Revista de la Academia Colombiana de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales

PRIMER REGISTRO DE CHRYSOPOGON ACICULATUS (POACEAE: PANICOIDEAE: ANDROPOGONEAE) EN SUDAMÉRICA*

Se registra para Sudamérica la especie paleotropical Chrysopogon aciculatus (Retz.) Trin. Se presentan por primera vez las características micromorfológicas y anatómicas de sus estructuras vegetativas y reproductivas.

i>Chrysopogon aciculatus (Retz.) Trin., a Paleotropical species, is reported for the first time for South America. The micromorphological and anatomical features of its vegetative and reproductive structures are given for the first time.

ACOPLAMIENTO DE PLASMONES LOCALIZADOS EN NANOSISTEMAS

Con el avance de la nanotecnología se han encontrado propiedades ópticas nuevas de sistemas físicos de tamaño nanométrico que permiten investigar las interacciones de la luz con nanopartículas. En este trabajo se presenta un estudio sistemático del acoplamiento de plasmones localizados en sistemas de dos partículas metálicas dependiendo de la forma, el tamaño y la distancia entre ellas. Observamos el enorme aumento del campo cercano que depende tanto de la creación del plasmón localizado como de la distribución de carga en las superficies y discutimos los diferentes conceptos físicos subyacentes al máximo factor de aumento y a la máxima frecuencia plasmónica.

The rapid development of Nanotecnology has allowed finding new optical properties of nanosystems, which give rise to investigation of light-matter interactions at nanoscale. In this work we present a systematic study of surface-localized plasmons coupling in systems of two metallic nanoparticles following shape, size and distance between them. We observed the enormous enhancement of the near field, which is strongly dependent on the plasmon creation and the charge distribution at the surface. We also find out the plasmon frequency dependence on the above parameters and discuss the different physical concepts underlying the maximum near field and maximum frequency.

IDENTIFICANDO EL INFLATÓN CON EL BOSÓN DE HIGGS DEL MODELO ESTÁNDAR

En este artículo, se estudia la posibilidad de que el bosón de Higgs del Modelo Estándar de Partículas Elementales pueda generar inflación primordial del tipo rodadura lenta, lo que resolvería los problemas clásicos de la cosmología estándar. El requisito crucial para hacer viable esta posibilidad, es que el campo escalar de Higgs presente un tipo particular de acoplamiento no mínimo a la gravedad. Se realiza una transformación conforme desde el marco de Jordan al marco de Einstein encontrándose una modificación al tradicional potencial de Higgs para valores muy grandes del campo, lo que permite una zona de alta planitud y, por ende, inflación primordial del tipo rodadura lenta. Se comparan los resultados asociados al índice espectral y a la razón tensor a escalar con las cotas observacionales más recientes, encontrándose que la generación de estructuras a gran escala en este escenario es satisfactoria.

Particles can generate primordial inflation of the slow-roll variety, which solves the classical problems of the standard cosmology. The crucial requirement, for this possibility to be feasible, is that the scalar Higgs field is, in a particular way, non-minimally coupled to gravity. A conformal transformation is performed from the Jordan's frame to the Einsten's frame so that a modification on the traditional Higgs potential is found for very large values of the fleld; this allows a high flatness zone and, therefore, primordial inflation of the rodadura lenta variety. The results associated to the spectral index and the tensor to scalar ratio are compared against the most recent observational bounds; from the latter, we conclude that the generation of the large-scale structure is successful in this scenario.

MAGNETRÓN DESBALANCEADO: CONFIGURACIÓN DEL CAMPO MAGNÉTICO Y SU CORRELACIÓN CON EL CAMPO DE 2 ESPIRAS CONCÉNTRICAS

Los magnetrones desbalanceados son cada vez más usados en investigación, tecnología y aplicaciones industriales, particularmente aquellas relacionadas con procesos de deposición física de vapor (PVD) usados en el crecimiento de películas delgadas (Marulanda et al., 2011; Olaya et al., 2011) Estas películas tienen amplias aplicaciones como recubrimientos duros, ópticos, decorativos y electrónicos. El empleo de dichos magnetrones, permite incrementar significativamente las velocidades de crecimiento de las películas y la eficiencia de los procesos, mejorándose ostensiblemente la calidad de las películas obtenidas. En éste trabajo se midieron las componentes axial y radial de campos magnéticos generados por magnetrones desbalanceados con simetría axial; se encontró que el campo magnético de un magnetrón construido con un imán cilíndrico y otro anular, concéntricos, se correlaciona muy bien con el campo magnético generado por 2 espiras coplanares y concéntricas, cuyas corrientes circulan en sentidos opuestos. El campo magnético teórico fue calculado aplicando la ley de Biot – Savart, y evaluado numéricamente con el programa MatLab.

Unbalanced magnetrons are increasingly used in research, technological and industrial applications, particularly those related with physical vapor deposition processes (PVD) used for the growth of thin films (Marulanda et al,. 2011; Olaya et al., 2011). These films have many applications as hard, optical, decorative and electronic coatings. The use of such magnetrons can significantly increase the growth rates of the films and the process efficiency, which also improves significantly the quality of the films obtained. In this work, measurements of the axial and radial components of the magnetic fields generated by an unbalanced magnetron with axial symmetry were carried out; it was found that the magnetic field of a magnetron built with a cylindrical and a concentric ring magnets with opposite polarities, correlated well with the magnetic field generated by two concentric coplanar loops, whose currents flow in opposite directions. The theoretical magnetic field was calculated applying the Biot - Savart law, and evaluated numerically using MatLab program.

**EFECTIVIDAD DE LA SANIDAD DE CORMOS DE PLÁTANO DOMINICO HARTÓN (MUSA AAB SIMMONDS), SOBRE NEMATODOS FITOPARÁSITOS Y RENDIMIENTO DEL CULTIVO**

El objetivo fue evaluar la efectividad de varias prácticas sanitarias aplicadas a cormos de plátano Dominico Hartón, sobre nematodos fitoparásitos y rendimiento. En la granja Montelindo de la Universidad de Caldas, se asignaron tres tratamientos, cada uno con cinco repeticiones, en un diseño experimental de bloques completos al azar, así: 1) Cormos con limpieza sanitaria "pelado" + carbofuran + gallinaza + Paecilomyces lilacinus; 2) Cormos tradicionales + 2 kg de gallinaza y 3) Cormos tradicionales sin gallinaza. Las plantas del primer tratamiento tuvieron mayor peso de racimo con 18,6 kg y 3% de plantas caídas, prevaleciendo el fitonematodo Meloidogyne, siendo estadísticamente diferentes a las del segundo y tercer tratamiento que tuvieron peso de racimo de 13,6 y 13,3 kg, respectivamente, con 25 y 39% de plantas caídas, respectivamente, predominando Radopholus similis.

The objective was to evaluate the effectiveness of various sanitary practices applied to corms of Dominico Hartón plantain, on plant parasitic nematodes and yield. At the Montelindo farm of the Universidad de Caldas, three treatments in a complete block design were assigned, with five replications per treatment. The treatments were: 1) Corms with sanitary cleanness "peeled" + carbofuran + chicken manure + Paecilomyces lilacinus, 2) Traditional corms + 2 kg of chicken manure, and 3) Traditional corms without chicken manure. The plants from corms with sanitation had the highest obunches's weight with 18.6 kg and 3% of dropped plants, prevailing Meloidogyne, being statistically different from that obtained of traditional corms with and without chicken manure, which had a weight of 13.6 and 13.3 kg, respectively, besides 25 and 39% of dropped plants, respectively, prevailing Radopholus similis.

HISTORIA GEOLÓGICA DEL BOSQUE HÚMEDO NEOTROPICAL

El origen y desarrollo de los bosques bajos neotropicales es aún un misterio. Hoy en dia son dominados por angiospermas, las cuales aparecen a principios del Cretácico (∼140 Ma). Durante el Cretácico, sin embargo, los bosques tropicales eran dominados por gimnospermas y helechos, no eran multiestratificados, y poseían un bajo potencial fotosintético. La caida de un meteorito hace 65 Ma, transformó las comunidades vegetales neotropicales. Los bosques que se desarrollaron después del evento del meteorito eran multiestratificados, con un dosel dominado por angiospermas y alto potencial fotosintético. El clima tropical ha variado con calentamientos y enfriamientos pronunciados durante los últimos 60 Ma. La diversidad del bosque ha aumentado con los calentamientos, y se ha reducido con los enfriamientos. En los últimos 10 Ma se ha producido la fuerte expansión las sabanas. El registro fósil sugiere que las plantas modernas ya poseen la variabilidad genética necesaria para responder a incrementos de temperatura y CO2 en el ambiente.

The origin and development of the neotropical rainforest are still a mystery. Angiosperms, which dominate modern forests, originated during the early Cretaceous (∼140 Ma). During the Cretaceous, however, the neotropical forest was dominated by gymnosperms and ferns. It was not multi-stratal and had a low photosynthetic potential. The fall of a meteorite 65 Ma ago transformed the neotropics. Forests that evolved after the meteorite event became multistratified. The canopy was dominated by angiosperms and had high photosynthetic potential, similar to modern tropical forests. Over the past 60 m.y., the climate of the tropics has varied greatly, with pronounced global warmings and coolings. Forest diversity increased during the warmings and decreased during the coolings. In the last 10 m.y., the savannas have greatly expanded. The fossil record suggests that extant tropical plants already had the genetic variability to cope with high temperatures and CO2 levels.

COMENTARIOS ACERCA DE LA RECEPCIÓN DE LA TEORÍA DE CHARLES DARWIN EN COLOMBIA

Se comenta la forma como fue recibida por la comunidad intelectual colombiana la obra de Darwin y en particular la teoría del origen de las especies a través de la Selección Natural. En general fue calificada de utilitarista y recibida con poca credibilidad, juzgándola desde un punto de vista puramente religioso o político y no como una teoría biológica. Se presentan algunos testimonios propios de la época que reflejan el momento político y la ideología imperantes.

The article exposes the way in which the intellectual community of Colombia received Darwin's works, specifically the Theory of Evolution through Natural Selection. Overall, his arguments were considered utilitarian and interpreted from a purely religious or political perspective, rather than being understood as a biological theory. In addition, the text presents testimonies that reflect the political times and the prevailing ideologies of the late 19th and early 20th centuries.

APLICACIONES DEL MODELADO MATEMÁTICO EN PROBLEMAS ENERGÉTICOS: UN RECORRIDO DESDE LA INVESTIGACIÓN A LA CREACIÓN DE EMPRESAS

En este trabajo se presentan diversas aplicaciones del modelado matemático a problemas de interés en el campo de la Energía, desarrolladas en el seno de nuestro grupo de investigación. Entre ellas podemos destacar desde el estudio de los sistemas de climatización geotérmica de edificios, la trasmisión de calor en el proceso de rectificado industrial o las soluciones fotónicas para aumentar la eficiencia de los paneles solares hasta el modelado del metabolismo de sistemas microbianos para la producción de biocombustibles de última generación. Así mismo, se hace especial hincapié en un ejemplo de transferencia tecnológica a la sociedad, impulsado desde el grupo de investigación y materializado en la creación de una spin-off: Energesis Ingeniería, una empresa que no sólo está implantando sistemas geotérmicos de climatización en edificios, sino que apuesta por una fuerte presencia de las actividades de I+D entre sus tareas centrándose, fundamentalmente, en dos campos: el ahorro energético en la edificación y el uso del suelo como foco de intercambio térmico. Ambos campos requieren el despliegue de sofisticados modelos de simulación numérica, tanto de los intercambios energéticos en edificios como de la trasmisión de calor en suelos.

This paper presents various applications of mathematical modeling to several problems of interest in the field of Energy, all of them developed in our research group. Among these are geothermal heat pumps, heat transfer in grinding process, photonic solutions to increase the efficiency of solar panels and metabolic modeling of microbial systems for production of next-generation biofuels. Furthermore, we focus on an example of technology transfer to society, promoted by our research group and resulting in the creation of a spin-off: Energesis Engineering, a company that not only is implementing geothermal HVAC systems in buildings, but which is also developing strong R&D activity, mainly on two areas: energy efficiency in buildings and the use of the soil as a focus for heat exchange. Both fields require the development of sophisticated numerical simulation models.

EVALUACIÓN DE LOS PARÁMETROS FISICOQUÍMICOS DE PLAGUICIDAS UTILIZADOS EN SALUD PÚBLICA

Se cuantificó el ingrediente activo de los productos Ficam W, Aqua Reslin Super y T.M. Fos 1%G por métodos cromatográficos y se verificó el cumplimiento de las especificaciones de la Organización Mundial de la Salud respecto a las propiedades físicas. Adicionalmente, se comparó el contenido de temefos entre distintas marcas comerciales de larvicidas granulados. Las concentraciones de bendiocarb, s-bioaletrina y temefos cumplieron los requisitos establecidos. Se obtuvieron resultados fuera de especificaciones en humectabilidad, espuma persistente y prueba de tamiz. Uno de los larvicidas comparados tuvo menor concentración que los límites de referencia. La evaluación de la calidad de los insecticidas es un elemento primordial antes de su aplicación.

The active ingredient was quantified in pesticide products such as Ficam W, Aqua Reslin Super and T.M. Fos 1%G by chromatographic methods and physical properties were determined to verify compliance of World Health Organization (WHO) specifications. Additionally, the temephos content was compared with different trademarks of granular larvicides. Bendiocarb, s-bioallethrin and temephos concentrations met the requirement. The results of physical properties were outside of WHO specifications for testing wettability, persistent foam and sieve. In the granular larvicides compared, only one of these had a temephos concentration below the reference limit. The quality evaluation of insecticides before their application is fundamental in vector control programs.

PROCESOS PARA LA CAPTURA DE CO₂. EMISIÓN DE ÓXIDOS DE NITRÓGENO Y DE AZUFRE DURANTE LA OXI-COMBUSTIÓN DE UN CARBONIZADO

El carbón es uno de los combustibles fósiles más empleados para la producción de energía eléctrica, y para diferentes actividades industriales y domésticas. Sin embargo, el uso de este combustible genera emisiones nocivas para el ambiente; entre ellos se encuentra el CO2, principal producto de combustión que actúa como gas de efecto invernadero. Se han estudiado diferentes procesos con el fin de disminuir la emisión de CO2 a la atmósfera, entre ellos se encuentra la oxi-combustión, que consiste en emplear una atmósfera enriquecida en O2, con el fin de obtener una alta concentración de CO2 en los gases de combustión que facilite su separación. El incremento en la presión parcial de O2 genera cambios importantes en el ambiente químico de la combustión que afecta las reacciones de oxidación y emisión de contaminantes como SOx y NOx. En la presente investigación se encontró que en procesos de oxi-combustión, altas concentraciones de CO2 promueve la formación de NO2. Por lo tanto, es importante evaluar los efectos que tendrán estas modificaciones en el proceso global.

Coal is a fossil fuel widely employed to produce electric power, industrial and residential heating, among other activities. However, coal combustion produces pollutant emissions with negative impact on the environment. The main product of combustion is CO2, considered a greenhouse gas that can contribute to climate change. Different technologies have been proposed with the aim to diminishing CO2 emissions to the atmosphere. One of the alternatives consists in the use of a high O2 concentration, almost free of nitrogen, during combustion in order to obtain the exhaust gases with high CO2 content, which can facilitate its separation. The increasing in O2 partial pressures causes important changes in the chemical environment of the combustion which affects the oxidation reactions and the pollutants emissions, such as NOx and SOx. In this research it was found that under oxy-combustion conditions, high CO2 concentrations promote NO2 formation. Therefore, it is important to determine the effect of these modifications on the global process.