Search

Lightweight materials that combine high mechanical strength, insulation, and fire resistance are of great interest to many industries. This work explores the properties of environmentally friendly alginate aerogel composites as potential sustainable alternatives to petroleum-based materials. This study analyzes the effects of two additives (tannic acid and montmorillonite clay), the orientation that results during casting, and the crosslinking of the biopolymer with glutaraldehyde on the properties of the aerogel composites. The prepared aerogels exhibited high porosities between 90% and 97% and densities in the range of 0.059–0.191 g/cm3. Crosslinking increased the density and resulted in excellent performance under loading conditions. In combination with axial orientation, Young’s modulus and yield strength reached values as high as 305 MPa·cm3/g and 7 MPa·cm3/g, respectively. Moreover, the alginate-based aerogels exhibited very low thermal conductivities, ranging from 0.038 W/m·K to 0.053 W/m·K. Compared to pristine alginate, the aerogel composites’ thermal degradation rate decreased substantially, enhancing thermal stability. Although glutaraldehyde promoted combustion, the non-crosslinked aerogel composites demonstrated high fire resistance. No flame was observed in these samples under cone calorimeter radiation, and a minuscule peak of heat release of 21 kW/m2 was emitted as a result of their highly efficient graphitization and fire suppression. The combination of properties of these bio-based aerogels demonstrates their potential as substituents for their fossil-based counterparts., Peer Reviewed, Postprint (published version)

The development of new biomaterials for musculoskeletal tissue repair is currently an important branch in biomedicine research. The approach presented here is centered around the development of a prototypic synthetic glycerogel scaffold for bone regeneration, which simultaneously features therapeutic activity. The main novelty of this work lies in the combination of an open meso and macroporous nanocrystalline cellulose (NCC)-based glycerogel with a fully biocompatible microporous bioMOF system (CaSyr-1) composed of calcium ions and syringic acid. The bioMOF framework is further impregnated with a third bioactive component, i.e., ibuprofen (ibu), to generate a multifold bioactive system. The integrated CaSyr-1(ibu) serves as a reservoir for bioactive compounds delivery, while the NCC scaffold is the proposed matrix for cell ingrowth, proliferation and differentiation. The measured drug delivery profiles, studied in a phosphate-buffered saline solution at 310 K, indicate that the bioactive components are released concurrently with bioMOF dissolution after ca. 30 min following a pseudo-first-order kinetic model. Furthermore, according to the semi-empirical Korsmeyer-Peppas kinetic model, this release is governed by a case-II mechanism, suggesting that the molecular transport is influenced by the relaxation of the NCC matrix. Preliminary in vitro results denote that the initial high concentration of glycerol in the NCC scaffold can be toxic in direct contact with human osteoblasts (HObs). However, when the excess of glycerol is diluted in the system (after the second day of the experiment), the direct and indirect assays confirm full biocompatibility and suitability for HOb proliferation, This work was funded by the Spanish Ministry of Science and Innovation (MICINN) through the Severo Ochoa Program for Centers of Excellence (CEX2019-000917-S) with the Spanish National Plan of Research projects PID2020-115631GB-I00, PID2020-114086RB-I00 and PID2019-106518RB-I00, and also CIBER (Spain)—Consorcio Centro de Investigación Biomédica en Red (CB06/01/0013), Instituto de Salud Carlos III. This research work was performed in the framework of the Nanomedicine CSIC HUB (202180E048). Furthermore, financial support through the Austrian-Czech Project CZ 17/2023 (M.L., H.H.), funded by the Austrian Agency for Education and Internationalisation (OeAD), is thankfully acknowledged. M.S.-S. thanks the Generalitat de Catalunya for the grant 2021SGR01042. This work has been performed in the framework of the doctoral program “Chemistry” of the UAB by A.R. that acknowledges the financial support of a FPI 2019 grant and AERoGELS Cost Action (CA18125) with regards to a Short-Term Scientific Mission (STSM), Postprint (published version)

Heterostructured metallic materials have drawn attention because of their superior mechanical properties compared to their homogeneous counterparts. This paper evaluates a novel and easy-to-scale approach for manufacturing gradient materials via localized impact loading and reveals the main strengthening mechanism in a high stacking-fault energy material. Impact loading caused heterogeneous strain distributions and strain hardening gradients from the surface towards the inside of the rods. The yield strength and elongation gradients of the impacted rods were 130 MPa–75 MPa and 10 %–25 %, respectively, over a depth of 0 mm–4 mm. This represents a yield strength increment of over 100 % in comparison to the homogeneous counterpart. The appearance of both microscopic and macroscopic heterostructured deformation zones was corroborated by geometrically necessary dislocation and nanoindentation profiles. In this context, the density of dislocations diminished with increasing distance from the impacted surface, leading to a concentration of dislocations in the grains adjacent to the surface. Near the impacted surface, dislocations piled up around the grain boundaries of adjoining grains, creating micro-plastic gradients that that extended into the grain interiors. The localized impact experiments resulted in a heterostructured pure Al rod with gradient properties. Specifically, 50 % of the rod's thickness achieved strengths that exceeded the as-received condition, while the remaining 50 % maintained elongations that exceeded 15 %., Peer Reviewed, Objectius de Desenvolupament Sostenible::12 - Producció i Consum Responsables, Objectius de Desenvolupament Sostenible::9 - Indústria, Innovació i Infraestructura, Postprint (published version)

Tesi en modalitat de compendi de publicacions, (English) Replacing petroleum-based polymers with natural alternatives requires overcoming the limitations of their thermal and mechanical properties, as well as the inherently low fire resistance of the biomass from which they are derived. A common method for improving thermal insulation is through the use of porous systems such as technical foams. Aerogels, as highly porous materials, are lightweight and have low thermal conductivity, making them effective barriers for this purpose. However, the challenge remains in finding a solution where all the aforementioned properties are fully optimized. This thesis aims to demonstrate that by using environmentally friendly materials and processes, it is possible to create multifunctional aerogels with optimized properties, positioning them as viable alternatives, among others, to conventional foams. Polyvinyl alcohol (PVA), a biodegradable synthetic polymer, was initially studied with the introduction of alginate and tannic acid (TA) as natural modifiers and clay playing the role of structural scaffold. The hydrogen bonding between the polar groups of the components resulted in a nearly tenfold improvement in the mechanical properties as compared to pure PVA aerogels. The addition of NaOH was necessary to overcome the high hydrogen bonding attraction between TA and PVA that causes a fast precipitation of a solid which hindered gel formation. The PVA aerogel matrix was further cross-linked using calcium and borate ions, leading to an additional enhancement in mechanical performance, along with increased thermal stability and fire resistance, with the peak of heat release decreasing five-fold with respect to PVA. Gelatin—an abundant and cost-effective protein—was utilized as a novel system for developing optimized aerogel composites. Tannic acid played a crucial role in establishing strong bonds with the active sites of gelatin, a process that was carried out under alkaline conditions to stabilize the hydrogel complex. This, (Català) La substitució dels polímers derivats del petroli per alternatives naturals requereix superar nombroses limitacions, com ara les que es deriven de les seves baixes propietats tèrmiques i mecàniques, o de la seva inherent baixa resistència al foc. Un mètode habitual per aconseguir un millor aïllament tèrmic és l'ús de sistemes porosos com poden ser les escumes tècniques. Els aerogels, en ser molt porosos i lleugers, són barreres eficaces per a aquest fi. Tot i això, el repte consisteix a trobar una solució en la qual les anteriorment esmentades propietats estiguin optimitzades. Aquesta tesi pretén demostrar que, mitjançant l'ús de materials i processos respectuosos amb el medi ambient, és possible crear aerogels multifuncionals amb propietats optimitzades, posicionant-los com a alternatives viables, entre d'altres, a les escumes convencionals. En primer lloc s'estudià el comportament de l'alcohol polivinílic (PVA), que fou modificat a través de la introducció d'alginat, àcid tànnic (TA) i d'argila. Els enllaços per ponts d'hidrogen entre els grups polars dels diversos components van donar com a resultat una millora de les propietats mecàniques en un factor de deu. Tot i això, va ser necessari afegir NaOH i treballar en medi bàsic per superar l'alta atracció entre TA i PVA que inhibia la formació del gel. La matriu d'aerogel de PVA es va entrecreuar utilitzant ions de calci i borat, fet que va conduir a una millora addicional de la estabilitat tèrmica i resistència al foc. Representativament, el pic d'alliberament de calor (PHRR) va disminuir cinc vegades respecte al PVA sense modificar. La gelatina, es va utilitzar com un nou sistema per desenvolupar aerogels híbrids. L'àcid tànnic va jugar un paper crucial, a causa de l'establiment de forts enllaços amb els nuclis actius de la gelatina. Aquest enfoc va donar com a resultat aerogels excepcionalment resistents, aconseguint un augment de fins a 15 vegades en la tensió de fluència. Tant l'acció protectora de le, (Español) El reemplazo de los polímeros derivados del petróleo por alternativas naturales, requiere superar numerosas limitaciones, como las que se derivan de sus bajas propiedades térmicas y mecánicas, o de su inherente baja resistencia al fuego. Un método habitual para conseguir un mejor aislamiento térmico es el empleo de sistemas porosos como, pueden ser las espumas técnicas. Los aerogeles, al ser muy porosos y ligeros, poseen una baja conductividad térmica, lo que los convierte en barreras eficaces para este fin. Sin embargo, el reto consiste en encontrar una solución en la que las propiedades se encuentren optimizadas. Esta tesis pretende demostrar que, mediante el uso de materiales y procesos respetuosos con el medio ambiente, es posible crear aerogeles multifuncionales con propiedades optimizadas, posicionándolos como alternativas viables, entre otras, a las espumas convencionales. En primer lugar se estudió el comportamiento del alcohol polivinílico (PVA), que fue modificado a través de la introducción de alginato, ácido tánico (TA) y arcilla, ésta última como elemento estructural. Los enlaces por puentes de hidrógeno entre los grupos polares de los diversos componentes produjeron una mejora de las propiedades mecánicas en un factor de diez. No obstante, fue necesario adicionar NaOH y trabajar en medio básico para superar la alta atracción entre TA y PVA que inhibía la formación del gel. La matriz de aerogel de PVA se entrecruzó utilizando iones de calcio y borato, lo que condujo a una mejora adicional de la estabilidad térmica y resistencia al fuego. Representativamente, el pico de liberación de calor (PHRR) disminuyó cinco veces con respecto al PVA. La gelatina, se utilizó como un sistema novedoso para desarrollar aerogeles híbridos. El ácido tánico jugó un papel crucial, debido al establecimiento de fuertes enlaces con los núcleos activos de la gelatina. Este enfoque dio como resultado aerogeles excepcionalmente resistentes, logrando un aumento de hasta, Postprint (published version)

Aquest projecte tracte de l'elaboració del disseny d’una cadira convertible en escala i totes les fases del desenvolupament d’aquest producte. Així doncs, aquest treball conté les etapes de la creació d’aquest producte. Començant per la recerca, passant per la ideació del disseny i la creació de l’objecte a partir dels croquis del disseny final i acabant amb la tria de materials, la fabricació i la distribució del producte. Tot això, i també altres aparts secundaris, realitzat de forma teòrica. Els objectius del treball són molt simples, primer de tot afegir funcionalitats addicionals a una cadira. Que el seu disseny sigui senzill, però alhora multifuncional. Que disposi d’un mecanisme el més fàcil i intuïtiu per tal que sigui un producte apte per a tothom. I per últim es busca facilitar el transport del producte per part de l’usuari buscant materials que siguin lleugers. Per a la realització d’aquest projecte s’han seguit diversos mètodes. De recerca, fent un estudi dels antecedents. També s’han dut a terme diferents metodologies de disseny com els crazy 8’s, la persona, els quadres morfològics i el Moodboard durant la fase d’ideació. Un cop fet el disseny s’han seguit altres mètodes per acotar la resta del projecte com la selecció dels materials de manera qualitativa o la simulació de forces per comprovar si els materials i la forma poden aguantar el pes de l'usuari entre d’altres. El resultat del projecte ha sigut el desitjat, s’ha realitzat el disseny de la cadira-escala. Una cadira que es transforma en escala. Al mateix temps, també s’han complert els objectius d'afegir funcionalitats addicionals a una cadira, que aquesta tingués un disseny senzill, però alhora multifuncional i que el mecanisme fos fàcil i intuïtiu apte per a tothom. Malgrat tot, l’objectiu de facilitar el transport buscant materials lleugers no s’ha pogut complir, ja que posava en risc la integritat de la cadira-escala i la seva resistència., Este proyecto trata de la elaboración del diseño de una silla convertible en escalera y todas las fases del desarrollo de este producto. Así pues, este trabajo contiene las etapas de la creación de este producto. Empezando por la investigación, pasando por la ideación del diseño y la creación del objeto a partir de los croquis del diseño final y acabando con la elección de materiales, la fabricación y la distribución del producto. Todo esto, y también otros apartes secundarios, realizado de forma teórica. Los objetivos del trabajo son muy simples, antes que nada añadir funcionalidades adicionales a una silla. Que su diseño sea sencillo, pero a la vez multifuncional. Que disponga de un mecanismo el más fácil e intuitivo para que sea un producto apto para todo el mundo. Y por último se busca facilitar el transporte del producto por parte del usuario buscando materiales que sean ligeros. Para la realización de este proyecto se han seguido varios métodos. De investigación, haciendo un estudio de los antecedentes. También se han llevado a cabo diferentes metodologías de diseño como los crazy 8’s, la persona, los cuadros morfológicos y el Moodboard durante la fase de ideación. Una vez hecho el diseño se han seguido otros métodos por acotar el resto del proyecto como la selección de los materiales de manera cualitativa o la simulación de fuerzas para comprobar si los materiales y la forma pueden aguantar el peso del usuario entre otros. El resultado del proyecto ha sido el deseado, se ha realizado el diseño de la “cadira-escala”. Una silla que se transforma en escalera. Al mismo tiempo, también se han cumplido los objetivos de añadir funcionalidades adicionales a una silla, que esta tuviera un diseño sencillo, pero a la vez multifuncional y que el mecanismo fuera fácil e intuitivo apto para todo el mundo. A pesar de todo, el objetivo de facilitar el transporte buscando materiales ligeros no se ha podido cumplir, puesto que ponía en riesgo la integridad del objeto., This project deals with the elaboration of the design of a chair convertible into a staircase and all the phases of the development of this product. This work contains the stages of the creation of this product. Starting with the research, passing through the conception of the design and the creation of the object from the sketches of the final design. And ending with the choice of materials, the manufacture and distribution of the product. All this, as well as other secondary aspects, is carried out in a theoretical way. The objectives of the work are very simple, firstly to add additional functionalities to a chair. That its design should be simple, but at the same time multifunctional. That it should have the easiest and most intuitive mechanism to make it a product suitable for everyone. And lastly, the aim is to make the product easy for the user to transport by looking for lightweight materials. Several methods have been used to carry out this project. Research methods, doing a background study. Different design methodologies such as the crazy 8's, the person, the morphological tables and the Moodboard have also been used during the ideation phase. Once the design was done, other methods have been followed in order to delimit the rest of the project, such as the selection of materials in a qualitative way or the simulation of forces to check if the materials and the shape can withstand the weight of the user, among others. The result of the project has been the desired one, the design of the "cadira-escala" has been realized. A chair that transforms into a ladder. At the same time, the objectives of adding additional functionalities to a chair have also been met, that it should have a simple design, but at the same time be multifunctional and that the mechanism should be easy and intuitive, suitable for everyone. However, the objective of facilitating transport by looking for lightweight materials could not be achieved, as it compromised the integrity.

El projecte presenta una proposta d’estacionament per a bicicletes en superfície sota el prisma de la millora de la seguretat. En especial, el producte final pretén oferir una solució funcional que minimitzi els danys derivats d’actes vandàlics i/o robatoris que sovint pateixen els usuaris de la bicicleta a la ciutat de Barcelona. Com a objectiu final, pretén contribuir a incentivar l’ús d’aquest mitjà de transport sostenible i fomentar una mobilitat activa, d’acord amb els ODS. Arribar a plantejar propostes de millora ha requerit un estudi i anàlisi previ que constatés empíricament la hipòtesis de treball. Aquest s’ha efectuat per mitjà de l’anàlisi de dades i el coneixement de la percepció dels usuaris de la bicicleta, per mitjà d’enquestes i entrevistes. La fase d’investigació també ha implicat conèixer les diferents tipologies de bicicletes, per dissenyar un producte amb la màxima adaptabilitat així com els diferents models d’estacionament existents al mercat i l’anàlisi dels seus punts forts i febles. Un cop constatada l’existència d’una problemàtica a la que donar resposta des de la perspectiva del disseny industrial, s’han establert els requisits que es considera ha de complir l’estacionament. S’ha cercat, per mitjà de diferents metodologies, com el Mindmap o la pluja d’idees, la valoració de propostes per arribar al desenvolupament del disseny. Aquesta darrera fase s’inicia amb la definició de la idea final, la consideració de les iteracions del producte fins arribar al disseny d’un nou estacionament segur, fàcil d’utilitzar, intel·ligent i adaptable a diferents tipologies de bicicletes. La darrera part del treball compren la descripció detallada del producte (materials, processos de fabricació, tecnologia incorporada) i, del seu funcionament, (funcional i de relació amb l’usuari), branding i elecció del logotip. El producte final és un estacionament que incorpora millores basades principalment en la millora de la seguretat per mitjà de mecanisme que, El proyecto presenta una propuesta de estacionamiento para bicicletas en superficie bajo el prisma de la mejora de la seguridad. En especial, el producto final pretende ofrecer una solución funcional que minimice los daños derivados de actos vandálicos y/o robos que a menudo sufren los usuarios de la bicicleta en la ciudad de Barcelona. Como objetivo final pretende contribuir a incentivar el uso de este medio de transporte sostenible y fomentar una movilidad activa, de acuerdo con los ODS. Llegar a plantear propuestas de mejora ha requerido un estudio y análisis previo que constatara empíricamente la hipótesis de trabajo. Éste se ha efectuado mediante el análisis de datos y el conocimiento de la percepción de los usuarios de la bicicleta, por medio de encuestas y entrevistas. La fase de investigación también ha implicado conocer las diferentes tipologías de bicicletas, para diseñar un producto con la máxima adaptabilidad así como los distintos modelos de estacionamiento existentes en el mercado y el análisis de sus puntos fuertes y débiles. Una vez constatada la existencia de una problemática a la que dar respuesta desde la perspectiva del diseño industrial, se han establecido los requisitos que se considera deben cumplir el estacionamiento. Se ha buscado, mediante distintas metodologías, como el Mindmap o la lluvia de ideas, la valoración de propuestas para llegar al desarrollo del diseño. Esta última fase se inicia con la definición de la idea final, la consideración de las iteraciones del producto hasta llegar al diseño de un nuevo estacionamiento seguro, fácil de utilizar, inteligente y adaptable a distintas tipologías de bicicletas. La última parte del trabajo comprende la descripción detallada del producto (materiales, procesos de fabricación, tecnología incorporada) y, de su funcionamiento, (funcional y de relación con el usuario), branding y elección del logotipo. El producto final es un estacionamiento que incorpora mejoras basadas principalmente en la mejo, The project presents a proposal for surface-level bicycle parking through the lens of improving safety. In particular, the final product aims to offer a functional solution that minimizes the damage caused by acts of vandalism and/or theft that are often suffered by bicycle users in the city of Barcelona. The ultimate goal is to help incentivize the use of this sustainable mode of transport and promote active mobility, in line with the Sustainable Development Goals (SDGs). Developing improvement proposals required a prior study and analysis to empirically confirm the working hypothesis. This was carried out through data analysis and understanding the perceptions of bicycle users via surveys and interviews. The research phase also involved understanding the different types of bicycles to design a product with maximum adaptability, as well as analyzing various existing parking models on the market, evaluating their strengths and weaknesses. Once the existence of a problem that needs to be answered from an industrial design perspective was confirmed, the requirements that the parking solution must meet were established. Different methodologies, such as Minapping and Brainstorming, were employed to evaluate proposals and develop the design. This final phase begins with defining the final idea and considering product iterations until reaching the design of a new secure, easy-to-use, intelligent parking system adaptable to different types of bicycles. The last part of the work includes a detailed description of the product (materials, manufacturing processes, incorporated technology) and its functionality (both operational and user interaction), branding, and logo selection. The final product is a bike parking system that incorporates improvements mainly focused on enhancing security through mechanisms that allow efficient and easy securing of bicycle components. This final product is validated through plans, 3D images, and photorealistic renderings of the designed parkin

Aquest projecte té com a objectiu principal el disseny de tres elements de mobiliari urbà, que són les escombraries de reciclatge, les tanques d’obra de carrer i les jardineres que es troben a la ciutat de Barcelona. Té com a intenció de fer-los més accessibles a tots els ciutadans. L'objectiu no és només crear un disseny funcional, sinó establir un estàndard de bon disseny universal en aquest objectes que no només compleixin amb la funcionalitat sinó que també mantinguin l'estètica característica de la ciutat on s’hi podran localitzar. És important i em centraré per a que aquests elements s'adaptin a les necessitats de qualsevol persona que entri en contacte amb ells, es a dir que siguin intuïtius amb l’usuari. Per aconseguir aquest objectiu, el procés inicial implica la generació d'idees a partir d’un estudi meticulós de l'entorn urbà i conèixer en breu l’historia d’aquests elements. Això inclou analitzar i il·lustrar conceptes, així com identificar els problemes inherents al mobiliari urbà actual. Mitjançant esbossos inicials, començaré a concretar un disseny més ajustat i eficaç que resolguin totes les incomoditats. Un punt clau és la reflexió sobre els materials i la manera com aquests elements seran executats, després d’escollir la idea definitiva. S'ha de considerar no només que puguin utilitzar-se, sinó també la seva durabilitat i la compatibilitat amb l’entorn i els possibles escenaris en el qual l’objecte pugui estar implicat. Amb la finalitat de facilitar la visualització de les idees, es generen renders que mostren representacions visuals dels dissenys proposats. Tot i que les idees inicials poden ser sovint el punt de partida, l’estètica i el disseny final poden resultar completament diferents. També és crucial reconèixer que poden existir altres solucions vàlides i que segurament les propostes finals que elaboro poden necessitar millores de cara al futur. Ara bé, aquestes idees han procurat abordar diversos problemes identificats en el procés encara, This project aims to design three elements of urban furniture; specifically the recycling bins, street construction barriers, and the garden pots you can find in the city of Barcelona. The intention is to make them more accessible to all citizens living in there, as well as for the tourists. The goal is not just to create a functional design but also to establish a standard of good universal design in these objects, which do not only aim to fulfil their functionality but also maintain the characteristic aesthetics of the city where they will be located. It's essential and I'll focus my attention on ensuring that these elements adapt to the needs of anyone who comes into contact with them, aiming for intuitive user interaction. To achieve this objective, the initial process involves generating ideas based on a meticulous study of the urban environment and getting a brief understanding of the history of these elements. Meanwhile all the concepts will be analysed and illustrated, I will also identify the inherent issues with the current urban furniture and the problems passengers have with them. Through initial sketches, I will begin to refine a more precise and effective design that resolves any discomfort. A key point is considering the materials and how these elements will be executed after selecting the final idea. It's important not only that they can be functional, but it is also primordial to think about their durability and compatibility with the environment and think of potential scenarios in which the object may be involved. To explain better the final decision, I will visualize the ideas with renders, that way I can display visual representations of the proposed designs. While initial ideas often serve as a starting point, the final aesthetic and design can differ significantly. It's also crucial to acknowledge that there may be other valid solutions, and the final proposals I develop might require future improvements. Nevertheless, these ideas have aimed

Soft tissue defects, such as incisional hernia or pelvic organ prolapse, are prevalent pathologies characterized by a tissue microenvironment rich in fragile and dysfunctional fibroblasts. Precision medicine could improve their surgical repair, currently based on polymeric materials. Nonetheless, biomaterial-triggered interventions need first a better understanding of the cell-material interfaces that truly consider the patients’ biology. Few tools are available to study the interactions between polymers and dysfunctional soft tissue cells in vitro. Here, we propose polypropylene (PP) as a matrix to create microscale surfaces w/wo functionalization with an HBII-RGD molecule, a fibronectin fragment modified to include an RGD sequence for promoting cell attachment and differentiation. Metal mold surfaces were roughened by shot blasting with aluminum oxide, and polypropylene plates were obtained by injection molding. HBII-RGD was covalently attached by silanization. As a proof of concept, primary abdominal and vaginal wall fasciae fibroblasts from control patients were grown on the new surfaces. Tissue-specific significant differences in cell morphology, early adhesion and cytoskeletal structure were observed. Roughness and biofunctionalization parameters exerted unique and combinatorial effects that need further investigation. We conclude that the proposed model is effective and provides a new framework to inform the design of smart materials for the treatment of clinically compromised tissues., The authors acknowledge the financial support by Instituto de Salud Carlos III (ISCIII) via grant PI17/01236 from the program Acción Estratégica en Salud 2018–2020 (Spanish Ministry of Science and Innovation). This project was also supported by the Agència de Gestió d’Ajuts Universitaris i de Recerca (AGAUR), file no 2021 SGR 00210, from the Department of Research and Universities (Generalitat de Catalunya, Spain). J.G.-M. acknowledges the Maria Zambrano fellowship funded by European Union-NextGeneration, EU, Ministry of Universities and Recovery, Transformation and Resilience Plan, through a call from Universitat Politècnica de Catalunya (Grant Ref. 2021UPC-MZ-67143). This research was funded by the Ministry of Science and Innovation of Spain through the PID2021-125150OB-I00 project., Peer Reviewed, Postprint (published version)

Aerogels are low density foam-like materials that are obtained from a sol-gel process in which the solvent used is replaced by air without collapsing the previously formed threedimensional structure. In this work, we have studied the properties of aerogels composites that have been generated only from natural substances, using gelatin as matrix, clay and tannic acid as modifiers and water as unique solvent. The aerogels were obtained through lyophilization. While pure gelatin aerogel behaves like an elastic and low-stiffness foam, the addition of tannic acid and clay allow obtaining high resistant foams, reaching of up to a 9- fold increase in the elastic modulus, maintaining very low densities ( 0.14 g/cm3). These increases were obtained, on the one hand, due to a change in the aerogel micro-structure that evolved from a layered towards a honeycomb one. On the other hand, the alkaline conditions employed lead to the oxidation of tannic acid that was then able to establish covalent bonding with the amino groups of gelatin. The presence of well-dispersed clay in the matrix significantly reduced the rate of thermal degradation of the compounds due to its rearrangement into a stable protective layer on the surface of the material. Under conditions similar to those developed in a fire, the compound exhibited low flammability and high resistance to the spread of fire thanks to the synergistic action between clay and tannic acid. The achievement of multifunctional properties in these natural aerogels, allows broadening its applications, making that eventually, can replace traditional petroleumderived foams, such as polyurethane, polystyrene or phenol-formaldehyde that have a notable environmental impact., Peer Reviewed, Postprint (published version)

Polymer-based aerogels are tough, low-density, and thermally insulating materials currently receiving increasing attention. In this work, robust all-natural aerogel composites have been obtained by incorporating nanoscale montmorillonite and tannic acid into a gelatin matrix via freeze-drying. The prepared aerogels exhibited low densities, good compressive properties, and low thermal conductivities. The significant improvement in the thermomechanical properties results from the strong bonding between gelatin and tannic acid. Under fire, the systems exhibited excellent flame retardancy with reduced thermal degradation rate and cone calorimeter burning parameters. A straightforward surface treatment with polydimethylsiloxane gave the aerogels exceptional and durable superhydrophobicity. These multifunctional composite aerogels are considered promising eco-friendly alternatives to synthetic polymer-based foams., Peer Reviewed, Postprint (published version)

Les manifestacions són un dret que molts ciutadans fan servir per expressar la seva disconformitat davant d’una injustícia, la seva forma és mitjançant l’expressió d’un missatge que es plasma de moltes maneres, entre elles els suports visuals. L’art de la protesta és un treball que explora i estudia quines són les possibilitats dels suports visuals dins d’un marc pacífic i quines repercussions tenen. És la generació de recursos que permetin maximitzar la visibilitat d’aquests suports perquè el missatge que es comunica s’entengui i sigui vist pel màxim nombre de persones possible., Las manifestaciones son un derecho que muchos ciudadanos usan para expresar su disconformidad ante una injusticia, su forma es mediante la expresión de un mensaje que se plasma de muchas formas, entre ellas los soportes visuales. El arte de la protesta es un trabajo que explorar y estudia cuales son las posibilidades de los soporte visuales dentro de un marco pacífico y que repercusiones tienen. Es la generación de recursos que permitan maximizar la visibilidad de estos soportes para que el mensaje que se comunica se entienda y sea visto por el máximo numero de personas posible., Manifestations are a right that many citizens use to express their disagreement with an injustice; their form is through the expression of a message that is expressed in many ways, including visual supports. The art of protest is a work that explores and studies what the possibilities of visual supports are within a peaceful framework and what repercussions they have. It is the generation of resources that allow the visibility of these supports to be maximized so that the message that is communicated is understood and seen by the maximum number of people possible.

Avui dia, és essencial tenir en compte l'impacte mediambiental a l'hora d'escollir els materials, per això cal trobar alternatives ecològiques a les escumes derivades del petroli. En aquest estudi es van sintetitzar aerogels de base biològica mitjançant liofilització a partir del biopolímer alginat d'amoni. Es va decidir elaborar un aerogel híbrid afegint argila i additius naturals, montmorillonita i àcid tànnic respectivament. Aquests van millorar les propietats tèrmiques i de resistència al foc, així com les propietats mecàniques del material. Per optimitzar encara més les propietats mecàniques, en aquest projecte es va decidir, d'una banda, afegir glutaraldehid (GTA) com a agent reticulant i, de l'altra, estudiar els aerogels en diferents orientacions estructurals (radial o longitudinal/unidireccional) controlades durant el procés de congelació del gel. Un cop creats els diferents aerogels, es van caracteritzar mitjançant diferents tècniques, com l’assaig de compressió, con calorimètric, picnòmetre, anàlisi microscòpic SEM, espectroscòpia infraroja FTIR, anàlisi termogravimètrica TGA. Es va observar que els aerogels unidireccionals presentaven propietats mecàniques superiors (3,8 vegades superiors) a les de treballs anteriors amb aerogels radials, a causa de la seva orientació longitudinal a la direcció d’aplicació de les forces durant l’assaig. També es va observar que una reticulació in-situ mostrava un augment de 13 vegades en comparació amb les mostres sense reticulació, fet que va portar a la conclusió de l'eficiència i l'alt grau de reticulació resultat d'una reticulació homogènia a tot el volum de l'aerogel. No obstant això, l'addició de molècules orgàniques de GTA va induir una inflamabilitat més gran dels aerogels, amb l'aparició de flames durant els 10 primers segons de la combustió i amb un pic d'alliberament de calor de 67,4 kW/m2, tres vegades més gran per a l'aerogel reticulat in-situ, en comparació amb l'aerogel sense reticulació, per al qual no es, Hoy en día, es esencial tener en cuenta el impacto medioambiental a la hora de elegir los materiales, por lo que es necesario encontrar alternativas ecológicas a las espumas derivadas del petróleo. En este estudio se sintetizaron aerogeles de base biológica mediante liofilización a partir del biopolímero alginato de amonio. Se decidió elaborar un aerogel híbrido añadiendo arcilla y aditivos naturales, montmorillonita y ácido tánico respectivamente. Estos mejoraron las propiedades térmicas y de resistencia al fuego, así como las propiedades mecánicas del material. Para optimizar aún más las propiedades mecánicas, en este proyecto se decidió, por un lado, añadir glutaraldehído (GTA) como agente reticulante y, por otro, estudiar los aerogeles en diferentes orientaciones estructurales (radial o longitudinal/unidireccional) controladas durante el proceso de congelación del gel. Una vez creados los diferentes aerogeles, se caracterizaron mediante diferentes técnicas, como ensayo de compresión, cono calorimétrico, picnómetro, análisis microscópico SEM, espectroscopia infrarroja FTIR, análisis termogravimétrico TGA. Se observó que los aerogeles unidireccionales presentaban propiedades mecánicas superiores (3,8 veces superiores) a las de trabajos anteriores con aerogeles radiales, debido a su orientación longitudinal a la dirección de aplicación de las fuerzas durante el ensayo. También se observó que una reticulación in-situ mostraba un aumento de 13 veces en comparación con las muestras sin reticulación, lo que llevó a la conclusión de la eficiencia y el alto grado de reticulación resultado de una reticulación homogénea en todo el volumen del aerogel. Sin embargo, la adición de moléculas orgánicas de GTA indujo una mayor inflamabilidad de los aerogeles, con la aparición de llamas durante los 10 primeros segundos de la combustión y con un pico de liberación de calor de 67,4 kW/m2 , tres veces mayor para el aerogel reticulado in-situ, en comparación con el aerogel sin reticu, Aujourd'hui, il est essentiel de prendre en compte l'impact environnemental lors du choix des matériaux, et c'est pourquoi il est nécessaire de trouver des alternatives écologiques aux mousses à base de pétrole. Dans cette étude, des aérogels biosourcés ont été synthétisés par lyophilisation à partir du biopolymère alginate d'ammonium. Il a été décidé ensuite de créer un aérogel hybride en ajoutant de l'argile et des additifs d’origines naturelles, respectivement, la montmorillonite et l’acide tannique. Ces derniers ont permis d’améliorer autant les propriétés thermiques et de résistance au feu que les propriétés mécaniques du matériau. Pour optimiser davantage les propriétés mécaniques, il a été décidé dans ce projet, d’une part, d’ajouter le glutaraldéhyde (GTA) comme un agent de réticulation, et d’autre part d’étudier les aérogels selon différentes orientations structurales (radiale ou longitudinale/unidirectionnelle) contrôlées lors du processus de congélation du gel. Une fois les différents aérogels créés, ils ont été caractérisés à l'aide de différentes techniques, tels que l'essai de compression, le cône calorimétrique, le pycnomètre, l'analyse microscopique MEB, la spectroscopie infrarouge FTIR, l'analyse thermogravimétrique TGA. Il a été observé que les aérogels à structure unidirectionnelle, présentaient des propriétés mécaniques supérieures (3.8 fois supérieures) par rapport aux travaux précédents réalisés avec des aérogels à structure radiale, du fait de leur orientation longitudinale à la direction d’application des forces lors du test. Il a également été observé qu'en termes de propriétés mécaniques, la méthode de réticulation in-situ a montré une augmentation 13 fois plus importante par rapport aux échantillons sans réticulation, ce qui a permis de conclure sur l'efficacité et le haut degré de réticulation suite à une réticulation homogène sur tout le volume de l’aerogel. Cependant, l’ajout de molécules organiques de GTA a induit à une inflammabilité, Today, it is essential to consider the environmental impact when choosing materials, and therefore it is necessary to find environmentally friendly alternatives to petroleum-based foams. In this study, biobased aerogels were synthesized by freeze-drying of ammonium alginate biopolymer. It was then decided to create a hybrid aerogel by adding clay and additives of natural origin, respectively, montmorillonite and tannic acid. These additives improved both the fire resistance and mechanical properties of the material. To further optimize the mechanical properties, it was decided in this project, on the one hand, to add glutaraldehyde (GTA) as a cross-linking agent, and on the other hand, to study the aerogels according to different structural orientations (radial or longitudinal/unidirectional) controlled during the gel freezing process. Once the different aerogels were created, they were characterized using different techniques, such as compression test, calorimetric cone, pycnometer, SEM microscopic analysis, FTIR infrared spectroscopy and TGA thermogravimetric analysis. It was observed that the aerogels with unidirectional structure presented superior mechanical properties (3.8 times higher) as compared to previous works carried out with aerogels with radial structure, due to their longitudinal orientation to the direction of application of the forces during the test. It was also observed that in terms of mechanical properties, the in-situ cross-linking method showed a 13- fold increase as compared to the samples without cross-linking, which demonstrated the effectiveness which led to conclude on the efficiency and high degree of cross-linking due to a homogeneous cross-linking on the whole volume of the aerogel. However, the addition of organic molecules of GTA induced a higher flammability of the aerogels, with the appearance of flames during the first 10 seconds of combustion and with a 3 times higher peak heat release for an in-situ cross-linked aerogel, as com, Incoming

Disseny conceptual d'un conjunt d'accessoris (i el seu emmagatzemat) per poder passar uns dies a la naturalesa aprofitant els recursos naturals, estalviant-se així despeses innecessàries. Això inclou llar de foc / estufa de llenya, minicuina, dipòsit d'aigua amb dutxa, filtre per potabilitzar l'aigua, placa solar amb bateria, inodor plegable i estris bàsics per cuinar i menjar. Va destinat als usuaris que no vulguin una instal·lació fixa al seu vehicle, com podria ser una camperització. És apte per cotxes de tamany mig/gran i furgonetes. Està pensat per sortides ocasionals o freqüents de dues persones adultes a la naturalesa, lluny de nuclis urbans. La metodologia i l’ordre que s’ha seguit és la següent. Primer definir el tipus d’usuari, característiques del vehicle i el tipus de viatge. A continuació, descripció detallada de cada objecte o accessori, què s’espera d’ell i quines funcions tenen. Després, definició de les prioritats de cada objecte, visió global de com poden ser compaginats uns amb altres, amb l’objectiu de tenir una primera idea de com han d’anar emmagatzemats i transportats estalviant el màxim d’espai. Seguidament, el desenvolupament de cada accessori; si no existeix al mercat, cal començar amb un cròquis per poder modelar-lo posteriorment en 3D. Si existeix al mercat, cal valorar si compleix els requeriments definits amb anterioritat; en el cas que els compleixi, modelat en funció de les dades disponibles; si no fos el cas, s’ha de fer adaptació del que ja existeix per tal que s’ajusti als requeriments. Finalment, acabar amb el croquisat i modelat de la caixa d’emmagatzematge. Alguns dels factors que s’han tingut present en totes les fases són les dimensions (hi ha de cabre tot a un cotxe), la forma (els objectes han de ser compatibles per reduir espai), els materials, elements d’unió i fixació, entre d’altres. Tot el procés de desenvolupamet s’han utilitzat com a recursos paper i llapis, i el programari Solidworks, amb llicència d’estudiant. Les c

«El taller de tipografia» és una plataforma web que facilita l’aprenentatge de la tipografia en plom. A través de l'espai digital, es converteix en una eina educativa que tracta les característiques pròpies dels tipus mòbils. La plataforma web es construeix sobre una estructura de base de dades relacional que genera vincles entre les diferents seccions. Aquestes són el plànol del Taller; l'inventari i llistat del material; les caixes de tipus i les seves d’existències; els catàlegs de tipografia; els treballs fets pels alumnes; i l’eina de composició amb tipus mòbils. El projecte treballa sobre un cas d’estudi real: el Taller de Tipografia de la Facultat de Belles Arts de la Universitat de Barcelona. La relació entre l’espai físic i l’espai virtual permet que l’usuari pugui utilitzar la plataforma web de forma complementària al Taller., «El taller de tipografia» (The Letterpress Workshop) is a website platform that facilitates instruction in letterpress composition and printing. It is conceived as a digital, educational tool that conforms to the characteristics of movable type. The platform has a relational database structure that links different sections: workshop floor plan; inventory and list of materials; typecases and movable type stock; type specimens; students work; and the letterpress composition tool. The project is built on a real case study: the Letterpress Workshop at the Faculty of Fine Arts, Universitat de Barcelona. The relationship between physical and virtual spaces allows the user to work on the platform as a complement to the actual Workshop.

La coexistencia de tiendas físicas y comercio electrónico sigue siendo crucial para los usuarios, ya que ambas presentan indudables beneficios y oportunidades. Muchas empresas han evolucionado de los espacios tradicionales al ámbito digital, mientras que otras nacidas en el mundo digital se han aventurado en el ámbito tangible. Esta dialéctica ha planteado nuevos retos a las marcas y a su percepción por parte de los usuarios. Comprender estos desafíos es de gran interés, por ello, en el marco del trabajo final de máster, se plantea la incorporación de "Mercado Libre" al mundo retail a través de su primera tienda física. Para dicho proyecto, se toma como premisa fundamental la coherencia entre los formatos físico y digital. Esta coherencia se construye sobre pautas claves identificadas a través del análisis de casos relevantes como Amazon y AliExpress, junto con la investigación sobre tres temas esenciales: Diseño retail, Diseño UX/UI e Identidad en el diseño. Si bien, la identidad fue el motor inicial de este trabajo, se determina que el papel de la experiencia es igualmente vital en el diálogo físico-digital de los espacios comerciales. Las marcas se esfuerzan continuamente por la innovación tecnológica y un mayor estímulo sensorial. Estas acciones no sólo responden a cuestiones funcionales sino también emocionales. Las ventajas e inconvenientes de cada formato son complementarias en la optimización de la experiencia de compra. La creciente tendencia a reducir diferencias ha tendido a suponer la desaparición de la tienda física, sin embargo, este trabajo sostiene su vigencia basándose en el argumento de que no hay ni habrá nada más inmersivo (y empírico) que la realidad.

Al determinar estandarizaciones, los espacios y objetos son capaces de excluir a quienes van fuera de los patrones. La búsqueda de un cuerpo normativo y de proporciones idealizadas ha persistido desde el Renacimiento, favoreciendo las jerarquías sociales y descartando a los cuerpos no normativos. La perpetuación de estas ideas a través de libros e imágenes, incluida la literatura fundamental en el mundo académico, tiene efectos duraderos. Utilizando una metodología cualitativa basada en el diagrama de “privilegio-dominio” de Patricia Hill Collins, esta investigación analiza manuales antropométricos de diferentes contextos y épocas. Los resultados revelan una escasa o nula representación de determinados grupos y la prevalencia de escalas humanas que replican ideologías, sexualizan los cuerpos y pasan por alto la discapacidad o los cambios del cuerpo a lo largo del tiempo. Simultáneamente, un estudio cualitativo en el que participan diversos diseñadores, arquitectos y profesionales de industrias afines de diversas edades y contextos geográficos examina el uso de la escala humana en los procesos de diseño. Se descubre que, mientras que las escalas se priorizan predominantemente en las presentaciones a clientes o en los medios de comunicación, los valores implícitos relacionados con las medidas corporales aprendidos durante la formación profesional a menudo no se cuestionan y se reproducen a través de bibliotecas digitales o se arraigan en la educación universitaria. Teniendo en cuenta las implicaciones para la salud de la ergonomía y la antropometría, se propone un enfoque alternativo: la creación de un manual exhaustivo sobre antropometría y ergonomía para el diseño que incorpore tres características fundamentales: 1) evitar la reproducción de jerarquías o sesgos que perjudiquen a determinados colectivos, 2) ser fácilmente actualizable y portable para escenarios profesionales (como oficinas u obras de construcción), y 3) proporcionar una fácil accesibilidad.

Aquest projecte explica el procés de disseny d’una cadira d’oficina pensada per minimitzar el seu embalatge. L’objectiu és crear un producte que complexi tots els seus requisits bàsics i alhora es pugui empaquetar en un embalatge eficient per aprofitar el màxim el seu transport així reduint l’impacte mediambiental i el cost de transport. S’ha fet una recerca sobre el tema per tal de poder aconseguir el millor resultat possible, que complís amb la satisfacció de l’usuari, el mediambient i el possible empresari que produeixi la cadira. Per crear-la s’ha seguit diversos mètodes de disseny que ens han ajudat a trobar la solució ideal. Com a resultat final tenim una cadira totalment ergonòmica, personalitzable per adaptar-se a qualsevol cos i forma. Amb aquest disseny hem aconseguit reduir les emissions d'efecte hivernacle un 125% respecte a la competència., Este proyecto explica el proceso de diseño de una silla de oficina pensada para minimizar su embalaje. El objetivo es crear un producto que cumpla todos sus requisitos básicos y al mismo tiempo se pueda empaquetar en un embalaje eficiente para aprovechar al máximo su transporte así reduciendo el impacto medioambiental y el coste de transporte. Se ha realizado una investigación sobre el tema para poder conseguir el mejor resultado posible, que cumpliera con la satisfacción del usuario, el medioambiente y el posible empresario que produzca la silla. Para su creación se han seguido varios métodos de diseño que nos han ayudado a encontrar la solución ideal. Como resultado final tenemos una silla totalmente ergonómica, personalizable para adaptarse a cualquier cuerpo y forma. Con este diseño hemos logrado reducir las emisiones de efecto invernadero un 125% respecto a la competencia., This project explains the design process of an office chair designed to minimize its packaging. The aim is to create a product that meets all its basic requirements and at the same time can be packaged in efficient packaging to make the most of its transport thus reducing the environmental impact and the cost of transport. Research has been done on the subject in order to achieve the best possible result, which satisfies the user, the environment and the possible employer who produces the chair. To create it, we followed several design methods that helped us find the ideal solution. As a final result we have a fully ergonomic chair, customizable to adapt to any body and shape. With this design we have managed to reduce greenhouse effect emissions by 125% compared to the competition.

La disciplina del diseño es compleja y desorganizada. La falta de estructura, reglas y terminología unificada da lugar a resultados con armas de doble filo: por un lado libertad creativa y por el otro ambigüedad. Al trabajar en productos de consumo masivo como los videojuegos para dispositivos móviles, la carencia de buenas prácticas universales en diseño gráfico da lugar a una gran variedad de resultados, demostrando el involucramiento o falta de roles como directores de arte y diseñadores gráficos durante el proceso de desarrollo, evidenciando el nivel de calidad de cualquier juego publicado. El objetivo del presente trabajo es proponer una herramienta para analizar imágenes fijas relacionadas con videojuegos en móviles y distinguir el correcto uso de principios del diseño, así como destacar posibles mejoras, al mismo tiempo que provee a los diseñadores, desarrolladores y directores de arte un instrumento teórico para fundamentar y guiar en decisiones de diseño para elevar la calidad del producto final.

La investigación busca hacer énfasis en la falta de divulgación, y acceso a la información y recursos en los que se exponga la obra y trayectoria profesional de destacadas diseñadoras en Latinoamérica. Actualmente las herramientas de búsqueda de información virtual son las más utilizadas por las nuevas generaciones de profesionales en formación, este proyecto ha identificado el potencial de las herramientas de interacción virtual para proponer un Espacio Transmedia de divulgación y comunicación histórica de la vida y obra de las mujeres que contribuyeron al legado del diseño en Latinoamérica. El espacio expositivo usa el diseño como herramienta de divulgación y experimentación virtual que mediante un sistema de narración transmedia podrá ser ampliado y alimentado periódicamente con futuras investigaciones. El caso de aplicación de diseño se contextualiza en el entorno Colombiano de mujeres diseñadoras cuyo ejercicio profesional hace parte del inicio de la profesionalizacion del diseño. El compilado del trabajo y biografía de estas mujeres será expuesto en un espacio virtual en el metaverso, cuyas características posibilitan la interacción, la consulta permanente y la formación lúdica de la historia del diseño., The research seeks to emphasize the lack of dissemination and access to information and resources that showcase the work and professional trajectory of prominent women designers in Latin America. Currently, virtual information search tools are the most widely used by new generations of aspiring professionals. This project has identified the potential of virtual interaction tools to propose a Transmedia Space for the dissemination and historical communication of the lives and works of women who have contributed to the design legacy in Latin America. The exhibition space uses design as a tool for virtual dissemination and experimentation, which can be expanded and updated periodically through a transmedia storytelling system, incorporating future research. The design application case is contextualized in the Colombian environment of women designers whose professional practice is part of the early stages of design professionalization. The compilation of the work and biographies of these women will be showcased in a virtual space within the metaverse, whose characteristics enable interaction, continuous consultation, and playful learning of design history.

The authors acknowledge the financial support of this work given by the Ministerio de Ciencia e Innovación (Spain) through the project “UpECOBLENDS” with reference PID2019-106518RB-I00. The authors also thank the Generalitat de Catalunya for the Grant 2021SGR01042. Lucia G. De la Cruz acknowledges the Grant (No. 729201) received from the Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología CONACYT (México). The Aerogels Cost Action CA18125 is also acknowledged, Postprint (published version)

Este proyecto explora la intersección entre los sesgos cognitivos y el diseño de experiencia, subrayando la influencia de estos fenómenos psicológicos en la percepción y el comportamiento humano. Para facilitar la comprensión y aplicación de los sesgos cognitivos en el diseño, se ha desarrollado una plataforma digital que presenta una amplia gama de sesgos, acompañados de ejemplos relevantes y principios de diseño. Este recurso no solo pretende proporcionar una base de conocimientos, sino también promover una toma de conciencia ética y un enfoque de diseño más centrado en la cognición.

Aerogels were discovered by Steven Kistler in 1931, who defined them as “gels in which the liquid has been replaced by air, with very moderate shrinkage of the solid network”. They are therefore porous materials with a very low density (approx. 0.1 g/cm3 ). Due to their low weight, low thermal conductivity and high specific surface, they have great potential in many technological fields such as selective absorption of pollutants, catalysis, energy storage or thermal insulation to mention a few. Inorganic aerogels tend to be brittle which has led to the generation of polymer-based aerogels which are materials that can exhibit properties similar to polymeric foams. Incorporation of polymers into aerogels increases, however, the flammability of those materials, potentially restricting their use in applications requiring fire safety, such as thermal insulation materials in building construction. A significant effort has targeted to the enhancement of the flame retardancy of aerogels, including the use of intrinsically flame-retardant polymers, polymer crosslinking, addition of flame retardants, and post-treatment of the resulting aerogels. Another possibility consists in adding fillers that can simultaneously increase the mechanical and thermal resistance of these materials. Furthermore, in this historical period there is a focus on the environmental impact of industrial products, which is why there is also a strong development in the world of aerogels on the creation of bio-based products. Several studies have been conducted on the use of polysaccharides such as cellulose, starch, chitosan, alginate, carrageenan or pectin as precursors for aerogels in order to find viable alternatives to petroleum-based foams on the market, such as polystyrene or polyurethane foams. Thus, the objective of this project is the creation and characterisation of eco-friendly composite aerogels made of bio-based materials: Ammonium alginate, a polysaccharide from seaweed, serves as a biopoly, Los aerogeles fueron descubiertos por Steven Kistler en 1931, quien los definió como "geles en los que el líquido ha sido sustituido por aire, con una contracción muy moderada de la red sólida". Se trata, por tanto, de materiales porosos con una densidad muy baja (aproximadamente 0,1 g/cm3 ). Debido a su bajo peso, baja conductividad térmica y alta superficie específica, tienen un gran potencial en muchos campos tecnológicos como la absorción selectiva de contaminantes, la catálisis, el almacenamiento de energía o el aislamiento térmico, por mencionar algunos. Los aerogeles inorgánicos tienden a ser frágiles, lo que ha llevado a la generación de aerogeles basados en polímeros, que son materiales que pueden presentar propiedades similares a las espumas poliméricas. Sin embargo, la incorporación de polímeros a los aerogeles aumentaría la inflamabilidad de estos materiales, lo que podría restringir su uso en aplicaciones que requieren seguridad contra incendios, como los materiales de aislamiento térmico en la construcción de edificios. Se han realizado importantes esfuerzos para mejorar la resistencia a la llama de los aerogeles, incluyendo el uso de polímeros intrínsecamente resistentes a la llama, la reticulación de polímeros, la adición de retardantes a la llama y el tratamiento posterior de los aerogeles resultantes. Otra posibilidad consiste en añadir cargas que puedan aumentar simultáneamente la resistencia mecánica y térmica de estos materiales. Además, en este perÍodo histórico se presta atención al impacto medioambiental de los productos industriales, por lo que también hay un fuerte desarrollo en el mundo de los aerogeles sobre la creación de productos biobasados. Se han realizado varios estudios sobre el uso de polisacaridos como la celulosa, el almidón, el quitosano, el alginato, la carragenina o la pectina como precursores de aerogeles, con el fin de encontrar alternativas viables a las espumas basadas en el petróleo que existen en el mercado, como el pol, Els aerogels van ser descoberts per Steven Kistler el 1931, qui els va definir com "gels en què el líquid ha estat substituït per aire, amb una contracció molt moderada de la xarxa sòlida". Es tracta, doncs, de materials porosos amb una densitat molt baixa (aproximadament 0,1 g/cm3 ). A causa del seu baix pes, baixa conductivitat tèrmica i alta superfície específica, tenen un gran potencial en molts camps tecnològics com l'absorció selectiva de contaminants, la catàlisi, l'emmagatzematge d'energia o l'aïllament tèrmic, per esmentar-ne alguns. Els aerogels inorgànics tendeixen a ser fràgils, cosa que ha portat a la generació d'aerogels basats en polímers, que són materials que poden presentar propietats similars a les escumes. Tot i això, la incorporació de polímers als aerogels augmenta la seva inflamabilitat, cosa que pot restringir-ne l'ús en aplicacions que requereixen seguretat contra incendis, com els materials d'aïllament tèrmic en la construcció d'edificis. S'han realitzat importants esforços per millorar la resistència a al foc dels aerogels, incloent-hi l'ús de polímers intrínsecament resistents a la flama, la reticulació de polímers, l'addició de retardants a la flama i el tractament posterior dels aerogels resultants. Una altra possibilitat és afegir càrregues que puguin augmentar simultàniament la resistència mecànica i tèrmica d'aquests materials. A més, en aquest període històric es presta atenció a l'impacte mediambiental dels productes industrials, per la qual cosa també hi ha un fort desenvolupament al món dels aerogels sobre la creació de productes bio-basats. S'han dut a terme diversos estudis sobre l'ús de polisacàrids com la cel·lulosa, el midó, el quitosà, l'alginat, el carragenato o la pectina com a precursors d'aerogels, per tal de trobar alternatives viables a les escumes basades en el petroli que existeixen el mercat, com el poliestirè o les escumes de poliuretà. L'objectiu d'aquest projecte és, doncs, la creació i caracterització d'aerogel, Incoming

Aerogels are highly porous materials that contain a large amount of air inside and have a very low density (approximately 0,1 g/cm3 ). Due to their properties of low density, large specific area and low thermal conductivity, they are used in many applications such as heat insulators, particle filters, packing and catalyst supports. Inorganic aerogels tend to be brittle which has led to the generation of polymer-based aerogels with properties similar to polymeric foams. However, most of the raw materials of polymer-based aerogels are petrol-based which has stimulated a great research effort to find natural alternatives for these polymers. Polysaccharides and proteins are two families of biopolymers that have met with great success in research as natural precursors of aerogels for making viable alternatives to replace more pollutant petroleum-based materials such as expanded polystyrene or polyurethane foams, among others. Polysaccharides,such as cellulose, have been used in many applications requiring porous, nontoxic and biodegradable structures. Proteins can be either of animal origin, such as gelatine, or plant origin, such as egg white protein, soy protein or corn zein. The use of proteins as aerogel precursors is motivated by their biodegradability and biocompatibility characteristics. The use of polymers as aerogel precursors produces an increase in the flammability of the material and this is a limitation for applications requiring fire resistance. To increase the fire resistance of polymer aerogels, it is necessary to add fillers and/or flame retardants. In this project taking gelatine as bio-based polymer, different compositions will be made by mixing it with montmorillonite and tannic acid as crosslink agent with the final aim of finding a balance in properties that make them suitable for industrial applications. Therefore, the final composition must offer good mechanical, thermal and fire resistance properties at the same time. The characterisation of the, Los aerogeles son materiales muy porosos que contienen una gran cantidad de aire en su interior y tienen una densidad muy baja (aproximadamente de 0,1 g/cm3 ). Debido a sus propiedades de baja densidad, gran área específica y baja conductividad térmica, se utilizan en muchas aplicaciones como aislantes térmicos, filtros de partículas, envases y soportes para catalizadores. Los aerogeles inorgánicos tienden a ser frágiles, lo que ha llevado a la generación de aerogeles basados en polímeros con propiedades similares a las espumas poliméricas. Sin embargo, la mayoría de las materias primas de los aerogeles poliméricos están basadas en el petróleo, lo que ha estimulado un gran esfuerzo de investigación para encontrar alternativas naturales a estos polímeros. Los polisacáridos y las proteínas son dos familias de biopolímeros que han tenido un gran éxito en la investigación como precursores naturales de aerogeles para crear alternativas viables que sustituyan a materiales más contaminantes basados en el petróleo, como el poliestireno expandido o las espumas de poliuretano. Los polisacáridos, como la celulosa, se han utilizado en muchas aplicaciones que requieren estructuras porosas, no tóxicas y biodegradables. Las proteínas pueden ser de origen animal, como la gelatina, o vegetal, como la proteína de la clara de huevo, la proteína de soja y la zeína de maíz. El uso de proteínas como precursores de aerogeles está motivado por sus características de biodegradabilidad y biocompatibilidad. El uso de polímeros como precursores del aerogel produce un aumento de la inflamabilidad del material y esto es una limitación para las aplicaciones que requieren resistencia al fuego. Para aumentar la resistencia al fuego de los aerogeles poliméricos, hay que añadir cargas y/o retardantes de llama. En este proyecto, tomando la gelatina como polímero de base biológica, se realizarán diferentes composiciones mezclándola con montmorillonita y ácido tánico como agente reticulante, con el obje, Els aerogels són materials molt porosos que contenen una gran quantitat d'aire al seu interior i tenen una densitat molt baixa (aproximadament 0,1 g/cm3 ). A causa de les seves baixa densitat, gran àrea específica i baixa conductivitat tèrmica, s'utilitzen en moltes aplicacions com aïllants tèrmics, filtres de partícules, envasos i suports per a catalitzadors. Els aerogels inorgànics tendeixen a ser fràgils, cosa que ha portat a la generació d'aerogels basats en polímers amb propietats similars a les escumes polimèriques. No obstant això, la majoria dels polimèrs provenen del petroli, fet que ha estimulat un gran esforç de recerca per trobar alternatives naturals. Els polisacàrids i les proteïnes són dues famílies de biopolímers que han tingut un gran èxit en la investigació com a precursors naturals d'aerogels per crear alternatives viables que substitueixin materials més contaminants basats en el petroli, com ara el poliestirè expandit o les escumes de poliuretà. Els polisacàrids, com la cel·lulosa, s'han fet servir en moltes aplicacions que requereixen estructures poroses, no tòxiques i biodegradables. Les proteïnes poden ser d'origen animal, com la gelatina, o vegetal, com la proteïna de la clara d'ou, la proteïna de soja i la zeïna de blat de moro. L'ús de proteïnes com a precursors d'aerogels està motivat per les característiques de biodegradabilitat i biocompatibilitat. L'ús de polímers com a precursors de l'aerogel produeix un augment de la inflamabilitat del material i això és una limitació per a les aplicacions que requereixen resistència al foc. Per augmentar la resistència al foc dels aerogels polimèrics, cal afegir càrregues i/o retardants de flama. En aquest projecte, prenent la gelatina com a polímer de base biològica, es realitzaran diferents composicions barrejant-la amb montmorillonita i àcid tànnic com a agent reticulant, amb l'objectiu final de trobar un equilibri en les propietats que les faci aptes per a aplicacions industrials. Per tant, la co, Incoming

With the commitment to reducing environmental impact, bio-based and biodegradable aerogels may be one approach when looking for greener solutions with similar attributes to current foam-like materials. This study aimed to enhance the mechanical, thermal, and flame-retardant behavior of poly(vinyl alcohol) (PVA) aerogels by adding sodium alginate (SA) and tannic acid (TA). Aerogels were obtained by freeze-drying and post-ion crosslinking through calcium chloride (CaCl2) and boric acid (H3BO3) solutions. The incorporation of TA and SA enhanced the PVA aerogel’s mechanical properties, as shown by their high compressive specific moduli, reaching up to a six-fold increase after crosslinking and drying. The PVA/TA/SA aerogels presented a thermal conductivity of 0.043 to 0.046 W/m·K, while crosslinked ones showed higher values (0.049 to 0.060 W/m·K). Under TGA pyrolytic conditions, char layer formation reduced the thermal degradation rate of samples. After crosslinking, a seven-fold decrease in the thermal degradation rate was observed, confirming the high thermal stability of the formed foams. Regarding flammability, aerogels were tested through cone calorimetry. PVA/TA/SA aerogels showed a significant drop in the main parameters, such as the heat release rate (HRR) and the fire growth (FIGRA). The ion crosslinking resulted in a further reduction, confirming the improvement in the fire resistance of the modified compositions, Peer Reviewed, Postprint (published version)

In certain polymer blends, a properly oriented microfibrillar morphology of the dispersed phase during the processing stage can generate a reinforcing effect by increasing the fracture toughness, especially in the crack propagation stage. These types of materials are called “in situ” microfibrillated composites (MFCs). Its obtention is conditioned by the rheological properties of the blend and the parameters of the forming process. In this context, additive manufacturing is of interest, specially fused filament fabrication (FFF) by pellets supply instead of extruded filaments. In this work, the study of the feasibility of manufacturing MFCs is proposed by inducing the microfibrillation of a BioPA in the PLA/BioPA “ecoblends”. The optimal processing conditions of the FFF process for the generation of MFCs are evaluated, as well as the uniaxial tensile behavior and the fracture behavior of the manufactured SENB test specimens, employing instrumented impact technique. The evidence obtained shows that the use of a rheologically modified PLA matrix by reactive extrusion (PLAREX) promotes the obtention of MFCs with a better balance of mechanical properties in terms of elastic modulus (E) and ductility and an improvement in apparent toughness and resistance to crack propagation of the fabricated part., Peer Reviewed, Postprint (author's final draft)

Aerogels are ultra-light, highly porous materials derived from gels in which the solvent has been replaced by gas. Aerogels based on renewable and biodegradable materials are gained attention as environmentally friendly alternatives to conventional foam [1]. This study focuses on the mechanical, thermal, and combustion behavior of a polyvinyl alcohol (PVA), sodium alginate (SA) and tannic acid (TA) aerogel obtained by freeze-drying and ion crosslinking (Ca2+ and B - ). Aerogels containing 5g of PVA, 3g of TA, and 2g of SA exhibit the highest compressive resistance, which was increased by 30% after crosslinking (87.4 MPa/gcm -3 ). In comparison to pure PVA, the addition of TA and SA to the blends decreased its thermal degradation rate. The crosslinking further contributed to an 81% of reduction of the degradation rate (0.16 %/ºC) making samples high thermally stable. Regarding flammability samples burnt after being exposed to radiation due to the presence of the highly combustible PVA. However, the heat release rate (HRR) and fire growth (FIGRA) parameters decreased by 67% and 50% respectively when TA and SA was added to pure PVA aerogel. After crosslinking, an additional decrement of 35% in HRR and 54% in FIGRA respectively was obtained (76 kW/m2 and 1.96 kW/m2 s), which corresponds to a very low flame intensity. These results are down below of previous values reported by Wu et al.[2], who worked on PVA/SA crosslinking aerogels filled with inorganic montmorillonite. Hence, the cross-linked aerogels presented here can be considered a very promising sustainable alternative to conventional fossil-derived foams.

Els aerogels són materials molt porosos que contenen una gran quantitat d'aire al seu interior i tenen una densitat molt baixa (0,1 g/cm3). A causa del seu baix pes, baixa conductivitat tèrmica i biodegradabilitat, els derivats de polímers naturals tenen un gran potencial en el camp de l'aïllament tèrmic. Tanmateix, el seu baix rendiment mecànic i la seva facilitat de combustió han limitat fins ara el seu desenvolupament. Avui en dia, és important tenir en compte l'impacte ecològic dels objectes que fabriquem. La contaminació, l'escalfament global i l'impacte del carboni són limitacions que s'han de tenir en compte en l'enginyeria del segle XXI. Per tant, la pregunta que ens hem de fer és si és possible, amb els mitjans al nostre abast, fer alternatives naturals (aerogels) que puguin substituir els materials derivats del petroli més contaminants com el poliestirè expandit o les escumes de poliuretà, entre d'altres. Aquest projecte s'emmarca en aquesta perspectiva i estudia la caracterització i fabricació d'aerogels biosourceds. Aquests aerogels estan formats per alcohol polivinílic, alginat i àcid tànic. L'objectiu d'aquest projecte és trobar una composició d'aerogel que ofereixi simultàniament bones propietats mecàniques de degradació tèrmica i resistència al foc. La primera part d'aquest informe consisteix en una revisió de la literatura i un estat de l'art. La segona part d'aquest projecte descriu els materials utilitzats i els protocols de fabricació de l'aerogel. Finalment, a la darrera part es presenten els diferents resultats obtinguts després de les diferents proves realitzades -compressió uniaxial, proves termogravimètriques, proves de foc, etc.- i els resultats de les proves realitzades als aerogels., Los aerogeles son materiales muy porosos que contienen una gran cantidad de aire en su interior y que poseen una muy baja densidad (aprox. 0,1 g/cm3). Debido a su bajo peso, baja conductividad térmica y biodegradabilidad, los derivados de polímeros naturales poseen un gran potencial en el ámbito del aislamiento térmico. Sin embargo, sus bajas prestaciones mecánicas y fácil combustión han limitado hasta el momento su desarrollo. Hoy en día, es importante tener en cuenta el impacto ecológico de los objetos que fabricamos. La contaminación, el calentamiento global y el impacto del carbono son condicionantes que hay que tener en cuenta en la ingeniería del siglo XXI. Por tanto, la pregunta que debemos formularnos es si es posible, con los medios de que disponemos, conseguir alternativas naturales (aerogeles) que puedan sustituir a materiales más contaminantes derivados del petróleo como las espumas de poliestireno expandido o poliuretano entre otros muchos. Este proyecto se inscribe en esta perspectiva y estudia la caracterización y fabricación de aerogeles biobasados. Estos aerogeles están compuestos por alcohol polivinílico, alginato y ácido tánico. El objetivo de este proyecto es encontrar una composición de aerogeles que permita obtener simultáneamente buenas propiedades mecánicas de degradación térmica y resistencia al fuego. La primera parte de este informe consiste en una revisión bibliográfica y un estado del arte. La segunda parte de este proyecto describe los materiales utilizados, así como los protocolos de fabricación del aerogel. Finalmente, la última parte presenta los diferentes resultados obtenidos tras los diferentes ensayos realizados - compresión uniaxial, ensayos termogravimétricos, ensayos de fuego etc., Aerogels are very porous materials that contain a large amount of air inside and have a very low density (aprox. 0,1 g/cm3). Due to their low weight, low thermal conductivity and biodegradability, natural polymer derivatives have great potential in the field of thermal insulation. However, their poor mechanical performance and ease of combustion have so far limited their development. Today, it is important to take into account the ecological impact of the objects we manufacture. Pollution, global warming and carbon impact are constraints that must be taken into account in 21st century engineering. Therefore, the question we must ask ourselves is whether it is possible, with the means at our disposal, to make natural alternatives (aerogels) that can replace more polluting petroleum-based materials such as expanded polystyrene or polyurethane foams, among others. This project is part of this perspective and studies the characterisation and manufacture of biosourced aerogels. These aerogels are composed of polyvinyl alcohol, alginate and tannic acid. The objective of this project is to find an aerogel composition that simultaneously offers good mechanical properties of thermal degradation and fire resistance. The first part of this report consists of a literature review and a state of the art. The second part of this project describes the materials used and the aerogel manufacturing protocols. Finally, the last part presents the different results obtained after the various tests carried out - uniaxial compression, thermogravimetric tests, fire tests, etc. - and the results of the tests carried out on the aerogels., Incoming

Aquest projecte se centra en l’àmbit dels gats abandonats que viuen als carrers, i porta a terme el procés de disseny d’un refugi autososuficient i modular per a millorar la seva qualitat de vida. El lloc d’instal·lació d’aquest refugi es concreta a Catalunya, a la ciutat de Terrassa, a la qual hi ha colònies de gats de carrer en abundància. A més del refugi, s’elabora un pla d’acció per a la manutenció dels gats d’aquestes colònies, així com per a la seva recollida pel mètode CER (Capturar, Esterilitzar, Retornar). Per arribar a aquests dos propòsits, primerament es fa un estudi de tots els aspectes de la vida dels gats de carrer, per tal d’aconseguir que totes les seves necessitats quedin cobertes per aquest disseny. També s’estudien les actuacions d’altres organitzacions que vetllen pel benestar d’animals abandonats arreu del món, per tal d’incorporar els seus encerts i suplir les seves mancances. S’avaluen altres habitacles disponibles per a gats, amb l’objectiu de recollir les seves virtuds i incorporar-les al disseny. Amb aquestes inspiracions s’elaboren diverses propostes, de les quals una surt escollida i és desenvolupada a la fase de disseny. Quan el disseny del refugi està completament definit, es crea una marca que representi el producte, i uns valors per definir-la. Finalment, es detalla el pla d’acció de la marca, i les associacions amb les que col·laborarà per tal d’oferir la millor manutenció possible als gats de les colònies seleccionades. El disseny i el projecte resultants es creu que tindran la capacitat d’ajudar significativament a gats abandonats i als seus cuidadors en una àmplia varietat de situacions, oferint seguretat i comoditat a aquests animals necessitats., This project is focused on the subject of stray cats living on the streets and carries on with the process of designing a self-sufficient and modular shelter in order to improve their quality of life. The location in which this shelter will be installed is Catalonia, specifically in the city of Terrassa, where there is plenty of stray cat colonies. Aside from the shelter, a plan of action is developed in order to assist the cats in these colonies, as well as for their pickup in the context of a TNR (Trap-Neuter-Return) procedure. To achieve both these goals, firstly a study of all aspects of stray cats’ lives is conducted, so as to ensure that every single one of their needs will be covered with the design. The work of other organisations who fight for the well-being of street animals is also reviewed, for the sake of embracing the things that they excel at and attempting to mend their shortcomings. Other living enclosures available for cats are evaluated, with the intention of collecting their strong points and incorporating them into the design. Gathering inspiration from all these sources, several ideas are put together, from which one is chosen to later be developed in the design phase. Once the design of the shelter is completely defined, a brand which represents the product is created, together with its mission, its vision and a set of values to define it. At last, the brand’s plan of action is defined, as well as the organisations with which the project will join forces with the objective of offering as much help as possible to the cats living in the selected colonies. The resulting design and project are believed to be able to significantly help stray cats and their caregivers in a wide variety of situations, offering safety and comfort to these animals in need.