Repositorio Institucional de CIMAV (Centro de Investigación en Materiales Avanzados)
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Corrección de salida térmica en galgas extensiométricas.
Las galgas extensiométricas son uno de los instrumentos mayormente utilizados en la medición de
deformaciones en materiales. Los mayores errores de medición ocurren al realizar las pruebas a
temperaturas diferentes de la temperatura ambiental. Las galgas cuentan con un polinomio de
corrección propio dado por el fabricante. Sin embargo, este polinomio solo es eficiente para rangos
de temperatura muy alta. En este documento se analizará la salida térmica, proponiendo un método
de corrección para las mediciones en un rango de temperatura específico
Viscoelasticidad y efectos de asimetría en el comportamiento mecánico del policarbonato
Resumen.
Para garantizar el correcto funcionamiento de las diversas aplicaciones de los
materiales se requiere poseer un conocimiento preciso del comportamiento del material
utilizado. En los polímeros no es sencillo obtener modelos representativos, pues su
comportamiento mecánico depende de la velocidad de deformación y de la temperatura a la
cual se encuentran sometidos. Este trabajo de investigación se enfoca en la realización de
pruebas mecánicas a temperatura ambiente al policarbonato comercial Makrolon GP. Se
realizan pruebas monotónicas y de fluencia sometidas a esfuerzos de tensión y compresión.
Se varía la velocidad de deformación en pruebas monotónicas. El material se ensaya en dos
estados: uno como fue entregado por el proveedor, y otro en el que se le da un tratamiento
térmico de rejuvenecimiento. Se observa el fenómeno de efecto de asimetría para el
policarbonato, que ha sido poco estudiado. Se muestran evidencias del efecto que tiene el
envejecimiento físico de polímeros en su comportamiento mecánico
Sensor eléctrico de volátiles ácidos y básicos basado en polianilina
Resumen
En el presente trabajo, se desarrolló y evaluó un sensor eléctrico polimérico basado en
polianilina (PAni) dopada con dodecilsulfato de sodio, que tiene la capacidad de detectar la
presencia de volátiles ácido o básico. Este efecto es debido a los procesos reversibles de
protonación/deprotonación de la PAni por efecto del cambio de pH. Dicho material tiene una
respuesta rápida de detección de los volátiles
Sensor colorimétrico para el monitoreo del deterioro del pescado
Resumen
Se desarrolló un método colorimétrico basado un copolímero de orto-fenilendiaminaco-
anilina para su aplicación en un sensor óptico que detecte la presencia de la variedad de
aminas volátiles (bases volátiles nitrogenadas totales (NBVT)) que son producidas durante
el proceso de deterioro del pescado (mojarra tilapia), con el propósito de poder indicar su
grado de frescura. Este copolímero fuer sintetizado por medio de polimerización vía
oxidativa. Se utilizó un enfoque cinético para correlacionar la respuesta al amoniaco,
dimetilamina y trimetilamina del copolímero con el del deterioro del pescado. Los niveles de
NBVT y patrones de crecimiento microbiano (Pseudomonas spp) en filetes de pescado
(tilapia) en proceso de deterioro correlacionaron bien con los cambios de color del sensor.
Estas respuestas permitieron monitorear en tiempo real el proceso de deterioro en
condiciones de refrigerador (10°C). Por lo que el copolímero orto-fenilendiamina-co-anilina
es un apropiado material funcional para ser utilizado como un sensor químico colorimétrico
para determinar en tiempo real la frescura del pescado (tilapia) y determinar si tiene la
frescura adecuada para ser consumido
Análisis comparativo de los efectos de la adición de lignina comercial y lignina de lirio acuático en las propiedades de una matriz de PLA
Abstract
The evaluation of the results was carried out through a comparison between two types of
composites: Kraft lignin (LK)/poly (lactic acid) (PLA), and lignin from aquatic lily (LL)/PLA
at different concentrations (0.1, 0.5 and 1 wt%) obtained by melt compounding in a mixing
chamber at 190°C. The morphological and water uptake changed from one lignin to another,
mechanical and thermal properties as well as absorbance tests of composites were evaluated
before and after accelerated weathering. The addition of lignin to PLA matrix lowered the
thermal stability of the compound. After accelerated weathering, tensile strength of the
samples decreased, but to a lesser extent compared to the formulations of LL/PLA. The
obtained results offer an advance for the development of fully biodegradable compounds
with high percentages of lignin in PLA matrix applied in the production of food packaging
10.4 Synthesis of MFe2O4 nanoparticles by the Oil-in-Water microemulsion reaction method and its exploration for photocatalytic water splitting
ABSTRACT
Spinel-type ferrites have the molecular formula MFe2O4, where M represents a divalent metallic cation, such as Co2+, Ni2+ and Zn2+ for CoFe2O4, NiFe2O4 and ZnFe2O4,respectively. As photocatalyst, spinel-type ferrites have shown an efficient visible light absorption, high sorption capacity, thermal stability, and low toxicity. Moreover its magnetic response allows their easy recovery from the liquid reaction media. Thanks to these features, MFe2O4 compounds are a promising option for the photocatalytic water-splitting, a clean and simple technology to obtain H2, which has not been fully explored for MFe2O4 nanoparticles, especially those synthesized by microemulsion. In light of this, we prepared cobalt, nickel and zinc ferrites employing the novel oil-in-water microemulsion reaction method and explored its H2 evolution through water splitting reaction. In order to perform the photocatalytic experiments, a dispersion of nanoparticles in water (2% MeOH) was prepared inside a quartz tube reactor; this system was sealed, and then illuminated with a 250 W white mercurial lamp. H2 production was monitored by gas chromatography. Prior to photocatalytic evaluation, as-synthesized nanomaterials were thermally treated and characterized. Characterization results showed globular nanoparticles with a cubic spinel-type crystalline structure, adequate textural properties for photocatalytic applications and UV-visible light absorption. In regard to light-driven H2 production, the photoactivity of these oxides was successfully demonstrated; photocatalytic water splitting evaluation of ZnFe2O4 yielded a higher amount of hydrogen (354 μmolH2g-1) compared with Co2+ andNi2+ ferrites in an 8 h experiment. Broadly, this work represents a new contribution to the studies of spinel-type ferrites for the photocatalytic production of H2
Viscoelasticidad y efectos de asimetría en el comportamiento mecánico del policarbonato
Para garantizar el correcto funcionamiento de las diversas aplicaciones de los materiales se requiere poseer un conocimiento preciso del comportamiento del material utilizado. En los polímeros no es sencillo obtener modelos representativos, pues su comportamiento mecánico depende de la velocidad de deformación y de la temperatura a la cual se encuentran sometidos. Este trabajo de investigación se enfoca en la realización de pruebas mecánicas a temperatura ambiente al policarbonato comercial Makrolon GP. Se realizan pruebas monotónicas y de fluencia sometidas a esfuerzos de tensión y compresión. Se varía la velocidad de deformación en pruebas monotónicas. El material se ensaya en dos estados: uno como fue entregado por el proveedor, y otro en el que se le da un tratamiento térmico de rejuvenecimiento. Se observa el fenómeno de efecto de asimetría para el policarbonato, que ha sido poco estudiado. Se muestran evidencias del efecto que tiene el envejecimiento físico de polímeros en su comportamiento mecánico
Microstructure Patterns by Switching Spectroscopy Piezo-response Force Microscopy of Lead Free Perovskite-type Polycrystalline Thin Films
The purpose of this work is to perform DC-based manipulations as a nanolithography tool to fabricate
nanostructured patterns on lead free ferroelectric thin films (TF) with stoichiometry Ba1-xCaxTi0.9Zr0.1O3
(denoted in this work as BCZT), where x = 0.1, 0.15 and 0.2. To establish the evidence of
ferroelectricity in BCZT, one has to probe the local domain configurations and demonstrate the
switching of the polarization [1]. For this material, the switching corresponds positively and negatively
to the polarized regions [2], and as an example, we use the CIMAV logo as template, Fig 1a
Optimización del Sistema ɸ-OTDR, mediante el desarrollo de una fuente de luz coherente especial y la selección de fibras ópticas sensibles
Tras el desarrollo del láser de semiconductor y las fibras ópticas de baja perdida, se crea lo que hoy se le puede llamar la era de la comunicación y la información. Sin embargo, como toda tecnología puede tener varias aplicaciones, estos dos grandes desarrollos no son la excepción.
Los sistemas de reflectometría óptica en el domino del tiempo sensible a la fase (ɸ-OTDR), son un tipo de sensor distribuido de fibra óptica, capaces de sensar temperatura, presión, tensión y vibraciones. El estudio y desarrollo de estos sistemas es de gran importancia debido a su amplia gama de aplicaciones tales como, el monitoreo de la integridad de estructuras, hasta la detección de fugas o daños en ductos, y la detección de intrusos en sistemas de seguridad perimetral.
El presente trabajo se enfoca en la caracterización de la fibra óptica como elemento sensible y al desarrollo de una fuente de luz coherente especial para el sistema ɸ-OTDR.
La primera parte habla de generalidades del sistema ɸ-OTDR, esquema de fibra óptica experimental y parámetros como potencia del láser, ancho de pulso, frecuencia de muestreo, ancho de línea y sus consecuencias.
En la segunda parte, se observan las características de las fibras ópticas que las hacen mejor elemento sensible, se establece una dependencia experimental entre la potencia retrodispersada y el contenido de germanio en el núcleo de las fibras, para su optima selección.
En la tercera parte, se propone un esquema de fibra óptica, para el encadenamiento de un láser DFB por auto-inyección atreves de un anillo resonador de fibra óptica, para la reducción de su ancho de línea, se observó una reducción de 1000 veces. Se estudian los regímenes de acoplamiento y su comportamiento de polarización.
Por último, se emplea la fibra óptica con mejor comportamiento como elemento sensible y la fuente de luz coherente especial en un esquema de fibra óptica del sistema ɸ-OTDR, con una longitud de sensado de 10 kilómetros