TecnoLógicas

Herramientas basadas en inteligencia artificial en la publicación científica, ¿herramientas de apoyo o promotoras de malas prácticas?

Characterization of the Increment of the Solar Irradiation due to a Two-Axis Sun Tracker

Resumen El seguimiento solar dinámico (1 o 2 ejes) permite incrementar el rendimiento de proyectos fotovoltaicos. Aunque existen estudios para la zona tropical, su cantidad es moderada e infortunadamente la mayoría de estos realizan análisis entre 1 y 5 días y con intervalos de medición de 30 minutos o más. Esta investigación tuvo como objetivo caracterizar los incrementos en la irradiancia (cada minuto) e irradiación (diaria) solar incidente logrados por un seguidor de dos ejes ubicado en una edificación universitaria (Bucaramanga, Colombia), para una ventana de 42 días entre diciembre de 2023 y febrero de 2024. La metodología consistió en el ajuste de los ángulos de inclinación y orientación con pasos de 30°, la monitorización cada minuto de las irradiancias solares horizontal e incidente sobre un panel fotovoltaico y la cuantificación de las ganancias netas de irradiancia e irradiación. Los resultados mostraron un beneficio promedio diario de 916.1 Wh/m2∙día (17.3 %). Tal caracterización se realizó por mes y rango de irradiación solar horizontal (H h ). El beneficio en diciembre ascendió a 25.7 %, en enero a 19.5 % y en febrero solo a 13.2 %. Finalmente, se concluye que los mayores beneficios promedio se dan para H h ≥ 6 kWh/m2día (20.3 %) y los menores para H h < 4 kWh/m2día (7.4 %), con pérdidas de hasta 6.75 % para H h = 1.3-1.5 kWh/m2∙día. La ganancia horaria expone un comportamiento convexo porque los mayores beneficios se dan entre 7 a.m. y 10 a.m. y de 3 p.m. a 5 p.m., mientras se reducen sustancialmente entre 11 a.m. y 2 p.m. Adicionalmente, se llevó a cabo un análisis de correlación a partir del coeficiente de determinación (R2) para establecer una posible manera de estimar la irradiancia e irradiación solar incidentes sobre la superficie de trabajo de seguidor solar.

Abstract Dynamic solar tracking (1 or 2 axes) increases the performance of photovoltaic projects. Although there are studies for the tropical zone, their amount is modest and unfortunately, most of them carry on analysis between 1 and 5 days and with a sampling time of 30 minutes or more. This research aimed to characterize the increasing incident solar irradiance (every minute), and irradiation (hourly) reached by a dual-axes sun tracker located on a university building (Bucaramanga, Colombia) for a window of 42 days between December 2023 and February 2024. The methodology consisted of adjustment of the angles of inclination and orientation with steps of 30°, minute monitoring of the horizontal solar irradiance and the incident solar irradiance on a photovoltaic panel, and quantification of the net gains of irradiance and irradiation. The results showed a daily average benefit of 916.1 Wh/m2∙day (17.3 %). This characterization was done by month and range of horizontal solar irradiation (H h ). The benefit increased to 25.7 % in December, 9.5 % in January, and only 13.2 % in February. Finally, it concludes that the highest average benefits occur for H h ≥6 kWh/m2day (20.3 %) and the lowest for H h <4 kWh/m2day (7.4 %), with losses up to 6.75 % for H h = 1.3-1.5 kWh/m2day. The hourly gain exposes a convex behavior because the greater benefits occur from 7 a.m. to 10 a.m. and 3 p.m. to 5 p.m., meanwhile, they are reduced substantially near 11 a.m. and 2 p.m. Additionally, a correlation analysis was conducted using the coefficient of determination (R2) to establish the best way to estimate incident solar irradiance and irradiation on the work surface of the sun tracker.

Analysis of Risk Factors and Relevant Indicators to Optimize the Execution of Electric Substation Projects

Resumen La gestión de proyectos de ingeniería desempeña un papel crucial en el sector eléctrico, siendo esencial para la modernización y expansión de la infraestructura energética. Este artículo aborda la necesidad de caracterizar los factores de riesgo que inciden en la gestión y ejecución de proyectos de subestaciones eléctricas, en el contexto nacional e internacional. Esta investigación tuvo como objetivo identificar factores de riesgo e identificar indicadores medibles que permiten mitigar los problemas inherentes a proyectos de subestaciones eléctricas. La metodología empleada consistió en la identificación de factores de riesgo mediante la herramienta de juicio de expertos, seguida de la selección de indicadores para controlar y monitorear dichos riesgos en las etapas de diseño y ensamble. Además, se evaluaron herramientas útiles para la gestión de proyectos, destacando Trello y el Dashboard de seguimiento. La investigación destacó la implementación de estas herramientas mediante un proyecto piloto demostrando mejoras significativas en la organización, supervisión y tiempos de ejecución. Sin embargo, se identificaron áreas de mejora, factores de riesgo no contemplados y falencias en la capacitación del personal. Los resultados obtenidos resaltaron la importancia de la experiencia y la capacitación del equipo en este tipo de proyectos, además, de la necesidad de implementar herramientas de gestión de proyectos que permitan realizar un monitoreo de los tiempos de entrega de manera precisa. Estos resultados respaldan la inclusión de metodologías ágiles en proyectos con alcances definidos, lo que contribuye a optimizar los procesos y mitigar los riesgos asociados Finalmente, se concluye que hay factores de riesgo que pueden ser mitigados al incluir aspectos de metodologías agiles e indicadores específicos, como el tiempo de ejecución, cantidad de revisiones, y tiempo de ensamble, como los más notables dentro de proyectos con alcances ya definidos, especialmente en etapas como la de diseño y ensamble.

Abstract Engineering project management plays a crucial role in the electricity sector, being essential for the modernization and expansion of the energy infrastructure. This article addresses the need to characterize the risk factors that affect the management and execution of electrical substation projects in the national and international context. The objective of this research was to identify risk factors and measurable indicators to mitigate the problems inherent in electrical substation projects. The methodology employed consisted of the identification of risk factors through the expert judgment tool, followed by the selection of indicators to control and monitor these risks in the design and assembly stages. In addition, useful tools for project management were evaluated, highlighting Trello and the Tracking Dashboard. The research highlighted the implementation of these tools through a pilot project that demonstrated significant improvements in organization, supervision, and execution times. However, areas for improvement, unconsidered risk factors, and shortcomings in staff training were identified. The results obtained highlighted the importance of the team's experience and training in this type of projects, as well as the need to implement project management tools that allow monitoring delivery times accurately. These results support the inclusion of agile methodologies in projects with defined scopes. Finally, it is concluded that there are risk factors that can be mitigated by including aspects of agile methodologies and specific indicators, such as execution time, number of revisions, and assembly time, as the most notable within projects with defined scopes, especially in stages such as design and assembly.

Introducing a Promising New Disinfection Technology for the Fonce River in Colombia

Abstract Urban wastewater disinfection is a critical component of environmental sustainability and human health. Current technologies for this are often costly and inaccessible to many communities. Typically, this treatment is carried out by chemical processes, with chlorination being the most common despite the potential for harmful disinfection byproducts. However, the emergence of promising alternatives, such as physical processes that utilize hydrodynamic cavitation reactors (HCRs), offers significant energy and environmental benefits. Based on this, the Fundación Universitaria San Gil, UNISANGIL, has developed a technology that utilizes hydrodynamic cavitation (HC) to disinfect urban wastewater samples discharged into the Fonce river in San Gil, Santander, Colombia. The primary objective of this research was to test the ability of a hydrodynamic cavitation system to reduce total coliforms and fecal coliforms (E. coli) in a 200 L tank containing 12.5 L of domestic urban wastewater diluted in 187.5 L of non-residual water. The methodology consisted of three steps: HCR design and simulation, HC implementation, and disinfection measurement. The experiments were conducted with a Venturi-type HCR, designed with computational fluid dynamics, and tested with wastewater samples from one of the ten discharges that flow into the river. The results obtained for a system with a flow capacity of 0.00625 m3/s show an average growth inhibition rate of 31.72 %, 59.45 %, and 84.53 % for one, ten, and twenty water recirculation, respectively, with an energy efficiency of 2327.6 CFU/J. The highest results reach a Growth Inhibition Rate (GIR) of 93.40 %, a Logarithmic Reduction (LR) of 1.18 for Total Coliforms, and a GIR of 95.12 % and an LR of 1.31 for E. coli. Finally, it is concluded that this technology holds great promise for efficiency and operational viability, with further testing required to realize its potential.

Resumen La desinfección de aguas residuales urbanas es un componente crítico de la sostenibilidad medioambiental y la salud humana. Las tecnologías actuales suelen ser costosas e inaccesibles para muchas comunidades. Normalmente, este tratamiento se realiza mediante procesos químicos, siendo la cloración el más común a pesar del potencial de subproductos nocivos. Sin embargo, alternativas prometedoras, como los procesos físicos que utilizan reactores de cavitación hidrodinámica (HCR), ofrecen importantes ventajas energéticas y medioambientales. Sobre esta base, la Fundación Universitaria de San Gil, UNISANGIL, ha desarrollado una tecnología que aprovecha la cavitación hidrodinámica (HC, por sus siglas en inglés) para desinfectar muestras de aguas residuales urbanas vertidas al río Fonce en San Gil, Santander, Colombia. El objetivo principal de esta investigación fue probar la capacidad de un sistema de cavitación hidrodinámica para reducir coliformes totales y fecales (E. coli) en un tanque de 200 L que contenía 12.5 L de aguas residuales urbanas domésticas diluidas en 187.5 L de agua no residual. La metodología constó de tres pasos: diseño y simulación del HCR, montaje del HC y medición de la desinfección. Los experimentos se realizaron con un HCR de tipo Venturi, diseñado con fluidodinámica computacional, y se ensayaron con muestras de aguas residuales de uno de los diez vertimientos que desembocan en el río. Los resultados obtenidos para un sistema con caudal de 0.00625 m3/s muestran tasas medias de inhibición del crecimiento del 31.72 %, 59.45 %, y 84.53 % para una, diez y veinte recirculaciones de agua, respectivamente, con una eficiencia energética de 2327.6 CFU/J. Los resultados más elevados alcanzaron una tasa de inhibición de crecimiento (GIR, por sus siglas en inglés) del 93.40 % y una reducción logarítmica (LR, por sus siglas en inglés) de 1.18 para Coliformes Totales, y un GIR del 95.12 % y un LR de 1.31 para E. coli. Se concluye que esta tecnología es prometedora en cuanto a eficacia y viabilidad operativa, siendo necesarias más pruebas para potenciar su uso.

Low Thermal Conductivity Block from a Hybrid Geopolymer Concrete based on Fly Ash and other Industrial Wastes

Abstract The use of alternative cementitious materials and the use of industrial waste as supplementary materials or aggregates in the production of concrete and structural elements that guarantee good mechanical performance, reduced dead load, and high thermal comfort are in line with the principles of circular economy in the construction sector. Therefore, the objective of this research was to develop a hybrid cement based on alkaline activation with sodium sulfate (NS) of a mixture of fly ash (CV), silica fume (HS) and ordinary Portland cement (OPC), in proportions (CV+HS)/OPC of 70/30 %. The methodology used consisted of developing the hybrid cementitious material, which was classified as having moderate heat of hydration (MCH type), and subsequently using it, in proportions of 500 and 600 kg/m3, to produce structural concretes incorporating coarse recycled aggregates (AGR) and fine recycled aggregates (AFR) in the mixture, obtained from construction and demolition waste (CDW). The 600R concrete mixture reached a compressive strength of 18.9 MPa after 28 days of curing and reported a modulus of elasticity of 27 GPa. This concrete was validated in the production of perforated structural blocks, and to improve the thermal comfort of the concrete, 10 % and 20 % of the volume of recycled fine aggregate was replaced with recycled cork. The introduction of cork in the mixture, although it reduces the compressive strength of the block (29 %), allows to reduce the thermal conductivity by 32 %. Based on the results obtained, it is concluded that the use of 10 % of cork volume as a replacement for fine aggregate in the hybrid concrete mix allows the obtaining of a structural block with thermal comfort characteristics. The mixture considered optimal according to the results obtained was composed of 52.5 CV+17.5 HS+30 OPC, 4 % NS, 70 % AGR, 20 % AFR, and 10 % cork.

Resumen La utilización de cementantes alternativos y el aprovechamiento de residuos industriales, como materiales suplementarios o agregados en la producción de concretos y elementos estructurales que garanticen buenas prestaciones mecánicas, disminución de la carga muerta y un elevado confort térmico, están en concordancia con los principios de economía circular en el sector de la construcción. Por ello, el objetivo de esta investigación fue desarrollar un cemento híbrido basado en la activación alcalina con sulfato de sodio (NS) de una mezcla de ceniza volante (CV), humo de sílice (HS) y cemento portland de uso general (OPC, por sus siglas en inglés), en proporciones (CV+HS)/OPC del 70/30 %. La metodología empleada consistió en desarrollar el cementante hibrido, el cual fue clasificado como de moderado calor de hidratación (tipo MCH), y posteriormente utilizarlo, en proporciones de 500 kg/m3 y 600 kg/m3 para producir concretos estructurales incorporando en la mezcla agregados reciclados gruesos (AGR) y finos (AFR), obtenidos a partir de residuos de construcción y demolición (RCD). La mezcla 600 R a 28 días de curado alcanzó un valor de 18,9 MPa, y reporto un módulo de elasticidad de 27 GPa. Este concreto se validó en la producción de bloques perforados estructurales y, con el fin de mejorar el confort térmico de los concretos, se realizó sustitución del 10 % y 20 % en volumen de agregado fino reciclado por corcho reciclado. La introducción de corcho en la mezcla, aunque redujo la resistencia a compresión del bloque en un 29 %, permitió disminuir la conductividad térmica en un 32 %. Basado en los resultados obtenidos, se concluye que el uso de un 10 % en volumen de corcho como reemplazo del agregado fino en la mezcla de concreto híbrido permite obtener un bloque estructural con características de confort térmico. Las proporciones de la mezcla considerada óptima fueron de 52,5 CV+17,5 HS+30 OPC, 4 % NS, 70 % AGR, 20 % AFR, y 10 % corcho.

Steganographic Cryptosystem Based on the Use of Chaos Theory and Cellular Automata

Abstract The exchange of large amounts of information through public channels has become an everyday occurrence, a situation that generates great risks in the case of possible cyber-attacks and motivates the academic and scientific community to develop new robust security schemes. The objective of the research was to use mathematical and artificial intelligence tools to propose new security schemes. The design and implementation of a crypto-steganographic algorithm for text is described below. The methodology employed consisted of using cellular automata to detect the edges of a carrier image, leveraging the color contrast diversity, and the Tinkerbell chaotic attractor to generate two pseudo-random sequences: one for the encryption scheme and the other to select the edge pixels of the carrier image where cryptogram bits are hidden. Additionally, a verification phase was included in which the receiver provides a code to confirm that the stegoimage was not altered. The system key is shared between the sender and the receiver using the Diffie-Hellman algorithm. The proposed algorithm was subjected to a series of steganographic and cryptographic performance tests, including entropy analysis, mean square error (MSE), correlation coefficients, key sensitivity, peak signal-to-noise ratio (PSNR), normalized root mean square error (NRMSE), and the structural similarity index (SSI). The results of PSNR, MSE and SSI test were compared with scientific benchmarks, revealing indicators that align with the standards of information security. Finally, a crypto-steganographic algorithm was consolidated as a result of an academic exercise whose indicators make it potentially applicable in real-world contexts.

Resumen El intercambio de grandes cantidades de información a través de canales públicos se ha convertido en algo cotidiano, situación que genera grandes riesgos ante posibles ciberataques y motiva a la comunidad académica y científica a desarrollar nuevos esquemas robustos de seguridad. El objetivo de la investigación fue utilizar herramientas de matemáticas e inteligencia artificial para proponer nuevos esquemas de seguridad. A continuación, se describe el diseño e implementación de un algoritmo cripto-esteganográfico para texto. La metodología empleada consistió en usar autómatas celulares para detectar los bordes de una imagen portadora, aprovechando la diversidad de contrastes de color, así como el atractor caótico Tinkerbell para generar dos secuencias pseudoaleatorias: una para el esquema de cifrado y otra para seleccionar los píxeles de los bordes de la imagen portadora, donde se ocultan los bits del criptograma. Además, se incluyó una fase de verificación, en la que el receptor proporciona un código para confirmar que la imagen stego no fue manipulada. La clave del sistema se comparte entre el emisor y el receptor mediante el algoritmo Diffie-Hellman. El algoritmo propuesto se sometió a una serie de pruebas de rendimiento esteganográfico y criptográfico, tales como el análisis de entropía, el error cuadrático medio (MSE), los coeficientes de correlación, la sensibilidad de la clave, la relación señal-ruido máxima (PSNR), el error cuadrático medio normalizado (NRMSE) y el índice de similitud estructural (SSI). Los resultados de las pruebas PSNR, MSE y SSI, se compararon con referencias científicas, revelando indicadores que se ajustan a los estándares de seguridad de la información. Finalmente, se consolidó un algoritmo criptoesteganográfico resultado de un ejercicio académico cuyos indicadores lo convierten en potencial de aplicación en contextos del mundo real.

Stability Analysis of Natural Slopes: Comparative Analysis Between the Strength Reduction and Stress Analysis Methods

Abstract Natural slopes exhibit a variable cross-section, limiting the applicability of methods developed for regular slopes with constant cross-sections. This study aimed to compare the SAM and SRM methods by analyzing the stability of a slope with two inclinations (54º and 31º). The methodology involved obtaining a topographic surface and analyzing it using the MIDAS GTS NX program to demonstrate the influence of slopes and the analysis method on the factor of safety. The results showed that the influence of slopes is greater than that of the methods. Additionally, it was found that for small slopes, both methods yield similar results for small element sizes in the mesh, while for large slopes, the SAM method is less conservative, presenting values up to 130 % larger compared to SRM. Furthermore, the results obtained with the SAM method indicate that the steep slope is 13.7 % more stable than the gentle slope, which is not realistic. Additionally, the statistical analysis performed shows differences of -0.4 between the SAM and SRM methods on the steep slope, reinforcing the imprecision of the SAM method in obtaining the factor of safety in slopes with high inclinations compared to the SRM method. Therefore, it was concluded that the SRM method is much more effective than the SAM. In addition, it is recommended to use the SAM method as a complement to the SRM method for slopes with low inclinations.

Resumen Las laderas naturales presentan una sección variable, lo que limita el uso de métodos que fueron desarrollados para taludes regulares de sección constante. Este estudio tuvo como objetivo la comparación de los métodos SAM y SRM a través del análisis de estabilidad de una ladera con dos pendientes (54º y 31º). La metodología consistió en la obtención de una superficie topográfica y su análisis empleando el programa MIDAS GTS NX, para demostrar la influencia de pendientes y del método de análisis en el factor de seguridad. Se obtuvo como resultado que la influencia de las pendientes es mayor que la de los métodos. Además, se obtuvo que, en pendientes pequeñas, ambos métodos presentan resultados semejantes para pequeños tamaños de elementos en la malla, mientras que, en grandes pendientes, el método SAM es menos conservador, presentando valores de hasta 130 % más grandes respecto al SRM. Además, los resultados obtenidos con el método SAM indican que la pendiente abrupta es un 13.7 % más estable que la suave, lo cual no es real. Además, el análisis estadístico realizado demuestra diferencias de -0.4 entre los métodos SAM y SRM en la pendiente abrupta, lo que refuerza la imprecisión del método SAM en la obtención del factor de seguridad en taludes con grandes pendientes con respecto al método SRM. Por lo tanto, se concluye con que el método SRM es mucho más efectivo que el SAM. Además, se recomienda emplear el método SAM como complemento del método SRM en laderas de poca inclinación.

Assessment of Permeable Pavements as a Technique to Mitigate Surface Runoff Peaks

Resumen Las inundaciones pluviales causan emergencias y desastres en las ciudades a nivel mundial. Dichas inundaciones se producen principalmente por la impermeabilización de las cuencas. El problema se agrava en ciudades como Manizales, con altas y medias pendientes, ya que se presentan altas velocidades de flujo y por tanto incrementos de los volúmenes de escorrentía, lo que a su vez está asociado con altos caudales punta. Para mitigar dichos efectos negativos han surgido los pavimentos permeables (PP) como infraestructura alternativa. Teniendo en cuenta lo anterior, el objetivo de esta investigación fue evaluar la capacidad de los PP para mitigar las intensidades de escorrentía superficial en cuencas con medias y altas pendientes. La metodología empleada consistió en realizar una modelación hidrodinámica con SWMM en la cuenca experimental Palogrande San Luis, cuenca que presenta las características mencionadas y está ubicada en la ciudad de Manizales, Colombia. Se utilizaron PP para vías vehiculares de tráfico liviano en asfalto permeable, parqueaderos en concreto permeable y áreas comunes en adoquines de concreto permeable. Los PP propuestos para parqueaderos y áreas comunes presentaron reducciones de escorrentía solo entre el 0 % y el 20 %. Se concluye que los PP propuestos en vías vehiculares reducen más la escorrentía superficial que aquellos propuestos en áreas comunes y en parqueaderos debido al área impermeable aportante que le corresponde a cada uno.

Abstract Stormwater flooding causes emergencies and disasters in cities worldwide. These floods are mainly caused by the impermeabilization of the watersheds. The problem worsens in cities like Manizales, with medium to high slopes, as high flow velocities occur, leading to increased runoff volumes, which in turn are associated with high peak flows. To mitigate these negative effects, Permeable Pavements (PP) have emerged as an alternative infrastructure solution. Considering this, the objective of this research was to assess the impact of PP in mitigating surface runoff peaks in watersheds with medium to high slopes. The methodology used involved hydrodynamic modeling with SWMM in the Palogrande San Luis experimental watershed, which exhibits the mentioned characteristics and is located in the city of Manizales, Colombia. PP was used for light-traffic vehicle roads in permeable asphalt, parking lots in permeable concrete, and common areas with permeable concrete pavers. The proposed PP for parking lots and common areas showed runoff reductions of only between 0 % and 20 %. Finally, it was concluded that the proposed PP for vehicular roads reduces surface runoff more than those proposed for common areas and parking lots, due to the impermeable contributing area associated with each one.

Clinical Perceptions and Feasibility Analysis of a Virtual Reality Game for Post-Stroke Rehabilitation

Abstract The increasing prevalence of strokes has led to the search for innovative rehabilitation methods. Immersive virtual reality (VR), especially personalized games, offers an interactive and motivating approach to therapy adherence. The perception and acceptance of physiotherapists are crucial to its implementation and require further investigation. The objective of this research was to evaluate the attitudes and perceptions of physiotherapists regarding the feasibility and effectiveness of a personalized VR game called Motion Health VR for post-stroke rehabilitation. The methodology employed consisted of using three strategies to collect subjective data. First, a multiple-choice questionnaire was administered to 73 physicians and physiatrists during the ISPRM 2023 Conference (International Society of Physical and Rehabilitation Medicine) to collect quantitative data on the utility and feasibility of Motion Health VR. Subsequently, a focus group was conducted with four physiotherapists to obtain qualitative information on the usability, accessibility, and cost-effectiveness of the game. Finally, a feasibility and cost-effectiveness analysis were performed to evaluate the possible long-term benefits and financial implications of implementing Motion Health VR in Colombia. The results obtained were a broad acceptance of VR as a complementary tool in post-stroke rehabilitation and the recognition of personalized games as motivators for patient participation. Physiotherapists highlighted the playability and immersion of the game, although they noted limitations related to costs and spasticity of the patient. The analysis indicated that initial costs, while significant, could be justified by long-term savings and improved patient outcomes. Finally, it is concluded that Motion Health VR demonstrated significant potential to complement post-stroke rehabilitation, receiving positive feedback from physiotherapists. Key challenges include improving access, reducing costs, and providing VR training to optimize rehabilitation outcomes.

Resumen La creciente prevalencia de accidentes cerebrovasculares (ACV) ha impulsado la búsqueda de métodos de rehabilitación innovadores. La realidad virtual inmersiva (RV), especialmente los juegos personalizados, ofrece un enfoque interactivo y motivador para la adherencia a la terapia. La percepción y aceptación de los fisioterapeutas son cruciales para su implementación y requieren mayor investigación. El objetivo de esta investigación consistió en evaluar las actitudes y percepciones de los fisioterapeutas con respecto a la viabilidad y eficacia de un juego de realidad virtual personalizado llamado Motion Health VR para la rehabilitación posterior al ACV. La metodología empleada consistió en utilizar tres estrategias para recopilar datos subjetivos. Primero, se administró un cuestionario de opción múltiple a 73 médicos y fisiatras durante la Conferencia ISPRM 2023 (Sociedad Internacional de Medicina Física y de Rehabilitación) para obtener datos cuantitativos sobre la utilidad y viabilidad de Motion Health VR. Seguidamente, se realizó un grupo de discusión con 4 fisioterapeutas para obtener información cualitativa sobre la usabilidad, accesibilidad y rentabilidad del juego. Luego, se realizó un análisis de viabilidad y costo-efectividad para evaluar los posibles beneficios a largo plazo y las implicaciones financieras de la implementación de Motion Health VR en Colombia. Los resultados obtenidos fueron una amplia aceptación de la RV como herramienta complementaria en la rehabilitación post-ACV y el reconocimiento de los juegos personalizados como motivadores para la participación del paciente. Los fisioterapeutas destacaron su jugabilidad e inmersión, aunque señalaron limitaciones relacionadas con costos y espasticidad del paciente. El análisis indicó que los costos iniciales, aunque significativos, pueden justificarse por los ahorros a largo plazo y los mejores resultados para los pacientes. Finalmente, se concluye que Motion Health VR mostró un potencial significativo para complementar la rehabilitación post-ACV, siendo bien recibido por los fisioterapeutas. Los desafíos clave incluyen mejorar el acceso, reducir costos y brindar capacitación en RV para optimizar los resultados de rehabilitación.

Computational Modeling and Simulation of a Forest Biomass Crusher in Ecuador

Resumen Actualmente, los diseños asistidos por ordenador (CAD, por sus siglas en inglés) permiten crear, diseñar, simular y analizar equipos mecánicos en el sector industrial. A pesar de estas tecnologías, faltan equipos para procesar biomasas forestales en los laboratorios de las universidades Ecuatorianas. Esta investigación tuvo como objetivo desarrollar un modelo de simulación digital usando herramientas informáticas para la obtención de un triturador de biomasa forestal para laboratorios. Para ello, se empleó la metodología del software Autodesk Inventor, integrando los datos del diseño mecánico, así como la modelación y simulación para el análisis computacional de la estructura. Los resultados mostraron que el factor de seguridad del rodamiento, las cuchillas cortantes en un ángulo de 45º, una tolva de 90º y una malla de 2 mm arrojaron 0.9 microlitros y 15 microlitros requeridos mínimo y máximo, respectivamente, para lubricar y evitar el endurecimiento de la masa del eje de trabajo de las cuchillas. Se obtuvieron partículas tipo serrín de 75-300 μm, alcanzando una eficiencia del 95 % del corte de rodamiento, con una elasticidad máxima del eje de 230.90 MPa y un voltaje de 1-3 V. En conclusión, el análisis computacional brinda una confiabilidad del 99 %, con variación del 6.59 %, obteniendo dos modelos matemáticos que analizan la eficiencia y el triturado de biomasa forestal con un rendimiento del 62 % y una producción de 240 g/min, asegurando que el equipo procese biomasa para la producción de energía renovable en la Amazonía ecuatoriana.

Abstract Today, computer-aided design (CAD) allows to create, design, simulate, and analyze mechanical equipment in the industrial sector. Despite these technologies, there is a lack of equipment to process forest biomass in the laboratories of Ecuadorian Universities. This research aimed to develop a digital simulation model using computer tools to obtain a forest biomass crusher for laboratories. For this, Autodesk Inventor software methodology was used, integrating mechanical design data, as well as modeling and simulation for computational analysis of the structure. The results showed that the safety factor of the bearing, the cutting blades at an angle of 45º, a 90º hopper and a 2 mm mesh yielded 0.9 microliters and 15 microliters required minimum and maximum, respectively, to lubricate and prevent hardening of the mass of the working axis of the blades. It was obtained particles type sawdust of 75- 300 μm, reaching an efficiency of 95 % of the bearing cut, with maximum elasticity of the axis of 230.90 MPa and a voltage of 1-3 V. In conclusion, the computational analysis provides a reliability of 99 %, with a variation of 6.59 %, obtaining two mathematical models that analyze the efficiency and crushing of forest biomass with a performance of 62 % and a production of 240 g/min, ensuring that the equipment processes biomass to produce renewable energy in the Ecuadorian Amazon.

Role of Precision Agriculture in Mitigating Black Sigatoka in Banana Cultivation Under Climate Change: A Review and Bibliometric Analysis

Abstract Black Sigatoka, caused by the fungus P. fijiensis, is the most severe disease that affects bananas (Musa spp). Research has projected increases in disease severity in response to climate change and variability, highlighting the need to analyze the relative contributions of climate change and immediate responses to their effects on these crops. This study aimed to analyze the influence of climate variability and spatiotemporal variability of soil and climatic conditions on Black Sigatoka. In addition, it was evaluated the use of geostatistical, geomatics, remote sensing, and geographic information systems techniques for disease detection over the past 30 years. A systematic review of 156 articles was conducted using bibliometric analysis, considering descriptive statistics and bibliometric mapping using VOSviewer. The results showcased geostatistical methods used to measure Sigatoka infection in banana crops and identify soil and climatic variables associated with this disease. It is concluded that climate change has the potential to increase Black Sigatoka infection, but precision agriculture could be an effective tool to mitigate the negative impact on banana crops.

Resumen La sigatoka negra producida por el hongo P. fijiensis, es la enfermedad más severa que afecta al banano (Musa spp). Existen investigaciones que han proyectado incrementos en la severidad de la enfermedad en respuesta al cambio climático y la variabilidad climática, por lo que es necesario analizar las contribuciones relativas de los cambios del clima y las respuestas inmediatas a sus efectos en este tipo de cultivos. El objetivo de este estudio fue analizar la influencia de la variabilidad climática y la variabilidad espaciotemporal de las condiciones edafoclimáticas sobre sigatoka negra. Además, se evaluó el uso de técnicas geoestadísticas, geomáticas, de teledetección y sistemas de información geográfica para la detección de la enfermedad durante los últimos 30 años. Se adoptó una revisión sistemática de 156 artículos mediante análisis bibliométrico considerando estadísticas descriptivas y mapeo bibliométrico utilizando VOSviewer. Los resultados muestran métodos geoestadísticos utilizados para medir la infección por Sigatoka en cultivos de banano e identifican variables del suelo y climáticas asociadas con esta enfermedad. Se concluye que el cambio climático tiene el potencial de incrementar la infección de sigatoka negra, pero la agricultura de precisión podría ser una herramienta eficaz para disminuir el impacto negativo en los cultivos de banano.