Portal de revistas del Instituto Tecnológico de Costa Rica
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Diseño de un circuito de mitigación para mejorar la conmutación de MOSFETs en una configuración de medio puente H
Get PDFThis work addresses the design of a circuit to minimize the adverse effects of MOSFET switching in a half-bridge configuration. MOSFETs suffer from efficiency and stability issues due to parasitic capacitances and inductances. To mitigate these effects, gate-on and gate-off resistors were added, along with a capacitor between the gate and source. These modifications proved effective in simulations and experimental tests, reducing disturbances and voltage spikes while improving system stability. The proposed solution enhances the performance of MOSFETs in high-frequency and high-power applications, increasing energy efficiency and reducing component stress.Este trabajo aborda el diseño de un circuito para minimizar los efectos adversos en la conmutación de MOSFETs en un medio puente H. Los MOSFETs enfrentan problemas de eficiencia y estabilidad debido a capacitancias e inductancias parásitas. Para solucionar esto, se añadieron resistencias en gate-on y gate-off, así como un capacitor entre la puerta y la fuente. Estas modificaciones demostraron eficacia en simulaciones y pruebas experimentales, reduciendo perturbaciones y picos de tensión, y mejorando la estabilidad del sistema. La solución propuesta optimiza el rendimiento de los MOSFETs en aplicaciones de alta frecuencia y potencia, mejorando la eficiencia energética y reduciendo el estrés en los componentes
Evaluación preliminar de un sistema biológico eucariota (Nicotiana tabacum) escalable para la producción de insulina humana recombinante
Get PDFDiabetes mellitus is a worldwide health problem, and its treatment represents economic pressure for patients and public health systems. Thus, it is important to develop alternatives to produce insulin, the main treatment for this disease, to reduce its price and increase its availability and effectiveness, which implies direct patient benefits. In this work, leaves of Nicotiana tabacum were genetically modified to synthesize and release human insulin. For this purpose, the coding sequence was cloned in nuclear and plastidial expression cassettes for plant material. Its correct insertion was verified by PCR analysis of the genomic DNA of the derived clones. In addition, recombinant protein expression and release were quantified by ELISA. The concentration reached average levels of 800pmol/L in the supernatants of the pAF_ins construct derivatives, confirming the effectiveness of plastidial transformation. To preliminarily assess the bioactivity of the hormone, its ability to induce phosphorylation of its receptor in HepG2 cells was evaluated. The results showed increased phosphorylation after stimulation with commercially available recombinant insulin (positive control) and the recombinant molecule secreted by tobacco plants. No phosphorylation was observed upon the stimulation of cells with starvation medium (negative control) or wild-type plant extracts. The results show that N. tabacum is a viable and appropriate platform to produce recombinant human insulin in its functional configuration for therapeutic applications.La diabetes mellitus es un problema de salud mundial cuyo tratamiento representa presión económica para los pacientes y los sistemas de salud pública. La producción de insulina, principal tratamiento de esta enfermedad es costosa y por ende se requieren métodos alternativos y económicos para aumentar su disponibilidad y efectividad para los pacientes. En este trabajo se emplearon plantas de tabaco (Nicotiana tabacum) como modelo biotecnológico para introducir genéticamente los genes requeridos para sintetizar y liberar insulina humana. Para ello, la secuencia codificante se clonó en casetes de expresión nuclear y plastidial para material vegetal y su correcta inserción se verificó mediante análisis de PCR del ADN genómico de los clones derivados. Además, se cuantificó la expresión y liberación de proteínas recombinantes mediante ELISA. La concentración alcanzó niveles promedio de 800pmol/L en los sobrenadantes de los derivados del constructo pAF_ins, lo que confirma la efectividad de la transformación plastidial. Para probar preliminarmente la bioactividad de la hormona, se evaluó su capacidad para inducir la fosforilación de su receptor en células HepG2. Los resultados mostraron un aumento en la fosforilación después de la estimulación tanto con insulina recombinante disponible comercialmente (control positivo), como con la molécula recombinante secretada por las plantas de tabaco. No se observó fosforilación al estimular las células con el medio de inanición (control negativo) o extractos de plantas silvestres. Los resultados muestran que N. tabacum es una plataforma viable y apropiada para la producción de insulina humana recombinante en su configuración funcional para aplicaciones terapéuticas
Determinación de caudal ambiental para diferentes condiciones: una trayectoria de estudios de caso en Costa Rica
Get PDFThe estimation of environmental flow in a surface water source can be determined using different methodologies that vary in complexity depending on the variables involved in their calculation. The Center for Research and Extension in Agricultural Technology and Engineering has applied several methodologies in different watersheds across the country to provide a record of environmental flow in control sections of strategic importance for water resource management. This review article seeks to integrate the information obtained from the studies conducted to establish a scientifically based record base for application by decision-makers and for future environmental flow studies. The results obtained allow for some important conclusions. For example, it was concluded that for rivers with evident environmental degradation and little use by communities, as was the case with the Birrís River, the most appropriate methodology is the hydrological one. For rivers that flow through protected areas, such as the Pejibaye River, the hydrobiological methodology was also best suited. In cases where human activities impact aquatic ecosystems, as in the case of the Pirrís River, the methodology that best suited the river was also hydrobiological. Finally, when the basins have complex characteristics and different anthropogenic uses, as is the case of the Tempisque and Sarapiquí rivers, the most appropriate methodology is the holistic one. Each of these methods was technically selected under the parameters required to calculate an environmental flow regime valid for each condition.La estimación del caudal ambiental en una fuente de agua superficial se puede determinar mediante diferentes metodologías que modifican su nivel de complejidad según las variables involucradas para su cálculo. Desde el Centro de Investigación y Extensión en Tecnología e Ingeniería Agrícola se han aplicado varias metodologías en las diferentes cuencas del país con la finalidad de aportar un registro de caudal ambiental en secciones de control de importancia estratégica en la gestión del recurso hídrico. Este artículo de revisión busca integrar la información obtenida en los estudios realizados para establecer una base de registros fundamentada científicamente para aplicación por parte de los tomadores de decisión y para futuros estudios de caudal ambiental. Los resultados ya obtenidos, permiten generar algunas conclusiones importantes, por ejemplo, se concluyó que para ríos que presentan una evidente degradación ambiental y poco uso por parte de las comunidades, como fue el caso del río Birrís, la metodología más apropiada es la hidrológica. Para ríos que se atraviesan áreas protegidas, como el caso del río Pejibaye, la metodología hidrobiológica, en casos con impacto de actividades humanas sobre los ecosistemas acuáticos como en el caso del río Pirrís, la metodología que mejor se adaptó fue también hidrobiológica y, finalmente cuando las cuencas cuentan con características complejas y diferentes usos antropogénicos, como es el caso de los ríos Tempisque y Sarapiquí, la metodología más apropiada es la holística. Cada una de ellas seleccionada técnicamente bajo los parámetros requeridos para el cálculo de un régimen de caudal ambiental válido para cada condición.
Crítica general a la racionalidad occidental moderno-contemporánea. Geopolítica del conocimiento I
Get PDFThis essay contains an interpretation of the origin of modern Western rationality and, therefore, of its consequences we still grapple with today. It also considersits functioning in modernity and contemporaneity, proposing a hypothesis on the scope and impact of the changes in the predominant rationality observed in the current new post-contemporary era.Este ensayo contiene una interpretación del origen de la racionalidad occidental moderna y, con ello, de sus consecuencias, con las que lidiamos aún hoy. Además, se plantea su funcionamiento en la modernidad y la contemporaneidad al proponer una hipótesis sobre los alcances e impactos que poseen los cambios en la racionalidad predominante que se observan en la nueva época poscontemporánea actual
Análisis del Límite Técnico en la Integración de Energías Renovables y Generación Distribuida en las Redes Eléctricas de Costa Rica
Get PDFLa integración de generación distribuida en el sistema eléctrico de Costa Rica plantea desafíos técnicos y operativos que requieren una planificación estratégica. Este estudio se enmarca en el proyecto de investigación titulado Estimación del límite técnico permisible para la penetración de energías renovables y generación distribuida en el sistema eléctrico, desarrollado durante el período 2023-2024 por la Escuela de Ingeniería Electromecánica y la Escuela de Matemática del Tecnológico de Costa Rica. La iniciativa tuvo como objetivo principal analizar la viabilidad técnica de una mayor integración de fuentes renovables y generación distribuida en redes eléctricas existentes, mediante herramientas de simulación, modelado matemático y análisis de estabilidad operativa. Se identificaron problemas relacionados con la calidad de datos en la evaluación de demanda y pérdidas, así como el riesgo de sobretensiones y sobrecargas en redes de distribución con alta penetración solar. Además, se evaluó el papel de los Sistemas de Almacenamiento de Energía por Baterías (BEES, por sus siglas en Inglés), en la mitigación de contingencias y en la optimización del sistema de transmisión. Con base en estos hallazgos, se propone una hoja de ruta estructurada en cuatro fases para robustecer la resiliencia del sistema eléctrico costarricense; optimizar la integración de energías renovables y garantizar una transición sostenible hacia una red más inteligente y eficiente
Primer reporte de Neofusicoccum parvum causando muerte descendente en árboles de Juglans neotropica en Costa Rica
Get PDFDuring the rainy season in the province of Cartago, Costa Rica, Juglans neotropica (walnut) trees showed symptoms of dieback. Isolations were made from the zone of symptom progression of these diseased trees on PDA plus antibiotic culture medium and the pathogen Neofusicoccum parvum was identified morphologically and molecularly (ITS4-ITS5 primers). The disease caused by this pathogen was confirmed by pathogenicity tests, where the plants inoculated with the fungus, reached lesions of up to 51.5 mm, unlike the control that presented 7.8 mm, showing a significant difference (α≤0.05) and a normal distribution among the variables. This is the first report of N. parvum causing apical death on J. neotropica in Costa Rica.Durante la época lluviosa en la provincia de Cartago, Costa Rica, árboles de Juglans neotropica (nogal) mostraron síntomas de muerte regresiva. Se realizaron aislamientos desde la zona de avance de los síntomas de estos árboles enfermos en medio de cultivo PDA más antibiótico y se identificó el patógeno Neofusicoccum parvum morfológica y molecularmente (cebadores ITS4-ITS5). La enfermedad causada por este patógeno fue confirmada mediante pruebas de patogenicidad, en donde las plantas inoculadas con el hongo, alcanzaron lesiones de hasta 51.5 mm, a diferencia del control que presentó 7.8 mm, mostrando una diferencia significativa (α≤0,05) y distribución normal entre las variables. Este es el primer reporte de N. parvum causando muerte apical en J. neotropica en Costa Rica
Estructura del arbolado urbano en parques y calzadas de San Pedro Garza García, México
Get PDFThe objective of this study was to describe the horizontal and vertical structure of urban trees in nine important green areas in San Pedro Garza García, Mexico. In 2024, a census of the trees, shrubs and palms in the previously established areas was carried out, measuring the normal diameter (ND), crown diameter and total height of everyone. Abundance, dominance, frequency and importance value index were estimated, and range-abundance curve, diameter and height class graphs were generated. Ninety-eight species of trees, shrubs and palms were recorded in the nine areas studied, distributed in 35 families. According to their distribution range, 50 species were native and 48 were introduced. The most represented family was Fabaceae, with 15 species, followed by Fagaceae and Pinaceae, both with nine species. Of the six species with the highest importance value, three were native (Fraxinus uhdei, Leucophyllum frutescens and Ehretia anacua) and three were introduced (Quercus virginiana, Pinus eldarica and Leucaena leucocephala, the latter being an invasive exotic). The abundance structure of the plant community is dominated by a few species, suggesting the need for diversification to improve the resilience and functionality of urban ecosystems. The preponderance of trees with small diameters indicates that green areas have been recently reforested. It is recommended to continue using native species and increase diversity in the composition of families, genera and species to strengthen the resilience and sustainability of the plant community.El objetivo de este estudio fue describir la estructura horizontal y vertical del arbolado urbano en nueve áreas verdes de importancia en San Pedro Garza García, México. En 2024 se realizó un censo de los árboles, arbustos y palmas de las áreas previamente establecidas, midiendo el diámetro normal (DN), el diámetro de copa y la altura total de cada individuo. Se estimó la abundancia, dominancia, frecuencia e índice de valor de importancia y se generaron los gráficos de curva rango-abundancia, clases diamétricas y de altura. Se registraron 98 especies de árboles, arbustos y palmas en las nueve áreas estudiadas, distribuidas en 35 familias. De acuerdo con su origen, 50 especies fueron nativas y 48 introducidas. La familia con mayor representación fue Fabaceae, con 15 especies, seguida de Fagaceae y Pinaceae, ambas con 9 especies. De las seis especies con mayor valor de importancia, tres fueron nativas (Fraxinus uhdei, Leucophyllum frutescens y Ehretia anacua) y tres introducidas (Quercus virginiana, Pinus eldarica y Leucaena leucocephala, siendo esta última exótica invasora). La estructura de abundancia de la comunidad vegetal está dominada por pocas especies, lo cual sugiere la necesidad de diversificación para mejorar la resiliencia y funcionalidad de los ecosistemas urbanos. La preponderancia de árboles con diámetros pequeños indica que las áreas verdes han sido recientemente reforestadas. Se recomienda continuar con el uso de especies nativas y aumentar la diversidad en la composición de familias, géneros y especies para fortalecer la resiliencia y sostenibilidad de la comunidad vegetal
Relación entre “expectativa de éxito en matemática”, “motivación hacia la matemática” y “predisposición desfavorable hacia la matemática” en estudiantes de dos colegios de la Dirección Regional Educativa de Cartago, Costa Rica: Pág. 38 - 66
Get PDFThis study explores the relationship between success expectancy in mathematics, motivation towards mathematics, and unfavorable predisposition towards mathematics in a sample of 832 students from two public day schools in the Cartago Educational Region, Costa Rica. The variables were measured using two subscales of Fennema and Sherman (1976) and the EPMAT scale of Cerda et al. (2016). The results reveal high levels of success expectancy (96.8%) and motivation (61.8%), and low levels of unfavorable predisposition (36.6%), which is considered favorable. Significant differences were found in the three variables according to sex, with higher levels in women for success expectancy and motivation. No differences were found in any of the variables according to educational level. Finally, a positive and weak relationship was identified between success expectancy and motivation, and negative and weak relationships between success expectancy and unfavorable predisposition, as well as between motivation and unfavorable predisposition.Este estudio explora la relación entre la expectativa de éxito en matemática, la motivación hacia la matemática y la predisposición desfavorable hacia la matemática en una muestra de 832 estudiantes de dos colegios públicos diurnos en la Región Educativa de Cartago, Costa Rica. Las variables fueron medidas mediante dos subescalas de Fennema y Sherman (1976) y la escala EPMAT de Cerda et al. (2016). Los resultados revelan niveles altos en la expectativa de éxito (96.8%) y en la motivación (61.8%), y bajos en la predisposición desfavorable (36.6%), lo que se considera favorable. Se encontraron diferencias significativas en las tres variables según el sexo, con niveles mayores en las mujeres para la expectativa de éxito y la motivación. No se hallaron diferencias en ninguna de las variables según el nivel educativo. Finalmente, se identificó una relación positiva y débil entre la expectativa de éxito y la motivación, y relaciones negativas y débiles entre la expectativa de éxito y la predisposición desfavorable, así como entre la motivación y la predisposición desfavorable
Entre Escila y Caribdis: La ambigua presencia de las humanidades en el Instituto Tecnológico de Costa Rica: Pág. 67 - 85
Get PDFThe presence of humanities within the Costa Rica Institute of Technology (ITCR) is analyzed in this article. Moreover, the fundamental characteristics of the integration of humanistic knowledge in the context of this higher education public institution are presented. In that way, the model of humanities integration in the development of a university which focuses on techno-scientific knowledge can be critically analyzed. The authors hypothesize that both teaching and research in the disciplinary field of humanities are placed in an ambivalent position within the university structure of ITCR, which ranges from forced presence due to accreditation processes, to a placement as non-essential disciplines in institutional tasks as well. Futhermore, this research is a bibliographic study based on the review of both primary and secondary sources such as texts and academic journals, in order to reflect in a critical way on the concepts proposed in them.En este artículo se analiza la presencia de las humanidades dentro del Instituto Tecnológico de Costa Rica (ITCR). Se exponen los rasgos fundamentales de la inserción de los saberes humanísticos en el contexto de esta institución de educación superior pública, con el fin de analizar, desde una perspectiva crítica, el modelo de las humanidades en el desarrollo de una universidad abocada a los saberes tecnocientíficos. Las personas autoras sostienen, a manera de hipótesis, que la docencia y la investigación en el ámbito disciplinar de las humanidades se ubican dentro de una posición ambigua en la estructura universitaria del ITCR, oscilando entre la presencia forzosa –como consecuencia de los procesos de acreditación de las carreras–, y la posición como disciplinas no esenciales en el quehacer institucional. La investigación propuesta responde a un trabajo de carácter bibliográfico, es decir, un estudio a partir de la revisión de fuentes primarias y fuentes secundarias –como textos y revistas académicas– cuya pretensión es la de reflexionar críticamente sobre los conceptos planteados en ellos
Viabilidad en la implementación de ASETs en la zona indígena Nai Teri, para la generación de energía eléctrica sostenible
Get PDFThis research aims to give visibility to the reality faced by people living in sectors not covered by the national electrical grid, particularly in remote regions and within indigenous reserves. The Nai Teri region is contemplated as a case study. It shows the impact that the absence of electrical resources represents on the quality of life of these people and how their customs and daily lives develop without electricity. On the other hand, it is mentioned how these people would benefit from the application of energy generation technologies based on resources available in the area. Research is carried out on types of ASETs (Appropriate Sustainable Energy Technologies) that could be implemented and their viability according to transportation, installation, and maintenance. It’s concluded that the most feasible way to produce energy in the area is through solar panels, for which investment by third parties is necessary, whether government, electric companies, or private capital.Esta investigación pretende dar visibilidad a la realidad que enfrentan las personas que viven en sectores no cubiertos por la red eléctrica nacional, en particular en regiones remotas y dentro de reservas indígenas. Se considera como caso de estudio la región de Nai Teri. Se muestra el impacto que representa para la calidad de vida de estas personas la ausencia del recurso eléctrico, la manera en que sus costumbres y su vida cotidiana se desarrolla sin electricidad. Por otra parte, se menciona como se verían beneficiadas estas personas con la aplicación de tecnologías de generación de energía a base de recursos disponibles en la zona. Se investiga sobre tipos de ASETs (Tecnologías de Energía Sostenible Apropiadas) que se podrían implementar y su viabilidad de acuerdo con transporte, instalación y mantenimiento. Se concluye que la manera más factible de producir energía en la zona es mediante paneles solares, para los cuales es necesario una inversión por parte de terceros, sea gubernamental, de la compañía eléctrica que cubre el sector o capitales privados