Environmental topology and water availability modulates the catalytic activity of beta-Galactosidase entrapped in a nanosporous silicate matrix

In the present work we studied the catalytic activity of E. coli β-Gal confined in a nanoporous silicate matrix (Eβ-Gal) at different times after the beginning of the sol-gel polymerization process. Enzyme kinetic experiments with two substrates (ONPG and PNPG) that differed in the rate-limiting steps of the reaction mechanism for their β-Gal-catalyzed hydrolysis, measurements of transverse relaxation times (T2) of water protons through 1H-NMR, and scanning electron microscopy analysis of the gel nanostructure, were performed. In conjunction, results provided evidence that water availability is crucial for the modulation observed in the catalytic activity of β-Gal as long as water participate in the rate limiting step of the reaction (only with ONPG). In this case, a biphasic rate vs. substrate concentration was obtained exhibiting one phase with catalytic rate constant (kcA), similar to that observed in solution, and another phase with a higher and aging-dependent catalytic rate constant (kcB). More structured water populations (lower T2) correlates with higher catalytic rate constants (kcB). The T2-kcB negative correlation observed along the aging of gels within the 15-days period assayed reinforces the coupling between water structure and the hydrolysis catalysis inside gels.Fil: Burgos, Martha Ines. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones Biológicas y Tecnológicas. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Instituto de Investigaciones Biológicas y Tecnológicas; ArgentinaFil: Velasco, Manuel Isaac. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola; ArgentinaFil: Acosta, Rodolfo Héctor. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola; ArgentinaFil: Perillo, Maria Angelica. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones Biológicas y Tecnológicas. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Instituto de Investigaciones Biológicas y Tecnológicas; Argentin

El debate científico en la concepción del desagüe del valle de México, 1607-1975

345 páginas. Doctorado en Diseño.En este trabajo se analiza la historia del pensamiento científico desarrollado en torno a las obras del desagüe de la Cuenca del Valle de México desde principios del siglo XVII, en la época colonial, hasta mediados del siglo XX. Al llevar a cabo este análisis del pensamiento científico se ha considerado la obra escrita de aquellos expertos que en diferentes momentos del pasado sostuvieron discusiones y debates sobre la problemática general de la gestión hidráulica en la cuenca. Para lograr este estudio se realiza un análisis comparativo de tres periodos. El primero comprende las tres primeras décadas del siglo XVII. El segundo periodo va de mediados del siglo XIX hasta la década de los años 1870. Finalmente, en el siglo XX se estudia el periodo comprendido en el lapso de 1950 a 1970. La pregunta de investigación que se ha formulado con la finalidad de encauzar la reflexión se sintetiza de la siguiente manera: ¿qué relaciones podemos identificar en el pensamiento científico sobre los problemas ambientales y urbanos a lo largo de la historia de la urbanización de la Cuenca del Valle de México? El aporte de esta investigación consiste en formular argumentos parafundamentar que el concepto de sustentabilidad urbana tiene un antecedente histórico de largo alcance que se ha ido estructurando mediante un intenso debate entre expertos en cuanto a los diagnósticos, los proyectos y las obras emprendidos para prevenir las inundaciones y lograr un desagüe de la región. La noción de habitabilidad urbana en la cuenca se ha construido mediante un agudo proceso de transformaciones ambientales, cuyos efectos han generado la continua necesidad de diagnóstico del funcionamiento hidráulico regional.Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (México)

El papel de la Comisión Técnica de Supervisión del Sistema de Drenaje Profundo en la gestión pública, 1973-1975

Los ingenieros han tenido un papel significativo en la toma de decisiones en la definición de los proyectos de obra pública que han transformado a la ciudad, dichas decisiones no han estado exentas de posturas políticas, las cuales han condicionado el rumbo de las obras públicas, tal es el caso del Sistema de Drenaje Profundo (SDP). A mediados del siglo XX la Ciudad de México enfrentaba problemas de hundimiento, la expansión urbana y el incremento demográfico. De manera que se requería de un proyecto que debía resolver los problemas relativos al abasto y drenaje. La investigación en torno al sistema de Drenaje Profundo de la Ciudad de México ha sido poco examinada debido, en parte, a que la obra está aún en proceso. Y más todavía, lo que se ha escrito acerca del tema tiene un sesgo de divulgación, donde se enfatizan los aspectos tecnológicos y se deja de lado el impacto ambiental del sistema. En este trabajo se analiza la primera fase constructiva del SDP (1969- 1975). La propuesta consistía en excavar más túneles a una profundidad mayor que los alejaba del problema de hundimiento. En la realización y gestión del proyecto estuvieron involucradas dos comisiones para resolver los asuntos técnicos y financieros, además de los políticos. En los años en que se desarrolló esta etapa la Ciudad de México sufrió un proceso de conurbación con el Estado de México y surgieron nuevos problemas. Una de las mayores discusiones entre los ingenieros involucrados fue que el proyecto en principio se planeó sólo para la Ciudad de México y con la expansión del territorio capitalino se planteó la necesidad de extenderlo al Estado de México, aquí es donde las posiciones políticas entraron en juego para definir el rumbo de este magno proyecto

Aportes y retos de la cuarta área del conocimiento

El propósito de este trabajo es evidenciar el valor histórico del establecimiento de la “cuarta área del conocimiento” en la Universidad Autónoma Metropolitana (UAM) y proponer algunas tareas a desarrollar colectivamente que contribuirían a su fortalecimiento. La cuarta área del conocimiento realizó una contribución a la construcción de lo que se denomina pensamiento proyectual. Lo hizo de un modo integral y con una perspectiva integrada en el marco de los problemas nacionales. Hoy se habla de pensamiento de diseño, como una aplicación métodos, técnicas e instrumentos característicos del diseño a los procesos de análisis y decisión a la gestión administrativa de las organizaciones. La noción del pensamiento proyectual en el marco de la cuarta área del conocimiento es diferente a la idea del pensamiento de diseño. Las tareas del pensamiento proyectual se definen en el marco de los proyectos de nación, cosa que hoy es materia de debate, lo cual no quiere decir que se el pensamiento proyectual se encuentre en un impasse sino que los diseñadores debemos intervenir en esa discusión. La cuarta área del conocimiento planteó al diseño como un proceso que responde a requerimientos de carácter bio-psico-social. En ese marco la innovación en las soluciones generadas arranca con el proceso de diseño mismo y en especial con la construcción del problema de diseño y se valida con su realización en un contexto determinado. No obstante, la innovación no ha adquirido un carácter central, posiblemente porque tiende a aparecer como criterio desvinculado de la estructuración del problema de diseño. Aquí hay un área de oportunidad para trabajar en los hábitos teórico, metodológico y tecnológico

Reconfiguración de redes de distribución eléctrica para la minimización de pérdidas de potencia activa

Reconfigurar una red radial de distribución eléctrica en bajo voltaje, desarrollando una metodología basada en fuerza bruta considerando la infraestructura eléctrica y urbana existente, para la minimización de los índices de pérdidas técnicas.Los sistemas de distribución eléctrica del área de concesión de EMELNORTE S.A, muestran índices considerables de pérdidas de potencia activa presentes en los conductores eléctricos, los cuales son inherentes al proceso de transporte de energía eléctrica. Con el presente trabajo de investigación se da solución al problema de pérdidas de potencia activa proponiendo una metodología que consiste en la reconfiguración de redes de distribución trifásica en bajo voltaje aplicando el método de fuerza bruta desarrollado en el lenguaje .m de Matlab®, considerando la infraestructura eléctrica y urbana existente en el sector. La función objetivo consiste en minimizar el transporte de energía en determinadas distancias desde el transformador hasta las diferentes cargas aguas abajo en configuración radial, se divide en tres etapas, inicialmente se define la ubicación óptima del transformador de distribución usando el método de fuerza bruta, algoritmo de dijkstra y teoría de grafos, en la segunda etapa se selecciona el calibre del conductor a usarse, y en la tercera etapa se realiza un estudio económico de los costos operativos e inversión totales de la red, para ello se toma una red de prueba y posteriormente su reconfiguración mediante la aplicación de la metodología propuesta. De acuerdo con el Plan de Maestro de Electricidad, las empresas distribuidoras deben considerar proyectos de expansión y mejora de la infraestructura eléctrica con la finalidad de minimizar las pérdidas técnicas, para el presente caso de estudio la empresa distribuidora EMELNORTE S.A presenta un 8.50% de pérdidas técnicas totales para el año 2018, por lo que con lo anteriormente mencionado se da paso al desarrollo de la metodología propuesta en el presente trabajo de investigación, los resultados obtenidos presentan una minimización de pérdidas de potencia activa en un 75.78% y un ahorro económico total de la red de 14.33% equivalente a 2 740,23 [US$],por lo que la metodología propuesta se considera una herramienta útil para la reconfiguración de redes de distribución trifásicas en bajo voltaje ya que genera formidables mejoras técnicas, tanto en pérdidas de potencia activa y caída de voltaje, cumpliendo con las normas establecidas por la empresa distribuidora, garantizando una mejor calidad de servicio al usuario final.Ingenierí

Spatially Resolved Monitoring of Drying of Hierarchical Porous Organic Networks

Evaporation kinetics of water confined in hierarchal polymeric porous media is studied by low field nuclear magnetic resonance (NMR). Systems synthesized with various degrees of cross-linker density render networks with similar pore sizes but different response when soaked with water. Polymeric networks with low percentage of cross-linker can undergo swelling, which affects the porosity as well as the drying kinetics. The drying process is monitored macroscopically by single-sided NMR, with spatial resolution of 100 μm, while microscopic information is obtained by measurements of spin?spin relaxation times (T2). Transition from a funicular to a pendular regime, where hydraulic connectivity is lost and the capillary flow cannot compensate for the surface evaporation, can be observed from inspection of the water content in different sample layers. Relaxation measurements indicate that even when the larger pore structures are depleted of water, capillary flow occurs through smaller voids.Fil: Velasco, Manuel Isaac. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Matemática, Astronomía y Física; ArgentinaFil: Silletta, Emilia Victoria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Matemática, Astronomía y Física; ArgentinaFil: Gomez, Cesar Gerardo. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Química Orgánica; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo En Ingeniería de Procesos y Química Aplicada. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo En Ingeniería de Procesos y Química Aplicada.; ArgentinaFil: Strumia, Miriam Cristina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Química Orgánica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales. Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal; ArgentinaFil: Stapf, Siegfried. Ilmenau University of Technology; AlemaniaFil: Monti, Gustavo Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Matemática, Astronomía y Física; ArgentinaFil: Mattea, Carlos. Ilmenau University of Technology; AlemaniaFil: Acosta, Rodolfo Hector. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Matemática, Astronomía y Física; Argentin

Enhanced surface interaction of water confined in hierarchical porous polymers induced by hydrogen bonding

Hierarchical porous polymer systems are increasingly applied to catalysis, bioengineering, or separation technology because of the versatility provided by the connection of mesopores with percolating macroporous structures. Nuclear magnetic resonance (NMR) is a suitable technique for the study of such systems as it can detect signals stemming from the confined liquid and translate this information into pore size, molecular mobility, and liquid−surface interactions. We focus on the properties of water confined in macroporous polymers of ethylene glycol dimethacrylate and 2-hydroxyethyl methacrylate [poly- (EGDMA-co-HEMA)] with different amounts of cross-linkers, in which a substantial variation of hydroxyl groups is achieved. As soft polymer scaffolds may swell upon saturation with determined liquids, the use of NMR is particularly important as it measures the system in its operational state. This study combines different NMR techniques to obtain information on surface interactions of water with hydrophilic polymer chains. A transition from a surface-induced relaxation in which relaxivity depends on the pore size to a regime where the organic pore surface strongly restricts water diffusion is observed. Surface affinities are defined through the molecular residence times near the network surface.Fil: Silletta, Emilia Victoria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola; ArgentinaFil: Velasco, Manuel Isaac. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola; ArgentinaFil: Gomez, Cesar Gerardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales. Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal; ArgentinaFil: Strumia, Miriam Cristina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales. Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal; ArgentinaFil: Stapf, Siegfried. Technische Universität Ilmenau; AlemaniaFil: Mattea, Carlos. Technische Universität Ilmenau; AlemaniaFil: Monti, Gustavo Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola; ArgentinaFil: Acosta, Rodolfo Hector. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola; Argentin

Modulation of Hydrophilic/Hydrophobic Character of Porous Environments in Metal-Organic Frameworks via Direct Polymer Capping Probed by NMR Diffusion Measurements

The ability to create extended porous networks, such as those composed of metal-organic frameworks (MOFs), with tailored hydrophilic/hydrophobic character is crucial for adapting such widely used supports to different applications. To achieve this goal, direct polymer inclusion has proven to be a suitable strategy, and functional composite materials with multiple additional properties have been obtained in such a way. We have explored, by means of nuclear magnetic resonance diffusion experiments, the effect of polymer capping using a conducting polymer (polyaminobencylamine - PABA), which results in the positioning of -NH2 moieties on the otherwise eminently hydrophobic surface of Zn-based ZIF-8 MOF nanocrystals. Our results demonstrate that increasingly higher amounts of PABA can confer, aside from conductivity, an increased hydrophilic character to the porous network, while also allowing for the identification of different environments available for water molecule diffusion.Fil: Velasco, Manuel Isaac. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Matemática, Astronomía y Física; ArgentinaFil: Acosta, Rodolfo Héctor. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Matemática, Astronomía y Física; ArgentinaFil: Marmisollé, Waldemar Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; ArgentinaFil: Azzaroni, Omar. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; ArgentinaFil: Rafti, Matias. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; Argentin