Repositorio Institucional de CIMAV (Centro de Investigación en Materiales Avanzados)
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Estudio del efecto de la mezcla binaria de bioplastificantes comerciales en las propiedades térmicas, mecánicas y reológicas del PLA
Get PDFRESUMEN
El presente trabajo se estudió las propiedades térmicas, mecánicas y reológicas
de mezclas de PLA amorfo con aceite epóxidado de soya (ESBO)/citrato de
tributilo (CTB), los cuales son plastificantes amigables con el medio ambiente y
derivados de fuentes sostenibles. Las mezclas fueron preparadas por mezclado en
fundido y las propiedades fueron evaluadas por Análisis Termogravimétrico (TGA),
Calorimetría Diferencial de Barrido (DSC), Análisis Dinámico Mecánico (DMA) y
Reometría Oscilatoria
Corrimiento hacia el azul de las propiedades Ópticas reflectivas de un cristal fotónico bidimensional construido sobre un sustrato de Si:ZnO
Get PDFResumen
Esta investigación ha revelado la posibilidad de inducir un cambio hacia longitudes de onda cortas en las propiedades de reflectancia óptica de un cristal fotónico bidimensional que incluye una matriz integrada de microcavidades ópticas. Esta capacidad se atribuyó al efecto resonante producido por la matriz de microcavidades incrustadas en el cristal fotónico regular y por la variación en los parámetros estructurales que definieron el cristal fotónico bajo investigación. Estos resultados pueden ser útiles en futuras aplicaciones de sistemas de celdas solares y telecomunicaciones, entre otros, que pueden ser de gran ayuda para aumentar los desarrollos tecnológicos
MODELADO DEL COMPORTAMIENTO MECÁNICO NO LINEAL DE UN POLICARBONATO EN EL ESTADO VÍTREO
Get PDFResumen.
Este trabajo se enfoca en realizar una experimentación intensiva al policarbonato (PC)
mediante pruebas mecánicas uniaxiales a esfuerzos de tensión y compresión. Se estudia el
comportamiento a distintas temperaturas y velocidades de carga. Se obtienen nuevos fenó-
menos en el comportamiento viscoelástico no lineal del PC no reportados en la literatura.
En la experimentación, se determina el estado de deformaciones mediante el uso de galgas
extensiométricas. Se revela en las pruebas mecánicas uniaxiales la existencia de una curva
maestra deformación transversal/deformación axial independiente de la velocidad de carga
y la temperatura ensayada. Esta curva maestra ayuda a disminuir el número de parámetros
necesarios para predecir el comportamiento mecánico del material. Las diferencias entre las
respuestas del material a tensión y a compresión revelan una asimetría en el comportamiento
del mismo. Otro aspecto novedoso es la puesta en evidencia de un comportamiento hipoelástico
a altas velocidades de carga. Se desarrolla un modelo para predecir el comportamiento
mecánico del PC tomando como base modelos existentes y fenómenos observados en la fase
de experimentación. Después, el modelo es implementado en el software MATLAB para
predecir el comportamiento del material en pruebas uniaxiales. Los resultados teóricos son
confrontados contra los experimentales y se observa una buena calidad de las predicciones
teóricas. Finalmente, se realiza una adaptación a un software de elementos nitos desarrollado
en Scilab en CIMAV para considerar un comportamiento viscoelástico no lineal
Density Functional Theory
Get PDFAn overview is given of our recent work on the linear response function (LRF) χ r;r0 ð Þ and its congener, the softness kernel s r;r0 ð Þ, the second functional derivatives of the energy E and the grand potential Ω with respect to the external potential at constant N and μ, respectively. In a first section on new insights into the LRF in the context of conceptual DFT, the mathematical and physical properties of these kernels are scrutinized through the concavity of the E ¼ E N½ � ; v and Ω ¼ Ω μ; v functionals in vð Þr resulting, for example, in the negative semidefiniteness of χ. As an example of the analogy between the CDFT functionals and thermodynamic state functions, the analogy between the stability conditions of the macroscopic Gibbs free energy function and the concavity conditions for Ω is established, yielding a relationship between the global and local softness and the softness kernel. The role of LRF and especially the
softness kernel in Kohn’s nearsightedness of electronic matter (NEM) principle is highlighted. The first numerical results on the softness kernel for molecules are reported and scrutinized for their nearsightedness, reconciling the physicists’ NEM view and the chemists’ transferability paradigm. The extension of LRF in the context of spin polarized conceptual DFT is presented. Finally, two sections are
devoted to ‘new horizons’ for the LRF. The role of LRF in (evaluating) alchemical derivatives is stressed, the latter playing a promising role in exploring the chemical compound space. Examples for the transmutation of N2 and the CC ! BN substitution pattern in 2D and 3D carbocyclic systems illustrate the computational efficiency of the use of alchemical derivatives in exploring nearest neighbours in the chemical compound space. As a second perspective, the role of LRF in evaluating and interpreting molecular conductivity is described. Returning to its forerunner, Coulson’s atom-atom polarizability, it is shown how in conjugated π systems (and within certain approximations) a remarkable integralintegrand relationship between the atom-atom polarizability and the transmission probability between the atoms/contacts exists, leading to similar trends in both properties. A simple selection rule for transmission probability in alternating hydrocarbons is derived based on the sign of the atom-atom polarizabilit
EVALUACIÓN DEL EFECTO PIEZOELÉCTRICO DE UN RECUBRIMIENTO BIOMIMÉTICO OSTEOINTEGRADOR HA-BaTiO3-nAg MEDIANTE ENSAYOS IN VITRO E IN VIVO
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A study of PLA-based polymer blends with lumbar fusion cage applications and its design evaluation through finite element analysis
Get PDFResumen: El desarrollo de cajas de fusión intervertebrales involucra diversos factores entre los que destacan los materiales utilizados para la fabricación de estos dispositivos. Dentro de los mismos podemos encontrar metálicos y poliméricos, siendo los de tipo polímero quienes tienen una mayor demanda en aplicación e investigación en etapas académicas y piloto. Dentro de las desventajas que presentan las cajas de fusión intervertebrales fabricadas a partir de poli acetonas es que no pueden ser fabricadas debido que el material requiere condiciones de procesamiento muy alto, y esto requiere maquinaría especializada y costosa causando que los dispositivos sean caros. La biomecánica de trabajo demanda que el dispositivo tenga una buena resistencia a la compresión dado que las vértebras lumbares son quienes soportan el mayor peso en la columna vertebral. Otra desventaja de los materiales utilizados es que no presentan una biodegradación lo que implica la presencia permanente del dispositivo cuando es colocado en pacientes. En el presente trabajo se ha desarrollado una mezcla polimérica base PLA con las propiedades adecuadas para ser utilizadas con un potencial en cajas lumbares intervertebrales, teniendo como principal propiedad la biodegradación del material de una manera parcial. De la misma manera el material fue exitosamente impreso en 3d lo que puede extender la frontera de investigación para este material. De una forma paralela mediante el estudio de análisis de elementos finitos se obtuvieron los parámetros de diseño y se validaron con otros trabajos hechos en el área de simulación y se establecieron los parámetros a obtener para el material desarrollado. Las propiedades mecánicas se obtuvieron de manera experimental y los valores de módulo de Young y coeficiente de Poisson se alimentaron en el análisis de elementos finitos, y acompañados del diseño propuesto de una nueva caja intervertebral otorgaron los valores en desplazamiento y esfuerzos de von Mises de diseño. Después de efectuar la sustitución en uno de los discos intervertebrales por la caja intervertebral se obtuvieron los valores de desplazamiento y de esfuerzos von Mises. Los resultados mostraron excelentes propiedades mecánicas a la compresión compitiendo con el poli (éter éter) cetona y superándolo en la zona elástica. La simulación validó el diseño de la caja intervertebral con los reportes de otros autores y representa una opción de aplicación y sustitución como un material más económic
Desarrollo de un sistema PAni/poli(vinil sulfonato)-block-poli(vinilcarbazol), empleando monómeros bifuncionales análogos de la sal sulfonato de anilinio.
Get PDFObtención de un marcador fluorescente mediante la funcionalización de nanodiamantes con ZnS
Get PDFLos recientes avances en marcadores señalan el uso de nanomateriales con el objetivo de mejorar sus propiedades, por lo que para la elaboración del marcador fluorescente se funcionalizaron nanodiamantes con puntos cuánticos de sulfuro de zinc, considerando las ventajas individuales de ambos constituyentes. Los nanodiamantes contienen varios grupos funcionales en su superficie, tienen alta área específica, son liposolubles y biocompatibles, mientras que el sulfuro de zinc (ZnS), es un semiconductor que presenta alta fluorescencia en longitudes de onda del ultravioleta.
La caracterización del nanodiamante (ND) sin funcionalizar y una vez funcionalizado se llevó a cabo por varias técnicas las cuales incluyeron, Microscopia Electrónica de Transmisión (MET) con Sistema de Energía Dispersiva (EDS), Difracción de Rayos X (DRX), Espectroscopia Infrarroja por Transformada de Fourier (FTIR), análisis elemental y espectroscopia de fluorescencia, entre otras.
Se realizaron dos procesos de síntesis para la obtención del complejo funcionalizado, una denominada ND-ZnS y otra ND+ZnS, encontrando similares intensidades de fluorescencia para ambas síntesis, las reacciones para generar el complejo ND-ZnS se llevan a cabo en una sola etapa, mientras que la formación del complejo ND+ZnS requiere de dos etapas.
De las síntesis utilizadas, la primera genera menos residuos que la segunda y requiere de un menor número de reacciones, por lo que sería la síntesis a elegir, además el incremento relativo de la fluorescencia es 76.3% mayor para los compuestos funcionalizados con respecto a los nanodiamantes y puntos cuánticos individuales.
El marcador fluorescente obtenido es un marcador silencioso, ya que presenta emisión en el espectro del ultravioleta
DISEÑO DE MANUFACTURA DE UN BLOQUE PATRÓN PARA UN ULTRASONIDO INDUSTRIAL
No full textResumen
El
UT se define como la distancia total de viaje por unidad de
cuerpo y es utilizado para el análisis de pruebas no destructivas
( con el propósito de detectar una discontinuidad o defecto
en el equipo o material a analizar Para ello se diseña y manufactura
un bloque patrón que calibra el aparato antes de ser usado en la
industria con diferentes aplicaciones y comodidad para el técnico
capacitado