Estudio comparativo de módulos de rigidez de tres maderas mexicanas y tres maderas japonesas

The objective of the investigation was to determine the densities and stiffness modules in three Japanese woods and three Mexican woods. The experimental unit consisted of 210 specimens grouped in samples of thirty-five specimens of each of the six species. Moisture content and density were determined, and natural vibration frequencies were measured in dynamic torsion tests. The magnitudes of the modules of rigidity are comparable with those of previous investigations. However, there are statistically significant differences between the densities and modules of rigidity of the six species.El objetivo de la investigación fue determinar las densidades y los módulos de rigidez en tres maderas japonesas y tres maderas mexicanas. La unidad experimental consistió en 210 especímenes agrupados en muestras de treinta y cinco probetas de cada una de las seis especies. Se determinaron el contenido de humedad y la densidad, y se midieron las frecuencias naturales de vibración en pruebas de torsión dinámica. Las magnitudes de los módulos de rigidez son comparables con los de investigaciones anteriores. Sin embargo, existen diferencias estadísticamente significativas entre las densidades y los módulos de rigidez de las seis especies

Materiales de construcción fotocatalíticos para reducir la contaminación del aire

In recent years, the problem of air pollution in large cities has attracted a lot of attention. For this reason, innovative solutions are sought to counteract the large amount of pollutants emitted into the atmosphere on a daily basis by industry and automobiles. The incorporation of photocatalysts in construction materials has emerged as an environmental remediation alternative, givingconventional materials air purification and self-cleaning properties. This paper aims to present relevant aspects of the development of photocatalytic construction materials: their main applications, trends, and perspectives in the medium and long term.En los últimos años, el problema de la contaminación del aire en las grandes ciudades ha llamado mucho la atención. Por ello se buscan soluciones innovadoras para contrarrestar la gran cantidad de contaminantes emitidos a la atmósfera a diario por la industria y los automóviles. La incorporación de fotocatalizadores en materiales de construcción ha surgido como alternativa deremediación ambiental, confiriéndole a los materiales convencionales propiedades de purificación de aire y autolimpieza. El propósito de este trabajo es presentar aspectos relevantes del desarrollo de materiales de construcción fotocatalíticos: sus principales aplicaciones, tendencias y perspectivas a mediano y largo plazo

Aplicación del cálculo fraccionario en el modelado de corrientes transitorias en polímeros

This article reviews the limitations of the mathematical models commonly used across the literature for the general description of the phenomenon of transient currents in polymeric materials through a power law or a negative exponential function, and proposes the application of fractional calculus. Among the limitations of the traditional approaches stand out their failure in the association of this distinctive electrical behavior with physical parameters. The causes of these stem from the complexity of electrical behavior in polymers. This phenomenon occurs through the relaxation of electric charge as a function of time, where the viscoelasticity of the polymer widely influences the movement of electric dipoles and the conduction of electric charge carriers. Typically, the phenomenon of transient currents is described using RC (resistor-capacitor) circuits, where a resistor and a capacitor represent the ability of a polymer to dissipate and store electrical charge. The mathematical model herein constructed through the application of fractional calculus provides with a physical interpretation of its parameters, which describe complex behaviors in polymers.En este artículo se revisan las limitaciones de los modelos matemáticos comúnmente utilizados en la literatura para la descripción general del fenómeno de corrientes transitorias en materiales poliméricos mediante una ley de la potencia o una función exponencial negativa, y se propone la aplicación del cálculo fraccionario. De entre las limitaciones de los enfoques tradicionales destacan su fracaso en la asociación de este comportamiento eléctrico característico con parámetros físicos. Las causas de éstas provienen de la complejidad del comportamiento eléctrico en los polímeros. Dicho fenómeno ocurre a través de la relajación de carga eléctrica en función del tiempo, donde la viscoelasticidad del polímero influye ampliamente en el movimiento de dipolos eléctricos y en la conducción de portadores de carga eléctrica.  Típicamente, el fenómeno de corrientes transitorias se describe a través de circuitos RC (resistor-capacitor), donde un resistor y un capacitor representan la habilidad de un polímero de disipar y almacenar carga eléctrica. El modelo matemático aquí construido mediante la aplicación del cálculo fraccionario proporciona una interpretación física a sus parámetros que describen comportamientos complejos en polímeros

Sustentabilidad de materiales para el envasado de refrescos implementando un Análisis de Ciclo de Vida mediante SolidWorks Sustainability

This work employs Life Cycle Assessment (LCA) using SolidWorks Sustainability to assess the environmental impact of 355 ml glass, aluminum, and PET packaging used by Coca-Cola in Mexico. The four measured impacts include carbon footprint, energy consumption, atmospheric acidification, and water eutrophication. It analyzes stages from material selection to end-of-life, considering factors such as manufacturing region, usage period, production process, and transportation. Data from SEMARNAT, the Chamber of Deputies, FEMSA, and Arca Continental are used to obtain results and compare the sustainability of packaging materials.Este trabajo utiliza el Análisis de Ciclo de Vida (LCA) a través de SolidWorks Sustainability para evaluar el impacto ambiental de envases de vidrio, aluminio y PET de 355 ml utilizados por Coca-Cola en México. Los cuatro impactos medidos incluyen la huella de carbono, consumo de energía, acidificación atmosférica y eutrofización del agua. Se analizan etapas desde la selección del material hasta el fin de vida útil, considerando factores como región de fabricación, tiempo de uso, proceso de fabricación y transporte. Se emplean datos de SEMARNAT, la Cámara de Diputados, FEMSA y Arca Continental para obtener resultados y comparar la sustentabilidad de los materiales de envasado

Respuesta en frecuencia para sistemas en espacio de estados

The frequency response of linear systems is a popular tool used in the analysis and design of automatic control systems. The common way to obtain the frequency response is from the input-output representation (transfer function) of a system. In this paper we present a novel way to obtain the frequency response from the state space representation. The result is obtained by characterizing the input signal (sine function) by means of an additional external system, as well as the evaluation of the steady state. The determination of phase and magnitude is obtained from the solution to a Sylvester equation repeatedly for different values of the frequency in a specific interval together with some algebraic manipulations and use of trigonometric identities. The procedure is shown by examples and compared with classical ways of obtaining the frequency response.La respuesta en frecuencia de sistemas lineales es una popular herramienta utilizada en el análisis y diseño de sistemas de control automático. La forma común de obtener la respuesta en frecuencia es a partir de la representación entrada-salida (función de transferencia) de un sistema. En este trabajo se presenta una manera novedosa para obtener la respuesta en frecuencia partiendo de la representación en el espacio de estados. El resultado es obtenido mediante la caracterización de la señal de entrada (función senoidal) mediante un sistema externo adicional, así como la evaluación del estado estacionario. La determinación de la fase y magnitud se obtiene de la solución a una ecuación de Sylvester reiteradamente para diferentes valores de la frecuencia en un intervalo específico junto con algunas manipulaciones algebraicas y uso de identidades trigonométricas. El procedimiento es mostrado mediante ejemplos y comparado con las maneras clásicas de obtener la respuesta en frecuencia

Realización electrónica de sistemas caóticos: Parte 3, en sistemas digitales

In the first parts of this work, the electronic realization with analog circuits of some continuous quadratic and piecewise linear chaotic systems was shown, using circuits with operational amplifiers and other components, as well as the equivalence of their electronic variables with the established mathematical models. In this third part, discretization of dynamic systems is applied for the implementation of these chaotic systems in the Arduino open-source platform, thus offering simplicity and versatility for digital applications. Finally, results of its chaotic behavior and numerical equivalence with continuous mathematical models are illustrated.En las primeras partes de este trabajo, se mostró la realización electrónica con circuitos analógicos de algunos sistemas caóticos continuos cuadráticos y lineales por tramos, mediante circuitos con amplificadores operacionales y otros componentes, así como la equivalencia de sus variables electrónicas con los modelos matemáticos establecidos. En esta tercera parte, se aplica discretización de sistemas dinámicos para la implementación de estos sistemas caóticos en la plataforma de código abierto Arduino, ofreciendo así simplicidad y versatilidad para aplicaciones digitales. Finalmente, se ilustran resultados de su comportamiento caótico y equivalencia numérica con los modelos matemáticos continuos

Síntesis y caracterización del Mg(BOB)2 como electrolito para baterías recargables de iones de magnesio

The solvent-free process of obtaining the magnesium bis(oxalate)borate salt (Mg(B(C2O4)2)2, Mg(BOB)2) was carried out, which is potentially viable for use as an electrolytic material in rechargeable magnesium ion batteries (RMIB). The synthesis used was by solid-state, where, in the first step, its three precursors were manually mixed in an agate mortar homogeneously: oxalic acid, boric acid, and magnesium hydroxide with a molar ratio of 4:2:1, respectively. In the second step, to avoid prolonged exposure to ambient humidity because hygroscopic compounds were used, they were dried in a vacuum oven at 60 °C for a continuous hour, followed by a heat treatment at 110 °C for 3 h to eliminate residual water prior to the synthesis temperature of 150 °C . The synthesized Mg(BOB)2 was characterized by X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM). The results obtained by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) within the wave number range of 4000–400 cm−1 confirmed the presence of the functional groups of Mg(BOB)2, identified by their characteristic absorption bands: C=O, C-O-B-O-C, O-B-O, and B-O. In addition, the Mg(BOB)2 powder was used to prepare a liquid electrolyte with the solvent tetrahydrofuran (THF) and was evaluated in three-electrode cells as well as in prototype half-cells, characterized with cyclic voltammetry (CV) curves. Se llevó a cabo el proceso de obtención libre de solventes de la sal bis(oxalato)borato de magnesio (Mg(B(C2O4)2)2, Mg(BOB)2), la cual es potencialmente viable para ser utilizada como material electrolítico en baterías recargables de iones de magnesio (RMIB). La síntesis utilizada fue por estado sólido donde en un primer paso se mezcló manual y homogéneamente, dentro de un mortero de ágata, sus tres precursores; ácido oxálico, ácido bórico e hidróxido de magnesio con una relación molar de 4:2:1, respectivamente. Como segundo paso, y debido a que se utilizan compuestos higroscópicos, se evitó la exposición de manera prolongada a la humedad ambiental llevándolos a un secado dentro un horno de vacío a 60 °C durante 1 h continua seguido de un tratamiento térmico de 110 °C por 3 h, para la eliminación del agua residual previo a la temperatura de síntesis de 150 °C. El Mg(BOB)2 sintetizado se caracterizó por difracción de rayos X (DRX) y por microscopía electrónica de barrido (MEB). Los resultados obtenidos mediante espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) dentro del rango de número de onda de 4000–400 cm−1 confirmaron la aparición de los grupos funcionales del Mg(BOB)2, identificados por sus bandas características de absorción C=O, C-O-B-O-C, O-B-O y B-O. Además, el polvo del Mg(BOB)2 se utilizó para preparar un electrolito líquido con el solvente tetrahidrofurano (THF) y se evaluó en celdas de tres electrodos así como en medias celdas prototipo, caracterizadas con curvas de voltamperometría cíclica (VC).&nbsp

Evaluación dimensional del proceso de digitalización 3D por fotogrametría de un patrón de calibración propio

This article presents the evaluation of a 3D digitalization system using photogrammetry techniques, using as geometric reference an own-design prototype-printed Gauge block. The geometry of the Gauge block is based on the ISO 10360-6 standard, and was 3D printed with a ZCorp high quality prototype printer, with precision values known from other works. The scanning process was made using a commercial software photogrammetry application. The point cloud was processed, and the fitting curves and surfaces were made. Finally, the points cloud was compared against the CAD file. A statistical deviation analysis shows a mean error between -0.23 mm to +0.60 mm. The standard deviation was 0.56 mm. The conclusions show a scanning process with good quality.Este artículo presenta la evaluación de un sistema de digitalización 3D usando técnicas de fotogrametría usando como referencia geométrica un bloque patrón de diseño propio. La geometría del bloque patrón está basada en el estándar ISO 10360-6 y fue impreso por una impresora 3D ZCorp de alta calidad, con valores de precisión conocidos a partir de trabajos anteriores. El proceso de digitalización de la geometría del patrón se hizo utilizando una aplicación comercial de fotogrametría. Se procesó la nube de puntos resultante y se realizaron los ajustes a curvas y superficies a partir de ésta. Finalmente fue comparada la nube de puntos de mediciones con el documento de CAD de la geometría original. Un análisis estadístico de los resultados numéricos muestra un error promedio en un rango de -0.23 mm a +0.60 mm. La desviación estándar fue de 0.56 mm. Las conclusiones muestran que el desempeño de digitalización es de buena calidad

Aplicación del método simplex por medio de un programa en C++, para calcular SWU en el proceso de enriquecimiento del combustible nuclear

The enrichment process of nuclear fuel assemblies, which were used in nuclear power reactors, requires a series of steps, the first of which takes U3O8 as the base material for conversion to UF6 and later enrichment in 235U. Gaseous diffusion is a technology used to produce enriched uranium that involves forcing UF6 gaseous through semi-permeable membranes, causing a slight separation between the 235U containing and 238U containing molecules, the successive repetition of this process leads to enriching the uranium to the desired value, the measure of effort (and associated cost) used in the enrichment process is the Separative Work Unit (SWU). Optimizing the cost of enriching uranium is a complex process in which the amount and cost of SWU and U3O8 feedstock come into play. In this work, an optimization analysis of uranium enrichment will be carried out using the Simplex Method, which is the name used to describe the general approach to the solution of linear programs using pivoting. En el proceso de enriquecimiento de los ensambles de combustible nuclear que se emplearon en los reactores nucleares de potencia, se requiere una serie de pasos, que incluye el proceso de conversión del uranio en su forma mineral U3O8 a UF6 gasificado, para posteriormente iniciar el proceso de enriquecimiento y aumentar el contenido del isótopo 235U. La difusión gaseosa es una tecnología utilizada para el proceso de enriquecimiento que consiste en forzar al gas de UF6 a través de una membrana semi-permeable, esto produce una ligera separación entre las moléculas que contienen 235U y las que contienen 238U, la repetición sucesiva de este proceso lleva a enriquecer el uranio hasta el valor deseado, y la medida del esfuerzo (y costo asociado) usado en el proceso de enriquecimiento es la Unidad de Trabajo Separativo (SWU). Optimizar el costo de enriquecer uranio es un proceso complejo en el que entran en juego la cantidad y costo del SWU y de la materia prima de U3O8. En este trabajo, se llevará a cabo un análisis de optimización de enriquecimiento de uranio mediante el uso del Método Simplex, este es el nombre con que se suele describir el enfoque general a la solución de programas lineales utilizando el pivoteo

Síntesis verde de ZnO-GO. Evaluación de su actividad fotocatalítica

Graphite oxide was synthesized following Hummer's method and through ultrasound exfoliation, graphene oxide, GO, was obtained. The extract in aqueous solution of dried and pulverized leaves of Neem (Azadirachta indica) was mixed with GO as a previous step in obtaining the composites. Aqueous solutions of Zinc Acetate were prepared which were mixed with the solution previously prepared with GO and neem extract, obtaining ZnO-GO. Varying the percentage of GO, the photocatalytic activity of composites was studied through the degradation of Rhodamine B, RhB. The half-life times of RhB were calculated according to the Langmuir-Hinshelwood model.Se sintetizó óxido de grafito siguiendo el método de Hummer’s y mediante su exfoliación por ultrasonido se obtuvo óxido de grafeno, GO. El extracto en solución acuosa de hojas secas y pulverizadas de Neem (Azadirachta indica) se mezcló con el GO. Se prepararon soluciones acuosas de Acetato de Zinc las cuales se mezclaron con la solución previamente preparada con el GO y el extracto de neem, obteniéndose el ZnO-GO. Variando el porcentaje de GO, se estudió la actividad fotocatalítica de los composites mediante la degradación de Rodamina B, RhB. Los tiempos de vida media de la RhB fueron calculados según el modelo de Langmuir-Hinshelwood