Hydraulic fracturing in cells and tissues: fracking meets cell biology

The animal body is fundamentally made of water. A small fraction of this water is freely flowing in blood and lymph, but most of it is trapped in hydrogels such as the extracellular matrix (ECM), the cytoskeleton, and chromatin. Besides providing a medium for biological molecules to diffuse, water trapped in hydrogels plays a fundamental mechanical role. This role is well captured by the theory of poroelasticity, which explains how any deformation applied to a hydrogel causes pressure gradients and water flows, much like compressing a sponge squeezes water out of it. Here we review recent evidence that poroelastic pressures and flows can fracture essential biological barriers such as the nuclear envelope, the cellular cortex, and epithelial layers. This type of fracture is known in engineering literature as hydraulic fracturing or "fracking"Peer ReviewedPostprint (author's final draft

Porous-based rheological model for tissue fluidisation

It has been experimentally observed that cells exhibit a fluidisation process when subjected to a transient stretch, with an eventual recovery of the mechanical properties upon removal of the applied deformation. This fluidisation process is characterised by a decrease of the storage modulus and an increase of the phase angle. We propose a rheological model which is able to reproduce this combined mechanical response. The model is described in the context of continua and adapted to a cell-centred particle system that simulates cell–cell interactions. Mechanical equilibrium is coupled with two evolution laws: (i) one for the reference configuration, and (ii) another for the porosity or polymer density. The first law depends on the actual strain of the tissue, while the second assumes different remodelling rates during porosity increase and decrease. The theory is implemented on a particle based model and tested on a stretching experiment. The numerical results agree with the experimental measurements for different stretching magnitudes.Peer ReviewedPostprint (author's final draft

La por a escriure, la por a exposar-se

Màster en Estudis de la Diferència Sexual, Universitat de Barcelona. DUODA, Centre de recerca de dones, curs: 2012-2013, Tutora: María-Milagros Rivera GarretasAquest treball neix de la inquietud pròpia de trobar-me en la dificultat de deixar llegir els textos literaris que he anat escrivint al llarg dels anys. Plantejo aquesta incapacitat des de diversos aspectes personals, com escriure a partir de l'experiència pròpia i, sobretot, de l'experiència de l'escriptura femenina. És a partir de l'estudi de la por a escriure que em vaig sentir plenament identificada amb els diversos problemes que les dones s'han trobat a l'hora de publicar la seva obra i, per això vaig començar a fer aquest estudi per tal de superar aquesta problemàtica. La investigació va començar amb l'estudi de la genealogia femenina pròpia, la de les dones de la meva família i descobrir que jo sóc hereva d'aquesta creativitat femenina, per a mi desconeguda fins al moment de fer el treball, en què he descobert com aquesta dificultat d'exposar l'experiència pròpia ve de lluny, de la manca d'acceptació d'aquesta experiència i en la manca d'educació de les dones que m'han precedit. He descobert que en només cent anys les dones de la meva genealogia van partir de l'analfabetisme total a la universitat com és el meu cas. Diferents generacions de dones exemplificades en la meva família que es poden extrapolar a la de totes les dones del segle XX i XXI. Vaig concloure que aquesta creativitat que posseïm es troba en elles però igual que elles encara ara no ens sentim valorades i sobretot encara no ens sentim animades a desenvolupar-la d'una manera natural. Analitzo la meva vida, els somnis que tenia de jove i la mena de menyspreu per la meva obra personal que jo mateixa m'imposava. D'aquesta manera faig un repàs de tota la meva obra escrita, la majoria inèdita perquè creia que no tenia interès, tenia por de la crítica, però sobretot tenia por de mi mateixa. Em faltava l'autoritat femenina que les nostres mares no ens han transmès perquè sempre se'ls havia negat. Ens faltaven referents d'altres dones, d'altres escriptores i ens faltava l'ordre simbòlic de la mare que ens esperonés a ser creatives. Així mateix en el treball faig un repàs de gairebé vint-i-cinc anys d'escrits dispersos que comprenen diaris personals, poemes, contes i una novel•la inacabada. També faig un repàs de la meva biblioteca personal, plena d'autores, de novel•listes i escriptores que em van guiar i m'estan guiant encara i que van ser els referents que m'han impedit de plegar d'escriure en molts moments que em creia que no tenia res a dir

Oferir informació, construir aprenentatges

En aquest article es reflexiona sobre allò que caracteritza substantivament l’aprenentatge, sobre la seva gradació de qualitat i sobre els estils de representació (visual, auditiu i cinestèsic). També es resumeix la teoria constructivista. Aquestes bases teòriques constitueixen la justificació i argumentació d’una proposta sobre la tipologia i diversitat de les activitats que s’han d’oferir al públic potencial dels museus, exposicions o en altres mediacions didacticoculturals del patrimoni. S’arriba a la conclusió que, amb tota la seva riquesa de matisos, les modernes teories de l’aprenentatge, així com els descobriments neurològics avalen alguns dels principis intuïts per la cultura clàssica romana quan s’afirmava que aprendre requeria poques paraules, molts exemples i encara més exercicis pràctics. És això, tot just, allò que es proposa la nova museografia: que l’ús del text no sigui abusiu i que el públic pugui interaccionar amb el contingut proposat per a la seva comprensió i, si escau, l’aprenentatge, a través de les imatges virtuals i altres tipus d’activitats cinestèsiques.En este artículo se reflexiona acerca de lo que caracteriza substantivamente al aprendizaje, sobre su gradación de calidad y sobre los estilos de representación (visual, auditivo y cinestésico). También se resume la teoría constructivista. Estas bases teóricas constituyen la justificación y argumentación de una propuesta sobre la tipología y diversidad de las actividades que se tienen que ofrecer al público potencial de los museos, exposiciones o en otras mediaciones didáctico–culturales del patrimonio. Se llega a la conclusión de que, con toda su riqueza de matices, las modernas teorías del aprendizaje así como los descubrimientos neurológicos avalan algunos de los principios intuidos por la cultura clásica romana cuando se afirmaba que aprender precisaba pocas palabras, muchos ejemplos y aún más ejercicios prácticos. Es esto, en definitiva, lo que se propone la nueva museografia: que no se abuse del texto y que el público pueda interaccionar con el contenido propuesto para su comprensión y, en su caso, al aprendizaje, a través de las imágenes virtuales y otros tipos de actividades cinestésicas.This article refers to the what substantially characterizes the learning process, its quality gradation, and the representation (visual, auditory and kinesthetic) styles. Moreover, the constructivist theory is also summarized. These theoretical bases make up the justification and argumentation of a proposal on typology and diversity of activities to be offered to the potential visitors of museums, exhibits or other cultural and didactical representations of heritage. It is concluded that, with all their different shades, modern theories on learning, as well as neurological discoveries, validate some of the principles already presented in classical Roman culture, in which it was stated that the process of learning needed few words, many examples and lots of practical exercises. This is what, in the end, is proposed in the new museography: text must not be used in excess, since visitors have to interact with the content in order to understand it or learn it by using of virtual images or other kinds of kinesthetic activities

Quantum particles in fractal external potential

The Schrödinger equation gives us a time evolution of the wave function of a certain quantum system, thus we obtain a mathematical description of this system. This project focuses on solving it numerically, using the exact diagonalization method. We present an algorithm to solve the time-independent version of the equation efficiently for a particle in a box with different boundary conditions, and a second program that expands the initial wave function onto the basis formed from the eigenfunctions of the Hamiltonian to obtain the time evolution of the wave function. Using these two programs, we ran several simulations to obtain the properties of a quantum system exposed to an external potential with a fractal shape. The selected two-dimensional fractal was the Sierpinski carpet. An analysis of the static and dynamic properties was performed, and we corroborated the existence of an exponential scaling law between the ground-state energy and the iteration of the fractal. We also verified the expected diffusive behavior of the mean squared displacement of a particle under this fractal shaped potential. The results obtained were not known before and can be useful for ongoing experiments of ultracold atoms. Furthermore, our work can be extended by using the presented programs to perform more experiments with different parameters or different external potential shapes. The program can also be fine-tuned to solve other kind of systems.L'equació de Schrödinger ens dona una evolució temporal de la funció d'ona d'un sistema quàntic concret, la qual cosa ens permet obtenir una descripció matemàtica d'aquest sistema. Aquest projecte es centra a solucionar aquesta equació de forma numèrica, utilitzant el mètode de diagonalització exacta. Presentem un algoritme per resoldre la versió independent del temps de l'equació, de forma eficient, per a una partícula dins una caixa, amb diferents condicions de contorn. A part, un segon programa que expandeix la funció d'ona inicial sobre la base formada a partir de les funcions pròpies del Hamiltonià, per obtenir l'evolució temporal de la funció d'ona. Utilitzant aquests programes, hem executat diverses simulacions per obtenir les propietats d'un sistema quàntic exposat a un potencial extern amb forma fractal. La fractal de dues dimensions seleccionada per l'estudi és la catifa de Sierpinski. S'ha elaborat una anàlisi de les propietats estàtiques i dinàmiques, i hem corroborat l'existència d'una llei d'escala exponencial entre l'energia de l'estat fonamental i la iteració de la fractal. També s'ha verificat el comportament difusiu esperat del desplaçament quadrat mitjà d'una partícula sota aquest potencial en forma de fractal. Els resultats obtinguts no eren coneguts anteriorment, i poden ser útils per experiments en curs sobre àtoms ultra freds. A més, el nostre treball es pot ampliar utilitzant els programes presentats per realitzar més experiments amb diferents paràmetres o diferents formes de potencial extern. El programa també es pot ajustar per resoldre altres tipus de sistemes

Tractament processal en el codi civil de Catalunya de la divisió de la cosa comuna en els judicis matrimonials

El present treball planteja i desenvolupa el tractament processal de la divisió de la cosa comuna en el Codi civil de Catalunya des de dues perspectives diferenciades. En la primera part, per començar analitzarem els antecedents normatius del règim jurídic vigent avui dia, que trobem en l'article 43 del Codi de família aprovat l'any 1998. Tot seguit estudiarem el text actual i el contingut de l'article 232-12 del Codi civil de Catalunya, que permet acumular la divisió de la cosa comuna com a pretensió diferenciada en els judicis matrimonials, i finalment examinarem el procediment per a la liquidació del règim econòmic matrimonial, que, en el context del judici matrimonial, és l'establert per a la divisió judicial de la cosa comuna. La segona part del treball la dediquem íntegrament al comentari de la Sentència del Tribunal Constitucional (STC) 21/2012, de 16 de febrer, que declara la inconstitucio- nalitat de l'article 43 del Codi de família, avui derogat.This study describes and discusses the procedural treatment of the division of joint property in the Catalonia Civil Code from two different standpoints. In the first part an initial analysis is made of the legislative background of the legal system in force today, established in Article 43 of the Family Code adopted in 1998. Attention is then turned to the current text and content of Article 232-12 of the Catalonia Civil Code, which allows the joinder of the division of joint property as a differentiated claim in matrimonial proceedings. Lastly, an examination is made of the proceedings for liquidation of the matrimo- nial property regime which, in the context of matrimonial proceedings, are the ones established for the judicial division of joint property. The second part is entirely devoted to a commentary on the Constitutional Court Decision 21/2012, of 16th February, declaring the unconstitutionality of the now abrogated Article 43 of the Family Code

Benchmarking of different BIPV solutions

This study, titled "Benchmarking of different T-BIPV solutions" focuses on the application of Transparent Building Integrated Photovoltaics (T-BIPV) solutions in building design. Using a sensitivity-based approach, the study explores the intricate connections between geometry, window technology, and climate factors to unlock optimal energy performance and enhance sustainability and energy efficiency in buildings. The research aims to provide valuable insights to industry professionals and decision-makers regarding the potential of T-BIPV solutions in achieving sustainable and energy- efficient buildings. The initial part of the project is dedicated to identifying and explaining the key parameters that influence the overall energy balance of a building model. It begins with an analysis of five climates, focusing on annual temperatures, humidity, and zenith angle. Subsequently, the relevant parameters for geometry and window properties are explained, accompanied by numerical values of interest for the modelled windows. Emphasis is placed on the two Transparent Photovoltaic (TPV) technologies studied. Next, the comprehensive model is described in detail, shedding light on the specific software employed, the pre-simulation processes conducted, and the subsequent steps followed during the simulation phase. A wealth of data was generated for comprehensive analysis and interpretation. The findings reveal that implementing T-BIPV is preferable in terms of energy balance compared to using reference windows without it. The impact of geometry, technology, and climate is separately analyzed before determining the optimal building model for each climate scenario. Particular attention has been dedicated to the development of a detailed annual performance analysis of Barcelona’s optimal building model. Finally, an overall analysis is conducted, encompassing an environmental impact assessment, as well as optical and thermal comfort analyses, and an economic assessment. These analyses show the main limitation of the study: considering the current stage of development, the implantation of TPVs may not be financially viable, presenting a notable drawback in terms of cost-effectiveness. These limitations underscore the importance of ongoing research and development efforts to address these challenges and enhance the practicality and feasibility of T-BIPV solutions. This study contributes to the understanding of the composition of T-BIPV solutions, their impact on energy performance, and their implications for environmental sustainability, comfort, and economic considerations in building designAquest estudi, titulat "Benchmarking of different T-BIPV solutions", es centra en l'aplicació de solucions de Fotovoltaica Integrada Transparent en l'Edificació (T-BIPV) en el disseny d’edificacions. L'estudi explora la sensibilitat del balanç energètic respecte la geometria, la tecnologia de finestres i els factors climàtics per trobar un rendiment energètic òptim i millorar la sostenibilitat en els edificis. La recerca té com a objectiu proporcionar idees valuoses als professionals del sector sobre el potencial de les solucions de T-BIPV per aconseguir construccions sostenibles i eficients energèticament. La part inicial del projecte està dedicada a identificar i explicar els paràmetres clau que influeixen en el balanç energètic global d'un edifici modelat de referència. Comença amb una anàlisi de cinc climes, centrant-se en les temperatures anuals, la humitat i l'angle zenital. A continuació, s'expliquen els paràmetres rellevants de la geometria i les propietats de les finestres, acompanyats de valors numèrics d'interès per a les finestres modelades. A més a més, s’expliquen amb profunditat les dues tecnologies de Fotovoltaica Transparent (TPV) estudiades. Després, es descriu detalladament el model global definint el programari específic utilitzat, els processos de pre-simulació realitzats i els passos seguits durant la fase de simulació. Com a resultat, es va generar una gran quantitat de dades per a un anàlisi i interpretació exhaustius. Els resultats revelen que la implementació de T-BIPV és preferible en termes de balanç energètic en comparació amb l'ús de finestres de referència sense aquesta tecnologia. L'impacte de la geometria, el tipus de finestra i el clima s'analitzen per separat abans de determinar el model d'edifici òptim per a cada escenari climàtic. S'ha dedicat una atenció especial a l'elaboració d'un anàlisi detallat del rendiment anual del model d'edifici òptim de Barcelona. Finalment, es realitza una anàlisi global, que inclou una avaluació de l'impacte ambiental, així com anàlisis de comfort òptic i tèrmic, i una avaluació econòmica. Aquest anàlisis exposa la major limitació de l'estudi: tenint en compte l'estat actual de desenvolupament, la implementació de les tecnologies de T-BIPV pot no ser viable des del punt de vista financer, presentant un notable inconvenient en termes de relació cost-efectivitat. Aquestes limitacions posen en manifest la importància de continuar amb esforços de recerca i desenvolupament per abordar aquests reptes i millorar la practicitat i viabilitat de les solucions de T-BIPV. Aquest estudi contribueix a la comprensió de la composició de les solucions de T-BIPV, el seu impacte en el rendiment energètic i les seves implicacions en la sostenibilitat ambiental, el comfort i les consideracions econòmiques en el disseny d'edificisEste estudio, titulado "Benchmarking de diferentes soluciones T-BIPV", se centra en la aplicación de soluciones Fotovoltaica Integrada Transparente en la Edificación (T-BIPV) en el diseño de edificaciones. El estudio explora la sensibilidad del balance energético respecto a la geometría, la tecnología de ventanas y los factores climáticos para encontrar un rendimiento energético óptimo y mejorar la sostenibilidad en los edificios. La investigación tiene como objetivo proporcionar ideas valiosas a los profesionales del sector sobre el potencial de las soluciones T-BIPV para lograr construcciones sostenibles y eficientes energéticamente. La parte inicial del proyecto está dedicada a identificar y explicar los parámetros clave que influyen en el balance energético global de un edificio modelado de referencia. Comienza con un análisis de cinco climas, centrándose en las temperaturas anuales, la humedad y el ángulo cenital. A continuación, se explican los parámetros relevantes de la geometría y las propiedades de las ventanas, acompañados de valores numéricos de interés para las ventanas modeladas. Además, se explican en profundidad las dos tecnologías de TPV (Fotovoltaica Transparente) estudiadas. Luego, se describe detalladamente el modelo global definiendo el software específico utilizado, los procesos de pre-simulación realizados y los pasos seguidos durante la fase de simulación. Como resultado, se generó una gran cantidad de datos para un análisis e interpretación exhaustivos. Los resultados revelan que la implementación de T-BIPV es preferible en términos de balance energético en comparación con el uso de ventanas de referencia sin esta tecnología. El impacto de la geometría, el tipo de ventana y el clima se analizan por separado antes de determinar el modelo de edificio óptimo para cada escenario climático. Se ha dedicado una atención especial a la elaboración de un análisis detallado del rendimiento anual del modelo de edificio óptimo de Barcelona. Finalmente, se realiza un análisis global, que incluye una evaluación del impacto ambiental, así como análisis de confort óptico y térmico, y una evaluación económica. Estos análisis exponen la mayor limitación del estudio: teniendo en cuenta el estado actual de desarrollo, la implementación de las tecnologías de T-BIPV puede no ser viable desde el punto de vista financiero, presentando una notable desventaja en términos de relación coste-efectividad. Estas limitaciones exponen la importancia de continuar con la investigación y desarrollo para abordar estos desafíos y mejorar la practicidad y viabilidad de las soluciones de T-BIPV. Este estudio contribuye a la comprensión de la composición de las soluciones de T-BIPV, su impacto en el rendimiento energético y sus implicaciones en la sostenibilidad ambiental, el confort y las consideraciones económicas en el diseño de edificio