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Estudio de una mezcla de cáñamo y PLA como alternativa para filamento de impresión 3D.
No full textTesis presentada para optar al título de Ingeniero/a Civil Mecánico/a.Se estudia la fabricación de una mezcla sostenible combinando ácido poliláctico (PLA) y fibra de cáñamo, para impresión 3D. Se procura mejorar la compatibilidad interfacial entre los dos materiales mediante tratamientos químicos en la fibra de cáñamo y la adición de compatibilizante durante su extrusión, el glicidil metacrilato (GMA), para mejorar las propiedades mecánicas del filamento resultante.
Durante el estudio, se realizaron tratamientos químicos a la fibra de cáñamo, tales como el lavado en base a NaOH y el proceso de cationización con cloruro de (3-cloro-hidroxipropil) trimetilamonio (EPTA), necesarios para mejorar la adhesión interfacial con el PLA. Luego, se hicieron las mezclas de PLA 95%, cáñamo 5% y GMA, con diferentes combinaciones, en una extrusora de doble tornillo para posteriormente obtener pellets. Estos se utilizaron para fabricar las probetas para los ensayos de tracción.
A través de los resultados se muestra que el uso de fibras de cáñamo tratadas, combinadas con GMA, mejora significativamente la resistencia a la tracción en comparación con las muestras sin tratamientos. Sin embargo, la resistencia a la tracción no alcanzo los valores del PLA puro, por lo tanto, limitando la viabilidad para las aplicaciones industriales.
En el análisis de costos muestra que los tratamientos químicos aumentan considerablemente los valores de fabricación, específicamente el uso de EPTA para el proceso de cationización, lo cual plantea un desafío para su implementación al mercado a gran escala. A pesar de las mejoras en las propiedades mecánicas, aun es necesario optimizar los tratamientos de cáñamo y abaratar los costos con el objetivo de lograr un filamento viable para el mercado.The fabrication of a sustainable blend combining polylactic acid (PLA) and hemp fiber for 3D printing is studied. The aim is to improve the interfacial compatibility between the two materials through chemical treatments on the hemp fiber and the addition of a compatibilizer during extrusion, glycidyl methacrylate (GMA), to enhance the mechanical properties of the resulting filament.
During the study, chemical treatments were applied to the hemp fiber, such as NaOH washing and cationization with (3-chloro-hydroxypropyl) trimethylammonium chloride (EPTA), which are necessary to improve the interfacial adhesion with PLA. Then, mixtures of 95% PLA, 5% hemp, and GMA were prepared with different combinations in a twin-screw extruder to subsequently obtain pellets. These were used to fabricate the specimens for tensile tests.
The results show that the use of treated hemp fibers, combined with GMA, significantly improves tensile strength compared to untreated samples. However, the tensile strength did not reach the values of pure PLA, thus limiting its viability for industrial applications.
The cost analysis shows that chemical treatments considerably increase production costs, specifically the use of EPTA for the cationization process, which poses a challenge for large-scale market implementation. Despite improvements in mechanical properties, it is still necessary to optimize hemp treatments and reduce costs in order to achieve a viable filament for the market.Facultad de IngenieríaDepartamento de Ingeniería MecánicaConcepció
Análisis y validación de un modelo molecular de grafeno utilizando potencial Tersoff polarizable mediante simulaciones de dinámica molecular.
No full textTesis presentada para optar al grado de Magíster en Ciencias de la Ingeniería con mención en Ingeniería Mecánica.El grafeno es un material bidimensional que ha ganado relevancia en la investigación actual debido a sus propiedades únicas y variadas aplicaciones. Dado que el grafeno es caro y difícil de manejar experimentalmente, las simulaciones computacionales son cruciales para recrear su comportamiento y evaluar sus aplicaciones. Este estudio busca verificar si la adición de efectos de polarización a un potencial tipo Tersoff permite reproducir con suficiente precisión las propiedades elásticas al modelar hojas de grafeno mediante dinámica molecular. Luego, el objetivo principal consiste en analizar y validar un modelo molecular de grafeno utilizando una combinación entre potencial Tersoff y el modelo de osciladores de Drude, resultando en un potencial Tersoff polarizable. Para ello, se generaron sistemas polarizables y no polarizables de grafeno suspendido y multiláminas, que se sometieron a microdesplazamientos en simulaciones de dinámica molecular gracias al software LAMMPS. A partir de estas simulaciones, se extrajeron los datos de tensor de esfuerzos y deformación y se determinaron las propiedades elásticas de cada sistema. Como resultado, para el grafeno polarizable se obtuvo un módulo elástico de 0.950 TPa y un coeficiente de Poisson de 0.070, el modelo también muestra un comportamiento frágil y un esfuerzo de ruptura menor que los obtenibles en sistemas no polarizables. Finalmente, se compararon las propiedades obtenidas de este modelo con resultados experimentales reportados por otros autores. A partir de este análisis comparativo se concluye que las hojas de grafeno parametrizadas mediante potencial Tersoff polarizado es mas flexible al ser sometido a deformaciones dentro de la zona elástica, pero frágil e inestable para mayores deformaciones.Graphene is a two-dimensional material that has gained relevance in current research due to its unique properties and various applications. Since graphene is expensive and difficult to handle experimentally, computational simulations are crucial to recreate its behavior and evaluate its applications. This study aims to verify whether the addition of polarization effects to a Tersoff-type potential can accurately reproduce the elastic properties when modeling graphene sheets using molecular dynamics. The main objective is to analyze and validate a molecular model of graphene by using a combination of the Tersoff potential and the Drude oscillator model, resulting in a polarizable Tersoff potential. To this end, polarizable and non-polarizable suspended graphene and multilayer systems were generated and subjected to micro-displacements in molecular dynamics simulations performed with LAMMPS. From these simulations, stress and strain tensor data were extracted, and the elastic properties of each system were determined. As a result, for polarizable graphene, an elastic modulus of 0.950 TPa and a Poisson’s ratio of 0.070 were obtained, with the model also exhibiting a brittle behavior and a lower breaking stress than in non-polarizable systems. Finally, the properties obtained from this model were compared with experimental results reported by other authors. Based on this comparative analysis, it is concluded that graphene sheets parameterized with the polarizable Tersoff potential are more flexible under elastic strain but brittle and unstable under greater deformations.ANID, Proyecto FONDECYT de Iniciación Nro. 11240551Facultad de IngenieríaDepartamento de Ingeniería MecánicaConcepció
Diseño estructural de un taller de camiones para minería, según NCh2369 2023.
No full textTesis presentada para optar al título de Ingeniero/a Civil.hroughout history, Chile has been a frequent country in terms of earthquakes, and in addition to being frequent, it presents high intensity earthquakes. This is why, over time, the NCh2369 standard has undergone changes, which obviously lead to improvements in terms of correct industrial design based on seismic performance.
The complex truck workshop and auxiliary facilities in Rosario is a structure already built in 2002, which is part of the Compañía Minera Doña Inés de Collahuasi S.C.M. Therefore, it is essential for the plant to maintain the philosophy of the NCh2369 standard.
In order to verify the performance of the aforementioned industrial structure, in the following report, the seismic performance of the truck workshop will be evaluated according to the NCh2369 standard of the year 2023, in this way it will be verified how much the updated standard affects industrial constructions, with parameters similar to those of the truck workshop and its geographical area.
However, for a correct design, in addition to seismic loads, wind, snow and impact loads from the overhead crane are considered, with the intention of being as faithful as possible to the design made prior to construction.
Performing an analysis, the structure behaves excellently against small amplified earthquakes. However, most profiles suffer from insufficient local slenderness. Therefore, in the event of a large magnitude earthquake, the inelastic incursion of the structure would be zero, giving rise to a brittle failure.
Beams with chevron-type diagonals are more in demand than those without. As a result of this, it is suggested to avoid this type of bracing, or failing that, design beams that are stronger than their diagonals and not use the same profile.
The slenderness of the anchor chair stiffeners is less than the limit established by the standard. Therefore, they are prone to buckling failure, which would have serious consequences.A lo largo de la historia, Chile es un país frecuente en cuanto a sismos, y además de frecuente, presenta sismos de alta intensidad. Es por esto que, con el tiempo, la norma NCh2369 ha sufrido cambios, que obviamente conllevan a mejoras en cuanto al correcto diseño industrial en base al desempeño sísmico.
El taller de camiones e instalaciones auxiliares en Rosario, es una estructura ya construida el año 2002, que es parte de la Compañía Minera Doña Inés de Collahuasi S.C.M. Por lo tanto, es fundamental para la planta mantener la filosofía de la norma NCh2369.
Con el fin de verificar la estructura industrial mencionada, en la siguiente memoria, se evaluó el desempeño sísmico del taller de camiones según la norma NCh2369 del año 2023, y para un correcto diseño, además de las cargas sísmicas, se consideraron las cargas de viento, nieve y de impacto provenientes del puente grúa, con la intensión de ser lo más fiel posible al diseño realizado previamente a la construcción.
Realizando un análisis, la estructura tuvo un buen comportamiento frente a sismos reducidos amplificados. Sin embargo, la mayoría de los perfiles sufre por esbeltez local insuficiente. Por lo tanto, ante un terremoto de gran magnitud, la incursión inelástica de la estructura sería nula, dando a lugar a una falla frágil.
Las vigas con diagonales tipo chevron se encuentras más demandadas que las que no. Producto de esto, se sugiere evitar este tipo de arriostres, o en su defecto, diseñar vigas más resistentes que sus diagonales y no utilizar el mismo perfil.
La esbeltez de los atiesadores de la silla de anclaje son menores al límite establecido por la norma. Por lo tanto, están propensos a un fallo por pandeo, lo que tendría consecuencias graves.Facultad de IngenieríaDepartamento de Ingeniería CivilConcepció
Caracterización e inducción de embriogénesis somática en Araucaria araucana (molina) k. koch.: especie en peligro (EN).
No full textTesis presentada para optar al grado de Magíster en Ciencias Forestales.Araucaria araucana, especie endémica de gran importancia ecológica y cultural en Chile, enfrenta amenazas atribuibles al cambio climático y la acción antrópica, principalmente la recolección indiscriminada de su semilla, provocando pérdida de su biodiversidad. A través de la embriogénesis somática buscamos masificar genotipos de interés y propagarlos con fines de conservación. Identificamos por primera vez las condiciones de cultivo que permiten desencadenar la inducción de proembriones somáticos a partir de semillas inmaduras de tres orígenes, costero (Villa Las Araucarias), Cordillera de Nahuelbuta (Trongol Alto) y Cordillera de los Andes (Malalcahuello). Los resultados muestran que existen líneas celulares embriogénicas con potencial embriogénico de las tres procedencias. La inducción de estructuras embriogénicas se obtiene a los 45 días cuando se utilizó el medio BM suplementado con NAA (11 µM), 6-BA (2,8 µM) y Kin (2,8 µM). Se evaluaron por 105 días siete líneas celulares donde, las mejores tasas de proliferación se obtuvieron en el medio MP1 suplementado con (5 µM 2,4-D + 2,8 µM 6-BA y Kin). Además de cuantificar PEM en estas líneas, se relacionó con los niveles de poliaminas libres y razón Put:Spd cuantificadas a partir de muestras de los tratamientos de proliferación, donde apreciamos una marcada diferencia en la bioquímica de las ECLs entre las tres líneas celulares evaluadas y el crecimiento gradual de los cultivos, lo que sugiere que la determinación de PAs es un eficiente marcador bioquímico para testear ECLs en A. araucana.
La transición de PEM a estadios embrionarios posteriores sigue bajo investigación; sin embargo, se observaron estadios tempranos de embriones somáticos en el tratamiento con maltosa (3% p/v), PEG 3350 (7% p/v) y ABA (34 y 68 µM). La maduración completa de los embriones somáticos aún está en proceso, lo que demuestra que la técnica puede ser una alternativa viable en la conservación de esta especie.Araucaria araucana, an endemic species of great ecological and cultural importance in Chile, faces threats attributable to climate change and anthropic action, mainly the indiscriminate collection of its seed, causing loss of its biodiversity. Through somatic embryogenesis we seek to massify genotypes of interest and propagate them for conservation purposes. We identified for the first time the culture conditions that allow triggering the induction of somatic proembryos from immature seeds from three origins, coastal (Villa Las Araucarias), Cordillera de Nahuelbuta (Trongol Alto) and Cordillera de Los Andes (Malalcahuello). The results show that there are embryogenic cell lines with embryogenic potential from the three origins. The induction of embryogenic structures was obtained at 45 days when the BM medium supplemented with NAA (11 µM), 6-BA (2.8 µM) and Kin (2.8 µM) was used. Seven cell lines were evaluated for 105 days where the best proliferation rates were obtained in MP1 medium supplemented with (5 µM 2,4-D + 2.8 µM 6-BA and Kin). In addition to quantifying PEM in these lines, it was related to the levels of free polyamines and Put:Spd ratio quantified from samples of the proliferation treatments, where we appreciated a marked difference in the biochemistry of the ECLs between the three cell lines evaluated and the gradual growth of the cultures, which suggests that the determination of PAs is an efficient biochemical marker to test ECLs in A. araucana.
The transition from PEM to later embryonic stages remain under investigation; However, early stages of somatic embryos were observed in treatment with maltose (3% w/v), PEG 3350 (7% w/v) and ABA (34 and 68 µM). The complete maturation of the somatic embryos is still in process, which demonstrates that the technique can be a viable alternative in the conservation of this species.Facultad de Ciencias ForestalesDepartamento de SilviculturaConcepció
Caracterización regeneración natural y plantaciones suplementarias en hoyos de luz, en el Bien Nacional Protegido Ranchillo Alto, Región de Ñuble.
No full textTesis presentada para optar al título de Ingeniero en Conservación de Recursos Naturales.El manejo forestal basado en claros de dosel es una práctica silvícola que se apoya en aspectos ecológicos para favorecer la restauración de ecosistemas boscosos. En este estudio se analiza la respuesta de la regeneración natural frente a la apertura del dosel superior a través de la creación de hoyos de luz. Esta intervención se realizó en un bosque de Nothofagus adulto, el cual presenta alteraciones en su composición y estructura natural debido a perturbaciones antrópicas. En las condiciones actuales del bosque, la regeneración natural de las especies pertenecientes al género Nothofagus, que son las que componen el tipo forestal dominante en el lugar, se ve limitado por presentar baja competencia frente a otras especies mejor adaptadas a crecer bajo el dosel superior del bosque. En este trabajo se levantó información del estado de la regeneración en los hoyos de luz que están restringidos de ganadería a través de un cierre perimétrico, en los cuales se midieron parámetros de abundancia y riqueza de especies. Los principales resultados demuestran que esta práctica silvícola presenta resultados positivos con respecto al establecimiento de la regeneración natural, ya que hubo presencia de las especies que se busca regenerar, que corresponden principalmente a especies pioneras, lo cual cumple con el objetivo principal de este manejo silvícola.Forest management based on canopy gaps is a silvicultural practice that relies on ecological aspects to promote the restoration of forest ecosystems. This study analyzes the response of natural regeneration to the opening of the upper canopy through the creation of light gaps. This intervention was carried out in a mature Nothofagus forest, which presents alterations in its composition and natural structure due to anthropogenic disturbances. Under the current conditions of the forest, the natural regeneration of species belonging to the genus Nothofagus, which make up the dominant forest type in the area, is limited by low competitiveness against other species better adapted to grow under the forest's upper canopy. This study collected information on the status of regeneration in the light gaps that are restricted from livestock through perimeter closure, measuring parameters of species abundance and richness. The main results demonstrate that this silvicultural practice yields positive outcomes regarding the establishment of natural regeneration, as there was presence of the species targeted for regeneration, mainly pioneer species, thus fulfilling the primary objective of this silvicultural management.Facultad de Ciencias ForestalesDepartamento de Manejo de Bosques y Medio AmbienteConcepció
Generación de un modelo computacional de la estructura termomecánica de los andes centrales y del sur (10° - 45°S).
No full textTesis presentada para optar al título Geólogo/a.La construcción de modelos computacionales basados en expresiones analíticas fundamentales es esencial para comprender el comportamiento de sistemas físicos reales. A pesar de la inevitable simplificación que conlleva, y en buena medida precisamente debido a ella, esta metodología permite estudiar detalladamente la relevancia de los parámetros constitutivos al contrastar los modelos con mediciones independientes. En el ámbito de la geodinámica, la estructura interna de la litosfera continental desempeña un papel crucial en los procesos que moldean la superficie terrestre, especialmente en márgenes de subducción. Sin embargo, el estudio de esta estructura representa un gran desafío debido a la multiplicidad de variables involucradas y el limitado conocimiento que tenemos para acotarlas. La creación de modelos litosféricos resulta útil para abordar este problema, particularmente cuando abarcan diferentes propiedades que, por medio de sus expresiones particulares, ofrecen contrastes complementarios que nos entregan información valiosa sobre las relaciones existentes entre ellas.
En este sentido el modelamiento del espesor elástico equivalente (Teq), resulta de gran interés para estudiar el control que tiene la estructura geométrica, composicional y termal de la litósfera continental sobre la resistencia mecánica de las rocas a la deformación. Especialmente porque permite evaluar los parámetros utilizados para este propósito, por medio de su contraste con estimaciones de espesor elástico efectivo (Tef) provenientes de la inversión de datos geofísicos.
En este trabajo se construye un modelo computacional de la estructura termomecánica tridimensional de la litósfera en los Andes Centrales y del Sur. Para esto se utiliza una representación geofísicamente restringida de la estructura litosférica de la zona de estudio (Tassara y Echaurren, 2012) sobre la cual se calcula la distribución de temperaturas y la resistencia mecánica a la deformación. El modelo termal es definido por expresiones analíticas de geotermas continentales unidimensionales y se encuentra restringido por mediciones de flujo de calor en superficie, mientras que el modelo mecánico queda definido por la envolvente de la resistencia mecánica, en conjunto con parámetros reológicos adecuados. Los resultados de Teq obtenidos son comparados con una estimación previa de Tef (Tassara et al., 2007), y con una recopilación de epicentros de sismos y estructuras corticales, con el fin de obtener una mejor comprensión de la estructura termomecánica de la litósfera y su rol en la neotectónica del margen andino.Facultad de Ciencias QuímicasDepartamento de Ciencias de la TierraConcepció
Análisis de los factores que influyeron en el sentimiento de extrañar la movilidad al trabajo y estudios durante la pandemia de COVID-19 en Chile.
No full textTesis presentada para optar al título de Ingeniero/a Civil Industrial.The COVID-19 pandemic had a direct effect on people's routines, considerably reducing their daily commutes for a long period of time. In this context, the experience of missing mobility is an interesting finding that could help understand the intrinsic meaning of mobility and what people value about it. The objective of this work is to study people's experiences during the COVID-19 pandemic to understand the variables that influenced the feeling of missing their commute to work or studies and the destination of the commute. The data was obtained from a survey administered by the Institute of Complex Engineering Systems of Chile about the adoption of teleworking during the pandemic and the changes that people experienced in their daily trips. The methodology consists of carrying out a descriptive analysis of the data, using a factor analysis to filter concerns in the context of the pandemic, applying a self-organizing map to classify the sample into individual profiles, and finally estimating ordered logit models to explain the feeling of missing the commute and the destination. The results show that the feeling of missing can be explained by socioeconomic variables, by the characteristics of the trips and variables related to COVID-19, but not by the concerns that people experienced in this period. Stands out that the feeling of missing the destination can be explained by how much one misses the commute, but the opposite cannot be stated. Regarding the profiles of individuals, the sample can be classified into four groups, who do not present significant differences in their feeling of missing mobility, but are affected differently by the explanatory variables obtained.La pandemia de COVID-19 tuvo un efecto directo en la rutina de las personas, disminuyendo considerablemente sus trayectos diarios por un largo período de tiempo. En este contexto, la experiencia de extrañar la movilidad corresponde a un interesante hallazgo que podría ayudar a comprender el significado intrínseco de la movilidad y lo que las personas valoran de ella. El objetivo de este trabajo consiste en estudiar las experiencias de personas durante la pandemia de COVID-19 para comprender las variables que influyeron en el sentimiento de extrañar su viaje al trabajo o estudios y el destino del viaje. Los datos fueron obtenidos de una encuesta aplicada por el Instituto de Sistemas Complejos de Ingeniería de Chile acerca de la adopción del teletrabajo durante la pandemia y los cambios que las personas experimentaron en sus viajes diarios. La metodología consiste en realizar un análisis descriptivo de los datos, utilizar un análisis factorial para filtrar las preocupaciones en el contexto de la pandemia, aplicar un mapa auto organizado para clasificar a la muestra en perfiles de individuos, y finalmente estimar modelos logit ordenados para explicar el sentimiento de extrañar el viaje y el lugar de destino. Los resultados muestran que el sentimiento de extrañar puede ser explicado por variables socioeconómicas, por las características de los viajes y variables relacionadas al COVID-19, pero no por las preocupaciones que las personas experimentaron en este período. Destaca el descubrimiento de que el sentimiento de extrañar el lugar de trabajo y de estudios puede ser explicado por cuánto se extraña el viaje a estos lugares, pero lo contrario no puede afirmarse. En cuanto a los perfiles de individuos, la muestra se puede clasificar en cuatro grupos, quienes no presentan diferencias significativas en su sentimiento de extrañar la movilidad, pero se ven afectados de manera diferente por las variables explicativas obtenidas.Facultad de IngenieríaDepartamento de Ingeniería IndustrialConcepció
Dinámica del nicho climático en el origen y evolución de Haplopappus Cass. (Astereae, Asteraceae), un arbusto endémico de Los Andes extratropicales de Sudamérica.
Get PDFTesis presentada para optar al grado de Doctor/a en Sistemática y Biodiversidad.Haplopappus es uno de los géneros más diversos de la flora vascular de Chile con amplia distribución en las zonas áridas y semiáridas. La falta de una filogenia molecular ha contribuido a la inestabilidad taxonómica donde se ha cuestionado su clasificación infragenérica y también, ha contribuido al desconocimiento de los mecanismos que participaron en su diversificación. En este estudio, utilizamos filogenias moleculares basadas en marcadores tradicionales (secuencias Sanger) y genómicos (SNPs), junto con datos ecológicos (i.e. nichos climáticos) para estudiar el origen, clasificación y diversificación del género, específicamente el rol de la dinámica del nicho climático en la dispersión anfitropical y su diversificación en Sudamérica.
Usamos datos de marcadores ETS y ITS1y2 para comparaciones a nivel de la tribu. Para resolver la sistemática del género analizamos especímenes de 51 taxa, a las que agregamos 16 morfoespecies que presentan indicios de ser potencialmente reconocidas como especies nuevas o linajes independientes, con secuenciación de ADN asociada a sitios de restricción y polimorfismos de un solo nucleótido (SNP) empleando una matriz concatenada de 21.921 SNPs. Los resultados de los análisis de superposición de nicho apoyan la conservación del nicho climático tras la dispersión a larga distancia desde Norte América. Sin embargo, se evidenció de una desacople menor del nicho climático debido a la existencia climas únicos en cada hemisferio. Los patrones de distribución de las especies presentan un gradiente latitudinal estructurado en la riqueza de especies, principalmente con variables asociadas al clima mediterráneo, con dos zonas de endemismo, al norte y al sur. Las inferencias filogenéticas Bayesianas de RAD-seq generó una robusta filogenia molecular donde las especies de Haplopappus se agrupan en dos clados que soportan nuestra propuesta de los nuevos subgéneros Haplopappus y Baylahuen. El primero contiene tres clados, y sustentan nuestra propuesta de las nuevas secciones Grindelioidae, Haplopappus y Pinnatifidus, mientras el subgénero Baylahuen incluye cuatro clados, los que sustentan nuestra propuesta para las nuevas secciones Coquimbensis, Racemiger, Remyanus y Baylahuen. Los resultados indican que las propuestas taxonómicas subgenérica anteriores tienen escaso apoyo filogenético y ninguna de las secciones es monofilética, por lo que deben ser actualizadas. Los resultados también indican que siete subespecies no son recíprocamente monofiléticas y deben ser reconocidos como nuevas especies. Once de las 16 morfoespecies también demuestran ser linajes independientes y podrían corresponder a nuevas especies que deben ser estudiadas y descritas apropiadamente. A partir de modelos de nicho climático y la filogenia datada caracterizamos la evolución del nicho climático en el género y desde allí hacemos inferencias sobre la diversificación. Los resultados muestran una alta tasa de diversificación de 2,77 eventos por millón de años por linaje. Las variables del nicho climático seleccionadas desde el análisis de componentes principales filogenético con independencia de sus relaciones evolutivas y que concentran parte importante de la varianza son: estacionalidad de la temperatura (bio4), rango anual de temperatura (bio7), precipitación del trimestre más seco (bio 17), precipitación del trimestre más cálido (bio18) y precipitación anual (bio12), todas asociadas a estacionalidad del clima y amplitud del rango de las variables, que son propios del clima mediterráneo de Sudamérica.
Los análisis de estimación de estados ancestrales y de detección de cambios de tasa de las variables climáticas a lo largo de las ramas del árbol de Haplopappus revela cambios de tasa evolutiva en los nodos ancestrales donde se originan todos los principales clados (i.e. subgéneros, secciones y series). De manera simultánea la estimación de área ancestral nos indica para estos nodos dispersión a una nueva área geográfica con especiación simultánea. Este patrón indica el modo evolutivo más frecuente en la diversificación del género Haplopappus es la dispersión a una nueva área geográfica con especiación simultánea, y está asociado con un cambio de tasa en la evolución del nicho climático, reflejando adaptación evolutiva a las nuevas condiciones originadas por las condiciones ambientales del nuevo hábitat en cada evento de dispersión. La expansión del nicho evolutivo vinculada con la dispersión geográfica ofrece una explicación para la elevada diversidad que observamos. Por lo tanto, aceptamos nuestra hipótesis de que la diversificación en el género Haplopappus corresponde a una radiación adaptativa regulada por evolución del nicho climático. El patrón de dispersión – especiación – evolución del nicho climático fue detectado en la mayoría de las ramas de la filogenia, aunque con diferencias en ambos subgéneros. La correlación entre dispersión y la evolución del nicho puede atribuirse a las oportunidades ecológicas que ofrece la heterogeneidad climática y topografía de la cordillera los Andes. Estos resultados también apoyan la hipótesis de Axelrod, según la cual la expansión a nuevas condiciones áridas puede impulsar la diversificación en linajes ya adaptados a la aridez.ANID, Proyecto FONDECYT Número 1211441ANID, Proyecto IEB ANID PIA/BASAL FB210006Programa de Becas del Sistema de Postgrado de la Universidad de ConcepciónFacultad de Ciencias Naturales y OceanográficasDepartamento de OceanografíaConcepció
Predicción de eventos tempranos de somnolencia mediante un conjunto de datos multifactoriales en conductores de vehículos.
No full textTesis presentada para optar al grado de Doctor/a en Ciencias de la Ingeniería con mención en Ingeniería Eléctrica.Durante la última década, el número de accidentes vehiculares se ha incrementado signi cativamente, dejando más de un millón de víctimas fatales cada año. Su principal desencadenante está relacionado con fallas humanas, donde la conducción somnolienta, la distracción y fatiga son sus tres principales causas. La somnolencia es el factor humano que más accidentes causa y es el desafío más difícil de superar al momento de mejorar la seguridad en la vía. Los principales estudios muestran que, en Chile, los accidentes de tránsito han pasado a ser la segunda causa de muerte en la población joven menor de 30 años, dejando más de 86 mil accidentes de tránsito en 2022. Además, como la somnolencia es una manifestación de una causa subyacente originada por múltiples factores como la monotonía de la tarea, el entorno del camino, el tiempo transcurrido en la tarea o la privación del sueño previo, no existe un único método para su detección.
En este sentido, un sujeto somnoliento tiene una reducida capacidad de percepción del espacio y velocidad, aumentando el tiempo de reacción y reduciendo la coordinación ojo-manos. Esto pone en grave riesgo tanto al conductor como a los demás actores de la vía. En consecuencia, se han diseñado diversos proyectos de investigación y dispositivos basados en señales siológicas del chofer, evaluaciones de su desempeño o datos del vehículo para detectar si el conductor está somnoliento o alerta en cada intervalo de tiempo. Estos dispositivos alertan al automovilista sobre su estado somnoliento presente para que tome acción sobre la situación. No obstante, estimar el tiempo en el cual el conductor experimentará un evento somnoliento dentro de los subsiguientes minutos es mucho más desa ante que monitorear su estado actual. Este enfoque permite alertar al conductor mientras aún tiene una adecuada capacidad de reacción ya que no está bajo efectos de la somnolencia.
Por lo tanto, en este trabajo de investigación se expone el diseño de un sistema basado en un algoritmo de regresión y un modelo de pronóstico para estimar el tiempo de ocurrencia del subsiguiente evento somnoliento. En estos modelos se utilizan datos multimodales compuestos por señales de Electroencefalografía (EEG), Electrocardiografía (ECG), Electromiografía (EMG), fuerza de agarre mediante sensores Force Sensitive Resistor (FSR) y datos técnicos del vehículo virtual, obtenidos en un experimento de conducción simulada con 36 participantes. El modelo de regresión utiliza redes CNNs mediante una arquitectura ResNet y genera una salida del nivel de somnolencia para el tiempo t0. El algoritmo de pronóstico está basado en redes Long Short Term Memory (LSTM) bidireccionales y emplea como entrada los resultados del modelo de regresión para estimar el nivel de somnolencia de los siguientes minutos (t0 → t0+n) en intervalos de 28 segundos.
Adicionalmente, los modelos implementados también se entrenaron con diferentes combinaciones y categorías de sensores, buscando la mejor categoría y número de electrodos para de nir el sistema con la precisión más alta. Como resultado, el análisis inicial de los datos reveló que al menos el 50% de los participantes experimentó somnolencia a partir de los siete minutos de iniciado el tercer bloque experimental. Asimismo, al utilizar los datos EEG de prueba, el mejor sistema implementado obtuvo un valor test_accuracy de 0.887 en el rango [0 a 5] minutos (t0 → t0+5) y 0.798 a los siete minutos. Además, el modelo de regresión alcanzó un valor test_accuracy de 0.905 al utilizar únicamente datos FSR. Por otro lado, el rendimiento de los modelos propuestos para la etapa de pronóstico se validaron utilizando la métrica Root Mean Square Error (RMSE) en las fases de entrenamiento, validación y prueba con sus respectivos data-sets.
Los resultados de este trabajo permiten concluir que es posible utilizar datos siológicos del conductor para pronosticar el tiempo de aparición de subsiguientes eventos somnolientos dentro de una ventana temporal de nida. Asimismo, el uso de datos FSR mostró resultados prometedores en los algoritmos de regresión y pronóstico, toda vez que estos sensores no son invasivos y permiten aplicaciones adicionales como monitorear el confort del conductor y pasajeros al ubicarse en los asientos del vehículo.ANID, Beca de Doctorado Nacional (ANID) 2020 - 21201262ANID, Centro Nacional de Inteligencia Artificial CENIA FB210017, Financiamiento Basal ANIDPrograma de Neurociencia, Psiquiatría y Salud Mental (NEPSAM-UdeC) de la Universidad de Concepción, Chile 2022Facultad de IngenieríaDepartamento de Ingeniería EléctricaConcepció
Estudio taxonómico y paleoecológico de macrofloras del Triásico Tardío del centro sur de Chile.
No full textTesis presentada para optar al título de Biólogo/a.En este estudio se da a conocer la composición taxonómica de las macrofloras fósiles de tres unidades geológicas del Triásico Superior: Estratos del Cajón Troncoso (Región del Maule), Formación Llafquentué-Huimpil (Región de la Araucanía) y Formación Panguipulli (Región de los Lagos) ubicadas entre las latitudes 36° S y 39° S. Además, se realizaron interpretaciones paleoecológicas a través de análisis cualitativo evidenciando interacciones planta-insecto (herbivoría y oviposiciones) e inferencias paleoclimáticas, analizando la composición paleoflorística. Estas interpretaciones serán contrastadas compararando estas floras con otras formaciones coetáneas de regiones del Gondwana.
Para la realización de este trabajo se estudiaron ejemplares depositados en las colecciones de tres instituciones chilenas: Universidad Andrés Bello, Servicio Nacional de Minería y Geología y Museo Nacional de Historia Natural, en las cuales existen variados y diversos helechos (Astherotheca, Dicroidium, Dictyophyllum, Cladophlebis), coníferas (Heidiphyllum), entre otros grupos. Con este estudio se pretende aportar al conocimiento paleobotánico de flora que se desarrolló en latitudes medias en el margen sudoccidental de Gondwana.In this study, the taxonomic composition of fossil macroflora from three Upper Triassic geological units is presented: Cajón Troncoso strata (Maule Region), Llafquentué-Huimpil formation (Araucanía Region) and Panguipulli formation (Los Lagos Region) located between 36°S and 39°S latitudes. In addition, paleoecological interpretations were made through qualitative analysis, evidencing plant-insect interactions (herbivory and oviposittions) and paleoclimatic inferences, analyzing the paleofloristic composition. These interpretations will be contrasted by comparing these floras with other coeval formations from Gondwana regions.
Specimens deposited in the collections of three chileans institutions were studied: Universidad Andrés Bello, Servicio Nacional de Minería y Geología and Museo Nacional de Historia Natural, in which there are varied and diverse ferns (Asterotheca, Dicroidium, Dictyophyllum, Cladophlebis), conifers (Heidiphyllum), among other groups. This study aims to contribute to the paleobotanical knowledge of the flora that developed in mid-latitudes in the southwestern margin of Gondwana.Facultad de Ciencias Naturales y OceanográficasDepartamento de BotánicaConcepció