Properties of polypyrrole polyvinilsulfate films for dual actuator sensing systems

One of the challenges of modern science is the development of actuators able to sense working conditions while actuation, mimicking the way in which biological organs work. Actuation of those organs includes nervous (electric) pulses dense reactive gels, chemical reactions exchange of ions and solvent. For that purpose, conducting polymers are being widely studied. In this work the properties of self-supported films of the polypyrrole:polyvinilsulfate (PPy/PVS) blend polymer were assessed. X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) studies show how during reduction / oxidation the polymer exchanges cations when immersed in a NaClO4 aqueous solution, revealing free positive charges in the electrolytic solution as the driving agents leading to the swelling/shrinking of the polymer. Eventually it is the phenomenon responsible of the actuation of the polymeric motors. Submitting the system to consecutive potential sweeps shows the reaction is really sensing the scan rate used in each cycle revealing that while actuating the system is actually sensing the electrochemical working conditions.The research was supported by European Union’s Horizon 2020 research and innovation program under the Marie Sklodowska-Curie grant agreement No 641822

Dual sensing-actuation artificial muscle based on polypyrrole-carbon nanotube composite

Dual sensing artificial muscles based on conducting polymer are faradaic motors driven by electrochemical reactions, which announce the development of proprioceptive devices. The applicability of different composites has been investigated with the aim to improve the performance. Addition of carbon nanotubes may reduce irreversible reactions. We present the testing of a dual sensing artificial muscle based on a conducting polymer and carbon nanotubes composite. Large bending motions (up to 127 degrees) in aqueous solution and simultaneously sensing abilities of the operation conditions are recorded. The sensing and actuation equations are derived for incorporation into a control system.The research was supported by European Union’s Horizon 2020 research and innovation program under the Marie Sklodowska-Curie grant agreement No 641822

Run-time Support to Manage Architectural Variability Speci ed with CVL

The execution context in which pervasive systems or mobile computing run changes continuously. Hence, applications for these systems should be adapted at run-time according to the current context. In order to implement a context-aware dynamic reconfiguration service, most approaches usually require to model at design-time both the list of all possible configurations and the plans to switch among them. In this paper we present an alternative approach for the automatic run-time generation of application configurations and the reconfiguration plans. The generated configurations are optimal regarding di erent criteria, such as functionality or resource consumption (e.g. battery or memory). This is achieved by: (1) modelling architectural variability at design-time using Common Variability Language (CVL), and (2) using a genetic algorithm that finds at run-time nearly-optimal configurations using the information provided by the variability model. We also specify a case study and we use it to evaluate our approach, showing that it is efficient and suitable for devices with scarce resources.Campus de Excelencia Internacional Andalucia Tech y proyectos de investigación TIN2008-01942, P09-TIC-5231 and INTER-TRUST FP7-317731

Diffusion, methods and applications

Tesis doctoral inédita leída en la Universidad Autónoma de Madrid, Escuela Politécnica Superior, Departamento de Ingeniería Informática. Fecha de lectura: junio de 2014Big Data, an important problem nowadays, can be understood in terms of a very large number of patterns, a very large pattern dimension or, often, both. In this thesis, we will concentrate on the high dimensionality issue, applying manifold learning techniques for visualizing and analyzing such patterns. The core technique will be Di usion Maps (DM) and its Anisotropic Di usion (AD) version, introduced by Ronald R. Coifman and his school at Yale University, and of which we will give a complete, systematic, compact and self-contained treatment. This will be done after a brief survey of previous manifold learning methods. The algorithmic contributions of the thesis will be centered in two computational challenges of di usion methods: the potential high cost of the similarity matrix eigenanalysis that is needed to define the di usion embedding coordinates, and the di culty of computing this embedding over new patterns not available for the initial eigenanalysis. With respect to the first issue, we will show how the AD set up can be used to skip it when looking for local models. In this case, local patterns will be selected through a k-Nearest Neighbors search using a properly defined local Mahalanobis distance, that enables neighbors to be found over the latent variable space underlying the AD model while we can work directly with the observable patterns and, thus, avoiding the potentially costly similarity matrix eigenanalysis. The second proposed algorithm, that we will call Auto-adaptative Laplacian Pyramids (ALP), focuses in the out-of-sample embedding extension and consists in a modification of the classical Laplacian Pyramids (LP) method. In this new algorithm the LP iterations will be combined with an estimate of the Leave One Out CV error, something that makes possible to directly define during training a criterion to estimate the optimal stopping point of this iterative algorithm. This thesis will also present several application contributions to important problems in renewable energy and medical imaging. More precisely, we will show how DM is a good method for dimensionality reduction of meteorological weather predictions, providing tools to visualize and describe these data, as well as to cluster them in order to define local models. In turn, we will apply our AD-based localized search method first to find the location in the human body of CT scan images and then to predict wind energy ramps on both individual farms and over the whole of Spain. We will see that, in both cases, our results improve on the current state of the art methods. Finally, we will compare our ALP proposal with the well-known Nyström method as well as with LP on two large dimensional problems, the time compression of meteorological data and the analysis of meteorological variables relevant in daily radiation forecasts. In both cases we will show that ALP compares favorably with the other approaches for out-of-sample extension problemsBig Data es un problema importante hoy en día, que puede ser entendido en términos de un amplio número de patrones, una alta dimensión o, como sucede normalmente, de ambos. Esta tesis se va a centrar en problemas de alta dimensión, aplicando técnicas de aprendizaje de subvariedades para visualizar y analizar dichos patrones. La técnica central será Di usion Maps (DM) y su versión anisotrópica, Anisotropic Di usion (AD), introducida por Ronald R. Coifman y su escuela en la Universidad de Yale, la cual va a ser tratada de manera completa, sistemática, compacta y auto-contenida. Esto se llevará a cabo tras un breve repaso de métodos previos de aprendizaje de subvariedades. Las contribuciones algorítmicas de esta tesis estarán centradas en dos de los grandes retos en métodos de difusión: el potencial alto coste que tiene el análisis de autovalores de la matriz de similitud, necesaria para definir las coordenadas embebidas; y la dificultad para calcular este mismo embedding sobre nuevos datos que no eran accesibles cuando se realizó el análisis de autovalores inicial. Respecto al primer tema, se mostrará cómo la aproximación AD se puede utilizar para evitar el cálculo del embedding cuando estamos interesados en definir modelos locales. En este caso, se seleccionarán patrones cercanos por medio de una búsqueda de vecinos próximos (k-NN), usando como distancia una medida de Mahalanobis local que permita encontrar vecinos sobre las variables latentes existentes bajo el modelo de AD. Todo esto se llevará a cabo trabajando directamente sobre los patrones observables y, por tanto, evitando el costoso cálculo que supone el cálculo de autovalores de la matriz de similitud. El segundo algoritmo propuesto, que llamaremos Auto-adaptative Laplacian Pyramids (ALP), se centra en la extensión del embedding para datos fuera de la muestra, y se trata de una modificación del método denominado Laplacian Pyramids (LP). En este nuevo algoritmo, las iteraciones de LP se combinarán con una estimación del error de Leave One Out CV, permitiendo definir directamente durante el periodo de entrenamiento, un criterio para estimar el criterio de parada óptimo para este método iterativo. En esta tesis se presentarán también una serie de contribuciones de aplicación de estas técnicas a importantes problemas en energías renovables e imágenes médicas. Más concretamente, se muestra como DM es un buen método para reducir la dimensión de predicciones del tiempo meteorológico, sirviendo por tanto de herramienta de visualización y descripción, así como de clasificación de los datos con vistas a definir modelos locales sobre cada grupo descrito. Posteriormente, se aplicará nuestro método de búsqueda localizada basado en AD tanto a la búsqueda de la correspondiente posición de tomografías en el cuerpo humano, como para la detección de rampas de energía eólica en parques individuales o de manera global en España. En ambos casos se verá como los resultados obtenidos mejoran los métodos del estado del arte actual. Finalmente se comparará el algoritmo de ALP propuesto frente al conocido método de Nyström y al método de LP, en dos problemas de alta dimensión: el problema de compresión temporal de datos meteorológicos y el análisis de variables meteorológicas relevantes para la predicción de la radiación diaria. En ambos casos se mostrará cómo ALP es comparativamente mejor que otras aproximaciones existentes para resolver el problema de extensión del embedding a puntos fuera de la muestr

Diseño de una válvula reguladora para monomandos

El objetivo de este proyecto es el diseño de una válvula mezcladora (que denominaremos cartucho) para grifos sanitarios monomandos, que mantenga los estándares del mercado y cumpla la normativa existente. Después de realizar un estudio del mercado existente en la actualidad, para decidir con que requisitos debe contar nuestro sistema. Una vez realizado el estudio, llegamos a la conclusión que nuestro proyecto deberá incluir un sistema antirruido, que disminuya el ruido al paso del agua, y un sistema regulador que nos permita establecer un tope de temperatura del agua a gusto del usuario. Al mismo tiempo, de acuerdo con los cánones que se están estableciendo a favor del ahorro del agua, incluiremos un sistema que permita 50% de ahorro del consumo del agua. Para ello realizaremos un estudio del mercado existente, realizando las pruebas oportunas, para establecer cuáles serán los parámetros, en los que deberemos fijarnos para poder realizar una comparación. La tecnología que utilizamos para la realización de la válvula reguladora es la del uso de dos discos cerámicos deslizantes entre ellos, los cuáles mediante movimientos de traslación y giro, entre ellos abren o cierran, mediante sendos orificios colocados a tal en efecto ellos, el paso del agua. Realizamos dos tipos de cartuchos Tipo A (seco) y Tipo B (mojado) que a su vez pueden tener varias configuraciones, dependiendo de la colocación o no de los sistemas antirruido, regulación de temperatura, sistema ecológico para ahorro del agua, etc. Por último realizamos el diseño de un grifo monomando para fregadero, con tal de poder observar el funcionamiento y montaje de nuestro cartucho

Collaborative Computer-Assisted Cognitive Rehabilitation System

Recently have been proposed different physical and cognitive rehabilitation system that allow people with some disabilities to improve and recover some lost capabilities. All these systems allow to carry out these therapies at home proving patients the possibility to accomplish a better rehabilitation, due to the fact that they can practice at home and in a more controlled environment. But, it is not so common that these systems include some social features that reduce the feeling of social isolation of the patients. Thus, in this paper we present an adaptation of a previous proposal including some multiuser therapies that try include some social features and other aspect related to videogames that increases the motivation and makes the treatment funny

Gating the charge state of a single molecule by local electric fields

The electron acceptor molecule TCNQ is found in either of two distinct integer charge states when embedded into a monolayer of a charge transfer-complex on a gold surface. Scanning tun- neling spectroscopy measurements identify these states through the presence/absence of a zero-bias Kondo resonance. Increasing the (tip-induced) electric field allows us to reversibly induce the ox- idation/reduction of TCNQ species from their anionic or neutral ground state, respectively. We show that the different ground states arise from slight variations in the underlying surface potential, pictured here as the gate of a three-terminal device.Comment: 5 pages, 4 figure

Retórica y comunicación en red: convergencias y analogías. Nuevas propuestas docentes

Education in Communication requires an on-going revision of methods. This paper suggests the introduction of theoretical and practical content of the Rhetoric science in the curricula of communication studies and other studies revolving around communication. This suggestion is based on the ANECA reports for the degree Bachelor of Arts in Communication, together with ANECA proposals for future journalists and communicators. Our fieldwork in the social network Facebook sheds positive results allowing us to interlink Rhetoric and our present communication environment. This present is mediated by social networks, emerging as a new paradigm. Retrieving parameters which devolve deep and critical thinking in favor of a more human communication should be of great use in our historical times.La docencia en Comunicación precisa una continua actualización de sus fórmulas. Esta investigación propone la introducción de contenidos teóricos y prácticos de la ciencia Retórica en los planes de estudio de aquellos campos que giran en torno a la comunicación, basándose en el informe sobre los Títulos de grado en Comunicación creado por la ANECA y en sus propuestas para los futuros periodistas y comunicadores. El trabajo de campo realizado sobre la red social Facebook arroja unos resultados que permiten entrelazar la Retórica y nuestro presente comunicativo. Un presente mediado por la emergencia de las redes como nuevo paradigma. En un momento histórico como el que vivimos será de gran utilidad recuperar unos parámetros que devuelvan el pensamiento profundo y crítico en favor de una comunicación más humana