Design of functional hybrid coatings with anti-biofouling, self-cleaning and anti-reflecting applications

263 p.Los recubrimientos son aplicados sobre diferentes superficies con fines fundamentalmente decorativos y de protección. Sin embargo, hoy en día el mercado de estos materiales está siendo sometido a unas especificaciones cada vez más severas. Así, los recubrimientos actuales deben, además de ser decorativos y protectores del sustrato, impartir al mismo otras propiedades adicionales como por ejemplo baja adherencia a los microorganismos, facilidad de limpieza y propiedades auto-reparables. El desarrollo de este tipo de materiales, conocidos bajo el nombre de ¿recubrimientos funcionales¿ requiere del control de las propiedades tanto físicas (fundamentalmente de la morfología) como químicas de las superficies generadas. Dentro de este campo, la presente tesis pretende realizar una aportación al desarrollo de tres tipos de recubrimientos ¿funcionales¿ que brinden a los mismos resistencia a los microorganismos (anti-biofouling), propiedades autolimpiables (self-cleaning) y propiedades anti-reflejantes (anti-reflecting).El desarrollo de los recubrimientos funcionales ha estado muy ligado a la modificación de la mojabilidad de los materiales. Así, las superficies hidrófobas, son aquellas sobre las que el agua forma ángulos de contacto superiores a 90 °. Especialmente interesantes son las superficies sobre las que el agua forma ángulos superiores a 150 °, conocidas como ¿superhidrofóbas¿. Estas superficies, cuyo ejemplo más conocido lo constituyen las hojas de la flor de Lotto, presentan importantes aplicaciones en el campo de los recubrimientos autolimpiables y anti contaminación biológica.Los materiales que presentan una baja energía superficial como los fluoropolímeros y las siliconas dan lugar a superficies hidrófobas sobre las que el agua presenta ángulos de contacto elevados. Sin embargo, mediante la ¿química¿ no es posible obtener ángulos de contacto superiores a 120 °, que sólo se logran si la superficie es además rugosa. Mediante la combinación de una apropiada química y morfología superficial es posible obtener superficies sobre las que el agua presenta ángulos de contacto superiores a 150 °. Las propiedades que pueden presentar este tipo de materiales han generado un gran interés, por lo que el desarrollo de metodologías para la obtención de los mismos ha constituido, en los últimos años, uno de los grandes retos tecnológicos del campo de los recubrimientos.El primero de los recubrimientos hidrófobos que se exploró en este trabajo fueron los copolímeros de bloque Poliuretano/Poli(dimetil siloxano) que dan lugar a la formación espontánea de separación de fases entre sus componentes. Este tipo de recubrimientos, cuyas propiedades anti contaminación biológica ya han sido contrastadas, presentan una superficie hidrófoba debido tanto a la migración del componente siloxano a la superficie como a la rugosidad que el mismo le imparte.Para la obtención de estos copolímeros se utilizó un Diisocianato cicloalifático (el Diisocianato de Isoforona, IPDI), y dos polioles, uno de ellos basado en Poli(dimetil siloxano) (PDMS) y el otro en Policaprolactona (PCL). Se realizaron diversas síntesis variando la relación entre los polioles. Los copolímeros estudiados generaban espontáneamente una separación de fases que aumentaba la rugosidad del sistema como se pudo comprobar mediante Microscopia de Fuerza Atómica (AFM).Las propiedades hidrófobas de las superficies obtenidas se evaluaron mediante medidas del ángulo de contacto estático, y los valores de histéresis del mismo. Se comprobó que la hidrofobicidad del sistema dependía en mayor medida de la rugosidad que de la concentración de siloxano en la superficie (medida por espectroscopia FTIR) . Así, los mayores ángulos de contacto se obtuvieron para los filmes que presentaron mayor rugosidad.La pretendida restricción en la capacidad de adhesión de microorganismos (biofouling) de estas películas se determinó utilizando medidas de adsorción de proteínas, empleando para ello técnicas convencionales como la Espectroscopia Ultravioleta (UV) y también técnicas más sofisticadas y menos habituales como la Microbalanza de Cristal de Cuarzo con Disipación (QCM-D) y la Resonancia Superficial de Plasmones (SPR).Dichas técnicas demostraron la mejora de la restricción de la adhesión de los microorganismos en los filmes obtenidos que presentaban separación de fases. Se consiguió demostrar la relación entre la rugosidad del sistema producida por la separación de fases y sus propiedades superficiales como su mojabilidad y la adhesión de proteínas.Dentro de la línea de los recubrimientos hidrófobos la presente tesis contempló la síntesis de materiales que presentaran efecto auto-limpiable. Para obtener este tipo de superficies, la estrategia a seguir consistió en introducir nanopartículas inorgánicas de naturaleza hidrófoba en el seno de matrices poliméricas acrílicas.En dicha vía, las nanopartículas fueron previamente sintetizadas mediante el proceso Sol-Gel del Tetraetil Ortosilicato (TEOS) para posteriormente en una segunda etapa funcionalizarlas consiguiendo unas nanopartículas de carácter hidrófobo. Se sintetizaron nanopartículas de diversos tamaños variando la cantidad de amoniaco y agua presente en el sistema. Para dicha obtención, se utilizó el sistema de síntesis asistida por microondas como método de calentamiento del proceso. El uso del microondas ha sido un avance en la investigación ya que mejora la conversión y reduce los tiempos de síntesis.Una vez sintetizadas y caracterizadas las nanopartículas generadas, el objetivo fue la introducción de dichas partículas en una matriz polimérica. Se obtuvieron películas polímero/nanopartículas con diversos porcentajes. Por ello, se utilizaron los métodos de disolución/evaporacion (Casting), el pulverizado sobre la superficie (sprayado) y el spin-coating.Según los datos obtenidos experimentalmente, las superficies obtenidas mediante disolución/evaporación (Casting) y el pulverizado fueron las que mejores propiedades de mojabilidad demostraron. Las películas obtenidas mediante spin-coating no presentaron ángulos de contacto elevados. Sin embargo, en las películas conteniendo un 33 % de nanopartículas obtenidas mediante disolución/evaporación se lograron ángulos de contacto de 137 °. Desafortunadamente estas películas eran excesivamente frágiles, y difíciles de manejar. Los mejores resultados se obtuvieron pulverizando nanopartículas sobre películas acrílicas lo que originó superficies con ángulos de contacto superiores a 140 °.El último tipo de los recubrimientos funcionales que se exploraron fueron aquellos destinados a dar lugar a materiales con características anti-reflejantes. Para obtener estas propiedades, las películas deben presentar un índice de refracción inferior al del sustrato lo que se puede lograr introduciendo porosidad en las mismas. La estrategia seguida para obtener estos materiales consistió en realizar el proceso Sol-Gel de un organosilano ( Bis (trietoxisilil) etano, (BTSE)) en presencia de un porógeno polimérico. Tras el proceso Sol-Gel, realizado en medio ácido, el porógeno se descompuso térmicamente para dar lugar al material poroso deseado.Se utilizaron dos agentes porógenos diferentes, uno basado en Polióxido de etileno (Brij35) y el otro en un copolímero de Óxido de etileno y Óxido de propileno (Pluronic P-123). En ambos casos, se obtuvo que la porosidad de los materiales obtenidos (medida por Porosimetría Elipsométrica) aumentaba linealmente con la cantidad de porógeno utilizada, mientras que el índice de refracción disminuía linealmente. Los resultados mostraron la mayor efectividad el P-123 para la generación de los poros, ya que para la misma cantidad de porógeno se obtuvo mayor porosidad.La presencia de los poros hace que las superficies anti-reflejantes no presenten propiedades mecánicas adecuadas, por lo que la determinación de las mismas es un tema de gran interés. En este trabajo, se midió el módulo de Young de las superficies obtenidas mediante Nanoindentación (NI) y mediante Espectroscopia Acústica de Onda Superficial (SAWS), utilizando un nuevo protocolo establecido en el centro de IBM de Almaden dónde se realizaron las medidas. A porosidades bajas los resultados obtenidos mediante ambas técnicas estaban dentro del margen de confianza (10 % de diferencia). Sin embargo, a porcentajes de porosidad elevados, se obtuvieron valores superiores mediante NI, que fueron atribuidos a la densificación que ocurre en el material como consecuencia de la penetración de la punta en la película. Dejando al lado la comparación de ambas técnicas, se observó una dependencia de disminución lineal del módulo de Young respecto a la densidad de los sistemas

Evaluación de algoritmos de detección de complejos QRS mediante las curvas de funcionamiento ROC, DET y EPC

Se presenta una metodología para la selección de modelos utilizados en detección de eventos, empleando las curvas de funcionamiento característica de operación del receptor (ROC - Receiver Operating Characteristic), compensación del error de detección (DET - Detection Error Trade-off) y curvas de desempeño esperado (EPC - Expected Performance Curve), las cuales asumen un criterio de mínimo error para evaluar modelos. Las curvas se evalúan sobre algoritmos de detección de complejos QRS en electrocardiografía utilizando la base de datos de arritmias del MIT [8]. Los resultados obtenidos muestran que la mejor curva para representar el comportamiento de los métodos de detección es la curva EPC debido a que utiliza pruebas sobre conjuntos de entrenamiento y validación. Igualmente se obtiene que el mejor detector de complejos QRS es el basado en la amplitud y la primera derivada AF3.A methodology to select models used in detection is shown; it uses the performance curves named ROC, DET and EPC. These curves employ a criterion to evaluate the model based in obtaining a minimum error. Curves are applied over QRS complex detection algorithms using MIT Arrhythmia Database. Results show that the best curve for representing the behavior of the detection algorithms is the EPC curve, due to it uses training and test set. Equally, we obtained that the best QRS complex detector is AF3

Distributed Estimation of Distribution Algorithms for continuous optimization: how does the exchanged information influence their behavior?

One of the most promising areas in which probabilistic graphical models have shown an incipient activity is the field of heuristic optimization and, in particular, in Estimation of Distribution Algorithms. Due to their inherent parallelism, different research lines have been studied trying to improve Estimation of Distribution Algorithms from the point of view of execution time and/or accuracy. Among these proposals, we focus on the so-called distributed or island-based models. This approach defines several islands (algorithms instances) running independently and exchanging information with a given frequency. The information sent by the islands can be either a set of individuals or a probabilistic model. This paper presents a comparative study for a distributed univariate Estimation of Distribution Algorithm and a multivariate version, paying special attention to the comparison of two alternative methods for exchanging information, over a wide set of parameters and problems ? the standard benchmark developed for the IEEE Workshop on Evolutionary Algorithms and other Metaheuristics for Continuous Optimization Problems of the ISDA 2009 Conference. Several analyses from different points of view have been conducted to analyze both the influence of the parameters and the relationships between them including a characterization of the configurations according to their behavior on the proposed benchmark

Dehydrofluorination Process of Poly(vinylidene difluoride) PVdF-Based Gel Polymer Electrolytes and Its Effect on Lithium-Sulfur Batteries

Gel polymer electrolytes (GPEs) are emerging as suitable candidates for high-performing lithium-sulfur batteries (LSBs) due to their excellent performance and improved safety. Within them, poly(vinylidene difluoride) (PVdF) and its derivatives have been widely used as polymer hosts due to their ideal mechanical and electrochemical properties. However, their poor stability with lithium metal (Li0) anode has been identified as their main drawback. Here, the stability of two PVdF-based GPEs with Li0 and their application in LSBs is studied. PVdF-based GPEs undergo a dehydrofluorination process upon contact with the Li0. This process results in the formation of a LiF-rich solid electrolyte interphase that provides high stability during galvanostatic cycling. Nevertheless, despite their outstanding initial discharge, both GPEs show an unsuitable battery performance characterized by a capacity drop, ascribed to the loss of the lithium polysulfides and their interaction with the dehydrofluorinated polymer host. Through the introduction of an intriguing lithium salt (lithium nitrate) in the electrolyte, a significant improvement is achieved delivering higher capacity retention. Apart from providing a detailed study of the hitherto poorly characterized interaction process between PVdF-based GPEs and the Li0, this study demonstrates the need for an anode protection process to use this type of electrolytes in LSBs.This work was funded by the European Union’s Horizon 2020 research and innovation program Graphene Flagship Core Project 3 (GrapheneCore3) under grant agreement 881603. The project was also supported by Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades (MCIU), Agencia Estatal de Investigación (AEI), and the European Regional Development Fund (ERDF) (RTI2018-098301–B-I00)

La enseñanza del cuento y su influencia en la comprensión lectora en los alumnos y alumnas del tercer grado de educación básica de la sección “A” en los Centros Escolares: Centro Escolar Católico Madre del Salvador, Centro Escolar Napoleón Ríos, Centro Escolar Tomás Medina, Complejo Educativo Profesor Martín Romeo Monterrosa Rodríguez, del Departamento de Santa Ana, año 2018

En el proceso de enseñanza se reconoce una de las teorías de Piaget, la del constructivismo. En ella se retoman aspectos importantes del desarrollo de los niños y niñas en el proceso de enseñanza aprendizaje, el aprendizaje para este psicólogo es un proceso de construcción constante de nuevos significados; constituyen al docente como un ente promovedor del aprendizaje constructivista en el alumn

Accidente ofídico en el departamento de Nariño, Colombia: análisis retrospectivo, 2008-2017

Introduction. Snakebite envenoming is a relevant public health problem, and, in Colombia, it was included as a mandatory notification event since 2004. Because it is a tropical country with great ecosystem diversity, it occupies third place in Latin America, after Mexico and Brazil, reaching the highest number of snakebites.Objective. To carry out a retrospective analysis of snakebites in the department of Nariño based on the notifications reported to the Instituto Departamental de Salud de Nariño and the Sistema de Vigilancia en Salud Pública de Colombia between the years 2008 and 2017.Materials and methods. A descriptive and retrospective analysis was carried out based on the study, and interpretation of the information contained in the notification sheets for ophidian accidents of the Instituto Departamental de Salud de Nariño between the years 2008 and 2017. The snakebite frequency at the municipal level was represented by the elaboration of a map and the responsible genus were identified.Results. A total of 1,110 cases were reported for ophidian accidents. Seventy- eight point thirteen per cent of the municipalities made some notification. A pattern of constant increase in the case number during the 10 years is evident, with exception of 2017; the sociodemographic characteristics are maintained.Conclusions. The municipality of San Andrés de Tumaco, the masculine gender and the rural areas are mostly affected by snakebites, caused mainly by the Bothrops genus and the highest snakebite incidence was seen in July.Introducción. El ofidismo es un relevante problema de salud pública y, en Colombia, se incluyó como un evento de notificación obligatoria desde el año 2004. Por ser un país tropical con gran diversidad ecosistémica, ocupa el tercer puesto en Latinoamérica, después de México y Brasil, en presentar el mayor número de accidentes ofídicos.Objetivo. Realizar un análisis retrospectivo del accidente ofídico en el departamento de Nariño, con base en los eventos notificados entre los años 2008 y 2017 al Instituto Departamental de Salud de Nariño y al Sistema de Vigilancia en Salud Pública de Colombia.Materiales y métodos. Se hizo un análisis de tipo descriptivo y retrospectivo a partir de la recopilación e interpretación de la información consignada en las fichas de notificación para accidente ofídico del Instituto Departamental de Salud de Nariño, entre los años 2008 y 2017. Se representó la frecuencia del accidente ofídico a nivel municipal mediante la elaboración de un mapa y se identificaron los géneros responsables del mismo. Resultados. Se reporta un total de 1.110 casos. El 78,13 % de los municipios hizo alguna notificación. Se observa un patrón de aumento constante en el número de casos durante los 10 años, a excepción de 2017. Las características sociodemográficas se mantuvieron durante el periodo de estudio.Conclusiones. El municipio de San Andrés de Tumaco, el sexo masculino y las áreas rurales son los principales afectados por el ofidismo causado, en mayor medida, por el género Bothrops. La mayor incidencia se presentó en el mes de julio

High Energy Density Lithium–Sulfur Batteries Based on Carbonaceous Two-Dimensional Additive Cathodes

The increasing demand for electrical energy storage makes it essential to explore alternative battery chemistries that overcome the energy-density limitations of the current state-of-the-art lithium-ion batteries. In this scenario, lithium–sulfur batteries (LSBs) stand out due to the low cost, high theoretical capacity, and sustainability of sulfur. However, this battery technology presents several intrinsic limitations that need to be addressed in order to definitively achieve its commercialization. Herein, we report the fruitfulness of three different formulations using well-selected functional carbonaceous additives for sulfur cathode development, an in-house synthesized graphene-based porous carbon (ResFArGO), and a mixture of commercially available conductive carbons (CAs), as a facile and scalable strategy for the development of high-performing LSBs. The additives clearly improve the electrochemical properties of the sulfur electrodes due to an electronic conductivity enhancement, leading to an outstanding C-rate response with a remarkable capacity of 2 mA h cm–2 at 1C and superb capacities of 4.3, 4.0, and 3.6 mA h cm–2 at C/10 for ResFArGO10, ResFArGO5, and CAs, respectively. Moreover, in the case of ResFArGO, the presence of oxygen functional groups enables the development of compact high sulfur loading cathodes (>4 mgS cm–2) with a great ability to trap the soluble lithium polysulfides. Notably, the scalability of our system was further demonstrated by the assembly of prototype pouch cells delivering excellent capacities of 90 mA h (ResFArGO10 cell) and 70 mA h (ResFArGO5 and CAs cell) at C/10.This work was funded by the European Union’s Horizon 2020 research and innovation program Graphene Flagship Core Project 3 (GrapheneCore3) under grant agreement 881603. The project was also supported by Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades (MCIU), Agencia Estatal de Investigación (AEI), and the European Regional Development Fund (ERDF) (RTI2018-098301-B-I00). J.C. is a beneficiary of the Predoctoral Program from the Education Department of the Basque Government. J.L.G.-U. is very thankful to the Spanish Ministry of Universities for the FPU grant (16/03498). Finally, we want to acknowledge GRAPHENEA for supplying the graphene oxide used in this work

Technological Development of Priority Tourist Destinations and Maging Towns

This work is intended to be of support and utility for the Ministry of Tourism in Mexico, so that they can build a future SWOT evaluation of tourist destinations. As well, for those who are interested in areas related to the topics presented in this handbook.It presents the development of incorporate indicators of the Priority Tourist Destinations and Magic Towns of Mexico, derived from Sectorial Project 242853 called Development of Information Systems for the Management of the Tourist Destinations of Mexico, where the analysis of the Project is detailed, until the Achievement of the technological innovation generated, through an Information System.Mexico is a country which has as one of its strengths, cultural and natural resources in each of its states, municipalities and localities. Customs, traditions, gastronomy, ceremonial centers, archeological zones, waterfalls, the abundance in flora and fauna; so describe each of its wonders. These resources require laws and regulations to protect and maintain them, to improve infrastructure, to be sustainable, and attractive to national and international tourism without being damaged or that the inhabitants of those places are benefited by the generation of jobs, social security among others. Balancing all the factors involved is an arduous task and requires studies such as those carried out by various governmental and educational institutions, the private sector among others. In the next work to be published called "Compendium of tourist indicators of priority tourist destinations and magical towns", the analysis of variables and indicators of Priority Tourist Destinations is analyzed, taking as reference various guidelines, standards and information sources as The National Development Plan (NDP) 2013-2018, Tourism Sector Program 2013-2018 (TSP), Identification of Tourism Potentials in Regions and Municipalities (Fascicle 8), Competitiveness Agendas of Mexico's Tourist Destinations, (IMCO), the World Economic Forum (WEF), the Alliance for Excellence in Tourism (EXCELTUR), ITESM, the Guide for Incorporation and Permanence of the Magic Towns of the Tourism Secretaríat (Sectur) with the analysis for the automation of the evaluation of the Magic Towns, INEGI, DATATUR, DENUE among others. As a result of this in-depth analysis, we reach a concentration of 2610 indicators, which are found in an indicator matrix, which can be structured in a hierarchy with a level three depth (Component, subcomponent, factor and indicator). It is necessary to reduce these indicators, so that they identify and select those that have the greatest impact on the observation of tourism development of the destination, taking into account the sustainability, competitiveness, potential and tourism performance of priority tourist destinations and magic towns. The selection of these indicators is done with an affinity diagram or K-J method (Kawakita Jiro), which allows SWOT analysis of the CAs of priority tourist destinations and magic towns and the matrix of the 2610 indicators. This work is intended to be of support and utility for the Ministry of Tourism in Mexico, so that they can build a future SWOT evaluation of tourist destinations. As well, for those who are interested in areas related to the topics presented in this handbook.It presents the development of incorporate indicators of the Priority Tourist Destinations and Magic Towns of Mexico, derived from Sectorial Project 242853 called Development of Information Systems for the Management of the Tourist Destinations of Mexico, where the analysis of the Project is detailed, until the Achievement of the technological innovation generated, through an Information System.CONACY

Informe especial de estabilidad financiera: riesgo de crédito - Primer semestre de 2022

Monitorear el riesgo de crédito es fundamental para preservar la estabilidad del sistema financiero. Este informe presenta, para cada modalidad de cartera, un análisis de las condiciones de crédito y de los principales indicadores de riesgo

Conocimientos y prácticas de las agentes educativas y condiciones de salud bucal de niños del municipio de Santa Rosa de Cabal, Colombia

Introducción: La prevalencia modificada de caries en la primera infancia es de 61,92%, el desconocimiento en salud bucal por parte de cuidadores es una de las causas reportadas. Objetivo: Determinar conocimientos y prácticas de las agentes educativas y condiciones de salud bucal de niños de los hogares comunitarios y Centros de Desarrollo Infantil del Instituto Colombiano de Bienestar Familiar de Santa Rosa de Cabal 2016. Materiales y métodos: Estudio cuantitativo, descriptivo y transversal. Se aplicó encuestas de caracterización a 198 niños y 20 agentes educativas, de Conocimientos Actitudes y Prácticas e índices odontológicos. Se aplicó estadística univariada y Chi2 Resultados: El 90% de las agentes reconocen la caries como la enfermedad más frecuente, 50% realizan cepillado de los infantes sin utilizar seda dental. Se evidenció prevalencia modificada de caries en 63,6% y promedio de índice O’Leary 61,3%. Existe asociación entre el índice ceo-d, área de residencia y estrato socioeconómico con valor p<0,05. Conclusiones: Agentes evidencian vacíos conceptuales que requieren abordaje de educación por parte de odontólogos. El estado de salud bucal de la primera infancia indica un porcentaje por encima de la prevalencia modificada de caries a nivel nacional y el índice O’Leary riesgo de enfermedades bucodentales