University of Puerto Rico at Mayagüez Institutional Repository
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Real-time American sign language recognition system using convolutional neural network
No full textSign language, as the primary form of communication used by the deaf and hard of hearing community, relies on hand gestures to facilitate communication both within the community and with others. However, communication between a deaf person and someone who doesn’t understand sign language can be very challenging. To bridge this gap, technology can be a valuable tool. Sign language recognition (SLR) is a field within computer vision that focuses on developing systems that can interpret hand gestures and translate them into spoken or written language in real time. This is particularly complex due to the need for high precision and fast response times. In this context, this study introduces a real-time system for recognizing American Sign Language (ASL) using YOLO models, offering a potential solution to improve communication between these groups. YOLO models renowned for speed and precision in object detection is a excellent choice for this challenge. The models demonstrated outstanding performance, achieving an accuracy between 93.7% in worse case and 94.4% in best case, coupled with impressive speed, boasting an average inference time between 2.8 and 3.2 milliseconds. This makes the models suitable for applications in real-time translation. Experimental results highlight the models’ ability to accurately and swiftly recognize ASL signs, showing great potential for enhancing communication and accessibility within the ASL community.El lenguaje de se˜nas es la principal forma de comunicaci´on utilizada por la comunidad
sorda e hipoac´usica, ya que se basa en gestos manuales para transmitir mensajes de
manera efectiva. Sin embargo, la comunicaci´on entre una persona sorda y alguien que
no conoce este lenguaje puede resultar dif´ıcil. En este contexto, la tecnolog´ıa ofrece una
herramienta valiosa para reducir esta barrera.
El reconocimiento de lenguaje de se˜nas (SLR, por sus siglas en ingl´es) es un ´area
de la visi´on por computadora que busca desarrollar sistemas capaces de interpretar los
gestos de las manos y traducirlos en lenguaje hablado o escrito en tiempo real. Esta
tarea es especialmente compleja, ya que requiere alta precisi´on y tiempos de respuesta
muy cortos. En este estudio se presenta un sistema en tiempo real para el reconocimiento del
Lenguaje de Se˜nas Americano (ASL) utilizando modelos YOLO, conocidos por su rapidez
y precisi´on en tareas de detecci´on de objetos. Los modelos evaluados obtuvieron
resultados destacados, con una precisi´on que vari´o entre el 93.7% y el 94.4%, y un
tiempo de inferencia promedio entre 2.8 y 3.2 milisegundos. Estas caracter´ısticas los
hacen adecuados para aplicaciones de traducci´on en tiempo real.
Los resultados experimentales demuestran que los modelos son capaces de reconocer
los signos del ASL de manera r´apida y precisa, mostrando un gran potencial para
mejorar la comunicaci´on y la accesibilidad de las personas sordas en distintos entornos.This work was partially supported by the Center for the Advancement of Wearable Technologies (CAWT), funded by the National Science Foundation under Award No. OIA-1849243.Spring202
Multimodal detection of anxiety episodes using wearable device, physiological, and facial emotion recognition
No full textThis work presents a multimodal system for real-time anxiety detection by integrating physiological and emotional information using deep learning models and computer vision. The physiological component was trained with a CNN-BiLSTM model using heart rate (HR), heart rate variability (HRV), and respiratory rate (RR) extracted from photoplethysmographic (PPG) signals obtained from clinical databases. In parallel, YOLOv8 was retrained for facial emotion detection using public emotion recognition datasets.
Both models were integrated into a smartphone and smartwatch app. The watch captures HR, HRV, and RR every 5 seconds and sends them to the phone, while the phone simultaneously obtains real-time facial emotion data. After one minute, the system merges the physiological and emotional information to identify matches or possible inconsistencies. The results showed a 94.3% accuracy and an AUC = 0.985 in the physiological model, and a [email protected] = 91.9% in the visual model, validating the effectiveness of the multimodal system for detecting anxiety episodes even in telecommunication scenarios. The proposed system offers a non-invasive and accurate solution for continuous emotional monitoring, contributing to the advancement of technologies applied to mental health.Este trabajo presenta un sistema multimodal para la detección de ansiedad en tiempo real mediante la integración de información fisiológica y emocional, que emplea modelos de aprendizaje profundo y de visión por computadora. El componente fisiológico se entrenó con un modelo CNN-BiLSTM utilizando la frecuencia cardíaca (HR), la variabilidad de la frecuencia cardíaca (HRV) y la frecuencia respiratoria (RR) extraídas de señales fotopletismográficas (PPG) provenientes de bases de datos clínicas. En paralelo, se reentrenó YOLOv8 para la detección de emociones faciales utilizando bases públicas de reconocimiento emocional. Ambos modelos se integraron en una aplicación para teléfonos y relojes inteligentes. El reloj captura HR, HRV y RR cada 5 segundos y los envía al teléfono, mientras que este también recibe simultáneamente la información de emoción facial en tiempo real. Transcurrido un minuto, el sistema fusiona la información fisiológica y emocional para identificar coincidencias o posibles incongruencias. Los resultados mostraron una precisión del 94,3 % y un AUC = 0,985 en el modelo fisiológico y un mAP@0,5 = 91,9 % en el modelo visual, lo que valida la efectividad del sistema multimodal para detectar episodios de ansiedad incluso en escenarios de telecomunicación. El sistema propuesto ofrece una solución no invasiva y precisa para el monitoreo emocional continuo, contribuyendo al avance de las tecnologías aplicadas a la salud mental. Palabras clave: ansiedad, aprendizaje profundo, PPG, YOLOv8, CNN-BiLSTM, emociones, monitoreo en tiempo real.NSF EPSCoR Research Infrastructure Improvement Track-1 NSF Grant No. OIA-1849243Fall202
A community-centric approach to bilingual metadata and ethical representations in oral history
No full textPoster presented at the Dublin Core Annual Conference in 2025 in Toronto, Canada, by librarians José Morales Benítez and Natalia Hernández Mejías. More details about this poster can be found by visiting the following address:https://doi.org/10.23106/dcmi.952499984This poster describes the process a team of librarians followed to create and implement a metadata design for a newly established Oral History Lab. The design prioritizes dignified representations of interview participants and supports their autonomy by including them in the description of their stories. The poster also covers the ethical considerations that have guided the work.This work was created thanks to the generous support of the Andrew W. Mellon Foundation through the American Council of Learned Societies (ACLS) project "Speaking into the Silences: Building Community Archives across the Puerto Rican Archipelago" and the partnership with the "Archivo de Respuestas Emergencias de Puerto Rico (AREPR)”. The OHL was created under the “Listening to Puerto Rico: The Promise of Oral History On-Campus and Beyond” project, funded by the National Endowment for the Humanities, Award number ZDH-284106-22
Identification and characterization of plastics and microplastics: A spectroscopic, machine learning, and chemometric analysis approach
No full textThis research addresses the detection of plastics using spectroscopic techniques, machine learning, and chemometric analysis. In the first stage, six types of plastics were characterized using Attenuated Total Reflectance Fourier-Transform Infrared (ATR-FTIR), Near Infrared spectroscopy (NIR), and Raman spectroscopy (RS). A MATLAB-based model achieved correct classification rates (CCR) of 100% for RS, 99.46% for ATR-FTIR, and 94.66% for NIR. The second stage focused on the characterization of polyethylene terephthalate (PET) microplastics using surface-enhanced Raman spectroscopy (SERS) and chemometric analysis. The detection of 0.3 μm particles is validated with multivariate analysis, highlighting Principal Component Analysis (PCA) and Partial Least Squares (PLS). The PLS model demonstrates strong predictive capability with Root Mean Square Error of Calibration (RMSEC) = 0.62 and Root Mean Square Error of cross-validation (RMSECV) = 1.39. In the third stage, the formation of PET microplastics by aqueous dispersion and sonication was studied. Particles down to 0.17 μm were detected by Raman spectroscopy, clearly identifying the PET bands. The results suggest that microplastics can be easily generated in water and could be more present in natural aqueous systems than previously estimated.Esta investigación aborda la detección de plásticos mediante técnicas espectroscópicas, aprendizaje automático y análisis quimiométrico. En la primera etapa, se caracterizaron seis tipos de plásticos utilizando Infrarrojo de transformada de Fourier de reflectancia total atenuada (ATR-FTIR, por sus siglas en inglés), Espectroscopia de infrarrojo cercano (NIR, por sus siglas en inglés) y Espectroscopia Raman (RS, por sus siglas en inglés). Un modelo basado en MATLAB logró tasas de clasificación correctas (CCR, por sus siglas en inglés) del 100 % para RS, del 99,46 % para ATR-FTIR y del 94,66 % para NIR. La segunda etapa se centró en la caracterización de microplásticos de Tereftalato de Polietileno (PET, por sus siglas en inglés) mediante espectroscopía Raman mejorada en superficie (SERS, por sus siglas en inglés) y análisis quimiométrico. Se detectaron partículas de hasta 0,3 μm y se validó con análisis multivariable, destacando el Análisis de Componentes Principales (PCA, por sus siglas en inglés) y los Mínimos Cuadrados Parciales (PLS, por sus siglas en inglés). El modelo PLS demuestra una gran capacidad predictiva con un error cuadrático medio de calibración (RMSEC) = 0,62 y un error cuadrático medio de validación cruzada (RMSECV) = 1,39. En la tercera etapa, se estudió la formación de microplásticos PET por dispersión acuosa y sonicación. Partículas de hasta 0,17 μm se detectaron mediante espectroscopía Raman, identificando claramente las bandas de PET. Los resultados sugirieron que los microplásticos pueden generarse fácilmente en el agua y podrían estar más presentes en los sistemas acuosos naturales de lo que se había estimado anteriormente.Pacific Northwest National LaboratorySummer202
Virtual reality simulation of midblock pedestrian-vehicle conflicts: evaluating the role of traffic information assistive technology
No full textPedestrian fatalities remain a major safety concern in the United States, particularly at unsignalized mid-block crossings where pedestrians cross between intersections. To investigate this issue, a virtual reality (VR) experiment was conducted to analyze traffic conflicts and calculate time-to-collision (TTC) between vehicles and pedestrians. The study explored the effectiveness of a Road Information Assistance System (RIAS), designed to provide real-time traffic flow information to pedestrians. Thirty-six participants were divided into three groups of twelve. Each participant completed twelve crossing maneuvers under two vehicle speed conditions, while crossing either a one-lane or two-lane street. The groups either crossed unassisted or used one of two RIAS types: SIMPLE or COMPLEX. Results indicated that gap acceptance, RIAS type, and participant AGE significantly influenced TTC values and the likelihood of conflicts. These findings suggest that assistive technologies like RIAS need to be careful designed to achieve the desired potential to enhance pedestrian safety, especially when tailored to user characteristics and traffic conditions.Las muertes de peatones siguen siendo un importante problema de seguridad vial en los
Estados Unidos, particularmente en los cruces peatonales sin semáforo a mitad de cuadra, donde
los peatones cruzan entre intersecciones. Para investigar este problema, se realizó un experimento
de realidad virtual para analizar los conflictos de tráfico y calcular el tiempo hasta la colisión
(TTC) entre vehículos y peatones. El estudio exploró la eficacia de un Sistema de Asistencia de
Información Vial (RIAS), diseñado para proporcionar información sobre el flujo de tráfico en
tiempo real a los peatones. Treinta y seis participantes se dividieron en tres grupos de doce. Cada
participante completó doce maniobras de cruce en dos condiciones de velocidad vehicular,
mientras cruzaba una calle de uno o dos carriles. Los grupos cruzaron asistencia o utilizaron uno
de dos tipos de RIAS: SIMPLE o COMPLEJO. Los resultados indicaron que la aceptación de
brechas, el tipo de RIAS y la edad del participante influyeron significativamente en los valores de
TTC y la probabilidad de conflictos. Estos hallazgos sugieren que las tecnologías de asistencia
como RIAS deben diseñarse con cuidado para alcanzar el potencial deseado para mejorar la
seguridad de los peatones, especialmente cuando se adaptan a las características del usuario y las
condiciones del tráfico.Investigation subsidized with funds from SAFER-SIM University Transportation Center.Spring202
Manejo agronómico de las cobertoras y su impacto en rotación con hortalizas
No full textThe agronomic performance of two types of cover crops and their effect on horticultural crops was evaluated at two commercial farms (González and Agro Tropical) in the southern region of Puerto Rico. At González Farm, the sequence was sunn hemp (Plot B) (Crotalaria juncea L.) and lablab (Plot C) [Lablab purpureus (L.) Sweet] rotated with tropical pumpkin [Cucurbita moschata Duchesne] in Cycle 1; sunn hemp (B) and sorghum-sudangrass (C) [Sorghum × drummondii (Steud.) Millsp. & Chas] rotated with watermelon (Citrullus lanatus L.) in Cycle 2; and sunn hemp mix (B) and sorghum-sudangrass (C) rotated with tropical pumpkin in Cycle 3. At Agro Tropical, the sequence consisted of a sunn hemp + sorghum-sudangrass mix in Cycle 1 and a sunn hemp mix in Cycle 2, both rotated with tropical pumpkin. Each cycle had a duration of approximately one year. After three cycles, cumulative biomass production was 50% higher in Plot B and 324% higher in Plot C compared to the fallow control in Plot A, with values of 16,548 kg DM/ha, 43,763 kg DM/ha, and 11,278 kg DM/ha, respectively. At Agro Tropical, cumulative biomass production over two cycles was 17,003 kg DM/ha. Overall, sorghum-sudangrass provided better soil coverage and weed suppression in the horticultural crop. A positive response in the yield of the subsequent commercial crop was observed in one of eight site-years. At a third location (BASF in Sábana Grande), the sunn hemp + sorghum-sudangrass produced the highest biomass compared to other cover crops, but the yield of the subsequent corn crop (Zea mays L.) was lower with cover crops as compared to conventional management. These results reflect the agronomic potential of the evaluated cover crops to contribute biomass to the soil, although their impact on commercial crop yield may vary depending on the agroecological context.Se evaluó el desempeño agronómico de dos tipos de cobertoras y su efecto sobre cultivos hortícolas en dos fincas comerciales (González y Agro Tropical) en la zona sur de Puerto Rico. En Finca González la secuencia fue crotalaria (Predio B) (Crotalaria juncea L.) y lablab (Predio C) [Lablab purpureus (L.) Sweet] en rotación con calabaza [(Cucurbita moschata) Duchesne] en el Ciclo 1, crotalaria (B) y sorgo-sudan (C) [Sorghum × drummondii (Steud.) Millsp. & Chas] en rotación con sandía (Citrullus lutanus L.) en el Ciclo 2, y una mezcla de crotalaria mix (B) y sorgo-sudan (C) en rotación con calabaza en el Ciclo 3. En Agro Tropical, la secuencia fue una mezcla de crotalaria + sorgo-sudan en el Ciclo 1 y crotalaria mix en el Ciclo 2, ambos en rotación con calabaza. Cada ciclo de aproximadamente un año. En Finca González después de tres ciclos, la producción cumulativa de biomasa fue 50% mayor en el predio B y 324 % mayor en el predio C que el barbecho en el predio A (control) con valores de 16,548 MS/ha, 43,763 MS/ha, 11,278 kg MS/ha respectivamente. En Agro Tropical en dos ciclos, la producción cumulativa de las cobertoras fue de 17,003 kg MS/ha. En términos generales, el sorgo-sudan cubrió mejor el suelo y controló mejor los yerbajos del cultivo comercial. Hubo respuesta positiva de las cobertoras en el rendimiento del cultivo comercial subsiguiente en una de ocho sitios-año. En una tercera localidad (BASF en Sábana Grande), la mezcla de crotalaria + sorgo-sudan generó la mayor biomasa con relación a otras cobertoras, pero el rendimiento de maíz (Zea mays L.) subsiguiente fue menor en las cobertoras que en el manejo convencional. Estos resultados reflejan el potencial agronómico de las cobertoras evaluadas para aportar biomasa al suelo, aunque su impacto en el rendimiento del cultivo comercial puede variar según el contexto agroecológico.USDA-NRCS-CIG-On Farm Trials, Farmer-driven Implementation of Soil Health Management Systems Adapted to Diverse Cropping Systems in Tropical and Subtropical Island EnvironmentsSpring202
The impact of the COVID-19 pandemic on the teaching experience of English instructors at the University of Puerto Rico at Mayagüez
No full textMany epidemics like The Spanish Flu, Smallpox, Tuberculosis, among others have impacted Puerto Rico. However, the Coronavirus (COVID-19) shook the entire world leaving serious consequences. For that reason, this study focused on how COVID19 affected the teaching experience of three English professors at a public university in Puerto Rico. This qualitative research utilized life stories to have a better understanding of the participant’s circumstances and outcomes. The findings evidenced that lesson planning, lack of administrative support, lack of clarity boundaries between educators’ professional and personal lives were a source of stress that influenced their teaching. During this time, uncertainty plagued professors, students and the administration alike. These unforeseen events caused institutions to change their policies multiple times to comply with mandatory government requirements. The establishment of emergency policies is vital to ensure the safety of the faculty and students during possible future events of this magnitude to ensure academic success.Muchas epidemias como la gripe española, la viruela, la tuberculosis, entre otras, han impactado a Puerto Rico. Sin embargo, el Coronavirus (COVID-19) sacudió al mundo entero dejando graves consecuencias. Por esa razón, este estudio se enfocó en cómo el COVID19 afectó la experiencia docente de tres profesores de inglés en una universidad pública de Puerto Rico. Esta investigación cualitativa utilizó historias de vida para comprender mejor las circunstancias y los resultados de los participantes. Los hallazgos evidenciaron que la planeación de las lecciones, la falta de apoyo administrativo y la falta de claridad en los límites entre la vida profesional y personal de los educadores fueron una fuente de estrés que influyó en su enseñanza. Durante este tiempo, la incertidumbre plagó a los profesores, estudiantes y la administración por igual. Estos eventos imprevistos hicieron que las instituciones cambiaran sus políticas varias veces para cumplir con los requisitos gubernamentales obligatorios. Establecer políticas de emergencia es vital para garantizar la seguridad de la facultad y los estudiantes durante posibles eventos de esta magnitud en el futuro y así, asegurar el éxito académico.Spring202
Exploring familiar writing practices in the classroom: Educators’ tangled narratives
No full textThis thesis is a mixed methods single case study over educators’ use of writing as a punishment at the University of Puerto Rico Mayagüez Campus. It also explores the feelings of both students and educators with the use of writing as a punishment. The population for this research included first year intermediate and advanced English students, as well as the English department faculty. A student survey was utilized that contained eight questions varying from demographic information to their experience and knowledge about writing as a punishment. An educator survey was also conducted with ten questions detailing their demographic information, experience, and thoughts about the practice. This was then followed up with an individual educator interview that explored the same ideas as the educator survey. This study’s results indicate there is some dissonance between students and educators about the prevalence of the practice and with lived experience. It also shows that students may have differing experiences with writing as a punishment based on gender or course level. This research serves as groundwork for future research in and out of Puerto Rico.Esta tesis es un estudio de caso con métodos mixtos sobre el uso y las percepciones de los educadores con la escritura como castigo en la Universidad de Puerto Rico, Recinto de Mayagüez. En el mismo se exploran los sentimientos tanto de estudiantes como educadores hacia la escritura como castigo. La población de esta investigación incluye a estudiantes de primer año matriculados en el curso de inglés intermedio o avanzado, así como al profesorado del Departamento de Inglés. Para los estudiantes, se utilizó una encuesta que contiene ocho preguntas que incluyen desde información demográfica hasta su experiencia y conocimientos sobre la escritura como castigo. También, se realizó una encuesta a los profesores con diez preguntas que detallaban su información demográfica, experiencia y opiniones sobre la práctica. Luego se realizaron entrevistas individuales a profesores, en las que se exploraron las mismas ideas que se exploraron en la encuesta a los estudiantes. Los resultados de este estudio indican que existe cierta discrepancia entre estudiantes y profesores sobre la prevalencia de esta práctica y la experiencia vivida. También muestra que los estudiantes pueden tener experiencias diferentes con la escritura como castigo dependiendo del género o del nivel del curso. Esta investigación sirve de base para futuras investigaciones dentro y fuera de Puerto Rico.Fall202
Engaged learning and student agency: Using interactive fiction video games to teach creative writing
No full textThis research examined the use of interactive fiction video games, specifically Detroit Become Human and The Last of Us, in a college-level Creative Writing course, and how evaluating students’ backgrounds, motivations, and learning approaches can encourage student agency and writing through video game immersion. Two surveys were provided to students in Creative Writing (INGL3238), one at the beginning of the semester and another at the end. Preliminary survey questions focused on students’ video game history and use, proficiency, perceptions, and learning attitudes. Post-survey questions were compared to the initial responses to evaluate students’ experiences, preferences, and learning attitudes after taking a course that used interactive fiction video games. Results demonstrated a positive increase in student perception of learning about writing using narrative and interactive fiction video games, as well as an increase in motivation to work collaboratively with peers, write short stories, and other creative writing assignments that incorporated relatable topics and characters from the games. This research also provided in-class activities with objectives, lists of materials, instructions, and outcomes for future replicable studies using interactive fiction video games for writing courses.Esta investigación examina el uso de videojuegos de ficción interactiva, en particular Detroit Become: Human and The Last of Us, en un curso a nivel universitario sobre Escritura Creativa y como evaluando las experiencias, motivaciones y destrezas de aprendizaje de los estudiantes fomenta escritura y agencia estudiantil mediante la inmersión de video juegos. Se proveyeron una preprueba al principio del semestre y una posprueba al final a los estudiantes en el curso de Escritura Creativa (INGL3238). Las preguntas en la Pre-encuesta se enfocaban en el historial de uso, percepciones y posturas de aprendizaje de los estudiantes con video juegos. Las preguntas de la Post-encuesta se compararon con las respuestas iniciales para evaluar las preferencias, experiencias y algún cambio en posturas de aprendizaje luego de tomar un curso utilizando videojuegos de ficción interactiva. Los resultados demuestran un aumento positivo en percepciones estudiantiles en aprender sobre escritura utilizando videojuegos narrativos y de ficción interactiva, en adición a un aumento en motivación para trabajar colaborativamente con compañeros de clase, escribiendo cuentos cortos, y completando otras tareas de escritura creativa donde se incorporaban temas y personajes con los que se podían identificar en los juegos. Además, esta investigación provee objetivos, listas de materiales, instrucciones, y resultados de actividades (por ejemplo, trabajos en equipo, edición, diarios, creación de cuentos alternos, y prácticas de perspectivas narrativas y utilizando los sentidos) para futuros estudios replicando el uso de videojuegos de ficción interactiva en cursos de escritura.Spring202
Shear-induced assembly and breakage of suspensions of magnetic Janus particles with laterally shifted dipoles via Brownian dynamics simulations
No full textWe employ Brownian dynamics simulations to investigate the shear-induced assembly and breakup of aggregates in dilute suspensions of magnetic Janus particles with laterally shifted dipoles. By systematically displacing the magnetic dipole from its geometric center, given by the dipolar shift s, and the strength of magnetic interactions relative to flow- and Brownian-induced forces, given by the Péclet number Pe and the dipolar coupling constant λ, respectively, distinct aggregation regimes are revealed. At low dipolar shifts (s ≤ 0.1) and low Pe, shear-enhanced diffusion promotes particle collisions, leading to faster aggregation of particles forming elongated chains and looplike clusters that align with the flow. As Pe increases, these structures fragment into smaller aggregates and eventually disperse into gas-like arrangements. In contrast, particles with medium dipolar shifts (s ≥ 0.2) exhibit significant stability, forming compact
vesicle- and micelle-like assemblies that resist shear-induced breakup even at high Pe, provided λ is sufficiently large. Orientational analysis indicates that particles maintain head-to-tail, head-to-side or parallel alignments under shear, depending on s and Pe. The critical Pe required to induce cluster breakdown increases with both s and λ, underscoring the stabilizing influence of lateral dipole displacement and strong magnetic interactions. Our findings indicate the transition to gas-like structure occurs when hydrodynamic and Brownian torques overcoming the interparticle torque. These findings provide fundamental insights into the non-equilibrium self-assembly of anisotropic colloids, offering a framework for designing advanced materials with tunable structural and dynamic properties in microfluidics, drug delivery, and magnetorheological applications.En este trabajo empleamos simulaciones de dinámica browniana para estudiar el ensamblaje y ruptura de agregados en suspensiones diluidas de partículas Janus magnéticas con dipolos desplazados lateralmente, bajo condiciones de flujo de cizalla. Mediante un análisis sistemático del desplazamiento dipolar (s) y los parámetros de acoplamiento (Pe, λ), identificamos distintos regímenes característicos. Para desplazamientos pequeños (s ≤ 0.1) y bajos números de P´eclet, el flujo mejora la difusión debido a que promueve las colisiones entre partículas, dando como resultado la formación de estructuras parecidas a loops enlongados. Al aumentar Pe, estos agregados se fragmentan progresivamente hasta alcanzar un estado disperso. En contraste, partículas con desplazamientos medios (s ≥ 0.2) forman estructuras compactas tipo vesícula que muestran significativa estabilidad incluso a altos Pe, siempre que λ sea suficientemente grande. El análisis de orden orientacional revela que las partículas adoptan configuraciones cabeza-cola o cabezalado y antiparalelas dependiendo de s y Pe. Demostramos que el valor critico de Pe necesario para romper los agregados aumenta con ambos parámetros (s,λ), destacando el papel estabilizador del desplazamiento dipolar. Los resultados sugieren una transición hacia un estado de dispersión tipo gas ocurre cuando los torques hidrodinámicos y brownianos sobre las partículas superan los torques resultantes de las interacciones interarticula. En general, los resultados proporcionan una comprensión fundamental del autoensamblaje en sistemas coloidales anisotrópicos bajo flujo, con implicaciones para el diseño de materiales inteligentes en aplicaciones de microfluídica, liberación controlada y sistemas magnetoreológicosThis research was supported by PREM Wisconsin - Puerto Rico Partnerships for Research and Education in Materials award No. 1827894.
I would like to extend special thanks to the University of Wisconsin Complex Fluids Research Group, particularly to Professor Michael Graham, for their essential computational support and guidance.Spring202