DYNA

Study by infrared spectroscopy and thermogravimetry of the effect of temperature on nickel-aluminum hydrotalcites

Resumen Las hidrotalcitas tienen un alto impacto en el desarrollo de nuevos materiales y en avances tecnológicos en áreas como catálisis y química ambiental. Un aspecto de vital importancia es la temperatura del colapso de la estructura HTLc, ya que de esta dependen las propiedades de los sólidos obtenidos. En este trabajo se estudió el comportamiento térmico de hidrotalcitas de níquel-aluminio y se determinó la Ea asociada al colapso y formación de NiO. Se observó que la mayor interacción entre iones carbonato y grupos OH ocurre a 250 °C, temperatura en la cual desaparece la estructura HTLc. El sólido N0,75A0,25 requirió menos energía para que ocurriese el colapso, debido a la mayor distancia entre las láminas. El material N0,66A0,33 necesito más energía para que ocurriese la formación del óxido de níquel, lo que se debe a que el mayor contenido de Al3+, desfavorece el crecimiento de las partículas iniciales de NiO.

Abstract The synthesis and use of materials as hydrotalcites have a high impact on development of new materials and technological advances, applied in areas such as catalysis and environmental chemistry. An aspect of vital importance is the temperature of collapse of the HTLc structure, because from this fact depend the properties of solids obtained. In this work was studied the thermal behavior of nickel-aluminum hydrotalcite, and determined the Ea associated with the collapse and formation of NiO. It was observed that the greater interaction among carbonate ions and OH groups occurs at 250 °C, temperature at which the collapse of the HTLc structure occurs. The solid N0,75A0,25 requires less energy to collapse, which is due to the greater distances between the positive sheets. The solid N0,66A0,33 need more energy for the formation of NiO, which is due to higher content of Al3+, disfavoring the growth of the initial particles of NiO.

Parallel kinematics machine tools: Research, development and future trends

Resumen Desde su presentación a la sociedad a mediados de los 90’s, las Máquinas Herramientas de Cinemática Paralela (MHCP), han suscitado grandes expectativas por el papel que pueden jugar en la industria. Han pasado más de veinte años desde esa fecha (1994) y pese a que estas arquitecturas han entregado prestaciones nunca antes vistas en términos de capacidad dinámica, precisión y rigidez, su impacto en el mercado, no ha sido el esperado. ¿Qué pudo haber fallado? ¿Hace falta más desarrollo? ¿Es cuestión de mercado?. Este artículo, intenta resolver estos interrogantes, partiendo de los inicios de la cinemática paralela, sus fortalezas y debilidades, analiza su situación actual y prevé sus desarrollos futuros haciendo especial énfasis en las fresadoras de 3 ejes.

Abstract Since its introduction in the middle 90s, parallel kinematics machine tools (PKMT) created high expectations through their possible roles in industry. More than twenty years have gone since then (1994), and even though these kinematic structures have provided excellent performance regarding dynamic capacity, stability, precision, and rigidity, its impact on the market hasn´t been the expected one. What could have gone wrong? ¿More research is required? ¿Is it a market concern?. This article, explores these questions, based on the beginnings of parallel kinematics, its strengths and weaknesses, it analyzes its current situation and forecasts future developments, making a particular focus on three axis milling machines.

Heterogeneous networks of neurons that recognize signatures neural

Resumen Resultados experimentales muestran que células de diferentes sistemas neuronales vivos pueden identificar de forma inequívoca sus señales de salida mediante firmas neuronales específicas. El significado funcional de estas firmas aún no está claro, la existencia de mecanismos celulares para identificar el origen de señales individuales y contextualizar la llegada de un mensaje, puede ser una poderosa estrategia de procesamiento de información para el sistema nervioso. Recientemente construimos diferentes modelos para estudiar la capacidad de una red neuronal para codificar y procesar información basada en la emisión y reconocimiento de firmas específicas, en donde las neuronas son capaces de reconocer y emitir la misma firma, con la misma probabilidad. En este artículo, analizamos las características que pueden influir en la capacidad de procesamiento cuando variamos la probabilidad de reconocimiento que tiene cada neurona para distintas firmas en redes heterogéneas. Las simulaciones muestran el incremento de las propiedades dinámicas de la red.

Abstract Experimental results demonstrate that cells of different living neural system they can identify univocally their output signals through specific neural signatures. The functional meaning of these signatures is still unclear, the existence of cellular mechanisms to identify the source of individual signals and contextualize incoming messages can be a powerful information processing strategy for the nervous system. We recently built different models to study the ability of a neural network to encode and process information based on the emission and recognition of specific signature with homogeneous populations where the neurons in the network will be able to recognize and emit the same firms with the same probability. In this paper, we further analyze the features that can influence on the information processing ability when we vary the probability of recognition that each neuron has for different signatures in networks heterogeneous. Simulations show the increases the dynamic properties of the network.

Expression of recombinant Cry 1Ac protein in potato plant cell suspension culture: Establishment of culture and optimization of biomass and protein production by nitrogen supply

Resumen Los cultivos in vitro de células vegetales en suspensión se han propuesto como plataformas alternativas de expresión de proteínas recombinantes con aplicación terapéutica por las ventajas que ofrecen sobre los sistemas tradicionales de expresión en células bacterianas y de mamíferos. En este trabajo se determinó un protocolo para el establecimiento de suspensiones de papa (S. tuberosum) genéticamente modificadas con el gen de la proteína Cry 1Ac y se caracterizaron las cinéticas de producción de la biomasa y la proteína recombinante. Los entrenudos y el medio MS suplementado con 2.0 mg L-1 de 2,4-D, mostraron los mejores porcentajes de formación de callo. La tasa máxima de crecimiento específico calculada para las suspensiones fue 0.12 d-1, con una concentración máxima de biomasa de 1.41 g L-1 al final de la fase exponencial, la cual logró aumentarse hasta 3.94 g L-1 duplicando la concentración de NO3- y NH4+ en el medio de cultivo.

Abstract Plant cell suspension cultures have been proposed as alternative platforms for the expression of recombinant proteins with therapeutic application because of its potential advantages over traditional bacterial and mammalian cells-based platforms. In this work, a protocol for the establishment of potato suspensions (S. tuberosum) genetically modified with Cry 1Ac gene was obtained and the kinetics of biomass and recombinant protein production were characterized. Internodal explants and MS medium supplemented with 2.0 mg L-1 of 2,4- D showed the best response in terms of callus formation. The maximum specific growth rate for suspensions was 0.12 d-1, with a maximum biomass concentration of 1,41 g L-1 at the end of exponential phase. This biomass concentration was improved to 3.94 g L-1 by doubling the concentration of NO3- and NH4+ in the culture medium.

Detection of open-pit mining zones by implementing spectral indices and image fusion techniques

Abstract This article aims to present the results of the application of different proposed spectral indices and image fusion techniques for the detection of open-pit mining zones, located to the north-east of Antioquia, Colombia; having as reference mining and no mining zones samples obtained from visual characterization of pictorial-morphological properties of the open-pit mining zones in the study area. This research used high resolution (UltraCam-D y RapidEye) and medium resolution (Landsat 8 LDCM) imagery, where the latter was defined as the main input for the application of the spectral indices and image fusion techniques. The development of the proposed methodological design and the statistical analysis of the images, presented the Brovey transformed image fusion technique -on its band 2- as the one with the highest discriminant potential for open-pit mining zone; the classification of the results were determined between the thresholds of pixel values from 0.3225 -defined as the discriminant breakpoint- to the maximum value of the mining group samples, corresponding to 0.5237.

Resumen Se presentan los resultados de la aplicación de diferentes índices espectrales y técnicas de fusión de imágenes de sensores remotos propuestos para la detección de zonas mineras a cielo abierto, localizadas en el sector nor-oriental del departamento de Antioquia, Colombia, tomando como referencia muestras de minería y no minería, identificadas a partir de la caracterización visual de propiedades pictoricomorfológicas de zonas mineras a cielo abierto en el área de estudio, utilizando imágenes de alta resolución (UltraCam-D y Rapid Eye) y mediana resolución (Landsat 8 LDCM), estas últimas fueron definidas como el insumo principal para la aplicación de los índices espectrales y técnicas de fusión de imágenes. El desarrollo del diseño metodológico propuesto y el análisis estadístico de las imágenes, evidenciaron que la técnica de fusión de imágenes, transformada de Brovey -en su banda 2- presenta mayor potencial discriminante para la identificación de zonas mineras a cielo abierto; la clasificación de los resultados se determinó entre el rango de valores de pixel de 0.3225 -constituido como el punto de corte discriminante- hasta el valor máximo de las muestras del grupo de minería, correspondiente a 0.5237.

Environmental management, sustainability and competitiveness in mining. Contextualization of situation, and challenges of the approach through the life-cycle assessment

Resumen La minería es una actividad económica que se desarrolla en gran parte del territorio colombiano, con un área total concedida para exploración y explotación de recurso minero de 4´485.910 ha. Las principales actividades mineras desarrolladas en Colombia son la explotación de oro (2´365.500 ha) y carbón (1´234.220 ha) [1], generando según datos del Ministerio de Minas más de 227.000 empleos [2]. La industria minera se ha preocupado por incluir elementos de “sostenibilidad” en sus operaciones, vistos estos, como los aportes que la industria pueda hacer al Desarrollo Sostenible. El objetivo de este artículo es Analizar cómo se involucra el concepto de sostenibilidad en las operaciones mineras, y como a través del ACV como herramienta de la gestión ambiental, es posible obtener un método simplificado y con enfoque científico para demostrar el avance en este tema.

Abstract Mining is an economic activity that takes place in much of the Colombian territory. The total area granted for exploration and exploitation of mineral resources is 4'485.910 ha. The main mining activities in Colombia they are gold (1'743.721 ha) and coal (1'204.238 ha) [1], generating over 227,000 jobs, according to the Ministry of Mining [2]. The mining industry has been concerned with including elements of "sustainability" in its operations, seen these, as the contributions that the industry can make to Sustainable Development. The objective of this article is to analyze how the concept of sustainability in mining operations is involved, and how through the LCA as a tool of environmental management, it is possible to obtain a simplified and scientific approach to demonstrate progress in this area.

Orden management for oncology drugs using stochastic programming

Resumen Este artículo presenta un modelo de programación estocástica que busca resolver los problemas de incertidumbre asociados a la gestión de inventarios y que se encuentran presentes en la cadena de suministros de medicamentos oncológicos. Como técnica de solución se usa la programación estocástica de dos etapas propuesta por Dantzig (Dantzig, 1955) y que es de fácil implementación a través del software General Algebraic Modeling System (GAMS). La aplicación del modelo se lleva a cabo considerando tres medicamentos de alta rotación y costo como son: Sandostatina, Exjade y Tasigna, usados para los tratamientos tales como leucemia, tumores endocrinos e insuficiencia renal.

Abstract This paper presents a stochastic programming model that seeks to solve the problems of uncertainty associated with inventory management present in the supply chain develops cancer drugs. As a solution technique the two-stage stochastic programming given by Dantzig (Dantzig, 1955) is used. The resulting model is solved with the "General Algebraic Modeling System" (GAMS) software. The application of the model is carried out considering three drugs high turnover and cost as: Sandostatin, Exjade and Tasigna, which are used for treatments such as leukemia, endocrine tumors and renal failure.

Application of artificial neural networks in modeling deforestation associated with new road infrastructure projects

Abstract Tropical deforestation is an ongoing process mainly caused by the construction of new roads, which, without proper environmental planning, contribute to biodiversity loss. Given that the artificial neural networks (ANNs) have the ability to capture nonlinear relationships, they were used to predict deforestation associated with new roads, such as the “Variante Porce” road and the “El Bagre-San Jacinto del Cauca” road in the department of Antioquia. ANN Training was carried out online using the back-propagation algorithm, part of the R software. The predictive capacity was evaluated using the area under the receiver operator characteristic curve (AUC). Also, a network that showed the best predictive capacity for the deforestation surface was generated for the baseline scenario and the simulated scenario incorporating the new roads. The comparison of scenarios suggested that new roads would increase the probability of deforestation for approximately 103.729 ha of forest.

Resumen La deforestación tropical es un proceso continuo causado principalmente por la construcción de nuevas vías, las cuales sin una planificación ambiental adecuada contribuyen a la pérdida de biodiversidad. Dado que las redes neuronales artificiales (RNAs) tienen la capacidad de capturar relaciones no lineales, se utilizaron para predecir la deforestación asociada a nuevas vías, como la Variante Porce y la vía El Bagre-San Jacinto del Cauca, en el departamento de Antioquia. El entrenamiento de las RNAs se realizó en modo on line con el algoritmo de retropropagación, en el software R. La capacidad de predicción se evaluó con el área bajo la curva ROC (AUC) y con la red que presentó mejor capacidad predictiva se generó la superficie de deforestación para el escenario base y el escenario simulado incorporando las nuevas vías. La comparación de escenarios indica que las nuevas vías incrementarían la probabilidad de deforestación de aproximadamente 103.729 ha de bosque.

New methodology to diagnose reliability of a single distribution circuit in Colombia

Abstract A reliable electric power supply is of ever increasing importance in the Colombian electricity market. As such, the Energy and Gas Regulation Commission, (CREG for its acronym in Spanish), has contracted technical studies to be undertaken in order to assess reliability for Colombian electric utilities. This paper focuses on a new methodology to diagnose the reliability of a single distribution circuit that is to be used in Colombian electric utilities. The proposed methodology includes calculating known reliability indexes (SAIFI, SAIDI, CAIDI, etc.) as well as new reliability indexes in order to determine the incidence of causes of failure. This paper explains some of the required files´ characteristics (input and output files) in order to execute two applications associated with the previously mentioned methodology. These two applications were developed using Microsoft Excel for the Strategic Energy Business Unit at EMCALI EICE ESP, located on Santiago de Cali, Valle del Cauca, Colombia, South America. This article describes some features of these applications. The first case study presented, about the first application, is calculated based on this methodology, and results obtained are compared with those obtained using ETAP software. Finally, the second case study, regarding the second application, is calculated based on this methodology and results obtained are shown in this document.

Resumen El suministro confiable de energía eléctrica es cada vez más importante en el mercado eléctrico colombiano. De esta manera, la Comisión de Regulación de Energía y Gas, (CREG por su sigla en español), ha contratado estudios técnicos a ser llevados a cabo a fin de evaluar la confiabilidad de las empresas del sector eléctrico colombiano. Este trabajo se enfoca en una nueva metodología para diagnosticar la confiabilidad de un circuito individual de distribución a ser utilizado en las empresas del sector eléctrico colombiano. La metodología propuesta incluye el cálculo de índices de confiabilidad conocidos (SAIFI, SAIDI, CAIDI, etc.), así como nuevos índices de confiabilidad con el fin de determinar la incidencia de las causas de falla. Este documento explica algunas características de los archivos requeridos (archivos de entrada y salida) con el fin de ejecutar dos aplicaciones asociadas con la metodología mencionada anteriormente. Estas dos aplicaciones fueron desarrolladas utilizando Microsoft Excel para la Unidad Estratégica de Negocio de Energía de EMCALI EICE ESP, localizada en Santiago de Cali, Valle del Cauca, Colombia, Sudamérica. Este artículo describe algunas características de estas aplicaciones. El primer caso de estudio presentado, sobre la primera aplicación, se calcula sobre la base de esta metodología y los resultados obtenidos se comparan con aquellos obtenidos utilizando el software ETAP. Por último, el segundo caso de estudio, con respecto a la segunda aplicación, se calcula sobre la base de esta metodología y los resultados obtenidos se muestran en este documento.

Preparation of carrageenan biofilms mixed with silver nanoparticles by biological synthesis method

Resumen El mejoramiento de las propiedades antimicrobianas en nanopartículas de plata (AgNPs) depende del revestimiento, tamaño y forma, por tanto en la síntesis y producción de estas se hace necesario implementar técnicas que permitan mejorar sus características morfológicas y fisicoquímicas. En esta investigación se sintetizaron AgNPs mediante el hongo ligninolítico anamorfo R1 de Bjerkandera sp, para este caso los pellets (hongo) se pusieron en contacto con la solución 1 mM de nitrato de plata (AgNO3) y se incubaron durante 144 h. Posteriormente, con las AgNPs se prepararon películas de carragenina kappa. Se encontró mediante el análisis de microscopia de barrido (SEM) que las AgNPs no modificaron la estructura del biopolímero (carragenina), formando aglomerados en un rango de 70-300 nm. Estas biopelículas exhibieron fuerte actividad antimicrobiana frente a la bacteria Escherichia coli (E.coli) mostrando que este método de reducción biológica es un proceso innovador para la obtención de biomateriales.

Abstract Improving the antimicrobial properties of silver nanoparticles (AgNPs) depends on the coating, size and shape; therefore, it is necessary to implement techniques to increase the morphological and physicochemical characteristics in their synthesis and production. In this research, AgNPs were synthesized by the ligninolytic fungi anamorph R1 of Bjerkandera sp; the fungi’s pellets were mixed with 1 mM solution of silver nitrate (AgNO3) and were incubated for 144 h. Subsequently, kappa carrageenan biofilms mixed with AgNPs were prepared. Scanning electron microscopy (SEM) showed that AgNPs did not modify the structure of the biopolymer (carrageenan), forming agglomerates in a range of 70-300 nm. These biofilms had strong antimicrobial properties against Escherichia coli (E.coli), for that reason, this biological synthesis method is an innovative process for obtaining biomaterials.

Theoretical and experimental study of the electronic, crystalline, morphologic, compositional, magnetic and dielectric properties of the Sr₂DyNbO₆ material

Abstract We report experimental and theoretical results of crystal structure, morphology, magnetic and electric features, and electronic structure for the Sr2DyNbO6 ceramic compound. Samples were produced by the solid-state reaction recipe. X-ray diffraction experiments show that the material crystallizes in a monoclinic structure, P21/n space group. SEM images exhibit a granular submicrometric surface. Temperature curves of magnetic susceptibility reveal a paramagnetic response. Curie law fitting permitted to obtain a magnetic moment 10.28 (B . Polarization as a function of electric fields shows a hysteretic feature with 264.28 relative dielectric constant at 300 K. DFT calculations of electronic structure suggest the semiconductor character of this material, energy gap 3.21 eV for the spin-up polarization and 0.26 eV for spin-down. The calculated effective magnetic moment was 10.0 (B , which is strongly in accordance with the measured value. The theoretical cell parameters obtained from the Murnaghan state-equation are 98.5% in agreement with the experimental result.

Resumen Se reportan resultados experimentales y teóricos de estructura cristalina, morfología, carácter magnético y eléctrico, y estructura electrónica para el material cerámico Sr2DyNbO6. Las muestras fueron producidas mediante reacción sólida. Resultados de difracción de rayos X muestran que el material cristaliza en una estructura monoclínica, grupo espacial P21/n . Imágenes de MEB muestran superficies granulares submicrométricas. La susceptibilidad en función de la temperatura revela una respuesta paramagnética con momento magnético 10.28 (B . La histéresis de polarización en función del campo eléctrico a 300K permitió obtener una constante dieléctrica de 264.28. Cálculos de estructura electrónica por DFT sugieren que el material es semiconductor con brecha de energía 3.21 eV para la orientación espín arriba y 0.26 eV para espín abajo. El momento magnético calculado es 10.0 (B , muy próximo del valor medido. Los parámetros de red obtenidos mediante la ecuación de Murnaghan están de acuerdo con los resultados experimentales en un 98.5%.

Multitemporal analysis of the vegetation cover in the area of influence of the mines located in the high part of Maltería in Manizales, Colombia

Resumen Uno de los métodos utilizados para analizar impactos ambientales ocurridos a través del tiempo, es conocer la evolución de los ecosistemas mediante Sistemas de Información Geográfica-SIG; así que en este artículo, se presenta un análisis multitemporal de una zona con influencia de dos sistemas productivos principalmente: la ganadería y la minería y sobre la cual se presentan impactos ambientales significativos. La metodología partió de la utilización y digitalización de fotografías aéreas de los años 1998 y 2010 y una imagen tomada de Google Earth del año 2015 debidamente georreferenciada, se trabajó con una escala 1:25000; así mismo, se utilizó el programa ArcGIS para el procesamiento de la información. En el análisis se estableció como han sido las variaciones en las coberturas vegetales en el tiempo, la influencia de los sistemas productivos sobre las áreas boscosas, las áreas que han tenido procesos de recuperación y otras que con el tiempo han ido desapareciendo.

Abstract One of the methods used to analyze environmental impacts occurred over time, is to know the evolution of ecosystems using Geographic Information Systems-GIS; so in this article, it is presented a multitemporal analysis of an area with influence of two production systems mainly: livestock and mining, and on which there are significant environmental impacts. The methodology was based on the use and digitalization of aerial photographs of the years 1998 and 2010 and an image taken of Google Earth of the year 2015 properly georeferenced, was worked with a scale 1: 25000; Also, the ArcGIS program was used for information processing. The analysis established the variations in plant cover over time, the influence of productive systems on forested areas, areas that have had recovery processes and others that have disappeared over time.

Performance analysis of 2R optical regeneration by cross gain compression using multiple quantum well semiconductor optical amplifiers

Abstract This paper presents the performance analysis of a system configuration for 2R optical regeneration (re-amplification and re-shaping), which is based on Cross-Gain Compression (XGC) and Cross-Gain Modulation (XGM), which is configured on a Multiple Quantum Well Semiconductor Optical Amplifier (MQW-SOA). A logarithmic model of the SOA was developed and configured into an event discrete simulator. Simulation results show that XGC can satisfactorily achieve 2R Optical Regeneration, but they also show deficiencies when used in a multistage node configuration due to the existence of different amplification levels in the bits of the processed streams.

Resumen Este artículo presenta el análisis de prestaciones de una configuración para la regeneración óptica 2R (re-amplificación y re-formado de onda) mediante Compresión de Ganancia Cruzada (XGC) y Modulación de Ganancia Cruzada (XGM) sobre un Amplificador Óptico de Semiconductor de Múltiples Pozos Cuánticos (MQW-SOA). Se desarrolló un modelo logarítmico y se configuró en un simulador de eventos discretos. Los resultados de simulación muestran que con XGC se puede lograr satisfactoriamente la regeneración óptica 2R pero también muestra deficiencias cuando se usa en nodos en cascada debido a la existencia de diferentes niveles de amplificación en los bits procesados.

Use of constitutive equations by Hardening Soil Model for the characterization of the Blue Guadalquivir Marls from pressuremeter tests

Resumen Los ensayos presiométricos ejecutados en sondeos han demostrado ser una herramienta eficaz en los estudios geotécnicos destinados a obras de infraestructura civil. Un aprovechamiento intenso del mismo, consiste en la comparación de sus resultados con los obtenidos de un modelo matemático gobernado por una ecuación constitutiva representativa del terreno. En ese artículo se presenta un modelo numérico, de anillos concéntricos, regidos por la ecuación constitutiva del Hardening Soil Model que pretende ser un marco de referencia para la interpretación del ensayo. El modelo analiza variables como son: los modos de respuesta, el estado inicial, el régimen de drenaje, y las ecuaciones constitutivas, pudiendo ser aplicado a cualquier formación geológica de la que se disponga de un número representativo de ensayos.

Abstract The pressuremeter test performed in boreholes has proven itself to be as a useful tool in geotechnical studies. A use of it is the comparison of its results with those obtained from a mathematical model ruled by a soil representative constitutive equation constitutes one of its main applications. In this paper a numerical model of concentric rings, governed by the constitutive equation of the Hardening Soil Model, is has been shown. This model could be a framework for the interpretation of this test. The model analyzes some variables such as: the type of response, the initial state, the drainage regime and the constitutive equations, so it can be applied to any geological formation that has a representative number of tests.

Improvements in the processing of agricultural commodities: The case of cocoa liquor

Abstract The solidification of the cocoa liquor is one of the most important steps for processing cocoa cultivars. This process is typically characterized as a continuous process, which may become a barrier for the randomization of the applied data treatments. This article aims at optimizing the factors that influence the processing of cocoa cultivars during solidification of liquor. Based on this, it was proposed, as a design of experiment (DOE), a three level factorial plan (23) with three repeated measurements. Treatments were organized in random blocks with divided-cells (split-plot). The experiment presents the best combinations between the factors ‘pump flow’ and ‘conveyor speed’ for each kind of cocoa liquor. The application of this kind of design of experiments in other cases may contribute to optimizing processes with long set up times, such as the ones existent in the food processing industry.

Resumen La solidificación del licor es uno de los pasos más importantes para el procesamiento de los cultivares de cacao. Este proceso se caracteriza como un proceso continuo, que puede convertirse en un obstáculo para la aleatorización de los tratamientos. Este artículo tiene como objetivo la optimización de los factores que influyen en el procesamiento de los cultivares de cacao durante la solidificación del licor. Para eso, se propuso un diseño experimental factorial (DOE) de tres niveles (23) con tres repeticiones. Los tratamientos se organizan en bloques aleatorizados en células divididas (split-plot). El experimento demuestra las mejores combinaciones entre los factores de “flujo de la bomba” y “velocidad de lo transportador” para cada tipo de licor de cacao. La aplicación de este tipo de diseño de experimentos en otros casos puede contribuir a la optimización de procesos con tiempos de set up largos, como los existentes en la industria de alimentos.

Comparison of the fire resistance of two structural wall systems in Light Steel Framing

Abstract The technological development of civil construction sector has led to the exploration of industrialized building systems. One of this system is the structural Light Steel Framing (LSF), which consists in cold formed steel frames juxtaposed with drywall enclosure of different materials, such as cement boards, wood boards and plasterboards. Despite of the advantages of this system, there is still a concern about their fire safety. Therefore, this paper aimed to verify the fire resistance of LSF systems with two types of plasterboard, one composed of standard plasterboard (common) and the other one by fire-resistant plasterboards. The samples were tested according to the [1]. It was evaluated integrity, thermal insulation and structural stability of each solution. The results presented the system with fire-resistant plasterboards more secure when compared to the standard plasterboard (common). In both cases, the sample’s failure occurred due to the loss of integrity in the panels' joints.

Resumen El desarrollo de la construcción civil ha llevado a sistemas de construcción industrializados. Uno de estos es el Light Steel Framing (LSF), marcos de acero conformados en frío yuxtapuestos con cerramiento de paneles de tableros de cemento, madera o placas de yeso. Todavía hay una preocupación acerca de su seguridad contra incendios. Este estudio objetivó verificar la resistencia al fuego de los sistemas de LSF con dos tipos de placas de yeso, uno compuesto por placas estándar y el otro con yeso resistentes al fuego. Las muestras fueron analizadas a través de la curva de fuego [1]. Durante las pruebas, se evaluó la integridad, aislamiento térmico y estabilidad estructural de cada solución. Los resultados presentaron el sistema con placas de yeso resistentes al fuego más seguro que la placa de yeso estándar. En ambos casos, el fracaso fue debido a la pérdida de integridad de las articulaciones de los paneles.

Operations research as a decision-making tool in the health sector: A state of the art

Abstract The contributions of Operations Research (OR) in the healthcare field have been extensively studied in the scientific literature since the 1960s, covering decision support tools with operational, tactical, and strategic approaches. The aim of this article is to analyze the historical development of the application of OR models in healthcare. The application trends for optimization, planning, and decision- making models are studied through a descriptive literature review and a bibliometric analysis of scientific papers published between 1952 and 2016. An upward trend in the usage of operational models is observed with the predominance of resource optimization approaches and strategic decision-making for public health.

Resumen Los aportes de la Investigación de Operaciones (IO) en el campo de la salud han sido ampliamente estudiados en la literatura científica desde la década de 1960, abarcando herramientas para el soporte a la decisión en enfoques operacionales, tácticos y estratégicos. El objetivo de este artículo es analizar el avance y el desarrollo histórico del uso de modelos operativos en el campo de la salud. A través de una revisión bibliográfica descriptiva y un análisis bibliométrico de artículos científicos publicados durante el periodo 1952-2016, se estudia el comportamiento de las tendencias en la aplicación de modelos operativos para la optimización, la planificación y la toma de decisiones en el sector salud. Se evidencia una tendencia creciente en el uso de modelos de IO durante el periodo estudiado, predominando las aplicaciones orientadas a la optimización de recursos y decisiones estratégicas de salud pública.

Obtaining the electrical impedance phase using Wavelet transform and Fourier transform from transient signals. Part 1: Theoretical analysis

Resumen Este artículo presenta cómo obtener la fase de la impedancia eléctrica a partir del análisis de señales transitorias, usando transformada de Fourier y Transformada Wavelet. Tradicionalmente, la transforma de Fourier ha sido utilizada para estos análisis, sin embargo, la transformada de Fourier está principalmente orientada al análisis de señales periódicas y no al análisis de señales transitorias. Por lo tanto, en este artículo se propone un nuevo método basado en la transformada Wavelet, el cual utiliza como wavelet madre, la Morlet modificada que es una adecuación de la Morlet compleja tradicional, con el fin de obtener una mejor representación de la fase en el dominio de la frecuencia. Tal mejoramiento se valida tomando como referencia los resultados obtenidos por el software "MATLAB" a partir de la impedancia de un circuito RLC en respuesta al impulso de la señal de voltaje, logrando mejorar las limitaciones de la transformada de Fourier para el análisis de este tipo de señales. El estudio realizado se ha dividido en dos partes, la primera parte incluye lo realizado de manera teórica y mediante simulación, la segunda parte consiste en presentar los resultados experimentales de un caso real validando el método desarrollado. Para ambos casos se utilizaron los mismos dos métodos matemáticos, donde se muestra la potencialidad de la transformada Wavelet para el análisis de transitorios en la obtención de la impedancia eléctrica ante la transformada de Fourier.

Abstract This paper presents how to get the phase of the electrical impedance from the analysis of transient signals, using Fourier Transform and Wavelet Transform. Traditionally, Fourier Transform has been used for these analysis, however, Fourier Transform is mainly oriented to the analysis of periodic signals and not to the analysis of transient signals. Therefore, this paper proposes a new method based in the Wavelet Transform, which uses as wavelet mother, the Morlet modified that is an adaptation of the traditional complex Morlet, to obtain a better representation of the phase in the frequency domain. Such improvement is valid taking as reference the results obtained by the software "MATLAB" from the impedance of an RLC circuit in response to the impulse of the voltage signal, managing to improve the limitations of the Fourier Transform for the analysis of this type of signals. The study has been divided into two parts, the first part includes what has been done theoretically and through simulation, the second part is to present the experimental results of a real case validating the method developed. For both cases the same two mathematical methods were used, where the potential of the Wavelet Transform for the analysis of transient shown in the obtaining of the electrical impedance front Fourier Transform.

Hybrid methodology for modeling short-term wind power generation using conditional kernel density estimation and singular spectrum analysis

Abstract A fundamental part of the probabilistic forecasting of wind energy process is to take into account wind speed forecasts. To achieve accurate probabilistic forecast of wind output, we developed a hybrid methodology using a nonparametric technique known as SSA (Singular Spectrum Analysis) and (CKDE) Conditional Kernel Density Estimation. SSA is employed to forecast wind speed and CKDE to obtain probabilistic forecasts of wind energy, based on the fact that wind power generation has a nonlinear relation with the wind speed and both are random variables distributed according to a joint density function. An hourly wind dataset including wind speed and wind power is used to illustrate the approach. Once the wind speed forecasts are obtained the corresponding probabilistic forecast of the wind power generation is estimated for a lead time of 24 hours ahead. The results obtained are compared with other existing methodologies.

Resumen Una parte fundamental del proceso de previsión probabilística de energía eólica es tener en cuenta las previsiones de la velocidad del viento. Para obtener pronósticos probabilísticos precisos de la producción eólica ha sido desarrollada una metodología híbrida utilizando técnicas no paramétricas conocidas como SSA (Análisis Singular Espectral) y Estimación Condicional de la Densidad por Kernel (CKDE). SSA es empleada para predecir la velocidad del viento y CKDE para obtener previsiones probabilísticas de la energía eólica, dado que la generación de la energía eólica tiene una relación no lineal con la velocidad del viento y ambas son variables aleatorias distribuidas que siguen una función de densidad conjunta. Haciendo uso de una base de datos horaria que incluye la velocidad del viento y la energía eólica es ilustrada dicha metodología. Una vez que las previsiones de la velocidad del viento son obtenidas, los correspondientes pronósticos probabilísticos de la generación de energía eólica son estimados para un horizonte de 24 horas. Los resultados obtenidos son comparados con otras metodologías existentes.

Life cycle analysis of biodiesel production from used vegetal oil

Resumen Colombia se ha consolidado como un importante productor de biodiesel a nivel suramericano, lo que hace necesario estudiar la viabilidad ambiental de este tipo de combustibles mediante herramientas como el Análisis del Ciclo de Vida, que establece cuantitativamente, impactos ambientales de cualquier proceso. En esta investigación se analizó la producción de biodiesel de aceite vegetal usado, con el fin de evaluar su desempeño ambiental, en términos de diversas categorías de impacto. Han sido evaluadas diferentes categorías de impacto, tales como cambio climático y agotamiento del ozono. Siguiendo las recomendaciones de la normativa internacional existente para la evaluación del impacto del ciclo de vida, en este estudio se utilizó un método de evaluación de impacto que incluye diversas categorías de impacto. En el caso de cambio climático, se encontró que la etapa que genera mayor impacto ambiental es la transformación de aceite en biodiesel, dado lo intensivo en energía y materias primas.

Abstract Colombia has become a major producer of biodiesel South American level, making it necessary to study the environmental viability of this type of fuel using tools such as Life Cycle Analysis, which provides quantitatively the potential environmental impacts of any process in the whole production chain. In this research the production of biodiesel from used vegetable oil was analyzed in order to assess their environmental performance in terms of various categories of impact. They have been evaluated different impact categories, such as climate change and ozone depletion. Following the recommendations of the existing international standards for assessing the impact of the life cycle, a method of impact assessment which includes various impact categories used in this study. In the case of climate change, it was found that the stage that generates greater environmental impact is the transesterification stage, due energy and raw materials consumption.

Sugar cane bagasse ash as a pozzolanic material

Abstract This study aimed to verify the SCBA's potential use as a partial replacement of Portland cement. Therefore, the experiment was divided in two stages; in the first, mineralogical and chemical analyses were performed with two samples of ash, in-natura and calcined at a temperature of 600°C for 6h. After these analyzes, it was observed that the calcined ash presented a greater tendency of material in the amorphous state, which possibly made the material the most reactive. For this reason, only the calcined ash was ground for 1 and 2h. These samples were further studied in order to check the pozzolanic activity index and the compressive strength, evaluating the replacement of 10, 20 and 30% Portland cement by ground SCBA. The results showed an increase in the pozzolanic activity index only in samples of calcined and ground SCBA, showing that calcined ash must undergo a grinding process to present pozzolanic activity.

Resumen Este estudio tiene como objetivo verificar el potencial de uso del CBCA como sustitución parcial del cemento Portland. Por lo tanto, la campaña experimental fue dividida dos etapas; En la primera, se realizaron análisis mineralógicos y químicos con dos muestras de ceniza, crudas y calcinadas a una temperatura de 600°C durante 6h. En la segunda etapa, se observó que las cenizas calcinadas presentaban una mayor cantidad de material en estado amorfo, lo que posiblemente hizo que el material fuera el más reactivo. Por esta razón, sólo la ceniza calcinada se molió durante 1 y 2h. Adicionalmente estas muestras fueron estudiadas para verificar el índice de actividad puzolánica y la resistencia a la compresión, evaluando la sustitución de cemento Portland en proporciones de 10, 20 y 30% por SCBA. Los resultados mostraron un incremento demostrado que tanto la ceniza in-natura como la ceniza calcinada deben ser sometidas a un proceso de molienda para presentar actividad puzolánica.

Optimizing the use of cranes and trucks in forestry operations

Abstract In this paper, a real-world forestry transport planning problem is presented. A mathematical programming model has been developed for the assignment of loading cranes and the transport of logs. For the solution, GAMS and CPLEX modeling systems were used. An MS Excel interface was used for both data and parameter loading and result analysis. This allows input data to be loaded and modified quickly and data to be analyzed in an approachable manner. In addition, decisions can be made expeditiously. The model was applied to a Chilean forestry company under multiple scenarios, and the results were obtained in a reasonable computational time (less than 1 minute), in relation to those required for decision-making.

Resumen En este trabajo, se presenta un problema de planificación de transporte forestal en el mundo real . Un modelo de programación matemática ha sido desarrollado para la asignación de grúas de carga y el transporte de troncos. Para la solución, se utilizaron los sistemas de modelado GAMS y CPLEX. Una interfaz de MS Excel se utiliza tanto para la carga de datos y parámetros como para análisis de resultados. Esto permite que los datos de entrada sean cargados y modificados rápidamente y que los datos se analizaron de manera accesible. Además, se pueden tomar decisiones con rapidez. El modelo se aplicó en una empresa forestal chilena bajo múltiples escenarios, y los resultados se obtuvieron en tiempos inferiores a un minuto siendo, razonables en relación a los requeridos para la toma de decisiones.

Wearable low-cost inertial sensor-based electrogoniometer for measuring joint range of motion

Abstract Human movement analysis have become fundamental for a wide range of applications, such as physical therapies, neuro-rehabilitation, sports medicine, human motor system performance assessment and occupational medicine. This paper focuses on the design, implementation and validation of an inertial sensor-based portable electrogoniometer aimed at measuring joint range of motion. The system is composed of two inertial measurement units and a microcontroller that permits real-time human motion capture. The electrogoniometer was tested both in static and dynamic conditions in comparison to a standard commercial electrogoniometer during elbow movements. For static validation, the concordance correlation coefficient (ρC) obtained was 0.9605. The ρC found for slow-speed cyclical movements was 0.9830 and the ρC found for moderate-speed cyclical movements was 0.9619.

Resumen El análisis del movimiento humano ha llegado a ser fundamental para una amplia gama de aplicaciones, tales como terapias físicas, neuro-rehabilitación, medicina deportiva, la evaluación de la funcionalidad del sistema motor y la medicina del trabajo. Este artículo se centra en el diseño, implementación y validación de un electrogoniómetro portátil basado en sensores inerciales y magnéticos para la adquisición del rango articular de movimiento. El sistema se compone de dos unidades de medición inercial y un microcontrolador que permite la captura de movimiento humano en tiempo real. El electrogoniómetro se validó tanto en condiciones estáticas como dinámicas, en comparación con un electrogoniómetro estándar comercial para movimientos de la articulación del codo. Para validación estática, el coeficiente de correlación de concordancia (ρC) obtenido fue 0.9605. El ρC obtenido para los movimientos cíclicos de baja velocidad fue 0.9830 y el ρC obtenido para los movimientos cíclicos de velocidad moderada fue 0.9619.

Identification of wetland areas in the context of agricultural development using Remote Sensing and GIS

Abstract This study aims to determine the wetland potential on a pixel basis on the floodplain of the Leon River: hydrology, hydrophytic vegetation and hydromorphic soils were taken into account. Field measurements and spatially explicit models were used to model surface hydrology and piezometric levels. Satellite data were used to derive inundated areas and vegetation. Existing maps from the national geographic institute (IGAC) were used to define the spatial distribution of hydromorphic soils. Special attention was paid to agricultural infrastructure, levees and diversion channels used to modify surface hydrology in order to promote plantations and cattle grazing. A total of 536 km2 meet one or more wetland conditions according to biophysical variables, but only 393 km2 were selected, using logical rules, as wetland pixels. The combination of biophysical variables to define wetland potential is discussed in terms of the spatial distribution and the implications for environmental resource management.

Resumen El presente estudio tiene como fin determinar el potencial de humedales a nivel de pixel en la llanura de inundación del Río León, se consideraron aspectos de hidrología, vegetación hidrofítica y suelos hidromórficos. Se utilizaron mediciones en campo y modelos distribuidos espacialmente para modelar la hidrología superficial y los niveles piezométricos. También se utilizaron imágenes de satélite para determinar áreas inundadas y vegetación. Los mapas existentes del instituto geográfico Agustín Codazzi fueron utilizados para definir la distribución espacial de los suelos hidromórficos. Se prestó atención especial a la infraestructura agrícola, donde los diques artificiales y trasvases han sido utilizados para modificar la hidrología superficial con el fin de promover el establecimiento de plantaciones y pastoreo. Un total de 536 km2 cumplieron una o más condiciones de humedal según las variables biofísicas, pero solo 393 km2 fueron seleccionados mediante reglas lógicas como pixeles de humedal. La combinación de variables biofísicas para la definición del potencial de humedal es discutida en términos de la distribución espacial y las implicaciones para el manejo de los recursos naturales.

Application of pattern recognition to identify the similarity between drugs taking into account adverse reactions

Resumen Los medicamentos son muy utilizados en el mundo actual, estos pueden causar alguna reacción adversa a medicamentos (RAM); al manifestarse en un paciente, el personal facultativo debe ser capaz de cambiar el medicamento por un sustituto con igual efectividad sobre la enfermedad. Esta tarea se realiza de forma manual, consultando el Formulario Nacional de Medicamentos, que no cuenta con la semejanza entre los medicamentos. Para poder identificarlas se utilizaron técnicas de Reconocimiento de Patrones, se agruparon los medicamentos según la RAM que causan, mediante el algoritmo de LC-Conceptual. Esta técnica permite conocer la semejanza que posee el medicamento causante de la RAM con el conjunto de medicamentos suplentes, atendiendo a la RAM que causan, facilitando la prescripción de los mismos.

Abstract The drugs are widely used today, they can cause some adverse drug reaction (ADR); to manifest in a patient, medical personnel should be capable of change the drug for a substitute with equal effectiveness on the disease. This task is performed manually, consulting the National Drugs Formulary, which has no similarity between drugs. To identify these similarities, Pattern Recognition techniques were used, the drugs were grouped by RAM that they cause, by LC-Conceptual algorithm. This technique allows to know the similarity between the causative drug RAM and the set of alternate drugs, attending the RAM that they cause, facilitating the prescription of them.

Genetic algorithm for task mapping in embedded systems on a hierarchical architecture based on wireless network on chip WiNoC

Abstract Network on Chip (NoC) systems were originally developed to provide high performance, using the availability of several processing units, connected to a wired network inside the integrated circuit. Wireless NoC (WiNoC or WNoC) are a natural evolution of NoC systems, which integrate a hierarchical communication inside the chip for the sake of improving scalability. Task mapping in WNoC systems represents a challenging process, which often involves several optimization objectives, such as power, performance, throughput, resources usage, and network metrics. This paper describes a genetic algorithm based approach for finding optimal tasks-mapping solutions in design time, for embedded systems working over a WiNoC. The optimization objectives were: Speedup, Energy Consumption, and Bandwidth. The target network used for simulation may be viewed as a two-level hierarchical WiNoC. The first level corresponds to a set of subnets which are linked by wires and mesh-type. The second level corresponds to a star-topology of wireless links, which connect the first level subnets. Proposed algorithm exhibits a good performance in relation to the optimization objectives, concerning the target heterogeneous WiNoC.

Resumen Los sistemas de red en chip (NoC) fueron desarrollados originalmente para proporcionar un alto rendimiento, mediante la disponibilidad de varias unidades de procesamiento, conectadas a través de una red cableada dentro del circuito integrado. Wireless NoC (WiNoC o WNoC) son una evolución natural de los sistemas NoC, que integran una comunicación jerárquica dentro del chip para mejorar la escalabilidad. El mapeo de tareas en los sistemas WNoC representa un proceso desafiante, que a menudo implica varios objetivos de optimización, como potencia, rendimiento, productividad, uso de recursos y métricas de red. Este artículo describe un algoritmo genético basado en un enfoque para encontrar soluciones óptimas de asignación de tareas en tiempo de diseño, para sistemas embebidos que trabajan sobre un WiNoC. Los objetivos de optimización fueron: Aceleración, Consumo de Energía y Ancho de Banda. La red de destino utilizada para la simulación puede ser vista como un WiNoC jerárquica de dos niveles. El primer nivel corresponde a un conjunto de subredes que están conectadas por cables y son de tipo malla. El segundo nivel corresponde a una topología en estrella de enlaces inalámbricos, que conectan las subredes de primer nivel. El algoritmo propuesto muestra un buen desempeño en relación con los objetivos de optimización y la WiNoC heterogéneo simulada.

Luffa Cylindrica as a natural adsorbent of cyanide ion in aqueous medium

Abstract Cyanide is considered a highly toxic species for any ecosystem in as much as it causes disease in humans, contributes to the loss of soil fertility and contaminates water sources, constituting an important factor in the mortality of aquatic flora and fauna. The aim of this work is to evaluate the potential ability of the natural sponge Luffa Cylindrica as an adsorbent material to remove cyanide from aqueous medium. In order to measure the adsorption capacity the experiments were carried out through the application of a factorial experimental design that includes variables such as pH and contact time. Suitable conditions to retain the cyanide ion were pH 9.0 and a contact time of 10 minutes. The adsorption behavior is represented by the Freundlich isotherm, and the adsorption kinetics fits the pseudo-second order kinetic model. Retention rates from 12.2 to 98.0%.

Resumen El cianuro se considera una especie altamente tóxica para cualquier ecosistema debido a que causa enfermedades en seres humanos, contribuye a la pérdida de fertilidad en suelos y contamina fuentes de agua constituyendo un factor importante en mortalidad de flora y fauna acuática. El presente trabajo evalúa el estropajo (Luffa Cylindrica) como material adsorbente de origen natural para retener ion cianuro en medio acuoso; los ensayos realizados se llevaron a cabo a través de la aplicación de un diseño experimental tipo factorial, evaluando variables como pH y tiempo de contacto en dos niveles. Las condiciones adecuadas para retener el ion cianuro fueron pH de 9,0 y un tiempo de contacto de 10 minutos, el comportamiento adsorbente - adsorbato se representa por la isoterma de Freundlich, el modelo cinético de adsorción se ajusta a pseudo-segundo orden. Se obtuvieron porcentajes de retenciones de ion cianuro que van desde 12.2 hasta 98.0%.

Protopectinase-se from Geotrichum klebahnii: Studies of the adsorption and pectin-solubilization capacity

Abstract Protopectinase SE (PPase-SE) is a polygalacturonase produced by Geotrichum klebahnii with the capacity to liberate pectin through protopectin hydrolysis. The protopectin cleavage is a typical heterogeneous-catalysis reaction whose interaction between the enzyme and the protopectin substrate from lemon albedo along with the release of the pectin-reaction product were the objectives of this investigation. The interaction between PPase-SE and protopectin depended on the particle size and the structure of the substrate as well as on the nature of the buffer. The adsorption kinetics follows, for small particles, a Langmuir isotherm pattern. The reaction exhibited Michaelis-Menten kinetics, giving respective apparent-Km and Vmax values of 30.2 g/l and 57.3 g/l.h. The better results in enzyme adsorption and pectin releasing were obtained with citrate and citrate-phosphate buffers. This report constitutes the first investigation in pectin solubilization involving a model for the substrate-binding mechanism within the pectinase-protopectinase system.

Resumen Protopectinasa-SE (PPasa-SE) es una poligalacturonasa producida por Geotrichum klebahnii con capacidad de liberar pectina por hidrólisis de protopectina. La reacción de liberación de pectina responde a un sistema de catálisis heterogenea, donde la interacción enzima-protopectina y la liberación de pectina, son objetivos de esta investigación. La interacción enzima-protopectina resultó dependiente del tamaño y estructura de las partículas del sustrato, así como de la naturaleza de la solución amortiguadora. Para partículas pequeñas la cinética de adsorción siguió un comportamiento definido por la isoterma de Langmuir. La reacción respondió al modelo cinético de Michaelis-Menten, con valores de Km y Vmax de 30.2 g/L y 57.3 g/L.h. Los mejores resultados en cuanto a la adsorción de la enzima y la solubilización de pectina fueron obtenidos con una solución amortiguadora de citrato y citrato-fosfato. Este trabajo constituye un primer reporte en cuanto a la solubilización de pectina que involucra un modelo de unión al sustrato asociado en sistemas pectinasa-protopectinasa.

Analysis and stiffness evaluation of a microparallel kinematic machine

Abstract This study explores a scaled version of a 3-PRRR parallel configuration that can be used in micro-machining tasks. The study addresses a stiffness model of a micro-parallel kinematic machine (mPKM) by employing an approach involving kinematic and static equations. The objective of the model includes providing an understanding of the manner in which the stiffness of a mechanism changes as a function of both the position of an end-effector and the estimated cutting forces that are generated by micro-machining operations. An experimental prototype is considered for the preliminary validation. Three work planes and three cutting directions into the workspace are evaluated by iso-stiffness mapping. The results indicate that the mPKM operates with high stiffness performances in static operations. This is useful for suitable improvements in the prototype and developing analytical design criteria.

Resumen Este trabajo explora una versión escalada de la configuración paralela 3PRRR para ser usada como micromáquina herramienta. Se propone una metodología para obtener mapas de rigidez mediante un modelo teórico y un prototipo experimental. El objetivo principal es definir un conjunto de directrices que permitan, a su vez, establecer criterios de diseño. Se presenta un modelo de rigidez basado en la teoría de trabajo virtual con el propósito de comprender como cambia la rigidez de la máquina en función de la posición del actuador final y las fuerzas de corte generadas por una operación de micromaquinado. Tres planos de trabajo y tres direcciones de corte han sido evaluados mediante mapas de rigidez. El resultado muestra que la micromáquina provee suficiente rigidez para realizar operaciones de micromaquinado.

Limits of speed and distance in the transmission of information for an optical link of low cost with noise-free recovery

Resumen En este trabajo se presentan los resultados de la transmisión de información por una red de fibra óptica convencional de bajo costo. La información a transmitir se almacena en un código de respuesta rápida (código QR) y se analizan los efectos que produce la transmisión sobre el código QR para diferentes valores de la tasa de bits y la longitud de la fibra. Las simulaciones se realizaron con el software para enlaces y dispositivos ópticos VPI photonics. La red óptica implementada no usa dispositivos ópticos costosos tales como fibras dopadas para amplificar, fibras compensadoras de dispersión o algoritmos de corrección de errores. El código QR recibido contiene diferentes tipos de distorsiones generadas por la red de fibra óptica convencional. Los datos transmitidos se analizan usando como parámetros la tasa de error binario y la relación señal a ruido. Los resultados muestran que la información original puede ser recuperada sin ningún tipo de distorsión para distancias y tasas de transmisión considerables, debido a tolerancia al ruido que exhiben los códigos QR.

Abstract In this paper we present the results of the information transmission by a conventional fiber optic network of low cost. The information to be transmitted is stored in a quick response code (QR code) and the transmission effects over the QR for different values of the bit rate and fiber length are analyzed. The simulations were performed using the software for optical devices and links VPI photonics. The implemented optical network does not use expensive optical devices such as doped fibers to amplify, dispersion compensating fibers or correction errors algorithms. The received QR code contains different kind of distortions generated by the conventional fiber optic network. The transmitted results are analyzed using the bit error rate and signal noise ratio parameters. The results show that the original information can be recovered without any kind of distortion for considerable distances and transmission rates due to tolerance to noise that exhibit the QR codes.

Biomedical applications of polymeric biomaterials

Abstract Polymer biomaterials have had an unfavourable image due to their association with pollution. However, they are important in biomedicine. Polymers are versatile materials, they can be obtained in several chemical configurations and mixtures to generate composite materials with synergistic properties. In this research, a scientific and technological analysis of the biomedical application of polymeric biomaterials was performed, along with the compilation of their applications, production, mechanical properties and important features for the biomedical industry. Polymeric biomaterials are a cutting-edge topic, as reflected in the number of scientific articles and patents. Nowadays, these biomaterials can replace, reinforce or fulfil a specific function in the human body. However, due to the complexity of biological systems, immune reactions are still present, preventing the development of tissues and functional organs in laboratory scale.

Resumen Los materiales poliméricos han tenido una imagen desfavorable, ya que son asociados con contaminación. Sin embargo, estos son de gran importancia para la biomedicina. Los polímeros son materiales muy versátiles, se pueden obtener de múltiples configuraciones químicas y mezclas para generar materiales compuestos con propiedades sinérgicas. En esta investigación se realizó un análisis científico y tecnológico de las aplicaciones biomédicas de biomateriales poliméricos y se recopila algunas de sus aplicaciones, propiedades mecánicas y características importantes para la industria biomédica. Los biomateriales poliméricos son una temática de punta como se refleja en el número de artículos científicios y de patentes. En la actualidad, estos biomateriales pueden llegar a reemplazar, reforzar o cumplir una función específica en el cuerpo humano. No obstante, debido a la complejidad de los sistemas biológicos aún se siguen presentando reacciones inmunes, que evitan el desarrollo de tejidos u órganos funcionales a escala de laboratorio.

(Diluted) Magnetic semiconductor of SnO₂- Fe obtained by controlled precipitation

Resumen Fueron obtenidas soluciones solidas de SnO2 dopadas con 5% y 8% mol de Fe usando el método de precipitación controlada. Después del proceso de síntesis las muestras en polvo fueron tratadas térmicamente a 350, 500 e 900°C durante una hora. Mediante DRX se observó la casiterita como única fase, y analizando los datos con refinamiento Rietveld se determinó una estimativa de tamaño de cristalito. Usando espectroscopia Raman se estudió la presencia de hierro en las muestras, observando su banda característica en 727cm-1. Microscopia electrónica de transición permitió conocer el tamaño de partícula. Comparando los tamaños de cristalito y de partícula fue posible concluir que las nanopartículas obtenidas son monocristales. Los polvos fueron caracterizados magnéticamente, encontrando comportamiento ferromagnético a 5K en la muestra dopada con 8% y comportamiento paramagnético con tendencia superparamagnetica a 300K.

Abstract Solid solutions were synthesized SnO2 doped with 5% and 8 mol% Fe by the controlled precipitation method. The particles size was obtained of (12 nm with heath treatment 450 °C. The presence of iron in the structure is evidenced by Raman spectroscopy The crystallite size we obtained with the results of XRD, and particle size by MET, it was concluded that the nanoparticles obtained were monocrystalline. The particles were characterized magnetically, for the powders doped to 8% Fe was determined ferromagnetic behavior at 5K, with a tendency superparamagnetic and paramagnetic at a temperatue of 300K.

Blind speaker identification for audio forensic purposes

Abstract This paper presents a blind method for speaker identification for audio forensics purposes. It is based on a decision system with fuzzy rules and works with the correlation between the cochleagrams of the audio proof and of the audios of the suspects. Our proposed system can give a null output, a unique selected suspect or a group of identified suspects. According to several tests, our Overall Accuracy (OA) is 0.97 with agreement (κappa index, κ) of 0.75. Additionally, unlike typical systems in which a low false acceptance (FP) implies high false rejection (FN), our system can work simultaneously with FN and FP equal to zero (i.e. OA=1; κ=1). Finally, our system works with blind identification, it means, without preliminary knowledge of the audio recordings or a training step; an imperative characteristic for audio forensics.

Resumen Este artículo presenta un método ciego para identificación del hablante, con fines de audio forense. Se basa en un sistema de decisión que trabajo con reglas difusas y la correlación entre los cocleagramas del audio de prueba y de los audios de los sospechosos. Nuestro sistema proporciona salida nula, con único sospechoso o con un grupo de sospechosos. De acuerdo a las pruebas realizadas, el desempeño global del sistema (OA) es 0.97 con un valor de concordancia (índice kappa) de 0.75. Adicionalmente, a diferencia de sistemas clásicos en los que un bajo valor de selección incorrecta (FP) implica un alto valor de rechazo incorrecto (FN), nuestro sistema puede trabajar con valores de FP y FN igual a cero, de forma simultánea. Finalmente, nuestro sistema trabaja con identificación ciega, es decir, no es necesaria una fase de entrenamiento o conocimiento previo de los audios; característica importante para audio forense.

Embedded model control, performance limits: A case study

Abstract This paper presents the analysis and implementation of two control laws applied on a case study. The first one and main focus of this work is the Embedded Model Control whose main characteristics are the active disturbance rejection and uncertainties handling. Here diverse control parameters are tested such that performance limits are exposed due to model limitations. On the other hand there is a classic PID control law, based on operations on the trajectory error as a control paradigm that not requires an explicit model for its physical implementation. The implementation and tests are made on a commercial didactic process, where performance and disturbance rejection properties are verified, showing that even with this simple process the performance may be gracefully degraded as a consequence of the absence of the system model embedded in the control law.

Resumen Este trabajo presenta el análisis e implementación de dos leyes de control aplicadas en un caso de estudio. La primera y el enfoque principal de este trabajo es el control a modelo embebido cuyas características fundamentales son la cancelación activa de disturbios y el manejo de incertidumbres. Aquí se prueban diferentes configuraciones para los parámetros del control logrando que los límites en el desempeño queden expuestos debido a las limitaciones del modelo. Por otro lado se encuentra la ley de control PID clásica basada en acciones sobre el error de trayectoria como un paradigma de control que no requiere de un modelo para su ejecución. La implementación y pruebas se hacen en una planta didáctica comercial, donde se verifican las propiedades de desempeño y rechazo a perturbaciones mostrando que aun en este simple proceso el desempeño puede verse degradado debido a la ausencia de un modelo de la planta embebido en la ley de control

Landslides susceptibility assessment using discriminant analysis. Application on a regional scale

Resumen En el presente artículo expone la aplicación, paso a paso, del método multivariado cuantitativo conocido como Análisis Discriminante, para la obtención de modelos de susceptibilidad a deslizamientos de tierra a escalas regionales. Como propuesta se incorporan variables de contexto dentro del análisis, que pretenden dar cuenta de la acción antrópica dentro del territorio. Se presenta el procedimiento detallado, se aplica a un área específica, obteniendo cinco funciones de susceptibilidad, las cuales se analizan en términos de rendimiento para seleccionar el mejor modelo. Como conclusión, se obtienen valores adecuados de rendimiento de los modelos, confirmando la utilidad del método como paso inicial en el cálculo de riesgo por deslizamiento a escala regional para la ordenación del territorio.

Abstract In this article, we present the stepwise application of the quantitative multivariate method known as Discriminant Analysis to obtain models of susceptibility to landslides at regional scales. As a proposal, context variables were incorporated into the analysis, which aim to account for anthropogenic action within the territory. The detailed procedure is presented, applied to a specific area, obtaining five susceptibility functions, which are analyzed in terms of performance to select the best model. In conclusion, adequate values of performance of the models are obtained, confirming the usefulness of the method as an initial step in the calculation of landslide risk at regional scale for land planning.

Development of lightweight concrete subfloor with ethylene vinyl acetate (EVA) aggregates waste to reduce impact sound in flooring system

Abstract Comfort and habitability are requirements for housing quality, affected by underfloor system. Thus, this study aims to design lightweight concrete slabs underfloor with the use of ethylene vinyl acetate (EVA) aggregates, with two grain sizes of conventional aggregates replaced with EVA. The experimental counted on four unit mixes, varying the ratio between EVA coarse and fine aggregates and natural aggregates. The underfloor plates were molded with thickness of 3, 5 and 7 centimeters, and 3cm plus 1cm of conventional coating. Slabs were submitted to specific mass and standardized impact sound pressure level tests. Results showed a correlation between specific masses and impact sound values, being that 7cm thickness slabs with smaller specific mass, with total aggregate replacement, presented noise intensity reductions of 17dB in comparison to same thickness slabs with natural sand and smaller content of EVA coarse aggregate; and a 28dB reduction in relation to the slab without underfloor.

Resumen Los requisitos de confort y habitabilidad visan la calidad de viviendas, afectada por los contrapisos. Así, este estudio objetiva diseñar losas de hormigón ligero con el uso de etileno-acetato de vinilo (EVA) como agregados en los contrapisos, sustituyendo agregados naturales El programa experimental está compuesto de cuatro mezclas, en que se modifica la relación entre los agregados grandes e pequeños de EVA y los naturales. Las losas de contrapiso tienen espesuras 3, 5 y 7 cm, la losa de 3 cm tuvo 1 cm adicional, con argamasa, simulando el acabamiento. Fueron realizados ensayos de masa específica y nivel de presión de sonido de impacto. Los resultados mostraron que a losa con 7cm y menor peso específico, presentó reducción de ruido de 17 dB, en comparación con aquellas de la misma espesura, con agregados naturales y menor contenido de EVA; y de 28 dB en relación a la losa de referencia.