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Trasformación martensítica y efecto magnetocalórico en aleaciones Ni50Mn37Sn13 y MnCoGeBx obtenida por enfriamiento rapido.
No full textTesis (Doctorado en Ciencia de Materiales)"La presente tesis está orientada al estudio de la transformación martensítica (TM) y el efecto magnetocalórico de aleaciones Ni50Mn37Sn13 y Mn0.96Co1.04GeB0.02. Como aspecto complementario se incluye un capítulo en el que se estudia el protocolo térmico (PT) correcto para medir las isotermas de magnetización M(μoH) a partir de las cuales se calcula la curva de variación de entropía total ΔST(T) aplicando la relación de Maxwell en materiales con transición magneto-estructural acoplada. Éste se hizo para la transformación en calentamiento de la fase ortorrómbica-ferromagnética a la hexagonal-paramagnética en cintas de aleación MnCoGeB0.02. Se comparan las curvas ΔST(T) obtenidas a partir de las curvas M(μoH) medidas siguiendo el PT descrito por Caron y colaboradores1 (muy empleado en la literatura) y el empleado en nuestro grupo de trabajo. Se muestra que empleando este último no se sobrestima │ΔST max│, y tanto la posición del máximo como el ancho de la curva ΔST(T) coinciden con lo que indica el pico exotérmico de la curva DSC. Se estudia la relación entre el tamaño de grano promedio y la temperatura de inicio Ms de la TM en cintas de la aleación Ni50Mn37Sn13 obtenidas a diferentes velocidades. Con el decremento de desde 7.3 μm hasta 1.4 μm, Ms disminuye de 258 K a 212 K. Para este rango el modelo fenomenológico es el que mejor describe la relación entre y Ms en nuestro sistema. Este establece que con la disminución de se estabiliza la fase austenítica. Se estudia la naturaleza de la transición magneto-estructural en cintas de aleaciones Mn0.96Co1.04GeB0.02 tratadas a temperaturas entre 650 oC y 875 oC. El estudio estructural, microestrutural, calorimétrico y magnético sugieren que durante el enfriamiento en la medida que la muestra se acerca a Ms, en la fase hexagonal se forman dominios ferroelásticos cuyas paredes actúan como sitios de nucleación de la fase martensítica-ortorrómbica. Los valores de │ΔST max│para cintas con transformación magneto-estructural de esta serie son del orden de los reportados en la literatura para aleaciones en bulto de composición similar.""This thesis is focused on the study of the martensitic transformation (MT) and magnetocaloric effect in Ni50Mn37Sn13 and Mn0.96Co1.04GeB0.02 alloy ribbons. We also include a chapter related to the study of the correct thermal protocol (TP) that should be followed to measure the isothermal magnetization curves M(μoH), from which the total entropy change ΔST is calculated by using the Maxwell equation in materials with first order phase transition. We compare the ΔST(T) curves obtainedfrom the M(μoH) measurements resulting from the TP described by Caron et al2 (widely used in the literature), and the one used in our group. This comparison was conducted for the on-heating phase transformation (i.e., from the orthorhombicferromagnetic phase to the hexagonal-paramagnetic phase) of MnCoGeB0.02 alloy ribbons. It is shown that using a correct TP the │ΔST max│ is not overestimated, and both position and width of the maximum of the ΔST(T) match with the exothermic peak of the DSC curve. The relationship between the average grain size and the martensitic starting Ms phase transition is studied in Ni50Mn37Sn13 ribbon samples obtained at different quenching rates. With the decrease of from 7.3 μm to 1.4 μm, Ms decreases from 258 to 212 K. This result is explained by means of the phenomenological model, which predicts the stabilization of the austenitic phase with the reduction of the average grain size. Structural, microstructural, calorimetric, and magnetic analyses were carried out on Mn0.96Co1.04GeB0.02 alloy ribbons annealed at different temperatures betwen 650 oC and 875 oC in order to study the nature of the magnetostructural transition. The results suggest that as the sample approaches to Ms (i.e., in the on-cooling direct martensitic transformation) the formation of ferroelastic domains is favored, and, the ferroelastic domain walls act as nucleation sites of the martensitic-orthorhombic phase. │ΔST max│ values for samples of this series are similar of those reported in the literature for bulk alloys of comparable composition.
Pseudo-random bit generator based on lag time series
Get PDF"In this paper, we present a pseudo-random bit generator (PRBG) based on two lag time series of the logistic map using positive and negative values in the bifurcation parameter. In order to hidden the map used to build the pseudo-random series we have used a delay in the generation of time series. These new series when they are mapped xn against xn+1 present a cloud of points unrelated to the logistic map. Finally, the pseudo-random sequences have been tested with the suite of NIST giving satisfactory results for use in stream ciphers.
Mammals of the Piedra Canteada Ecoturism Park and adjacent areas, Tlaxcala, Mexico; with notes over noteworthy records for the area
Get PDF"Con el objetivo de contribuir al conocimiento de la riqueza de mamíferos de Tlaxcala, se realizó un inventario de las especies que habitan en un bosque de coníferas y áreas adyacentes, y se resaltan 8 registros sobresalientes para la zona. Los datos se obtuvieron a partir de registros de colecciones científicas, de recolectas recientes en el área y de consultas en la literatura especializada. Se registró un total de 41 especies de mamíferos silvestres nativos pertenecientes a 34 géneros, 16 familias y 8 órdenes, de las cuales 13 son endémicas de México y 4 se encuentran bajo alguna categoría de protección. La diversidad de mamíferos del área de estudio continúa sufriendo un impacto ecológico negativo, debido a la transformación de los hábitats. Los datos aportados por el estudio pueden ser de utilidad en los planes de manejo del parque, pero deben ser completados con investigación sobre distribución y abundancia de la fauna silvestre.""An inventory of the mammals inhabiting a coniferous forest and adjacent areas in Tlaxcala is presented, with 8 noteworthy records for the area. Data were obtained from records of scientific collections, field work in the area and recent literature. We recorded a total of 41 species belonging to 34 genera, 16 families and 8 orders, 13 of which are endemic to Mexico, 4 are protected under some category. The diversity of mammals in the study area is still under a negative ecological impact due to habitat transformation. Data from the study may be useful in the management plans of the park, but has to be supplemented with field research on distribution and abundance of species.
Identification of differentially expressed genes potentially involved in the tolerance of Lotus tenuis to long-term alkaline stress
Get PDF"Soil alkalinity is one of the most serious agricultural problems limiting crop yields. The legume Lotus tenuis is an important forage acknowledged by its ability to naturally grow in alkaline soils. To gain insight into the molecular responses that are activated by alkalinity in L. tenuis plants, subtractive cDNA libraries were generated from leaves and roots of these plants. Total RNAs of non-stressed plants (pH 5.8; E.C. 1.2), and plants stressed by the addition of 10 mM of NaHCO3 (pH 9.0; E.C. 1.9), were used as source of the driver and the tester samples, respectively. RNA samples were collected after 14 and 28 days of treatment. A total of 158 unigenes from leaves and 92 unigenes from roots were obtained and classified into 11 functional categories. Unigenes from these categories (4 for leaves and 8 for roots), that were related with nutrient metabolism and oxidative stress relief were selected, and their differential expression analyzed by qRT-PCR. These genes were found to be differentially expressed in a time dependent manner in L. tenuis during the alkaline stress application. Data generated from this study will contribute to the understanding of the general molecular mechanisms associated to plant tolerance under long-term alkaline stress in plants.
Dispersion of atmospheric coarse particulate matter in the San Luis Potosí, Mexico, urban area
Get PDF"La contaminación atmosférica en áreas urbanas de México se ha convertido en un problema grave. Por ello, el estudio de la evolución espacial y temporal de las concentraciones del material particulado es un asunto importante. En el periodo de mayo de 2003 a abril de 2004 se recolectó un total de 188 muestras diarias con un equipo de alto volumen en el área urbana de San Luis Potosí, ubicada en la parte centro-norte de México, usando filtros de fibra de cuarzo. Se realizó una serie de experimentos de modelación numérica en el mismo periodo que las mediciones, para investigar las concentraciones de material particulado (PM) en dicha área urbana. Aunque hay una considerable variabilidad anual en la circulación atmosférica, el análisis de los resultados indica patrones de circulación estacionales preferenciales: vientos del suroeste en invierno y vientos del sureste en verano. Los altos valores de concentración de material particulado estuvieron estrechamente vinculados con características locales de la circulación atmosférica. El transporte neto de la zona industrial es una de las más importantes conclusiones de la investigación.""Atmospheric pollution in urban areas of Mexico has become a serious problem. The study of spatio-temporal evolution of concentrations of particulate matter is an important issue. A total of 188 samples were randomly collected at 24-hour running time within the period from May 2003 to April 2004 for the San Luis Potosí urban area, located in the central-north part of Mexico, using quartz fiber filters. A series of numerical modeling experiments were conducted for the same period of measurements to investigate particulate matter (PM) concentrations in the above-mentioned urban area. Although there is a considerable annual variability in the atmospheric circulation, the analysis of results indicates preferential seasonal circulation patterns: southwesterly winds during winter and southeasterly during summer. High concentration values of particulate matter were closely associated to local characteristics of the atmospheric circulation. A net transport from the industrial zone into the urban area is one of most important outcomes of the investigation.
Análisis de la expresión del complejo de proteínas asociado a distrofina en preadipocitos humanos
Get PDFTesis (Maestría en Ciencias en Biología Molecular)"El complejo de proteínas asociado a distrofina (DAPC) se expresa en músculo esquelético, corazón, riñón, cerebro y otros tejidos. En células musculares se localiza en el sarcolema y provee una sólida conexión mecánica entre la matriz extracelular y el citoesqueleto. La ausencia del DAPC en el sarcolema conduce a distrofias musculares y sarcoglicanopatías. El DAPC está presente también en tejido adiposo de rata y la expresión de algunos de sus elementos cambian en el curso de la adipogénesis. Aquí mostramos que el DAPC también se expresa en tejido adiposo subcutáneo y visceral humano. Analizamos la transcripción de 13 genes del DAPC en cultivos de adipocitos subcutáneos y viscerales humanos y encontramos que las distrofinas Dp427 y Dp71, las distrobrevinas α y β y el α- sarcoglicano se expresaron diferencialmente durante las etapas de la DAPC como distroglicano, sintrofinas αI, βI y βII y los sarcoglicanos β, γ, δ, y ε no cambiaron durante la adipogénesis. Estos resultados sugieren que el DAPC participa en la diferenciación del tejido adiposo humano y sus mecanismos pueden analizarse ventajosamente en este modelo de estudio.""The dystrophin-associated protein complex (DAPC) is expressed in skeletal muscle, heart, kidney, brain and other tissues. In muscle cells DAPC is located in the sarcolemma and provides a solid mechanical connection between the extracellular matrix and the cytoskeleton. DAPC absence in sarcolemma leads to muscular dystrophies and sacoglycanopathies. DAPC is also expressed in rat adipocytes and the expression of some its elements changes during rat adipogenesis. Here we show that DAPC are also expressed in human subcutaneous and visceral adipose tissues. We analyze the transcription of 13 genes of DAPC in cultured human subcutaneous and visceral adipocytes and we found that mRNAs for Dp427 and Dp71 dystophins, α- and β-dystrobrevins and α- sarcoglycan were differentially expressed during stages of adipose differentiation. Transcripts levels of other DAPC genes such as dystroglycan, αI-, βI- and βIIsyntrophins and β-, γ-, δ-, and ε-sarcoglycans did not change during adipogenesis. These results suggest that DAPC participates in the differentiation of human adipose tissue and their mechanisms can be advantageously analyzed in this model system.
Mecanismos Moleculares del efecto antidiabético de plantas usadas en la medicina tradicional.
Get PDFTesis (Doctorado en Ciencias en Biología Molecular)"Tecoma stans (L) Juss. Ex Kunth (Bignoniaceae), Teucrium cubense Jacq (Lamiaceae), Magnolia dealbata Zucc (Magnoliaceae), Justicia spicigera Schltdl (Acanthaceae), Ibervillea sonorae (S. Watson) Greene (Cucurbitaceae) y Parkinsonia aculeata L. (Fabaceae) son ampliamente utilizadas en la medicina tradicional para el tratamiento de la diabetes mellitus tipo 2. Sin embargo, los mecanismos por los que ejercen sus efectos antidiabéticos aún se desconocen. En este trabajo mostramos que extractos acuosos de T. stans, T. cubense, I. sonorae y P. aculeata, así como extractos orgánicos de M. dealbata y J. spicigera, inducen la incorporación de glucosa en adipocitos múridos y humanos sensibles y resistentes a insulina. Asimismo, mostramos que compuestos como los lignanos honokiol y magnolol, y las c-glicosilflavonas isoorientina y vitexina, presentes en plantas reputadas como antidiabéticas, inducen la incorporación de glucosa en células adiposas normales y tipo-diabéticas. Los extractos y compuestos ensayados indujeron la captación de glucosa en adipocitos sensibles a la insulina empleando total o parcialmente la vía canónica de señalización de esta hormona. Nuestros resultados describen por primera vez un mecanismo molecular que explica las propiedades antidiabéticas de las plantas y compuestos estudiados. Palabras clave: 3T3-F442A, adipocitos humanos, vía de la insulina, 2NBDG""Tecoma stans (L) Juss. Ex Kunth (Bignoniaceae), Teucrium cubense Jacq (Lamiaceae), Magnolia dealbata Zucc (Magnoliaceae), Justicia spicigera Schltdl (Acanthaceae), Ibervillea sonorae (S. Watson) Greene (Cucurbitaceae) and Parkinsonia aculeata L. (Fabaceae) are widely used in the traditional medicine for the treatment of type 2 diabetes mellitus. Although the antidiabetic properties of some of these plants have been experimentally validated, the mechanisms mediating their antidiabetic effects remain unknown. In this work we show that aqueous extracts of T. stans, T. cubense, I. sonorae and P. aculeata and organic extracts of M. dealbata and J. spicigera induce the glucose uptake on insulinsensitive and insulin-resistant murine and human adipocytes. Furthermore, we show that compounds such as the lignans honokiol and magnolol and cglycosylflavones isoorientin and vitexin present in plants reputed as antidiabetic, induce the glucose uptake in normal and diabetic-like adipose cells. The assayed extracts and compounds induced the glucose uptake on insulin-sensitive adipocytes totally or partially using the canonical insulin signaling pathway. Our results describe for the first time a molecular mechanism that explain the antidiabetic properties of the studied plants and compounds.
Aplicación del óxido grafeno como mediador redo, en la reducción de contaminantes por un consorcio anaerobio,bajo condiciones metanogénicas y sulfato-redutoras.
Get PDFTesis (Maestría en Ciencias Ambientales)"Actualmente, los serios problemas de contaminación de diferentes cuerpos agua demandan estrategias seguras, robustas, eficaces y competitivas para su tratamiento. Procesos de tratamiento biológico se han colocado como una plataforma efectiva para el tratamiento de cuerpos de agua con diferentes contaminantes; no obstante, con la desventaja de presentar velocidades de reacción lentas. Es por lo anterior, que se han implementado estrategias como el uso de mediadores redox (MR) que permiten acelerar la transferencia de electrones entre el donador primario y aceptor final de electrones. La capacidad del óxido de grafeno (OG), material a base de carbono, como MR para reducir diferentes contaminantes ha sido pobremente estudiada, a pesar de las propiedades atractivas de este material como su alta capacidad de transferencia de electrones, gran cantidad de grupos oxigenados, su resistencia mecánica y alta superficie específica. En el presente trabajo se comprobó la capacidad como MR del OG, al aumentar la velocidad de reducción del colorante rojo reactivo 2 (RR2) bajo condiciones metanogénicas y sulfato reductoras. Por otro lado, el OG actuó como un MR efectivo al aumentar la velocidad de reducción del 3-cloronitrobenceno (3-CNB) bajo condiciones abióticas con sulfuro como donador de electrones. Sin embargo, el OG, no actuó como un MR efectivo en presencia del compuesto 3CNB bajo condiciones metanogénicas y sulfatoreductoras. Lo anterior se pudo deber a un efecto de “envoltura” de los componentes celulares presentes en el medio, debido a la lisis celular generada por el contaminante, los cuales inhibieron la transferencia de electrones hacia el contaminante.""Nowadays, the serious water pollution problems require safe, robust, efficient and competitive strategies for their treatment. Biological treatment systems have been placed as an effective platform for the processing of water bodies with different pollutants, with the disadvantage of slow reaction rates. To accelerate the electron transfer between the primary electron donor and final electron acceptor the use of redox mediators (RM) have been implemented. The capacity of graphene oxide (GO), carbon based material, to serve as RM to reduce different pollutants have been poorly studied, despite the attractive properties such as high electron transfer capability, many oxygenated groups, mechanical strength and high specific surface. In this thesis the capacity of the GO as RM was found, it increased the reduction rate of red reactive 2 (RR2) under methanogenic and sulfate-reducing conditions. On the other hand, the GO acted as an effective RM increasing the reduction rate of 3-chloronitrobenzene (3-CNB) under abiotic condition using sulfide as an electron donor. However, the OG, in the presence of 3CNB under methanogenic and sulfate reducing conditions, did not act as an effective RM. This could be due to an “envelope” effect of the cellular components present in the medium due to cell lysis caused by the contaminant, which inhibited the electron transfer to the contaminant.
Modificación de carbón activado con La(III) para la remoción de fluoruros del agua
Get PDFTesis (Maestría en Ciencias Ambientales)"El flúor es benéfico para la salud a niveles de 0.7 mg/L, pero se considera peligroso cuando es ingerido a concentraciones superiores a 1.5 mg/L, que es el límite recomendado por la Organización Mundial de la Salud (OMS). La contaminación por fluoruros del agua es un problema que se encuentra presente a nivel mundial. El objetivo de esta investigación fue evaluar la viabilidad del carbón activado (CAG) modificado con lantano para la eliminación de fluoruro a partir de soluciones acuosas. Se realizó la caracterización del material mediante FT-IR, XRD, SEM, distribución de pKa¿s y punto de carga cero (PCC) con la finalidad de elucidar el posible mecanismo de anclaje del lantano sobre la superficie del carbón activado y el mecanismo de adsorción de fluoruros en el carbón modificado. Se realizaron experimentos de adsorción en batch para estudiar el efecto de pH, presencia de aniones co-existentes, presencia de materia orgánica y la capacidad máxima de adsorción en solución acuosa. Los resultados muestran que el lantano tiene preferencia por unirse a los grupos carboxilos y fenólicos. La titulación potenciométrica muestra que el carbón modificado (CAG-La) tiene una carga positiva a pH menores a 8. La capacidad de adsorción del CAG-La aumenta 5 veces con respecto al CAG sin modificar a una concentración inicial de F- de 20 mg/L. La presencia de aniones co-existentes no tiene ningún efecto en la capacidad de adsorción del fluoruro a concentraciones menores de 30 mg/L. Los experimentos de adsorción mostraron una alta afinidad del F- por el material adsorbente (CAG-La).""Fluoride is beneficial to humans health at levels of 0.7 mg L-1, but is considered dangerous when ingested at higher concentrations to 1.5 mg L-1, which is the limit recommended by the World Health Organization (WHO). The consumption of water with high fluoride levels for prolonged periods of time represents a health risk. The water contamination by fluoride is a problem that is present worldwide. In Mexico, the water fluoride concentration in the states of Aguascalientes, Durango, Guanajuato, Jalisco, Zacatecas and San Luis Potosi is above the maximum limit established by the NOM -127- SSA1- 1994. The literature reports the removal of fluoride by using lanthanum oxide, and modified activated carbon with aluminum, manganese or zirconium oxides. Some authors have reported that lanthanum oxides have a high adsorption capacity for fluorides, however, no reports have been found about the use of anchored lanthanum oxides on activated carbon for application in water treatment. The objective of this research was to evaluate the feasibility of activated carbon (GAC) modified with lanthanum oxides for defluoridation of aqueous solutions. Materials characterization was performed by FT-IR, XRD, SEM, pKa's distribution, and point of zero charge (PZC) in order to elucidate the possible mechanism of the lanthanum anchorage on the surface of activated carbon and the fluoride adsorption mechanism on the modified carbon. Adsorption experiments were conducted in batch and the effects of pH, presence of co-existing anions and organic matter were studied. The results showed that lanthanum prefers binding to the carboxyl and phenolic groups. Potentiometric titrations revealed that the modified carbon (GAC-La) has a positive charge at pH lower than 8. The adsorption capacity of the modified GAC increased five times in comparison to unmodified GAC, at an initial concentration of F- of 20 mg L-1. The presence of co-existing anions has not effect on the adsorption capacity of fluoride at concentrations below of 30 mg L-1. Adsorption experiments indicated high affinity of F- by the modified adsorbent material (GAG-La).
Adsorption of inorganic priority pollutants in water by tailored lignocellulosic and carbonaceous adsorbents
Get PDFTesis (Doctorado en Ciencias Ambientales)"En México se conocen 17 entidades del país que poseen fuentes de abastecimiento de agua con altos niveles de cadmio, plomo, fluoruro y zinc, que exceden el límite permisible establecido por la NOM-127-SSA1-1994. Diversos tratamientos para eliminar o reducir estos contaminantes han sido usados, sin embargo, involucran la mayoría de las veces altos costos de operación y mantenimiento. No obstante, el uso de adsorbentes diseñados específicamente para remover estos elementos representa una alternativa viable y con gran futuro en procesos de tratamiento de agua. El bagazo de Agave salmiana (sub-producto de la industria mezcalera) puede ser usado como adsorbente para remover iones metálicos contenidos en agua. Sin embargo, la capacidad de adsorción de este material puede ser incrementada modificando químicamente su superficie, para aumentar los grupos funcionales implicados en la remoción de estas especies iónicas. Por otra parte, la alúmina activada es generalmente usada para remover fluoruro (F-) de abastecimientos de agua por su gran afinidad y capacidad de adsorción. No obstante, el uso de este adsorbente no es recomendado debido a que provoca afección a la salud humana por el desprendimiento de aluminio. El carbón activado representa una alternativa para remover fluoruro del agua, pero su baja capacidad de adsorción debido a la pobre afinidad por este anión sugiere modificar su superficie carbonosa con oxo(hidróxidos) metálicos.""In Mexico there are 17 states with water supplies that exceed the maximum concentration limits of cadmium, lead, fluoride and zinc, as established by the Official Mexican Standard NOM-127-SSA1-1994. Several water treatment techniques have been applied to reduce or eliminate these pollutants from water, however, they involve high operational costs and maintenance. The use of specific adsorbents designed for removal of these elements represents an alternative with high potential to be applied in the near future for water treatment processes. Agave salmiana bagasse (a sub-product from mescal industry) can be used as adsorbent material for the removal of metallic ions from water. However, the adsorption capacity can be improved by a chemical modification of its surface, to increase the functional groups involved in the removal of those ionic species. On the other hand, activated alumina is typically used to remove Fluoride (F-) from water supplies because of its high affinity and specific adsorption capacity. However, the use of this adsorbent is no longer recommended due to the affectation to humans’ health by aluminum leaching. Activated carbon is an alternative to remove fluoride from water, but, it has low adsorption capacity due to the poor affinity for this anion, which could be enhanced by the modification of its surface with metal oxy(hydroxides).