Ciencia en Desarrollo

Carta editorial

Ga Concentration Effect on the CuIn_1-xGa_xSe₂ Electronic Properties

Resumen Se reportan cálculos de propiedades electrónicas del compuesto CuIn1-xGa xSe2 (x = 0,0; 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1,0), usando el método Tight-Binding (TB) y Virtual Crystal Approximation (VCA). Se considera el caso ideal y con las distorsiones tetragonal (η) y aniónica (μ). En ambos casos, el CuIn1-xGa xSe2 es un semiconductor directo en Γ, para todas las concentraciones. Se encontró que el Crystal Field Splitting (CFS) en el punto Γ depende principalmente de la distorsión tetragonal. El CFS es positivo para x < 0,32 y negativo para x > 0,32. Este comportamiento se debe a que cuando aumenta x, la celda unitaria se contrae, acercando el pseudoátomo (In,Ga) al átomo de Se.

Abstract This paper reports some calculations of the electronic properties of CuIn1-xGa xSe2 (x = 0.0, 0.2, 0.4, 0.6, 0.8, 1.0) compound, by using the Tight-Binding (TB) method and Virtual Crystal Approximation (VCA). It is considered the ideal case and with the tetragonal (η) and anionic (μ) distortions. In both cases, the CuIn1-xGa xSe2 is a direct semiconductor at Γ, for all concentrations.It was found that the Crystal Field Splitting (CFS) at the Γ point depends mainly on the tetragonal distortion. The CFS is positive for x < 0,32 and negative for x > 0.32. This behavior is due that when x is increasing, the unit cell shrinks, approaching the pseudo-atom (In,Ga) to the Se atom.

A Classification Technique With Categorical Variables

Resumen Presenta un algoritmo de clasificación para elementos caracterizados por variables categóricas, usando k-modas, un algoritmo similar a k-medias. A la vez, se incluyen diagramas de flujo para la implementación del algoritmo en cualquier lenguaje de programación. También se presenta un ejemplo con datos reales que ilustra la propuesta.

Abstract This paper presents a classification algorithm for elements characterized by categorical variables, using k-modes, a procedure analogous to k-means. At the same time we have included flowcharts for the algorithm implementation in any programming language. We also present a simple example, with real data, illustrating the proposal.

Electrochemical Treatment of Water Polluted with β-Lactam Antibiotics

Resumen Oxacilina (OXA), Cloxacilina (CLX) y Dicloxacilina (DCX) son antibióticos β-lactámicos usados para tratar infecciones producidas por microorganismos grampositivos y gramnegativos; estas sustancias pueden alcanzar los sistemas acuáticos debido a su inadecuada disposición o a deficiencias de los sistemas de tratamiento de aguas, originando un serio riesgo de proliferación en el ambiente de bacterias resistentes a estos antibióticos. El presente trabajo investigó la degradación de OXA, CLX y DCX mediante oxidación anódica, empleando un ánodo de Ti/IrO2. Un diseño experimental, evaluando las variables ‘corriente aplicada’, ‘concentración de NaCl’ y ‘concentración de sustancia’, permitió determinar las condiciones más favorables para la degradación de los β-lactámicos ensayados. Las mejores eficiencias, en términos de la remoción del contaminante y su actividad antibiótica, fueron obtenidas a altos niveles de corriente aplicada (121 mA) y concentración media de NaCl (0,225 mol L−1) como electrolito soporte; mientras que la concentración del antibiótico no ejerció un efecto significativo sobre el desempeño del sistema. Los antibióticos OXA, CLX y DCX (203 μmol L−1) experimentaron, en forma independiente, una completa remoción a los 5 min de tratamiento, por una vía de degradación mediada por especies reactivas de cloro electrogeneradas en la superficie del ánodo. De manera interesante, se observó una pérdida completa de la actividad antimicrobiana tan pronto como desapareció el compuesto padre, indicando que los productos de degradación no presentan potencia antibiótica, inclusive algunos de estos productos formados inicialmente son también degradados por el sistema electroquímico. Los resultados indicaron que la oxidación electroquímica tiene gran proyección para el tratamiento de aguas que contienen antibióticos β-lactámicos, debido a su alta eficiencia tanto para remover el contaminante como para eliminar la actividad antimicrobiana de estos compuestos en periodos cortos de tiempo.

Abstract Oxacillin (OXA), cloxacillin (CLX) and Dicloxacillin (DCX) are β-lactam antibiotics, used to treat infections caused by gram-positive and gram-negative microorganisms, which can reach aquatic systems due to improper disposal or deficient water system treatments, thus representing a risk to the environment. With this work, the degradation of these β-lactam antibiotics was investigated by anodic oxidation using a DSA anode Ti/IrO2. An experimental design with variables assessing current density, supporting electrolyte, and the concentration of substance, allowed to evaluate the most favorable conditions for the degradation of the β-lactams tested. The best efficiencies in terms of pollutant and antibiotic activity removals, were obtained at high current level (121 mA) and average concentration of NaCl (0.225 mol L−1) as supporting electrolyte; while the concentration of the antibiotic did not exert a significant effect on the system performance. Under these conditions, the antibiotics OXA, CLX and DCX (203 μmol L−1), independently experienced a complete removal after 5 min of treatment, by a degradation pathway, mediated by the action of reactive chlorine species, electrogenerated on the anode surface. Relevant is, that a complete loss of antimicrobial activity was observed, as soon as the parent compound disappeared, indicating that the degradation products do not have an antibiotic potency. Even some by-products were also eliminated by the electrochemical action. The electrochemical oxidation is a technology that has great projection for the treatment of water containing β-lactam antibiotics, due to its high efficiency for both the removal of antibiotics and their antimicrobial activity in short periods of time.

Utilization of Biosorbents for Nickel and Lead Removal in Binary Systems

Resumen La adsorción de Pb (II) y Ni (II) sobre cáscaras de ñame y bagazo de palma fue sistemáticamente estudiada en sistema individual y binario. Los estudios fueron realizados en sistemas batch, fijando los valores de pH y tamaño de partícula. Todas las mediciones de los metales en solución fueron hechas por absorción atómica. Se encontró que, en sistema individual, el equilibrio de adsorción siguió el modelo de Langmuir y Freundlich para ambos metales, alcanzando para las cáscaras de ñame una capacidad máxima de adsorción de 362,45 para el níquel y 68,14 mg/g para el plomo. En el caso del bagazo de palma, se estimó una capacidad de adsorción de 162,64 mg/g para el níquel y 90,28 mg/g para el plomo. En sistema binario, se observó un efecto antagónico para la acción combinada de los metales, aunque la remoción de plomo se vio significativamente incrementada en las cáscaras de ñame cuando se encontraba en solución acusa con el níquel.

Abstract The competitive adsorption of Pb(II) and Ni(II) onto yam peel and palm bagasse was systematically investigated in single and binary metalic systems. The studies were carried out in batch systems, by taking the pH and particle size as fixed values. All measures of metals in aqueous solution were carried out by atomic absorption. In single system, it was observed for both metals the adsorption equilibrium following the Langmuir and Freundlich models reached a maximum adsorption capacities of about 362.45 mg/g for nickel and 68.14 mg/g for lead, by using the yam peel. Moreover, a maximum adsorption capacity of about 162.64 mg/g was determined for nickel and 90.28 mg/g, obtained for lead by using palm bagasse. In the binary system, the combined action of the metals was found to be antagonistic, even if, the lead sorption was significantly increased onto yam peel in aqueous nickel solution.

Electrocatalytic Hydrogenation of Methyl Oleate and Methyl Linoleate by Titanium covered with by /Ni/SnO(x) type Systems

Resumen Expone los resultados de la hidrogenación electrocatalítica (HEC) de los ésteres metílicos de los ácidos linoleico y oleico. El primer parámetro estudiado fue el potencial de electrólisis en el cual se genera el hidrógeno activo mediante voltametría cíclica, estableciéndose en -600 mV. Los electrocatalizadores empleados a base de titanio recubiertos con sistemas de níquel soportado sobre óxidos de estaño (II) y (IV) mostraron diferente comportamiento hacia los diversos substratos estudiados. El sistema con óxido de estaño (II) fue más activo hacia la hidrogenación de oleato de metilo, y el sistema con óxido de estaño (IV) resultó más activo frente a la hidrogenación de linoleato de metilo.

Abstract This paper presents the Electrocatalytic Hydrogenation (ECH) of methyl oleate and methyl linoleate results electrolysis potential by which active hydrogen is producedby cyclic voltametry, was established at −600 mV. The electrocatalysts used were based on Titaniumcovered with nickel systems supported over tin oxide (II) and (IV) showed different behavior towards the diverse substrata studied. Tin oxide (II) system was most active towards the methyl oleate hydrogenation, whereas, tin oxide (IV) system was most active to methyl linoleate hydrogenation.

Effect of Informative Censoring on the Power of Some Log-Rank Type Tests

Resumen El análisis de supervivencia consiste en un conjunto de técnicas para analizar el tiempo de seguimiento hasta la ocurrencia de un evento de interés, también denominado tiempo de vida, el cual se observa completa o parcialmente. En la práctica, un problema frecuente consiste en comparar las experiencias de supervivencia de al menos dos grupos bajo estudio. La estrategia de análisis más común consiste en usar pruebas Log-Rank, pero estas no distinguen si el mecanismo de censura es informativo o no. En este trabajo se evaluó, bajo diferentes escenarios de simulación, la potencia estimada de algunas pruebas Log-Rank cuando los datos presentan censura informativa. Se encontró evidencia de un mejor desempeño de la prueba de Wilcoxon.

Abstract The survival analysis is a set of techniques for analyzing the elapsed time until the occurrence of an event of interest, also called lifetime, which can be completely or partially observed. In practice, a common problem is to compare the survival experiences of at least two groups under study. The analysis strategy most common is to use Log-Rank tests, but these do not distinguish whether the mechanism of censoring it is informative or not. In this work it was evaluated, under different simulation scenarios, the estimated power of some Log-Rank tests when informative censoring is presented. We found evidence favoring the Wilcoxon test.

Study of Magnetic Shielding in Conductors Materials as a Function of the Frequency

Resumen Se describe el efecto de un campo magnético uniforme en materiales conductores, y cómo estos apantallan el campo que los atraviesa. Con el fin de crear dicho campo,se energiza una bobina que encierra el material apantallador y la bobina sensor de campo magnético, mediante una señal sinusoidal producida por un generador de señales con una tensión de 10 [Vp]. La medida del campo magnético se realiza de manera indirecta ubicando una bobina como sensor en el centro de una bobina de diámetro mayor, realizando la medida de tensión en el sensor, de tal manera que al colocar un material apantallador que encierre la bobina se reduzca el campo magnético en su interior y, por ende, la tensión inducida en la bobina. Los materiales apantalladores que se emplearon fueron: acero, aluminio, hierro y cobre; la eficiencia de estos materiales fue estudiada en un rango de frecuencias de 60-100.000 Hz, obteniendo como resultado que el material más eficiente desde 60-12.000 Hz es el hierro, y para 32.000-100.000 es el cobre.

Abstract This study describes the effect of a uniform magnetic field in conductive materials, and how they shield the magnetic field that travel through them. In order to create such a field, two coilis are energized by a sinusoidal signal produced by a signal generator with a difference of potential of 10 [Vp]. The magnetic field measurement is performed indirectly by placing a coil as a sensor in the center of a larger diameter coil, performing the tension difference of potential measurement on the sensor,in such way that by placing a shielding material that encloses the coil and its sensor, the magnetic field inside is reduced, therefore also diminishes the induced tension in the coil. The shielding materials used were steel, aluminum, iron and copper; the efficiency of these materials was studied in a frequency range from 60 to 100.000 Hz, resulting that iron is more efficient than the others from 60 to 12.000 Hz, and for 32.000-100.000 Hz the best shielding material, was copper.

Cosmological Evolution of a Dark Energy Model with Non-Linear Interaction

Resumen En este trabajo consideramos un modelo holográfico de energía oscura junto con una interacción no lineal entre la componente de energía oscura y la de materia oscura en un universo plano tipo FRW. En este contexto, se analiza la evolución cosmológica del universo teniendo en cuenta el comportamiento de los parámetros de desaceleración q y de la ecuación de estado wΛ. A partir de este análisis se deduce que el universo presenta una fase de expansión acelerada en tiempos tardíos. Se observa también que en este escenario la densidad de energía oscura presenta una singularidad tipo Big Rip en el futuro. Finalmente, comparamos el modelo con los datos disponibles actualmente para H(z).

Abstract In this paper it is considered a holographic dark energy model with a non-linear interaction between the component of dark energy and dark matter in a FRW type flat universe. In this context, the cosmological evolution of the universe is analyzed taking into account the behavior of the deceleration parameters q and the equation of state wΛ. From this analysis it follows that the universe has a phase of accelerated expansion in late times. It also notes that in this scenario the dark energy density will have a Big Rip type singularity in the future. Finally, it is compared the model with currently available data for H(z).

Optimal Population Designs for Discrimination Between Two Nested Nonlinear Mixed Effects Models

Abstract In this paper we consider the problem of finding optimal population designs for discrimination between two nested nonlinear mixed effects models which differ in their intra-individual covariance matrix. The criterion proposed is a generalization of the T-optimality criterion. For this criterion an equivalence theorem is provided. The application of the criterion is illustrated with an example in pharmacokinetic.

Resumen En este artículo se considera el problema de encontrar diseños poblacionales óptimos para dicriminar entre dos modelos no lineales de efectos mixtos anidados, los cuales difieren en su matriz de covarianza intraindividual. El criterio propuesto es una generalización del criterio de T-optimalidad; para él se proporciona el respectivo teorema de equivalencia, y su aplicación se ilustra por medio de un ejemplo en farmacocinética.

Cartagena: New Urban Focus of Visceral Leishmaniasis in Colombia

Resumen En Colombia, la leishmaniasis visceral (LV) es de predominio rural, en áreas determinadas de algunos departamentos de la Región Caribe y en el valle medio del río Magdalena. Una niña de un año de edad, del área urbana de Cartagena, presentó síntomas de hepato-esplenomegalia, anemia, leucopenia y desnutrición; ella no había estado en áreas de riesgo para LV, tuvo pruebas serológicas positivas, reversó síntomas con Glucantime®, y luego de tres meses postratamiento su leishmanina fue positiva. Identificar la presencia de vectores, reservorios y condiciones ambientales para la transmisión de LV en el área del caso confirmado. Se realizaron estudios epidemiológicos, clínicos, inmunológicos y moleculares para buscar otros pacientes, reservorios y vectores. El área de estudio presentó condiciones que favorecen la transmisión de la enfermedad. No se encontraron otros niños enfermos. Siete personas adultas tuvieron resultado reactivo a la Prueba Intradérmica de Montenegro, indicando contacto previo con el parásito, y dentro de su vivienda se capturó Lu. evansi. En un canino y en un Didelphis marsupialis se confirmó por laboratorio la infección por Leishmania infantum. Se demostró un foco urbano y nuevo de LV en Colombia que debe ser objeto de acciones regulares de salud pública.

Abstract In Colombia, Visceral Leishmaniasis (VL) is predominant in rural areas of the Caribbean and Magdalena River Valley regions. A one year old female inhabitant of an urban zone in the city of Cartagena displayed symptoms of hepato/splenomegaly, anemia, leucopenia and malnutrition. She had not visited endemic areas for VL but tested positive for VL serologically. After treatment with Glucantime®, her symptoms disappeared; however, three months later, her Montenegro test came out positive. To identify the presence of VL vectors and reservoirs, and also environmental conditions suitable for VL transmission in the area of the reported VL case. There were carried out epidemiological, clinical, immunological and molecular studies to look for other people infected with VL. Also it was searched for VL reservoirs and vectors in the area. The study area presented environmental conditions suitable for VL transmission. No infected children were found, but seven adults had positive Montenegro tests, suggesting exposure to the parasite in this area. Additionally, the VL vector species Lu. evansi was found inside some of these people’s homes. Finally, a domestic dog and a D. marsupialis individual were also found to be infected with Leishmania infantum, confirmed by laboratory. It was demonstrated the presence of a new urban VL scenario in Colombia, which should be object of public health surveillance and acts in the studied area.

Application of the Copula-Graphic Estimator in Juvenile Bocachico Prochilodus Magdalenae Subjected to Different Levels of Salinity

Resumen En este trabajo se estima la función de supervivencia bajo dependencia mediante el estimador cópula-gráfico propuesto por [2]. Se hace un estudio de simulación para tiempos de falla Weibull con dos modos de falla y diferentes porcentajes de censura, donde se compara la función de supervivencia mediante el estimador cópula-gráfico con la estimación de la supervivencia, asumiendo independencia entre dos modos de falla. Se muestra una aplicación de un estudio realizado en el Centro de Investigación Piscícola de la Universidad de Córdoba-CINPIC, en el cual se quiere analizar la mortalidad de juveniles de bocachico sometidos a diferentes niveles de salinidad, que constituyen los modos de falla o causas de muerte (10 ppm y más de 12 ppm). Se encontró que asumiendo independencia en los modos de falla la función de supervivencia subestima la verdadera supervivencia, que es estimada de manera confiable con el estimador copula gráfico, ya que sí tiene en cuenta la dependencia entre los modos de falla.

Abstract In this paper, it is estimated the role of survival under dependence using the copula-graphic estimator proposed by [2]. A simulation study is carried out for Weibull failure times, with two failure modes and different percentages of censorship, where the survival function is compared through the copula-graphic estimator, with the survival estimation assuming independence from two failure modes. It is shown a study application carried out in the Fishing Research Center of the University of Cordoba-CINPIC (Colombia), in which the mortality of juvenile fish subjected to different levels of salinity is wanted to be analyzed, and what constitutes the failure modes or causes of death (10 ppm and 12 ppm). It was found that assuming independence in the failure modes the survival function, underestimates the true survival rate, which is estimated in a reliable manner with the estimator copula graphic, in which the dependency between the failure modes is taken into account.

**Characterization and Lipid Extraction of Amazon Cocoa Seeds (Theobroma grandiflorum)**

Resumen La pulpa de Theobroma grandiflorum, conocido comúnmente como copoazú, es utilizada para la preparación de mermeladas, jugos, yogurt, néctares y dulces, y sus semillas son aprovechadas para la elaboración de cupulate, bebida equivalente al chocolate. En Colombia existe poca información sobre las propiedades de este fruto, especialmente de los ácidos grasos presentes en las semillas, las cuales podrían ser de gran interés para la industria alimentaria. En este estudio se identificó y analizó el contenido de ácidos grasos presentes en el aceite extraído de las semillas de copoazú en madurez fisiológica y sus índices de calidad; además, se midió el potencial antioxidante del aceite mediante el ensayo ORAC; lo anterior como aproximación al conocimiento del uso potencial alimenticio o nutracéutico de uno de los frutos exóticos de la amazonia de poco conocimiento en Colombia. La identificación de ácidos grasos reveló que hay mayor contenido de ácido oleico (36,3%), esteárico (29,27%) y palmítico (7,26%); los índices de calidad, como la saponificación (1,88,15 mg KOH/g muestra), yodo (49,33 g de I/g de grasa) y acidez (1,04 mg KOH/g muestra), muestran que el aceite de copoazú podría ser utilizado en la industria alimentaria y cosmética.

Abstract The pulp from Theobroma grandiflorum, commonly known as Copoazú, is used to prepare jams, juices, yogurt, and nectars and sweets, while their seeds are exploited for the development of cupulate, a beverage which is the equivalent to chocolate. In Colombia, there are few reports about the properties of this fruit, especially about the fatty acids from its seeds, which could be of great interest in the food industry. Therefore, in this study were identified and analyzed the fatty acids content, which are present in the Copoazú seeds extracted oil, in its physiological maturity and analyzed its qualities indices. Also the fat antioxidant potential was measured by the ORAC essay. The above approach to understand the nourishing potential use of the food and/or nutraceutical, in one of the Amazon exotic fruits little known in Colombia. The identification of fatty acids showed that there is a high content of oleic (36.3%), stearic (29.27%) and palmitic acid (7.26%); plus, the qualities indices like the saponification (1.88,15 mg KOH/g sample), iodine (49.33 g de I/g oil) and acid (1.04 mg KOH/g sample) show that Copoazu oil could be used in food and cosmetic industries.