RINFI, Repositorio Institucional Facultad de Ingeniería. UNMDP
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Puesta en valor de un simulador de entrenamiento mediante la incorporación de experiencia inmersiva y analíticas de aprendizaje
No full textLos simuladores de entrenamiento son utilizados para generar entornos simulados que imitan la realidad en mayor o menor medida, a través de los cuales los usuarios pueden entrenar distintas habilidades y adquirir nuevos conocimientos. De esta manera, posibilita capacitar sin incurrir en costos operativos y sin los riesgos inherentes del escenario real. Sin embargo, la evaluación del aprendizaje y de las habilidades adquiridas durante la simulación es una tarea muy compleja. Por lo tanto, hacen falta métodos que permitan recopilar y analizar los datos resultantes de las interacciones de los aprendices, para poder así medir su desempeño y producir evidencias válidas del aprendizaje. En este marco, se ha propuesto llevar a cabo la puesta en valor de un simulador de entrenamiento para el uso de artillería antiaérea, incorporando mejoras en la simulación para aumentar la experiencia inmersiva, conjuntamente con la medición de datos y presentación de informes. Este sistema inspecciona cómo interactúa cada aprendiz con el simulador, almacenando información detallada y generando informes sobre las interacciones y los cambios en el estado interno de la simulación para un análisis posterior. De esta manera, permite al instructor evaluar objetivamente el desempeño del aprendiz, además de poder medir su progreso a lo largo de las sesiones de entrenamiento.
Mail de autores [email protected]: Lanzillotta, Franco. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería; Argentin
Matrices electrohiladas híbridas de PCL/quitosano con vidrio bioactivo para ingeniería de tejidos óseos
Get PDFLas estrategias para el reemplazo de tejidos dañados incluyen implantes autólogos, alogénicos y xenogénicos. Estos abordajes poseen desventajas asociadas a la limitada disponibilidad de tejidos y el riesgo de transmisión de enfermedades.
El desarrollo de biomateriales que promuevan la cicatrización de heridas y permitan reemplazar o regenerar tejido dañado de manera segura y con total disponibilidad, resulta altamente necesaria. En el presente trabajo se combinó la policaprolactona (PCL) como polímero sintético y quitosano (biopolímero) con partículas de vidrio bioactivo 13-93 mediante electrohilado para obtener biomateriales compuestos. La composición y la morfología nanofibrosa de las estructuras obtenidas busca imitar características de la matriz extracelular tanto en la escala nano y micrométrica como en las propiedades mecánicas y superficiales. Las membranas nanofibrosas se obtuvieron a partir del electrohilado de soluciones poliméricas de ácido acético y ácido fórmico ambos considerados solventes de baja toxicidad (benignos).
Las propiedades morfológicas y superficiales se estudiaron a través de microscopía electrónica de barrido (SEM), ángulo de contacto y espectroscopía infrarroja (FTIR). Las fibras de PCL-quitosano presentaron un diámetro nanométrico y carácter hidrofílico. A partir de ensayos termogravimétricos se verificó que las partículas de vidrio 13-93 se incorporaron a la matriz polimérica de las fibras y se determinó la bioactividad de las mismas a partir de ensayos en fluido corporal simulado (SBF). La incorporación de quitosano en las muestras produjo una marcada disminución de las propiedades mecánicas y no aportó actividad antibacterial en bacterias Gram positivas y negativas.
Mial de los autores Martin Melucci Fil: Melucci, Martín Leonel. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería; Argentin
Modelado y estudio del impacto de sombras sobre paneles solares fotovoltaicos
Get PDFEl presente trabajo se centra en el modelado de sombras sobre paneles solares
fotovoltaicos y el estudio del efecto que tienen las sombras sobre la generación de
energía eléctrica fotovoltaica. Se planteó un procedimiento para cuantificar las
pérdidas por sombreado y se elaboró un modelo basado en MATLAB y Simulink.
Para lograr el cometido se utilizó una librería especializada en el modelado
fotovoltaico que provee distintas funciones preprogramadas que permitieron facilitar
el cálculo y asegurar una mayor exactitud. Al mismo tiempo se realizaron validaciones
utilizando datos meteorológicos de Estados Unidos y Mar del Plata. Para realizar la
validación del modelo de sombras propuesto se utilizaron los datos de Mar del Plata
y se plantearon distintas situaciones de sombreado sobre paneles solares. De esta
forma se generaron curvas de pérdida energética diaria por sombras para las
situaciones planteadas.
Con las curvas anteriormente obtenidas se formuló un procedimiento para poder
utilizar las curvas en un cálculo de generación energética anual considerando las
pérdidas por sombreado. Los resultados obtenidos se compararon con los que arroja
PVsyst para las mismas situaciones planteadas. Tanto PVsyst como el modelo
planteado presentaron similitud en los resultados obtenidos.
Posteriormente se realizó un estudio de caso con el objetivo de aplicar el modelo
propuesto en un caso real. El caso elegido fue el de un establecimiento educativo
ubicado en la ciudad de Mar del Plata. El estudio buscaba investigar la factibilidad de
un sistema solar fotovoltaico para dicho establecimiento. Al mismo tiempo se investigó
el efecto de las estructuras generadoras de sombras en el entorno de los paneles
solares. Este estudio tuvo como conclusión la no rentabilidad del sistema fotovoltaico,
sin embargo, sirvió para poder estudiar el impacto económico de las sombras sobre
los paneles.
Al final se elaboraron distintas conclusiones y propuestas para trabajos futuros. Al
mismo tiempo se resaltan distintos puntos que de ser considerados en trabajos futuros,
podrían mejorar la exactitud del cálculo del efecto de las sombras sobre la producción
energética fotovoltaica.Fil: Silva, Martín. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería; Argentin
Proyecto de inversión para la creación de una planta de producción de compost en la ciudad de Mar del Plata
Get PDFEl municipio de General Pueyrredon no cuenta con un tratamiento diferenciado para sus residuos orgánicos, por lo tanto, la incorporación del compostaje al tratamiento de los residuos sólidos urbanos se presenta como una alternativa sustentable. El objetivo del presente trabajo es analizar la factibilidad técnica y económica de la implementación de una planta de compostaje municipal. En base a información brindada por CEAMSE, EMSUR y fuentes secundarias, se determinó la ubicación de la planta, las fuentes de materia prima, la capacidad y el proceso productivo. La implementación de la planta de compostaje permite tratar 55,69 t/día de residuos orgánicos y requiere de una inversión total de US$ 2.883.998 para su construcción y puesta en marcha. La evaluación económica se realizó por medio de la relación Beneficio/Costo obteniendo un resultado de 1,33 y un tiempo de repago menor a 4 años, lo que permite concluir que el proyecto es económicamente factible. Se realizó además una evaluación de impacto ambiental para identificar los posibles impactos y analizar su eliminación o mitigación. En base a los resultados obtenidos, la incorporación del compostaje a la gestión municipal generaría un impacto positivo, tanto en lo económico como en lo social y ambiental.
Mail de los autores Agustin Sturm Fil: Naranja, Santiago. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería; ArgentinaFil: Sturm, Agustín. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería; Argentin
Diseño y elaboración de prácticas de prevención del contagio de covid-19 para trabajadores a domicilio
Get PDFAnte la crisis económica desencadenada por la pandemia COVID-19, aquellos trabajadores que no estaban en relación de dependencia sufrieron la pérdida de sus ingresos durante el período de aislamiento. Es por esto que, para que puedan realizar su trabajo, minimizando los riesgos de contagio, se realizaron protocolos de prevención, para aquellos trabajadores que realizan tareas en domicilios ajenos, diferenciados por actividad, y también para quienes los reciben en sus hogares. En ambos, se detallan los EPP a utilizar y las recomendaciones para actuar, con el objetivo de prevenir el contagio de la enfermedad. A su vez, se estableció la necesidad de llevar un registro de todos los domicilios visitados, y de los trabajadores que ingresan a los distintos hogares, con el fin de llevar una trazabilidad, por si se detecta un caso positivo de coronavirus. Para desarrollar los protocolos, se investigó al virus y sus mecanismos de contagio, identificando así que la desinfección continua de superficies y manos es el mejor método de prevención, junto con el uso de elementos de protección personal. Se realizó una matriz de criticidad del riesgo de contagio, considerando cómo afecta el virus a la persona, y cómo lo hace considerando a la persona y sus vínculos sociales. Esta última resulta ser más grave, ya que podría llevar a la saturación del sistema de salud. Por último, también se investigó la cobertura de las ART a los trabajadores contagiados, y se pudo identificar que, aquellos que cuenten con la habilitación para trabajar y puedan demostrar que el contagio provino a causa del trabajo, tendrán la cobertura de su ART, siempre que estén afiliados a una.
Mail autores Ana Clara Sanchez Fil: Riveira, Lucas Michael. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería; ArgentinaFil: Sánchez, Ana Clara. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería; Argentin
Aeronave no tripulada tipo “tiltjet” para transporte de órganos
No full textEl órgano más crítico de cosechar y transportar es el corazón, el cual solo puede ser almacenado hasta 4 horas en hielo. Si actualmente se quisiera transportar un órgano como este en situación de emergencia, debería hacerse por helicóptero. Un helicóptero civil como los utilizados en estas situaciones vuela a velocidades que no exceden los 250 Km/h, teniendo que repostar cada dos horas o menos según la situación del viento. Evidentemente, el helicóptero comienza a ser impráctico en cuanto se trata de distancias medias a grandes ya que, aunque pudiera lograr su destino en tiempo y forma, no lo haría con mucho margen de error. Para atacar esta problemática se propone una aeronave no tripulada, con capacidad VTOL (Vertical Take-Off and Landing) tal que pueda despegar y aterrizar sobre un hospital o cualquier terreno a nivel, cuya velocidad crucero ronde los 800 Km/h, y que necesite repostar no más de una vez por cada 1000 km. La misma será semiautónoma, con rutas preprogramadas, pero con la posibilidad de ser pilotada desde una consola en tierra. El órgano a transportar se almacenará en una heladera comercial como las que están actualmente en uso, la cual se depositara en la zona de cargamento de la aeronave. Este proyecto cumple la función de prueba de concepto en el sentido de que sus objetivos principales son demostrar la factibilidad tecnológica del diseño tipo “tiltjet” para la función que se desea cumplir, así como analizar los posibles costos de producción y operativos del mismo, demostrando su factibilidad económica.Fil: Espinosa, Diego Esteban. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería; Argentin
Oportunidad de innovación con compromiso social: dispositivo para vulvas contra ITS
No full textEn la actualidad, las personas con vulva en Argentina enfrentan un estado de precariedad ante la falta de métodos de protección contra Infecciones de Transmisión Sexual (ITS) diseñados para el uso en relaciones sexuales entre dos personas con vulva. El objetivo de la presente investigación es estudiar la oportunidad de innovación en el mercado de un dispositivo para vulvas contra ITS, diseñado para el uso en relaciones no heteronormadas. En un principio, se realizó una investigación exhaustiva acerca de los dispositivos y tecnologías que existen actualmente con potencial para satisfacer la necesidad, mediante una vigilancia tecnológica. Luego, se describieron las características que deben reunir los productos para cumplir la función de un dispositivo para vulvas contra ITS. Por otro lado, se describió el mercado al cual está dirigido el producto, se determinó el tamaño del mercado potencial en Argentina, se estimó la demanda del dispositivo y se estudió el potencial innovador del producto. A partir de la implementación de esas herramientas y metodologías, se concluye que la introducción de un preservativo para vulvas en el mercado argentino corresponde a un proyecto con potencial innovador, tanto de producto como social. Al mismo tiempo, se confirma la incumbencia del proyecto con los ODS y se destaca la importancia de la investigación realizada como fuente de conocimiento teórico.
Mail de los autores Jimena Sucar grau Fil: Sánchez, Romina. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería; ArgentinaFil: Sucar Grau, Jimena. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería; Argentin
Diseño de una planta de producción de ácidos grasos fraccionados a partir de aceite de soja usado
No full textEl vuelco de aceite de cocina usado en desagües cloacales y pluviales es un gran problema en la actualidad, dado que miles de metros cúbicos de agua de los cuerpos receptores de estos efluentes, como ríos y mares, se ven contaminados y afectados, lo que conlleva a múltiples consecuencias de gran impacto medioambiental.
Se propone crear una planta química para producir ácidos grasos a base de aceite vegetal usado reciclado, lo que contribuiría enormemente en el cuidado ambiental, al mismo tiempo que se generan puestos de trabajo y retribuciones económicas para quien decida afrontar la inversión.
Además de ácidos grasos, se contempló la comercialización de emulsionantes alimenticios a base de monoglicéridos, lo que implica la revalorización de los subproductos del proceso, de bajo valor comercial en el mercado contemporáneo.
Los resultados del estudio de mercado y de los análisis de viabilidad presentan distintos panoramas en función del escenario considerado, sin embargo, aún en el caso menos optimista el proyecto resulta rentable. Los principales clientes estarán radicados en Estados Unidos y en el mercado interno. La competencia nacional está muy bien posicionada; de todos modos la demanda en ambos destinos continúa insatisfecha.
La tasa interna de retorno esperada es del 50%, sobre una inversión de U$D 29.440.601. El tiempo de repago estimado es de 2 años, sobre una vida útil del proyecto de 25 años.
En las condiciones contempladas, el punto de equilibrio estaría dado al 13% de la capacidad de la planta, lo que implica excelentes márgenes de operación y muy bajos niveles de riesgos financieros.
Para lograr llevar adelante el proyecto se necesitaría capitalizar todos los equipos de proceso cotizados en la etapa de ingeniería base, y desarrollar una serie de estudios en profundidad sobre distintos aspectos de la planta. Estos trabajos, junto a las obras de montaje, tendrían una duración total estimada de 24 meses y el lugar donde se construiría es en el Parque Industrial Pilar.
Mail de los autores Agustin Soria Fil: Soria, Agustín Nicolás. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería; ArgentinaFil: Vispo, Tomás Joaquín. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería; Argentin
Aleaciones de Mg como potenciales implantes temporarios: modificación superficial para controlar la degradación. Estudio in vitro
Get PDFEl magnesio y las aleaciones base magnesio se presentan como materiales atractivos para ser utilizados como implantes temporarios en el campo ortopédico debido a: (i) su buena resistencia mecánica y compatibilidad en módulo elástico con el tejido óseo (en comparación a los polímeros y otros metales), (ii) su biocompatibilidad, (iii) su capacidad para biodegradarse y (iv) la potencial capacidad de sus productos de degradación para influir en la formación de tejido nuevo en su entorno. A diferencia de los metales actualmente utilizados en el área ortopédica (acero inoxidable, aleaciones de titanio y aleaciones cromo-cobalto), los implantes de magnesio biodegradables eliminarían la innecesaria residencia del metal en el cuerpo o la necesidad de una cirugía de remoción una vez reparada la fractura. Sin embargo, estos materiales exhiben una tasa de degradación elevada en los fluidos corporales con altas concentraciones de cloruros. Para su aplicación como potenciales implantes temporarios biodegradables, dicha alta velocidad de corrosión podría conducir a la falta de integridad mecánica durante la formación del nuevo tejido óseo y a la inflamación aguda de los tejidos (relacionada con la liberación del gas hidrógeno que acompaña a la disolución del magnesio). Las estrategias reportadas en literatura para controlar efectivamente la degradación de estos materiales (y sus problemas asociados) incluyen control de la microestructura (tamaño de grano, impurezas, etc.), aleación con otros elementos y tratamientos de modificación superficial.
El desafío que se planteó en este trabajo fue modificar superficialmente dos aleaciones de magnesio (AZ31 y AZ91), con el fin de desarrollar películas protectoras de bajo costo, de fácil escalado y procesamiento que generen una barrera parcial a la degradación del magnesio y desprendimiento de hidrógeno, que al mismo tiempo sean biocompatibles y, de ser posible, bioactivas. Las modificaciones superficiales realizadas incluyeron tratamientos químicos en dos soluciones alcalinas distintas (solución de hidróxido de potasio (KOH), y solución de silicato de sodio en KOH) sobre ambas aleaciones, así como también tratamientos electroquímicos por la técnica de anodizado en KOH (solución 0,1 mol/L y 5 mol/L) sobre la aleación AZ91.
Las modificaciones propuestas se caracterizaron a tiempo cero y se estudiaron in vitro sumergiendo las muestras en fluido biológico simulado (SBF) y manteniéndolas en estufa a 37°C por 7 días. Durante el trabajo se utilizaron técnicas electroquímicas como resistencia a la polarización (RP), espectroscopía de impedancia electroquímica (EIS) y curvas potencio-dinámicas combinadas con técnicas de caracterización superficial como microscopía óptica (MO), microscopía electrónica de barrido (SEM), espectroscopía Raman y medidas de rugosidad. Además, se llevó a cabo un ensayo para determinar las diferencias en la cantidad de hidrógeno desprendido luego de cada tratamiento superficial sobre la aleación AZ91 a través de la obtención y el procesamiento digital de imágenes.
A partir de los ensayos electroquímicos se determinaron densidades de corriente de corrosión para todas las condiciones y se discutieron las limitaciones experimentales de los distintos métodos utilizados durante la realización del proyecto.
Los ensayos de caracterización superficial in vitro luego de una semana en SBF a 37°C arrojaron resultados promisorios: en los espectros Raman se encontraron señales que pueden ser asociadas a carbonatos y fosfatos de calcio presentes en la hidroxiapatita carbonatada (HAC), indicando que existe algún grado de bioactividad luego de 7 días en inmersión. Este hecho fue confirmado a través de SEM sólo para el tratamiento químico en silicatos y ambos anodizados sobre la aleación AZ91, en los cuales pueden observarse compuestos con la morfología característica de la HAC.
Los ensayos de rugosidad superficial mostraron resultados prometedores para las condiciones anodizadas ya que las mismas presentaron parámetros de rugosidad mayores que las muestras control. Según literatura, estas superficies serían más propensas a la osteointegración in vivo que superficies más lisas.
Los ensayos electroquímicos mostraron buenos resultados sobre la aleación AZ91. Sin embargo, con las modificaciones utilizadas sobre la aleación AZ31 no fue posible obtener formación de películas superficiales con propiedades superadoras a las del material desnudo (control). La aleación AZ91 manifestó una mayor resistencia a la degradación con las modificaciones electroquímicas a tiempo cero. Mientras que luego de 7 días se obtuvieron muy buenos resultados en las muestras tratadas con silicatos y anodizadas en KOH 0,1 mol/L. A partir del ensayo de evolución de H2, se obtuvieron resultados favorables para las aleaciones anodizadas. Las superficies anodizadas presentan una tasa de generación de hidrógeno muy baja, mientras que las muestras tratadas en silicatos mostraron la misma generación de burbujas que las muestras control (12 veces superior a las anodizadas). Este hecho es de gran importancia frente la necesidad de disminuir la evolución de gas en los primeros instantes del contacto del material con el medio fisiológico, pensando en una posible implantación.
En base a los resultados, se puede decir que el tratamiento electroquímico en KOH 0,1 mol/L sobre la aleación AZ91 es una modificación superficial prometedora para avanzar a ensayos in vivo.
Por último, se realizó un análisis económico básico considerando como ejemplo la aplicación de dicha aleación anodizada en fracturas de muñeca. Se concluyó que sería posible la inserción de la misma en el mercado como implante biodegradable.
Mail de los autores Julieta Moreno Fil: Moreno, Julieta. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería; Argentin
Estrategias para la optimización del comportamiento mecánico de mezclas de polipropileno y polietileno reciclados
Get PDFLos residuos plásticos son uno de los principales problemas ambientales en la actualidad, como consecuencia del acelerado crecimiento demográfico y los nuevos modelos de consumo de la sociedad. El manejo ineficiente que hoy se hace de los mismos (quema a cielo abierto, disposición en vertederos no controlados) genera graves problemas de salud y daños al ambiente. La separación de estos residuos en polímeros individuales es costosa y la clasificación completa es a veces imposible. Sin embargo, los residuos plásticos se podrían reciclar fácilmente en forma de mezclas de polímeros.
En los últimos años surgió el concepto de desarrollo sostenible, el cual propone una profunda innovación en el diseño y producción de los distintos elementos que conforman el hábitat humano, sin perjudicar a las generaciones futuras. Una de sus premisas es la implementación de nuevos procedimientos de fabricación que permitan la reutilización de componentes para sustituir el uso de materias primas de origen natural. Por lo tanto, la recuperación de desechos poliméricos provee una motivación en franco aumento para mejorar las propiedades de mezclas de polímeros.
Dos de los principales componentes poliméricos de los residuos urbanos son polietileno (PE) y polipropileno (PP). La combinación de ellos es particularmente importante porque es muy difícil separar estos polímeros entre sí en las operaciones de recuperación de residuos y su reciclado en forma de mezclas es al día de hoy, la única opción económica a nivel industrial. Las propiedades mecánicas de las mezclas están determinadas por su morfología, y ésta a su vez por la historia térmica de las piezas finales.
Por otro lado, el reciclado de neumáticos fuera de uso plantea un gran desafío hoy en día para las instituciones políticas, científicas y la industria. La acumulación de neumáticos fuera de uso es un fenómeno perjudicial para el medio ambiente. El reciclado de neumáticos fuera de uso es muy difícil por la estructura química del material en forma de red debida al entrecruzamiento por vulcanizado.
La hipótesis principal de la presente tesis consiste en que es posible obtener compuestos binarios o ternarios de alta performance a partir de materiales de desecho: mezclas de PP y PE, y partículas de caucho de neumáticos (GTR). Se trabajó sobre la hipótesis de que el desempeño final de las piezas conformadas depende de su morfología, generada por el proceso de mezcla y las condiciones de procesamiento.
Considerando esta problemática, este trabajo de tesis adhiere a las premisas del desarrollo sostenible y propone la posibilidad de obtener un material a base de PE y PP proveniente de residuos, y modificarlo de manera de mejorar el desempeño de estas mezclas recicladas.
En la tesis se presenta la caracterización de mezclas binarias y ternarias de PE/PP y PE/PP/GTR, con la incorporación de diferentes compatibilizantes y la manipulación de la microestructura de las mezclas binarias. Se describe el proceso de fabricación y se realiza la caracterización del comportamiento mecánico, al mismo tiempo que se lo correlaciona con la morfología desarrollada por el método de procesamiento. Finalmente, se fabrican piezas finales utilizando algunos materiales desarrollados durante la tesis, a modo de ejemplo de aplicación.
Durante el desarrollo de esta tesis se lograron resultados significativos. A partir de la utilización de diferentes compatibilizantes comerciales, se pudo identificar un compatibilizante óptimo que permitió lograr una buena combinación de morfología con propiedades finales en mezclas PE/PP. Luego de la identificación del compatibilizante óptimo, se encontró la composición de la mezcla con el mejor comportamiento mecánico cuasi estático y dinámico, en cuanto a ductilidad, tenacidad, y repetitividad. Mediante el agregado de GTR se logró aumentar la tenacidad de esta mezcla, de composición muy similar a la de los residuos sólidos urbanos, a costo de la disminución de la rigidez. Por otro lado, mediante la manipulación de la microestructura durante el procesamiento de la mezcla PP/PE óptima, se consiguió un efecto sinérgico del compatibilizante con la microestructura, obteniendo materiales finales de alta tenacidad combinada con elevada rigidez y ductilidad.
Teniendo en cuenta los resultados obtenidos se concluye que es viable la obtención de un material elaborado con residuos reciclados que sea de bajo costo y que promueva el cuidado del medio ambiente incorporando desechos como materia prima.
Mail de los autores Caren Rosales Fil: Rosales, Caren. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería; Argentin