Revista EIA

Synthesis and characterization of Eu3Ba5Cu8O18-δ superconductor doped with 0.1% Graphene oxide

2024-05-17T11:56:19-05:00

This research presents the synthesis and evaluation of the structural and morphological properties of superconducting Eu₃Ba₅Cu₈O_18-_δdoped with 0.1% graphene oxide, using the solid state reaction method. The structural analysis performed on the samples, both doped and undoped, allowed identifying the main phase as Eu₃Ba₅Cu₈O_18-_δ(Eu358), with orthorhombic structure and space group Pmm2(25), maintaining superconducting properties in both cases. In addition, it was observed that doping with graphene oxide resulted in the formation of a minority phase of EuBa₄Cu₃O₉ (Eu143), with cubic structure and space group P23(195). As for the morphological characterization, it was evidenced that the undoped sample presents aggregates formed by non-uniform size grains, with an average size of approximately 97 µm. In contrast, the sample doped with 0.1% graphene oxide exhibits significant improvements in uniformity and grain boundaries, with an average size of about 141 µm. These results confirm obtaining Eu₃Ba₅Cu₈O_18-_δwith a 73% superconducting phase, exceeding the percentages previously reported using the solid-state reaction method.

Propiedades ópticas de nanopartículas de óxidos metálicos: Estudio de NP de CuO y mediante MnO2 UV-Vis

2024-04-29T10:35:59-05:00

En los últimos años, se ha despertado interés en la comunidad científica por estudiar nanopartículas (NPs) y explorar la amplia diversidad de aplicaciones que tienen, incluso como una alternativa a los materiales utilizados convencionalmente. Un paso clave en el estudio de las nanopartículas es el análisis de sus propiedades ópticas, ya que estas revelan información sobre su estabilidad, pureza e interacciones con radiación UV-vis, y ayudan a confirmar la identidad de la naturaleza de las nanopartículas. En este proyecto, se sintetizaron y estudiaron muestras de nanopartículas de óxido de cobre y manganeso con el objetivo de comprender puntos clave en el comportamiento de estas partículas. Los picos observados en los espectros UV-Vis permitieron confirmar la identidad de las nanopartículas producidas, con resultados que mostraron una alta estabilidad para las nanopartículas de CuO sintetizadas en agua y metanol; se encontró que las nanopartículas de MnO₂ eran inestables en agua debido a la aglomeración de las partículas. El análisis de los picos de resonancia de plasmones superficiales mostró la presencia de reacciones de oxidación durante el proceso de ablación. Se estimaron valores de la brecha de banda de 5,44 eV y 3,77 eV para las nanopartículas de CuO y MnO₂, respectivamente, lo que descarta cualquier posible aplicación de estas nanopartículas como materiales semiconductores. Las nanopartículas de CuO tienen potencial aplicación como material antibacteriano debido a su alta estabilidad en agua y la citotoxicidad natural del cobre.

Implementación del método de subdivisión para la calibración de pesas clase e1 en el instituto nacional de metrología

2024-04-29T11:00:08-05:00

La Norma Técnica Colombiana NTC 1848:2007 establece dos métodos para la determinación de la masa y la masa convencional de patrones de masa: comparación directa y subdivisión. Esta norma indica que el método de subdivisión es el más adecuado para la calibración de pesas clase E₁, dado que permite obtener los más altos niveles de exactitud y las incertidumbres requeridas para esta clase de patrones, aunque su nivel de complejidad operacional y matemática es mayor comparada al proceso de calibración por comparación directa.

Este artículo presenta los resultados de la implementación del método de subdivisión para la calibración de pesas clase E₁ en el laboratorio de masa del Instituto Nacional de Metrología de Colombia (INM), y se comparan los resultados de medición en el intervalo de 10 g a 1 kg con los valores de masa reportados por institutos de metrología internacionalmente reconocidos, para demostrar el grado de equivalencia entre estos. Los resultados evidencian una mejora en las Capacidades de Medición y Calibración (CMC) del laboratorio de masa, respecto a los valores publicados en la base de datos de comparaciones clave (KCDB) de la Oficina Internacional de Pesas y Medidas (BIPM).

Implementación de un modelo predictive basado en redes neuronales convolucionales 3D en el paso de deterioro cognitivo leve a Alzheimer sobre imágenes por resonancia magnética

2024-05-23T14:59:57-05:00

La enfermedad del Alzheimer es un trastorno neurológico que causa la pérdida de autonomía y memoria en las personas que la padecen. Debido al aumento de casos de este padecimiento y la falta de precisión de las herramientas de diagnóstico se da paso al desarrollo de nuevas herramientas capaces de disminuir esta problemática. El objetivo principal de este trabajo investigativo es implementar un modelo de red neuronal convolucional tridimensional con estructura base tipo AlexNet3D para obtener la predicción de un posible diagnóstico de la enfermedad Alzheimer (AD) a partir del análisis de imágenes por resonancia magnética, utilizando como etapa temprana el síndrome de deterioro cognitivo leve (MCI). Este proyecto brindará la explicación de cada fase planteada, las cuales fueron dividas en selección de las bases de datos, elección de características, procesamiento de los datos, desarrollo del modelo para su entrenamiento y validación, y por último, resultados obtenidos a partir de las pruebas de predicción. Con las cuales pudo obtenerse un porcentaje del 72,222 %, permitiendo catalogar al modelo K-Net95 como una red estable y eficiente, a pesar de las limitaciones computacionales a las que se vio limitado el proyecto.

Superando las barreras de acceso a la educación: un prototipo para el estudio remoto del capacitor.

2024-04-29T11:37:16-05:00

En muchas regiones de nuestro país, y del mundo, el acceso a las prácticas de laboratorio de física y en especial de electromagnetismo es limitado. La falta de acceso a laboratorios tiene consecuencias significativas para los estudiantes, incluyendo la pérdida de experiencia práctica, oportunidades de aprendizaje limitadas y menos desarrollo de habilidades técnicas. Por esto, se presenta en este trabajo un prototipo que permite, de manera remota, reconocer el capacitor como un dispositivo de almacenamiento de energía. Para ello, se siguió una metodología de tres fases: i) la primera, levantamiento de requerimientos; ii) luego se elaboró un diagrama de casos de uso que proporciona una visión de cómo los usuarios interactúan con el hardware.; iii) finalmente se implementaron los servicios y funciones que el programa ofrece al usuario. Esto facilita al estudiante la ejecución remota de la prueba de laboratorio, la toma de datos, su visualización, la descarga de las gráficas requeridas y el cálculo del error experimental. Así pues, con los datos obtenidos se logró determinar la constante de tiempo Tau de carga y descarga del condensador y estudiar el comportamiento de sus curvas. Esto ratifica al condensador como un eficiente dispositivo de almacenamiento de carga y se puede llegar a esta conclusión de forma remota, este tipo de pruebas de laboratorio también promueve una educación más accesible e inclusiva.

Diseño de objeto virtual de aprendizaje (OVA) para el análisis de las leyes de conservación en colisión de hadrones.

2024-06-30T22:16:56-05:00

Para la formación disciplinar del estudiante de licenciatura en Física de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas, es esencial la comprensión y análisis de los conceptos de colisión y desintegración de partículas relativistas y las leyes de conservación que los rigen, estas se encuentran inmersas dentro del área de física moderna y mecánica cuántica, asignaturas del núcleo obligatorio pertenecientes al plan de estudios de 7°y 8° semestre, los contenidos mencionados resultan desafiantes debido a su naturaleza abstracta y compleja, por ende emerge la necesidad de brindar herramientas que dinamicen y afiancen la interpretación, análisis y por consiguiente la fijación memorística de dichos conceptos, que con ayudas visuales e interactivas como los Objetos Virtuales de Aprendizaje . Los recursos educativos digitales, como los Objetos Virtuales de Aprendizaje, son diseñados para facilitar y mejorar el proceso de enseñanza y aprendizaje a través de herramientas tecnológicas interactivas, su uso pertinente y eficiente permite desarrollar conceptos básicos, competencias actitudinales, cognitivas y habilidades que despliegan el trabajo autónomo dentro de diferentes áreas de conocimiento. Proporcionan una mayor flexibilidad en la enseñanza y aprendizaje. Para esto, se diseña un objeto virtual de aprendizaje mediante el modelo instruccional ADDIE: (Análisis, Diseño, Desarrollo, Implementación y Evaluación) este, lleva un modelo constructivista que muestra las interacciones de colisiones y decaimiento entre partículas constituidas por las primeras generaciones de modelo estándar y que dan partida a las simetrías SU(3), los hadrones; tomando como punto de partida los experimentos de cámaras de burbujas como herramienta que ayuda a solventar dicha naturaleza abstracta, Este trabajo contempla las dos primeras etapas del modelo ADDIE.

Definiciones del pensamiento computacional. Una revisión de la literatura

2023-06-29T21:02:27-05:00

El propósito de esta revisión de la literatura fue realizar un análisis de las definiciones de Pensamiento Computacional (PC), buscando encontrar puntos de convergencia de las 62 definiciones analizadas. Se consideraron el año de publicación, los autores y el país de origen del primer autor como variables para comprender el comportamiento del constructo PC, asumiendo diferentes perspectivas propuestas desde el 2006 al 2022. Para cumplir con este propósito se revisaron 5 fuentes de información y se seleccionaron 62 artículos que presentaban una definición del PC. De acuerdo con los resultados, los años donde se encontraron un número mayor de propuestas fueron en el 2015 y en el 2017. Los países donde se presentaron más publicaciones con definiciones son Estados Unidos seguido por España. Los autores más representativos son Jeannette Marie Wing, Cynthia Selby y Francisco José García-Peñalvo. Con respecto al análisis de las palabras se destacan dos líneas, una que corresponde a enfoques relacionados con la informática, computación, tecnología o programación y la otra que asume la ausencia de estos términos. Es importante destacar el protagonismo de la palabra problema (problemas) con una frecuencia de aparición en las definiciones del 89% de los artículos analizados y la palabra resolver (resolución) con el 54%. En concordancia con los resultados se concluye la diversidad en las propuestas para definir el PC, esto hace que encontrar un punto de convergencia al respecto se vea distante, entonces se concluye que los interesados en investigar el constructo pueden asumir la definición que se adapte a sus necesidades investigativas.

Revisión sistemática de la integración y la relación entre el pensamiento computacional y las matemáticas en los primeros años escolares

2023-06-29T21:28:49-05:00

El pensamiento computacional surge como un área de conocimiento debido a que la tecnología y la informática se han vuelto cada vez más importantes en la sociedad actual. Se ha demostrado que el pensamiento computacional puede mejorar a la resolución de problemas, utiliza técnicas de la ciencia de la computación para desarrollar soluciones a problemas complejos, y a menudo implica la aplicación de principios matemáticos, como el álgebra, la geometría y la estadística. Por otro lado, las matemáticas son fundamentales para el pensamiento computacional, ya que proporcionan la base teórica y conceptual para muchas técnicas de las ciencias de la computación. Los conceptos matemáticos, como las funciones, los conjuntos y la teoría de grafos, son esenciales para la comprensión de muchos algoritmos y estructuras de datos. El objetivo de este trabajo fue analizar la manera en que se han integrado las matemáticas y el pensamiento computacional, y cómo se ha medido esa relación al utilizar actividades conectadas y desconectadas en estudiantes de los primeros años de escolaridad. Se revisaron 302 artículos a los cuales se les aplicaron criterios de inclusión y exclusión asociados a las variables de interés del estudio. Al finalizar la revisión se encuentra que en la mayoría de los artículos se integran las matemáticas y el pensamiento computacional tomando como base la relación que guardan entre sí, y se utilizan estrategias en el aula que favorecen ambos campos del conocimiento; en once de los artículos se proponen actividades desde cuatro componentes matemáticos (geométrico, métrico, espacial y numérico) para abordar el pensamiento computacional, siendo el componente geométrico el más utilizado; solo siete artículos incluyen en su población de estudio el grado 0º y sólo dos artículos trabajan con población de países de Centro (Panamá) y Sur América (Uruguay); lo que podría indicar que el pensamiento computacional está en una etapa naciente en nuestro continente, excluyendo a los países de Norte América donde se reportan un mayor número de artículos.

Análisis de resultados del desafío internacional Bebras Colombia 2022

2023-10-17T12:17:01-05:00

El International Challenge on Informatics and Computational Thinking Bebras es una herramienta que se utiliza en Colombia para medir las habilidades de los estudiantes en Pensamiento Computacional, y es una oportunidad para reflexionar sobre cómo mejorar las prácticas educativas utilizando nuevas herramientas y tecnología. La educación en ciencias e ingeniería se enfoca en aprender y desarrollar habilidades mediante la asimilación de contenido, sin embargo, para preparar a los estudiantes para el mundo actual, es importante estimular el pensamiento crítico y computacional.

Bebras Colombia contó con la participación de 2751 y 5191 estudiantes entre 8 y 21 años en los años 2021 y 2022 respectivamente. Los resultados mostraron que hay pilares fáciles y difíciles por categoría, y se identificaron las correlaciones más fuertes entre pares de pilares. También se encontraron diferencias significativas por género y tipo de institución educativa.

La implementación del Bebras en Colombia es una iniciativa que fomenta el desarrollo de habilidades en Pensamiento Computacional, lo que es fundamental para enfrentar los retos del mundo actual y futuro. Además, es importante que la educación se adapte a las nuevas tecnologías y herramientas para preparar a los estudiantes para las exigencias del mercado laboral y de la sociedad en general.

Hacia una educación equitativa en ciencias de la computación

2023-10-20T23:05:07-05:00

En la actualidad, la equidad de acceso a la educación en ciencias de la computación representa un desafío: la educación en ciencias de la computación es indispensable para la participación activa en un mundo computacional, pero las iniciativas actuales tienden a aumentar las brechas existentes por factores culturales, socioeconómicos y del contexto. Este artículo propone un modelo para la educación equitativa en computación que aporte a la reducción de estas brechas, mediante tres estrategias principales: (I) Investigar cómo aprende los estudiantes en contextos particulares; (II) Generar capacidad en docentes para enseñar computación a través de programas de desarrollo profesional, mientras investigamos cómo aprenden los y las docentes, y cómo logran (o no) llevarlo al aula; y (III) Diseñar dispositivos accesibles para la enseñanza de la computación. Esta accesibilidad incluye dispositivos que sean de bajo costo, pero que también ser versátiles, en cuanto a su apariencia, las formas de interacción, y los conceptos que permitan enseñar. Este artículo describe el modelo para la educación equitativa en computación, y muestra un caso de estudio para cada una de las estrategias.

Panorama de las carreras de computación en México

2023-10-22T19:08:34-05:00

La oferta educativa de estudios de nivel licenciatura o posgrado en el área de computación ofrece una excelente oportunidad para los jóvenes que inician sus estudios debido al alto impacto que tiene la tecnología en nuestros días, además, han aumentado los salarios y las oportunidades laborales para personal calificado en esta área. El mercado laboral tiene una amplia oferta de empleos con salarios muy competitivos para diversos puestos además de tener la oportunidad de trabajar desde casa. La parte más alentadora para profesionalizarse en esta área es que en un futuro inmediato se vislumbra que la demanda continuará en el mercado laboral y estos puestos de trabajo no serán absorbidos por la automatización con el desarrollo de la inteligencia artificial.

Por otro lado, los medios digitales de comunicación donde los jóvenes pueden consultar la oferta académica son independientes, las universidades y centros de investigación a través de sus portales digitales ofrecen información de los programas que ofertan y los jóvenes deben tener una idea clara sobre cual institución o universidad consultar, esto generalmente se consigue por recomendación de algún profesor o por haber asistido a una conferencia o evento académico. En resumen, los estudiantes no tienen una visión general de la oferta académica que existe en el país. En este artículo se presenta una iniciativa por concentrar la información de programas de estudio de nivel licenciatura y posgrado relacionadas con Computación en México y se presentan estadísticas sobre los datos recolectados. El objetivo de este estudio es presentar a los jóvenes la oferta académica en las carreras relacionadas con computación. Los grados académicos que muestran son: licenciatura/ingeniería, maestría en ciencias y profesionalizante, y doctorado. Los datos recolectados corresponden a 33 carreras de nivel licenciatura que ofrecen programa de licenciatura o ingeniería, 30 de programas de nivel maestría y 21 programas de doctorado. Las carreras relacionadas con computación e informática más ofertadas en México en 2022 fueron: Ingeniería en sistemas computacionales e Ingeniería en computación. La información aquí presentada se encuentra disponible para consultarse en el portal de la SMCC en la dirección URL: http://computo.fismat.umich.mx/smcc/mapaComputacion/

Promoviendo la motivación del aprendizaje por medio del pensamiento computacional

2023-10-22T19:15:22-05:00

Existen materias que están consideradas con un alto grado de dificultad en los estudiantes de nivel básico y medio superior, usualmente son las matemáticas y la física. Ambas se han convertido en un reto en todo el planeta pues las demandas pedagógicas cada vez son mayores y más complejas en la sociedad actual. Desde siempre es normal que se priorice la parte teórica pues mejora la capacidad de generalizar y razonar los nuevos conocimientos, sin embargo, difícilmente contribuye al pensamiento deductivo y crítico. Aunado a esto, en la actualidad los jóvenes tienen poco interés por materias teóricas, su actitud es pasiva, lo cual no contribuye a que quieran participar.

Para promover un cambio de actitud en los jóvenes de la sección 31 de 4o semestre de la Preparatoria Ing. Pascual Ortiz Rubio de la Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo, México, se diseñó y se llevó a cabo un taller de pensamiento computacional (PC). El objetivo fue generar motivación y estimulación del aprendizaje. Se sabe que el PC estimula la capacidad de resolver problemas con una metodología propia que incluye: creatividad, abstracción, razonamiento y pensamiento crítico entre otros. Para este primer taller se contó con la participación de 17 jóvenes cuyo desempeño fue mejorando a lo largo de la actividad y, posteriormente fueron reduciendo el tiempo y consiguieron deducciones, y automatizaciones acordes a lo planeado. Al finalizar, los jóvenes mostraron estar muy contentos, motivados y conociendo el poder de un pensamiento deductivo y crítico. En este punto, se considera que el taller cumplió su objetivo.

Análisis del contexto actual de enseñanza en educación superior para sensibilizar en el uso en pensamiento computacional

2023-10-23T14:33:51-05:00

La transformación digital de las últimas décadas ha traído muchos cambios y retos para la educación, los docentes deben estar alertas a todos estos acontecimientos y estar en una continua actualización, por lo tanto, es importante crear espacios donde se puedan formar y así adquirir habilidades técnicas y pedagógicas para aplicar en sus clases y así fortalecer el pensamiento computacional de sus estudiantes. Entre esas habilidades técnicas nos encontramos con la descomposición, generalización de patrones, la abstracción y el pensamiento algorítmico.

Se encontraron muchas investigaciones y esfuerzos que se están haciendo para que desde el aula el docente aporte al aprendizaje del estudiante mediante el pensamiento computacional, estas investigaciones involucran a los niños, adolescentes y jóvenes, es un reto creativo para todos, como para quienes difunden estas nuevas técnicas como para quienes las reciben y aplican en todas las instancias no solo en la computacional.

En este artículo se buscó identificar cómo es la experiencia del docente de educación superior en su clase, identificar las estrategias que utilizan y cómo perciben a sus estudiantes al recibir la instrucción; se identifica que la mayoría de los estudiantes todavía espera recibir una formación magistral, son poco autodidactas y en cuanto a la percepción de los temas tienden a memorizar y olvidar, ya que no utilizan muy a menudo la memoria a largo plazo explícita donde hacen consciente el aprendizaje y la implícita donde aprenden a través de la experiencia, ambas se pueden fortalecer aplicando el pensamiento computacional.

Pensamiento computacional y ChatGPT

2023-10-23T20:46:30-05:00

Con el advenimiento de los modelos de procesamiento del lenguaje natural, forma en que solemos referirnos al lenguaje humano, de tipo Large Language Models (LLM), como Bidirectional Encoder Representations from Transformers (BERT), Language Model for Dialogue Applications (LaMDA), Large Language Model Meta Artificial Intelligence (LLaMA), o el tan nombrado Generative Pre-trained Transformers (GPT), se comienzan a generar entre sus usuarios, y el público en general, cualquier cantidad de especulaciones y expectativas acerca de sus alcances, y se comienzan también a explorar nuevas formas de uso, algunas realistas, otras creativas, y otras rayando en la fantasía. El Pensamiento Computacional no es la excepción en esta tendencia. Ésta es la razón por la cual es de suma importancia tratar de elaborar una visión clara acerca de esta innovadora tecnología, buscando evitar la creación y propagación de mitos, que lo único que hacen es enrarecer la percepción y comprensión que se tiene, y tratar de hallar el justo medio en cuanto a los alcances que pueden tener este tipo de tendencias tecnológicas, y las formas de uso que se les puede dar, con especial énfasis en el Pensamiento Computacional. En el presente artículo presentamos un breve análisis sobre lo que es Generative Pre-trained Transformer, así como algunas reflexiones e ideas sobre las formas en que los Large Language Models pueden influir al Pensamiento Computacional, y sus posibles consecuencias. En especial, en este documento, se analiza el conocido ChatGPT, del cual se presenta una valoración sobre las salidas de texto generadas, y su credibilidad para su uso en tareas de uso común para el Pensamiento Computacional, como lo es el realizar un algoritmo, su código y resolver problemas lógicos.

La enseñanza del pensamiento computacional y sus efectos sobre las funciones ejecutivas de los niños

2023-10-24T21:57:50-05:00

La enseñanza del pensamiento computacional en la educación K-12, ha ganado un notorio protagonismo en los últimos años. El objetivo principal de estas iniciativas no es enseñar a programar desde la niñez, si no, fortalecer la capacidad de razonamiento, resolución de problemas y el desarrollo de los procesos cognitivos. Es por este motivo, que estudiar los efectos e impactos cognitivos que la enseñanza del pensamiento computacional tiene en los estudiantes, se ha convertido en un campo de acción con múltiples retos. Buscando aportar a este nuevo campo de estudio, esta prueba piloto evaluó el efecto de un programa de entrenamiento en pensamiento computacional sobre las funciones ejecutivas de niños en edad escolar. Los resultados mostraron que la intervención en pensamiento computacional condujo a mejoras en algunas tareas asociadas a las funciones ejecutivas de inhibición, memoria de trabajo visoespacial y planificación.

Identificación de bacterias patógenas en carnes: Una Revisión de literatura y análisis bibliométrico

2024-05-17T10:24:54-05:00

Introducción: Las intoxicaciones alimentarias causadas por bacterias patógenas presentes en carnes son un problema de salud pública creciente. El principal método para la identificación de estos agentes patógenos es la reacción en cadena de la polimerasa (PCR). Objetivo: El propósito de este artículo es revisar la bibliometría de la PCR, aplicado a la identificación de bacterias patógenas en carnes. Metodología: Se identifican palabras claves y se estructura ecuación de búsqueda en bases de datos Scopus y WoS. El análisis de grafos fue realizado empleando las herramientas Bibliometrix, Sci2 Tool y Gephi, estos están integrados en el software R studio, posteriormente se realizó la metáfora del árbol de la ciencia. Resultados: En los últimos 10 años se incrementó la producción científica en áreas cuyo enfoque es la biología molecular. Los temas más destacados se relacionan con: contaminantes e interferencias en la PCR, la importancia de tener secuencias de control de amplificación interna en la PCR, así como los avances en la estandarización de protocolos de PCR en tiempo real. Salmonella y Listeria monocytogenes destacan por ser las más investigadas en matrices cárnicas. Los genes más utilizados en la detección de Salmonella sp son staA, viaB y el sopE para especies; para L. monocytogenes es el gen hlyA. Conclusiones: Algunos de los países con mayor consumo anual per cápita de carne son los Estados Unidos de Norte América, Kuwait, México, Argentina, Austria y Mongolia, sin embargo, solo los Estados Unidos de Norte América ocupa el tercer lugar en productividad científica en el tema. La PCR ha evolucionado en la forma de identificar microorganismos patógenos desde sus comienzos, para poder mejorar sus resultados evitando falsos positivos, y optimizar resultados y mejorar la técnica por tanto se generaron nuevas metodologías como la PCR anidada, PCR Taqman, la PCR múltiple, entre otras. Finalmente, en América del Sur es necesario ampliar la investigación aplicada con técnicas moleculares para favorecer la seguridad alimentaria de los consumidores.

Evaluación de la carga microbiana del aire interior y condiciones microclimáticas en la biblioteca del campus de la Universidad Militar Nueva Granada

2024-03-11T09:13:22-05:00

Los bioaerosoles fúngicos y bacterianos tienen el potencial de generar biodeterioro de los libros y materiales de archivo almacenados en las bibliotecas por acción de sus procesos metabólicos. El desarrollo de estos procesos está determinado por factores microclimáticos como la humedad relativa y la temperatura. A nivel nacional los estudios sobre biodeterioro en bibliotecas han sido escasos, al igual que la investigación sobre bioaerosoles en ambientes interiores. Estos temas son de alta importancia ya que repercuten en la salud de las personas y en la conservación de los libros. Este estudio tiene como objetivo determinar la carga microbiana del aire interior de la biblioteca del campus de la Universidad Militar Nueva Granada (Cajicá, Colombia), así como analizar las condiciones microclimáticas del lugar. Se utilizó un muestreador de aire MAS-100 Eco, con un flujo de aire de 100 L/min durante 2.5 minutos, y se empleó como medio de cultivo agar nutritivo y rosa de bengala. Las muestras se encubaron durante 8 días y el conteo de colonias se realizó sobre la caja de Petri. Para la identificación fúngica se realizó tinción con azul de lactofenol y para clasificar las bacterias se empleó la tinción de Gram. Para el monitoreo de las condiciones microclimáticas se empleó un datalogger con conexión USB. Como parte de los resultados se obtuvieron cargas microbianas entre 220 y 921 UFC/m³. La temperatura varió entre 18,2 y 18,6ºC y la humedad relativa entre 60,8 y 64,7%. Se identificaron géneros de hongos tales como Aspergillus, Penicillium y Cladosporium, así como bacterias Gram positivas y Gram negativas. Se observó que cuando la humedad relativa aumenta, la concentración de aerosoles fúngicos tiende a presentar el mismo comportamiento. Se concluyó que las condiciones microclimáticas de humedad relativa pueden aumentar el riesgo de biodeterioro en la biblioteca.

Impact of urban land use on the physicochemical quality of surface runoff water in an urban watershed

2024-03-11T09:46:13-05:00

The growing processes of urban expansion have led to changes in the biochemical and physical properties of the hydrological systems in watersheds, not only by altering the hydrological conditions of the territory, but also by introducing pollutants into water bodies. Thus, diffuse pollution from stormwater runoff is considered one of the main causes of water quality degradation in receiving waters in urban areas, especially in rainy regions such as the South American tropics, where urban development and management processes are generally poorly planned. This article presents the results of an evaluation of the relationship between land use and runoff water quality, taking into account different rainfall characteristics. Sampling was carried out in Medellín, Colombia, in areas with different land uses. Basic water quality parameters and some sources of urban pollution were studied. The results showed that parameters such as total suspended solids have a high variability, especially in the residential area, which makes it difficult to control the activities carried out there. The highest levels of pollution were found in the industrial area, where the presence of covers with very low or no permeability and the increase in anthropic activity cause a strong alteration in the quality of runoff water. These results open the door to question the impact of land use on the chemical composition of rainwater and promote a better understanding of surface runoff water pollution processes, thus providing a complete vision of the interactions in an urban ecosystem, establishing a key tool for water management in urban watersheds.

Analysis of accepted substrates for anaerobic co-digestion at the WWTP in Straubing, Germany

2024-03-11T09:52:54-05:00

The adoption of new forms of energy production is one of the challenges faced by countries worldwide due to the progressive depletion of fossil fuels. In this regard, the co-digestion of organic waste in Wastewater Treatment Plants (WWTP) has gained widespread acceptance, as it not only provides an alternative for the utilization of several types of biomasses to meet energy needs but also assists in waste management and nutrient recovery. However, accepting additional substrates for co-digestion requires careful physicochemical studies, as their characteristics can influence both the stability of the process and the quality and production of biogas.

In line with the above, this study implemented the case study method through descriptive analysis to evaluate the substrates accepted for anaerobic co-digestion in the Straubing WWTP in Germany (SER GmbH). As a result, it was found that floating fats (C1) and milk with inhibitors (C5) were the substrates that exhibited the highest biogas production per unit of treated mass, 90% more than distillation residues and 70% more than raw sludge.

These findings underscore the importance of carefully selecting substrates for co-digestion in WWTPs, highlighting the potential to harness valuable resources, as evaluated in this study, to increase efficiency in biogas production and, therefore, promote a more effective transition to sustainable energy sources in the global context.

The Straubing WWTP in Germany thus becomes an example of the possibilities offered by co-digestion in sustainable energy generation and waste management. The inclusion of floating fats and milk with inhibitors as successful substrates illustrates how research and careful implementation can optimize the performance of these facilities.

Evaluation of extracellular enzymatic activity in the Aburrá-Medellín river as a response to variations in water quality and flow regime

2023-11-20T15:51:22-05:00

The Aburrá-Medellín river has been affected by urbanization processes in its basin, which has altered its physicochemical profile. In order to identify patterns in the enzymatic activity associated with variations in water quality and flow regime, the activity of the β-glucosidase and phosphatase enzymes, related to carbon and phosphorus metabolism, respectively, was measured in the water and biofilm. For this purpose, nine monitoring stations with different degrees of anthropic intervention were selected, which were evaluated during low, medium and high flow regimes associated with meteorological variability in the basin. The hypothesis was that the physicochemical profile, water quality and flow regime affect the activity of both enzymes, both in the water and in the biofilm, since they influence the concentration of nutrients transported by the river. According to the results obtained, no statistically significant differences were found in the enzymatic activity at low, medium and high flow rates, although a higher concentration of nutrients was observed at low and medium flow rates than at high flow rates. On the other hand, it was observed that the concentration of nutrients in the river changed according to the degree of urbanization in the basin, due to the discharge of wastewater from densely populated municipalities. The activity of both enzymes was higher in the stations with higher concentrations of nutrients, while in the monitoring stations located in the upper zone of the basin, where anthropic intervention and the concentration of nutrients was low, the lowest enzymatic activities were found both in the water and in the biofilm. In this regard, enzymatic activity can be used as an indicator of the health of the Aburrá-Medellín river and it is suggested that the measurement of this variable be included in the framework of the RedRío monitoring network.

What elements impact academic achievement in students Colombians? A multilevel approach

2023-12-04T08:53:05-05:00

objective: to analyze the factors that influence the academic performance of students in Colombia, considering both individual characteristics and factors related to the educational institution. Methodology: a hierarchical econometric model was used to nest the data at different levels, and the individual results of the Saber 11° tests of the Colombian Institute for the Evaluation of Education were used for both semesters of 2021. Results: indicate that the nature of the school (public or private) is a key factor in student performance, explaining almost 11% of the differences between schools, despite the fact that students attending public schools have lower socioeconomic, cultural and social conditions than those attending private schools, there is still a significant gap in academic performance that cannot be fully explained. Conclusion: private schools were found to have more variability in their effect on student performance, indicating that the unique characteristics of private schools, such as admission fees and incentives granted to teachers, may influence student academic performance more randomly.

Análisis de hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAPs), en el túnel Medellín-Bogotá: Evaluación de riesgo por exposición

2023-12-05T11:50:52-05:00

Los túneles son construcciones civiles que permiten superar las zonas montañosas. Sin embargo, el tráfico vehicular que transita a través de estas estructuras, emite material particulado, hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAPs) y otros contaminantes del aire, los cuales, pueden acumularse en el interior y desencadenan efectos pulmonares, cancerígenos y reproductivos, aumentando el riesgo para los trabajadores y quienes transitan periódicamente. Por otra parte, los sistemas de ventilación en los túneles, los tipos de vehículos predominantes, las condiciones térmicas y los elementos de protección, juegan un papel importante en la reducción de riesgos. En este trabajo realizamos un análisis de HAPs totales por método fotoeléctrico en el exterior e interior del túnel Medellín-Bogotá (260 metros de longitud) y su especiación por GC/MS. Los niveles de HAPs totales se aplicaron en un modelo de riesgo por inhalación (Ia) para trabajadores y transeúntes periódicos. Los resultados indican niveles 2,7 veces mayores dentro del túnel en comparación con el exterior. Además, se encontraron 13 HAPs asociados a material particulado adherido a las paredes del túnel, incluida la presencia de Benzo[a]pireno, el cual presenta efectos cancerígenos.

Además, la Ia mostró un valor de 1,6 μg.(kg.día)-1 que es 7,7 veces superior a los valores
de exposición de la población del Valle de Aburrá durante contingencias atmosféricas. Los
análisis indican que el tiempo de exposición (tEa) es la variable con mayor influencia en
el riesgo, por lo que, en túneles largos, el tráfico periódico representará un mayor riesgo.
A pesar de los resultados preliminares, estos permiten visualizar efectos futuros por
exposición a HAP y biomagnificación del impacto de los HAPs por lavado inadecuado de
túneles. Además, es necesaria la ventilación eficiente y los elementos de protección para
reducir riesgos por exposición.

Evaluación de la producción de tilapia roja (oreochromis sp) criados con tecnologia biofloc

2024-02-13T14:04:10-05:00

La acuicultura es actividad dirigida a producir y engordar organismos bajo condiciones controladas de especies desarrolladas en el medio acuático, siendo la tecnología biofloc una alternativa viable, aprovechando los residuos orgánicos e inorgánicos a través de microorganismos heterótrofos presentes en el agua y empleando mejor los recursos hídricos. El objetivo de este estudio fue evaluar la producción de tilapia roja (Oreochromis sp) criada en un sistema con tecnología biofloc (TBF), utilizando un diseño no experimental descriptivo empleándose un total de 5000 alevinos de tamaño promedio inicial de 1,5 cm y peso de 0,6 g, monitoreando constantemente los parámetros fisicoquímicos (pH, amonio, nitrito, nitrato, sedimentación, oxígeno disuelto, y temperatura). Se midieron aspectos como incremento de peso (IP), Consumo total de alimento (CTA), Consumo diario (CD), Factor de conversión alimenticia (FCA). Los resultados evidenciaron que los parámetros fisicoquímicos del agua en este sistema se encuentran dentro de los rangos recomendados para el cultivo de tilapia. Se observó que en algunas semanas durante el crecimiento del pez hubo un bajo índice de conversión alimentaria con valores de 0.33, 0.35, 0.53, 0.67, 0.79, 0.91, 0.99, influyendo de esta manera en la reducción de los costos de producción, teniendo en cuenta que entre más cercana al cero sea el FCA mayor será la eficiencia del uso de alimento, por lo que en este caso la implementación del sistema no fue el óptimo (por volumen de producción) debido a que no se dio un bajo índice en todo el cultivo, generando problemas de rentabilidad.

Modelo de negocios a partir de la cadena de valor industrial: Caso bioempaques de biomasa residual de cacao

2024-05-17T10:48:13-05:00

En el actual entorno empresarial, caracterizado por la competitividad y el dinamismo, son elementos fundamentales para el éxito a largo plazo la capacidad de adaptación e innovación. En este contexto, los modelos de negocios bien definidos no solo actúan como brújulas para las empresas o emprendimientos que buscan la rentabilidad, también son herramientas que les permiten enfrentar las complejidades del mercado. Aunque se han propuesto marcos que guían la construcción de estos modelos, como lo es el lienzo Canvas tradicional, en la literatura científica se ha identificado una brecha respecto a la integración del modelo Canvas con herramientas específicas de la industria. Esta situación puede limitar la eficacia de las estrategias comerciales y dificultar la capacidad de las empresas para aprovechar al máximo su potencial. Por ello, el propósito de este estudio es abordar esta brecha adaptando una metodología que permite la integración profunda entre las etapas de la cadena de valor industrial y los bloques del modelo Canvas tradicional. Para ello, se adaptó la metodología de análisis cruzado, que facilitó generar una guía práctica para la creación de modelos de negocio que no solo consideren las características intrínsecas del negocio, sino también las particularidades de la industria en la que operan. Esta guía se aplicó a un emprendimiento enfocado en la comercialización de bioempaques elaborados con residuos de cacao y los resultados revelaron relaciones simbióticas clave entre la propuesta de valor y todos los eslabones de la cadena de valor industrial, así como la integración táctica de las colaboraciones estratégicas en múltiples etapas de la cadena de valor para garantizar la viabilidad operativa del negocio. Igualmente, se encontró que esta integración puede proporcionar perspectivas valiosas para la planificación estratégica y la formulación de estrategias comerciales.

Estudio de mercadeo y vigilancia tecnológica del aguacate hass y sus derivados

2024-04-01T09:29:24-05:00

El aguacate de la variedad Hass (Persea americana Mill) se ha convertido en uno de los productos agrícolas de mayor relevancia en Colombia, aumentando significativamente su producción en los últimos años. Sus propiedades y características, principalmente su contenido de aceite en comparación con otras variedades, así como, la composición de su cáscara y semilla genera altas demandas del material vegetal en fresco y productos derivados en mercados internacionales.

El propósito de este artículo es presentar una perspectiva tecnológica y comercial para la cadena agroindustrial de aguacate variedad Hass en Colombia, a través de la vigilancia tecnológica de la pulpa, la semilla y la cáscara, su investigación de mercado y panorama mundial de las tendencias de consumo, que permitirá establecer posibles aplicaciones y oportunidades de sofisticación y de mercado para la cadena del aguacate Hass.

En el contexto nacional, Colombia en el 2022, ocupó el séptimo lugar en cantidad de toneladas exportadas de aguacate fresco, experimentando un crecimiento en el periodo 2018-2022. La creciente participación de Colombia en la exportación de aguacate destaca la calidad de sus productos, la mejora en la organización de la cadena productiva y la capacidad de adaptación a las tendencias del mercado global, posicionando al país estratégicamente para aprovechar oportunidades en la industria del aguacate.

En cuanto a la vigilancia tecnológica, el código CPC predominante para la divulgación de patentes relacionadas con el aguacate incluyendo semilla y cáscara, es el A61K8/922. Este código agrupa patentes enfocadas en preparaciones cosméticas o de higiene que incluyan aceites, grasas o ceras de origen vegetal. Este análisis subraya las diversas posibilidades de incorporar el aguacate Hass en distintas formulaciones de productos, evidenciando su prometedora incursión en los diferentes mercados globales.

Modelado y parametrización de una columna de adsorción para la remoción de níquel utilizando ingeniería de procesos asistida por computador

2024-05-20T15:16:48-05:00

Los metales pesados son contaminantes que se generan por diferentes actividades siendo una de estas el vertimiento de aguas residuales por parte de las industrias en cuerpos de agua lo cual representa una gran amenaza para la biota acuática y terrestre, así como la salud. Estos contaminantes son persistentes, bioacumulables y no biodegradables, generando un efecto negativo en la cadena trófica de la zona de influencia. El níquel es un metal pesado que se emplea en diferentes tipos de industrias como las productoras de baterías. Este genera diferentes efectos nocivos en el cuerpo humano, como en el sistema cardiovascular o el digestivo cuando hay exposición en grandes cantidades. El objetivo del presente estudio es emplear la Ingeniería de Procesos Asistida por Computador (CAPE por sus siglas en inglés) para modelar una columna operativa a escala industrial tendiente a la adsorción Níquel (II) en solución acuosa aprovechando la biomasa de Theobroma cacao L. Por consiguiente, se empleó el software Aspen Adsorption para llevar a cabo múltiples simulaciones de una columna de adsorción utilizando diversas configuraciones a nivel industrial, con el objetivo de realizar un análisis de sensibilidad paramétrica. En los resultados obtenidos, se evidencia que el modelo Langmuir- modelo cinético de resistencia lineal global (LDF) utilizado para simular la columna de adsorción en la eliminación de Níquel (II) logra eficiencias de hasta un 95.8%. Las mejores condiciones para la simulación en la columna de adsorción fueron un caudal de entrada de 300 m3/día, una altura del lecho de 5 m y una concentración inicial de 2000 mg/L. Además,
se observó que el aumento del caudal de entrada condujo a una disminución en el tiempo
de ruptura y saturación del proceso, mientras que, aumentar la altura del lecho presenta un
incremento en el tiempo de ruptura y saturación. Por otro lado, la concentración no afecto de
manera significativa a la eficiencia del proceso.

Analítica predictiva como apoyo en la salud pública: Modelos de pronóstico en salud mental con series de tiempo

2024-05-17T09:54:37-05:00

La salud mental ha sido declarada por la Organización Mundial de la Salud (OMS) como un asunto de interés prioritario en la salud pública internacional. En el caso particular de Colombia, se ha destacado la importancia de la atención a la salud mental incluyendo el fenómeno del suicidio. En este sentido, los entes reguladores han buscado alternativas que solucionen o contribuyan a la mitigación de esta problemática. En dicho contexto, se hace pertinente realizar contribuciones académicas en torno al desarrollo de herramientas que faciliten la toma de decisiones de los entes gubernamentales, por ejemplo, a través de la formulación de modelos de pronóstico que permita identificar tendencias y patrones de comportamiento de los intentos de suicidio.

Este artículo contribuye con esta brecha en la literatura para el caso particular de los casos de intentos de suicidio en la ciudad de Medellín, Colombia, a través del uso de analítica prescriptiva. Este trabajo presenta el ajuste, validación y comparación de tres diferentes modelos de series temporales, bajo criterios de mínimo error de pronóstico. Los modelos comparados incluyen aproximaciones paramétricas, Holt-Winters y Box-Jenkins; y se identifica que, para los datos analizados, el modelo paramétrico de componentes aditivos cúbico estacional con errores ARMA(0,5) es el que presenta menor error de pronóstico. Los resultados indican que este modelo logra capturar las tendencias del fenómeno, y que tiene un bajo nivel de error para la proyección en cuanto a tendencias cercanas, pero que no logra dar respuesta a los cambios repentinos en la estructura como los que ocurrieron en la pandemia de COVID-19.

Una Caracterización fisicoquímica y evaluación ambiental del jugo generado durante la extracción de la fibra de fique (Furcraea sp)

2024-05-06T10:42:11-05:00

Existen muchos residuos agroindustriales que pueden suministrar uno o más nutrientes esenciales para el crecimiento de las plantas. El presente estudio aborda la caracterización del jugo de fique, su evaluación ambiental y un análisis de los requisitos que debe cumplir para ser empleado como fertilizante líquido. El impacto ambiental se determinó con la huella gris fue de 377,9 ± 14,7 L/m³ de jugo por la demanda química de oxigeno (DQO); 255,3 ± 11,2 L/ m³ de jugo de demanda bioquímica de oxígeno (DBO₅); 29,6 ± 3,1 L/m3 de jugo en el fósforo y 10,6 ± 1,8 L/m³ de nitrógeno, lo que indica que su vertimiento causaría daños medioambientales severos. Sin embargo, por ser orgánico se determinó la capacidad de reducción de la carga orgánica de manera biológica, alcanzando un porcentaje de biodegradabilidad del 90% a las 55 horas, lo que indica que sería rápidamente aprovechado por los microorganismos. Finalmente, con los resultados de la caracterización fisicoquímica y teniendo en cuenta la Norma Técnica Colombiana NTC-ISO 5167, el jugo de fique clasifica como enmienda o acondicionador orgánico no húmico líquido, sin embargo, a pesar que las concentraciones de los macronutrientes N, P₂O₅, K₂O no cumplen con el valor mínimo, es factible que los cultivadores de Fique puedan avanzar hacia una economía circular, mediante el aprovechamiento del jugo de Fique como enmienda y reemplazo de fertilizante en su propio cultivo y complementar la fertilización con el abono orgánico que también se puede obtener del bagazo de Fique u otra fuente.

Enhancing mobile robot navigation: integrating reactive autonomy through deep learning and fuzzy behavior

2024-02-24T17:13:43-05:00

Objective: This study aimed to develop a control architecture for reactive autonomous navigation of a mobile robot by integrating Deep Learning techniques and fuzzy behaviors based on traffic signal recognition. Materials: The research utilized transfer learning with the Inception V3 network as a base for training a neural network to identify traffic signals. The experiments were conducted using a Donkey-Car, an Ackermann-steering-type open-source mobile robot, with inherent computational limitations. Results: The implementation of the transfer learning technique yielded a satisfactory result, achieving a high accuracy of 96.2% in identifying traffic signals. However, challenges were encountered due to delays in frames per second (FPS) during testing tracks, attributed to the Raspberry Pi's limited computational capacity. Conclusions: By combining Deep Learning and fuzzy behaviors, the study demonstrated the effectiveness of the control architecture in enhancing the robot's autonomous navigation capabilities. The integration of pre-trained models and fuzzy logic provided adaptability and responsiveness to dynamic traffic scenarios. Future research could focus on optimizing system parameters and exploring applications in more complex environments to further advance autonomous robotics and artificial intelligence technologies.

Impact of clay minerals on reservoir sandstone properties: comparative study in Colombian eastern cordillera and middle Magdalena valley basins

2024-07-09T14:55:52-05:00

The aim of this study is to examine how mineralogy influences the petrophysical properties, particularly porosity and permeability, of potential sandstone reservoirs in Colombia. It seeks to comprehensively understand how the presence of clay minerals impacts the overall quality of hydrocarbon reservoirs in the country. Samples of sandstones from reservoirs at various outcrops in the Eastern Cordillera and Middle Magdalena Valley basins were collected. Detailed analysis of mineralogy and petrographic characteristics of the samples was conducted through various analytical techniques such as transmitted light microscopy, X-ray diffraction, and scanning electron microscopy. Porosity and permeability were measured using automated permeametry and porosimetry equipment. The predominant composition of the analyzed reservoir rocks comprises quartz (45-50%), feldspar (35-40%), and clays (10-20%). These rocks were categorized into two distinct groups based on their permeability (K) and porosity (Φ), ranging from 0.009 to 29.220 mD and 1.88 to 20.75%, respectively. The presence of illite correlated with a reduction in both porosity and permeability, highlighting its negative impact on reservoir quality. Conversely, an elevated concentration of kaolinite was associated with favorable porosity and permeability. Samples with feldspar sericitization demonstrated inferior hydrocarbon storage quality. This study provides a deeper understanding of how mineralogy affects the petrophysical properties of sandstone reservoirs in Colombia. These findings are crucial for guiding exploration and production strategies in the Colombian oil industry, especially in challenging geological environments like those studied.