Development, characterisation and properties of nanophases, nanofluids and nanomaterials

[SPA] La acumulación de plásticos de uso cotidiano derivados de combustibles fósiles supone un gran problema medioambiental a nivel global. Una de las estrategias que se siguen para solucionar este problema es el empleo de bioplásticos. Estos bioplásticos, aunque presentan numerosas propiedades de elevado interés, por lo general presentan peores propiedades mecánicas que los polímeros convencionales, de ahí que se modifiquen con nanofases, nanofluidos y nanomateriales. Esta tesis se centra en el desarrollo, la caracterización y el estudio de las propiedades de diferentes nanomateriales, líquidos iónicos, nanofluidos y nanocomposites. El bioplástico seleccionado como matriz polimérica es el ácido poliláctico (PLA). Los nanomateriales utilizados son el óxido de grafeno (GO) y el óxido de zinc (ZnO). Los líquidos iónicos utilizados son los líquidos iónicos apróticos Hexafluorofosfato de 1-butil-1-metilpirrolidinio (LPI104), Hexafluorofosfato de 1-hexil-3-metilimidazolio (LP106), Hexafluorofosfato de 1-butil-3-metilimidazolio (LP104), Tetrafluoroborato de 1-hexil-3-metilimidazolio (L106) y Tetrafluoroborato de 1-butil-3-metilimidazolio (L104) y el líquido iónico prótico Salicilato de Bis(2-hidroxietil)amonio (DSa). Se desarrollaron dos nuevos nanofluidos, el primero, combinando el líquido iónico LPI104 con el nanomaterial GO y el segundo combinando el líquido iónico prótico DSa con nanopartículas de ZnO. Este segundo nanofluido se desarrolló en la Østfold University College (Fredrikstad, Noruega), donde el doctorando realizó su estancia doctoral. Todos y cada uno de los líquidos iónicos, nanofases y nanofluidos se incorporaron a la matriz polimérica. Se realizó una caracterización de la matriz polimérica, de los líquidos iónicos, de los nanomateriales, de las nanofases y de los nuevos nanocomposites desarrollados. Se han utilizado numerosas técnicas de caracterización y ensayo de materiales como microscopía electrónica de barrido (SEM), microscopía electrónica de transmisión (TEM), difracción de rayos X (XRD), espectroscopía infraroja (FTIR), espectroscopía Raman, calorimetría diferencial de barrido (DSC), análisis termogravimétricos (TGA), ensayos reológicos, medida del ángulo de contacto, microscopía de luz polarizada, microperfilometría, espectroscopía ultravioleta-visible (UV), dureza, análisis dinamo-mecánico (DMA) y ensayos tribológicos. Se realizó la calibración y puesta a punto del sistema de extrusión. Previo al procesado de los materiales se estudió la procesabilidad de la matriz polimérica. Una vez conocidas las condiciones óptimas de extrusión se procedió al procesado de todos y cada uno de los nanocomposites desarrollados en la tesis. Se evaluó la reología de los nuevos nanofluidos estudiando la influencia de la concentración de la nanofase con la temperatura del ensayo y el gradiente de cizalla. Se estudió cómo la modificación del PLA con los diferentes nanomateriales, líquidos iónicos y nanofluidos altera el comportamiento viscoelástico del polímero a través de ensayos oscilatorios evaluando la influencia de la temperatura. Una de las limitaciones que presentan los bioplásticos es su escasa resistencia a la fricción y al desgaste. Para dar solución a esta problemática, se pueden aplicar lubricantes sobre la superficie del polímero o bien modificar el polímero para mejorar sus propiedades tribológicas. Mediante ensayos tribológicos se puede determinar el coeficiente de fricción del polímero en seco, del polímero con un lubricante en la superficie y del polímero modificado para analizar el efecto de los líquidos iónicos y los nanofluidos sobre las propiedades tribológicas. Tras los ensayos tribológicos, se estudiaron las huellas de desgaste con la ayuda de un microperfilómetro, evaluando el daño superficial generado tras el ensayo y comparando las diferentes tasas de desgaste. Se ha observado que todos los líquidos iónicos y todos los nanofluidos utilizados reducen el coeficiente de fricción y el daño superficial cuando se utilizan como lubricantes externos sobre el polímero. Cuando se utilizan como lubricantes internos se observa que los líquidos iónicos apróticos que contienen el anión hexafluorofosfato no mejoran las propiedades tribológicas del polímero ni reducen el daño superficial. En cambio, tanto los líquidos iónicos apróticos que contienen el anión tetrafluoroborato, como el líquido iónico prótico y el nanofluido preparado a partir del líquido iónico prótico con óxido de zinc reducen notablemente el coeficiente de fricción de la matriz polimérica y el daño superficial. [ENG] The accumulation of domestic plastics derived from fossil fuels is a major global environmental problem. One of the strategies being pursued to confront this problem is the use of bioplastics. Although bioplastics have many interesting properties, they generally have poorer mechanical properties than conventional polymers. Hence, they are commonly modified with nanofillers, nanofluids and nanomaterials. This thesis focuses on the development, characterization and study of the properties of different nanomaterials, ionic liquids, and nanofluids to be included into bioplastic matrices. The biopolymer selected as polymeric matrix is polylactic acid (PLA). The nanomaterials used are graphene oxide (GO) and zinc oxide (ZnO). The ionic liquids used are the aprotic ionic liquids 1-butyl-1-methylpyrrolidinium hexafluorophosphate (LPI104), 1-hexyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate (LP106), 1-butyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate (LP104), 1-hexyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate (L106) and 1-butyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate (L104), and the protic ionic liquid Bis(2-hydroxyethyl)ammonium salicylate (DSa). Two nanofluids were developed, the first one combines the ionic liquid 1-butyl-1-methylpyrrolidinium hexafluorophosphate (LPI104) with the nanomaterial graphene oxide (GO), and the second one combines the protic ionic liquid Bis(2-hydroxyethyl)ammonium salicylate (DSa) with the nanomaterial zinc oxide (ZnO). This second nanofluid was developed at Østfold University College (Fredrikstad, Norway), during a pre-doctoral stay. A characterization of the polymeric matrix, ionic liquids, nanomaterials, nanophases and the newly developed nanocomposites was carried out. Numerous materials characterization and testing techniques have been used such as scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), X-ray diffraction (XRD), infrared spectroscopy (FTIR), Raman spectroscopy, differential scanning calorimetry (DSC), thermogravimetric analysis (TGA), rheological testing, contact angle measurement, surface profilometry, ultraviolet-visible (UV) spectroscopy, hardness, dynamo-mechanical analysis (DMA) and tribological testing. Calibration and tuning of the extrusion system was performed. Prior to the processing of the materials, a study of the processability of the polymer matrix was carried out. Once the optimum extrusion conditions were known, the processing of each one of the nanocomposites that were studied in the thesis was carried out. The rheology of the new nanofluids was evaluated by studying the influence of the nanophase concentration with the test temperature and shear gradient. The viscoelastic behavior of PLA with different nanomaterials, ionic liquids and nanofluids was studied through oscillatory tests evaluating the influence of temperature. One of the limitations of bioplastics is their poor resistance to friction and wear. To solve this problem, lubricants can be applied to the surface of the polymer or the polymer can be modified to improve its tribological properties. Tribological tests can be used to determine the coefficient of friction of the dry polymer, the polymer with a lubricant on the surface and the modified polymer to analyze the effect of nanofluids and nanophases on the tribological properties. After the tribological tests, wear tracks were studied with the help of a microprofilometer, evaluating the surface damage generated after the test and measuring the different wear rates. It has been observed that all ionic liquids and all nanofluids used reduce the coefficient of friction and surface damage when used as external lubricants on the polymer. When used as internal lubricants, it is observed that aprotic ionic liquids containing hexafluorophosphate anion do not improve the tribological properties of the polymer or reduce surface damage. In contrast, both the aprotic ionic liquids containing the tetrafluoroborate anion, the protic ionic liquid and the nanofluid prepared from the protic ionic liquid and zinc oxide significantly reduce the coefficient of friction of the polymer matrix and the surface damage.Escuela Internacional de Doctorado de la Universidad Politécnica de CartagenaUniversidad Politécnica de CartagenaPrograma de Doctorado en Tecnologías Industriale

Effects of Different Post-Activation Potentiation Warm-Ups on Repeated Sprint Ability in Soccer Players from Different Competitive Levels

[EN] This study aimed to compare the effects of a traditional warm-up with two post-activation potentiation (PAP) warm-up strategies on the repeated sprint ability (RSA) of soccer players from national (NL) and regional (RL) competitive levels. Sixteen young players (NL, n = 8, age = 20.7 ± 1.4 y, body mass = 68.5 ± 7.0 kg, body height = 177.4 ± 5.2 cm; RL, n = 8, age = 20.8 ± 1.0 y, body mass = 68.7 ± 4.0 kg, body height = 176.6 ± 5.6 cm) were recruited to complete a traditional warm-up (CONTROL), a PAP warm-up incorporating squats with a load (~60% 1RM) that allowed a high speed (1 m/s) of movement and a high number of repetitions (PAP-1), and a PAP warm-up with a load (~90% 1RM) that allowed a moderate speed (0.5 m/s) of movement and a reduced number of repetitions (PAP-0.5). A RSA test (six 20-m sprints with 20 s of recovery) was performed 5 min after the PAP warm-up to assess the effects of the different protocols on the fastest sprint (RSAb) and the mean time of all sprints (RSAm). A meaningful improvement of RSA performance was observed with PAP-0.5, attaining a large effect on NL (RSAb, ES = -1.5; RSAm, ES = -1.3) and only a small effect on RL athletes (RSAb and RSAm, ES = -0.2). Moreover, when each RSA sprint performance was compared between NL and RL players, after PAP-0.5 greater performance for all sprints was observed in the NL players. Therefore, adding a heavy strength-based conditioning exercise during the warm-up prior to a RSA test may induce significant performance improvements in NL, but only small effects in RL players.S

Impacto de la economía del comportamiento en la práctica de actividad física como estrategia de prevención del riesgo cardiovascular

Esta investigación busca diseñar y aplicar estrategias de economía del comportamiento que contribuyan a incentivar la práctica de actividad física en las personas y así disminuir el riesgo cardiovascular. Para tal fin se utilizan elementos cualitativos y cuantitativos que permitan entender las principales barreras de comportamiento para la práctica de actividad física, desde los sesgos de preferencias, de creencias y de procesamiento de la información (Dellavigna, 2009). Dentro de los principales sesgos de comportamiento encontrados a partir del análisis etnográfico en entrevistas a profundidad con personas que tienen preexistencias en el riesgo cardiovascular, están el Status quo, el exceso de optimismo y la inconsistencia temporal o el cortoplacismo. Desde el análisis experimental, se obtienen datos primarios de comportamiento de clientes de una aseguradora quienes participaron en un reto de actividad física expuestos a tres intervenciones, de las cuales dos se podrían catalogar como nudges. Para la evaluación de la significancia de los experimentos se utilizan modelos econométricos, de los cuales se pudo concluir que: 1) la participación en un reto de actividad física, que es un nudge en sí mismo, fue un buen estímulo para que las personas tuvieran un comportamiento similar, en cuanto al tiempo de práctica, que los usuarios que ya venían en la plataforma y que no estuvieron expuestos a este tipo de retos. 2) Otros tipos de tácticas como entregar más estímulos en puntos redimibles o estrategias de intenciones de implementación, no entregan diferencias sustanciales a la hora de incentivar un cambio de comportamiento. Los resultados de esta investigación son un gran insumo para el diseño de modelos de recompensa en la industria aseguradora.This work aims to design and apply behavioral economics strategies that help to encourage the practice of physical activity to reduce cardiovascular risk. For this purpose, qualitative and quantitative elements are used to understand the main barriers to the practice of physical activity, from preferences, beliefs, and information processing biases. The main behavioral biases found from the ethnographic analysis are the Status quo, overconfidence and temporal inconsistency or short-termism. From the experimental analysis, that consisted of developing a sports challenge and other experiments or nudges, primary data on the behavior of the clients was obtained. For the evaluation of the nudges, econometric models were built, which delivered the following results: 1) participation in a sports challenge is a nudge and could be a good incentive for changing the behavior of physical activity. 2) other types of tactics, such as handing over more redeemable points or deployment to implementation intentions, show no substantial difference when it comes to incentivizing behavior change. This research is a good input for the design of reward models in the insurance industry

Identification of Human Body Poses to Characterize and Obtain Movement Information

En este Documento, se estudia la clasificación de poses y movimiento del cuerpo humano. Se construyó una red neuronal convolusional para abordar el problema de clasificación, en donde se definieron 3 poses ideales a clasificar. Se logró una precisión del 84.78% para la identificación de las poses. Se ubicaron en cada una de las poses identificadas, descriptores de para extraer información de movimiento en una secuencia de imágenes. Se definió un marco de estudio que analiza la ubicación de los descriptores ubicados en las áreas de cabeza, torso, brazos y piernas. En donde esta actividad logro un 82.35% de precisión de ubicación en áreas de cabeza y torso, usando este modelo se pudo clasificar el movimiento humano, en donde se ven resultados significativos, cuando se tiene un entorno controlado.Introducción Materiales y Métodos Resultados Conclusiones ReferenciasThis paper, studies human poses classification and human body movement. It was built a convolutional neural network to approach the problem of classification, who they were defined 6 ideal poses to classify. The approach has the advantage of reasoning about pose in a controlled, with an 84.78% of precision. For each pose, a descriptor was located in an area of the human body, were the movement is high. The different descriptors was located in head, torso, arms and legs, were the activity recognition approach an 82.35% of precision.Pregrad

¿Quiénes son los potenciales consumidores de frutas y verduras orgánicas en Chile Central? Una aproximación CHAID

La demanda por frutas y verduras (F&V) orgánicas está creciendo alrededor del mundo, creando oportunidades de mercado para los países en desarrollo como principales proveedores. Sin embargo, la mayoría de los países en vías de desarrollo orientados a la exportación, tales como Chile, tienen un mercado interno no desarrollado para los productos orgánicos. Este artículo identifica los segmentos de potenciales consumidores de frutas y verduras orgánicas en el centro de Chile, utilizando un modelo CHAID exploratorio. Se aplicó un cuestionario a una muestra aleatoria de 425 compradores de frutas y verduras. Los resultados del modelo CHAID sugieren dos segmentos de potenciales consumidores de frutas y verduras orgánicas. Ambos grupos demuestran conocimiento del concepto de alimento orgánico. Adicionalmente, el primer segmento percibe que la agricultura orgánica entrega beneficios éticos a la sociedad y considera que F&V orgánicas son saludables y nutritivos; este grupo tiene una probabilidad de más de 80% de consumir F&V orgánicas. El segundo segmento demuestra menos conciencia de los beneficios éticos a la sociedad y su probabilidad de consumir F&V orgánicas, depende del nivel de ingreso familiar. Otras implicancias son discutidas para estudios posteriores en consumidores de alimentos orgánicos.The demand for organic fruits and vegetables (F&V) is growing worldwide, creating market opportunities for developing countries as major suppliers. However, most export-oriented developing countries such as Chile have an undeveloped domestic market for organic products. This article identifies the segments of potential consumers of organic F&V in Central Chile using an exploratory CHAID model. A questionnaire was administered by surveying a random sample of 425 F&V consumers in central Chile. The results of the CHAID model suggest two segments of potential consumers of organic F&V. Both groups show awareness of the concept of organic food. Additionally, the first segment perceives organic agriculture to have ethical benefits to the society and considers organic F&V as healthy and nutritious; this group has a probability of over 80% to consume organic F&V. The second segment shows less awareness of the ethical benefits to society and its probability of consuming organic F&V depends on family income level. We discuss major implications for further studies on organic consumers.The authors thank the project PIT-2007-0168, Agroindustrial Surfrut Ltda

Metástasis mandibular por carcinoma hepático: un infrecuente caso con severa hemorragia

El carcinoma hepatocelular (CH) es relativamente infrecuente en Europa y Estados Unidos, a pesar de que en este último país se diagnostican más de 13.000 nuevos casos cada año. Las metástasis mandibulares por CH son inusuales, recogiéndose en la literatura hasta el momento, 50 casos. En el presente trabajo se documenta un nuevo caso, correspondiente a un varón de 54 años que presentó una metástasis por HC en el cuerpo mandibular derecho, al año del tratamiento de su tumor primario. El curetaje-biopsia de la lesión se acompañó de una profusa hemorragia. El paciente falleció a los seis meses de la biopsia, con múltiples metástasis. Se describen las posibles vías de diseminación hematógena de la enfermedad.Hepatocellular carcinoma (HCC) is quite uncommon in Europe and USA, although in this last country more than 13,000 new cases are diagnosed every year. Mandibular metastases are unusual, with only 50 cases documented. In this article, we present a 54 year-old male patient with a metastasis of HCC in right mandibular body, one year after treating the primary tumor. Curettage and biopsy of the lesion was performed, followed by a profuse hemorrhage. The patient expired six months after the biopsy, with multiple metastases. We describe the different paths for hematogenic dissemination of the process

Influencia de la percepción del comportamiento ético de los directivos de ventas en las actuaciones de los vendedores

En el presente trabajo se analiza la importancia de las percepciones que los vendedores tienen sobre el comportamiento de sus superiores y hasta qué punto esto influencia en su forma de actuación. Para ello, se estudia la manera en la que repercuten ciertos factores personales como el nivel de estudios y tipo de contrato del vendedor, al igual que determinadas variables situacionales como el tamaño del equipo de ventas. Los resultados muestran como la forma en la que los vendedores perciben a sus superiores influye en sus actuaciones éticas frente al cliente. Además, se halla que los vendedores con formación universitaria y contrato indefinido presentan mayores niveles éticos que sus compañeros. Asimismo, los resultados sugieren que los equipos compuestos por más de diez vendedores son los que peor conducta ética presentan

A review of the different boiler efficiency calculation and modeling methodologies

A review of the different mathematical methodologies for calculating energy efficiency in boilers was carried out in this work, considering both the methods included in standards and the proposals and applications published in research works. The classification was delimited in analytical methods, mechanistic modeling, and empirical modeling; moreover, the main equations for each of the methodologies are presented, which allows building a compilation that is expected to be useful for a first approach to the subject. It is displayed that those mechanistic models are used to evaluate subsystems or specific cases that require a high level of detail, while analytical models are used to make a first approximation to the systems described, and empirical models stand out in terms of their use at the industrial level if there is access to a starting database to adjust them.En el presente trabajo se realizó una revisión de las diferentes metodologías matemáticas de cálculo de eficiencia energética en calderas, considerando tanto los métodos incluidos en normas como las diferentes propuestas y aplicaciones publicadas en trabajos investigativos. Se delimitó la clasificación en métodos analíticos, modelados mecanicistas y modelados empíricos. Se exponen las principales ecuaciones para cada una de las metodologías, lo que permite construir una compilación, que se espera que sea de utilidad para una primera aproximación a la temática. Se evidencia que los modelos mecanicistas se emplean para evaluar subsistemas o casos puntuales que requieren alto nivel de detalle, mientras que los modelos analíticos se emplean para realizar una primera aproximación a los sistemas descritos, y los modelos empíricos destacan en cuanto al uso a nivel industrial, siempre y cuando se tenga acceso a una base de datos de partida para ajustarlos

La importancia de las biomoléculas en la cotidianidad de la alimentación, desde el enfoque didáctico por resolución de problemas

Resumen El presente trabajo cuenta las experiencias obtenidas en el aula donde los estudiantes de grado noveno participaron en distintas actividades para transformar y construir el conocimiento a partir de la siguiente situación problema: ¿Son saludables los platos típicos de cada una de las regiones naturales de Colombia en cuanto a su cantidad de biocompuestos y la función que cumplen en el organismo?, para lograrlo se hizo un seguimiento y orientación durante el desarrollo de las temáticas, además se propuso la realización de una red conceptual elaborada por los estudiantes en donde se involucraran todos los nuevos aprendizajes logrados durante el proceso, realizándose un seguimiento continuo, dirigiendo y orientando las preguntas de los grupos de trabajo, y así reconocer si los estudiantes lograban realizar relaciones con el nuevo conocimiento e integrarlo con su conocimiento cotidiano, identificando la profundidad de las relaciones construidas y el razonamiento sistémico obtenido. Este trabajo se llevó a cabo con estudiantes de grado noveno de educación básica secundaria del Instituto Técnico Industrial Francisco José de Caldas, ubicado en el Barrio Bosque Popular, de la localidad 10 de Engativá Bogotá D.C. Los proyectos realizados y las experiencias de aula, se desarrollaron en un tiempo de siete semanas con una intensidad de tres horas cada semana, las cuales estaban dirigidas a que los estudiantes realizaran investigación e indagación en equipo e individualmente, donde se participara activamente y se formulara y reformulara los proyectos para comunicar los resultados a todos sus compañeros, estableciendo relaciones de lo aprendido con su diario vivir. Durante el proceso se apreció la evolución de los estudiantes en aspectos conceptuales logrando establecer relaciones entre sus saberes previos y los adquiridos además, de lograr una concepción más sistémica de todo lo relacionado con la alimentación, otros cambios también fueron de tipo actitudinal al saber que hay que generar buenos hábitos alimenticios y ser un poco más críticos a la hora de consumir un producto, además de adquirir habilidades tales como el trabajo en equipo, la indagación y comunicació

Influence of gender, age, level of competition and discipline on the body image among juveniles gymnastics

El objetivo de este estudio fue establecer el perfil de percepción de ima- gen corporal en 75 jóvenes gimnastas (con media edad de 14 años) de diferentes disciplinas gimnásticas en función de la edad, el género, y el nivel de práctica. Los participantes fueron evaluados transversalmente incluyendo el índice de masa de cuerpo, el cuestionario “Body Shape questionnaire” (la percepción de imagen corporal), y características de datos demográficos. Los resultados muestran diferencias estadística- mente significativas en la percepción de imagen corporal a través del género (p=0,001), el nivel de práctica (p=0,003), y la disciplina gimnásti- ca (p=0,001). Además, una relación fue encontrada entre la percepción de imagen corporal y el IMC (r=0,277; p=0,020) a través de todas las categorías de edad analizadas. Estudios longitudinales son necesarios para comprobar los resultados hallados.The aim of this study was to profile body shape perception in 75 young gymnastics (mean age 14) of different gymnastic disciplines by age, gen- der, and level of practice. Participants were assessed cross-sectionally including body mass index, body shape questionnaire (body shape per- ception), and demographics characteristics. Results show statistical sig- nificant diferencies in body shape perception across gender (p=0,001), level of practice (p=0,003), and gymnastic discipline (p=0,001). Moreo- ver, a relationship was found between body shape perception and BMI (r=0,277; p=0,020) across all age groups analyzed. Longitudinal studies are warrantied