tipos de dispositivos para la liberación controlada de fármacos

OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN En la presente memoria de tesis, se describe la adsorción de un fármaco en materiales inorgánicos nanoestructurados (zeolitas, materiales mesoporosos o esferas huecas de sílice amorfa) para conseguir un suministro localizado y controlado de dicho fármaco adsorbido. Dichos materiales, por ser mesoporosos, pueden albergar sustancias terapéuticamente activas de elevado tamaño. Además, a su vez con estos materiales inorgánicos, se recubrirá la superficie de un material de Níquel-Titanio (Nitinol) que es un biomaterial ampliamente utilizado en una gran variedad de dispositivos médicos. Por consiguiente, los dispositivos recubiertos con materiales silíceos porosos almacenarán fármacos (frecuentemente macromoléculas) que se encontrarán adsorbidos en el interior de su estructura porosa, con un gran volumen de almacenamiento para liberarlos de manera controlada en una terapia determinada. Se propone controlar la difusión del fármaco de tres maneras distintas: 1ª) Desde un recubrimiento inorgánico poroso. Se desarrollará una capa que recubrirá materiales empleados en la fabricación de dispositivos médicos con materiales silíceos que contienen la molécula terapéuticamente activa en el interior de su estructura porosa. La capa actuará como depósito de fármaco y se controlará la difusión del mismo a través de su confinamiento en los materiales porosos y de su interacción con las paredes del material inorgánico. Se describen diferentes tratamientos superficiales sobre Nitinol para determinar el tratamiento óptimo a la hora de conseguir unas características de acabado superficial lo más adecuadas posibles para la posterior deposición de la capa inorgánica porosa que contiene los fármacos, sin que se alteren de forma sensible las propiedades mecánicas y químicas del sustrato. Además, se describe cómo afectan los tratamientos superficiales a la corrosión y a la liberación de níquel que es un potencial alérgeno. 2ª) Desde un lecho empaquetado de material mesoporoso. Se desarrolló un prototipo hueco de acero inoxidable 316 L de pared porosa, en cuyo interior se encontrará almacenado (volumétricamente) un material mesoporoso donde se habrá adsorbido previamente un fármaco. El fármaco difundirá desde el interior del material mesoporoso al espacio interior del dispositivo para posteriormente difundir a través del acero poroso al medio exterior que rodea al dispositivo. Dicho prototipo simulará los tornillos y sistemas de fijación empleados tanto en traumatología como en cirugía ortopédica. 3ª) A través de una membrana zeolítica. Será desarrollado un dispositivo hueco de acero inoxidable 316 L lleno de linezolid (antibiótico sintético de acción sistémica). Éste último difundirá al exterior a través de una perforación milimétrica que habrá sido sellada con una matriz inorgánica porosa (membrana silícea) que controlará la difusión a través de los microporos constituyentes. Existe un interés considerable por el desarrollo de dispositivos implantables en el organismo que sean capaces de liberar fármacos en una localización determinada. Uno de los casos más conocidos se refiere al uso de stents intraluminales de arterias coronarias que generalmente son mallas metálicas (de acero o de Nitinol) que se expanden en la arteria para abrir los estrangulamientos generados por la aterosclerosis. A pesar del aumento en el uso de stents para tratamientos crónicos de oclusiones coronarias, todavía existe un problema clínico de importancia como es la restenosis angioplástica, causada por la acumulación de células en torno al stent y que da lugar a neointima: re-oclusión debida a la deposición de plaquetas con la consiguiente formación de trombos y una estimulación del crecimiento epitelial en el área que rodea al stent, causando un nuevo bloqueo del vaso sanguíneo. Por otro lado, tanto en traumatología como en cirugía ortopédica, la contaminación bacteriana de implantes y prótesis producen graves problemas socio-económicos en el sistema sanitario. Las contaminaciones más frecuentes son causadas por Staphylococcus aureus y Staphylococcus epidermidis [1]. Las infecciones estafilocócicas representan un grave problema en el periodo postquirúrgico, requiriendo en muchos casos la retirada de la prótesis infectada y la posterior reimplantación de una nueva. Así, en estos dos escenarios descritos sería interesante desarrollar dispositivos capaces de liberar fármacos anti-restenosis o bien antimicrobianos. Actualmente, en el primer caso, el problema se aborda mediante la utilización de stents (de acero inoxidable) que están recubiertos con una película polimérica dentro de la cual se ha encapsulado un fármaco que previene la restenosis. La eficacia de estos stents recubiertos radica en su forma de liberar el fármaco encapsulado, que aunque actúa como supresor del crecimiento celular, al no existir una citotoxicidad selectiva hacia las células procariotas conlleva una interferencia con la endotelización del stent [2,3]. En el segundo caso, en la mayoría de las prótesis de cadera y rodilla cementadas se prepara el cemento durante la intervención quirúrgica a la vez que se mezcla con un fármaco (generalmente gentamicina). Éste último difunde al medio por las grietas y defectos que la fragua del cemento deja tras su polimerización. En este caso la difusión del fármaco no está controlada, se produce de manera rápida por lo que la farmacocinética y farmacodinámica son difíciles de reproducir porque el agrietado del cemento no es repetitivo. Los recubrimientos comerciales convencionales están fabricados con polímeros orgánicos. En estos recubrimientos poliméricos, la desventaja principal es que la difusión del fármaco es rápida ya que no está controlada por una estructura porosa [4]. Además algunos de ellos se hinchan y pueden sufrir ataque microbiano. El recubrimiento polimérico se bioerosiona produciéndose la liberación del fármaco ocluido en su interior. Actualmente, las investigaciones apuntan hacia el desarrollo de nuevos polímeros de biodegradación lenta para que la liberación del fármaco contenido sea también lenta y no sea necesario reemplazar el stent implantado frecuentemente. En la presente memoria se propone utilizar como recubrimiento, capas o cristales individuales inorgánicos de sílice (zeolitas, tamices moleculares mesoporosos), ya que los recubrimientos poliméricos pueden producir problemas bien conocidos, como son trombosis tardía, inflamación, y nueva restenosis. Nuestros recubrimientos serían innovadores ya que supondrían un paso adelante al sustituir los recubrimientos orgánicos existentes (con su inconvenientes) por recubrimientos inorgánicos (silíceos) de mayor durabilidad y sobre todo, con una velocidad controlada de desorción del fármaco. Los materiales inorgánicos silíceos son biocompatibles, presentan mayor resistencia mecánica y química que los poliméricos y son capaces de actuar como depósitos de fármacos dada su estructura porosa capaz de albergar distintas especies. Como se ha mencionado anteriormente, dicha porosidad permite liberar el fármaco de manera controlada, ya que el tamaño de los poros es seleccionable, de manera que se ajuste la velocidad de difusión del fármaco a un valor deseado, pudiendo ser ésta aproximadamente constante durante un largo período de tiempo, bajo el control de la estructura porosa del recubrimiento. El grupo de Biomateriales del Instituto de Investigación de Ingeniería en Aragón (I3A) posee amplia experiencia en el desarrollo de biomateriales como el NiTi [5] y en la caracterización mecánica de materiales empleados en diversas aplicaciones médicas. El Grupo de Películas y Partículas Nanoestructuradas del Instituto Universitario en Nanociencia de Aragón (INA) tiene también amplia experiencia en la encapsulación de distintos fármacos en matrices silíceas [6]. Por otra parte, existe una tendencia claramente definida hacia la sustitución de los stents de acero inoxidable por stents de NiTi como material base [7-9], ya que además de su biocompatibilidad, esta aleación presenta un alto grado de supereleasticidad, que facilita la implantación en el sistema cardiovascular, debido a su gran flexibilidad lo que permite la introducción en catéteres de pequeño diámetro. Stents con estructuras de nudos rígidos con celdas romboédricas permiten obtener altos grados de expansión radial con fuerzas radiales constantes, sin experimentar fuertes acortamientos, una alta resistencia a compresión-aplastamiento, junto con una buena adaptación perimetral y longitudinal. La baja toxicidad de este material y su poca tendencia a la lixiviación de iones, producto de la capa pasivada de TiO2 que lo recubre, han hecho que sea aceptado por la FDA como material de clase II en aplicaciones médicas. Este hecho implica que el NiTi puede competir en prótesis y dispositivos utilizados en Medicina [9], en particular en Traumatología, Ortodoncia y Radiología Intervencionista, con otros materiales metálicos biocompatibles como los aceros 316L, 316LVM, el titanio y sus aleaciones o la aleación CoCrMo. A pesar de la excelente biocompatibilidad y resistencia a la corrosión del NiTi, algunos iones de níquel pueden liberarse de la aleación hacia los tejidos adyacentes, provocando molestias locales, alergia y efectos sistémicos en algunos pacientes. A este respecto, muchos métodos se han aplicado para mejorar la capa de óxido de titanio que reduce dicha liberación [10]. HIPÓTESIS DE TRABAJO Partiendo de que los materiales inorgánicos silíceos son biocompatibles y son capaces de actuar como depósitos de fármacos dada su estructura porosa capaz de albergar en su interior distintos compuestos, se utilizará dicha porosidad para permitir difundir el fármaco previamente adsorbido de manera controlada, ya que el tamaño de los poros se puede ajustar en virtud del tamaño del fármaco adsorbido, de manera que se ajuste la velocidad de difusión de dicho fármaco a un valor deseado. La elevada área superficial de estos materiales (hasta 1000 m2/g), la estructura organizada, el tamaño de poro modulable y la abundancia de grupos hidroxilos en superficie facilitan las interacciones con las moléculas a transportar. En este sentido, los fármacos pueden incorporarse a la matriz silícea por métodos físicos (adsorción) y químicos (interacciones electrostáticas y enlaces covalentes). El propósito es incorporar estos materiales a distintos dispositivos médicos para cualquier aplicación que requiera de una liberación de fármaco controlada. En el presente proyecto existen varias líneas de actuación en la obtención de un dispositivo con mejores prestaciones desde el punto de vista farmacológico tanto como recubrimientos sobre sustratos de NiTi como en dispositivos de acero inoxidable potencialmente utilizables en cirugía cardiovascular, traumatología o cirugía ortopédica con mayores perspectivas de futuro. - Por una parte, se ha realizado un estudio exhaustivo de los tratamientos superficiales más adecuados en el NiTi de cara a reducir su oxidación-corrosión y la potencial lixiviación de iones níquel en medios biológicos. - Otra línea se centra en el recubrimiento del NiTi con una película inorgánica porosa dentro de la cual se adsorberá un fármaco y en la determinación de las características de la superficie para obtener los mejores resultados posibles del recubrimiento. De esta manera la liberación sostenida y controlada permitirá una acción directa sobre la zona circundante al implante. - Por otro lado se ha llevado a cabo el estudio de liberación de fármacos desde dispositivos que consistirán en lechos empaquetados con distintos materiales silíceos (MCM-41, microesferas mesoporosas, SBA-15), tratando de simular dispositivos utilizados en cirugía ortopédica y traumatología. - También se ha llevado a cabo el estudio de liberación de un fármaco a través de una membrana zeolítica. De este modo se simularán dispositivos idénticos a los del apartado anterior. El proyecto, en definitiva, se basa en utilizar las ventajas de los materiales inorgánicos porosos como "depósitos" de fármacos. Enlazándolos, mediante distintas técnicas, con dispositivos médicos (stents) fabricados en la aleación NiTi o en dispositivos huecos utilizados en cirugía ortopédica. Las aplicaciones de liberación de fármacos desde cualquiera de estos dispositivos no se limitarán a la restenosis coronaria o en aplicaciones ortopédicas antimicrobianas, sino que es posible aplicarlos a una variedad de situaciones clínicas en las que sea deseable suministrar un fármaco desde una localización particular en una vena, arteria, cavidad del cuerpo humano, dispositivo, implante, tejido, etc. BIBLIOGRAFIA [1] P. Bejon, E. Robinson, Medicine 4 (2013) 719. [2] Y. He, J. Wang, W. Yan, N. Huang, RSC Advances , 4 (2014) 212. [3] S. Petersen, J. Hussner, T. Reske, N. Grabow, V. Senz, R. Begunk, D.Arbeiter, H. K. Kroemer, K.- P.Schmitz, H. E. M. zu Schwabedissen, K.Sternberg, J. Mater. Sci: Mater. Med. 24 (2013) 2589. [4] A. Serra, F. Miranda, R. Venegas, Rev. Esp. Cardiol. Supl. 7 (2007) 8E. [5] R. Barcos, A. Conde , J. de Damborenea, J.A. Puértolas, Rev. Metal. 44 (2008) 326 [6] M. Arruebo, R. Fernández-Pacheco, S. Irusta1, J. Arbiol, M. R. Ibarra, J. Santamaría, Nanotech 17 (2006) 4057. [7] D. Stoeckel, C. Bonsignore, S. Duda, Min. Invas. Ther. and Allied Technol. 11 (2002) 137. [8] P. W. Serruys, M. J. B. Kutryk. Handbook of coronary stents. Ed. Martin Dunitz, (2000). [9] R. Narayan, Biomedial Materials. Ed. Springer, 2009. [10] S. A. Shabalovskaya: Bio-Med. Mater. Eng. 12 (2002), 69-10

Monitorización de una excavación arqueológica usando fotogrametría y modelos digitales del terreno (MDT). El caso de estudio de Barranco León, Orce (Granada, España)

In this paper, we describe and discuss emergent digital technologies employed for monitoring the excavations at the archaeological site of Barranco León (Granada, Spain) between 2017 and 2020. The method entails the following material requirements: a total station, a conventional camera, a computer and a software that integrates photogrammetry algorithms; in terms of human resources, the presence of an engineer for the first day of the excavation to set up the methodological process and trained excavation staff to perform said method on a daily basis is necessary. Here we present the daily workflow for monitoring archaeological excavations introduced at the site, followed by an estimation of the costs and a summary of the results obtained. The method introduced here is based on the height difference of Digital Elevation Models (DEMs) computed on successive days using photogrammetric techniques. It is a non-invasive method, which requires less than 8% of the economic resources of the excavation and can be carried out in less than 15 minutes. This allows the excavation director to have an accurate and visual idea of the excavation process in order to make appropriate decisions. In addition, from the results obtained in the method (differences in DEM of every two days), other derived results can be obtained such as the exact location of the archaeological remains extracted based on their size. These features highlight the relevance and applicability of this approach to a wide range of archaeological sites.En este artículo, describimos y discutimos las tecnologías digitales emergentes utilizadas para la monitorización de las excavaciones del yacimiento arqueológico de Barranco León (Granada, España) entre las campañas de 2017 y 2020. El método implica el uso de los siguientes recursos materiales: una estación total, una cámara de fotos convencional, un ordenador y un programa que integre algoritmos de fotogrametría; referente a los recursos humanos, es necesaria la presencia de un ingeniero durante el primer día de la excavación para establecer el proceso metodológico y un excavador entrenado para llevar a cabo dicho método diariamente. Aquí, presentamos un flujo de trabajo diario para la monitorización de la excavación de un yacimiento arqueológico, seguido de una estimación de los costos y un resumen de los resultados obtenidos. El método presentado se basa en la diferencia de altura de los modelos digitales del terreno (MDT) calculados en sucesivos días utilizando técnicas fotogramétricas. Es un método no invasivo, que requiere menos del 8% del coste total de la excavación y se puede llevar a cabo en menos de 15 minutos. Esto permite que el director de la excavación tenga una visión precisa y una idea visual del proceso de excavación para tomar las decisiones adecuadas. Además, a partir de los resultados obtenidos en el método (diferencias en MDT de cada dos días), se pueden obtener otros resultados derivados como la ubicación exacta de los restos arqueológicos extraídos en función de su tamaño.Junta de Andalucia BC.03.032/17FEDER 2020 Operative Program Research Project A-HUM-016-UGR1

Tantalum and niobium carbides obtention by carbothermic reduction of columbotantalite ores

Presentado al: 8º Congreso Nacional de Ciencia y Tecnología Metalúrgicas. Madrid 27 a 29 de mayo de 1998Los carburos de tantalio y de niobio se caracterizan por su extremada dureza y resistencia al ataque químico. Ambos carburos, pero principalmente el de tantalio, se utilizan en la fabricación de metal duro (carburos cementados), junto con otros carburos, para herramientas de corte, matricería y para operaciones especiales de mecanizado que requieran resistencia al desgaste y resistencia al choque mecánico y a alta temperatura. También se está investigando su uso como refuerzo de aceros rápidos para el desarrollo de materiales resistentes al desgaste por vía pulvimetalúrgica. Sin embargo, el uso de TaC suele venir limitado por su alto precio, por lo que en ocasiones se utiliza carburo de tantalio con conteniendo de niobio, más barato. En el presente trabajo se estudia la obtención de carburos complejos de tantalio y de niobio a partir de un concentrado mineral de columbotantalita de procedencia española, mediante un proceso relativamente barato y sencillo, como es la reducción carbotérmica. Se describe el afino previo del mineral y su posterior reducción, así como la caracterización de los productos obtenidos.Tantalum and niobium carbides are characterized by its high hardness and chemical corrosion resistance. Both carbides, but mainly TaC, are used in hard metals (sintered carbides), together with other carbides, to manufacture cutting tools and dies and in special machining applications involving mechanical shock at high temperature. Its use as reinforcement of wear resistant materials through powder metallurgy techniques are being investigated. However, the use of TaC is usually limited because of its high cost. Therefore tantalum carbide with niobium content, which is cheaper, is used. In this work the obtention of complex tantalum and niobium carbides from a Spanish columbotantalite ore is studied through a relatively cheap and simple process as it is carbothermic reduction. Concentration of the ore, its reduction and the characterization of products are described.Este trabajo ha sido posible gracias a la financiación por la CICYT del proyecto MAT96-0542, ya finalizado, y del proyecto MAT97-0695, actualmente en curso, y a los trabajos realizados con anterioridad por el Dr. J. C. Ruiz Sierra, iniciador e impulsor de ambos proyectos y de esta línea de investigación

African climate warming advances spring arrival of the Common Quail Coturnix coturnix

La fecha de la primera llegada de la Codorniz se ha avanzado bruscamente entre 1983 y 2004 en el noreste de España. Estos cambios fenológicos se correlacionaron significativamente con las temperaturas registradas durante los meses previos en la franja subsahariana pero sólo en su parte más occidental. Esto indica que ésta podría ser el área de invernada para algunas poblaciones ibéricas. El fuerte efecto del tiempo atmosférico sobre la fenología de los movimientos migratorios en esta especie beneficia su conservación, ya que la respuesta encontrada es adecuada y coherente con el avance del ciclo de la vegetación en la Península Ibérica

Active photonic integrated circuits modulated by LCs

A photonic integrated circuit (PIC) or integrated optical circuit is a device that integrates multiple (at least two) photonic functions, being as such similar to electronic integrated circuits. The connections between components are made of light waveguides; these can be active themselves ?i.e., light paths can be externally controlled? by using electrooptic (EO) materials within or onto the light path. The likelihood of liquid crystals to become EO materials for active waveguides in PICs has been explored

Geomatic Techniques Applied to the Dynamic Study (2001-2019) of the Rock Glacier in the Veleta Cirque (Sierra Nevada, Spain)

During the Little Ice Age (LIA), Corral del Veleta (Sierra Nevada) housed a small glacier of which relict glacial ice and permafrost still remain under packets of ice blocks. Currently, it is considered the southernmost rock glacier in Europe. The analysis and results of monitoring carried out on this rock glacier reveal it to be in an accelerated process of immobilization and that the relict glacial ice blocks and permafrost on which it lies are in a continual process of degradation. The rock glacier was monitored from 2001 to 2019 using diverse geomatic techniques, to which geophysical and thermal techniques were added. The results obtained during the observation period shed light on the dynamic of the rock glacier (morpho-topographic movements and deformations) as well as the physical state of the underlying frozen bodies (volumetric reduction and spatial distribution). The changes observed are related to variations in the dominant high-mountain climate of Sierra Nevada, particularly since the end of the 20th century, the general tendencies of which are increasing temperatures, decreasing annual snowfall, and a shorter duration of snow on the ground

Innovation project to validate and select items for assessing transversal competencies in higher education

[EN] The educational improvement innovation project is focused on determining how to evaluate any competence and which are their main related items that should be used for that purpose. Currently, the selection of items is usually performed by groups of experts. However, two main problems related to this type of selection arise in this case: on the one hand, the selection resulting from different groups of experts may be not the same or similar enough, since it is based on the experience and knowledge of each member. On the other hand, the coefficients or weights a priori assigned to each item on any competence invalidate any a posteriori analysis on its statistical significance and the "real" weight on this competence. To mitigate the above drawbacks, this work presents a methodology able to select, from an objective point of view, the items related to a specific competence, from a set of potentially related ones; furthermore the weights associated to the items are determined. This is carried out by applying a multivariate statistical projection method such as Partial Least Squares (PLS), embedded in a cross-validation process. The paper presents how to preprocess the data, analyze it and obtain the items and their weights to be used for the evaluation of a specific competence.Prats-Montalbán, JM.; Alarcón Valero, F.; Alemany Díaz, MDM.; Boza, A.; Gordo Monzó, ML.; Fernández-Diego, M.; Ruiz Font, L.... (2016). Innovation project to validate and select items for assessing transversal competencies in higher education. ICERI Proceedings. 61-68. doi:10.21125/iceri.2016.1012S616

Walking among Mammoths. Remote Sensing and Virtual Reality Supporting the Study and Dissemination of Pleistocene Archaeological Sites: The Case of Fuente Nueva 3 in Orce, Spain

D.B. and S.T. are grateful for support from the Spanish government Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades (MICINN-FEDER) code CGL2016-80975-P, Agència de Gestió d’Ajuts Universitaris i de Recerca (AGAUR) code 2017 SGR 859 and CERCA Programme/Generalitat de Catalunya. S.T. is also beneficiary of the Provincia Autonoma di Bolzano (Italy). J.M.J.-A. belongs to the Research Group HUM-607, Junta de Andalucía. The authors would like to thank the editor of this volume and the reviewers for their useful and accurate comments, which have undoubtedly improved previous versions of this paper.Remote sensing is a useful tool for the documentation of archaeological sites. The products derived from a photogrammetric project applied to archaeology such as orthophotos and three-dimensional virtual reconstruction (3DVR), allow for detailed study of the Fuente Nueva 3 site in Orce. In our study of the Fuente Nueva 3 site in Orce, we used 3DVR intensively to map out the morphometric features of mammoth tusks exposed on the surface and a geological fault affecting the site’s deposits. To do so, we used imagery captured since 2017 in order to follow the evolution of ongoing excavations during each subsequent field season. We also integrated the 3DVR model in a videogame environment, to create a virtual reality (VR) that allows a VR navigation experience around the scenario using a head mounted display like Oculus Rift. The main features of this VR experience are: (1) It is ideal for the diffusion of archaeological contents since it permits an attractive presentation mode thanks to stereo visualization and realistic immersion sensations; (2) it provides a high level of detail all along the navigation experience, without incurring any damage to the archaeological remains; (3) it allows users to observe more details than they would in an in situ visit to the site; (4) it makes it possible to convert an archaeological site into portable heritage, opening up the possibility to extend visits to vulnerable groups: specifically those with reduced mobility. Our results show that using VR should permit enhancements to a visitor’s experience and contribute to the socio-economic development of the town of Orce, one of the Spanish municipalities with the lowest income.Junta de Andalucia BC.03.032/17FEDER 2010 Operative Program Research Project A-HUM-016-UGR1