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EFECTIVIDAD DEL RECOCIDO EN PLA. INFORMACION SOBRE LAS PROPIEDADES MECANICAS, TERMOMECANICAS Y DE CRISTALINIDAD

Abstract Poly (lactic acid) (PLA) is widely used biodegradable thermoplastic in the additive manufacturing, mainly on manufactured products through 3D printing. However, PLA is highly fragile and presents low impact strength; hence improvements on this way are industrially and technologically important. Aiming to develop proper methodology for higher PLA performance, this work investigated the effects of thermal annealing on the mechanical properties (impact, tensile, Shore D hardness), heat deflection temperature (HDT), Vicat softening temperature (VST) and crystallinity (X-ray diffraction) of PLA. Injected specimens were annealed in greenhouses at 70, 80, 90 and 100 oC. Annealing at 70 oC was not effective, without verified significant changes. On the other hand, annealing at 80, 90 and 100 oC provided crystalline peaks in DRX, indicating development of structural organization. Expressive results were achieved, at 90 oC, for impact strength, HDT, VST, Shore D hardness and tensile strength, related to non-annealed PLA. Provided results in this work have scientific and technological importance, since the mechanical and thermomechanical properties of PLA were improved using a simple methodology which may render higher performance products mainly for the 3D printing industry of PLA.

Resumen El poli (ácido lactico) (PLA) es un termoplástico biodegradable ampliamente utilizado en la fabricación de aditivos, principalmente en productos fabricados mediante impresión 3D. Sin embargo, el PLA es muy frágil y tiene baja resistencia al impacto; por lo tanto, las mejoras en este sentido son industrial y tecnológicamente importantes. Con el fin de desarrollar una metodología adecuada para un PLA de mayor rendimiento, este trabajo investigó los efectos del recocido térmico en las propiedades mecánicas (impacto, tracción, dureza de la Shore D), temperatura de desviación térmica (HDT), temperatura de ablandamiento de Vicat (TAV) y cristalinidad (difracción de rayos X) del PLA. Las muestras inyectadas fueron recocidos en horno a 70, 80, 90 y 100 oC. El recocido a 70 oC no fue efectivo, sin cambios significativos verificados. Por otro lado, el recocido a 80, 90 y 100 oC proporciono picos cristalinos en la DRX, lo que indica el desarrollo de la organización estructural. Los resultados expresivos se lograron a 90 oC para resistencia al impacto, HDT, VST, dureza Shore D y resistencia a la tracción, relacionados con PLA sin recocido. Los resultados presentados en este trabajo son de importancia científica y tecnológica, ya que las propiedades mecánicas y termomecánicas del PLA se han mejorado utilizando una metodología simple que puede producir productos de mayor rendimiento principalmente para la industria de impresión 3D de PLA.

COMPLEJIDAD LMC EN EL MODELO DE KRONIG-PENNEY: COMPARACION DEL EFECTO DEL DESORDEN ESTRUCTURAL Y QUIMICO

Resumen En el presente trabajo usamos el modelo de Kronig-Penney con potenciales delta como modelo de solido unidimensional para estudiar el efecto del desorden estructural y químico en la representación de una onda plana. El desorden estructural considera la variación en la posición de los potenciales y el desorden químico la variation en sus intensidades manteniendo fija la distancia entre los potenciales. Los efectos del desorden se evalúan a traves del flujo electrónico y la medida estadística de complejidad LMC. Tanto el desorden estructural como el químico producen la maximización de la complejidad del estado electrónico y la minimización del correspondiente flujo electrónico, lo cual indica la inhibición del transporte electrónico.

Abstract In this work we use the Kronig-Penney model with delta function potentials as a one dimensional model of solid in order to study the effects of structural and chemical disorder in the plane wave representation. Structural disorder takes into account the variation on the potential position and chemical disorder is produced by changing the potential intensity and keeping fixed the distance between potentials. LMC statistical complexity measure and electron flux are used to evaluate the disorder effects. Both of them, structural and chemical disorder, produce the maximization of the electron complexity and the minimization of the corresponding electron flux which indicates the inhibition of electron transport.

DOSIS ABSORBIDA EN LA PARED UTERINA Y EL FETO POR ADMINISTRACION DE ^99m Tc (DTPA, DMSA y MAG3)

Abstract The absorbed dose in the uterine wall and fetus of a woman with three months of gestation submitted to renal studies with 99mTc-DTPA, 99mTc-DMSA, and 99mTc-MAG3 was calculated. For the dosimetric calculation, the MIRD methodology and the anthropomorphic representation of the maternal organs due to Stabin were used. The highest dose absorbed by the uterine wall and the fetus were obtained with the use of 99mTc-MAG3. The organ of biokinetics that contributes to the highest dose is the bladder. The lowest dose absorbed by the uterine wall and the fetus were obtained with the use of 99mTc-DMSA. The organ of biokinetics that contributes the highest dose is the "rest" of organs.

Resumen Se calculo la dosis absorbida en la pared uterina y feto de una mujer con tres meses de gestación sometida a estudios renales con 99mTc-DTPA, 99mTc-DMSA y 99mTc-MAG3. Para el cálculo dosimétrico se usó la metodología MIRD y la representación antropomórfica de los órganos maternos debido a Stabin. La mayor dosis absorbida por la pared uterina y el feto se obtuvieron con el uso del 99mTc-MAG3. El órgano de la biocinética que contribuye con la mayor dosis es la vejiga. La menor dosis absorbida por la pared uterina y el feto se obtuvieron con el uso del 99mTc-DMSA. El órgano de la biocinética que contribuye con la mayor dosis es el "resto" de órganos.

PROPIEDADES ESTRUCTURALES Y MAGNÉTICAS DE ALEACIONES CRISTALINAS DESORDENADAS Fe ₅₀ Mn _25+x Sn _25-x CON x = -1.25, 0.0, 2.5, 5.0, 7.5

Abstract Disordered crystalline Fe50Mn25+xSn25-x alloys, with x = -1.25, 0.0, 2.5, 5.0, 7.5 (close to the full-Heusler alloys), were arc-melted in a high purity argon atmosphere and the molten pellets were individually sealed in quartz tubes also under argon atmosphere. Subsequently, they were annealed at 1173 K for 4 days, being finally quenched in a bath with cold water. Structural and magnetic properties have systematically been studied using X-ray diffraction, 57Fe, and 119Sn Mössbauer spectroscopies, and magnetization measurements recorded at room temperature. Rietveld refinement of the X-ray diffraction patterns of the annealed samples with x = -1.25 and 0 has revealed the presence of two hexagonal crystallographic phases: (i) a chemically disordered solid solution identified as ε-(Fe/Mn)3Sn (majority fraction) and (ii) the ε-Fe5Sn3 intermetallic compound (minority fraction). For samples with x = 2.5, 5.0, and 7.5, the Rietveld analysis has only indicated the presence of a chemically disordered solid solution identified as ε -(Fe/Mn)3(Sn/Fe/Mn). Although compositions of the Fe50Mn25+xSn25_x alloys are close to that of full-Heusler alloys, none of them has the expected L2 1 structure. The average crystallite sizes, estimated from the Williamson-Hall method, are in the range of 256-62 nm. The average sizes has gradually decreased as the x-content is increased. Mössbauer results have shown localized-type magnetism from Fe non-equivalent sites, and itinerant-like magnetism on 119Sn-probes. Magnetic hysteresis loops, recorded at 300 K for a maximum field of 2200 Oe, have indicated that the remanent and coercive fields have systematically decreased as the x-parameter has increased. Coercive fields are in the range for soft magnets (1-20 Oe).

Resumen Aleaciones cristalinas desordenadas Fe50Mn25+xSn25_x, con x = -1.25, 0.0, 2.5, 5.0, 7.5, cercanas a las composiciones de Heusler-211, fueron preparadas por fusión en atmósfera inerte, subsecuentemente, sometidas a recocido térmico durante 4 días a 1173 K y, finalmente, enfriadas en agua helada. Todas las aleaciones han sido sistemáticamente analizadas mediante difracción de rayos X, espectroscopias Mössbauer de 57Fe y 119Sn, y medidas de magnetización a temperatura ambiente. Los análisis Rietveld de los difractogramas de las muestras con x = -1.25 y 0.0 muestran la presencia de dos fases cristalográficas hexagonales: (i) la solución solida químicamente desordenada ε-(Fe/Mn)3Sn (mayoritaria), y (ii) el intermetálico ε-Fe5Sn3 (minoritaria); mientras que, las aleaciones con x = 2.5, 5.0 y 7.5, presentan solo la solución sólida desordenada, ε-(Fe/Mn)3(Sn/Fe/Mn). Si bien, las composiciones de las aleaciones Fe50Mn25+xSn25-x son cercanas a las de Heusler-211, ninguna tiene la estructura cúbica L2 1 característica de estas. Los tamaños medios de los cristalitos, calculados por el método de Williamson-Hall, están dentro del rango 62-256 nm y disminuyen cuando x aumenta. Los resultados Mössbauer de todas las aleaciones muestran la característica de magnetismo localizado a través de la distribución de campos magnéticos hiperfinos en los sitios de Fe, y de magnetismo itinerante a través de los campos transferidos desde los átomos de Fe en los núcleos de 119Sn. Los campos coercitivos y remanentes, obtenidos por medidas de magnetización bajo campo magnético aplicado entre -2200 y +2200 Oe, disminuyen cuando x aumenta. Los valores de los campos coercitivos están en el rango de los magnetos blandos (1-20 Oe).

EFECTOS DE FORMA Y TAMAÑO DEL PORO SOBRE LAS PROPIEDADES MECÁNICAS DE LAS MEMBRANAS DEL GRAFENO NANOPOROSO

Abstract In this work, effects of shape and size of the pores on the mechanical properties of nanoporous graphene (NPG) membranes are studied. Molecular dynamics simulations were performed to study the mechanical and structural responses under uniaxial traction. The results of the stress-strain curves of NPG membranes show an elastic linear behavior for small strain (<0.03) independent of the chiral direction. The chiral anisotropy (armchair and zigzag direction) is notable as deformation increases to the point of fracture. The NPG membranes with hexagonal and rectangular pores present a higher fracture stress (65 GPa and 81 GPa, respectively). Furthermore, Young's elastic modulus decreases as pore size increases (porosity). This study is expected to provide practical application as high performance membrane filters.

Resumen En el presente trabajo se estudiaron los efectos de forma y tamaño de los poros sobre las propiedades mecánicas de membranas de grafeno nanoporosas (GNP). Las simulaciones de dinámica molecular fueron ejecutadas para estudiar las respuestas mecánicas y estructurales bajo una tracción uniaxial. Los resultados de las curvas tensión-deformación de las membranas de GNP muestran un comportamiento lineal elástico para razones de deformacion pequeñas (<0.03) independiente de la dirección quiral. La anisotropía quiral (dirección armchair y zigzag) es notoria conforme se incrementa la deformación hasta el punto de fractura. Las membranas de GNP con poro hexagonal y rectangular presentan una mayor tensión de fractura (65 GPa y 81 GPa, respectivamente). Además, el módulo elástico de Young disminuye conforme se incrementa el tamaño del poro. Se espera que este estudio brinde aplicación práctica como filtros de membranas de alto rendimiento.

CONSTRUCCION ANALÍTICA DE LA TRAYECTORIA DEL MOVIMIENTO DE UN PROYECTIL EN EL AIRE

Abstract A classic problem of the motion of a projectile thrown at an angle to the horizon is studied. Air resistance force is taken into account with the use of the quadratic resistance law. An analytic approach is mainly applied for the investigation. Equations of the projectile motion are solved analytically for an arbitrarily large period of time. The constructed analytical solutions are universal, that is, they can be used for any initial conditions of throwing. As a limit case of motion, the vertical asymptote formula is obtained. The value of the vertical asymptote is calculated directly from the initial conditions of motion. There is no need to study the problem numerically. The found analytical solutions are highly accurate over a wide range of parameters. The motion of a baseball, a tennis ball, and a shuttlecock of badminton are presented as examples.

Resumen Se estudia un problema clásico del movimiento de un proyectil lanzado formando un angulo con el horizonte. Se tiene en cuenta la fuerza de rozamiento del aire con el uso de la ley de resistencia cuadrática. En está investigación se aplica principalmente una aproximación analítica. Las ecuaciones del movimiento del proyectil se resolvieron analíticamente para un largo periodo de tiempo arbitrario. Las soluciones analíticas construidas son universales, es decir, pueden ser utilizadas para condiciones iniciales de lanzamiento. Como un caso límite de movimiento, se obtiene la fórmula de asíntota vertical, cuyo valor se calcula directamente de las condiciones iniciales de movimiento. No hay necesidad de estudiar el problema numericamente. Las soluciones analíticas encontradas son altamente precisas en un amplio rango de parámetros. El movimiento de una pelota de baseball, de tenis y un volante de bádminton se presentan como ejemplos.