Universidad de Los Andes
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Funcionalización de pirazolo[1,5-a]pirimidinas para su estudio en quimiodetección vía química de coordinación
No full textEste trabajo de investigación se centra en la funcionalización del núcleo N-heterocíclico fusionado de pirazolo[1,5-a]pirimidina para su aplicación como sondas fluorescentes y/o colorimétricas en la detección de iones metálicos. Las modificaciones con grupos amino en la posición 3 del anillo ofrecieron sondas colorométricas altamente selectivas para el Cu²⁺ con límite de detección (LOD, por sus siglas en inglés) de 30 µM. La formación del complejo de coordinación PPCu²⁺ permitió establecer el mecanismo de sensado. Adicionalmente, el grupo amino en la posición 7 del anillo fusionado actuó como punto de quelación junto con el nitrógeno en la posición 1, lo que permitió la síntesis de otros complejos de coordinación de Cu²⁺ y Co²⁺; este par de complejos representa el segundo enfoque informado sobre el uso de los nitrógenos del anillo de pirazolo[1,5-a]pirimidina en química de coordinación. Esta investigación también dio lugar a un método sintético innovador para adicionar grupos hidroxilo en carbonos con alta densidad electrónica de anillo fusionados; el método se orientó particularmente a pirazolo[1,5-a]pirimidinas, se logró extender a otros fluoróforos de interés (i.e., trifenilamina, coumarina, etc.) y uno de los derivados obtenidos se logró aplicar en la quimiodetección selectiva de Ag⁺ con un LOD de 325 nM. Por último, este estudio informa sobre la primera reacción de isomerización de 7-aril-3-formilpirazolo[1,5-a]pirimidinas a 5-aroilpirazolo[3,4-b]piridinas mediante un mecanismo de adición de nucleófilo, apertura de anillo y cierre de anillo en medio básico (ANRORC, por sus siglas en inglés). Varios de los productos obtenidos fueron caracterizados fotofísicamente, observando altos rendimientos cuánticos de fluorescencia y excelentes propiedades de solvatofluorocromismo. Este trabajo representa un avance notable al desarrollar protocolos novedosas con relevancia fotofísica en los productos, así como un enfoque interesante en química de coordinación. Los resultados de este trabajo permiten el anclaje de fluoróforos convencionales mediante la adición de grupos hidroxilo y la interconversión de fluoróforos para mejorar las propiedades fisicoquímicas y de funcionalidad de los distintos compuestos obtenidos.MaestríaQuímica Orgánic
Optimización de parámetros en procesos de mecanizado por electroerosión mediante técnicas de alometría y análisis dimensional
No full textEste proyecto se centra en la optimización del proceso de mecanizado por electroerosión mediante el uso de métodos de alometría y análisis dimensional, con el objetivo de mejorar la eficiencia y reducir costos en la manufactura de piezas. Se identifican y analizan parámetros clave del proceso, como la intensidad de corriente, los tiempos de encendido y apagado del pulso, la distancia entre el electrodo y la pieza, la rugosidad y la tasa de desgaste del electrodo. A través del teorema π de Buckingham, se desarrollan números adimensionales que permiten evaluar la relación entre estos parámetros y los costos operativos. Los resultados obtenidos se representan en gráficos que facilitan la identificación de configuraciones óptimas para maximizar la productividad, minimizar el desgaste del electrodo y reducir costos. El estudio demuestra que la aplicación de estas herramientas proporciona una metodología efectiva para mejorar la eficiencia del proceso de electroerosión en entornos industriales, permitiendo un mejor control de variables y una toma de decisiones más precisa en la manufactura.Pregrad
Propiedades ferroicas en dicalcogenuros de metales de transición 2D basados en WS2 y WTe2
No full textLos dicalcogenuros de metales de transición (TMDs) han emergido como materiales de gran interés en la ciencia de materiales y la nanotecnología debido a sus notables propiedades electrónicas, mecánicas y ópticas. Estos compuestos, representados generalmente por la fórmula (MX2) (donde (M) es un metal de transición como tungsteno o molibdeno, y (X) es un calcógeno como azufre, selenio o telurio), poseen una estructura de capas atómicas unidas por fuerzas de van der Waals. Esta estructura permite una exfoliación a escala monoatómica, lo que facilita su integración en dispositivos nanométricos. Además, los TMDs exhiben propiedades únicas como un fuerte acoplamiento espín-órbita, estabilidad térmica, y, en algunos casos, características ferroicas que los hacen adecuados para aplicaciones en electrónica flexible, optoelectrónica, espintrónica y sistemas de almacenamiento de datos.
Estudios recientes han demostrado que el dopaje de TMDs con diferentes calcógenos puede inducir respuestas electrónicas novedosas, incluyendo propiedades multiferroicas. Particularmente, en compuestos como W(Se1-xTex)2(1-δ) se han observado comportamientos ferroicos combinados, lo que sugiere que estructuras similares, como el W(S1-xTex)2(1-δ) pueden presentarse características análogas. En este contexto, el WS2, conocido por sus propiedades ferromagnéticas, y el WTe2, por su naturaleza ferroeléctrica, representan una oportunidad para explorar una respuesta multiferroica inducida mediante dopaje y la presencia de vacancias en su estructura. Esta investigación se basa en dicha premisa, evaluando cómo estas modificaciones estructurales afectan las propiedades ferroicas de los cristales sintetizados.PregradoMateria Condensada - Estado Sólido - Materiales Cuántico
Histological revision of structures involved in the production of venomous secretions in Lonomia casanarensis (Lepidoptera: Saturniidae)
No full textLepidopteran insects of the genus Lonomia possess urticating spines as a defense mechanism during their larval stages. These spines, called scoli, contain toxins that can be harmful to humans because they can cause hemostatic disorders when injected into the bloodstream. Envenomation by Lonomia has been a matter of public concern in countries where contact with these caterpillars poses a risk to the rural population, and while antivenoms exist, they are not readily available in rural areas. By identifying the structures that produce the venom, it may be possible to identify the structure that expresses the genes encoding the toxins and to develop a higher purity venom extract for antivenom production. The structures associated with the production of venom in the caterpillar have so far been described for one species of the genus: Lonomia obliqua. In the present work, histological techniques with epoxy resin were used to identify the structures associated with venom synthesis in the Colombian species Lonomia casanarensis. While the tissular morphology of Lonomia casanarensis was found to be very similar to that previously documented in Lonomia obliqua, a novel structure was found in the apical portion of the scoli; this gland-like structure may be associated with the production of the proteins present in the insect's venom and proposes a new perspective on the structures in which Lonomia produces it's venom.Pregrad
Estudio de estimación de dimensión y pose de paquetes para una celda de paletizado automático
No full textEn la industria, el paletizado es un proceso fundamental en la logística de productos, presente en la mayoría de las líneas de producción, almacenes, centros de distribución y fábricas. Sin embargo, este proceso enfrenta diversos desafíos, como los costos significativos en mano de obra y las tareas repetitivas que pueden ser insalubres y afectar la consistencia del operario. Ante estas problemáticas, la automatización del paletizado se posiciona como una solución esencial para abordar dichos desafíos y aumentar la competitividad en las grandes industrias, eliminando la necesidad de la intervención humana en estas tareas.
En este trabajo se implementa un algoritmo de visión por computadora para estimar la dimensión y la pose de cajas destinadas al paletizado, utilizando las redes neuronales GCNDepth y YOLO-Seg, y un conjunto de datos curado enfocado en cajas en entornos industriales. La metodología propuesta integra la creación de un modelo único que combina ambas redes neuronales, pipelines y postprocesamiento de datos para calcular las dimensiones y la pose de cada caja detectada. Estos modelos están diseñados para operar en hardware limitado, como la Nvidia Jetson Nano, ofreciendo una alternativa eficiente y de bajo costo frente a las cámaras de profundidad de grado industrial.
Con el ajuste fino de la red YOLO-Seg, se logró un Intersection over Union (IoU) del 72% en detección y un IoU del 70,31% en segmentación de la clase caja. Además, se diseñó un algoritmo para la estimación de profundidad monocular que alcanzó un error cuadrático medio (MSE) de 60,05 cm a una distancia de 3,5 metros y un MSE de 8,6 cm en la estimación de dimensiones a una distancia de 34,5 cm. Todo esto se logró con un tiempo de procesamiento de 978 ms, demostrando la viabilidad del enfoque en aplicaciones industriales.MaestríaInteligencia Artificial aplicada a Internet de las Cosa
Integrating modern energy storage technologies in power system reliability
No full textThe integration of Battery Energy Storage Systems (BESS) was examined to assess its impact on the reliability of modern power systems. Given the fluctuations in power generation and consumer demand, BESS serves as a crucial solution for energy storage. The analysis used simulations using the IEEE Reliability Test System and DIgSILENT PowerFactory to compare scenarios with and without the incorporation of BESS. The study found that BESS significantly enhances reliability indices, improves load flow characteristics, and yields positive economic outcomes. In particular, BESS effectively mitigates transmission line congestion and reduces the impact of outages, thus playing a critical role in reinforcing power system stability.Pregrad
Evaluation of cardiac regeneration through electrocardiograms in Danio rerio in state of hypobaric hypoxia
No full textCardiovascular diseases remain a leading cause of mortality globally. Heart failure often results in irreversible damage and the formation of non-contractile fibrotic scars that are not capable of proper electrical transmission as they are not an adequate substitute for cardiomyocytes. The scars are made of a non-contractile collagenous tissue that thins and compacts over time, increasing stress to the heart walls causing problems such as arrhythmias. Current research focuses on regenerative approaches to restore the lost cardiac tissue, using model organisms such as zebrafish (Danio rerio) due to their heart regeneration capacity, and similarities to humans in cell composition and electric activity. This study investigates the effects of hypobaric hypoxia on the regeneration processes as the hypoxia-inducible factors (HIF) have been seen to change cell metabolism, management of oxidative stress, and angiogenesis likely affecting heart electric activity. This was functionally visualized following the ventricular regeneration process after cryoinjury using electrocardiogram (ECG) analysis. Thus, we assess the cardiac electrical activity throughout the regeneration process of the zebrafish comparing a state of normoxia and a state of hypobaric hypoxia. All ECG data were processed through a principal component analysis, which revealed possible differences in cardiac recovery patterns between hypoxic and normoxic groups. Hypoxia-exposed zebrafish demonstrated potentially faster heart rate recovery, shorter RR intervals, likely influenced by chronic hypoxia adaptations such as enhanced HIF-1α expression and increased sympathetic nerve activity. These findings suggest that hypoxia could make the regeneration process more efficient, and prepare the heart for events of heart failure, which correlates with studies of humans permanently residing in high-altitude regions.This work was funded by the Universidad de los Andes (Bogotá – Colombia) through the seed project (INV-2021-126-2278), and by the Pontificia Universidad Javeriana (Bogotá – Colombia) – Vice-Rectorate of Research in the internal call for support of interdisciplinary research projects 2021 (project ID 20457).Pregrad
La escuela en el parque
No full textLa Escuela en el Parque parte de un interés por redescubrir el sur de Colombia y reconectar con sus comunidades y dinámicas. El proyecto plantea una escuela de artes y oficios localizada en el municipio de Garzón, en el departamento del Huila, donde se tejen los saberes de construcción de los grupos indígenas, las practicas tradicionales de la arquitectura local, el entendimiento hídrico de la geografía en una propuesta que desdibuja las fronteras tradicionales de la arquitectura vernácula y participativa.
Al conectar con la comunidad se recibió un pedido particular: En un predio compuesto por un colegio preexistente y bordeado por un rio, hacer un acto de renovación de las preexistencias y extenderse sobre un parque colindante con un programa arquitectónico de enseñanza de oficios locales, respetando los árboles actuales y ofreciendo a futuro un espacio comunal al barrio y al municipio.
En un acto de sutura arquitectónica, los materiales que construyen la propuesta son aquellas materias primas que los estudiantes de los oficios más adelante aprenderán a manipular: Madera, Arcilla, Tejidos y Tierra. Todo esto integrado en una exploración formal reconoce lo preexistente y ofrece calidades espaciales dignas tanto para los usuarios de la escuela como para los habitantes de Garzón.
Finalmente, el trazo que concatena la totalidad del proyecto son una serie de caminos de agua que atraviesan los umbrales de las edificaciones, árboles y preexistencias, mientras que se genera un acto de memoria natural al desembocar en el río. El agua teje, el agua sana el territorio.PregradoDiseño Participativ
Raudal. Pedales de tierra y agua.
No full textPedales de Tierra y Agua es un proyecto enfocado en abordar los desafíos de transporte que enfrentan muchos niños en las zonas rurales de Colombia, con el propósito de proponer una alternativa de movilidad escolar más segura, eficiente y accesible. Al explorar la intersección entre los avances en desplazamienos anfibios y las oportunidades únicas derivadas de la observación de los retos de la ruralidad, este proyecto busca aprovechar la innovación en el diseño para reducir la brecha de conexión en estos contextos. El contraste de las condiciones particulares de cada territorio permite identificar aspectos clave para mejorar el bienestar educativo de comunidades en ocasiones aisladas, con el objetivo de garantizar que ningún niño se quede atrás debido a las limitaciones del transporte.
Por su parte, Raudal, un fenómeno natural que transforma los ríos y las actitudes de sus gentes, se refiere al desarrollo de producto propuesto en base a la investigación. La implementación busca reducir los desafíos de la tierra y el agua que obstaculizan y, en ocasiones, impiden el tránsito escolar en las regiones más aisladas del país.PregradoTransporte rural en Colombi
Raíces del cuidado: el nuevo hogar de Fenix el Renacer
No full textRaíces del cuidado es un proyecto arquitectónico con un profundo enfoque social, orientado a mejorar la calidad de vida de personas con discapacidades y a quienes se dedican a cuidarlos. Este surge a partir de una experiencia personal sumamente significativa: El caso de Susana Valderrama, mi tía, quien recientemente perdió ambas piernas debido a una enfermedad, reduciendo su movilidad. Este hecho marcó el inicio de una reflexión más amplia sobre las limitaciones en este tipo de comunidades que conviven en contextos rurales carentes de infraestructura inclusiva.
A partir de esta experiencia, nace la necesidad no solo de ofrecer un entorno adecuado para mi tía sino de generar un impacto positivo en toda una comunidad en Dolores, Tolima, municipio que carece de espacios accesibles y adecuados para personas en esta condición. La ausencia de esta infraestructura limita significativamente la autonomía, participación social y el acceso a servicios básicos, comprometiendo su derecho a una vida digna.
Raíces del cuidado propone una infraestructura arquitectónica sensible y funcional, compuesta por diversas edificaciones integradas con entornos armónicos entre lo natural y lo urbano. Se basa en el principio de accesibilidad universal, inclusión social y diseño biofílico, permitiendo que este no sea solo un refugio sino, un catalizador de bienestar, comunidad y dignidad.Pregrad