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[ES] Los laboratorios del Centro de Tecnología Nanofotónica de Valencia disponen de múltiples herramientas para el posicionamiento de elementos, como por ejemplo microposicionadores o goniómetros. Estas herramientas son de gran utilidad en experimentos que requieren modificar la posición de una muestra o de un sensor para monitorizar cambios en las mediciones realizadas. La mayor parte de estos elementos cuentan con un sistema de posicionamiento manual, por lo que se dificulta la tarea de obtener movimientos precisos y repetibles. Para el caso específico de este proyecto, se propone implementar una solución de bajo coste para motorizar un microposionador manual de tres ejes. El presente proyecto aborda la creación de un controlador de motores paso a paso de tres canales, así como también la elección de los motores y el sistema que accionará los ejes del microposionador. El controlador de motores se ha diseñado específicamente para este proyecto, integrando todos los componentes necesarios en un circuito impreso para proporcionar una solución sencilla de utilizar. El diseño hardware incorpora las protecciones necesarias para dotar de robustez al circuito, por ejemplo: protección contra sobrevoltajes, polaridad inversa, señales de control aisladas por optoacoplador y referencias digital y analógica separadas. También se ha desarrollado el firmware que se carga en el controlador, así como una interfaz gráfica de usuario que permite el control de los motores desde el ordenador. Se trata, por lo tanto, de un diseño personalizado en todos sus niveles (software, firmware, hardware) que proporciona una solución compacta para el control de motores aplicado al posicionamiento de elementos en un laboratorio., [EN] Valencia Nanophotonics Technology Center's labs have multiple tools for positioning elements, such as micro-positioners or goniometers. These tools are very useful in experiments that require changing the position of a sample or a sensor to check variations in the measurements. Most have a manual positioning system, making it difficult to obtain precise and repeatable movements. For the specific case of this project, it is proposed to implement a low-cost solution to motorize a manual three-axis micropositioner. This project addresses the creation of a three-channel stepper motor controller, as well as the possibility to choose the motors and the system that will drive the axes of the micropositioner. The motor controller has been specifically designed for this project, integrating all the necessary components on a printed circuit to provide an easy-to-use solution. The hardware design incorporates the necessary protections to provide robustness to the circuit, for example, protection against overvoltages, reverse polarity, control signals isolated by optocoupler and separate digital and analog references. It has been also developed the firmware that is loaded into the controller, as well as a graphical user interface that allows the control of the motors from the computer. It is, therefore, a personalized design at all levels (software, firmware, hardware) that provides a compact solution for motors control applied to the positioning of elements in a laboratory., [CA] El present projecte aborda la creació d'un controlador de motors pas a pas de tres canals, així com l'elecció dels motors i el sistema que accionaran els eixos de l'microposionador. El controlador de motors s'ha dissenyat específicament per a aquest projecte, integrant tots els components necessaris en un circuit imprés per a proporcionar una solució senzilla d'utilitzar. El disseny maquinari incorpora les proteccions necessàries per a dotar de robustesa al circuit, per exemple: protecció contra sobrevoltatges, polaritat inversa, senyals de control aïllats per optoacoblador i referències digital i analògica separades. També s'ha desenvolupat el firmware que es carrega al controlador, així com una interfície gràfica d'usuari que permet el control dels motors des de l'ordinador. Es tracta, per tant, d'un disseny personalitzat en tots els seus nivells (programari, firmware, maquinari) que proporciona una solució compacta per al control de motors aplicat al posicionament d'elements en un laboratori. more...

[ES] Los materiales porosos han despertado un gran interés recientemente por las atrayentes ventajas que ofrecen, como por ejemplo su gran relación superficie-volumen, la capacidad de cargarlos con distintas sustancias, o la posibilidad de obtener elementos de una mayor ligereza. Una de las principales aplicaciones de dichos materiales es la liberación controlada de, por ejemplo, medicamentos. En este contexto, en el presente Trabajo Fin de Máster se plantea el desarrollo de nanopartículas de silicio poroso para su uso como nanosistemas de carga-liberación. En la actualidad, el desarrollo de biosensores fotónicos basados en capas planares de silicio poroso ha sido ampliamente estudiado y analizado en el NTC. En consecuencia, el objetivo es adaptar ese proceso de fabricación para obtener nanopartículas de silicio poroso que puedan ser utilizadas en aplicaciones de liberación controlada de fármacos. Para ello, las nanopartículas serán funcionalizadas, cargadas con una determinada sustancia y cerradas mediante puertas moleculares específicas. La sustancia a cargar podrían ser diferentes especies químicas como un determinado medicamento. Así, las nanopartículas podrán introducirse en el organismo de un paciente para que de forma selectiva actúe sobre un determinado objetivo, por ejemplo, células tumorales. En dicho momento, las puertas moleculares se abrirán y liberarán el fármaco justo en el sitio donde deben actuar para aumentar su eficacia y reducir los efectos secundarios. Teniendo en cuenta lo expuesto, se desarrollarán las nanopartículas de silicio poroso con las características apropiadas, se llevará a cabo su caracterización y se realizarán distintos ensayos de carga-liberación y de validación in vitro., [EN] Porous materials have recently attracted a great deal of interest due to the interesting advantages they offer, such as their high surface-to-volume ratio, the ability to load them with different substances, or the possibility of obtaining lighter elements. One of the main applications of such materials is the controlled delivery of, for example, drugs. In this context, the present Master's Thesis is focused on the development of porous silicon nanoparticles for use as charge-release nanosystems. Currently, the development of photonic biosensors based on planar layers of porous silicon has been extensively studied and analysed at the NTC. Consequently, the aim is to adapt this fabrication process to obtain porous silicon nanoparticles that can be used in controlled drug release applications. For this purpose, the nanoparticles will be functionalised, loaded with a given substance and gated by specific molecular gates. The substance to be loaded could be different chemical species such as a particular drug. Thus, nanoparticles could be introduced into a patient's organism to selectively act on a particular target, for example tumour cells. At that point, the molecular gates will open and release the drug exactly where it needs to act in order to increase its eficacy and reduce side effects. With this in mind, porous silicon nanoparticles with the appropriate characteristics will be developed, characterised, and various loading-release and in vitro validation tests will be performed., [CA] Els materials porosos han despertat un gran interés recentment per els interessants avantatges que ofereixen, com ara la seua gran relació superfície-volum, la capacitat de carregar-se amb diferents substàncies, o la possibilitat d'obtenir elements d'una major lleugeresa. Una de les principals aplicacions d'aquests materials és l'alliberament controlat de, per exemple, medicaments. En aquest context, en el present Treball Fi de Màster es planteja el desenvolupament de nanopartícules de silici porós per al seu ús com a nanosistemes de càrrega-alliberament. En l'actualitat, el desenvolupament de biosensors fotònics basats en capes planars de silici porós ha estat àmpliament estudiat i analitzat en el NTC. En conseqüència, l'objectiu és adaptar aquest procés de fabricació per obtenir nanopartícules de silici porós que puguen ser utilitzades en aplicacions d'alliberament controlat de fàrmacs. Per a això, les nanopartícules seran funcionalitzades, carregades amb una determinada substància i tancades mitjançant portes moleculars especí ques. La substància a carregar podrien ser diferents espècies químiques com un determinat medicament. Així, les nanopartícules poden introduir-se en l'organisme d'un pacient perquè de forma selectiva actue sobre un determinat objectiu, per exemple, cèl·lules tumorals. En aquest moment, les portes moleculars s'obriran i alliberaran el fàrmac just al lloc on han d'actuar per augmentar la seua e càcia i reduir els efectes secundaris. Tenint en compte el que s'ha exposat, es desenvoluparan les nanopartícules de silici porós amb les característiques apropiades, es durà a terme la seua caracterització i es realitzaran diferents assajos de càrrega-alliberament i de validació in vitro. more...

[EN] Many optical sensors exploit the interesting properties of porous materials, as they ensure a stronger interaction between the light and the analyte directly within the optical structure. Most porous optical sensors are mainly based on porous silicon and anodized aluminum oxide, showing high sensitivities. However, the top-down strategies usually employed to produce those materials might offer a limited control over the properties of the porous layer, which could affect the homogeneity, reducing the sensor reproducibility. In this work, we present the bottom-up synthesis of mesoporous TiO2 Fabry-Perot optical sensors displaying high sensitivity, high homogeneity, and low production cost, making this platform a very promising candidate for the development of high-performance optical sensors. more...

[EN] Periodic photonic configurations as photonic crystals (PhCs) and subwavelength grating (SWG) waveguides are gaining a renewed interest for the development of biosensing structures. By performing a proper design, these periodic configurations allow a significant sensitivity increase while keeping a compact footprint, what is achieved by exploiting concepts such as the slow-wave effect, the increase of the light-matter overlap or the interference of dispersion engineered modes. more...

[ES] El algómetro o dolorímetro de presión es un instrumento de medición utilizado para conocer el umbral de dolor en pacientes con problemas musculares, en articulaciones, en tendones y ligamentos, o con hematomas. Se trata de un dispositivo que posee una notable importancia para verificar la evolución de pacientes con las comentadas patologías. Permite conocer la presión mínima a partir de la cual el paciente siente dolor. Dicha presión se aplica con el comentado dispositivo de forma gradual y creciente. El algómetro consiste en un medidor de presión de tamaño reducido, que puede manejarse con una mano, con un eje terminado en una punta redondeada con una superficie de 1 cm2. Dicha superficie se sitúa en la zona del cuerpo sobre la que se desea conocer el comentado umbral de dolor. El algómetro se está realizando en colaboración con el Servicio de Medicina Física y Rehabilitación del Hospital General Universitario de Valencia. Cabe destacar que los modelos existentes en el mercado poseen un coste notable (superior a los XXX€ en la mayoría de los casos). Sin embargo, el que se pretende crear en el presente trabajo tendrá un precio reducido junto con unas altas prestaciones. De acuerdo con lo expuesto, el presente Trabajo de Fin de Grado consistirá en el diseño y realización de un algómetro digital con un rango de medición entre 0 y 10 kg, una resolución igual o inferior a 50 gr, unidades de medida elegibles entre libras, kg y Newton, memoria de la presión máxima aplicada, medidor del nivel de batería disponible, y con un uso sencillo., [EN] The algometer or dolorimeter is an instrument used to check the pain threshold in patients with muscular problems, in joints, in tendons and ligaments, or with bruises. This device has a considerable importance in order to verify the evolution of patients with the aforementioned pathologies. It allows to know the minimum pressure from which the patient feels pain. That pressure is applied with the mentioned device in a gradual and increasing way. The algometer consists of a small pressure gauge, which can be used with one hand, with a shaft ending in a rounded tip with a surface area of ¿¿1 cm2. This surface is located in the area of ¿¿the body where we want to know the aforementioned pain threshold. This algometer is being carried out in collaboration with the Physical Medicine and Rehabilitation Service of the General University Hospital of Valencia.It should be noted that the existing models on the market have a remarkable cost (more than XXX€ in most cases). However, the one intended to create in this work will have a reduced cost accompanied by high performance. Related to the previous paragraph, this Final Degree Project will consist on the design and development of a digital algometer with a measurement range between 0 and 10 kg, a resolution equal or lower than 50 gr, eligible units between pounds, kg and Newton, memory of the maximum applied pressure, battery level meter, and easy to be used., [CA] El algòmetre o dolorímetre de pressió és un instrument de mesurament utilitzat per a conéixer el llindar de dolor en pacients amb problemes musculars, en articulacions, en tendons i lligaments, o amb hematomes. Es tracta d'un dispositiu que posseeix una notable importància per a verificar l'evolució de pacients amb les comentades patologies. Permet conéixer la pressió mínima a partir de la qual el pacient sent dolor. Aquesta pressió s'aplica amb el comentat dispositiu de manera gradual i creixent. El algòmetre consisteix en un mesurador de pressió de grandària reduïda, que pot manejar-se amb una mà, amb un eix acabat en una punta arredonida amb una superfície de 1 cm². Aquesta superfície se situa en la zona del cos sobre la qual es desitja conèixer el comentat llindar de dolor. Este algòmetre s’està realitzant en col·laboració amb el Servei de Medicina Física i Rehabilitació de l’Hospital General Universitari de València. Cal destacar que els algòmetres existents en el mercat posseeixen un cost notable (superior als XXX€ en la majoria de casos). No obstant, el que es pretén crear en el present treball tindrà un cost reduït acompanyat d'unes altes prestacions. D'acord amb l'exposat, el present Treball de Fi de Grau consistirà en el disseny i realització d'un algòmetre digital amb un rang de mesurament entre 0 i 10 kg, una resolució igual o inferior a 50 gr, unitats de mesura elegibles entre lliures, kg i Newton, memòria de la pressió màxima aplicada, mesurador del nivell de bateria disponible, i amb un ús senzill. more...

[ES] Debido a las altas sensibilidades alcanzadas, el silicio poroso nanoestructurado se utiliza en la actualidad en numerosas aplicaciones como sensores, biosensores y en el campo de la fotónica. Las capas de silicio poroso se obtienen a partir de ataques electroquímicos. Éstos son sensibles a numerosos parámetros, los cuales deben ser optimizados y controlados. Un punto crítico en la uniformidad de la superficie de la estructura porosa se basa en la correcta distribución del campo eléctrico presente durante el ataque. En este sentido, el objetivo de este proyecto se basa en la realización de un sistema de medida de la intensidad y distribución de dicho campo eléctrico. Para ello, el sistema contará de distintos convertidores corriente tensión, adaptadores de la amplitud de la señal obtenida, conversores A/D, y conexión a un ordenador. De este modo se pretende monitorizar en tiempo real la distribución del comentado campo eléctrico durante un proceso de ataque. Es un proyecto interesante, que requiere de ingenio por parte del alumno, con un diseño asequible y con aplicación inmediata., [EN] Due to the high sensitivities achieved, porous silicon nanostructured is currently used in numerous applications as sensors, biosensors and in photonics systems. Porous silicon layers are obtained from electrochemical etching processes. These processes are sensitive to numerous parameters, which must be optimized and monitored. A critical point in the uniformity of the surface of the porous structure is based on the correct distribution of the electric field distribution during the etching process. In this sense, the objective of this project is based on the design and development of a system for measuring the intensity and distribution of the electric field. For that, the system will have different current to voltage converters, amplifiers, A/D converters, and connection to a personal computer. In this way, it is intended to analyze the commented electric field distribution during an etch process in real time. It is an interesting project, with an affordable design and with immediate application., [CA] Degut a la seua alta sensibilitat, el silici nanoestructurat s’utilitza a l’actualitat en nombroses aplicacions com sensors, biosensors i al camp de la fotònica. Les capes de silici porós s’obtenen a partir d’atacs electroquímics. Aquests són sensibles a nombrosos paràmetres els quals han de ser optimitzats i controlats: la concentració de l’electròlit, la densitat de corrent, l’estructura i posició del càtode, o el dopat de l’oblea de silici. L’objectiu d’aquest projecte és la mesura de la distribució del camp elèctric sobre la superfície de l’oblea, per a poder caracteritzar i millorar la seua uniformitat i comprovar l’impacte que provoquen la resta dels paràmetres implicats a la fabricació. Per a aquesta tasca serà necessari l’ús d’un circuit mesurador de la distribució del camp elèctric, un circuit que adapte els senyals recollits per ser digitalitzats, un convertidor analògic/digital, connexió amb un ordinador, juntament amb el disseny d’una interfície d’usuari per al seu ús al laboratori, on s’exposaran les dades recollides. El dispositiu realitzat s’utilitzarà en la millora de la uniformitat de les capes de silici porós, pel que tindrà una aplicació real, incloent el disseny d’un circuit imprès compacte, i amb components de bona qualitat, per poder realitzar lectures amb la major precisió possible. more...

[EN] The project consists in the creation of a device that simulates the rudder force feedback of a flight simulator. In a real airplane, a force is felt by the pilot when pressing the pedals in order to turn the rudder. This device consists of electronic components, which are used to calculate the necessary input voltage of the motor controller that will create a force feedback on the pedals. The inputs of the device are the position of the pedals and two parameters sent by the flight simulator software, a gain and a displacement. The device that is explained during the project improves the fidelity of the simulation and introduces a new security mechanism compared to the device made by Thomas Krauss in which this project is based., [ES] El proyecto se basa en la mejora del prototipo de Thomas Krauss para simular la fuerza de timón de un simulador de vuelo. En la realidad, la retroacción en los pedales depende de la posición del timón y de la velocidad de flujo en el timón. Para conseguir una retroacción similar en el simulador se crea un dispositivo formado por componentes electrónicos y un ordenador de placa reducida programado en Arduino. more...

[ES] Hace ya varios años que se comenzó a desarrollar la tecnología de lo que hoy llamamos biosensores. Muchos de estos dispositivos son muy comunes en la sociedad y su uso está muy extendido y democratizado, como los glucómetros que utilizan las personas diabéticas o la famosa prueba de embarazo. Sin embargo, en los últimos años se ha avanzado mucho en la investigación y desarrollo de nuevos biosensores más pequeños, baratos, sensibles, con menor tiempo de respuesta y portables. En línea con lo comentado, los biosensores fotónicos basados en capas de silicio poroso tienen una gran proyección de futuro. Su funcionamiento se basa en funcionalizar la superficie interna de los poros y hacer fluir por encima una solución acuosa que penetra en los poros. Si esta contiene el analito buscado, el índice de refracción del silicio poroso cambia, lo cual puede detectarse usando un espectrómetro. El principal problema es que el equipamiento para la interrogación de los sensores es costoso, siendo en general superior a 3000 €. Este precio puede hacer que su implantación a gran escala sea difícil. Por estas razones, en este trabajo se plantea el diseño de un set-up de medida basado en un cabezal de lectura óptica, como el que se encuentra en los DVD. Estos componentes no superan los 10 €, abaratando los mencionados costes sustancialmente. Para analizar esta posibilidad, se utilizó un cabezal óptico comercial. Se diseñó un soporte impreso en 3D para soportar el cabezal, bajo el cual se sitúa la muestra a caracterizar, y se completó el montaje con un canal de microfluídica para hacer las pruebas, empleando fluidos en tiempo real. Para poder procesar la señal de salida del cabezal DVD se utilizó un microcontrolador Arduino, y se escribió un programa en Python que permite capturar todos los datos. Además, se construyó un circuito de acondicionamiento, para adaptar la señal de salida del cabezal de DVD al rango de entrada del conversor analógico-digital (A/D) de Arduino. A pesar de la, [EN] The development of the biosensor’s technology began several years ago. Some of these devices are very common in our society, and their use is widespread and democratized, such as the glucometers used by diabetic people, or the famous pregnancy test. However, in recent years much progress has been made in the research and development of new, smaller, cheaper and more sensitive biosensors, with shorter response times and more portable. In line with the aforementioned, photonic biosensors based on porous silicon layers have a great future projection. Its operation is based on functionalizing the inner surface of the pores and making flow over then an aqueous solution that penetrates the pores. If it contains the desired analyte, the refractive index of the porous silicon changes, which can be detected using a spectrometer. The main problem is that the equipment for the interrogation of the sensors is expensive, generally it`s higher than 3000 €. This price can make difficult to implement it on a large scale. For these reasons, this work proposes the design of a measurement set-up based on an optical pick-up head, such as the one found in DVDs. These components do not exceed 10€, reducing the aforementioned costs substantially. To analyse this possibility, a commercial optical pick-up head was used. A 3D printed support was designed to support the head, under which the sample to be characterized is located, and the assembly was completed with a microfluidic channel to carry out the tests using fluids in real time. In order to process the output signal of the DVD pick-up head, an Arduino board was used, and a Python program that allows all the data to be captured was written. In addition, a conditioning circuit was built, to adapt the output signal of the DVD pick-up head to the input range of the Arduino analogical-digital (A/D) converter. Despite the different complications that have arisen, it has been possible to carry out measures that demonstrate the possibili more...

© 2019 IEEE. Personal use of this material is permitted. Permission from IEEE must be obtained for all other uses, in any current or future media, including reprinting/republishing this material for advertisíng or promotional purposes, creating new collective works, for resale or redistribution to servers or lists, or reuse of any copyrighted component of this work in other works., [EN] An optical sensor based on a self-standing porous silicon (PS) membrane is presented. The sensor was created by electrochemically etching a heavily doped p-type silicon wafer with an organic electrolyte that contained dimethylformamide. After fabrication, a high-current density close to electropolishing was applied in order to allow the detachment from the substrate using a lift-off method. The PS membrane was integrated ina microfluidic cell for sensing purposes, and reflectance spectra were continuously obtained while the target substance was flowed. A comparison of the bulk sensitivity is achieved when flowing through and over the pores is reported. During the experiments,a maximum sensitivity of 770 nm/RIU measured at 1700 nm was achieved. Experimental sensitivity values are in good agreement with the theoretical calculations performed when flowing through the PS membrane, it means that the highest possible sensitivity of that sensor was achieved. In contrast, a drop in the sensi-tivity of around 25% was observed when flowing over the PS membrane. more...

[EN] Tuning the pore diameter of porous silicon films is essential for some applications such as biosensing, where the pore size can be used for filtering analytes or to control the biofunctionalization of its walls. However, macropore (>50nm) formation on p-type silicon is not yet fully controlled due to its strong dependence on resistivity. Electrochemical etching of heavily doped p-type silicon usually forms micropores (<5nm), but it has been found that bigger sizes can be achieved by adding an organic solvent to the electrolyte. In this work, we compare the results obtained when adding dimethylformamide (DMF) and dimethylsulfoxide (DMSO) to the electrolyte as well as the effect of a post-treatment of the sample with potasium hydroxide (KOH) and sodium hydroxide (NaOH) for macropore formation in p-type silicon with resistivities between 0.001 and 10ohm· cm, achieving pore sizes from 5 to 100nm. more...

[EN] In this work, a porous silicon nanostructure has been fabricated by electrochemical means and used as a thermal sensor. The thermo-optic effect in the near infrared region has been experimentally studied based on spectroscopy measurements. Values of the thermo-optic coefficient between 3.2 and 7.9·10¿5 K¿1 have been obtained, depending on the porosity, reaching a maximum thermal sensitivity of 91 ± 3 pm/°C during the experiments carried out with the fabricated samples. Additionally, the oxidation process of the sensor at temperatures below 500 K has been studied, showing that the growth of the silicon oxide was dependent on the characteristics of the porous layers. Based on the experimental results, a mathematical model was developed to estimate the evolution of the oxidation process as a function of porosity and thickness. more...

[ES] Los biosensores ópticos miden la concentración de analito de una muestra utilizando fenómenos ópticos. En este documento se presenta el diseño y desarrollo de un equipo de integración de un biosensor óptico basado en silicio poroso utilizando un cabezal de lector de DVDs, además de una experimentación para verificar el funcionamiento del dispositivo. El dispositivo se basa en detectar diferencias en el índice de refracción del silicio poroso a una misma longitud de onda utilizando el cabezal de DVD que proporciona el haz de luz gracias a su diodo-laser. Utilizando ingeniería inversa se alimentó el diodo-laser y se colocó un fotosensor externo conocido en el cabezal. Se realizaron diversos ensayos para estudiar el comportamiento del cabezal y de la señal recibida. Finalmente se consiguió un prototipo que recibe una señal amplificada que ocupa al máximo el rango dinámico del convertidor analógico digital del procesador y además, cuenta con una limitación de la corriente de alimentación del diodo-laser para mejorar la estabilidad de las medidas. A la par se diseñaba y desarrollaba un software de control del sistema, que permite el almacenamiento y la representación gráfica de los datos una vez la medida a finalizado Finalmente, una vez conseguido el prototipo y el programa de control se realizó un experimento para caracterizar la respuesta del sensor al etanol. Por otro lado, se diseñaron el circuito impreso para poder implementarlo en una placa base en el dispositivo y la estructura del sistema para sostener el cabezal, mejorar el enfoque y facilitar el manejo., [EN] Optical biosensors measure the analyte concentration of a sample using optical phenomena. This document presents the design and development of an integration equipment of an optical biosensor based on porous silicon using a DVD reader head, as well as an experimentation to verify the operation of the device. The device is based on detecting differences in the refractive index of porous silicon at the same wavelength using the DVD head that provides the light beam thanks to its laser diode. Using reverse engineering, the laser diode was fed and an external known photosensor was placed in the head. Various tests were carried out to study the behavior of the pickup head and the received signal. Finally, the obtained prototype receives an amplified signal that occupies all the dynamic range of the analogical digital converter of the processor. In addition, it counts on a limitation of the current of feeding of the diode-laser to improve the stability of the measurements. At the same time, a system control software was designed and developed, which allows the storage and graphic representation of the data once the measurement has been completed. Finally, once the prototype and control program had been achieved, an experiment was carried out to characterize the sensor's response to ethanol. On the other hand, the printed circuit board was designed to be implemented on a base plate in the device and the structure of the system to support the head, improve focus and facilitate handling. more...

[ES] Este proyecto tiene como objetivo el estudio, diseño e implementación de un amplificador de audio para guitarra eléctrica. Ha sido analizada la señal entregada por la guitarra calculando el incremento total en potencia, así como las características que debe presentar la señal final en tensión y voltaje. A partir de aquí se han diseñado las distintas etapas que debe presentar el circuito. Paralelamente se ha hecho un estudio de los distintos efectos de sonido que los amplificadores de guitarra eléctrica suelen utilizar valorando su aplicación. Estos efectos permiten cambiar completamente tanto el timbre como otros factores del sonido de la guitarra. Por último, cabe destacar que se ha realizado un amplificador clase AB con puente en H, potencia de 30W, dos canales para la aplicación de distintos efectos y control de tonos. more...

[EN] Porous materials have become ideal candidates for the creation of optical sensors that are able to reach extremely high sensitivities, due to both the possibility to infiltrate the target substances on them and to their large surface-to-volume ratio. In this work, we present a new alternative for the creation of porous optical sensors based on the use of polymeric nanofibers (NFs) layers fabricated by electrospinning. Polyamide 6 (PA6) NFs layers with average diameters lower than 30 nm and high porosities have been used for the creation of Fabry-Perot optical sensing structures. which have shown an experimental sensitivity up to 1060 nm/R11.1 (refractive index unit). This high sensitivity, together with the low production cost and the possibility to be manufactured over large areas, make NFs-based structures a very promising candidate for the development of low-cost and high performance optical sensors. (C) 2018 Optical Society of America under the terms of the OSA Open Access Publishing Agreement more...

[EN] We report the development of a temperature sensing probe created as a result of the combination of an optical fiber and a porous silicon microcavity (PSMC). After determining the physical parameters of the PSMC to achieve the required porous sensing structure, it was fabricated by electrochemically etching a silicon wafer. A 1-mm(2) PSMC piece was attached to the tip of an optical fiber so that temperature variations can be monitored in real-time exactly on that point. First, the performance of the PSMC sensor probe was characterized in a stable environment as water, obtaining a sensitivity around 110 pm/degrees C and a resolution in the 10-4 degrees C range. Afterward, the temperature transmission dynamics in air environment were studied. more...

[EN] Porous silicon seems to be an appropriate material platform for the development of high-sensitivity and low-cost optical sensors, as their porous nature increases the interaction with the target substances, and their fabrication process is very simple and inexpensive. In this paper, we present the experimental development of a porous silicon microcavity sensor and its use for real-time in-flow sensing application. A high-sensitivity configuration was designed and then fabricated, by electrochemically etching a silicon wafer. Refractive index sensing experiments were realized by flowing several dilutions with decreasing refractive indices, and measuring the spectral shift in real-time. The porous silicon microcavity sensor showed a very linear response over a wide refractive index range, with a sensitivity around 1000 nm/refractive index unit (RIU), which allowed us to directly detect refractive index variations in the 10(-7) RIU range. more...

"© 2017 Optical Society of America. One print or electronic copy may be made for personal use only. Systematic reproduction and distribution, duplication of any material in this paper for a fee or for commercial purposes, or modifications of the content of this paper are prohibited", [EN] A highly sensitive photonic sensor based on a porous silicon ring resonator was developed and experimentally characterized. The photonic sensing structure was fabricated by exploiting a porous silicon double layer, where the top layer of a low porosity was used to form photonic elements by e-beam lithography and the bottom layer of a high porosity was used to confine light in the vertical direction. The sensing performance of the ring resonator sensor based on porous silicon was compared for the different resonances within the analyzed wavelength range both for transverse-electric and transverse-magnetic polarizations. We determined that a sensitivity up to 439 nm/RIU for low refractive index changes can be achieved depending on the optical field distribution given by each resonance/polarization. (C) 2017 Optical Society of America under the terms of the OSA Open Access Publishing Agreement more...

The aim of this TFM is the implementation of a low cost sensing plataform for the analysis of fluids and gases in real time, using sensing structures base don porous silicon as optical transduction elements. The characterization system will have a light source with different bandwidths, to be able to adapt the measurement to samples with different reflectivities. Light reflected on the porous silicon sensor will be meassured continuosly by a monocromatic camera, providing the sensing information. The control interface of the interrogation plataform will be realized in LabVIEW. It will allows to configure the camera, as well as to obtain the characterization and sensing details. Particularly, the objectives to be carried out in this work are: - Development of an interface that allows to configure the camera, to select regions of interest, and to calibrate the measurements respect to a reference. The characterization plataform must to opérate at a speed higher tan 100 fps, to check the spectral evolution of the porous silicon sensor in real time. - The implementation of several funcionalities to analyze the image of the porous silicon layer, and to determine its homogeneity. In this respect, parametrizable color maps are going to be created. - The realization of a software that allows the use of porous silicon as sensing elements. An application has to be developed to detect fluids and gases, and to check the temporal evolution of the reflectivity in regions of interest. The detection of liquids and gases will be given by the siplacement of the porous silicon layer spectrum. In order to be able to carried out the sensing measurements in different points of the porous layer independently, another objective is the monitoring of the spectrum shift in real time, and in different regions of interest chosen by the user., El objetivo de este TFM es el desarrollo de una plataforma de sensado de bajo coste que permita el análisis de fluidos y gases en tiempo real utilizando para ello estructuras basadas en silicio poroso como elementos de transducción óptica. El sistema de caracterización constará de una fuente de iluminación con diferentes anchos de banda para poder adaptar la medida a muestras con diferentes reflectividades. La luz reflejada por la muestra de silicio poroso será medida de forma continua usando una cámara monocromática, de forma que proporcione directamente la información de sensado. La interfaz de control de la plataforma se realizará en LabVIEW, de forma que permitirá configurar la cámara, así como obtener los datos de la caracterización y del sensado. De forma más específica, los objetivos del trabajo a desarrollar son: - Crear una interfaz que permita configurar la cámara, seleccionar regiones de interés y calibrar las medidas con una referencia. La plataforma deberá operar a una velocidad superior a 100 fps para monitorizar en tiempo real la evolución espectral del silicio poroso. - Implementar diversas funcionalidades que permitan procesar una imagen de la capa porosa y determinar la homogeneidad en su superficie. Se crearán para ello mapas de colores parametrizables. - Implementar el programa que permita usar las muestras de silicio poroso como elementos de sensado. Se deberá realizar una interfaz para controlar el proceso de detección de fluidos o gases, y el procesado de la evolución temporal de la reflectividad en las regiones de interés. La detección de líquidos o gases vendrá dada por el desplazamiento del espectro asociado a la capa de silicio poroso. De cara a poder realizar el sensado en distintos puntos de la capa porosa de forma independiente, otro objetivo es la monitorización del comentado desplazamiento del espectro en tiempo real en diferentes regiones de interés elegidas por el usuario. more...

This Project aims to design and development of a programmable goniometer. A goniometer is an instrument for angles measurement. In our case, the system will consist of two independent arms controller by steeper motors, with the possibility to select the desired position (angle) between zero and ninety degrees for each one. The desired angular resolution is 0.125 degrees, and with a reproducibility of 0.5 degrees, independently of the direction of rotation. The student will have to design this system, to perform it, and to develop an application control software., El presente Proyecto tiene la finalidad de diseñar y fabricar un goniómetro programable. Un goniómetro es un instrumento de medición de ángulos. En nuestro caso, el sistema constará de dos brazos independientes controlados con motores paso a paso, teniendo la posibilidad de seleccionar la posición (ángulo) que se desea para cada uno entre cero y noventa grados. La resolución angular deseada es de 0.125 grados, y la reproducibilidad de 0.5 grados, con independencia de la dirección de la rotación. El alumno tendrá que diseñar este sistema, montarlo y programar una aplicación de control. more...

[ES] Este proyecto tiene como fin el estudio y la realización de un amplificador para guitarra, utilizando válvulas como elemento amplificador. Han sido analizados las distintas etapas presentes en el circuito completo, tanto matemática como conceptualmente. Como referencia para el diseño, se ha utilizado el esquema eléctrico de un amplificador ya existente, denominado Marshall® JCM 900. Dicho esquema ha sido modificado ligeramente, dado que era monocanal. Por lo tanto, se han añadido distintos componentes a lo largo del circuito. Así se obtendrá el selector de canal y una modificación en el esquema de la fuente de alimentación. Como resultados de este estudio, cabe destacar la importancia que tienen las tensiones de trabajo en las válvulas de vacío. Éstas permiten a la válvula entrar a distintas zonas de trabajo independientemente de la amplitud de la señal de entrada. También cabe destacar que se ha realizado un amplificador clase AB con una potencia de 100W RMS, una banda pasante comprendida entre los 70 Hz y los 8 KHz, con dos canales para modular de manera distinta la señal de la guitarra, controles de ganancia y volumen y control de tonos., [EN] This Project has been developed to study the realization of a guitar amplifier, using valves as a Volt booster element. The different stages have been analyzed one by one. It is used a schematic that already exist, named Marshall JCM 900 to make the PCB’s of this project, which it has been modified for adding a channel selector specified later. As a result of this study, is important to highlight the work’s voltage value in the valves, which led the valve to work in different zones independently from the input signals with. more...

A pesar de la crisis que se está viviendo en la actualidad, el mercado fotovoltaico continúa creciendo a un ritmo exponencial. Dicho crecimiento se debe tanto a la creciente tendencia al uso de energías renovables como a su cada vez menor coste. En dicha reducción del coste entra en juego la mejora en la eficiencia del módulo fotovoltaico. La medida de la curva de potencia del módulo fotovoltaico lleva asociada el uso de costosos equipos de caracterización. El Área de Fotovoltaica del Instituto Universitario de Tecnología Nanofotónica dispone de uno de estos equipos. Su uso se destina al análisis de las características eléctricas de los módulos fotovoltaicos de forma individual, y dentro de un laboratorio. Por ello, sus características resultan insuficientes de cara a realizar el seguimiento de distintos módulos fotovoltaicos y en una instalación real. Con el fin de aumentar las posibilidades del sistema de caracterización de módulos fotovoltaicos, el presente proyecto tiene como objetivo el diseño y la realización de una tarjeta de adquisición de datos. Con ella se pretende realizar el seguimiento de hasta 16 módulos fotovoltaicos de forma independiente, y con un único sistema de caracterización. La tarjeta se basa en el uso de un multiplexor a cuyas entradas se conectan los distintos módulos fotovoltaicos a caracterizar, cuyo control se realizará desde un ordenador, y cuya salida irá al equipo de caracterización. Para ello se busca un Ingeniero en Electrónica o similar, con conocimientos en el diseño y la fabricación de circuitos eléctricos y electrónicos, así como en programación en C, MATLAB y/o LabVIEW. more...

En la fabricación del módulo fotovoltaico, escoger entre una u otra lámina trasera tiene una gran importancia en cuanto a mejorar su tiempo de vida en 25 años o más. Tiene la función de proteger la célula solar , el encapsulante y los contactos metálicos de radiación ultravioleta, vapor de agua y humedad. Ademas, tiene que proporcionar una buena adhesión con el encapsulante, con estabilidad térmica y dimensional y ser un aislante eléctrico. Para incrementar la eficiencia del módulo fotovoltaico y reducir su precio por watio pico, la reflectividad global de la lámina toma gran importancia. En este sentido, una alta reflectividad puede permitir una mejor reutilización de la luz solar incidente sobre el módulo. Pero esta afirmación no siempre es cierta. Análisis experimentales muestran que hay otro parámetro a ser tomado en cuenta para la elección de la mejor lámina trasera: la dependencia angular de la luz reflejada. Diferentes láminas con capas de TEDLAR®, KYNAR® y PET de diversos proveedores han sido analizadas. Este estudio demuestra que para láminas de reflectividad global similar, la respuesta angular de la lámina es responsable del incremento en la corriente del módulo en hasta un 0.7%. more...

Consulta en la Biblioteca ETSI Industriales (Riunet), [ES] El objetivo final de este proyecto es llegar a conocer si la técnica de metalización por electrodeposición de plata en células solares de silicio puede reemplazar a la técnica más utilizada industrialmente en la actualidad (el screen-printing) con el fin de mejorar la eficiencia de estas células solares. Para conseguir este objetivo se va a analizar la influencia de las condiciones de operación sobre la electrodeposición de plata en células solares de silicio cristalino de alta eficiencia. Este análisis va a consistir en: - Análisis de los parámetros influyentes de la técnica aplicada en este proyecto. - Evaluar la composición del baño mediante la técnica de absorción atómica, para confirmar de que se trata de un baño estable y fácil de mantener. - Determinar la altura alcanzada sobre cada muestra de silicio cristalino en función de las condiciones de operación utilizadas mediante un perfilómetro. - Determinar la velocidad de deposición de la plata para cada tipo de ensayo. - Determinar la conductividad resultante de la malla electrodepositada según las condiciones de operación utilizadas. - Evaluar el factor de forma, la tensión de circuito abierto, la densidad de corriente de cortocircuito y la resistencia en serie de las células solares industriales mediante un simulador solar, antes y después de la electrodeposición. - Obtener las mejores condiciones de operación para la electrodeposición de plata en células solares de silicio cristalino. more...

This paper presents an experimental study of the variation in the performance of silicon solar cells with temperature. The cells studied were fabricated from standard electronic grade and upgraded metallurgical grade silicon. Both monocrystalline and multicrystalline silicon wafers are included. The main object is to evaluate critical cell parameters for cell performance against temperature. The critical parameters selected are the wafer type, wafer resistivity, fabrication process routing, and solar cell electrical parameters. Their impact on cell performance is evaluated by systematic study expressed in terms of temperature coefficients. The resulting quantitative study finds different cell performance sensitivities to specific parameters: the crystal growth, the use of electronic grade or upgraded metallurgical grade silicon wafers, and the fabrication process employed. It is shown that the temperature coefficient of the short circuit current is an important factor in the tendency of the temperature coefficient of the maximum power. This phenomenon is responsible for the superior temperature coefficient observed in solar cells fabricated from upgraded metallurgical grade silicon wafers. Furthermore, the study quantitatively demonstrates the sensitivity of cell temperature coefficient to fabrication process. The optimum process for a superior temperature coefficient is identified, and also corresponds to an improved overall efficiency. more...

[EN] The influence of the relative position of Ag metallic nanoparticles (Ag MNPs) embedded in a 100 nm SiOx Antireflection Coating (ARC) for specular polished c-Si substrates is studied. It is demonstrated that this Plasmonic ARC (PARC) can achieve lower average reflectivities than the optimised SiOx ARC. This has been done for different sizes of Ag nanoparticles. An alternative for PECVD to encapsulate Ag MNPs with SiOx is presented, avoiding the risk of metallic contamination in the reactor chamber as well as its effect on the size and shape of the self-aggregated Ag MNP. It is demonstrated, however, that this PARC is not suitable for silicon solar cells as a substitute for traditional ARC because it presents a high loss related with Fano destructive interference. more...