DYNA

Evaluation of cyanide and heavy metals removal in liquid effluents from small mining’s gold benefit, by adsorption with activated carbon and hydrogen peroxide in Segovia, Antioquia.

Abstract The small gold mining generates toxic substances discharges, being an environmental problem. The objective was to evaluate the removal of cyanide and heavy metals, in liquid effluents from the gold benefit, by adsorption with activated carbon and hydrogen peroxide. The residues were first treated with carbon to determine the adsorption efficiency with 20, 40, 60 g of carbon / L of solution at times of 4, 8, 12 hours. Then hydrogen peroxide (1.0, 1.5, 2.0 liters of peroxide / Kg CN in solution, was added over 4 hours). The response variables were concentrations of cyanide, lead, zinc, iron. The best treatment with carbon was 60 g of carbon / L of solution and 12 hours of contact and for the process with hydrogen peroxide: 2 liters of H2O2 / Kg of CN in solution, during 4 hours. A flow chart and tables for the implementation of the process were designed.

Resumen La pequeña minería de oro genera vertimientos de sustancias tóxicas, siendo una problemática ambiental. El objetivo fue evaluar la remoción de cianuro y metales pesados, en efluentes líquidos del beneficio de oro, mediante la adsorción con carbón activado y peróxido de hidrógeno. Los residuos primero se trataron con carbón para determinar la eficiencia de adsorción con 20, 40, 60 g de carbón/L de solución a tiempos de 4, 8, 12 horas. Luego se adicionó peróxido de hidrógeno (1,0, 1,5, 2,0 litros de peróxido/Kg CN en solución, durante 4 horas). Las variables de respuesta fueron concentraciones de cianuro, plomo, zinc, hierro. El mejor tratamiento con carbón fue 60 g de carbón/L de solución y 12 horas de contacto y para el proceso con peróxido de hidrógeno: 2 litros de H2O2/Kg de CN en solución, durante 4 horas. Se diseñó un diagrama de flujo y tablas para la implementación del proceso.

Continuous and pulse fertigation on dry matter production and nutrient accumulation in coriander

Abstract This study aimed to evaluate the dry matter production and nutrient accumulation of coriander (Coriandrum sativum L.) under pulse and continuous fertigation depths. The experiment was conducted in randomized blocks in 2 x 5 factorial arrangement, with three replicates. Treatments consisted of two types of fertigation application (pulse and continuous) and five fertigation depths (40, 60, 80, 100 and 120% of crop evapotranspiration - ETc). Highest accumulations of dry matter, N, P, K, Fe, Mn, Cu and Zn were obtained with pulse fertigation. Pulse fertigation combined with depths lower than 100% ETc led to highest accumulations of K, Mn, Cu and Zn. The accumulation of nutrients decreased in the following order: K > N > Ca > P > Mg > S > Fe > Mn > Zn > Cu.

Resumen El objetivo de la investigación fue evaluar la producción de masa seca y la acumulación de nutrientes del cilantro (Coriandrum sativum L.) bajo láminas de fertirrigación pulsada y continua. El experimento fue conducido en bloques al azar en esquema factorial 2 x 5, con tres repeticiones. Los tratamientos fueron compuestos por dos tipos de aplicación de fertirrigación (pulsada y continua) y cinco láminas de reposición de la fertirrigación (40, 60, 80, 100 y 120% de la evapotranspiración del cultivo-ETc). Los mayores acumuladores de masa seca, N, P, K, Fe, Mn, Cu y Zn, fueron obtenidos con la utilización de la fertirrigación pulsada. La aplicación de la fertirrigación pulsada combinada con láminas inferiores al 100% de la ETc proporcionaron las mayores acumulaciones de K, Mn, Cu y Zn. La acumulación de nutrientes disminuyó en el siguiente orden: K> N> Ca> P> Mg> S> Fe> Mn> Zn> Cu.

Determination of citric and oxalic acid in fungi fermentation broth through HPLC-DAD and solid-phase extraction

Abstract This work describes a method for the simultaneous determination of organic acids in fungi fermentation broths. The sample preparation technique and the chromatographic conditions were optimized to enable the monitoring of the fermentation process. The determination of the citric and oxalic acid was done with a high resolution liquid chromatograph adapted to a detector with diode arrangement, an IC-Pak Ion-Exclusion 7µm (7.8 x 300 mm) column and a mobile phase of 0.001N H2SO4 with isocratic elusion. The validation parameters show efficiency, adequate linearity, and standard deviation values (%RSD) from 0.018% and 4.650%. the quantification limits (LDC) were 50.76 mg/L for citric acid and 20.18 mg/L for oxalic acid and the detection limits (LDD) were 0.6 mg/L for both acids. The method was applied in the analysis of organic acids in fermentation broths of Aspergillus niger.

Resumen Este trabajo describe un método para la determinación simultanea de ácidos orgánicos en caldos de fermentación de hongos. La técnica de preparación de la muestra y las condiciones cromatográficas fueron optimizadas para permitir el seguimiento del proceso de fermentación. La determinación del ácido cítrico y oxálico se realizó empleando un cromatógrafo liquido de alta resolución acoplado a un detector con arreglo de diodos, una columna IC-Pak Ion-Exclusion 7µm (7.8 x 300 mm) y fase móvil de 0.001N H2SO4 con elución isocrática. Los parámetros de validación exhiben eficiencia, adecuada linealidad y valores de desviación estándar (%RSD) entre 0.018% y 4.650%. Los límites de cuantificación (LDC) fueron de 50.76 mg/L para el ácido cítrico y 20.18 mg/L para el ácido oxálico y los límites de detección (LDD) fue de 0.6 mg/L para ambos ácidos. El método fue aplicado en el análisis de ácidos orgánicos en caldos de fermentación de Aspergillus niger.

Evaluation of a biodegradable color concentrate in bags for coffee seedlings

Abstract The aim of this study was to evaluate different formulations of a biodegradable black concentrate obtained from cassava starch and carbon black, on the mechanical properties, color, and water absorption of a film destined to the production of biodegradable bags for coffee seedlings. The modulus of elasticity, tensile strength and elongation properties is found to show significant variation due to the pigment, plasticizer, and lubricant concentration, both longitudinally and transversely of the film, the treatment being 40% pigment with the absence of plasticizer and lubricant for the pigment, which presented greater integrity in the mechanical properties evaluated in both directions. It is also noticeable that the different masterbatch formulations had an influence on the changes in the color parameters and weight gain of the film by the influence of water absorption.

Resumen El objetivo del presente trabajo fue evaluar distintas formulaciones de un concentrado de color negro biodegradable obtenido a partir de almidón de yuca y negro de humo, sobre las propiedades mecánicas, color y absorción de agua de una película destinada a la elaboración de bolsas biodegradable para almacigo de café. Se encontró que las propiedades de módulo de elasticidad, resistencia a la tensión y elongación presentaron variación significativa por efecto de la concentración de pigmento, plastificante y lubricante, tanto en sentido longitudinal como en el transversal de la película, siendo el tratamiento 40% de pigmento con ausencia de plastificante y lubricante para el pigmento, el que presentó mayor integridad en las propiedades mecánicas evaluadas en los dos sentidos. También se encontró que las diferentes formulaciones de masterbatch tuvieron influencia sobre los cambios en los parámetros de color e incremento de peso de la película debido a la absorción de agua.

Diffuse cognitive maps for analysis of vulnerability to climate variability in Andean rural micro-watersheds

Abstract Diffuse cognitive map was applied to analyse factors of vulnerability to climate variability in rural Andean micro-watershed. The iModeler software was used as a tool that allows the modelling of these maps. As input information, the results of the socioecological dynamics analysis previously implemented in the case study were taken, and weights were assigned to each input factor in relation to a central factor in a time scale. The model applied in the El Chocho micro-watershed - Department of Valle del Cauca in Colombia, can be validated in similar contexts of the Andean Colombian area. A high degree of water shortage and increased pressure on the associated ecosystems was evidenced, which puts at risk the resilience of the socio-ecosystem to face climate variability. The results of this type of models are tools for decision making in adaptation at rural level.

Resumen Se aplicó mapa cognitivo difuso para analizar factores de vulnerabilidad a la variabilidad climática en microcuencas rurales andinas. Se utilizó el software iModeler como herramienta que permite el modelado de estos mapas. Como información de entrada se tomaron los resultados del análisis de dinámicas socioecológicas previamente implementado en el caso de estudio y se asignaron pesos a cada factor de entrada en relación con un factor central en una escala temporal. El modelo aplicado en la microcuenca El Chocho - Departamento del Valle del Cauca en Colombia, puede ser validado en contextos similares de la zona andina colombiana. Se evidenció un alto grado de desabastecimiento de agua e incrementos en la presión sobre los ecosistemas asociados, lo cual pone en riesgo la resiliencia del socioecosistema frente a la variabilidad climática. Los resultados de este tipo de modelos son herramientas para la toma de decisiones en adaptación a nivel rural.

Development of a fuel consumption measurement methodology for light duty vehicles in Colombia, based on metrology principles

Abstract In this study, a methodology to measure fuel consumption for light duty vehicles (LDV) in Colombia was elaborated based on existing methodologies from road transportation worldwide. This methodology was proposed as a tool for the evaluation of energy efficiency strategies applied to vehicles, as well as establishing the baseline for measurement, control, and regulation of consumption of fossil fuels based on metrological criteria. Additionally, the capacities for measurement within Colombia were analyzed, and procedures stated by the Code of Federal Regulations of the United States of America were adopted for measuring fuel consumption of LDV by gravimetric methods. An uncertainty model based on the Guide to the expression of Uncertainty in Measurement (GUM) was elaborated, and the contribution of different variables associated to the measurement process the instruments, the equipment, and the ambient conditions over the uncertainty of the measurand, were analyzed.

Resumen En este trabajo, se elaboró una metodología para medir el consumo de combustible para vehículos livianos (LDV) en Colombia, basándose en las metodologías existentes para el transporte por carretera en todo el mundo. Esta metodología se propuso como una herramienta para la evaluación de estrategias de eficiencia energética aplicadas en vehículos, así como para establecer la línea base para medición, control y regulación del consumo de combustibles fósiles con base en criterios metrológicos. Además, se analizaron las capacidades de medición dentro de Colombia y se adoptaron los procedimientos establecidos por el Código de Regulaciones Federales de los Estados Unidos de América, para medir el consumo de combustible de LDV por métodos gravimétricos. Se elaboró un modelo de incertidumbre basado en la Guía para la expresión de la incertidumbre en la medición (GUM), y se analizó la contribución de diferentes variables asociadas al proceso de medición, instrumentos, equipos y condiciones ambientales sobre la incertidumbre del mensurando.

Assembly language and processor design: an integrated project

Abstract The research describes a project in computer organization class with two groups, one in 2017 and the other in 2018, in a trimester course of 68.34 hours which integrated both topics assembly language and hardware design. The project involves the implementation of a reduced version of an embedded MIPS32 system, with a simulated and real hardware implementation using FPGA (Field Programmable Gate Array). Followed by the development of a game in C and assembly language that runs on the embedded system. The results show that all students from the first and second group that coursed computer organization class during a 10-week period expressed high levels of interest and engagement, despite the complexity of the project. With feedback from the first group and with some modifications to the project, all students from the second group successfully completed the project.

Resumen La investigación describe la aplicación de un proyecto en la clase de organización de computadoras con dos grupos, uno en 2017 y otro en 2018, en un curso trimestral de 68.34 horas que integró lenguaje ensamblador y diseño de hardware. El proyecto implica la implementación de una versión reducida de un sistema MIPS32 embebido, con una implementación simulada y una en hardware utilizando FPGA (Field Programmable Gate Array). Seguido del desarrollo de un juego en C y lenguaje ensamblador que se ejecuta en el sistema embebido. Los resultados muestran que todos los estudiantes del primer y segundo grupo que cursaron la clase de organización de computadoras durante un período de 10 semanas expresaron altos niveles de interés y participación, a pesar de la complejidad del proyecto. Con la retroalimentación del primer grupo y con algunas modificaciones al proyecto, todos los estudiantes del segundo grupo completaron el proyecto con éxito.

Modeling of apartment prices in a Colombian context from a machine learning approach with stable-important attributes

Abstract The objective of this work is to develop a machine learning model for online pricing of apartments in a Colombian context. This article addresses three aspects: i) it compares the predictive capacity of linear regression, regression trees, random forest and bagging; ii) it studies the effect of a group of text attributes on the predictive capability of the models; and iii) it identifies the more stable-important attributes and interprets them from an inferential perspective to better understand the object of study. The sample consists of 15,177 observations of real estate. The methods of assembly (random forest and bagging) show predictive superiority with respect to others. The attributes derived from the text had a significant relationship with the property price (on a log scale). However, their contribution to the predictive capacity was almost nil, since four different attributes achieved highly accurate predictions and remained stable when the sample change.

Resumen El objetivo es desarrollar un modelo de aprendizaje automático para precios de apartamentos en un contexto colombiano. Este artículo aborda tres aspectos: i) compara la capacidad predictiva de regresión lineal, árboles de regresión, random forest y bagging; ii) identifica los atributos estables-importantes y los interpreta desde una perspectiva inferencial para entender mejor el objeto de estudio. La muestra consta de 15.177 observaciones de inmuebles. Los métodos de ensamblaje (random forest y bagging) muestran una superioridad predictiva con respecto a los demás. Los atributos derivados del texto muestran una relación significativa con el precio de la propiedad (en escala logarítmica). Sin embargo, su contribución a la capacidad predictiva fue casi nula, ya que cuatro atributos diferentes lograron predicciones altamente precisas y se mantuvieron estables ante cambios en la muestra.

Colombian clays binary mixtures: physical changes due to thermal treatments

Abstract Usually, smectite clays, which are used for catalytic purposes, are subjected to chemical and thermochemical treatments to enhance their surface features. This research aims to analyze textural and structural features of the physical mixtures of two Colombian smectite clays at room temperature and after the treatment at 600°C, 800°C, and 1000°C. The physical mixtures of two Colombian clays were characterized by X-ray techniques, thermal analysis, and BET surface area to evaluate physical changes resulting from the three thermal treatments. The results showed the appearance of microstructural changes in basal spacing and other crystals minerals because of the loss of carbonates and alkaline oxides in the clays. Additionally, a dramatic reduction in surface area features was evidenced by the temperature increase. Simultaneously, an increase in the pore size was also observed because of the increase of the temperature treatment. The results reveal that the physical mixture is not an appropriate solution to enhance the textural properties of the Colombian clays for sorption or catalytic purposes.

Resumen Las arcillas tipo esmécticas utilizadas para propósitos catalíticos se someten a tratamientos químicos y termoquímicos para aumentar las características de la superficie. El objetivo de esta investigación es analizar cómo cambian las características texturales y estructurales de las mezclas físicas de dos arcillas de esméctica colombianas a temperatura ambiente y después del tratamiento a 600, 800 y 1000 ° C. Las mezclas físicas de dos arcillas colombianas se caracterizaron por técnicas de rayos X, análisis térmico y área de superficie BET para evaluar los cambios físicos como consecuencia de los tres tratamientos térmicos. Los resultados mostraron cambios microestructurales y una reducción significativa en algunas características de superficie y textura con el aumento de la temperatura. Simultáneamente, también se observa un aumento en el tamaño de poro debido al aumento de la temperatura del tratamiento. Esos resultados revelan que para las mezclas físicas estudiadas no es conveniente efectuar tratamientos térmicos como una solución adecuada para aumentar las propiedades de textura de las arcillas colombianas para propósitos de sorción o fines catalíticos.

Seismic performance analysis and assessment of a precast bridge computational model

Abstract A large-scale, two-span bridge model constructed by assembling precast elements was tested under a series of bi-axial ground motions simulated on a shake table at the Earthquake Engineering Laboratory at the University of Nevada, Reno. The response of the bridge was estimated before the tests using a three-dimensional computational model developed in OpenSees software. After the tests, key measured seismic responses were compared to those predicted by the computational model to assess the modeling assumptions. Relatively large errors for the displacements, base shears, and hysteretic response of the bridge were observed. The influence of the earthquake loading, materials, connectivity of the precast elements, and boundary conditions in the computational model on the errors are discussed in this paper. Future modeling directions are proposed to reduce these errors.

Resumen Un puente de gran escala, de dos vanos, construido con varios elementos prefabricados fue ensayado bajo sismos biaxiales simulados en una mesa sísmica del Laboratorio de Ingeniería Sísmica de la Universidad de Nevada, Reno. La respuesta sísmica del puente fue estimada antes de los ensayos usando un modelo numérico tridimensional desarrollado en el software OpenSees. Algunas respuestas importantes medidas durante los ensayos fueron comparadas con los resultados predichos por el modelo numérico con el fin de validar las hipótesis de modelamiento. La comparación reveló diferencias relativamente grandes en términos de desplazamientos, cortante basal, y respuesta histerética. La influencia de la excitación sísmica, los materiales, la conectividad de los elementos prefabricados, y las condiciones de frontera en los errores son discutidas en el artículo. Varias directrices de modelamiento son propuestas para reducir los errores.

Optimization of the flocculating capacity of natural coagulants in water treatment

Abstract The objective was optimize the flocculating capacity of three varities of cacti Echinopsis pachanoi (San Pedro), Neoraimondia arequipenses (Ulluquite) and Opuntia ficus (Tuna) in the artificial wastewater treatment. They were applied 1%, 2% and 3% coagulant doses of the three varieties of cactaceae extracted with 96% ethanol. It was evaluated the flocculating activity (FA) and removal percentage (%R); a significant increase was observed (p-value < 0.05) with the increase in the coagulant dose. The optimization was carried out considering as objective function the %R which were subjected to FA, pH, hardness, alkalinity and BOD5 of water treatment. Which were reported values of 99.09 %R for San Pedro variety, 92.42 %R for Ulluquite variety and 98.98 %R for tuna variety, for doses of 0.207%, 0.246% and 0.754% of coagulant respectively.

Resumen El objetivo del trabajo fue optimizar la capacidad floculante de tres variedades de Cactáceas Echinopsis pachanoi (San Pedro), Neoraimondia arequipensis (Ulluquite) y Opuntia ficus (Tuna) en el tratamiento de agua residual artificial. Se aplicaron dosis al 1%, 2% y 3% de coagulante de las tres variedades de cactáceas extraídas con etanol al 96%, se evaluó la actividad floculante (AF) y el porcentaje de remoción (%R), observándose incremento significativo (p-value < 0.05) con el aumento de dosis de los coagulantes. La optimización se realizó considerando como función objetivo el %R sujetas a las restricciones para AF, pH, Dureza, Alcalinidad y DBO5 del agua tratada, reportándose valores de 99.09 %R para la variedad San Pedro, 92.42 %R para la variedad Ulluquite y 98.98 %R para la variedad Tuna, para dosis de 0.207%, 0.246% y 0.754% de coagulante respectivamente.

Design of an antenna array for a LFM-CW synthetic aperture radar prototype

Abstract This paper deals with the design of two identical 1 × 4 patch antenna arrays for a linear frequency modulated (LFM) continuous wave (CW) synthetic aperture radar (SAR) prototype. The theoretical design is carried out by using the empirical equations available in the literature, while the design optimization is performed by numerical methods using two commercial full wave simulators. Once the antennas are built they are experimentally characterized and incorporated into a radar prototype implemented at the Ecuadorian Space Institute. The radar is tested in a probing polygon and the horizontal resolution is estimated. A measured azimuthal resolution value very close to the theoretical one is achieved.

Resumen Este artículo trata sobre el diseño de dos arreglos idénticos de 1 × 4 antenas de microcinta para un prototipo de radar de apertura sintética (SAR) de onda continua (CW) y con modulación lineal de frecuencia (LFM). El diseño teórico se lleva a cabo mediante el uso de las ecuaciones empíricas disponibles en la literatura, mientras que la optimización del diseño se realiza mediante métodos numéricos utilizando dos simuladores comerciales de onda completa. Una vez que se construyen las antenas, estas se caracterizan experimentalmente y se incorporan luego a un prototipo de radar implementado en el Instituto Espacial Ecuatoriano (IEE). El radar se prueba en un polígono y sobre la imagen procesada se estima la resolución horizontal. Se obtiene un valor de resolución azimutal medido muy cercano al teórico.

Coupling SAP 2000 with ABC algorithm for truss optimization

Abstract In this work, a numerical tool is implemented for size optimization of spatial truss structures. To achieve this goal, the metaheuristic artificial bee colony (ABC) algorithm based on the vivid behavior of honey bees is combined with the commercial software package SAP 2000 via its Application Programming Interface (API). Linking the optimization algorithm to SAP 2000 will allow access to the complete finite element library and potential of the commercial software. In order to do so, the numerical tool is developed within the Excel environment by using macros with the Visual Basic Programming Language. A complete picture is then presented to practitioners of the elaborated numerical tool, which can be used in daily design applications. The correct functionality is demonstrated by means of two challenging practical examples. Extension to other optimization applications can be easily adapted.

Resumen En este trabajo, se implementa una herramienta numérica para la optimización de tamaño de armaduras espaciales. Para este propósito, el algoritmo metaheurístico de abejas (ABC) basado en el comportamiento real de abejas se combina con el programa comercial SAP 2000 por medio de su interface de programación (API). Enlazar el algoritmo de optimización a SAP 2000 permitirá tener acceso a la biblioteca completa de elementos finitos e potencialidad del programa comercial. La herramienta numérica se desarrolla dentro del ambiente de macros de Excel utilizando el lenguaje de programación Visual Basic. Un marco completo de la herramienta elaborada se presenta a los diseñadores, la cual puede ser utilizada en aplicaciones diarias de diseño. El correcto funcionamiento se demuestra por medio de dos ejemplos prácticos desafiantes. Extensión a otras aplicaciones de optimización pueden ser fácilmente adaptadas.

Treated domestic effluent as a source of water and nutrients in the hydroponic cultivation of ornamental sunflower

Abstract The use of treated domestic effluent in agriculture is important not only as a source of water but also as a source of nutrients for crops. In this context, the objective of this study was to evaluate its use for the production of ornamental sunflower cv. Anão de Jardim in a bench-type low-cost hydroponic system, inferring on its technical feasibility and observing the possible impacts on the crop. The experiment was carried out in a greenhouse, adopting a completely randomized design with four treatments (T1 - nutrient solution of Furlani 100%, prepared in municipal supply water - control), T2, T3 and T4 - nutrient solution of Furlani, respectively, with 100, 75 and 50% strength, prepared in treated domestic effluent and six replicates, totalizing 24 experimental units, each consisting of 15 plants. All treatments met the nutritional requirements of the plants and had adequate contents of N, P, K, Ca and Mg in leaf and stem at harvest, leading to satisfactory plant growth, and produced acceptable commercial grade capitula and stems. The plants under treatment T4, despite producing capitula of commercial quality, exhibited great variability in comparison to the other treatments, therefore except this treatment any other treatment can be used for hydroponic production of ornamental sunflower utilizing treated domestic effluents.

Resumen La utilización de efluente doméstico tratado en la agricultura es importante no sólo por servir como fuente hídrica, sino también nutricional para los cultivos. En este contexto, el presente trabajo tuvo como objetivo evaluar el uso de efluente doméstico tratado para la producción de girasol ornamental cv. Anão de Jardim en sistema hidropónico de bajo costo tipo bancada, infiriendo sobre la viabilidad técnica y observando los posibles impactos sobre el cultivo. El experimento fue conducido en un invernadero, utilizando un diseño completamente aleatorio con cuatro tratamientos (T1 - solución nutritiva de Furlani 100%, preparada en agua de abastecimiento (control), T2, T3 y T4 - solución nutritiva de Furlani de 100, 75 y 50% fuerza, respectivamente, preparada con efluente doméstico tratado) y seis repeticiones, totalizando 24 unidades experimentales, siendo cada una constituida de 15 plantas. Todos los tratamientos atendieron las exigencias nutricionales de las plantas y presentaron niveles adecuados de N, P, K, Ca y Mg en la hoja y los tallos proporcionando un crecimiento satisfactorio de las plantas y produjeron capítulos y vástagos de calidad comercial aceptable. Las plantas bajo el tratamiento T4, aunque produjeron flores de calidad comercial, mostraron alta variabilidad en comparación a los otros tratamientos, por lo tanto cualquier otro tratamiento, excepto ese, puede ser utilizado para producción hidropónica de girasol ornamental utilizando los efluentes domésticos tratados.

Asphalts and modiﬁed dense asphalt mixtures with rubber of military boots

Abstract This article evaluates in the laboratory the physical and rheological properties of the modified asphalt cement (AC) with different contents of rubber (R) from used military boots. For the evaluation of the modified AC, laboratory tests of penetration, softening point, ductility, viscosity, short-term aging and determination of the rheological parameters in the DSR dynamic shearing rheometer were performed. Besides, the mechanical performance of a conventional asphaltic dense mixture (control) and three dense asphalt mixtures with modified asphalt cement with different rubber contents, wet-added, was evaluated by means of monotonic load tests (Marshall Stability) and dynamic (dynamic modulus). The physical and rheological evaluation of the AC modified with R indicates a significant increase in stiffness as a function of the R content. The asphalt mixtures studied, in reference to the control mixture, presented the same optimum content of asphalt and an increasing in the Marshall stiffness and dynamic modulus. Therefore, it was found that the addition of rubber from military boots used in the asphalt cement and later in the mixture, can be considered viable from the technical and environmental point of view, due to the improvement in the mechanical properties of these materials and to allow a form of correct final disposal of the rubber.

Resumen Este artículo evalúa en laboratorio las propiedades físicas y reológicas del Cemento Asfáltico (CA) modificado por vía húmeda con diferentes contenidos de caucho (C) proveniente de botas militares usadas. Se realizaron ensayos de laboratorio de penetración, punto de ablandamiento, ductilidad, viscosidad, envejecimiento a corto plazo y determinación de los parámetros reológicos en el reómetro de corte dinámico DSR para la evaluación del CA modificado. Además, se evaluó el desempeño mecánico de una mezcla asfáltica densa convencional (control) y de tres mezclas asfálticas densas con cemento asfáltico modificado con diferentes contenidos de caucho adicionado por vía húmeda, mediante de ensayos de carga monotónica (estabilidad Marshall) y dinámicos (módulo dinámico). La evaluación física y reológica del CA modificado con C indica un aumento significativo de la rigidez en función del contenido de C. Las mezclas asfálticas de estudio, en referencia a la mezcla de control, presentaron el mismo contenido óptimo de asfalto y un aumento de la rigidez Marshall y módulo dinámico. Por lo tanto, se encontró que la adición de caucho de botas militares usadas en el cemento asfáltico y posteriormente en la mezcla, puede considerarse viable desde el punto de vista técnico y ambiental, debido al mejoramiento en las propiedades mecánicas de dichos materiales y por permitir una forma de disposición final correcta del caucho.

Proposal for the risk analysis for silica exposure based on the respirable fraction dust

Abstract Crystalline silica is a natural chemical compound present in rocks, sand and soil. In industry, it is found in chemical products: cement, bricks, concrete... To measure the amount of silica a worker breathes, a dust sample must be taken from the respirable fraction. Due to the cost of chemical analysis of this fraction against silica, whose proportion is approximately 1:25, it is important to establish a methodology that allows an approximation of the risk calculation related to silica exposure, in order to reduce it. According to this, 63 data (2016-2019) were analysed, corresponding to measurements of the aforementioned dust with emphasis on silica belonging to industrial processes. The data were then analysed, and a statistically acceptable relationship was found for different industrial processes, resulting in a mathematical equation to determine the amount of silica, as a function of the amount of respirable fraction, with a statistical acceptance level.

Resumen La sílice cristalina es un compuesto químico natural presente en rocas, arena y suelo. En la industria, se halla en productos químicos: cemento, ladrillos, hormigón… Para medir la cantidad de sílice que respira un trabajador, se debe tomar una muestra de polvo de la fracción respirable. Debido al costo del análisis químico de dicha fracción frente a la sílice, cuya proporción aproximada es de 1:25, se entiende la importancia de establecer una metodología que permita realizar una aproximación del cálculo del riesgo relacionado con exposición a sílice, para disminuirlo. Según esto, se analizaron 63 datos (2016-2019), correspondientes a mediciones del citado polvo con énfasis en sílice pertenecientes a procesos industriales. Seguidamente, se analizaron los datos, se encontró una relación para diferentes procesos industriales, aceptable desde el punto de vista estadístico, así resultó una ecuación matemática para determinar la cantidad de sílice, en función de cantidad de fracción respirable, con un nivel de aceptación estadístico.

Study of scenarios associated with the development of the MACTOR Agropolis in the Middle Magdalena region of Santander- Colombia

Abstract This paper presents an approach to the different relationship scenarios that are evident in terms of collaborative work among actors that are part of the Agro-industrial Innovation System in the Middle Magdalena region of Santander region, highlighting the importance it implies for policyholders decisions, have this type of information when defining plans, programs, projects and guidelines that contribute to the economic, social and environmental strengthening of the region. The methodology used to generate the scenarios that have been obtained, has been based as much on the search of literature as on the approach to actors of the system and the use of the MACTOR prospective method. The results that have been achieved show the need to generate greater collaborative efforts among producers, governments, and other institutions such as the United Nations Organization.

Resumen En este trabajo se presenta un acercamiento a los distintos escenarios de relaciones que se evidencian en cuanto a temas de trabajo colaborativo entre actores que hacen parte del Sistema de Innovación Agroindustrial en la región del Magdalena Medio Santandereano, destacando la importancia que implica para los tomadores decisiones, contar con este tipo de información a la hora de definir planes, programas, proyectos y lineamientos que contribuyan con el fortalecimiento económico, social y ambiental de la región. La metodología utilizada para generar los escenarios que se han obtenido, se ha basado tanto en la búsqueda de literatura como en el acercamiento a actores del sistema y el uso del método de prospectiva MACTOR. Los resultados que se han alcanzado, permiten evidenciar la necesidad de generar mayores esfuerzos de colaboración entre productores, gobiernos, y otras instituciones como la Organización de las Naciones Unidas.

Antipersonnel landmines in the Colombian internal conflict: implications for technology development

Abstract The contribution of universities, companies, and the state in Colombia to confront home-made antipersonnel (AP) landmines has generated solutions and useful studies for many projects developed in the last 15 years, including for demining processes in Colombia. The construction of AP landmines has changed in the last 15 years, due to the intermittent nature of the internal conflict in Colombia. The office of the High Commissioner for Peace, Decontamina Colombia, shows that non-state armed groups have the strategy to cut the detonator of the home-made AP landmine to reduce its amount of metal. This document shows the aspects of the conflict that have affected humanitarian demining, which help the design and construction of technological devices. This article does not attempt to describe each technology used in humanitarian demining processes, but rather to show the characteristics considered in the design of two detection devices aimed at detecting home-made AP landmines.

Resumen El esfuerzo de universidades, empresas y el estado en Colombia para enfrentar las minas antipersona caseras ha generado soluciones y estudios útiles para muchos proyectos desarrollados en los últimos 15 años, incluso para procesos de desminado en Colombia. La construcción de minas terrestres antipersona ha cambiado en los últimos 15 años, debido a la intermitencia del conflicto interno en Colombia. Por ejemplo, como lo menciona la Dirección de Acción contra las Minas en su página web, los grupos armados no estatales recortan el detonador que contiene el explosivo primario para disminuir el metal en la mina. Este documento muestra los aspectos del conflicto que han afectado al desminado humanitario en Colombia, los cuales ayudan al diseño y construcción de dispositivos tecnológicos. Este artículo no pretende describir el funcionamiento de cada una de las tecnologías típicas utilizadas en procesos de desminado humanitario, sino mostrar las características que debe incluir el diseño de dos dispositivos de detección orientados a la detección de minas antipersona caseras.

Aluminum bar cutting optimization for door and window manufacturing

Abstract This study aims to optimize the one-dimensional cutting process of aluminum bars for the production of aluminum doors. Reducing the use of bars and the amount of material that becomes scrap is a key factor in process efficiency, reducing the need for raw material procurement. The mathematical model used considers the size of the bar, the number and size of cuts, the size of the leftovers that can be used and the size of the leftovers that are considered scrap. Based on real data from a company in the aluminum frame segment, the mathematical model was used to simulate three different scenarios. Three different objective functions were used in the simulations, and the results obtained in each scenario were described in order to indicate the advantages and disadvantages of using each objective function. For the instance sizes studied, the model is able to obtain optimal solutions with little computational time.

Resumen El presente trabajo tiene como objetivo optimizar el proceso de corte unidimensional de barras de aluminio para la producción de puertas de aluminio. Reducir el uso de barras y la cantidad de material que se convierte en chatarra es un factor clave en la eficiencia del proceso, reduciendo la necesidad de adquisición de materia prima. El modelo matemático utilizado considera el tamaño de la barra, el número y el tamaño de los cortes, el tamaño sobrante a que se puede usar y el tamaño sobrante que se considera chatarra. Basado en datos reales de una compañía en el segmento de marcos de aluminio, el modelo matemático se utilizó para simular tres escenarios diferentes. Se utilizaron tres funciones objetivo diferentes para el mismo modelo en las simulaciones y se describieron los resultados obtenidos en cada escenario para las tres funciones con el fin de indicar las ventajas y desventajas de usar cada función objetivo. Para los tamaños de instancia estudiados, el modelo puede obtener soluciones óptimas con poco tiempo computacional.

Immobilization of DNA probes on a high frequency piezoelectric biosensor

Abstract In recent years, researchers have taken to biosensors as effective tools for detection due to their portability, low-cost, fast response, and practicality. Piezoelectricity gave way to quartz crystal microbalances (QCM), of which high-frequency QCMs (HFF-QCM 100MHz) are still being researched. In this paper, we use DNA immobilization on a HFF-QCM via self-assembled monolayers (SAM) technique. Immobilization was initially verified with ATR-FTIR. Then, DNA was immobilized in real time on the HFF-QCM crystals. A variation in the phase of the signal suggests fixation of DNA to the surface, in accordance with ATR-FTIR results. A density of 629 ng/cm2 was computed. Also, a positive correlation between immobilized DNA and DNA concentration, and the appearance of a saturation point between 1 and 5 μM were shown after analysis of different DNA concentrations.

Resumen En los últimos años, el interés en los biosensores ha aumentado ya que son efectivos, pueden ser portables y de bajo costo, tienen respuesta rápida y son de fácil uso. El fenómeno piezoeléctrico dio lugar a microbalanzas de cristal de cuarzo (QCM); QCM de alta frecuencia (HFF-QCM 100MHz) su comportamiento característico aún está en investigación. Se analizó la inmovilización de ADN para HFF-QCM. La inmovilización de ADN conjugado en cristales de cuarzo recubiertos de oro se realizó mediante monocapas autoensambladas (SAM). Luego, el ADN se inmovilizó en tiempo real en el HFF-QCM en cristales. La variación en la fase de la señal sugiere que el ADN se fijó efectivamente a la superficie, lo que es consistente con los resultados de ATR-FTIR. Se calculó una densidad de 629 ng /cm2. Finalmente, el análisis de diferentes concentraciones de ADN en tiempo real, muestra una correlación positiva entre el ADN inmovilizado y la concentración de ADN, y la aparición de un punto de saturación entre 1 y 5 μM.

Decision-making support for truck selection: a systematic review

Abstract Trucks are used by many industries in different sectors as industrial equipment. For that reason, selecting a truck without considering the best attributes for the company could cause further problems. Therefore, this paper presents a systematic review of studies that approach quantitative and qualitative decision-making methods and attributes that assist precise data collection. Thus, a framework was created to describe the factors and characteristics of studies, such as application types, hybrid models, sources and data validation. As a result, 11 articles were selected out of 893, all published in English. By analyzing the selected papers, we found applications of several multicriteria methods and a quality management tool to support decision-making. In addition, all the criteria, sub-criteria and attributes adopted by all the 11 studies were summarized and classified within 12 factors in order to simplify them.

Resumen El camión de carga pesada es utilizado por empresas como equipamientos industriales. Seleccionar un camión sin considerar los atributos que mejor se adaptan a la empresa puede causar problemas operacionales y afectar el control de calidad. El objetivo del trabajo es describir una revisión sistemática de estudios científicos que proponen métodos cuantitativos y cualitativos para apoyar la selección de camiones y los atributos que ayudan a obtener informaciones de rendimiento del vehículo. Primero se clasificaron los trabajos por diversos factores y características como, por ejemplo, combinaciones de métodos y modelos, tipo de aplicación, entre otros. Después se seleccionaron 11 trabajos de 893 reunidos con la revisión sistemática. Con la investigación se encontraron métodos multicriterio y una herramienta de calidad aplicada para apoyar la toma de decisiones. También se reunieron 12 factores críticos a partir de los criterios, subcriterios y atributos utilizados para la selección de camiones y control de calidad.

An optimization model to solve the resource constrained project scheduling problem RCPSP in new product development projects

Abstract New product development projects (NPDP) face different risks that may affect the scheduling. In this article, the purpose was to develop an optimization model to solve the RCPSP in NPDP and obtain a robust baseline for the project. The proposed model includes three stages: the identification of the project’s risks, an estimation of activities’ duration, and the resolution of an integer linear program. Two versions of the model were designed and compared in order to select the best one. The first version uses a method to estimate the activities’ duration based on the expected value of the impact of the risks and the second version uses a method based on the judgmental risk analysis process. Finally, the two version of the model were applied to a case study and the best version of the model was identified using a robustness indicator that analyses the start times of the baselines generated.

Resumen Los proyectos de desarrollo de nuevos productos (PDNP) enfrentan riesgos que afectan su programación. En este artículo, el propósito fue desarrollar un modelo de optimización para resolver el RCPSP en PDNP y obtener una línea-base robusta para el proyecto. El modelo propuesto incluye tres etapas: identificación de riesgos, estimación de la duración de las actividades y resolución de un programa lineal entero. Dos versiones del modelo fueron creadas con el fin de compararlas y seleccionar la mejor versión. La primera versión utiliza un método para estimar la duración de las actividades basado en el valor esperado del impacto de los riesgos, y la segunda, un método basado en el proceso de análisis de riesgos críticos. Finalmente, las dos versiones del modelo fueron aplicadas a un caso de estudio y la mejor versión fue identificada empleando un indicador de robustez que analiza los tiempos de inicio de las líneas-base generadas.

A conceptual framework for the modelling and simulation of social systems

Abstract This paper presents a conceptual framework for the modelling and simulation of properties, interactions and processes of social systems based on computational templates using discrete event system specification (DEVS) formalism and OMG Systems Modelling Language (SysML) diagrams. No antecedents of this combination were found in the literature, and so this is one of the contributions of this paper. Additionally, this article explains how the principles and rules of SysML can be applied to the analysis of social systems. An example of the proposed framework based on a basic Agent_Zero model is shown. The conceptual framework was built based on a critical literature review, and included new additional elements to create a complete but simple conceptual framework. The codes for the simulations were written in Python 3.

Resumen Este artículo presenta un marco conceptual para el modelado y la simulación de las propiedades, las interacciones y los procesos de los sistemas sociales basado en plantillas computacionales usando el formalismo de especificaciones de sistemas para eventos discretos (DEVS) y el lenguaje de modelado de sistemas de OMG (SysML). No existen en la literatura antecedentes previos de esta combinación, y esto constituye una de las contribuciones de este artículo. Adicionalmente, este artículo explica cómo los principios y las reglas de SysML pueden ser utilizados para el análisis de sistemas sociales. Se presenta un ejemplo del marco conceptual propuesto basado en el modelo de Agent_Zero. El marco conceptual se construyó a partir de una revisión crítica de literatura, incluyendo nuevos elementos para un marco conceptual completo pero simple. Los códigos para las simulaciones se escribieron en Python 3.

Entropy generation analysis for the design of a flat plate solar collector with fins

Abstract This article describes the optimal design of a flat-plate solar collector with fins, based on the minimum entropy generation criterion. The design parameters were optimized, considering entropy generation due to heat transfer and airflow. The latter has not been considered in previous works. The flat plate in the collector is assimilated to a finned heat sink. The dimensionless entropy generation variation is analyzed to increase values of the number of fins, as well as for different plate thicknesses and heights. We also considered variations in airflow velocity. Our data shows that airflow velocity greatly influences entropy generation. Values other than the optimum found, caused a considerable growth of total entropy. For a collector area of 4 m2, and an outlet temperature of 50°C, the optimum parameters that minimize the entropy generation rate were: 9 fins on each side of the collector plate, a height of 5 x10-2 m, a thickness of 25x10-3m, and an air velocity variable between 0.015 and 0.046 m/s. This development is relevant to the design of flat plate solar collectors, for grain drying applications.

Resumen Este artículo describe el diseño óptimo de un colector solar de placa plana con aletas, a partir del uso del criterio de mínima generación de entropía. Los parámetros de diseño para el colector, fueron optimizados considerando tanto la generación de entropía por transferencia de calor, como la generación de entropía debida al flujo del aire que circula por él, la cual, de manera general, no ha sido considerada en trabajos previos. La placa plana del colector fue tratada como un disipador de calor con aletas, y el valor adimensional de la variación de la entropía generada fue analizado para valores crecientes del número de aletas, de su grosor y altura, así como para diversos valores de la velocidad del flujo de aire en el colector. El estudio demuestra que esta velocidad tiene una gran influencia sobre dicho valor. Valores fuera del rango encontrado como óptimo en los diseños, ocasionan un incremento considerable de la entropía generada en el sistema. Para un área en el colector de 4 m2, y una temperatura de salida de 50°C, los parámetros óptimos que minimizan la entropía generada, fueron 9 aletas por cada cara de la placa del colector, con una altura de 5 x10-2 m, un grosor de 25x10-3m, y una velocidad del aire variable entre 0.015 y 0.046 m/s. El estudio desarrollad es de gran relevancia para el diseño de colectores solares de placa plana, en aplicaciones destinadas al secado de granos.

Updating the finite element model of a Colombian bridge with Ansys

Abstract Updating structural model is a knowledge field that have been studied in the last decades to guarantee the reliability on the model defined to represent the behavior of a structure, but generally implies the use of different software to carry out the different parts of the process. This paper presents the updating of the finite element model of a curve-alignment reinforced concrete bridge located near to the city of Ubaté in Colombia by using the optimization tool available in software Ansys and ambient vibration measurements. The use of such type of information avoids to carry out forced-vibration test, which affect the normal operation of the bridge. The design variables correspond to the material properties of the concrete and the elastomeric bearings. The objective function corresponds to the minimization of the error between analytical and experimental natural frequencies of the bridge. Results show that the error was decreased to less than 2%. The sensibility analysis allowed to determine which variables are more sensible to affect the natural frequencies in the structure.

Resumen En este artículo se presenta la calibración del modelo de elementos finitos de un puente curvo en concreto en Colombia mediante la utilización del software Ansys y mediciones de vibraciones ambientales. La ventaja de este software es que no requiere de ningún otro software adicional para llevar a cabo el proceso de optimización, mientras que la utilización de mediciones ambientales implica en una menor afectación en el funcionamiento normal del puente. Se escogieron las propiedades del concreto del puente y de los elastómeros como variables de calibración. La función objetivo corresponde a la minimización del error en las frecuencias naturales y experimentales. Los resultados muestran que el error inicial en las frecuencias del modelo y experimentales disminuyó hasta menos de un 2%. Mediante un análisis de sensibilidad se pudo observar que para cada tipo de puente se deben determinar cuáles son las variables más críticas de tal facilitando el proceso de optimización.

Multicriterial analysis for the prioritization of technological alternatives for POCT blood gas equipment procurement in a high-complexity healthcare institution

Abstract This study proposes a multi-criteria analysis for the prioritization of alternatives for POCT blood gas analysis equipment procurement in a high-complexity healthcare institution through the Analytic Hierarchy Process (AHP). This work is presented as a tool for hospitals and is based on the Health Technology Assessment (HTA) model that supports the decision-making process in the acquisition of medical equipment. For this, criteria, sub-criteria and assessment instruments were identified based on the Core and mini-HTA models, review of scientific articles and healthcare institution requirements for high-complexity healthcare. The proposed approach was applied to the procurement process of POCT equipment in a healthcare institution in the city of Santiago de Cali-Colombia. As a result, the current procurement process was simplified by identifying five criteria and eleven sub-criteria that allowed the prioritization of POCT blood gas analysis equipment alternatives. Furthermore, three criteria with greater relevance were identified in the technological selection process.

Resumen Este estudio propone un análisis multicriterio para la priorización de alternativas de equipos POCT de gases sanguíneos en una Institución Prestadora de Servicios de salud (IPS) de alta complejidad mediante el Proceso de Análisis Jerárquico (AHP). El trabajo presenta una herramienta a nivel hospitalario basada en la Evaluación de Tecnologías en Salud (ETES) que apoya el proceso de toma de decisiones en la adquisición de equipos médicos. Se identificaron criterios, sub-criterios e instrumentos de evaluación basados en los modelos Core, mini-HTA, revisión artículos científicos y los requisitos de IPS para atención de alta complejidad. Fue aplicado al proceso de selección de equipos POCT en una IPS de la ciudad de Santiago de Cali-Colombia. Se simplifico el proceso actual mediante la identificación de cinco criterios y once sub-criterios que permitieron la priorización de alternativas de equipos POCT de gases sanguíneos, identificando tres criterios con una mayor relevancia en la selección tecnológica.

MPM and ALE simulations of large deformations geotechnics instability problems

Abstract Problems involving large deformations are the focus of numerical modeling researches in recent decades due to the challenge of finding a kinematic appropriate description of the continuum. In recent years, different formulations have been used to describe such problems as the Arbitrary Lagrangian Eulerian (ALE) method and the Material Point Method (MPM). These two methods allow to perform dynamic analyzes involving large deformations. In this way, this work aims to present a comparison of problems applied to Geotechnics involving large deformations and large displacements, using MPM and FEM associated with the ALE method. For this purpose, three problems have been simulated: sliding of blocks on an inclined plane, runout process of sand and instability of a slope using the MPM and the FEM associated with the ALE method. In all cases, a comparison of the results is presented, and the advantages and disadvantages of each method are discussed.

Resumen Los problemas que involucran grandes deformaciones son el foco de las investigaciones de modelos numéricos en las últimas décadas debido al desafío de encontrar una descripción cinemática adecuada del continuo. En los últimos años, se han utilizado diferentes formulaciones para describir problemas como el método Euleriano Lagrangiano Arbitrario (ALE) y el Método del Punto Material (MPM). Estos dos métodos permiten realizar análisis dinámicos que involucran grandes deformaciones. De esta forma, este trabajo pretende presentar una comparación de problemas aplicados a la geotecnia que involucran grandes deformaciones y grandes desplazamientos, utilizando MPM y el Método de los Elemento Finitos (FEM) asociado con el método ALE. Para este propósito, se simulan tres problemas: deslizamiento de bloques en un plano inclinado, deslizamiento de arena e inestabilidad de una pendiente utilizando el MPM y el FEM asociado con el método ALE. En todos los casos se presenta una comparación de los resultados y se discuten las ventajas y desventajas de cada método.

Fortification of the Sechium edule (Jacq.) Sw. chayote biological matrix with Lactobacillus casei and flavored with Passiflora edulis L. passion fruit

Abstract Probiotics are lactic acid bacteria that improve microbial balance. The objective of this research was to fortify the chayote matrix with Lactobacillus casei and flavor it with passion fruit. Porosity was determined and vacuum impregnation was applied to chayote geometries with passion fruit formulations; the chayote samples were characterized physicochemically. Fortification was performed with Lactobacillus casei with 109 CFU/mL and the viability of the microorganisms was evaluated. The results showed similar porosity values in parallelepipeds and sheets (0.995 ±0.003 and 0.991 ±0.005, respectively); while ºBrix (9.9 ±0.12 and 10.2 ±0.12) and pH (6.03 ±0.01 and 6.06 ±0.01) were higher in sheets; titratable acidity (0.301 ± 0.012 and 0.258 ± 0.012) was higher in parallelepipeds, showing greater viability after 20 days of storage with values above 106 CFU/g and greater sensory acceptance. The 75:25 pulp:water formulation and the parallelepiped geometry had the most suitable conditions to incorporate the probiotic.

Resumen Los probióticos son bacterias ácido-lácticas que mejoran el equilibrio microbiano. El objetivo de esta investigación fue enriquecer la matriz cidra con Lactobacillus casei y saborizarla con maracuyá. Se determinó la porosidad y se realizó impregnación a vacío a geometrías de cidra con formulaciones de maracuyá; las muestras de cidra se caracterizaron fisicoquímicamente. Se realizó el enriquecimiento con Lactobacillus casei con 109 UFC/mL y se evalúo la viabilidad de los microorganismos. Los resultados mostraron valores similares de porosidad en paralelepípedos y láminas (0,995±0,003 y 0,991±0,005, respectivamente); mientras que los ºBrix (9,9±0,12 y 10,2±0,12) y el pH (6,03±0,01 y 6,06±0,01) fueron mayores en láminas; la acidez titulable (0,301±0,012 y 0,258±0,012) fue mayor en paralelepípedos, presentaron mayor viabilidad después de 20 días de almacenamiento con valores superiores a 106 UFC/g y mayor aceptación sensorial. La formulación 75:25 pulpa:agua y la geometría en paralelepípedos presentaron las condiciones más adecuadas para la incorporación del probiótico.

Prediction of in vitro release of nanoencapsulated phenolic compounds using Artificial Neural Networks

Abstract In Vitro Release modeling (IVR) of nanoencapsulated phenolic compounds (PC) is complex, due to the number of factors involved in the process. Artificial Neural Networks (ANN) are useful tools for its prediction because they consider the effect of all factors on the response. The release at 5h is crucial in kinetics because, in most cases, it is an equilibrium point leading to a constant phase. The objective of this investigation was to predict the IVR of nanoencapsulated PC at 5h using ANN. A database with information from the scientific literature was used. This model permits mathematical correlation of the IVR at 5h with eleven factors. The optimal network configuration consisted of one hidden layer with one neuron. A mathematical model was obtained with a Mean Square Error (MSE) of 0.0516 and a correlation coefficient (r) of 0.8413.

Resumen La modelación de la liberación in vitro (LIV) de compuestos fenólicos (CF) nanoencapsulados es compleja debido a la cantidad de factores que intervienen en el proceso. Las Redes Neuronales Artificiales (RNA) constituyen una herramienta útil para predecirla gracias a que consideran el efecto de todos los factores sobre la respuesta. La LIV a 5h es determinante en las cinéticas debido a que en la mayoría de las investigaciones se alcanza un punto de equilibrio y se pasa a una fase constante. El objetivo de esta investigación fue predecir la LIV a 5h de CF nanoencapsulados empleando RNA. El modelo desarrollado permite correlacionar matemáticamente la LIV a 5h de CF nanoencapsulados con once factores. La configuración óptima de la red consistió de una capa oculta con una neurona. Se obtuvo un modelo matemático con un Error Cuadrático Medio (ECM) de 0.0516 y un coeficiente de correlación (r) de 0.8413.

Composite materials reinforced with ceramic waste and matrix of unsaturated polyester for applications in the automotive industry

Abstract In the following research project an alternative of recycling was evaluated for the residues derived from defective pieces of the ceramic industry, harnessing them as reinforcement in composite materials for the manufacture of parts used in the automotive sector. Sintered clay microparticles to 10% p/p were mixed in an unsaturated polyester resin matrix, through the cast molding technique. Bending tests were performed that showed an elastic-linear behavior, typical of a fragile material. The structure was analyzed through scanning electron microscopy, checking the fragile failure mechanism and a good dispersion of the microparticles. A simulation was carried out with the finite element method, for the design of a motorcycle brake lever, with results that demonstrate a better distribution of stresses and reduction in mass with respect to the original part. Finally, a prototype brake lever was manufactured using computationally validated geometry.

Resumen En la presente investigación se evalúo una alternativa de reciclaje para los residuos derivados de piezas defectuosas de la industria cerámica, aprovechándolos como refuerzo en materiales compuestos para la manufactura de partes utilizadas en el sector automotriz. Se mezclaron micropartículas de arcilla sinterizada al 10% en peso en una matriz de resina de poliéster insaturado, mediante la técnica de moldeo por colado. Se realizaron pruebas de flexión que mostraron un comportamiento elástico-lineal, propias de un material frágil. Se analizó la estructura a través de la microscopía electrónica de barrido, verificando el mecanismo de falla frágil y una buena dispersión de las micropartículas. Se llevó a cabo una simulación con el método de elementos finitos, para el diseño de una leva de freno de una motocicleta, con resultados que demuestran una mejor distribución de los esfuerzos y reducción en la masa con respecto a la pieza original. Finalmente, se fabricó un prototipo de leva de freno, utilizando la geometría validada computacionalmente.

Optimized registration based on an ant colony for markerless augmented reality systems

Abstract Accurate registration in augmented reality systems is essential to guarantee the visual consistency of the augmented environment. Although error in the virtual-real alignment is almost unavoidable, different approaches have been proposed to quantify and reduce such errors. However, many of the existing solutions require a lot of a priori information, or they only focus on camera calibration to guarantee good results in the registration. This article presents a heuristic method that aims to reduce registration errors in markerless augmented reality systems. The proposed solution sees error reduction as a mono-objective optimization problem, which is addressed by means of the Ant Colony Optimization (ACO) algorithm. Experimental results reveal the validity of the proposed method, reaching an average error of 1.49 pixels for long video sequences.

Resumen Un registro preciso en sistemas de realidad aumentada es esencial para garantizar la consistencia visual del entorno aumentado. Aunque el error en la alineación virtual-real es casi inevitable, en la literatura se han propuesto varios enfoques para cuantificar y reducir dicho error. Sin embargo, muchos de los trabajos existentes requieren mucha información a priori, o sólo se centran en la calibración de la cámara para garantizar buenos resultados. En este artículo, se presenta un método meta-heurístico para reducir el error en el registro. Nuestra solución considera la reducción del error como un problema de optimización mono-objetivo, que se aborda mediante el Algoritmo de Colonias de Hormigas (ACO). Los resultados experimentales revelan la validez del método propuesto, alcanzando un error promedio de 1,49 píxeles.

Citral nanocontainers applied to guava fruits (Psidium Guajava L.) in postharvesting

Abstract The guava (Psidium guajava L.), is nutritious fruit which is of climacteric nature and highly perishable. This fruit is grown in Santander and Boyacá and 90% of its use is in the agro-based industry. Post-harvest losses of this fruit have a great impact on the economy of the region. In order to prolong the shelf life of the fruit, a post-harvest treatment based on the encapsulation of 3 mM citral in liposomal nanocontainers composed of 10,12-pentacosadiynoic acid and Lecithin was devised. The characterization of the nanocontainers encapsulating citral was performed by fluorescence and DLS spectroscopy. The treatment 's effectiveness in the fruits was evaluated for 15 days using the following parameters: weight loss, color, total soluble solids, acidity, ripening index, and Vitamin C concentration. The results show a better appearance in the treated fruits with respect to untreated fruits (Blank) for up to 12 days of storage.

Resumen La guayaba (Psidium guajava L.), es considerada fruta nutritiva, de naturaleza climatérica y altamente perecedera. Esta fruta es cultivada en Santander y Boyacá, es usada en un 90% en la agroindustria por ende, las pérdidas poscosecha de la fruta afectan la economía de la región. Como estrategia para prolongar la vida útil de la fruta, se desarrolló un tratamiento poscosecha basado en la encapsulación de citral 3 mM en nanocontenedores liposomales compuestos de ácido 10,12-pentacosadiinoico y Lecitina. La caracterización de los nanocontenedores liposomales encapsulando citral se realizó por espectroscopia de fluorescencia y DLS. El comportamiento del tratamiento aplicado en frutos se evaluó durante 15 días, a través de los siguientes parámetros: pérdida de peso, color, sólidos solubles totales, acidez, índice de madurez y, contenido de Vitamina C. Los resultados evidencian una mejor apariencia en los frutos tratados respecto a los frutos sin tratar (Blanco) hasta los 12 días de almacenamiento.

Irrigation system with ultra low flow using branched microtubes

Abstract With the goal of developing an irrigation system with ultra low flow rate (ULF) of 0.2 L h-1, using microtubes with derivation and operating in a laminar regime, this work began by seeking efficient irrigation and low costs. The experiment consisted of two stages. The first experiment was conducted in the laboratory to determine the actual diameter of the microtubes and irrigation system design. The second stage of the experiment was conducted in an experimental area, where tests were carried out to obtain the uniformity of water application which was evaluated by the coefficient of uniformity statistic that had an initial value exceeding 90%. The proposed irrigation system had economic advantages for small-scale producers. However, the system evaluated presented problems with accumulation of air and emitters obstruction during the study period, causing a reduction in statistical uniformity. It is therefore necessary to conduct further studies to obtain more conclusive results.

Resumen Con el objetivo de desarrollar un sistema de irrigación con ultra baja caudal (UBV) de 0,2 L h-1, utilizando microtubos con derivación y operando en régimen laminar, se inició este trabajo buscando irrigación eficiente y de bajo costo. El experimento se compuso de dos etapas. La primera parte experimental fue conducida en el laboratorio, siendo realizada la determinación del diámetro real de los microtubos y dimensionamiento del sistema de riego. La segunda etapa del experimento fue realizada en una huerta ubicada en el área experimental, donde se realizaron los ensayos para obtener la uniformidad de aplicación de agua a la cual fue evaluada por medio del coeficiente de uniformidad estadística que tuvo valor inicial superior a 90%. El sistema de riego propuesto presentó ventajas económicas para pequeños productores. Sin embargo, el mismo presentó problemas de acumulación de aire y obstrucción de emisores durante el período evaluado, ocasionando la reducción de la uniformidad estadística siendo, por lo tanto, necesaria la realización de más estudios para obtener resultados más concluyentes.