Investigaciones financiadas por la Unión Europea (OpenAire) - Europar Batasunak finantzatutako ikerketak (OpenAire)

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Development of sustainable stabilized rammed earth building materials based on by-products
(2025) Martín Antunes, Miguel Ángel; Bascoules Perlot, Céline; Seco Meneses, Andrés; Ingeniería; Ingeniaritza; Universidad Pública de Navarra / Nafarroako Unibertsitate Publikoa
En esta tesis doctoral, se desarrolló un material basado en subproductos locales para su uso como material de construcción de Tapial Estabilizado (SRE) en el sector de la construcción. Los materiales considerados como subproductos son producidos localmente dentro de la Eurorregión, específicamente en Navarra. El material desarrollado en la tesis doctoral constituye una aplicación para estos subproductos, que carecen de formas efectivas de valorización, evitando su disposición en vertederos, reduciendo los costos de gestión y ahorrando recursos naturales. Además, ayudaría al sector de la construcción de la Eurorregión a mitigar su huella ambiental. La ejecución del proceso de investigación requerido para el desarrollo de esta tesis doctoral se llevó a cabo utilizando una metodología dividida en cuatro fases. En la primera fase, se realizó una revisión bibliográfica exhaustiva sobre SRE. A través del análisis de la información recopilada, se propuso una metodología para la fabricación, curado y caracterización del material de construcción SRE. Esta metodología se aplicó en las siguientes fases de investigación que constituyen esta tesis doctoral. En la segunda fase, se identificaron y caracterizaron los subproductos locales con potencial para su uso en la construcción de SRE, con el fin de desarrollar una mezcla de subproductos naturales que pudiera reemplazar el suelo en la construcción de SRE. Se consideraron cuatro subproductos (tres diferentes subproductos mineros con diferente granulometría y un subproducto industrial, arena) como componentes de esta mezcla. Se llevó a cabo una campaña experimental para establecer las proporciones adecuadas para combinarlos en una mezcla optimizada adecuada para su uso en la construcción de tierra compactada mediante el modelo de diseño experimental Taguchi. Este método estadístico se aplicó para estudiar el efecto de diferentes distribuciones de tamaño de partículas (PSDs) en la construcción de tierra compactada, con el objetivo de maximizar la densidad en seco del material y la resistencia a compresión no confinada (UCS). En la tercera fase se decidió estabilizar la combinación en la que la PSD optimizó la densidad en seco con tres estabilizadores convencionales diferentes: cemento, cal hidratada calcárea y cal hidráulica natural. En la cuarta fase, con el fin de reducir el impacto ambiental de los estabilizadores convencionales, se estabilizó el material con PSD optimizada utilizando dos estabilizadores no convencionales diferentes. Se caracterizaron sus propiedades mecánicas y de durabilidad, siguiendo la metodología de la primera fase, y se compararon con las propiedades de SRE obtenidas con estabilizadores convencionales. Los estabilizadores no convencionales estudiados fueron un estabilizador basado en Mg (GGBS-PC8) y un cemento supersulfatado (SSC). Se realizaron dos campañas experimentales diferentes, donde se fabricaron seis combinaciones que fueron sometidas a pruebas de UCS, UCS sumergido, pruebas de durabilidad por humedecimiento y secado, SEM/EDS, TG/DTG y XRD. Las combinaciones estabilizadas con los estabilizadores no convencionales lograron mejores resultados que aquellas estabilizadas con los convencionales. Estos resultados demostraron el potencial de los estabilizadores no convencionales, los cuales, en el caso del GGBS-PC8, permitieron el desarrollo de un material de construcción 100% basado en materiales reciclados con propiedades técnicas y ambientales mejoradas.
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Enhancing user experience in immersive virtual environments: advances in multiple object selection and affective interaction
(2025) Elizondo Martínez, Sonia; Marzo Pérez, Asier; Ortiz Nicolás, Amalia; Estadística, Informática y Matemáticas; Estatistika, Informatika eta Matematika
Los Entornos Virtuales Inmersivos (EVI) se utilizan para el entretenimiento, la educación, la atención sanitaria y la colaboración remota. Los EVI permiten a los usuarios participar e interactuar con contenido digital tridimensional de manera segura, consistente y controlada. Tres aspectos relevantes para lograr interacciones adecuadas entre los usuarios y los EVI son: 1) diseñar técnicas de interacción semejantes a las acciones del mundo real; 2) integrar tanto capacidades técnicas como emocionales; y 3) realizar evaluaciones exhaustivas de la experiencia de usuario para permitir una mejora constante de las capacidades de los EVI. Esta tesis doctoral ofrece una introducción detallada a los tres aspectos mencionados anteriormente: las técnicas de interacción (con un enfoque en la selección); el campo de la Computación Afectiva y cómo puede mejorar la experiencia de usuario en los EVIs; y los métodos implícitos y explícitos para evaluar tanto necesidades técnicas como emocionales con el fin de lograr una experiencia de usuario completa. Esta tesis también destaca las actuales limitaciones en la implementación de estos aspectos en los entornos virtuales y propone una nueva técnica de selección multiobjeto para los EVIs, así como un marco de diseño para guiar el desarrollo de EVIs con capacidades emocionales.
Open Access
Novel contactless haptic technologies for creating affective tactile sensations when interacting with computer systems
(2025) Irisarri Erviti, Josu; Marzo Pérez, Asier; Estadística, Informática y Matemáticas; Estatistika, Informatika eta Matematika; Gobierno de Navarra / Nafarroako Gobernua
Esta tesis doctoral desarrolla y explora nuevas tecnologías hápticas sin contacto para generar sensaciones táctiles en los usuarios a distancia y sin obligarles a llevar dispositivos. De esta forma, se reduce el tiempo de empezar a usar el sistema y se mejora la disponibilidad a utilizar dispositivos públicos. Utilizando hápticas sin contacto, esta tesis también quiere ir más allá del tacto funcional (p.ej., notificaciones o discriminación de objetos) e intenta reproducir algunas experiencias perdidas en entornos virtuales como el tacto afectivo. Por ejemplo, los movimientos de roce en el antebrazo pueden tener un fuerte significado afectivo (caricias) pero la tecnología de ultrasonidos focalizados actual no estimula con suficiente intensidad estas áreas de piel. Sin embargo, otras tecnologías sin contacto, como la luz infrarroja o la electrostática podrían generar estas sensaciones afectivas. Los sentidos visual y auditivo han dominado los sistemas de interacción humano-ordenador, a veces desatendiendo el sentido del tacto. En este trabajo, se presentan tecnologías hápticas que pueden proporcionar sensaciones táctil a distancia. Tienen el potencial de mejorar las experiencias inmersivas en entornos virtuales, así como de facilitar una conexión más profunda entre sus usuarios. Esta tesis también explora brevemente el uso de la háptica sin contacto para experiencias multimodales, tecnologías sin contacto y computación afectiva. En primer lugar, la tesis desarrolla una técnica híbrida, un material inteligente que es una combinación de termoplástico y polvo de hierro que se puede activar a distancia mediante calor y campos magnéticos, pero el usuario sigue necesitando contacto directo con el material. Se pensó que este sistema sería la base para comparaciones. En segundo lugar, se presenta una demostración utilizando electrostática para crear piloerección en el antebrazo. Esta tecnología puede actuar a distancia y tiene el potencial de crear estímulos afectivos. En tercer lugar, se combinan el plasma eléctrico y el ultrasonido para guíar chispas eléctricas en el aire, capaz de generar estímulos fuertes y con una buena resolución espacial y temporal. Finalmente, se explican combinaciones aún inacabadas de tecnologías; como ultrasonido, electrostática, chispas eléctricas, aerosoles, luz infrarroja, cambio de humedad/temperatura, aire y láseres. Espero que este trabajo sirva para introducir otras tecnologías hápticas sin contacto distintas de los ultrasonidos, que ha sido la tecnología dominante en la última década. Tener disponibles más tecnologías hápticas sin contacto, puede motivar la incorporación de feedback táctil en algunos sistemas de interacción entre humanos-computadoras, como las experiencias interactivas públicas en exposiciones, museos o teatros.

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