Revista EIA

Medical Learning Tool for Ventilator Weaning Protocols

Abstract Mechanical ventilation is one of the most used medical procedures in intensive care units across the world. In clinical practice, it represents a high level of complexity, especially in both stages, the extubation and weaning protocols. In order to enhance medical and nursing students training skills regarding those topics, an interactive application was developed to teach basic information for ventilator weaning. The application has two fully graphic modules, which provide theoretical information and a set of clinical cases of patients under spontaneous breathing tests. It also includes information about medical records and interactive panels for weaning criteria and patient clinical condition during the weaning trials. A usability testing was performed with 12 subjects to validate the application usability, where the level of satisfaction with them showed that the app provides a straightforward tool to interact with the critical concepts of ventilator weaning.

Resumen La ventilación mecánica es uno de los procedimientos médicos más usados en las unidades de cuidado intensivo alrededor del mundo. En la práctica clínica, este procedimiento representa un alto nivel de complejidad, especialmente en las fases de extubación y los protocolos de destete. Con el fin de mejorar las destrezas de estudiantes del área de la salud en esta temática, fue desarrollada una aplicación para el entrenamiento y aprendizaje de protocolos de destete ventilatorio. La aplicación cuenta con dos módulos gráficos, los cuales proporcionan el soporte teórico y un conjunto de casos clínicos de diferentes pacientes bajo pruebas de respiración espontanea. Adicionalmente, la aplicación incluye historias clínicas y un panel interactivo con la información de los protocolos de destete y la condición clínica de los pacientes durante estas pruebas. Un test de usabilidad fue realizado a 12 sujetos con el fin de validar la usabilidad y funcionalidad de la aplicación, donde se evidenció un alto nivel de satisfacción de los usuarios con la aplicación, destacando la facilidad de abordar conceptos críticos en ventilación mecánica de forma sencilla.

Characterization Of A Light To Frequency Converter Tsl235r-Lf, For Its Application In A Visible Light Communication System

Resumen Los sistemas VLC (Visible Light Communication), emplean como transmisores LEDs (Light Emitting Diodes) y como receptores, fotodetectores. Esto es debido a su alta velocidad de repuesta y sirven para comunicaciones ópticas no guiadas. Existen diferentes tipos de fotodetectores, los más conocidos son los fotodiodos de juntura tipo PN, PIN y APD. En este trabajo se presenta la caracterización de un sensor LTF (Light To Frecuency) TSL235R-LF el cual consta de un fotodiodo tipo PIN y un convertidor de corriente a frecuencia. Este dispositivo genera una señal cuadrada de amplitud constante, ciclo de dureza del 50% y la frecuencia resultante es una función de la potencia óptica incidente. En nuestro experimento se usaron como fuente, emisores LED RGB y se pudo observar que la frecuencia generada por el sensor aumenta o disminuye linealmente dependiendo de la potencia óptica incidente. Se notó que, para iguales potencias ópticas detectadas, a diferentes longitudes de onda (rojo, verde y azul), la frecuencia de salida del sensor LTF es diferente, lo que resulta de gran interés para la distinción de símbolos en el formato de modulación CSK en sistemas VLC.

Abstract VLC systems (Visible Light Communication), use LEDs (Light Emitting Diodes) as transmitters and photodetectors as receivers. This is because its high speed of response and they are useful for wireless optical communications. There are different kinds of photodetectors, the most common are the PN, PIN and APD photodiodes. In this dissertation we present the characterization of an LTF (Light to Frequency) TSL235R-LF Sensor which consists of a PIN type photodiode, and a current to frequency converter. This device generate a square signal with constant amplitude, 50 % duty cycle and its frequency is a function of the incident optical power. In our experiment, we use as a light source an RGB LED for transmitting and we notice that the generated frequency by the LTF increases or decreases linearly, depending on the incident optical power. We noticed that, for the same optical powers detected, with a different wavelength (red, green and blue), the output frequency of the LTF sensor is different. This fact is of great interest in order to distinguish symbols in CSK modulation formats on VLC systems.

Evaluation of electromagnetic shielding of concrete

Abstract This article analyzes the effectiveness of electromagnetic shielding of several concrete structures based on the variation of the thickness and the content or humidity level (NH), for a defined frequency range. The study is based on the implementation of simulations in two dimensions (2D) using a software based on the finite element method (FEM) and was developed from a set of values obtained from the application of mathematical models for dielectric media. Initially, the complex electrical properties (dielectric permittivity and conductivity) of the structures are characterized by applying the Jonscher mathematical model of three variables. Subsequently, these properties are evaluated in a specific frequency range. As a result, it is observed that the electromagnetic shielding offered by the concrete increases when the NH and the thickness of the structures are increased. Additionally, the evidence shows that energy losses due to absorption are greater compared to the other types of losses analyzed in the study.

Resumen Este artículo analiza la efectividad de apantallamiento electromagnético de varias estructuras de concreto en función de la variación del grosor y el contenido o nivel de humedad (NH), para un rango de frecuencias definido. El estudio se fundamenta en la implementación de simulaciones en dos dimensiones (2D) usando un software basado en el método de elementos finitos (FEM) y se desarrolló a partir de un conjunto de valores obtenidos de la aplicación de modelos matemáticos para medios dieléctricos. Inicialmente, se caracterizan las propiedades eléctricas complejas (permitividad dieléctrica y conductividad) de las estructuras aplicando el modelo matemático de Jonscher de tres variables. Posteriormente, se evalúan dichas propiedades en un rango de frecuencias determinado. Como resultado, se observa que el blindaje electromagnético ofrecido por el concreto aumenta cuando se incrementa el NH y el grosor de las estructuras. Adicionalmente, las pruebas evidencian que las pérdidas de energía por absorción son mayores en comparación con los demás tipos de pérdidas analizadas en el estudio.

Effect of Quasi-Biennal Oscillation phenomenon to the tributaries of Betania’s reservoir

Resumen Colombia es uno de los países que se caracteriza por una alta variabilidad espacio - temporal de los parámetros hidroclimatológicos definida por un abanico de diferentes fenómenos macro climáticos. Uno de estos es el fenómeno de la Oscilación Cuasi-Bienal que ha sido poco estudiado en el contexto nacional. En el estudio se llegó a obtener la incidencia de este fenómeno sobre el régimen hídrico de los afluentes del embalse Betania los cuales son importante desde el punto de vista de la producción de hidroenergía y las actividades agropecuarias de la zona. Durante la investigación se encontró que el evento macro climático logra manifestarse en un periodo de 4 a 7 meses y su aporte a la variabilidad interanual de caudales es hasta el 13.7 %, teniendo en cuenta que las intervenciones antrópicas en la zona afectan los niveles de los caudales donde se ven reflejados los resultados al obtener las correlaciones.

Abstract Colombia is one of the countries characterized for a high spatial-temporal variability of hydroclimatological variables defined by a wide range of macro climatic phenomena. One of this is the Quasi-Biennal oscillation phenomenom, which hasn't been too much studied in the national context. In the survey was evaluated the phenomenom's incidence over the water regime of the tributaires of Betania's reservoir, who is important from the point of view of hydropower production and agricultural activity. It was encountered that the macro climatic event could show itself in a term from 4 to 7 months and its contribution to the year-on-year variability of flows is even of the 13.7%. taking into account that the anthropic interventions in the area affect the levels of the flows where the results are reflected when obtaining the correlations.

Model Of Assignment Of Demand In A Brt System Considering The Congestion Of The System And The Perception Of Comfort Of The Passenger

Resumen Bus Rapid Transit (BRT) son Sistemas de Transporte Público que han ganado popularidad en el mundo. La complejidad de este tipo de sistemas, han hecho que sea necesario configurar estrategias basadas en modelos de optimización para la generación de frecuencias de despacho, tablas horarias, y modelos de control de flota en tiempo real. Sin embargo, la mayoría de los trabajos en donde se prueban los modelos desarrollados, no consideran cómo se distribuye la demanda en las rutas disponibles. En este trabajo se muestra el impacto generado en el perfil de carga de los buses, y el tiempo de espera promedio para cada ruta durante la operación, cuando varía el criterio con el cual los pasajeros escogen la ruta. En un primer escenario: Los pasajeros utilizan el servicio, teniendo sólo el objetivo de escoger la ruta que más rápido los lleve a su destino. En un segundo escenario, los pasajeros hacen una evaluación previa antes de abordar un bus factible para ellos. Esta evaluación consiste en tener en cuenta dos criterios: la comodidad dentro del bus y el tiempo que debe esperar para que llegue el siguiente bus.

Abstract Bus Rapid Transit (BRT) are public transport systems that have gained popularity in the world. The complexity of this type of systems has made necessary to configure strategies based on optimization models for the generation of dispatch frequencies, time tables, and fleet control in real time context. However, most of the works where the developed models are tested, do not consider how the demand is distributed along the available routes. This work shows the impact generated in the load profile of the buses, and the average waiting time for each route during the operation, when the criterion with which the passengers choose the route varies. In a first scenario: The passengers use the service, having only the objective of choosing the fastest route to take them to their destination. In a second scenario, passengers make a prior evaluation before boarding a feasible bus for them. The evaluation consists of taking into account two criteria: the comfort inside the bus and the time that must be waited for the next bus to arrive.

Antioxidant capacity and total polyphenol content extracts in Stevia rebaudiana stem in several in vitro models

Resumen Este artículo presenta la determinación de la capacidad antioxidante y contenido de polifenoles totales en dos extractos, acuoso y orgánico, de tallos de Stevia Rebaudiana variedad Morita II. La capacidad antioxidante se determinó a través de varios ensayos in vitro: el método 1,1-difenil-2-picril-hidrazilo (DPPH), el ensayo de decoloración ácido 2,2'-azino-bis-3-etilbenzotia-zolin-6-sulfónico (ABTS), el ensayo de la Capacidad de reducción Férrica Antioxidante (FRAP) y polifenoles totales por el reactivo Folin-Ciocalteu. Los resultados se analizaron mediante correlación Person's. Este trabajo se realizó con el fin de darle un valor agregado al tallo de Stevia y potencializar su uso como fuente de compuestos antioxidantes. Los resultados indican que los extractos de los tallos de Stevia cultivados en Colombia poseen una mayor actividad inhibidora de radicales libres comparado con los reportes de la literatura en cuanto a hoja y tallo. Por lo tanto se puede concluir que los tallos son una fuente accesible de antioxidantes.

Anstract This paper presents the determination of antioxidant capacity and total polyphenol content in both aqueous and organic extracts of Stevia Rebaudiana stems variety Morita II. The antioxidant capacity was determined through various in vitro assays: Method 2 1,1-diphenyl-picryl-hidrazyl (DPPH) assay, discoloration 2,2'-azino-bis-3-ethylbenzthiazoline-6- sulfonic acid (ABTS) assay, ferric ion reducing antioxidant power (FRAP), and total polyphenols by Folin-Ciocalteu. The results were analyzed by Person's correlation. This work was done in order to give added value to the stem of Stevia and their potential use as a source of antioxidant compounds. The results indicate that extracts of Stevia stems grown in Colombia have greater inhibitory activity of free radicals compared to reports in the literature regarding leaf and stem. Therefore it can be concluded that the stems are an accessible source of antioxidants.

Electrochemical behavior of 316L, 316L nitrided and F1586 steels in simulated body fluid

Resumen Los materiales metálicos se emplean con frecuencia en la fabricación de implantes biomédicos, siendo la corrosión un factor que determina el éxito del desempeño del implante en el organismo. Debido a esto, en la presente investigación se estudió el comportamiento electroquímico de los aceros 316L, 316L nitrurado y F1586 en fluido corporal simulado. A través de difracción de rayos X, fue posible deducir que las capas nitruradas estaban compuestas, además de la fase austenítica, de la fase S. De acuerdo a los resultados alcanzados mediante análisis electroquímicos, las capas pasivas de los aceros 316L nitrurado y F1586 fueron las más protectoras, en comparación al acero 316L sin nitrurar. Esto se debió a la alta estabilidad de la capa pasiva del acero nitrurado y a la posible formación de productos estables de corrosión en la superficie del acero F1586. En términos generales, el acero sometido a nitruración reveló la menor corrosión en el fluido corporal simulado.

Abstract Metal materials are frequently used in the manufacture of biomedical implants, and corrosion is a critical factor that determines the success of the implant performance in the body. Due to this, this research is focused on studying the electrochemical behavior of 316L, nitrided 316L, and F1586 steels in simulated body fluid. With X-ray diffraction, it was possible to deduce that the nitrided steel surface was composed, besides to austenitic phase, of S phase. According to the electrochemical results, the passive layer of the nitrided 316L and the F1586 steels were the most protective compared to 316L steel. It was due to the high stability of the nitrided steel's passive layer and the possible formation of stable corrosion products on the F1586 steel's surface. In general terms, nitrided 316L steel revealed the least corrosion in the simulated body fluid.

Application of neural networks for the reconstruction of time series of precipitation and temperature using satellite information

Resumen Las técnicas de inteligencia artificial como las redes neuronales artificiales (RNA) permiten resolver una gran variedad de problemas relacionados con diferentes áreas del conocimiento tales como la medicina, la Bioinformática e incluso las telecomunicaciones. En muchos casos, las redes neuronales se utilizan para predecir el comportamiento de una variable con base en datos históricos previos y en un conjunto de variables predictoras. En este artículo se aborda el problema particular de la reconstrucción de información faltante de las estaciones meteorológicas utilizando RNAs. La falta de este tipo de información afecta principalmente los estudios climáticos en los que se utiliza información meteorológica. Estos estudios pueden permitir evitar las amenazas significativas en el desarrollo sustentable de nuestra sociedad, los recursos naturales, especies y la misma vida del ser humano. En este artículo se proponen modelos basados en redes neuronales artificiales e información satelital para el llenado de datos faltantes en las estaciones meteorológicas y reconstrucción espacial de las variables de precipitación y temperatura para la región de Departamento de Valle del Cauca, Colombia. Los resultados obtenidos alcanzan los coeficientes de correlación de alrededor de 0.9, con errores más pronunciados en cerca de 50 mm/mes en precipitación y 2 °C en temperatura.

Abstract Artificial intelligence techniques such as artificial neural networks (ANN) allow solving a wide variety of problems related to different areas of knowledge such as medicine, Bioinformatics and even telecommunications. In many cases, neural networks are used to predict the behavior of a variable based on previous historical data and a set of predictor variables. This article deals with the particular problem of the reconstruction of missing information from meteorological stations using ANNs. The lack of this type of information mainly affects climate studies in which meteorological information is used. These studies can make it possible to avoid significant threats to the sustainable development of our society, natural resources, species and the very life of the human being. This article proposes models based on artificial neural networks and satellite information for the filling of missing data in meteorological stations and spatial reconstruction of the variables of precipitation and temperature for the Valle del Cauca, Colombia. The results obtained reach the correlation coefficients of around 0.9, with more pronounced errors in about 50 mm/month in precipitation and 2 °C in temperature.

Optimal Sensor Placement of a Box Girder Bridge Using Mode Shapes Obtained from Numerical Analysis and Field Testing

Abstract This paper presents a comparative study of an Optimal Sensor Placement (OSP) implementation conducted in a box girder bridge using experimental and numerical mode shapes obtained at different construction stages. It is widely recognized that monitoring the dynamic response of bridges during different construction stages provides valuable information to adjust design considerations. Therefore, there is a need for the development of OSP implementations in order to find the optimal number of sensors needed for real applications. In the present study, an OPS method based on the maximization of the Fisher Information Matrix (FIM) is used. The use of experimentally derived and numerical based mode shapes is considered in the determination of the optimal sensor locations. Field testing results previously conducted before connecting the central segment of the main span are also included in this study. The asphalt pavement weight effect in OSP determination is also analyzed by considering field testing.

Resumen Este artículo presenta un estudio comparativo de óptima localización de sensores (OSP) realizado en un puente de viga cajón usando modos de vibración experimentales y numéricos obtenidos en diferentes estados de construcción del puente. Es ampliamente reconocido que el monitoreo de la respuesta dinámica de puentes durante diferentes estados de construcción provee información invaluable para ajustar las consideraciones de diseño. Por lo tanto, existe una necesidad de desarrollar estrategias para determinar la localización óptima de sensores (OSP, por sus siglas en inglés). En el presente estudio, un método OSP basado en la maximización de la matriz de información Fisher (FIM) es utilizado. El uso de modos de vibración derivados de forma experimental y numérica es considerado en la determinación las posiciones OSP. Resultados de pruebas de medición en campo ejecutadas antes de conectar la dovela central de la luz principal también se incluyen en este estudio. El peso de la carpeta asfáltica en la determinación de las posiciones OSP es también considerado en las pruebas de medición en campo.

Environmental Risk assessment of Chlorpyrifos and TCP in Aquatic Ecosystems

Abstract Chlorpyrifos is a commonly used pesticide that belong to the organophosphorus pesticides (OPPS) group. Chlorpyrifos is widely used in residential environments and agriculture for pest control. As many OPPS, Chlorpyrifos degrades faster to more complex and toxic compounds under natural conditions, thus diverse effects of these compounds over aquatic species are unknown. Due to the risk that pesticides as Chlorpyrifos, which mainly breaks down to 3,5,6- trichloro-2-pyridinol (TCP) on the ecosystems, there is an increasing need to intensify the environmental monitoring and ecotoxicological risk assessment for both substances. Risk assessment provides a systematic approach for characterizing the nature and magnitude of the risks associated with environmental health hazards. However, in countries like Colombia, where the use of Chlorpyrifos is widespread, the number of investigations on the dynamics and risk involved in the presence of this class of substances in water bodies is limited.

Resumen El clorpirifos es un plaguicida de uso común que pertenece al grupo de compuestos organofosforados (OPP). El clorpirifos se usa ampliamente en entornos residenciales y agrícolas para el control de plagas de insectos. Como muchos de los OPP, El clorpirifos se degrada rápidamente a compuestos más complejos y tóxicos en condiciones naturales, por lo que se desconocen los diversos efectos de estos compuestos sobre las especies acuáticas. Debido al riesgo de que los plaguicidas como el Clorpirifos, que se descompone principalmente en 3,5,6-tricloro-2-piridinol (TCP) en los ecosistemas, existe una necesidad de intensificar y ampliar los datos de monitoreo ambiental y la evaluación de riesgo ecotoxicológico para ambas sustancias. La evaluación de riesgos proporciona un enfoque sistemático para caracterizar la naturaleza y la magnitud de los riesgos asociados con los peligros para la salud ambiental. Sin embargo, en países como Colombia, donde el uso del Clorpirifos está muy extendido, el número de investigaciones sobre la dinámica y el riesgo que implica la presencia de esta clase de sustancias en cuerpos de agua es limitado.

Complement to the flight simulator of the Bell 206 helicopter, for training practices of pilots of the ESAVI

Resumen En el presente trabajo se buscó realizar el complemento (rediseño) al simulador de vuelo del helicóptero Bell 206, para la práctica de las maniobras de emergencia en la formación de Pilotos Policiales de la ESAVI, el cual consistió en mejorar el material del chasis de la cabina, el tablero de los paneles de mandos, el software de simulación, entre otros. De igual forma de la respectiva prueba de funcionamiento del mismo; además, el simulador de vuelo rediseñado, se mejoró las competencias teórico-prácticas a través de la repetición y aumentó la seguridad operacional de la aeronave cuando ocurren fallas mecánicas o maniobras de alto riesgo. Por otro lado fortaleció los equipos de apoyo educativo con que cuenta la Institución, logrando con ello mejorar el proceso de enseñanza-aprendizaje entre instructores y estudiantes, lo cual tiene como finalidad evitar accidentes aéreos por factores de tipo humano.

Abstract In the present work we sought to make the complement (redesign) flight simulator Bell 206 helicopter, for the practice of emergency maneuvers in the formation of Police Pilots of the ESAVI, which consisted in improving the material of the chassis of the cabin, the dashboard of the control panels, the simulation software, among others. In the same way of the respective test of operation thereof; In addition, the redesigned flight simulator, the best theoretical practices through repetition and the operational safety of the aircraft when mechanical failures or high-risk maneuvers occur. On the other hand, the educational support teams were strengthened with the account of the institution, the teaching-learning process between the instructors and the students, which has as its objective the answer.

The treatment of industrial wastewater originated from soluble coffee production via electrocoagulation - anodic oxidation. Electrodes selection

Resumen La industria del café soluble genera aguas residuales que contienen mezclas complejas de sustancias difíciles de degradar. Su mineralización no es completamente efectiva mediante tratamientos convencionales. En este trabajo, se estudia un proceso secuencial de electro-coagulación - oxidación anódica (EC-OA) como alternativa de tratamiento. En específico, se evaluó experimentalmente el efecto del material del electrodo (v.g., dos ánodos (grafito y Diamante Dopado con Boro (DDB)) y seis cátodos (acero inoxidable, titanio, hierro, aluminio, grafito y DDB)) y del electrolito de soporte (NaCl o Na2SO4) sobre el rendimiento de la degradación, mediante OA, en términos de la reducción de color y de la demanda química de oxígeno (DQO), así como de la formación de sólidos suspendidos totales (SST) y pH. Los resultados obtenidos fueron comparados con la última regulación ambiental colombiana. Adicionalmente, para cada caso, se realizó un análisis integral de los costos operacionales. Toda la información anterior permitió seleccionar dos sistemas de electrodos y el respectivo electrolito de soporte como los más prometedores para la etapa de OA: DDB-acero inoxidable + Na2SO4: muy eficiente pero costoso (reducción de DQO = 75% y 12 USD/m3) y grafito-acero inoxidable + NaCl: menos eficiente y más económico (reducción de DQO = 67% y 7 USD/m3).

Abstract The industry of soluble coffee generates wastewater containing complex and hard to degrade mixtures of different substances. Their mineralization is not completely effective through conventional treatment methods. In this work, as a treatment alternative, a sequential Electrocoagulation-Anodic Oxidation (EC-AO) process is studied. The effect of electrode material (v.g., two different anodes (graphite and Boron-Doped Diamond (BDD)) and six different cathodes (stainless steel, titanium, iron, aluminum, graphite and BDD)) and of support electrolyte (NaCl or Na2SO4) on degradation performance of AO, in the terms of color and chemical oxygen demand (COD) reduction, as well as Total Suspended Solids (TSS) formation and pH, were experimentally tested. The obtained results were compared with the most recent Colombian environmental regulation. Additionally, for each case, a comprehensive operational costs analysis was performed. All the above information allowed to select two electrode systems as the most promising for the AO step: BDD-stainless steel + Na2SO4: very efficient but expensive (reduction of COD = 75% and 12 USD/ m3) and graphite-stainless steel + NaCl: less efficient and more economic one (reduction of COD = 67% and 7 USD/m3).

Metrology applied to the calibration of a neonatal incubator

Resumen La calibración establece la relación entre las indicaciones de un instrumento de medición y las indicaciones de un equipo patrón, que lleva un instrumento a un estado de funcionamiento conveniente para su uso, no debe entenderse como solo el tomar datos de indicación. Un proceso de calibración completo también lleva consigo la estimación de la incertidumbre de medición, nunca se tiene garantía de que una medición es 100 % correcta, siempre habrá algún grado de "duda", conocida como incertidumbre de medición. En este trabajo se presenta el desarrollo de un procedimiento de calibración de incubadora neonatal en las variables de humedad relativa y temperatura del aire, siguiendo los lineamientos del Centro Español de Metrología. Se establecieron factores de corrección para cada variable, así los usuarios pueden aplicar las correcciones necesarias para garantizar unas condiciones ambientales óptimas para el recién nacido.

Abstract The calibration establishes the relationship between the indications of a measurement instrument and the indications of a pattern computer, that takes an instrument to a convenient working statement for its usage, understood not only as the process of taking indication data. A complete process of calibration also implies the estimation of the measurement uncertainty, there is no guarantee that a measurement is 100% correct, and there is always some degree of "doubt", known as uncertainty of measurement. This article presents the development of a calibration procedure of a neonatal incubator in the variables of relative dampness and air temperature, following the guidelines of Metrology's Spanish Center. Finally, correction factors were established for each variable, so that way the users can apply the necessary corrections to guarantee environmental ideal conditions for the newborn child.

Effects of Co Addition on the Microstructure and Morphological Properties of TIO₂: Multicomponent Oxide of Transition Metals

Abstract This work presents the process of fabrication and characterization of cobalt-doped titanium dioxide thin films on soda-lime glass substrates useful in spintronic applications. The samples were fabricated via the DC Sputtering technique, under the magnetron configuration. The samples were submitted of annealing at atmospheric pressure, after deposit process. Annealing process affect the structural properties of thin films, evidencing the formation of the Co3O4 with spinel structure. XPS measurements corroborated the presence of cobalt oxide species with a spinel-like arrangement. Morphological characterization showed an overall granular nature of the fabricated samples, which varied depending on the deposition time and annealing process. PPMS measurements revealed a ferromagnetic behavior of the thin films at room temperature.

Resumen Este trabajo presenta el proceso de fabricación y caracterización de películas delgadas de dióxido de titanio dopado con cobalto depositado sobre vidrio tipo Soda-lime, y usado para aplicaciones Espintrónicas. Las muestras fueron fabricadas por la técnica de DC "Sputtering" en configuración "magnetron". Después del proceso de depósito, las muestras fueron sometidas a recocidos en a presione atmosférica. Los procesos de recocido afectaron las propiedades estructurales, evidenciad en la formación de Co3O4 con una estructura espinela. Las medidas de XPS corroboraron la presencia de especies de cobalt con un arreglo de espinela. La caracterización morfológica mostro una naturaleza granular de las muestras, que variaron con el tiempo de depósito y los procesos de recocido. Medidas de PPMS revelaron un comportamiento ferromagnético a temperatura ambiente de las películas delgadas.

Time-Frequency characteristics analysis for forecasting time series of particulate matter using Support Vector Regression and Particle Swarm Optimization

Resumen La contaminación atmosférica por Material Particulado (PM) es un problema claramente reconocido a nivel mundial como uno de los factores de riesgo más importantes para la salud humana, en los últimos años han surgido diferentes modelos basados en inteligencia artificial para predecir la concentración de PM, con el fin de generar sistemas de alerta temprana que eviten la exposición de las personas. En este trabajo, se analizó un esquema de caracterización en el dominio tiempo-frecuencia usando la transformada Wavelet para la predicción de series temporales de PM10 y PM25 usando un algoritmo de Regresión por Vectores de Soporte optimizado por Enjambre de Partículas (SVR-PSO), además, se evaluó el efecto de la imputación de datos sobre las estimaciones. Los resultados obtenidos mostraron que, empleando características temporales, más las características tiempo-frecuencia propuestas, se obtiene el mejor desempeño de la SVR-PSO, además se encontró que el uso de la imputación de datos no afecta el desempeño de la SVR-PSO. El sistema propuesto en este trabajo permite disminuir el error de las estimaciones de concentración de PM10 y PM2 5 haciendo uso de características tiempo-frecuencia y es capaz de operar de forma robusta contra datos perdidos, aumentando su viabilidad de ser implementado en escenarios reales.

Abstract Atmospheric pollution by particulate matter is a problem recognized worldwide as a major risk factor for human health, over last years different models based on artificial intelligence has been proposed to forecast particulate matter concentration with the purpose of generate early warning systems that avoid people exposition. This paper analyzed a characterization scheme in time-frequency domain using the Wavelet to predict time series of PM10 and PM25 using the Support Vector Regression optimized with Particle Swarm Optimization (SVR-PSO). This paper also evaluated the effect of data imputation over estimations. Results showed that using time characteristics along with time-frequency characteristics SVR-PSO reach its best performance, also, it was found that use of data imputation does not affect SVR-PSO performance. The system proposed in this paper allow to estimate PM10 and PM2 5 concentrations with less error through time-frequency characteristics, in addition, it is capable to operate robustly against missing data, which improve its viability to be implemented in real scenarios.

Video game Caimán: knowledge of the morphology, use and meaning of the ceramic of the ancestros of Tolima

Resumen La arqueología plantea desafíos para mantenerse vigente. Se han perdido el interés por conocer la historia de ancestros. El Museo Antropológico de la universidad del Tolima, se ha interesado en proponer herramientas para acompañar el recorrido que ofrece, con el propósito de contribuir al aprendizaje lúdico, manteniendo la motivación de aprender en quienes lo visitan. Este trabajo propone la implementación de un videojuego educativo con la metodología SCRUM, para mejorar el aprendizaje en niños de 8 a 14 años en cuanto al uso, morfología y significado que daban a la cerámica los ancestros del Tolima. Para este propósito, se realizó una intervención a tres grupos de estudio aleatorios de estudiantes de educación primaria y secundaria de la ciudad. Un grupo utilizaría el videojuego, otro grupo solo recibiría el recorrido por el museo, y un tercer grupo tendría ambos estímulos. Se utilizó una prueba de conocimiento, antes y después de la intervención, para medir el rendimiento académico. Lo resultados obtenidos demostraron que el videojuego complemento el recorrido por el Museo y mejoro los resultados en las calificaciones de los estudiantes. Esto demostraría que los videojuegos de este tipo, podrían ser utilizados como una herramienta pedagógica en la enseñanza de Antropología.

Abstract Archeology propose challenges to stay current in the new generations, who have lost interest on the knowing of history of his ancestors. This is the case of the Anthropological Museum of the of Tolima University, who have been interested in putting forward technological tools to accompany the route offered to students of schools in the city of Ibagué with the purpose of contributing to learning in a ludic wayr, keeping up the motivation to know and learn about ceramics in those who visit it. This work proposes the educational video game implementation to improve learning in children from 8 to 14 years old in terms of the use, morphology and meaning that the ancestors of Tolima gave to ceramics. For this purpose, an intervention was made to three randomized study groups formed by 15 elementary and high school students on Ibagué city. One group would use the video game, the other one would only receive the museum tour, and a third group would have both incentives. A knowledge test was used, before and after the intervention, to measure academic performance. The results obtained showed that the video game complemented the tour of the Museum and improved the results in the students' grades. This would show that videogames of this type could be used as a pedagogical tool in the Anthropology teaching. To achieve this, the SUM agile development methodology is used, which is adapted for videogames using the SCRUM roles, and incorporates 6 phases that are: concept, planning, elaboration, beta, closing and risk management, whose execution allows to take control and Follow up on the risks presented in the project.

Vendor Managed Inventory (VMI) Models: Research Synthesis 2012-2017

Resumen Este artículo presenta una síntesis de las publicaciones científicas sobre el diseño de modelos de Inventario Administrado por el Vendedor (VMI) entre los años 2012 y 2017. Para esto se utilizó el procedimiento metodológico propuesto por Cooper, Hedges y Valentine, que involucró una serie de pasos de recopilación, análisis e interpretación de la información con la tarea de producir una completa descripción del estado acumulativo de las investigaciones sobre este tema. Además de una caracterización de las publicaciones, los principales resultados de este estudio se componen de la consolidación de un conjunto de criterios y lineamientos para el desarrollo de estos modelos. Estos lineamientos fueron enlazados con objetivos a corto, mediano y largo plazo que involucran distintos focos de priorización y barreras a considerar en los diseños. Finalmente, esta síntesis revela que este tipo de modelos siguen siendo un tema de interés en las investigaciones concernientes con la gestión de inventario y los modelos colaborativos, ofreciendo una información confiable que funciona como punto de partida para la consulta y formulación de modelos para futuros investigadores en este campo.

Abstract This paper presents a synthesis of scientific publications on the design of Vendor Managed Inventory (VMI) models between 2012 and 2017. For this, the methodological procedure proposed by Cooper, Hedges and Valentine was used, which involved a series of steps of collection, analysis and interpretation of the information with the task of producing a complete description of the cumulative state of research on this topic. In addition to a characterization of the publications, the main results of this study consist of the consolidation of a set of criteria and guidelines for the development of these models. These guidelines were linked to short, medium and long-term objectives that involve different prioritization focuses and barriers to be considered in the designs. Finally, this synthesis reveals that these types of models continue to be a topic of interest in research concerning inventory management and collaborative models, offering reliable information that functions as a starting point for consultation and model formulation for future researchers in this field.

Phase behavior of nanostruturated membranes based on PVA, CS, H3PO₂ and Nb₂O₅

Resumen Se estudió las propiedades térmicas (equilibrio de fases) de membranas nanoestructuradas basadas en poli(vinil alcohol) (PVA), quitosano (CS), ácido hipofosforoso (H3PO2) y micropartículas nanoporosas de óxido de niobio (Nb2O5) usando calorimetría de barrido diferencial (DSC) y análisis termo-gravimétrico (TGA). Se prepararon membranas en una combinación PVA-CS 80:20+40%H3PO2+xNb2O5 con x=0.02 hasta x=0.10. Para las medidas de DSC, se observó la transición vítrea de PVA/CS 80:20 en Tg ~26°C, para PVA/CS 80:20+40%H3PO2 en 95°C y para las dopadas con Nb2O5 en 110°C. El punto de fusión de PVA y PVA/CS 80:20 fue alrededor de 210°C, para PVA/CS 80:20+40%H3PO2 no se observó claramente, indicando predominio de su fase amorfa. Para las dopadas con Nb2O5, la fusión de sus fases cristalinas fue alrededor de 180°C. Por encima de 430°C, todas las membranas se descomponen. Las curvas TGA de todas las membranas mostraron una pérdida continua de peso al aumentar la temperatura hasta 200°C, esta pérdida es atribuible a la evaporación de moléculas de agua absorbidas en la superficie de la membrana o atrapadas dentro de las cadenas de la matriz del polímero. Por encima de 200°C, se observó que las membranas pierden peso más rápidamente, siendo mayor para las membranas sin dopar con Nb2O5.

Abstract Thermal behavior (phase equilibria) of nanostructured membranes based on poly(vinyl alcohol) (PVA), chitosan (CS), hypophosphorous acid (H3PO2), nanoporous micro-particles of niobium oxide (Nb2O5) using Differential Scanning Calorimetric (DSC) and Thermogravimetry Analysis (TGA) techniques were studied. Membranes PVA-CS 80:20+40%H3PO2+xNb2O5 with between x=0.02 and x=0.10 were prepared. For the DSC thermograms, the glass transition of PVA/CS 80:20 was observed at Tg ~26°C, for PVA/CS 80:20+40%H3PO2 at 95°C, and for those doped with Nb2O5 at 110°C. The melting point of PVA y PVA/CS 80:20 membranes was around 210°C, for PVA/CS 80:20+40%H3PO2 is no clearly observed, indicating the dominance of their amorphous phase. For doped with Nb2O5, the melting of their crystalline phases was around 180°C. Above 430°C, all membranes break down. The TGA thermograms for all membranes showed a continuous weight loss as the temperature increased to 200°C, this loss is due to the absorbed water molecules at the membrane's surface or caught inside of the polymer chains. Above 200°C, the membranes loss weight more quickly, being higher for the membranes without doping with Nb2O5, is observed.

Water Quality for Human Consumption in Rural Supply Systems in Boyacá, Colombia. An Infrastructural Analysis

Resumen Objetivo: Analizar la asociación entre la infraestructura de los sistemas de abastecimiento rurales de Boyacá y la calidad del agua de consumo humano distribuida durante el año 2016. Materiales y métodos: Análisis observacional retrospectivo de datos secundarios de variables independientes en infraestructura de 288 sistemas de abastecimiento rurales, empleando estadísticos descriptivos, bivariados y multivariados, en relación con variable dependiente de calidad de agua de consumo humano nombrada CAT. Resultados: no contar con un sistema de tratamiento reduce en 0,2 (IC 95% 0,05 - 0,72) los chances de cumplir con CAT en comparación con tener un tratamiento. Así mismo, si un acueducto controla la eficiencia de los procesos de potabilización se incrementan en 4,2 (IC 95% 1,16 - 15,25) chances de no superar CAT, en comparación con los sistemas que no realizan esta actividad operativa. Conclusión: El abastecimiento de agua no segura en las áreas rurales de Boyacá se asocia con la falta de infraestructura de potabilización y el control de la eficiencia de las unidades de potabilización como actividad rutinaria operativa. Estas variables se relacionan con la presencia de Escherichia coli y coliformes en el agua de consumo de estas comunidades.

Abstract Objective: To analyze the association between the infrastructure of rural supply systems of Boyacá and the quality of water for human consumption distributed during 2016. Materials and methods: Retrospective descriptive analysis of secondary data of independent variables in infrastructure of 288 rural supply systems, using descriptive, bivariate and multivariate statistics in relation to the dependent variable of water quality for human consumption named CAT. Results: not having a treatment system reduces in 0.2 (95% CI 0.05 - 0.72) the chances of complying with CAT compared to having a treatment. Likewise, if an aqueduct controls the efficiency of the purification processes, they increase in 4.2 (95% CI 1.16 - 15.25) chances of not exceeding CAT, in comparison with systems that do not perform this operational activity. Conclusion: The unsafe water supply in the rural areas of Boyacá is associated with the lack of potable water infrastructure and the control of the efficiency of the purification units as a routine operational activity. These variables are related to the presence of Escherichia coli and coliforms in the drinking water of these communities.

Study Of Magnetic And Structural Properties Of Powders Of The Fe₉₀Al₁₀ System Obtained By Mechanical Alloying

Resumen En este trabajo reportamos el estudio de las propiedades magnéticas y estructurales del sistema Fe90Al10 obtenidas por Aleamiento Mecánico (AM), para la fabricación de blancos (target) que se usarán para producir películas delgadas por sputtering. Las muestras en forma de polvo se prepararon utilizando la técnica de aleamiento mecánico con una relación de masa bolas / masa muestra, de 10:1, en atmosfera de argón con bolas de acero inoxidable y jarras del mismo material, y con 48 y 72 horas de molienda. La caracterización magnética y estructural se realizó por Espectroscopia Mössbauer (MS), Magnetometría de muestra Vibrante (VSM) y Difracción de Rayos-X (XRD). Los espectro Mössbauer de los polvos se ajustaron con una componente ferromagnética correspondiente a tres sitios ferromagnéticos mostrando un campo hiperfino medio de 29,1 T para las muestras con 48 horas de molienda y de 25,4 T para las muestras con 72 horas de molienda. El refinamiento de los patrones de XRD presenta en todos los difractogramas picos de la fase FeAl - BCC con parámetros de red 2,886 Å y 2,889 Å para la molienda de 48 y 72 horas respectivamente. Los ciclos de histéresis del sistema Fe90Al10 en estudio evidencian que es un material magnéticamente blando.

Abstract In this work we report the study of the magnetic and structural properties of the Fe90Al10 system obtained by mechanical alloying, for the manufacture of targets that will be used to produce thin films by sputtering. Samples in powder form were prepared using the Mechanical Alloying technique with a mass ratio of balls / sample mass, of 10: 1, in an argon atmosphere with stainless steel balls and jugs of the same material, and with 48 and 72 milling hours. Magnetic and structural characterization was performed by Mössbauer Spectroscopy (MS), Vibrating Sample Magnetometry (VSM) and X-Ray Diffraction (XRD). The Mössbauer spectrum of the powders was adjusted with a ferromagnetic component corresponding to three ferromagnetic sites showing an average hyperfine field of 29.1 T for the samples with 48 hours of milling and 25.4 T for the samples with 72 hours of milling The refinement of the XRD patterns was performed using the Rietveld method by means of the GSAS program showing in all diffractograms the FeAl-BCC phase with lattice parameters 2.886 Å and 2.889 Å for the milling of 48 and 72 hours respectively. The hysteresis cycles of the Fe90Al10 system under study show that it is a magnetically soft material.

Supervised Machine Learning Proposal For The Estimation Of Human Biological Age Based On Forensic Dentistry

Resumen Código de Procedimiento Penal Colombiano avala el uso apropiado de las piezas dentales para la identificación de individuos, por lo que esta técnica resulta una herramienta de gran importancia en las instituciones que apoyan la administración de justicia. Los métodos clásicos de identificación humana, en especial, los usados para la determinación de la edad biológica de muerte en adultos, han sido desarrollados usando información de poblaciones con características morfológicas, métricas y culturales diferentes a las de Colombia. En consecuencia, se han obtenido tasas de error altas en sus resultados. En esta investigación, se calculó inicialmente la edad biológica usando el método clásico de Lamendin. Posteriormente, con las medidas directas e indirectas, también usadas en el método de Lamendin, se realizó el entrenamiento de las técnicas de aprendizaje de máquina conociendo la edad cronológica de los individuos de la muestra. Se compararon los resultados de las técnicas de regresión de aprendizaje de máquina supervisado: Máquinas de Soporte Vectorial (SVM), Procesos Gaussianos por Regresión (GPR) y Conjuntos de Árboles (Ensembles of Trees), entre otras. Se estudió una muestra de 48 piezas dentales de una sola raíz pertenecientes a 45 individuos de nacionalidad colombiana, con edades cronológicas de fallecimiento conocidas dentro del rango de edades desde los 19 años hasta los 81 años. Por otro lado, se utilizaron el pie de rey digital y el macroscopio de comparación para estimar las alturas de las características morfológicas en las piezas dentales. La mejor exactitud en la estimación de la edad biológica se alcanzó con GPR que presentó una raíz del error medio cuadrático (RMSE) de 3,37 años en la identificación, la cual se contrastó con la exactitud alcanzada por el método de Lamendin con un RMSE de 15,52 años. Esta investigación evidencia que el aprendizaje de máquina con regresión GPR, en especial para el caso colombiano, resulta una herramienta válida para la estimación de la edad biológica de muerte con errores muy inferiores a los entregados por técnicas tradicionales de origen europeo.

Abstract Colombian Criminal Procedure Code supports the appropriate use of dental pieces for the identification of individuals, so this technique is a tool of great importance for the administration of justice institutions. The classic methods of human identification, especially those used to estimate the biological age of death in adults such as Lamendin, have been developed using information from populations with morphological, metric and cultural characteristics different from those in Colombia. Consequently, Colombian forensic specialists have obtained high error rates in age estimation results. In this research, the biological age was initially calculated using the classic method of Lamendin. Subsequently, with the direct and indirect measures, also used in the Lamendin method, the training of machine learning techniques was carried out knowing the chronological age of the individuals in the sample. The results of the supervised machine learning regression techniques were compared: Vector Support Machines (SVM), Gaussian Regression Processes (GPR) and Ensembles of Trees (EoT), among others. A sample of 48 single-root dental pieces belonging to 45 individuals of Colombian nationality was studied, with chronological ages of death known within the age range from 19 to 81 years. Additionally, the digital caliper gauge and the comparison microscope were used to measure the heights of the morphological characteristics in the dental pieces. The best accuracy in the estimation of the biological age was achieved with the GPR regression that showed a root mean square error (RMSE) of 3.37 years in the identification, which was compared with the accuracy reached by the Lamendin method with a RMSE of 15.52 years. This research shows that the GPR machine learning regression, especially for the Colombian case, is a valid tool for estimating the biological age of death with much lower errors than those achieved by traditional European techniques.

Use of Cocoa Podhusk (Theobroma Cacao) in the Removal of Chrome from Aquous Solutions

Resumen Cáscara de cacao fue empleada como bioadsorbente natural para remover cromo6+ en soluciones acuosas con concentraciones equivalentes a las generadas en procesos de curtiembre. Un análisis por FTIR del material antes y después del proceso de adsorción ratifica la presencia de grupos funcionales (lignina, celulosa, hemicelulosa), que favorecen la adsorción de los iones metálicos del cromo. El efecto de la temperatura y el diámetro de partícula sobre el porcentaje de metal adsorbido fue estudiado. La concentración del metal en la solución fue detectada por adsorción atómica. Obteniendo una adsorción máxima de 24.7% a temperatura de 28°C y 0.8mm diámetro de partícula. La Isoterma de Sips fue el modelo que mejor ajustó los datos de equilibrio. Los datos cinéticos fueron ajustados, encontrándose un mayor coeficiente de correlación para el modelo de pseudo segundo orden. La biomasa contaminada con cromo fue encapsulada mediante la técnica estabilización/solidificación para su disposición final.

Abstract Cocoa shell was used as a natural bioadsorbent to remove chromium6+ in aqueous solutions with concentrations equivalent to those generated in the tanning process. An FTIR analysis of the material before and after the adsorption process confirms the presence of functional groups (lignin, cellulose, hemicellulose), which favor the adsorption of chromium metal ions, which favor the adsorption of chromium metal ions. The effect of temperature and particle diameter on the percentage of adsorbed metal was studied. The concentration of the metal in the solution was done by atomic adsorption. A maximum adsorption capacity of 24.7% at a temperature of 28°C and 0.8mm particle diameter. The Sips Isotherm yielded a better adjustment of the balance data. The kinetic data were adjusted, finding a higher correlation coefficient for the pseudo second order model. Chromium contaminated biomass was encapsulated by the stabilization / solidification technique for final disposal, leaching tests performed do not show detectable concentrations of the metal in the solution.

Optimal Project Portfolio Selection Using Meta-Optimized Population and Trajectory-Based Metaheuristics

Resumen Este artículo aborda el problema de selección de portafolio de proyectos para la adjudicación de interventorías de obra pública a través de concursos de méritos abiertos (CMA) supervisados por el Instituto Nacional de Vías (INVIAS) en Colombia. En esta modalidad, cada concursante presenta un portafolio único de proyectos históricos para cuantificar su experiencia como interventor. Como alternativa al uso de hojas de cálculo en Excel con procedimientos limitados de enumeración exhaustiva, se evaluó un algoritmo genético meta-optimizado (GA) y un procedimiento de búsqueda voraz adaptativo probabilista meta-optimizado (GRASP) para el caso de estudio de una Compañía con 207 contratos de trayectoria en el sector. Ambas metaheurísticas consiguieron encontrar puntajes de valoración óptimos para distintas instancias de prueba, sin embargo, el algoritmo GA presentó un mejor desempeño consistentemente en todas las instancias de evaluación, encontrando en algunos casos hasta 10 portafolios óptimos en menos de 9 minutos.

Abstract This article addresses the problem of project portfolio selection for the awarding of public works audits through open merit competitions (CMA) supervised by the National Roads Institute in Colombia - INVIAS. In this modality, each competitor presents a unique portfolio of historical projects to quantify its experience. As an alternative to the use of Excel spreadsheets with limited procedures of exhaustive enumeration, a meta-optimized genetic algorithm (GA) and a meta-optimized greedy randomized adaptive search procedure (GRASP) were evaluated for the case study of a company with 207 experience career contracts. Both metaheuristics were able to find optimal assessment scores for different test instances, however, the GA algorithm consistently performed better in all assessment instances, finding in some cases up to 10 optimal portfolios in less than 9 minutes.

Rendering Kinetics and Hardware Relationship for the Digitization of Images of the Neurobank of the University of Antioquia

Resumen Los cortes encefálicos en regiones anatómicas específicas, son claves para el entendimiento y descripción de algunas patologías relacionadas con enfermedades neurodegenerativas, el procesamiento de imágenes es un área emergente que permite la digitalización de la información, para la creación de un banco digital a partir de las imágenes de los cortes de encéfalo en la línea de investigación del Neurobanco del Grupo de Neurociencias de Antioquia. El software utilizado para el procesamiento de las imágenes fue Agisoft© Metashape, con el cual se hace el renderizado tridimensional de las fotos, ya que es clave conocer las condiciones de hardware para explorar las potencialidades del render en el software, para un menor tiempo, considerando conceptos de mask_tie point y mask_key point, unidades de procesamiento de cómputo y unidades de procesamiento gráfico. Los conjuntos de software obtenidos, cálculos cinéticos y relación de procesamiento independiente y combinado de gráfico, se determina que el mejor conjunto de hardware desde un aspecto técnico y funcional es un computador de escritorio con la combinación de una unidad de procesamiento Intel-i7 8700 con una tarjeta de video GTX 1060. No obstante, respecto a una relación de economía, el mejor hardware es Intel i5 9400 con una tarjeta de video GTX 1660, dado a que esta combinación da una mayor potencia en el procesamiento de imagen tridimensional, que un hardware con solo procesador, así este sea de alta potencia. Finalmente, como aspecto relevante, se espera complementar el análisis a partir del estudio de un conjunto de hardware de la compañía Radeon, que ofrece alternativas como las tarjetas de video AMD Rx 5700XT.

Abstract Brain cuts in specific anatomical regions are key to the understanding and description of some pathologies related to neurodegenerative diseases, image processing is an emerging area allows the digitalization of information, for the creation of a digital bank from brain, cuts images in the Neurobanco research line of the Neuroscience Group of Antioquia. The software used for image processing was Agisoft © Metashape, with which the three-dimensional rendering of photos is done since it is essential to know the hardware conditions to explore the potential of rendering in the software, for a shorter time, considering concepts of mask_tie point and mask_key point, computational processing units and graphics processing units. The obtained software sets, kinetic calculations and independent and combined graphics processing ratio, determined that the best hardware set from a technical and functional aspect is a desktop computer with the combination of a high power processing unit with high power a video card (Intel-i7 8700 with a GTX 1060 video card). However, regarding an economic relationship, the best hardware is a medium power processing and a medium or high power graphic card (Intel i5 9400 with a GTX 1660 video card), given that this combination gives greater potential in the three-dimensional image processing than hardware with only one processor, even if it is of high power. Finally, as a relevant aspect, it is expected to complement the analysis from the study of set hardware from the Radeon company, which offers alternatives such as AMD Rx 5700XT video cards.

Traction system choice for the Multipurpose Railway of Antioquia

Resumen Este artículo presenta un análisis de diferentes alternativas de tracción en ferrocarriles, incluyendo la tracción diésel-eléctrica, tracción a gas natural y tracción eléctrica. Con base en literatura consultada, se presentan las diferentes ventajas y desventajas de cada alternativa de sistemas de tracción, mostrando bajo qué condiciones cada sistema de tracción presenta mayores fortalezas en su aplicación. Así pues, para diversos factores medioambientales y de diversos costos del sistema se presenta la mejor alternativa a utilizar bajo las condiciones del ferrocarril de Antioquia. Se recomienda, finalmente, la utilización de trenes diésel-eléctricos para transporte de mercancías y de residuos sólidos urbanos (RSU), mientras que se recomienda implementar la tracción eléctrica para el tramo en el que se prevé transportar pasajeros, debido al elevado tráfico esperado de este tipo de trenes.

Abstract This paper presents an analysis of different railway traction alternatives, including diesel-electric traction, natural gas traction and electric traction. Based on the reviewed literature, the different advantages and disadvantages of each traction system alternative are presented, showing under which conditions each traction system presents greater strengths in its application. Thus, for various environmental factors and system costs, the best alternative to use under the Antioquia railway conditions is presented. Finally, the use of diesel-electric trains for the freight transport and urban solid waste (MSW) is recommended, while it is recommended to implement electric traction for the section in which passengers are expected to be transported, due to the high expected traffic of this type of train.

Comparative Study of Active Edible Coatings Based on Yam Starch and Cassava Starch

Abstract Aim. To compare the properties of active edible materials to active edible based on yam and cassava starch with the incorporation of essential oil of oregano (Origanum vulgare) (OEO) for application in grape coating. Materials and methods. The film-forming dispersions were obtained and the contact angle on different kinds of fruits and vegetables and the stability of the dispersions were determined. Subsequently, the films were obtained by casting, their physicochemical properties were evaluated, such as antioxidant capacity, antimicrobial capacity, among others. The grapes were covered with the best treatments and weight loss was traced and a visual inspection of their condition was carried out. Results. Remarkable differences were evident between the materials obtained from these two starch sources. The yam dispersions showed to be more stable, additionally, their films had higher moisture content, lower water absorption capacity, higher internal transmittance and slightly higher antimicrobial and antioxidant capacity. Conclusions. In the application as a coating, it was observed that the grapes coated with yam-based dispersions lost weight at a slower rate, maintaining them in good condition for a longer time, evidencing a greater potential in this type of applications compared to cassava starch.

Resumen Objetivo. Comparar las propiedades de materiales comestibles activos a comestibles activos a base de almidón de ñame y de yuca con la incorporación de aceite esencial de orégano (Origanum vulgare) (OEO) para aplicación en recubrimiento de uvas. Materiales y métodos. Se obtuvieron las dispersiones formadoras de películas y se determinó el ángulo de contacto sobre diferentes cortezas de frutas y verduras y la estabilidad de las dispersiones. Posteriormente se obtuvieron las películas mediante casting se evaluaron sus propiedades fisicoquímicas como capacidad antioxidante, capacidad antimicrobiana, entre otras. Con los mejores tratamientos se procedió hacer un recubrimiento de uvas y se hizo seguimiento de pérdida de peso e inspección visual sobre su estado. Resultados. Se evidenciaron diferencias remarcables entre los materiales obtenidos a partir de estas dos fuentes de almidón. Las dispersiones de ñame mostraron ser más estables, adicionalmente, sus películas presentaron mayor contenido de humedad, menor capacidad de absorción de agua, mayor transmitancia interna y ligeramente mayor capacidad antimicrobiana y antioxidante. Conclusiones. En la aplicación como recubrimiento, se observó que las uvas recubiertas con dispersiones a base de ñame perdían peso a menor velocidad, conservándose en buen estado por mayor tiempo, evidenciando un mayor potencial en la conservación de frutas en comparación con el almidón de yuca.

Carta de susceptibilidade erosiva da Bacia Hidrográfica do Córrego Curral de Arame, Dourados/MS

Resumo Erosão hídrica é um processo natural que é intensificado pela falta de práticas conservacionistas, e retirada da cobertura vegetal do solo. Tem como conseqüência, o empobrecimento do solo, assoreamento e eutrofização dos corpos d'água, entre outros. É de fundamental importância tomar conhecimento dos processos erosivos para que os tomadores de decisão adotem medidas de mitigação e/ ou prevenção deste fenômeno. Neste contexto a EUPS entra como ferramenta para estimar a perda de solo por erosão laminar. O uso de sistemas de informações Geográficas (SIG) tem se mostrado bastante eficientes para caracterizar a susceptibilidade erosiva, devido a facilidade de obtenção de dados, conferindo agilidade aos processos. Muitos destes são disponibilizados gratuitamente, como o QGIS, utilizado na metodologia deste projeto. Este trabalho teve como objetivo mapear e analisar qualitativamente a susceptibilidade erosiva da Bacia Hidrográfica do córrego Curral de Arame utilizando Sistema de Informação Geográfica, livre e gratuita. Os valores para a estimativa da perda anual de solo, variaram entre 0 e 389 toneladas por hectare ao ano. Observou-se que o fator que apresenta maior influência sobre os valores de estimativa das perdas de solo para a Bacia Hidrográfica em estudo, foi o fator CP- Uso e Manejo e Práticas Conservacionistas.

Resumen Erosión hidráulica es un proceso natural que es intensificado por falta de prácticas conservacionistas, y retirada de la cobertura vegetal del suelo. Tiene como consecuencia, el empobrecimiento del suelo, asoreamiento y eutrofización de los cuerpos de agua, entre otros. Es de fundamental importancia tomar conocimiento de los procesos erosivos para que los tomadores de decisión tomen medidas de mitigación y/o prevención de este fenómeno. En este contexto la UEPS entra como herramienta para estimar la pérdida de suelo por erosión laminar. El uso de sistemas de informaciones geográficas (SIG) se tiene demostrado bastante eficiente para caracterizar la susceptibilidad erosiva, debido a la facilidad de obtención de datos, confiriendo agilidad a los procesos. Muchos de estos son disponibilizados gratuitamente, como el QGIS, utilizado en la metodología de este proyecto. Este trabajo tuvo como objetivo mapear y analizar cualitativamente la susceptibilidad erosiva de la cuenca hidrográfica de la corriente Curral de Arame utilizando Sistema de Información Geográfica, libre y gratuita. Los valores estimados de la pérdida anual del suelo, variarán entre 0 y 389 toneladas por hectárea al año. Se observó que el factor que representa mayor influencia sobre los valores de la estimación de las pérdidas del suelo para la Cuenca Hidrográfica en estudio, fue el factor CP- Uso y Manejo y Prácticas Conservacionistas.

Abstract Water erosion is a natural process that is intensified by the lack of conservation practices, soil vegetation cover misuse and removal. It has as a consequence, soil impoverishment, silting and water bodies eutrophication, among others. Importance fundamental to erosive processes become aware so that decision makers adopt mitigation and/or prevention measures for this phenomenon. The USLE enters as a tool to soil loss by laminar erosion estimate. The Geographic Information Systems (GIS) use has been shown efficient to erosive susceptibility characterize, due to the ease of data collection. Many of these are available for free, such as QGIS software and environment dates. This project aimed to map and qualitatively analyze the Curral de Arame Watershed erosive susceptibility, using free GIS and environmental dates. Annual soil loss estimating values under study ranged from 0 to 389 tons per hectare per year. The greatest influence factor observed was CP factor - Use and Management and Conservation Practices, due to the region moderate slope.

Design and construction capacitive electric field equipment for cell stimulation

Resumen La búsqueda de alternativas para tratamientos al cáncer que puedan ser de bajo costo, menos invasivos y con menores efectos secundarios, sigue siendo un tema de continuo interés. El estudio de un sistema combinado de campos eléctricos de bajo voltaje con nanomateriales, estos últimos actuando como nanovectores, en el tratamiento de cáncer ha mostrado resultados prometedores. En este trabajo se presenta el diseño, simulación y construcción de un equipo estimulador eléctrico tipo capacitivo de bajo voltaje para estimular células tipo fibrobastos normales y tipo melanoma combinadas con nanopartículas de oro. El equipo permite variación en voltaje, frecuencia, intensidad de corriente, forma de onda y ciclo de dureza. El diseño fue realizado en la plataforma Arduino Due, llevado a Eagle para el desarrollo PCB y con visualización en pantalla LCD. El generador construido es finalmente conectado a un par de placas paralelas encargadas del campo eléctrico que será inducido. De las variables entregadas por el equipo se encontraron exactitudes inferiores al 1,5% lo que garantiza el cumplimiento técnico del equipo en las variables necesarias.

Abstract The searching of options for cancer treatments at low cost, less invasive and with minor side effects is still an interest matter. The study of a combined system of low voltages electric fields with nanomaterials, the latter working as nanovectors, in the cancer treatment has shown promising results. This work presents the design, simulation and construction of an electrical stimulator equipment capacitive type of low voltage for stimulation of healthy skin cells and melanoma type combined with gold nanoparticles. The equipment allows to modify voltage, frequency, current intensity, waveform and duty cycle. The design was performed in Arduino DUE platform, then taken to Eagle to the PCB development and the visualization on a LCD screen. The implemented generator is finally connected to a couple of parallel plates which are in charge of the induced electric field. From the variables delivered by the equipment, accuracies lower than 1.5% were found, this guarantees the technical fulfillment of the equipment in the needed variables.

Geometric Effects on the Electronic and Optical Properties of GaN Conical Quantum Dots

Resumen Haciendo uso de la aproximación de masa efectiva y de cálculos numéricos con el método de elementos finitos, se reportan las propiedades ópticas y electrónicas de un electrón confinado en un punto cuántico de GaN, en forma de sector cónico esférico. Se reportan los estados electrónicos, el cuadrado del momento de dipolo y los coeficientes de absorción óptica y de cambios en el índice de refracción como funciones del radio y del ángulo apical de la estructura. Del estudio se puede concluir que: i) elecciones adecuadas del ángulo apical y del radio del punto cuántico pueden dar origen a magnificaciones en las propiedades ópticas y ii) corrimientos al rojo de las estructuras resonantes de las propiedades ópticas se asocian claramente con el aumento tanto del ángulo apical como del radio de la estructura.

Abstract Using the effective mass approximation and finite element method numerical calculations, optical, and electronic properties of an electron confined in a GaN quantum dot are reported for a spherical conical sector. Electronic states, the square of the dipole moment, optical absorption coefficients, and changes in the refractive index are reported as functions of the radius and the apical angle of the structure. From the study it can be concluded that: i) suitable choices of the apical angle and the radius of the quantum dot can give rise to magnifications in the optical properties and ii) redshifts of the resonant structures of the optical properties are clearly associated with the increase in both the apical angle and the radius of the structure.

Proposal for Gait Analysis Using Fusion of Inertial-Magnetic and Optical Sensors

Abstract A proposed measurement protocol for the lower limbs movement analysis during walking is presented, with the use of a measurement system based on inertial-magnetic motion processing units and an optical system. Initially, the state of the art in terms of methods and tools for the biomechanical capture of movements is shown, to finally explore the protocols used in the health sciences for the gait analysis. The measurement proposal made in this document uses robust features of inertial-magnetic and optical technology that can be used in medical diagnosis. The application of this proposal can generate tools that have a positive impact in the fields of health and medicine.

Resumen Se presenta una propuesta para el desarrollo de un protocolo de medición para el análisis del movimiento de las extremidades inferiores durante la marcha, con el uso de un sistema de medición basado en unidades de procesamiento de movimiento inercial-magnético y un sistema óptico. Inicialmente, se presenta el estado del arte en términos de métodos y herramientas para la captura biomecánica de movimientos, para finalmente explorar los protocolos utilizados en las ciencias de la salud para el análisis de la marcha. La propuesta de medición realizada en este documento utiliza características robustas de la tecnología inercial-magnética y óptica que puede ser usado en el diagnóstico médico. La aplicación de ésta propuesta puede generar herramientas que impactan positivamente en los campos de la salud y la medicina.