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El SLAM (Localización y Mapeo Simultáneo) y SfM (Estructura a partir de Movimiento), son dos de las técnicas de mayor importancia actual que permiten, a través de información visual y entre otras funciones, localizar a un agente en el entorno que éste atraviesa. Una de las asunciones principales que es común en muchas de sus implementaciones, es que el entorno en el que los sensores capturan la información es predominantemente estático. En la práctica, la mayoría de estos sistemas, implementan técnicas que robustecen las estimaciones ante entidades dinámicas hasta cierto punto. Sin embargo, si la componente dinámica de la escena se vuelve significativa, tanto la localización como la geometría del entorno se vuelven erróneas. En este TFM se aborda este problema. En concreto, se incorpora la estimación del movimiento, de 6 grados de libertad, que experimentan los objetos dinámicos presentes en la escena. Para ello, nos centramos en objetos rígidos, ajustando sus trayectorias a curvas B-Spline Cumulativas, las cuales presentan, entre otras propiedades, la ventaja de ofrecer estimaciones continuas en el tiempo de posición, orientación, velocidad y aceleración. Diferenciándonos así de los trabajos del estado del arte. Así mismo, se plantean estrategias que reducen el coste computacional de manera significativa, siendo aplicables a cualquier proyecto que emplee este tipo de curvas. La evaluación de la propuesta muestra las ventajas de nuestro acercamiento: A pesar de estar imponiendo un modelo de trayectoria, tanto con datos sintéticos, como con una base datos pública, se obtienen resultados similares en precisión en cuanto a localización y orientación de los objetos dinámicos, a la vez que mejorando las estimaciones de la velocidad que éstos experimentan, en comparación con las estimaciones en tiempo discreto del estado del arte.

La calibración de una cámara consiste en la caracterización de cómo la realidad 3D se proyecta en el plano imagen 2D, siendo de gran importancia para sistemas de reconstrucción 3D. El procedimiento habitual de calibración consiste en la captura de varias imágenes de un patrón de geometría conocida, desde distintos puntos de vista. La precisión de la calibración está muy relacionada con dichas vistas; y sin embargo, la literatura acerca de la relación entre ambas es escasa y los pocos métodos existentes son secuenciales: A partir de una calibración predicen cuál es la siguiente vista a tomar para minimizar el error. En la literatura no existen resultados teóricos ni análisis acerca del problema general, no secuencial, de cuáles son las mejores vistas para calibrar una cámara. El objetivo de este TFG es establecer, mediante análisis teórico y con simulación, una forma general de ubicar los patrones de calibración sin conocimiento previo de otras imágenes. Dicho de otra forma, encontrar unas posiciones y orientaciones de cámara que aseguren un error de calibración bajo. Además, se desarrollará una herramienta interactiva para ayudar a la colocación relativa entre patrón y cámara que asegura dicho error bajo. Para ello se estudia la relación entre la posición y la orientación de la cámara que capturó las imágenes del patrón con el error o incertidumbre en la estimación de los parámetros del modelo. Nuestros resultados experimentales han mostrado mejoras con respecto al estado del arte en simulación e imágenes reales. En concreto, nuestro método tiene errores de calibración menores o comparables al estado del arte, con un coste significativamente menor.

RESUMEN: El diseño de filtros microondas es uno de los factores de mayor importancia en el correcto funcionamiento de los sistemas de comunicación vía satélite en la actualidad. Para efectuar un diseño tradicional de los mismos, se requiere utilizar simuladores electromagnéticos que conllevan mucha carga computacional y grandes tiempos de simulación. Por esta razón se necesitan métodos de simulación eficientes que reduzcan el consumo temporal de CPU. Los simuladores de pequeña señal basadas en parámetros S permiten modelar, para un gran número de obstáculos, circuitos equivalentes permitiendo así reducir el consumo del tiempo de simulación. El principal objetivo de este trabajo, es el desarrollo de un método basado en equivalentes circuitales de obstáculos de tipo IRIS (simétrico y asimétrico) en guía de onda que permite realizar el diseño de filtros microondas utilizando el simulador Keysight Genesys™ lo cual, minimiza el coste computacional. El lenguaje empleado para modelar los obstáculos de tipo IRIS bajo diferentes aproximaciones: Rizzi, Marcuvitz, etc., con espesor ideal y espesor finito de los mismos, ha sido Verilog-A. La razón por la que se ha elegido este lenguaje respecto a otros ha sido la disposición de una librería de obstáculos procedente de otros proyectos fin de carrera dirigidos en el departamento DICOM y de esta manera validar las aproximaciones citadas anteriormente, para un diseño eficiente de filtros en guía de onda rectangular en un simulador comercial de circuitos que soporte lenguaje Verilog-A. Además, este proyecto complementa los conocimientos adquiridos a lo largo de los años de la carrera. ABSTRACT: Filter microwave design is one of the most important aspects in the proper performance in the satellite communication. In order to develop a regular functional design, it is required to use electromagnetic simulators, which demands a high level of computational calculation and several simulation hours. For this reason, an efficient computer simulation method which decrease the running hours of the CPU is a key part project. Low signal simulators are based on “S” parameters that allow to model, for a great number of obstacles, equivalent circuits enabling to reduce time consumption in the simulation. The main purpose of this paper is developing a method based on circuital equivalents of IRIS type (symmetric and asymmetric). The waveguide enable to make the design of the microwave filters using the Keysight Genesys™ software which minimize the computational cost. The language used to develop the obstacles of IRIS type under different approximations: Rizzi, Marcuvitz, etc, with an ideal and finite width, was Verilog-A. The main reason for choosing this computer language instead of other similar languages, was the arrangement of the obstacle library originated from other final projects via DICOM department. Thus, this paper will prove the previous approximations for an efficient filter of a rectangular waveguide design in a commercial simulator, which is capable of support the Verilog-A computer language. Further, this project complements the year knowledge acquired during the college years. Ingeniería de Telecomunicación

En el siguiente proyecto, con título “Rediseño, optimización y desarrollo de un pivote DIN inyectado en PEHD para la cogida de contenedores de carga trasera de 700 litros”, se ha realizado un rediseño, tras obtener unas serie de conclusiones después de realizar un estudio de mercado, y analizado posteriormente, tanto su resistencia, calculando los esfuerzos que debe de realizar a lo largo de su vida útil, como el ciclo de inyección, intentando optimizar y reducir sus costes. Se ha realizado con la colaboración del TIIP (“Taller de Inyección de la Industria de Plásticos”) y el principal objetivo es el reducir el peso y por tanto la cantidad de material utilizada para este pivote manteniendo su resistencia. Finalmente se ha obtenido una pieza de un espesor menor y una reducción de peso de casi el 50% y se ha mantenido su resistencia y se ha conseguido un ciclo de inyección optimizado en cada una de sus fases.

Resumen del póster presentado a la 6ª Jornada de Jóvenes Investigadores en Física y Química de Aragón celebrada en Zaragoza el 20 de noviembre de 2014.

Resumen del póster presentado a la "5th International Conference on Hybrid and Organic Photovoltaics" celebrada en Sevilla (España) del 5 al 8 de mayo de 2013., The conversion of solar energy in electricity is likely to play a key role as one of the technologies that can replace fossil fuels as a source of energy supply. Cheaper solar energy technologies are therefore under intensive study, and in this context dye sensitized solar cells (DSSCs) have emerged as an important class of photovoltaic devices. The dye molecular structure plays a very important role in the operation of a DSSC. Several molecular structures have been tested as sensitizers for these cells, among which stand out the donor-π-acceptor (D- π –A) systems. Such molecules have a donating group of electronic density, attached to an attractor moiety through a π-conjugated spacer. This particular arrangement allows a strong intramolecular charge transfer, thereby facilitating the electron transfer between the dye and the TiO2 electrode. In the literature, the vast majority of donors for this application include a unit of diphenyl, dialkyl or triaryl amines. In this communication we have chosen a proaromatic ring of 4Hpyranylidene and as the electron acceptor /anchoring group we have used a 2-cyanoacrylic acid moiety. Most of the organic sensitizers described in the bibliography, have a thiophene ring (or a derivative thereof) in the spacer because it provides good stability and good photovoltaic properties. To examine how the electronic character of the spacer affects the photovoltaic process, the synthesis of new molecules which incorporate into the spacer different heterocycles has been carried out. The selected bridges have been: 1-methyl-1H-pyrrole, furan, thiophene and thiazole. We have studied the thermal stability as well as the electrochemical and the optical properties of all dyes synthesized. Furthermore, measures of photovoltaic response have been carried out obtaining efficiency values between 1.44% and 5.50%.

Resumen del póster presentado al "11th International Symposium on Functional π-electron systems" celebrado en Bordeaux (Francia) del 2 al 7 de junio de 2013., Molecules with high optical nonlinear response have been intensively studied in recent years and the interest has increased to develop materials which preserve this property. The orientation of the chromophores and, hence, the NLO activity, depends both on physical factors and on physico-chemical properties of materials. Functionalised organic chromophores are currently used to design multichromophores in second order nonlinear optics (NLO), in order to, for instance, enlarge the first hyperpolarizability β without the usually observed and undesired red shift of the charge transfer (CT) bands. This makes such multichromophoric systems potentially suitable as material for frequency doubling. In this work we present a convenient and versatile synthesis towards functionalized push-pull molecules bearing a hydroxyl functional group. These chromophores are of particular interest for the design of efficient nonlinear optics materials due to their potential large optical nonlinearities and their capacity to be incorporated into polymeric materials or other scaffolds. Previous results proved the efficiency of preparing multichromophores based on a calixarene scaffold. In this work we continue this study using these functionalized chromophores on suitable scaffolds to obtain a high and stable second-order NLO effect.

Resumen del trabajo presentado al IX Simposio de Investigadores Jóvenes celebrado en Zaragoza (España) del 7 al 10 de noviembre de 2012 y organizado por la Real Sociedad Española de Química (RSEQ) y SIGMA-Aldrich., El desarrollo de dispositivos fotovoltaicos basados en materiales orgánicos, es un campo de un investigación que durante los últimos años está experimentando un gran auge. Entre las distintas tecnologías existentes destacan las celdas solares sensibilizadas por un colorante (DSSCs). Una estrategia común en el diseño de colorantes orgánicos para este tipo de celdas, consiste en la unión de un frupo dador con un aceptor de electrones mediante un espaciador conjugado, dando lugar a sistemas dador-π-aceptor (D-π-A). En la presente comunicación se presentan nuevos sistemas D-π-A para su aplicación en DSSCs, que incluyen en el espaciador los heterociclos 1-metil-1H-pirrol, furano, tiofeno y tiazol. La mayoría de los colorantes orgánicos descritos en la literatura poseen un tiofeno o derivado de tiofeno en el espaciador, debido a que proporciona buena estabilidad y buenas propiedades fotovoltaicas. El empleo de heterociclos con diferentes energías de resonancia permitirá modular la transferencia de carga intramolecular, debido al distitnto carácter electrónico de cada una de las unidades heteroaromáticas. Como grupos dadores se han empleado 2,6-difenil-4H-piranilideno y 2,6-di-terc-4H-piranilideno. En todos los casos la unidad aceptora ha sido el ácido 2-cianoacrílico. La finalidad de este trabajo se ha centrado en estudiar como afecta el carácter electrónico del espaciador en el proceso fotovoltaico. Se ha estudiado tanto la estabilidad térmica como las propiedades electroquímicas y ópticas de todos los colorantes sintetizados. Además, se han llevado a cabo medidas de respuesta fotovoltaica obteniéndose valores de eficiencia comprendidos entre 1,15% y 5,37%.

Resumen del trabajo presentado al IX Simposio de Investigadores Jóvenes celebrado en Zaragoza (España) del 7 al 10 de noviembre de 2012 y organizado por la Real Sociedad Española de Química (RSEQ) y SIGMA-Aldrich., La incorporación de tiofenos como parte de las estructuras de compuestos orgánicos con propiedades ópticas y electrónicas es una estrategia cada vez más habitual. Debido a los buenos resultados obtenidos por estos materiales, el interés ha derivado también hacia los derivados fusionados de bitiofeno, que además de aportar rigidez que favorece la conjugación, ofrecen la posibilidad de modular las propiedades de los sistemas mediante el cambio del heteroátomo en el ciclo central. La óptica no lineal, que estudia los cambios producidos en la luz al interactuar con ciertos materiales, es una de las áreas en las que este tipo de sistemas fusionados pueden encontrar aplicación. De entre los sistemas que pueden presentar propiedades ópticas no lineales, los más ampliamente utilizados son los compuestos D-π-A, en los que una parte dadora y una parte aceptora se encuentran unidas por medio de un espaciador n-conjugado. Es precisamente en este espaciador donde pueden incluirse los derivados de bitiofeno rigidficados. En este trabajo se presenta la síntesis, caracterización y estudio de propiedades de sistemas Dn-π-A en los que los mismos dadores y aceptores se unen por medio de puentes basados en derivados de bitiofeno en los que cambia el átomo central: ditienotiofeno (DTT, X=S), ditienopirrol (DTP, X=NR) y ciclopentaditiofeno( CPDT, X=CR2). El estudio de sus propiedades ópticas (lineales y no lineales), electroquímicas y térmicas pone de manifiesto el importante efecto que provoca el cambio en el átomo central del heterociclo fusionado, pudiendo llegar a doblarse la respuesta óptica no lineal para ciertos casos.

Resumen del trabajo presentado a la XIII Escuela Nacional de Materiales Moleculares celebrada en El Escorial (Madrid) del 5 al 10 de febrero de 2012., La sustitución de fragmentos olefinicos por anillos heteroaromáticos es una estrategia cada vez más habitual en la preparación de materiales orgánicos basados en sistemas π-conjugados, ya que supone un compromiso entre la transferencia de carga y la estabilidad de los sistemas finales. Dentro de los sistemas heterocíclicos, los basados en tiofenos fusionados cobran especial interés debido a sus moderadas energias de resonancia y a la posibilidad de alargar la conjugación. Estos pueden incorporarse como parte del espaciador conjugado en sistemas de tipo Dador-π-Aceptor (D-π-A), una de las estructuras más ampliamente utilizadas en materiales orgánicos con aplicaciones ópticas y electrónicas. En este trabajo se presentan sistemas D-π-A que incluyen los heterociclos fusionados tieno[3,2-b]tiofeno y ditieno[3,2-b:2',3'-d]tiofeno como paste del puente conjugado. Estos han sido diseñados para dos aplicaciones: Óptica No Lineal (ONL) de 2º Orden y colorantes para células solares de tipo Grätzel (DSSC). Como dador se utiliza la unidad proaromática de 4H~piranilideno, mientras que el aceptor varía en función de la aplicación final. El objetivo es evaluar el efecto de la presencia de estos espaciadores tiofénicos fusionados en las propiedades de los sistemas D-π-A. Para ello se ha estudiado su estabilidad térmica, así como sus propiedades electroquímicas y ópticas. Además, se ha llevado a cabo la comparación de estos sistemas con otros análogos que poseen una sola unidad de tiofeno en el espaciador, concluyéndose que la presencia de los heterociclos fusionados permite combinar unas buenas propiedades con una excelente estabilidad térmica tanto en el campo de la óptica no lineaI como en el de los dispositivos fotovoltaicos.

Resumen del trabajo presentado a la XIII Escuela Nacional de Materiales Moleculares celebrada en El Escorial (Madrid) del 5 al 10 de febrero de 2012., La generación de energía es uno de los desafíos científicos y tecnológicos más importantes del siglo XXI. Debido al déficit energético así como a la conciencia ecológica, la conversión de energía solar en energía eléctrica se presenta como una de las alternativas más prometedoras a las fuentes fósiles. Los recientes avances en celdas solares sensibilizadas por colorante (DSSCs) representan una alternativa a las tecnologías actuales basadas en semiconductores inorgánicos. En este tipo de dispositivos, el sensibilizador es uno de los elementos clave para alcanzar altas eficiencias de conversión. Numerosas moléculas orgánicas han sido desarrolladas y estudiadas para este tipo de aplicación, destacando los sistemas Dador-π-Aceptor (D-π-A). En esta comunicación se presentan la síntesis de cuatro nuevos colorantes orgánicos D-π-A, en los que la parte dadora consiste en una unidad proaromática de 4H-piranilideno, como puente se ha utilizado un anillo de tiofeno y como aceptor ácido 2-cianoacrílico. El objetivo de este trabajo se centra en el estudio de la influencia que ejercen diversos sustituyentes voluminosos en el proceso fotovoltaico. Para ello, el grupo dador ha sido modificado con la incorporación en las posiciones 2 y 6 del anillo de 4H-piranilideno de grupos fenilo y terc-butilo. Por otro lado, el grupo tiofeno ha sido modificado introduciendo dos grupos hexilo en las posiciones 3 y 4 del anillo heterocíclico. Los resultados obtenidos son bastante prometedores, obteniéndose valores de eficiencias de conversión que varían entre un 3,5-5,4% frente a un valor de 6,9% obtenido a partir del N719 en celdas preparadas en las mismas condiciones.

Resumen del póster presentado a la 5ª Jornada de Jóvenes Investigadores de Química y Física en Aragón celebrada en Zaragoza (España) el 4 de diciembre de 2012., La presencia de fragmentos tiofénicos como parte de estructuras conjugadas es un hecho habitual en multitud de materiales orgánicos con propiedades ópticas y electrónicas. Su excelente equilibrio enlre transferencias de carga y estabilidad térmica permiten la obtención de sistemas que combinan buenas propiedades y procesabilidad. En gran parte de estas aplicaciones se requiere una elevada conjugación entre las unidades del sistema, por lo que la introducción de fragmentos que impongan rigidez a la molécula favoreciendo su planaridad resulta de gran interés. Siguiendo esta estrategia pueden encontrarse materiales que presentan en su estructura derivados de bitiofenos rigidificados por inedio de fragmentos de distinta naturaleza en aplicaciones como OFETs, OLEDs, celdas fotovoltaicas o cables inoleculares. Uno de los fenómenos que se encuadran en este tipo de aplicaciones es la Óptica No Lineal, que implica el cambio de alguna de las propiedades de una fuente de luz intensa al interactuar con ciertos materiales. Sin embargo, a pesar de que los sistemas Dador-π-Aceptor (D-π-A) son las estructuras más comunes en los materiales moleculares con propiedades ópticas no lineales, la utilización de derivados de bitiofenos fusionados como espaciador conjugado ha sido muy poco explorada, reduciéndose a unos pocos ejemplos con ditienotiofeno. En este trabajo se propone la síntesis y caracterización de sistemas D-π-A en los que se utilizarán como espaciador derivados de ditienotiofeno, ciclopentaditiofeno y ditienopirrol, con el fin de comparar la influencia del ciclo central en las propiedades de los sistemas finales. Como dador se utiliza el 4H-piranilideno, ampliamente estudiado por el grupo de investigación y cuyo carácter proaromático favorece la transferencia de carga. Del estudio y comparación de las propiedades de estos sistemas puede concluirse que la distinta naturaleza de los fragmentos centrales influye de forma muy importante en el comportamiento del sistema, pudiendo llegar a doblarse la respuesta óptica no lineal para sistemas con idénticos dador y aceptor. Asimismo, la introducción de fragmentos que incorporan sustitución como -CR2 o -NR permitiría una funcionalización sencilla de los sistemas que facilitaría su posterior anclaje a una matriz polimérica.

Resumen del trabajo presentado a las XVI Jornadas Hispano-Francesas de Química Orgánica celebradas en Burgos (España) del 19 al 24 de junio de 2011., En la actualidad un elevado número de moléculas orgánicas de tipo push-pull, es decir, sistemas en los que un dador y un aceptor se encuentran unidos a través de un espaciador π-deslocalizado, han sido sintetizadas y utilizadas en la preparación de materiales con potenciales aplicaciones ópticas y electrónicas. Dichos sistemas deben experimentar una elevada transferencia de carga entre el estado fundamental y el primer estado excitado y poseer una adecuada estabilidad térmica y fotoquímica, entre otras características, si se quiere dar un siguiente paso hacia la preparación del correspondiente material. Se ha observado que la sustitución de dobles enlaces por sistemas heteroaromáticos con bajas energías de resonancia puede solventar los problemas de estabilidad. Asimismo, la introducción de fragmentos proaromáticos en su estructura puede jugar un papel fundamental en la transferencia de carga intramolecular necesaria para la obtención de unas buenas propiedades. Por todo ello, en este trabajo nos hemos planteado la preparación de nuevos sistemas D-π-A que incorporan una unidad proaromática derivada de 4H-piranilideno unida a una parte aceptora por medio de un espaciador conjugado que incorpora una unidad de tiofeno. Dependiendo del tipo de aceptor utilizado ha sido posible la síntesis de moléculas con diversas aplicaciones. Así por ejemplo, la utilización de tricianofurano (TCF) como aceptor ha permitido la obtención de NLO-foros con buenas propiedades ópticas no lineales de segundo orden y el empleo de ácido cianoacético la preparación de nuevos colorantes orgánicos para su posterior utilización como sensibilizadores en células solares de tipo Grätzel. En esta comunicación no sólo se presenta la síntesis y el correspondiente estudio a nivel molecular utilizando las técnicas habituales de caracterización, sino que también se muestran los primeros resultados en la preparación de los correspondientes materiales. Hasta el momento los resultados obtenidos son bastante prometedores en ambas aplicaciones.

Resumen del trabajo presentado a las XVI Jornadas Hispano-Francesas de Química Orgánica celebradas en Burgos (España) del 19 al 24 de junio de 2011., Los sistemas Dador-π-Aceptor se encuentran entre las estructuras típicas de compuestos orgánicos con propiedades ópticas y electrónicas. En el diseño de este tipo de materiales moleculares no solo debe tenerse en cuenta la optimización de estas propiedades, sino que su estabilidad también resulta esencial de cara a la posterior incorporación a dispositivos. Una de las estrategias utilizadas para conseguir un aumento de estabilidad en estos sistemas es la sustitución de los fragmentos poliénicos, que tradicionalmente formaban parte del espaciador conjugado, por heterociclos con moderadas energías de resonancia. Entre los sistemas heterocíclicos que presentan interés destacan los constituidos por tiofenos fusionados, como el tieno[3,2-b]tiofeno o el ditieno[3,2-b:2’,3’-d]tiofeno. Al ser sistemas fusionados permiten además alargar la conjugación, lo que en algunos casos puede dar lugar a un aumento de la respuesta para otras propiedades. El objetivo de este trabajo es la preparación de sistemas Dador-π-Aceptor diseñados para presentar actividad óptica no lineal de segundo orden que incluyen las unidades tieno[3,2-b]tiofeno o ditieno[3,2-b:2’,3’-d]tiofeno como parte del espaciador. Como dador se utiliza la unidad de 4H-piranilideno, cuyo carácter proaromático favorece la transferencia de carga intramolecular. Como aceptores se han elegido el ácido 1,3-dietil-2-tiobarbitúrico y el 2-cianometilen-3-ciano-4,5,5-trimetil-2,5-dihidrofurano (TCF). Los compuestos preparados se caracterizaron completamente, se llevó a cabo la medida de sus propiedades ópticas no lineales por medio de la técnica EFISH (generación de segundo armónico por medio de campo eléctrico) y se evaluó su estabilidad térmica por termogravimetría. Finalmente, se estudiaron estos resultados, comparándolos con los obtenidos para sistemas análogos con la unidad de tiofeno en el espaciador, con el fin de evaluar el efecto que un aumento del número de anillos fusionados en el espaciador posee en las propiedades ópticas, electroquímicas y térmicas.

In this article, we describe a series of new complex salts in which electron-donating cis-{Ru^(II)(NH_3)_4}^(2+) centers are connected to two electron-accepting N-methyl/aryl-pyridinium groups. These V-shaped complexes contain either monodentate 4,4‘-bipyridyl-derived ligands or related chelates based on 2,2‘:4,4‘ ‘:4‘,4‘ ‘‘-quaterpyridyl and have been characterized by using various techniques including electronic absorption spectroscopy and cyclic voltammetry. Molecular quadratic nonlinear optical (NLO) responses β have been determined by using hyper-Rayleigh scattering at 800 nm and also via Stark (electroabsorption) spectroscopic studies on the intense, visible d → π^* metal-to-ligand charge-transfer bands. These experiments reveal that these dipolar pseudo-C_(2v) chromophores exhibit two substantial components of the β tensor, β_(zzz) and β_(zyy), with the difference between them being most marked for the nonchelated systems. Time-dependent density-functional theory and finite field calculations serve to further illuminate the electronic structures and associated linear and NLO properties of the new chromophoric salts.