Costa Rica Institute of Technology
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Las exploraciones botánicas de Hermann Wendland en Centroamérica (1856-1857) I. De Guatemala al Valle Central de Costa Rica
As court gardener for the Royal Gardens of Herrenhausen, the German botanist Hermann Wendland travelled to Central America in 1856-1857 under the auspices of the King of Hannover, to collect living plants and herbarium specimens for the gardens. He wrote a travel diary of his nearly eight-month expedition through Guatemala, El Salvador, and Costa Rica, which was published in the journal Hamburger Garten- und Blumenzeitung. In this paper we provide an annotated Spanish translation of the first part of that document, which covers the journey from Guatemala to his stay in the Central Valley of Costa Rica. Wendland’s contribution was significant in regards to the large number of new species described from his botanizing, which correspond to more than 185 that were new to science from a total of about 540 gatherings represented by about 1280 extant specimens, mainly orchids, palm trees and aroids; most of his botanical collection is held in the herbarium of the University of Göttingen (GOET). In his account, Wendland did not restrict himself to botanical matters, but also encompassed a wealth of aspects of the daily life of Central American people, describing their traditions, food, health, religion, culture and politics. Among the latter he wrote about the capitulation of the filibuster leader William Walker who, with the support of the United States slave states, attempted to establish slavery and annex the five Central American countries for the United States.Como botánico de los Jardines Reales de Herrenhausen, el alemán Hermann Wendland viajó a América Central en 1856-1857 bajo los auspicios del rey de Hannover, para recolectar plantas vivas, al igual que especímenes de herbario, para dichos jardines. Él escribió un diario de su recorrido de casi ocho meses por Guatemala, El Salvador y Costa Rica, el cual se publicó en la revista Hamburger Garten- und Blumenzeitung. En este artículo aparece una traducción al español, debidamente comentada, de la primera parte de dicho documento, que abarca el viaje desde Guatemala hasta su estadía en el Valle Central de Costa Rica. La contribución de Wendland fue significativa en cuanto a la gran cantidad de nuevas especies descritas a partir de sus herborizaciones, que corresponden a más de 185 nuevas para la ciencia, provenientes de unos 1280 especímenes presentes en sus casi 540 recolecciones, especialmente orquídeas, palmeras y aroideas; la mayor parte de su colección se encuentra en el herbario de la Universidad de Göttingen (GOET). En su relato, Wendland no se limitó a cuestiones botánicas, sino que también abarcó una gran cantidad de aspectos de la vida cotidiana de los habitantes de Centroamérica, relacionados con sus costumbres, comidas, salud, religión, cultura y política. Entre estos últimos, escribió acerca de la rendición del líder filibustero William Walker quien, con el respaldo de los estados esclavistas, intentó establecer la esclavitud y anexar los cinco países centroamericanos a Estados Unidos.
 
Don Joaquín
La escritora nicaragüense cuenta cómo se dio su encuentro con don Joaquín García Monge, a quien considera su padrino. Don Joaquín publicó los primeros poemas de Claribel en la revista Repertorio Americano, esto le permitió a Claribel convertirse en la alumna del gran poeta español Juan Ramón Jiménez
A port-Hamiltonian system modelling approach and passivity-based nonlinear control design for photovoltaic energy harvesting
Tesis (Doctorado en Ciencias Naturales para el Desarrollo con énfasis en Tecnologías Electronicas Aplicadas) Instituto Tecnológico de Costa Rica, Universidad Estatal a Distancia, Universidad Nacional, Doctorado en Ciencias Naturales para el Desarrollo, 2023.En este trabajo se dise˜nan y evaluan nuevas leyes de control no lineal para el rastreo del
punto de m´axima potencia y la regulaci´on de voltaje, mediante el control de los estados de
conmutaci´on de una etapa de convertidor DC-DC, que interconecta un sistema de celdas
fotovoltaicas a una carga de consumo de energ´ıa.
El modelo matem´atico de los sistemas se dise˜na bajo el enfoque energ´etico del marco port Hamiltoniano, cuya simplicidad para las interpretaciones f´ısicas de la estructura matem´atica
es verificada a trav´es del dise˜no de un modelo no lineal de un sistema multif´ısico de almace namiento hidroel´ectrico por bombeo alimentado con energ´ıa solar, que consiste en una etapa
de celda fotovoltaica, un convertidor reductor DC-DC, una bomba el´ectrica y una tuber´ıa
de recuperaci´on para transportar el agua hacia un dep´osito de almacenamiento.
En este sistema se interconectan tres dominios f´ısicos: el el´ectrico, el mec´anico y el
hidr´aulico, siendo este es un caso id´oneo para demostrar como el marco port-Hamiltoniano ex hibe la interconexi´on entre las etapas de forma transparente, permitiendo identificar f´acilmente
los par´ametros f´ısicos del sistema, las variables de estado, y los elementos de disipaci´on y al macenamiento de energ´ıa. El modelo dise˜nado del sistema de almacenamiento hidroel´ectrico
por bombeo es validado mediante simulaci´on, reflejando los efectos de fluctuaciones de los
estados de conmutaci´on del convertidor DC-DC sobre otras variables del sistema.
Adem´as, se proponen y eval´uan estrategias de control no lineal que se basan en la trans parencia del modelo del marco port-Hamiltoniano. Primeramente, se dise˜na y controla el
rastreo del punto de m´axima potencia de una etapa de una celda fotovoltaica conectada a
un convertidor elevador DC-DC que alimenta una carga resistiva. Se propone una estrategia
de control basado en pasividad por transferencia de interconexi´on y amortiguamiento, sobre
una topolog´ıa sin sensores de corriente el´ectrica, convirti´endose en una soluci´on de control no
invasiva. Su rendimiento es evaluado al compararlo mediante simulaci´on con una estrategia
de control de modo deslizante. Adem´as, el sistema es implementado en un prototipo f´ısico
con una plataforma sencilla.
Finalmente, se dise˜na una ley de control de doble conmutaci´on altamente no lineal,
tanto para el rastreo del punto de m´axima potencia como para la regulaci´on de voltaje de
un sistema que interconecta una celda fotovoltaica a una bater´ıa de carga, a trav´es de un
convertidor reductor-elevador DC-DC de dise˜no propio.
Nuevamente, se utiliza el marco port-Hamiltoniano y la estrategia de control basado en
pasividad por transferencia de interconexi´on y amortiguamiento, para dise˜nar el modelo del
sistema y la etapa de control. El dise˜no se implementa en un prototipo y se valida en cuanto
a eficiencia energ´etica, comparando su desempe˜no con un dispositivo comercial.
La estrategia de control basado en pasividad por transferencia de interconexi´on y amor tiguamiento es seleccionada, porque modifica la funci´on de energ´ıa potencial y cin´etica sin
depender de las funciones de Casimir ni de superar obst´aculos de disipaci´on, preservando al
mismo tiempo los atributos port-Hamiltonianos. Por consiguiente, esta estrategia es conve niente para asegurar la estabilidad global en los sistemas de celdas fotovoltaicas.This work involves designing and evaluating novel nonlinear control laws to solve the maxi mum power point tracking and voltage regulation problems by governing a DC-DC converter
stage’s switching states that connect a photovoltaic cell system to a consumption load.
To design the mathematical model of the systems, we utilize the port-Hamiltonian frame work energy-based approach. To verify the capabilities of the port-Hamiltonian framework in
terms of its simplicity, reflected in the physical interpretations of the mathematical structure,
we propose the design of a nonlinear model of a multi-physical solar-powered pumped-hydro
storage system that consists of a photovoltaic cell stage, a DC-DC buck converter, an elec trical pump, and a recovery pipe that impulses water into a storage reservoir.
This system interconnects three different physical domains: electrical, mechanical, and
hydraulic; hence, it becomes a suitable case to demonstrate that the port-Hamiltonian frame work can display the interconnection between the physical stages transparently, allowing to
identify quick the equivalent physical parameters, the state variables, and the energy dissi pation and storage elements. The designed pumped-hydro storage system model is validated
by simulation under several DC-DC converter switching state fluctuations.
Moreover, nonlinear control strategies are proposed and evaluated based on the trans parency of the port-Hamiltonian framework modeling. Firstly, a photovoltaic cell stage
connected to a DC-DC boost converter to feed a resistive load is designed and controlled to
solve the maximum power point racking issue. We propose an interconnection and damping
assignment passivity-based control strategy in electrical current monitoring sensorless topol ogy to give a non-invasive control solution. We evaluate its performance against a Sliding
Mode Control strategy via simulation. Furthermore, the system is implemented in a simple
controlled physical prototype.
Finally, we design a double-switching, highly nonlinear control law to solve the maxi mum power point tracking and voltage regulation issues of a system that interconnects a
photovoltaic cell stage to a battery load across the DC-DC buck-boost own design converter.
Once more, we utilize the port-Hamiltonian framework and the interconnection and
damping assignment passivity-based control strategies to design the system model and the
control stage. The design is implemented in a prototype and validated in terms of power
consumption efficiency by comparing its performance against a commercial device.
The interconnection and damping assignment passivity-based control strategy was se lected as it can shape the potential and kinetic energy function without relying on Casimir
functions or overcoming the dissipation obstacle while preserving the port-Hamiltonian at tributes. Hence, this strategy is suitable for reaching global stability in photovoltaic cell
systems
Carta a Luis Carlos Fallas De Calufa
Documento epistolar en el que el escritor costarricense, Calufa, se despidede su hijo Luis Carlos a quien no pudo decirle adiós personalment
El patrimonio arquitectónico y los afrodescendientes: el caso de Cahuita
Proyecto de Investigación (Código: 5401-1801-0510) Instituto Tecnológico de Costa Rica. Vicerrectoría de Investigación y Extensión (VIE). Dirección de Proyectos. Escuela de Arquitectura y Urbanismo, 2023Con esta actividad se buscó identificar y cuantificar los inmuebles de arquitectura caribeña en el centro urbano
del distrito de Cahuita, como elementos paisajísticos y patrimoniales importantes para el Caribe costarricense
y la población afrodescendiente. A pesar de la relevancia de esta arquitectura vernácula, existen pocas
investigaciones sobre el tema y no se habían realizado trabajos previos para conocer su condición.
Los resultados obtenidos pueden ser de beneficio comunitario, fomentando la conservación, puesta en valor y
aprovechamiento de este recurso. Asimismo, la academia se beneficia pues existen pocas investigaciones
que hayan profundizado en la temática.
Como estrategia de abordaje se dio continuidad a investigaciones previas, que implican la búsqueda
documental, el registro de datos en campo y el contacto con la población local para obtener y validar la
información. Los principales productos fueron: un diagnóstico, un taller de socialización de resultados y un
capítulo de libro vinculado al patrimonio y la arquitectura caribeña. La principal lección aprendida es que sí
existe un recurso valioso para investigar con mayor profundidad
Guía práctica para la estimación de cargas de viento en estructuras, casos de estudio de la empresa, EstructurArt Consultores S. A
Proyecto de Graduación (Licenciatura en Ingeniería en Construcción). Instituto Tecnológico de Costa Rica, Escuela de Ingeniería en Construcción, 2023Esta tesis cumple con el objetivo ODS 9:
construir infraestructuras resilientes, promover la industrialización inclusiva y sostenible y fomentar la innovación.
Meta 4:
modernizar la infraestructura y reconvertir las industrias para que sean sostenibles, utilizando los recursos con mayor eficacia y promoviendo la adopción de tecnologías y procesos industriales limpios y ambientalmente racionales, y logrando que todos los países tomen medidas de acuerdo con sus capacidades respectivas.Este proyecto tiene como principal objetivo desarrollar una guía para la estimación de las cargas de
viento en Costa Rica, con el fin de contribuir a las labores de modelado y diseño desarrolladas por la empresa
EstructurArt Consultores S.A. Para el desarrollo de esta se estudiaron normativas nacionales e
internacionales, así como documentos que desarrollarán temáticas de cargas de viento y el comportamiento
de estas.
Como principal complemento para el proceso de estimación de las cargas de viento se desarrolló una
herramienta computacional, donde se automatiza el desarrollo de las ecuaciones que son parte del proceso,
partir de unos datos de entrada, esta cuenta con factores de forma para casos típicos de la empresa. Para el
uso de esta herramienta se desarrolla una guía que contiene de forma resumida la información teórica y el
cómo utilizar la herramienta. Se evalúa la confiabilidad de la herramienta, mediante la comparación de sus
resultados y los de ejemplos realizados de manera manual, estos se muestran en la sección de apéndices.
De esta forma se logra la estandarización de los procedimientos para la estimación de cargas de
viento y que se mejore el proceso de modelado en la empresa.The main objective of this project is to develop a guide for estimating wind loads in Costa Rica, as part of the
modeling and design tasks carried out by EstructurArt Consultores S.A. For the development of this guide,
national and international regulations were reviewed, along with documents that address topics related to wind
loads and their behavior.
As a complement to the wind load estimation process, a computational tool was developed, which allows the
automation the equations involved in the process based on input data. This tool includes form factors for
typical cases used by the company. A guide was created for using this tool, providing a summarized overview
of the theoretical information and how to use the tool effectively. The reliability of the tool is assessed by
comparing its results with manually conducted calculations, wich are detailed in the appendices section.
The project aims to achieve standardization in the procedure for estimating wind loads, ultimately enhancing
the modeling process within the company.Empresa EstructurArt Consultores S.A
Raio de competição entre árvores em um fragmento de Mata Atlântica sob recuperação florestal
This research aimed to evaluate distance-dependent competition indices and define a radius of competitive influence between trees in an Atlantic Forest fragment under forest recovery. The study area has 2.53ha, in which the inventory was carried out with a sampling intensity of 15.81%. Three competition indices and twenty distances for the competition radius (1, 2, 3... and 20 m) were evaluated. IC3 index, which relates the DBH of competing trees with that of the objective tree multiplied by the distance between them added to one unit, proved to be the most adequate to represent competition. This index was more strongly correlated with biometric attributes, presented a biological foundation and the lowest variability with the increase of the competition radius. Competition indices and their respective variability tended to stabilize from the competition radius of approximately 6 m. It is concluded that IC3 index and 6m competition radius are indicated for analyzes on the relationship between competitiveness and biometric aspects at the study site.
Keywords: Competitiveness, sigmoidal behavior, distance-dependent competition indices, functional relationship.O objetivo do presente trabalho foi avaliar índices de competição dependentes da distância e definir um raio de influência competitiva entre árvores em um fragmento de Mata Atlântica sob recuperação florestal. A área em estudo possui 2,53ha, na qual foi realizado o inventário com intensidade amostral de 15,81%. Avaliaram-se três índices de competição e vinte distâncias para o raio de competição (1, 2, 3... e 20 m). O índice IC3, que relaciona o DAP de árvores competidoras com a aquele da árvore objetivo multiplicado pela distância entre as mesmas somado a uma unidade, se mostrou o mais adequado para representar a competição. Esse índice se correlacionou mais fortemente com os atributos biométricos, apresentou fundamentação biológica e a menor variabilidade com o aumento do raio de competição. Os índices de competição e suas respectivas variabilidades tenderam à estabilização a partir do raio de competição de, aproximadamente, 6 m. Conclui-se que o índice IC3 e o raio de competição de 6m são indicados para análises sobre relações entre a competitividade e aspectos biométricos no local de estudo.
Palavras chave: Competitividade, comportamento sigmoidal, índices de competição dependentes da distancia, relação funcional
Presentación
La selección representativa del pensamiento garcíamongiano es el resultado del trabajo acusioso del investigador y estudioso de la obra de García Monge, Fernando Herrer
Entre Dios y el Diablo o entre la historia y la ficción
Las siguientes páginas estarán dedicadas a comentar el texto Entre Dios y elDiablo. Mujeres de la colonia. (Crónicas), de Tatiana Lobo
Síntesis de madera magnética a base de nano partículas de hierro en especies forestales provenientes de plantaciones de rápido crecimiento en Costa Rica. Código: 14011044. Documento 1
Proyecto de Investigación (Código: 14011044) Instituto Tecnológico de Costa Rica. Vicerrectoría de Investigación y Extensión (VIE). Dirección de Proyectos. Escuela de Ingeniería Forestal, 2023La madera magnética, material híbrido que combina las propiedades inherentes de
la madera con las propiedades de nano partículas magnéticas, ha sido empleada en tableros
de fibra y madera sólida, utilizando para su síntesis revestimientos e impregnaciones con
fluidos magnéticos.
En el capítulo 1 la síntesis de nanopartículas de Fe3O4 en madera sólida de especies
tropicales (Pinus oocarpa, Vochysia ferruginea y Vochysia guatemalensis), fue evaluada. P.
oocarpa mostró los valores más bajos de porcentaje de ganancia de peso (WPG), la
densidad disminuyó en relación a la madera no tratada, presentó menor contenido de
cenizas y Fe3O4, mostró menor precipitación de nanopartículas de hierro, las señales
asociadas a cambios en el componente madera (1153 cm-1, 1739 cm-1, 1601 cm-1, 1505 cm-
1, 1462 cm-1, 1419 cm-1 y 1251 cm-1) no mostraron diferencias con la madera no tratada,
presentó el menor diámetro de nanopartículas (aprox. 7,3 nm a 8,5 nm) y los parámetros de
magnetización de saturación (Ms) fueron los más bajos. V. guatemalensis presentó un mejor
comportamiento magnético, aunque se produjo mayor degradación de los componentes de
la madera (mayor pérdida de densidad). Respecto a los diferentes tiempos de inmersión, las
propiedades magnéticas no se vieron afectadas estadísticamente. Finalmente, los valores
de magnetización de las especies estudiadas fueron inferiores a las nanopartículas de
magnetita pura, porque las especies sólo retienen una cierta cantidad de estas
nanopartículas (NP), y esto se refleja proporcionalmente en Ms.
En el capítulo 2 se abordó la síntesis in-situ de nanopartículas (NPs) de Fe3O4 en
partículas de fibra de tres maderas tropicales (P. oocarpa, V. guatemalensis, y V. ferruginea).
El contenido en NPs de Fe3O4 fue similar en las dos especies de Vochysia pero superior al
de P. oocarpa. El contenido en cenizas era similar en las tres especies. Fue difícil demostrar
la presencia de NPs de Fe3O4 en el espectro FT-IR. El diámetro de las nanopartículas
variaba de 51 nm a 68 nm y los parámetros de magnetización de saturación eran bajos, pero
estos valores eran superiores en P. oocarpa. El tablero magnético de partículas (MWPC)
mostró que el uso de NPs disminuye la densidad de P. oocarpa pero aumenta la densidad
de las especies de Vochysia. El hinchamiento y la absorción de humedad aumentaron en el
MWPC-100 de P. oocarpa y V. guatemalensis pero disminuyeron en el compuesto de V.
ferruginea. La adhesión interna disminuyó en el MWPC-100, pero no en la capa de MWPC.
La dureza aumentó en la capa de MWPC en P. oocarpa, pero no en MWPC-100, esta
propiedad aumentó en MWPC-100 y en la capa de MWPC fabricada con V. ferruginea y V.
guatemalensis.
En el capítulo 3 se evaluó la síntesis de nanopartículas de Fe3O4 en chapas de
madera de tres especies tropicales (Gmelina arborea, V. ferruginea y P. oocarpa). El método
de impregnación sí afectó la síntesis de las nanopartículas, la impregnación a vacío-presión fue la que presentó la mayor cantidad de Fe3O4 en las chapas. Al usar la impregnación vacíopresión
se evidenció mayor señal de ferrita en los análisis SEM y XDR. En el análisis de
propiedades magnéticas, fue claro que la curva de histéresis de la madera presentó un
comportamiento ferromagnético en la síntesis por medio del método vacío-presión, mientras
que por el método de inmersión el cambio fue de leve a nulo. También, se observó que
Vochysia ferruginea fue la especie con mayor magnetización.Magnetic wood, hybrid material that combines the inherent properties of wood with
the properties of magnetic nanoparticles, has been used in fiberboard and solid wood, using
coatings and impregnations with magnetic fluids for its synthesis.
In chapter 1, the synthesis of Fe3O4 nanoparticles in solid wood of tropical species
(Pinus oocarpa, Vochysia ferruginea and Vochysia guatemalensis) was evaluated. P.
oocarpa showed the lowest values of weight gain percentage (WPG), density decreased in
relation to untreated wood, besides presented lower ash and Fe3O4 content, showed lower
precipitation of iron nanoparticles, signals associated with changes in the wood component
(1153 cm-1, 1739 cm-1, 1601 cm-1, 1505 cm-1, 1462 cm-1, 1419 cm-1 and 1251 cm-1) showed
no differences with untreated wood, besides presented the smallest diameter of
nanoparticles (approx. 7.3 nm to 8.5 nm) and the saturation magnetization parameters (Ms)
were the lowest. V. guatemalensis presented better magnetic behavior, although there was
greater degradation of the wood components (greater loss of density). Regarding to the
different immersion times, the magnetic properties were not statistically affected. Finally, the
magnetization values of the species studied were lower than pure magnetite nanoparticles,
because the species only retain a certain amount of these nanoparticles (NP), and this is
reflected proportionally in Ms.
Chapter 2 addressed the in-situ synthesis of Fe3O4 nanoparticles (NPs) in fiber
particles of three tropical woods (P. oocarpa, V. guatemalensis and V. ferruginea). The Fe3O4
NPs content was similar in the two Vochysia species but higher than in P. oocarpa. Ash
content was similar in the three species. It was difficult to demonstrate the presence of Fe3O4
NPs in the FT-IR spectrum. The diameter of the nanoparticles varied from 51 nm to 68 nm
and the saturation magnetization parameters were low, but these values were higher in P.
oocarpa. Magnetic particle board (MWPC) showed that the use of NPs decreased the density
of P. oocarpa but increased the density of Vochysia species. Swelling and moisture
absorption increased in MWPC-100 of P. oocarpa and V. guatemalensis but decreased in
the V. ferruginea composite. Internal adhesion decreased in MWPC-100, but not in the
MWPC layer. Hardness increased in the MWPC layer in P. oocarpa, but not in MWPC-100,
this property increased in MWPC-100 and in the MWPC layer made with V. ferruginea and
V. guatemalensis.
Chapter 3 evaluated the synthesis of Fe3O4 nanoparticles in wood veneers of three
tropical species (Gmelina arborea, V. ferruginea and P. oocarpa). The impregnation method
did affect the synthesis of the nanoparticles, the vacuum-pressure method presented the
highest amount of Fe3O4 in the veneers. When using vacuum-pressure method, a higher
ferrite signal was evidenced in the SEM and XDR analysis. In the analysis of magnetic
properties, it was clear that the hysteresis curve of the wood presented a ferromagnetic behavior in the synthesis by means of the vacuum-pressure method, while by the immersion
method the change in the curve was slight to null. Also, it was observed that V. ferruginea
was the species with the highest magnetization level