Repositorio Yachay Tech (Univ. Yachay Tech)
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Method development for quantification of Lead in food crops by High Resolution Continuum Source Graphite Furnace Atomic Absorption Spectroscopy (HR-CS GFAAS)
No full textLead, a hazardous heavy metal, poses severe health risks, especially affecting neurological development, making it particularly hazardous for both adults and children even at low concentrations. Given that food serves as the primary source of lead exposure, the recent reports of lead contamination in locally manufactured foods in Ecuador have raised significant concerns for public health not only domestically but also for countries importing these products. The primary objective of this research is to develop a precise, accurate, and reliable method for detecting lead in food crops, specifically targeting white rice and related products. Utilizing high-resolution continuous source atomic absorption spectroscopy (HR- CS GF-AAS), this study aims to enable the identification of lead contamination levels in these crops, ensuring the evaluation’s precision, accuracy, and reliability through a rigorous validation process. The method development involved identifying optimal temperature and volume variables for metal quantifica- tion. Overcoming matrix effects through sample pre-treatment was successful, with further enhancement achieved using a modifier mix of Magnesium and Palladium, particularly effective for cereals like brown rice, oats, and wheat. The calibration curve’s linearity, with an R2 factor of 0.997, and the recovery percentage falling between 100% and 119% across matrices, demonstrated the method’s robustness. High precision in absorbance measurements, ranging between 1% and 6%, was observed for both calibration curves and matrix lead concentration quantification. While none of the samples exceeded the established limit of 0.2 mg/kg for lead concentrations in cereals, white rice exhibited the highest concentration among the tested matrices. Importantly, all parameters fall within the range of acceptability outlined by the Food and Drug Administration (FDA) for method validation. This project contributes significantly to the field of analytical chemistry applications in food safety, offering a potential solution to mitigate the escalating public health threat posed by lead contamination in food crops, particularly for the Ecuadorian population.El plomo, un metal pesado peligroso, plantea graves riesgos para la salud, afectando especialmente al desarrollo neurológico, lo que lo hace especialmente peligroso tanto para adultos como para niños, incluso en bajas concentraciones. Dado que los alimentos son la principal fuente de exposición al plomo, los recientes informes de contaminación por plomo en alimentos fabricados localmente en Ecuador han suscitado una gran preocupación para la salud pública, no sólo a nivel nacional sino también para los países que importan estos productos. El objetivo principal de esta investigación es desarrollar un método preciso, exacto y fiable para detectar plomo en cultivos alimentarios, centrándose específicamente en el arroz blanco y productos relacionados. Utilizando espectroscopia de absorción atómica de fuente continua de alta resolución (HR-CS GF-AAS), este estudio pretende permitir la identificación de los niveles de contaminación por plomo en estos cultivos, garantizando la precisión, exactitud y fiabilidad de la evaluación mediante un riguroso proceso de validación. El desarrollo del método consistió en identificar las variables óptimas de temperatura y volumen para la cuantificación de metales. Se superaron con éxito los efectos de la matriz mediante el pretratamiento de la muestra, y se mejoraron aún más utilizando una mezcla modificadora de magnesio y paladio, especialmente eficaz para cereales como el arroz integral, la avena y el trigo. La linealidad de la curva de calibración, con un factor R2 de 0,997, y el porcentaje de recuperación, que osciló entre el 100% y el 119% en todas las matrices, demostraron la solidez del método. Se observó una elevada precisión en las mediciones de absorbancia, que osciló entre el 1% y el 6%, tanto para las curvas de calibración como para la cuantificación de la concentración de plomo en la matriz. Aunque ninguna de las muestras superó el límite establecido de 0,2 mg/kg para las concentraciones de plomo en cereales, el arroz blanco presentó la concentración más alta entre las matrices analizadas. Es importante destacar que todos los parámetros se encuentran dentro del rango de aceptabilidad establecido por la Food and Drug Administration (FDA) para la validación de métodos. Este proyecto contribuye significativamente al campo de las aplicaciones de la química analítica en la seguridad alimentaria, ofreciendo una solución potencial para mitigar la creciente amenaza para la salud pública que supone la contaminación por plomo en los cultivos alimentarios, en particular para la población ecuatoriana.Químico/
Coexisting dynamical processes in complex networks
No full textThe recent COVID-19 pandemic has generated much interest in the research of the relationship between the process of disease spreading on networks and the behavioral changes of individuals in a population. In this Thesis, we investigate an infectious disease model coupled with a evolutionary game of opinion formation in social agents coexisting and coevolving on several complex networks, and how global and local information about a disease affect the emergence of collective cooperation in social networks. Additionally, we study the role of the topological properties of the graphs in allowing cooperation to occur. Finally, we look into other epidemic propagation dynamics and evolutionary games on the emergent collective behaviors in these complex networks.La reciente pandemia de COVID-19 ha generado mucho interés en la investigación de la relación entre el proceso de propagación de enfermedades en redes y los cambios de comportamiento de los individuos de una población. En esta Tesis, investigamos un modelo de enfermedad infecciosa junto con un juego evolutivo de formación de opinión en agentes sociales que coexisten y coevolucionan en varias redes complejas, y cómo la información global y local sobre una enfermedad afecta el surgimiento de la cooperación colectiva en las redes sociales. Además, estudiamos el papel de las propiedades topológicas de los grafos para permitir que emerja la cooperación. Finalmente, analizamos otras dinámicas de propagación de epidemias y juegos evolutivos sobre los comportamientos colectivos emergentes en estas redes complejas.Físico/
Building a kichwa language audio dataset for mispronunciation detection
No full textThis thesis addresses the preservation of the Kichwa language, an endangered indigenous language in Ecuador, through the use of new innovative learning technologies. Two significant advances are presented: the creation of an initial audio dataset for Ecuadorian Kichwa, designed for mispronunciation detection in 208 words selected based on daily usage, and the evaluation of this dataset with machine learning models, including Feed Forward Neural Networks, Convolutional Neural Networks, pre-trained AlexNet, and a pre-trained Wav2Vec2.0 transformer model, with the latter obtaining the best results. The research began with a thorough review of advanced methods for detecting mispronunciation in low-resource language datasets. A dataset was constructed by selecting 208 relevant Kichwa words, recording audio samples from 30 volunteers (14 non-native and 16 native), then validating and transcribing by three native speakers. Subsequently, the models mentioned were evaluated, for this purpose each model was adapted and fine-tuned for binary classification of pronunciation errors in Kichwa words.
Finally, this study admits constraints such as the quantity of the dataset for mispronounced words and regional pronunciation variances. It is proposed that future studies include increasing the dataset, integrating phonetic variants, and investigating other speech-related activities. This study is a significant step toward using technology to help preserve and learn Ecuadorian Kichwa, so helping to the protection of this valuable cultural asset.Esta tesis aborda la preservación del idioma Kichwa, una lengua indígena en peligro de desaparecer en Ecuador, mediante el uso de nuevas tecnologías. Se presentan dos avances significativos: la creación de un conjunto de datos de audio inicial para el idioma Kichwa, diseñado para detectar errores de pronunciación en 208 palabras seleccionadas según su uso diario, y la evaluación de este conjunto de datos con modelos de aprendizaje automático, incluyendo redes neuronales Feed Forward, redes neuronales convolucionales, modelo pre entrenado AlexNet y un modelo de Transformers pre entrenado Wav2Vec2.0, siendo este último el que obtuvo los mejores resultados. La investigación comenzó con una revisión exhaustiva de métodos avanzados para la detección de errores de pronunciación en lenguas con pocos recursos. Se construyó un conjunto de datos de 208 palabras relevantes en Kichwa, se grabó muestras de audio con 30 voluntarios (14 no nativos y 16 nativos) y se validaron por tres hablantes nativos. Posteriormente, se evaluaron los modelos, para lo cual se adaptó y afinó cada modelo para la clasificación binaria de errores de pronunciación de palabras en Kichwa.
Por último, esta investigación reconoce limitaciones como el tamaño del conjunto de datos en las clases de las palabras mal pronunciadas y las variaciones regionales de pronunciación. Se sugiere que futuros trabajos podrían incluir la expansión del conjunto de datos, variantes fonéticas y otras tareas relacionadas con el habla. Esta investigación representa un paso crucial en el uso de tecnologías para apoyar la preservación del idioma y el aprendizaje del Kichwa ecuatoriano, contribuyendo a la protección de este importante patrimonio cultural.Ingeniero/a en Tecnologías de la Informació
Desarrollo de una guía de prácticas de laboratorio STEM para la enseñanza de la dinámica y el electromagnetismo utilizando materiales del entorno en la asignatura de Física
No full textThe new learning based on STEM methodological strategies transforms traditional learning and addresses content such as dynamics and electromagnetism in an experimental and creative way, encouraging reasoning.
With these STEM strategies and the appropriate use of ICT oriented to science learning, we seek to transform traditional education into new forms of experimentation, promoting teamwork and carrying out laboratory projects that allow understanding the concepts in a deeper and more meaningful way.
This approach not only improves students' understanding of concepts but also prepares them with skills and abilities that will help them face new challenges in today's society.
The few methodological ways in education application that promote collaborative, reflective, and creative work in our students lead me to propose and implement a laboratory practice guide, which contains STEM strategies using materials from our environment and is easily accessible for learning Physics.
This proposal seeks to change the cumulative approach to knowledge directed to mechanically fulfill a task and transform education into an innovative, creative education that raises interest in science and strengthens the skills and abilities of our students.El nuevo aprendizaje basado en las estrategias metodológicas STEM, transforma el aprendizaje tradicional y aborda contenidos como la dinámica y el electromagnetismo de manera experimental y creativa fomentando el razonamiento.
Con estas estrategias STEM y el uso adecuado de las TIC orientadas al aprendizaje de las ciencias, se busca transformar la educación tradicional en nuevas formas de experimentación, promoviendo el trabajo en equipo y realizando proyectos de laboratorio que permita comprender los conceptos de una manera más profunda y significativa.
Este enfoque no solo alcanza mejoras en la compresión de conceptos, sino también prepara a nuestros estudiantes con habilidades y destrezas que les ayudará a enfrentar los nuevos desafíos en sociedad actual.
La escasa aplicación metodológica que promueva en nuestros estudiantes el trabajo colaborativo, reflexivo y creativo, me lleva a proponer e implementar una guía de prácticas de laboratorio, que contenga estrategias STEM, utilizando materiales de nuestro entorno y sean de fácil acceso para el aprendizaje de la Física.
Esta propuesta busca cambiar el enfoque acumulativo del conocimiento direccionado a cumplir mecánicamente una labor y transforme la educación en una educación innovadora, creativa y que eleve el interés por la ciencia y fortalezca las habilidades y destrezas de nuestros estudiantes.Maestría en estrategias para la docencia STEM mención en Ciencias Física
Chitosan/Collagen-based electrospun nanofibers for possible skin regeneration dressing applications
No full textThe purpose of this research thesis project is the synthesis of chitosan/collagen polymer nanofibers obtained by electrospinning technique as an alternative for tissue engineering and regenerative medicine applications. To optimize the nanofiber formation and its structure, parameters such as concentration, flow rate, Taylor cone, needle size, temperature, voltage, distance between tip-collector, and solvent were established after several trials to establish optimal conditions that guarantee repeatability in nanofibers obtainment. Chitosan and collagen possess biocompatible and biodegradable properties, rendering them suitable for use as biomaterials since their synergistic performance with regards to cell growth properties. The spinning of chitosan/Collagen nanofibers forms a film, which will mimic the composition and structure of protein fibrils of the Extracellular matrix (ECM) by recreating the native microenvironment for epidermal cells and facilitating their adhesion and proliferation.
This composite is enhanced by doping hydroxyapatite (HAp) and Poly Lactic-co-Glycolic acid (PLGA) to potentially promote cicatrization and biocompatible properties to the nanofibers films. Nanofibers were characterized by Raman, FTIR, TGA and optical microscopy. Additionally a wound test is performed by using 3T3 fibroblast cells ,in which successful migration results towards the "wound" were reported, suggesting healing properties of the fiber material.El presente proyecto de tesis de investigación tiene como objetivo la síntesis de nanofibras de los
polímeros quitosano/colágeno obtenidas mediante la técnica de electrohilado como una alternativa
para aplicaciones en ingeniería de tejidos y medicina regenerativa. Para optimizar la formación de las
nanofibras y su estructura, se establecieron parámetros como concentración, velocidad de flujo, cono de
Taylor, tamaño de aguja, temperatura, voltaje, distancia entre la punta-colector y solvente; mediante
varios ensayos para establecer condiciones óptimas que garanticen la repetibilidad en la obtención de las
nanofibras. El quitosano y el colágeno poseen propiedades biocompatibles y biodegradables, lo que los
hace adecuados para su uso como biomateriales debido a su desempeño sinérgico con respecto a las
propiedades de crecimiento celular. El hilado de las nanofibras de quitosano/colágeno forma una
película, que imitará la composición y estructura de las fibrillas de proteína de la matriz extracelular
(MEC) al recrear el microambiente nativo de las células epidérmicas y facilitar su adhesión y
proliferación. Este compuesto se mejora mediante la adición de hidroxiapatita (HAp) y ácido polilácticoco-
glicólico (PLGA) para promover potencialmente la cicatrización y las propiedades biocompatibles de
las películas de nanofibras. Las nanofibras se caracterizaron mediante Raman, FTIR, TGA y microscopía
óptica. Además, se realizó un “ensayo de herida” utilizando células de fibroblastos 3T3, en las que se
informaron resultados de migración exitosa hacia la "herida", lo que sugiere propiedades curativas del
material de fibra.Ingeniero/a en Nanotecnologí
Proposal for the characterization and classification of the stratigraphic units associated with the proximal volcanic deposits of the Ecuadorian Quaternary Arc
No full textThe Ecuadorian volcanic arc, located within the Andes Mountains, has more than 80 eruptive centers that present a great geological diversity. In the last decades, extensive stratigraphic and geochronological studies have been carried out. Still, the mapping of these eruptive centers lacks a standardized method for the characterization and classification of the lithostratigraphic units. This work aims to synthesize recent information by proposing a cohesive and standardized classification scheme for the identification and organization of these volcanic units. Current geological maps of volcanoes in Ecuador, such as Imbabura, Iliniza, Antisana-Cotopaxi, and Tungurahua-Cotacachi, use different classification criteria, resulting in a lack of uniformity. A review of the national standard generated by the Instituto de Investigación Geológico y Energético (IIGE) shows that this input is inadequate for Quaternary deposit applications. This curriculum integration work proposes to consolidate criteria from international classification standards from countries such as the USA, Italy, and Nicaragua to create a cohesive scheme applicable to Ecuador. Using local examples, it illustrates the coherence of the proposal with Ecuadorian geological realities, including basic definitions and the suggestion to update the 1:500,000 scale map of volcanoes generated by the Geophysical Institute (IG-EPN). In addition, it addresses key issues such as the uniqueness of Iliniza, the relationship between Chachimbiro and Cuicocha, and the grouping of Chalupas and Quilindaña.El arco volcánico ecuatoriano, situado dentro de la Cordillera de los Andes, cuenta con más de 80 centros eruptivos que presentan una gran diversidad geológica. En las últimas décadas, se han realizado estudios estratigráficos y geocronológicos extensos, la cartografía de estos centros eruptivos carece de un método estandarizado para la caracterización y clasificación de las unidades litoestratigráficas. Este trabajo, busca sintetizar la información reciente proponiendo un esquema de clasificación cohesivo y estandarizado para la identificación y organización de estas unidades volcánicas. Los mapas geológicos actuales de los volcanes de Ecuador, como en Imbabura, Antisana, Cotopaxi y Tungurahua, Cotacachi, utilizan diferentes criterios de clasificación, lo que resulta en una falta de uniformidad. Una revisión del estándar nacional generado por el Instituto de Investigación Geológico y Energético (IIGE demuestra que este insumo, resulta inadecuado para aplicaciones de depósitos del cuaternario. Este trabajo de integración curricular propone consolidar criterios de estándares de clasificación internacionales de países como EE. UU., Italia y Nicaragua, para crear un esquema cohesivo aplicable a Ecuador. Mediante ejemplos locales, se ilustra la coherencia de la propuesta con las realidades geológicas ecuatorianas, incluyendo definiciones básicas y la sugerencia de actualizar el mapa de volcanes a escala 1:500,000 generado por el Instituto Geofísico (IG-EPN). Además, aborda cuestiones clave como la singularidad de Iliniza, la relación entre Chachimbiro y Cuicocha, y el agrupamiento de Chalupas y Quilindaña.Geólogo/
Numerical simulation of seismic waves in 2D using the finite element method
No full textIn Geology, obtaining subsurface models leads to a better understanding of it. Generally, these surveys are carried out through geophysical methods; the most widely used is seismic surveys. One of the techniques to find subsurface velocity models through seismic methods is the Full-Wave Inversion (FWI). To use this method is necessary to solve the elastic wave equation numerically. The most common method used has been finite differences. However, this method leads to errors for long simulation periods in time due to error accumulation. On the other hand, this method does not include the boundary conditions in the elastic equation solution. To avoid these issues, it is proposed to solve numerically the elastic wave equation using the finite element method. To have a better approach, it is solved the case in 1D and implemented it in Python to compare both methods. The 2D case is solved explicitly for the time building the mass and stiffness matrices, and establishing clearly how the method works, which is Finite Elements for the space and Finite Differences for the time. Afterward, it is written a script in Python to build the matrices. It is hoped that this method could be used to improve the simulation of seismic waves as part of a larger research project of FWI.En Geología, la obtención de modelos del subsuelo conduce a una mejor comprensión del mismo. Generalmente, estos estudios se realizan mediante métodos geofísicos; el más utilizado son los estudios sísmicos. Una de las técnicas para encontrar modelos de velocidad del subsuelo mediante métodos sísmicos es la Inversión de Onda Completa (FWI por sus siglas en inglés). Para utilizar este método es necesario resolver numéricamente la ecuación de la onda elástica. El método más comúnmente utilizado ha sido el de diferencias finitas, sin embargo, este método conduce a errores durante largos periodos de tiempo de simulación debido a la acumulación de errores. Por otro lado, este método implementa las condiciones de contorno en la solución de la ecuación elástica a posteriori. Para evitar estos problemas, se propone resolver numéricamente la ecuación de onda elástica usando el método de elementos finitos. Para tener un mejor enfoque, primero se resuelve el caso en 1D y se implementa en Python para comparar ambos métodos. El caso 2D se resuelve de forma explícita para el tiempo construyendo las matrices de rigidez y masa, estableciendo claramente cómo funciona el método, el cual es de elementos finitos en el espacio y diferencias finitas en el tiempo. Posteriormente, se crea un código en Python para construir las matrices anteriormente mencionadas. Se espera que este método pueda utilizarse para mejorar la simulación de ondas sísmicas como parte de un proyecto de investigación más amplio de FWI.Geólogo/
Hydrogen production by biomass pyrolysis applied to the textile industry
No full textThe fast pace of production in the fashion industry has become a major cause of environmental pollution. In contrast, green hydrogen production has been presented as a promising solution, where biomass pyrolysis from textile waste is a sustainable approach to address this double challenge. However, several aspects still need to be analyzed scientifically, such as the emissions of carbon oxides (the main cause of global warming) generated in this thermal process.
This study explores the potential of sodium zirconate (Na2ZrO3) as a bifunctional catalyst and sorbent material for hydrogen production from biomass pyrolytic processes. Thermal decomposition and pyrolysis of biomass and the gases produced were analyzed using glucose and cellulose as ideal dynamic models and virgin cotton, bleached cotton, and polyester as fibers to simulate textile waste. Initially, Na2ZrO3 was synthesized in an acetate decomposition reaction and structurally and microstructurally characterized. Subsequently, several experiments were performed within biomass pyrolysis, including thermogravimetric analysis and a catalytic flow reactor coupled to a gas chromatograph and an infrared spectrophotometer (FTIR with gas cell). Initially, the Na2ZrO3: Biomass ratio was analyzed, where the biomass and models used were glucose and cellulose; the results showed that a molar ratio of 1:7 was optimal, producing the highest percentage of H2 production by pyrolysis. The H2 productions obtained were 100.5 mL/g glucose and 142.0 mL/g cellulose, in addition to a reduction in CO2 and CH4 emissions, compared to the pyrolytic process of the same biomasses in the absence of the ceramic (47.4 mL/g glucose and 131 mL/g cellulose). By adding the ceramic, approximately 200 °C reduced the pyrolysis temperature required for H2 production. Subsequently, when analyzing textile fibers, polyester was the biomass with a maximum H2 production yield of 306.6 mL/g polyester, followed by bleached cotton (69.7 mL/g bleached cotton). Na2ZrO3 also demonstrated its potential as a bifunctional material for hydrogen production by sorption of carbon oxides in the pyrolysis of different biomasses.
This research demonstrates the potential of Na2ZrO3 as a bifunctional material for sustainable hydrogen production by acting as a catalyst and carbon oxide sorbent in the pyrolysis of textile waste biomass. These findings establish a solid basis for future research to optimize its efficiency and assess its feasibility on an industrial scale.El rápido ritmo de producción de la industria de la moda se ha convertido en una causa importante de contaminación ambiental. En contraparte, la producción ecológica de hidrógeno se ha presentado como una solución prometedora, en donde el pirólisis de biomasa a partir de residuos textiles es un enfoque sostenible para abordar este doble reto. Sin embargo, hay varios aspectos aun a analizar desde el punto de vista científico, como son las emisiones de óxidos de carbono (principales causantes del calentamiento global) generados en este tipo de procesos térmicos.
Este estudio explora el potencial del circonato de sodio (Na2ZrO3) como material bifuncional, catalizador y sorbente, para la producción de hidrógeno a partir de procesos pirolíticos de biomasa. Se analizó la descomposición térmica y pirólisis de biomasa y los gases que se producen, usando glucosa y la celulosa como modelos ideales dinámicos, así como también se analizaron algodón virgen, algodón blanqueado y poliéster como fibras para simular residuos textiles. Inicialmente el Na2ZrO3 fue sintetizado mediante una reacción de descomposición de acetatos y caracterizado estructural y microestructuralmente. Posteriormente, se realizaron varios experimentos dentro del contexto de pirólisis de biomasa, incluyendo análisis termogravimétrico y el uso de un reactor catalítico de flujo acoplado a un cromatógrafo de gases y a un espectrofotómetro infrarrojo (FTIR con celda de gases). Inicialmente, se analizó la relación Na2ZrO3: Biomasa, en donde las biomasa y modelos usados fueron glucosa y celulosa, los resultados demostraron que una proporción molar de 1:7 era óptima, produciendo el mayor porcentaje de producción de H2 por pirólisis. Las producciones de H2 obtenidas fueron de 107.5 mL/ g glucosa y 142.0 mL/g celulosa, además de observarse una reducción en las emisiones de CO2 y CH4, lo anterior en comparación con el proceso pirolítico de las mismas biomasas en ausencia del cerámico (47,4 mL/g glucosa y 131 mL/g celulosa). Cabe destacar que la temperatura de pirólisis necesaria para la producción de H2 se redujo aproximadamente 200 °C al adicionar el cerámico. Posteriormente, al analizar las fibras textiles, el poliéster fue la biomasa con un rendimiento máximo de producción de H2 de 306,6 mL/g poliéster, seguido del algodón blanqueado (69,7 mL/g algodón blanqueado). El Na2ZrO3 también demostró su potencial como material bifuncional para la producción de hidrógeno mediante sorción de óxidos de carbono en la pirólisis de las diferentes biomasas.
Esta investigación demuestra el potencial del Na2ZrO3 como material bifuncional para la producción sostenible de hidrógeno actuando como catalizador y captor de óxidos de carbono en la pirólisis de biomasa de residuos textiles. Estos hallazgos establecen una base sólida para futuras investigaciones.Químico/
Green synthesis of silver nanoparticles using Croton lechleri extract and evaluation of their antimicrobial activity
No full textAntimicrobial resistance is a serious global health issue leading to increased mortality rates. Silver nanoparticles (AgNPs) have demonstrated inherent antimicrobial properties that may address this problem, as they are less likely to induce resistance in certain microorganisms. Traditionally, AgNPs are synthesized via chemical methods using organic and inorganic reducing agents; however, these methods have drawbacks such as the use of toxic reagents, complex purification processes, high costs, and significant environmental impact. An eco-friendly and cost-effective alternative is their green synthesis using plant extracts. In this study, a green synthesis of silver nanoparticles was successfully achieved using Croton lechleri latex extract from two suppliers (“Caserito Amazónico” and “Mercado Sur”), marking the first time this extract has been employed as both reducing and capping agent for nanoparticle synthesis. The synthesized AgNPs using “Mercado Sur” extract were characterized using various techniques, including UV-Vis, FT-IR, XRD, TEM, SEM, EDS, DLS, and electrochemical studies. UV-Vis spectroscopy showed a single surface plasmon resonance (SPR) band at 420 nm, confirming the formation of spherical nanoparticles. FT-IR analysis confirmed the presence of alkaloids, phenolic compounds, and flavonoids acting as capping and stabilizing agents. XRD analysis revealed four prominent diffraction peaks at 2θ values of 37.99°, 43.90°, 64.28°, and 77.18°, corresponding to the (111), (200), (220), and (311) planes, respectively, reflecting a crystal face-centered cubic (fcc) structure. Particle sizes determined by XRD were 5.87 nm, 5.60 nm, 5.31 nm, and 6.88 nm for AgNPs-MS3, AgNPs-MS4, AgNPs-MSM3, and AgNPs-MSM4, respectively. TEM analysis showed average particle sizes of 9.15 ± 4.46 nm, 8.90 ± 3.56 nm, 13.71 ± 4.28 nm, and 13.24 ± 4.17 nm for AgNPs-MS3, AgNPs-MS4, AgNPs-MSM3, and AgNPs-MSM4, respectively. SEM and EDS confirmed the homogeneous distribution of AgNPs. DLS revealed average sizes of 46.4 ± 35.0 nm, 82.8 ± 43.1 nm, 71.9 ± 33.2 nm, and 365.4 ± 289.2 nm for AgNPs-MS3, AgNPs-MS4, AgNPs-MSM3, and AgNPs-MSM4, respectively. Electrochemical studies indicated an oxidation signal around +0.36V but no reduction signal, indicating the formation of AgNPs. The AgNPs demonstrated antimicrobial activity against E. coli, S. aureus, and C. albicans, with higher antifungal activity compared to antibacterial activity.La resistencia antimicrobiana es un problema grave de salud global que aumenta las tasas de mortalidad. Las nanopartículas de plata (AgNPs) han demostrado propiedades antimicrobianas inherentes que pueden abordar este problema, siendo menos propensas a inducir resistencia. Tradicionalmente, las AgNPs se sintetizan mediante métodos químicos usando agentes reductores orgánicos e inorgánicos; sin embargo, estos métodos tienen inconvenientes como el uso de reactivos tóxicos, procesos de purificación complejos, altos costos y un impacto ambiental significativo. Una alternativa ecológica y rentable es su síntesis verde utilizando extractos de plantas. En este estudio, se logró con éxito una síntesis verde de nanopartículas de plata utilizando extracto del látex Croton lechleri de dos proveedores (“Caserito Amazónico” y “Mercado Sur”), siendo la primera vez que este extracto se ha empleado como agente reductor y capeante para la síntesis de nanopartículas. Las AgNPs sintetizadas usando el extracto “Mercado Sur” se caracterizaron utilizando diversas técnicas, incluyendo UV-Vis, FT-IR, XRD, TEM, SEM, EDS, DLS y estudios electroquímicos. La espectroscopía UV-Vis mostró una sola banda de resonancia de plasmones superficiales (SPR) a 420 nm, confirmando la formación de nanopartículas esféricas. El análisis FT-IR confirmó la presencia de alcaloides, compuestos fenólicos y flavonoides actuando como agentes capeantes y estabilizantes. El análisis XRD reveló cuatro picos de difracción en valores 2θ de 37.99°, 43.90°, 64.28° y 77.18°, correspondientes a los planos (111), (200), (220) y (311), respectivamente, reflejando una estructura cristalina cúbica centrada en las caras (fcc). Los tamaños de partícula determinados por XRD fueron 5.87 nm, 5.60 nm, 5.31 nm y 6.88 nm para AgNPs-MS3, AgNPs-MS4, AgNPs-MSM3 y AgNPs-MSM4, respectivamente. El análisis TEM mostró tamaños promedio de partículas de 9.15 ± 4.46 nm, 8.90 ± 3.56 nm, 13.71 ± 4.28 nm y 13.24 ± 4.17 nm para AgNPs-MS3, AgNPs-MS4, AgNPs-MSM3 y AgNPs-MSM4, respectivamente. SEM y EDS confirmaron la distribución homogénea de las AgNPs. DLS reveló tamaños promedio de 46.4 ± 35.0 nm, 82.8 ± 43.1 nm, 71.9 ± 33.2 nm y 365.4 ± 289.2 nm para AgNPs-MS3, AgNPs-MS4, AgNPs-MSM3 y AgNPs-MSM4, respectivamente. Los estudios electroquímicos indicaron una señal de oxidación alrededor de +0.36V pero ninguna señal de reducción, indicando la formación de AgNPs. Las AgNPs demostraron actividad antimicrobiana contra E. coli, S. aureus y C. albicans, con una mayor actividad antifúngica en comparación con la actividad antibacteriana.Químico/
A framework for web application development in smart campus environments
No full textIn recent years, a notable shift has been observed in the educational landscape, evolving from traditional digital campuses to sophisticated ecosystems of smart campuses. This evolution underscores the critical need to leverage advanced technologies to optimize operational efficiency and service delivery within academic institutions. Despite strides made by Ecuador in fortifying its educational technology infrastructure, the establishment of smart campuses remains in its nascent phase, necessitating concerted efforts to align with global educational trends. This research endeavors to explore the realm of technologies relevant to smart campus environments, with a specific emphasis on devising a comprehensive framework tailored. The envisioned framework aims to act as a catalyst for innovation and operational excellence, thereby driving the evolution of smart campuses and contributing to the broader transformation of higher education. Central to this endeavor is the resolution of pertinent challenges such as scalability, user engagement, and seamless integration with existing frameworks. The outlined objectives encompass an exhaustive literature review, the development of a robust architectural blueprint, the creation of a purpose-built web application addressing student tutoring needs, the integration of sophisticated data analytics capabilities, and the design of an intuitive user interface guided by user-centric design principles. By diligently pursuing these objectives, the research seeks to enhance efficiency, accessibility, and user satisfaction within the university milieu, laying a solid foundation for the realization of a sophisticated and adaptive smart campus environment.En los últimos años, se ha observado un cambio notable en el panorama educativo, que ha evolucionado de los campus digitales tradicionales a sofisticados ecosistemas de campus inteligentes. Esta evolución subraya la necesidad crítica de aprovechar las tecnologías avanzadas para optimizar la eficiencia operativa y la prestación de servicios dentro de las instituciones académicas. A pesar de los avances realizados por Ecuador en el fortalecimiento de su infraestructura de tecnología educativa, el establecimiento de campus inteligentes aún se encuentra en su fase incipiente, lo que requiere esfuerzos concertados para alinearse con las tendencias educativas globales. Esta investigación se esfuerza por explorar el ámbito de las tecnologías relevantes para entornos de campus inteligentes, con un énfasis específico en el diseño de un marco integral personalizado. El marco previsto pretende actuar como catalizador de la innovación y la excelencia operativa, impulsando así la evolución de los campus inteligentes y contribuyendo a una transformación más amplia de la educación superior. Un elemento central de este esfuerzo es la resolución de desafíos pertinentes, como la escalabilidad, la participación del usuario y la integración perfecta con los marcos existentes. Los objetivos descritos abarcan una revisión exhaustiva de la literatura, el desarrollo de un modelo arquitectónico sólido, la creación de una aplicación web diseñada específicamente para abordar las necesidades de tutoría de los estudiantes, la integración de capacidades sofisticadas de análisis de datos y el diseño de una interfaz de usuario intuitiva guiada por principios de diseño centrados en el usuario. Al perseguir diligentemente estos objetivos, la investigación busca mejorar la eficiencia, la accesibilidad y la satisfacción del usuario dentro del entorno universitario, sentando una base sólida para la realización de un entorno de campus inteligente, sofisticado y adaptable.Ingeniero/a en Tecnologías de la Informació