RINFI, Repositorio Institucional Facultad de Ingeniería. UNMDP
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Desarollo de adhesivos reversibles basados en redes epoxi supramoleculares
Las redes adaptables se comportan como un material termorrígido a las temperaturas de trabajo pero pueden procesarse de manera similar a un termoplástico cuando se activan con algún estímulo, muy comúnmente, un aumento de la temperatura. Esto se debe al carácter dinámico/reversible de los puntos de entrecruzamiento y es lo que permite su reprocesado, reciclado y reparación. Dentro de las redes adaptables pueden diferenciarse dos grandes grupos: las formadas por enlaces físicos (redes supramoleculares) y las generadas a través de uniones covalentes (CANs). Los sistemas estudiados en este proyecto pertenecen al primer grupo y son polímeros lineales obtenidos por reacción entre un monómero epoxi y dos aminas alquílicas de cadena larga que resultan muy prometedores debido a su gran versatilidad asociada al ajuste de la longitud de la cadena alquílica, que permite el control sobre la temperatura de transición vítrea, el módulo en estado goma, la capacidad de hinchamiento y la fracción de gel. La idea de utilizar estos sistemas poliméricos como adhesivos son resultado de los problemas que surgen en las industrias manufactureras al intentar limpiar o despegar piezas, que están ensambladas a partir del uso de adhesivos estructurales, sin comprometer la integridad de los materiales.
En este contexto, se propone desarrollar nuevas formulaciones de adhesivos estructurales que sean reversibles, es decir, que pierdan adherencia ante estímulos externos como el calentamiento. El objetivo general de este proyecto es desarrollar un adhesivo comercial reversible, de tipo hot melt o estructural, basado en un nuevo polímero termoplástico de base epoxi capaz de generar redes entrecruzadas reversibles. Para ello se evaluó la capacidad adhesiva de la formulación epoxi-amina ensuperficies metálicas, se analizó el cambio de resistencia adhesiva del material al variar la temperatura de servicio y se estableció la viabilidad de potenciales formas de aplicación así como las condiciones óptimas de aplicación del adhesivo en función de una posible presentación comercial.
Mail de los autores ACUÑA, Andrea Celeste ; LORENZO, Micaela Camila Fil: Acuña, Andrea Celeste. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería; ArgentinaFil: Lorenzo, Micaela Camila. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería; Argentin
Materiales poliméricos y nanocompuestos magnéticos a partir de aceites vegetales y ácidos grasos derivatizados
Como objetivo general de esta tesis se propuso la obtención y caracterización metódica de polímeros y materiales compuestos de matriz polimérica basados en ácidos grasos y aceites vegetales modificados para tal fin.
Como materias primas se utilizaron aceite de soja epoxidado y acrilatádo comercial, así como los ácidos oleico, láurico y ricinoleico, que fueron previamente transformados en precursores poliméricos mediante acrilatación con glicidil metacrilato (GMA). El ácido ricinoleico fue el único de los reactivos que se modificó mediante dos etapas de síntesis: primero mediante su reacción con anhídrido maleico y finalmente con GMA. Estos precursores se caracterizaron metódicamente y luego se combinaron entre sí (o en algunos casos con estireno) en distintas proporciones en peso, para ser subsiguientemente polimerizados por radicales libres. Se obtuvieron, en todos los casos, polímeros termorrígidos biobasados.
Los materiales obtenidos se caracterizaron química, física, morfológica, mecánica y térmicamente, efectuando en algunos casos ensayos específicos como relajación de tensiones y evaluación de propiedades derivadas de este comportamiento, como soldado térmico. Para los materiales sintetizados durante los primeros años de tesis se realizó, además, un estudio del envejecimiento natural, mediante la comparación de las propiedades que presentaron los polímeros al momento de la preparación con las que resultan después de 24 meses de almacenamiento.
Asimismo, se prepararon nanoparticulas de óxidos de hierro magnético mediante el método de co-precipitación alcalina, que se funcionalizaron posteriormente con ácido oleico para mejorar la compatibilización y dispersión en las diferentes resinas obtenidas en esta tesis.
Estas partículas se caracterizaron y se incorporaron luego en distintas mezclas reactivas por ultrasonicación, para dar lugar, luego del curado, a materiales compuestos con propiedades súper-paramagnéticas. Estos nanocompuestos se caracterizaron mediante las mismas técnicas que los polímeros biobasados, y además, se evaluaron sus propiedades magnéticas como función del contenido de nanopartículas.
Mail del autor Emanuel Hernandez Fil: Hernández, Emanuel. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería; Argentin
Sistema de comunicación, accesibilidad e inclusión para deportistas y entidades deportivas en la región
Este proyecto involucra la elaboración de un sistema para la comunicación, accesibilidad e inclusión para deportistas y entidades deportivas. Su objetivo principal es conectar entidades deportivas con practicantes del deporte. Para ello se desea ofrecer un método digital de búsqueda de clubes, utilizando un mapa interactivo que presente filtros de distintos criterios para ajustarse a las necesidades y preferencias de los deportistas; y en paralelo brindar funcionalidades de gestión que sean de utilidad para los clubes y entidades deportivas.
Además se pretende utilizar técnicas de gamificación en videojuegos que sirvan como incentivo para que se utilice el sistema y aumente la participación de los deportistas en las actividades deportivas.
La solución informática realizada da lugar a tres aplicaciones móviles, una para clubes, una para deportistas y un minijuego para deportistas, que son el producto de software resultado de este proyecto.
Mail de los autores CARDOSO, Juan Pablo ; MARIÑO, Nahuel Fil: Cardoso, Juan Pablo. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería; ArgentinaFil: Mariño, Nahuel. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería; Argentin
Análisis del proceso de toma de decisiones tecnológicas llevado a cabo en la cadena de valor de la papa industria del sudeste bonaerense
Este estudio se concentra en el impacto de la Industria 4.0 en la producción de papas en el sudeste de la provincia de Buenos Aires. A través de entrevistas y fuentes bibliográficas, se identificaron una amplia gama de tecnologías 4.0, desde la computación en la nube hasta la robótica, que son adoptadas por las empresas para mejorar sus procesos. La adopción tecnológica se correlaciona con la posición en la cadena productiva, como así lo hacen los factores para tomar esta decisión. Por ejemplo, las empresas de manufactura tienen mayor tecnología que las de logística de transporte, y el sector de producción de papas posee ciertas tecnologías, pero existe resistencia cultural a su expansión. Los entrevistados subrayan la relevancia del aspecto ambiental para la sostenibilidad empresarial, destacando medidas implementadas para preservar el entorno. Asimismo, se observa que la dimensión económica prevalece en la industria, mientras que la social cobra mayor importancia en empresas de mayor envergadura. En síntesis, este estudio corrobora la hipótesis, proporcionando un marco esencial para promover la adopción de tecnologías 4.0 en la industria de la papa y capitalizar sus beneficios en la región, al mismo tiempo que destaca la necesidad de considerar tanto la sostenibilidad económica como la social y ambiental en la implementación de estas innovaciones.Fil: Rearte Zurlo, María Paula. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería; ArgentinaFil: Rearte Rojas Hribik, Joaquin Francisco. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería; Argentin
Reseña de: El aprendizaje de ciencias en ambientes enriquecidos con tecnologías. Un estudio interpretativo de las interacciones en la Educación Secundaria
La siguiente investigación se inscribe en el marco del trabajo final del cursado del Doctorado en Humanidades y Artes con mención en Ciencias de la Educación, de la Universidad Nacional de Rosario. Focaliza la mirada en el estudio de una experiencia singular en el nivel medio, al sur del territorio nacional, precisamente en el Colegio Nacional de Ushuaia.Fil: Moro Eik, Lucía. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Filosofía y Humanidades; Argentin
Editorial número 9 de diciembre de 2023
Nos complace presentar esta novena publicación científica de la revista Tutorías en Educación Superior en el marco del Grupo Interinstitucional de Tutorías de la Provincia de Buenos Aires (GITBA). El grupo lleva realizando estas publicaciones periódicas desde el año 2010, esto evidencia el sostenimiento de una actividad colaborativa en la cual participan autores y evaluadores nacionales e internacionales, referentes académicos en la temática y miembros de las diferentes universidades que conforman el GITBAFil: Artigas. María Velia. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería; Argentin
Micro y Nanopartículas poliméricas biofuncionales para liberación controlada de ivermectina
El desarrollo de micro y nanopartículas poliméricas resulta de gran interés en el ámbito farmacéutico, dado que permiten reducir los costos de las terapias y riesgos de toxicidad para el paciente; aumentan la eficacia, evitan la degradación prematura de los agentes terapéuticos, y mejoran la interacción con el medio biológico. La ingeniería de partículas comprende el estudio de diferentes técnicas con el fin de obtener partículas de tamaño, morfología, estabilidad y funcionalización deseada, para aplicaciones específicas en el ámbito farmacéutico, alimenticio, cosmético y agroindustria. Electrospray o electrospraying (EE) es una técnica novedosa para la preparación de partículas poliméricas, que permite un control más eficiente en la distribución de tamaño de las partículas y su morfología, respecto de las técnicas de emulsión tradicionales. El objetivo del presente trabajo es el desarrollo de un nuevo material bicapa y la optimizar las condiciones de procesamiento de partículas biofuncionales obtenidas mediante electrospray coaxial, para su empleo como vectores de liberación controlada de ivermectina, y realizar su caracterización morfológica y fisicoquímica. Para ello, se plantea un sistema de partículas bicapa con un interior hidrofóbico (poli(ε-caprolactona), PCL) que contenga al agente antiparasitario, y un exterior hidrofílico de quitosano funcionalizado con ácido fólico. De modo tal que favorezca la biodisponibilidad, regule la liberación, y actúe como target por su funcionalización. Los receptores folato son conocidos por ser sobreexpresados en células cancerígenas, y en células infectadas con parásitos en enfermedades tales como Malaria y Leishmaniasis. La ivermectina es un antiparasitario de amplio espectro aprobado por la FDA (Administración de Drogas y Alimentos de los Estados Unidos) ampliamente empleada en medicina veterinaria, pero aún con pocos avances en aplicaciones en humanos debido a su toxicidad a nivel sistémico. En los últimos años ha demostrado actividad antiviral frente a una amplia gama de virus, tales como el de la inmunodeficiencia humana-1 (VIH-1), inhibición de las proteínas virales en el virus simio SV40 (T-ag) y virus del dengue (DENV) entre otros.
Recientemente se ha demostrado actividad de la ivermectina en virus COVID 19, tanto a nivel extra
como intracelular
Mail del autor Lucas David Matilla Fil: Matilla, Lucas David. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería; Argentin
Descubrimiento de conocimiento para la gestión en el área de salud: aplicación a datos de Covid-19
Actualmente, impulsados por los avances tecnológicos en la adquisición, el procesamiento, el almacenamiento y la difusión de datos, las organizaciones disponen de conjuntos de datos cada vez más grandes y complejos. Entonces, para encontrar la información requerida, descubrir patrones novedosos y realizar una categorización se hace uso de las técnicas de descubrimiento de conocimiento en bases de datos (Knowledge Discovery in Databases - KDD) y data mining.
En particular, la utilización de data mining en bases de datos hospitalarias tiene un gran potencial para explorar patrones ocultos en conjuntos de datos de dominio médico debido a su naturaleza voluminosa, heterogénea y distribuida. Estos patrones se pueden utilizar para el diagnóstico clínico y gestión de recursos, entre otros. Dada la situación de pandemia que se ha vivido recientemente, el descubrimiento de conocimiento para la eficiencia en la toma de decisiones se vuelve imprescindible.
El presente trabajo final tiene como objetivo hacer un aporte a la gestión en salud dentro de la comunidad de Mar del Plata haciendo uso de bases de datos vinculadas al COVID-19 de carácter público y privado. El uso de información privada fue posible gracias a la colaboración y buena predisposición del Hospital Privado de Comunidad (HPC).
A lo largo del proyecto se expone tanto la investigación, evaluación e implementación de métodos de data mining y descubrimiento de conocimiento como el análisis, documentación y visualización de los resultados obtenidos. Especialmente, se utilizan técnicas de clustering como k-means, k-prototypes y una red neuronal artificial en el paradigma del aprendizaje competitivo no supervisado, los mapas auto-organizados de Kohonen (SOM), obteniéndose mapas de alta calidad que permiten realizar un análisis profundo de un gran volumen de información en base de datos a nivel nacional y local.
Además, se ha aplicado una técnica híbrida que combina SOM y k-means con fines de refinamiento.
Los resultados de k-prototypes permitieron obtener un panorama general de la distribución de las muestras, mientras que en los mapas auto-organizados, con medidas de evaluación de modelos de gran calidad, posibilitaron un análisis más completo y profundo.
Finalmente, se presenta un software desarrollado en MATLAB© para que los expertos puedan hacer un mayor estudio de los resultados.
Mail de los autores Ferraris Ignacio ; Gabbanelli Lucia Fil: Ferraris, Ignacio. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería; ArgentinaFil: Gabbanelli, Lucia. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería; Argentin
Electrodos bio-híbridos crioestructurados para la generación de corriente eléctrica a partir de orina
El presente trabajo de Tesis se centra en el desarrollo y caracterización de electrodos cerámicos porosos de óxidos de titanio sub-estequiométricos (Ti 4 O 7 ) con estructura laminada, para su uso como plataformas para el crecimiento de bacterias electro-activas capaces de degradar orina humana y generar corriente eléctrica en sistemas bio-electroquímicos.
El descubrimiento de bacterias - denominadas electro-activas - capaces de oxidar materia orgánica y transferir electrones a superficies conductoras ha dado lugar en los últimos años al desarrollo de dispositivos bio-electroquímicos conocidos como celdas de combustible microbianas (MFCs). Estas celdas, constituidas en su configuración habitual por un compartimiento anódico y uno catódico, funcionan como una ́pila biológica ́. La cámara anódica emplea bacterias electro-activas para oxidar la materia orgánica que se utiliza como combustible de la celda, en conjunto con electrodos (ánodos) capaces de colectar los electrones provenientes de la oxidación. La conexión de este compartimiento anódico con uno catódico (en donde ocurre, por ejemplo, la reducción de oxígeno) permite generar corriente eléctrica útil. En los últimos años ha surgido una idea disruptiva basada en el funcionamiento de las MFCs, pero poniendo el foco de atención en una nueva fuente de materia orgánica: la orina humana. El uso de MFCs alimentadas con orina constituye al día de hoy una de las únicas pruebas en campo de esta tecnología; sin embargo, estas celdas aún muestran un desempeño lejano al óptimo. Uno de los principales factores que afectan la eficiencia de generación de corriente en estos sistemas bio-electroquímicos está asociado a limitaciones metabólicas de las bacterias electro-activas que crecen sobre la superficie del ánodo. La formación de agregados bacterianos (denominados biofilms) de cientos de micrones de espesor sobre la superficie anódica conduce a una caída de potencial interna debida a la resistencia eléctrica intrínseca del propio biofilm, lo que provoca la disminución de la corriente producida por la comunidad bacteriana en su conjunto. A partir de esta limitante se ha hecho evidente que, para mejorar el desempeño de los ánodos microbianos que se utilizan en las MFCs, es necesario que la mayor cantidad de bacterias esté en contacto directo con la superficie del electrodo.
En este escenario se ha demostrado que la utilización de ánodos porosos aumenta considerablemente la corriente producida por el sistema al aumentar el área disponible para el crecimiento bacteriano. Sin embargo, no solo el aumento de la superficie es fundamental para alcanzar un óptimo desempeño, sino también el desarrollo de poros con un tamaño, geometría y tortuosidad adecuados, de manera de garantizar la accesibilidad microbiana al interior del electrodo y de favorecer a su vez los fenómenos de transporte de materia orgánica necesarios para la replicación de los microorganismos.
La originalidad del presente trabajo radica en el uso de un material de electrodo bio-compatible con excelentes propiedades eléctricas (Ti 4 O 7 ) para el desarrollo de electrodos porosos con estructura laminada, capaces de ser colonizados por bacterias electro-activas y de producir corriente eléctrica a partir de orina humana. La búsqueda de una estructura laminar para los electrodos se focalizó en la posibilidad de contar con ánodos que puedan emplearse bajo una modalidad de flujo continuo de orina a través de su estructura porosa, favoreciendo los fenómenos de transporte de nutrientes a lo largo de todo el volumen del electrodo. A su vez, el desarrollo de electrodos laminados - de distancia interlaminar variable y controlable - permitió modular la superficie electroquímicamente activa por unidad de volumen de ánodo y la accesibilidad microbiana al interior del electrodo, buscando un balance adecuado entre colonización bacteriana y superficie específica para alcanzar el óptimo funcionamiento de los electrodos bio-híbridos.
El trabajo se desarrolló de acuerdo con tres ejes: (1) la obtención, a partir de lodos cloacales, de bacterias electro-activas capaces de degradar orina humana y producir corriente eléctrica en sistemas bio-electroquímicos; (2) el diseño y preparación de estructuras porosas eléctricamente conductoras de Ti 4 O 7 con morfología laminar; y (3) el estudio de la colonización de los electrodos de Ti 4 O 7 con bacterias electro-activas para su uso como ánodos microbianos en la producción de corriente eléctrica a partir de orina.
Los estudios realizados en esta Tesis demostraron que:
es posible aislar, a partir de lodos cloacales domésticos, consorcios bacterianos capaces de
degradar orina humana y producir corriente eléctrica en celdas bio-electroquímicas.
existe un rango de concentraciones de orina en el cual es posible mantener la viabilidad de las bacterias electro-activas, más allá del cual se producen efectos inhibitorios que provocan la pérdida de la actividad microbiana y la caída de la corriente eléctrica producida.
es posible variar a voluntad el área electroquímicamente activa y el grado de colonización bacteriana de los electrodos de Ti 4 O 7 mediante el control del espaciado interlaminar de los mismos.
existe un límite a la máxima densidad de corriente que es posible obtener, la cual depende del espaciado interlaminar y la superficie electroquímicamente activa de los electrodos, así como también de la concentración de orina utilizada.
la densidad de corriente máxima obtenida con los electrodos laminados (5.2 kA/m 3 ) es un orden de magnitud mayor que las reportadas a la fecha para sistemas bio-electroquímicos alimentados con orina humana.
Mail de los autores Mariano Prudente Fil: Prudente, Mariano. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería; Argentin
Análisis de falla en servicio de válvulas de automotor
El objetivo de este trabajo es realizar un análisis de falla de válvulas de automotor.
A modo introductorio, se estudió el funcionamiento de un motor de combustión, a fin de comprender el papel que cumplen las válvulas. A raíz de esto se obtuvo un conocimiento general de las zonas de mayor compromiso térmico y mecánico. Obtenidas estas nociones, se comenzó con la ejecución de ensayos de laboratorio.
En primera instancia se estudiaron dos piezas falladas, de las cuales se analizó su dureza superficial y su estructura metalúrgica (mediante lupa, microscopía óptica y SEM). Luego, se realizaron estos mismos ensayos sobre válvulas de otros fabricantes (BBB, Mahle y STH) con el fin de conocer sus características metalúrgicas y establecer un estándar de calidad que nos permita efectuar una comparación con las válvulas que fallaron en servicio.
Los ensayos de laboratorio culminaron con un análisis metrológico de la muestra mediante el uso de un proyector de perfiles. El conocimiento de la geometría permitió hacer un modelo CAD de las válvulas falladas.
A partir de estos modelos se realizó una simulación computacional con elementos finitos para determinar las tensiones y esfuerzos a los que está sometida la válvula en servicio, y conocer la influencia de los filetes como concentradores de tensiones.
Finalmente se compararon los resultados de todas las muestras para sacar conclusiones de sus características en común y apreciar si hubo diferencias en la dureza o metalurgia que hayan podido producir la falla. Se analizaron los resultados del modelado por elementos finitos para inferir si hubo problemas de montaje, y cómo estos pueden llevar a un aumento considerable de las tensiones en las zonas fracturadas.
Las micrografías obtenidas con SEM no mostraron marcas de estriaciones, con lo cual quedó en evidencia la ausencia de procesos de fatiga. A su vez, tanto el análisis microestructural como el de dureza demostraron que el material de las piezas que fallaron era apto para las condiciones esperadas.
Se concluye que las válvulas fallaron debido a una sobrecarga, posiblemente adjudicable a un mal montaje.
Mail de los autores Tosini, Juan Francisco ; Sponer, Juan Ignacio Fil: Sponer, Juan Ignacio. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería; ArgentinaFil: Tosini, Juan Francisco. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería; Argentin