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En este documento se presentan los resultados del comportamiento hidrodinámico y de eliminación biológica de los isómeros de xilenos en dos birreactores de lecho escurrido: BLE-1 y BLE-2. En el sistema BLE-1 se estudió el efecto del incremento del flujo del líquido como una estrategia para mejorar la capacidad de eliminación de los xilenos, midiéndose su efecto sobre las variables hidrodinámicas: caída de presión, tiempo de residencia promedio, volúmenes de retención dinámico del líquido y eficiencia de mojado, mientras que la eliminación biológica fue medida a través de la capacidad de eliminación, de la eficiencia de eliminación y del porcentaje de mineralización de los isómeros de xileno. El sistema BLE-2 permitió determinar las máximas capacidades de eliminación de los xilenos operando con y sin limitaciones de nitrógeno. En él se estudio el comportamiento bajo operación intermitente del flujo de líquido a fin de evaluar la eliminación de xilenos a través del contacto directo gas-biopelícula. La reducción de la fracción vacía del lecho como resultado del incremento del espesor de la biopelícula, fue una variable de cambio a lo largo de la operación del BLE que estuvo íntimamente relacionado con el comportamiento de las variables de estudio hidrodinámicas y de eliminación biológica. A través del análisis de las curvas de distribución de tiempos de residencia y de su ajuste con los modelos de dispersión axial y modelo de zonas estancadas y dinámicas (MDA y MZED respectivamente) se comprobó que la fase líquida no puede ser descrita con el modelo de flujo pistón, Se demostró a través del coeficiente de correlación de Pearson, que el MZED es más adecuado que el MDA para la estimación de los coeficientes de dispersión. Por otro lado los coeficientes de dispersión estimados, son de 24 a 140 veces más grandes que la difusión molecular. Se determinó gráficamente que los valores del inverso del número de Pe y el número de Re modificados (en términos del diámetro de partícula) determinados en biorreactores de lecho escurrido, con anillos Pall de 5/8 y 1 pulgada de diámetro como material de soporte, son del mismo orden magnitud que los reportados para lechos empacados de reactores de lecho escurrido químicos. El análisis de las curvas de DTR permitió concluir que la presencia de la biopelícula y su aumento en el tiempo en el BLE produce efectos catastróficos sobre la estructura del lecho, favoreciéndose la formación de canales preferenciales y de zonas muertas donde quedan atrapados las fases móviles modificándose el patrón de flujo de las mismas. Las variables hidrodinámicas: volumen de retención dinámico del líquido, eficiencia de mojado y tiempo de residencia medio aumentan cuando se incrementa el flujo de líquido hasta que la fracción vacía alcanza un valor de 0.69, por debajo de éste valor la tendencia de las variables hidrodinámicas señaladas cambia. Las caídas de presión muestran un aumento con el incremento del flujo del líquido pero también con la reducción de la fracción vacía. En éste caso la caída de presión en un inicio aumenta lentamente y posteriormente cambia rápidamente ajustándose su comportamiento a un modelo exponencial. La caracterización de eliminación biológica mostró que la capacidad de eliminación de los xilenos fue favorecida con el incremento del flujo de líquido cuando la fracción vacía fue de 0.80, a fracciones vacías menores, el efecto no fue significativo. El mejor rendimiento de BLE-1 se obtuvo a una fracción vacía del lecho de 0.80, alcanzándose una máxima capacidad de eliminación de xilenos igual a 33 g/m3 h con un flujo másico del líquido igual a 14.1 kg/m2 s. Estadísticamente no fue posible establecer un orden de degradación preferencial para los isómeros de xileno. Se determinó que la biopelícula formada durante la operación del BLE-1 contenía un 98 % de agua, lo cual sugiere que la disminución de la capacidad de eliminación observada podría estar directamente afectada por un incremento de la resistencia a la transferencia de masa gas-líquido y a la presencia de una baja concentración de biomasa El BLE-2 que fue operado bajo condiciones intermitentes y continuas del flujo de líquido y bajo diferentes cargas de alimentación, mostró un mejor desempeño que el BLE-1 pudiéndose operar casi el doble de tiempo. Por otro lado bajo operación intermitente se obtuvo una capacidad de eliminación por arriba de la máxima capacidad de eliminación obtenida bajo limitación de nitrógeno en operación continua de la fase líquida. Comparando ambos modos de operación (continuo e intermitente), para una fracción vacía de 0.69, la capacidad de eliminación así como la y eficiencia de remoción fue mejor bajo operación intermitente, lo cual permite suponer la eliminación de xilenos a través del transporte directo gas-biopelícula puede ser más importante que el transporte gas-líquido-biopelícula y que la resistencia a la transferencia de masa gas-biopelícula puede ser considerada despreciable. Las características morfológicas de las biopelículas formadas bajo operación intermitente en el BLE-2 fueron más firmes y continuas y con menor porcentaje de agua que las observadas durante la operación del BLE-1, lo cual impacta en un mejor control de la acumulación de biopelícula y por lo tanto una mayor vida de operación del biorreactor.

La retinopatía diabética es la consecuencia esperada a nivel ocular de padecer la diabetes mellitus, es un padecimiento silencioso y que de no ser detectado a tiempo puede causar la pérdida parcial o total de la visión. En México, para el año 2012 el 1 % de la población adulta mayor de 60 años es diabética lo que significan 12, 000 000 de candidatos a padecer retinopatía. Actualmente es posible graduar la severidad de los daños de la retinopatía diabética de manera Clínica y observacional mediante oftalmoscopia indirecta o mediante imágenes fotográficas del fondo de ojo. Utilizando la clasificación del ETDRS( Early Treatment Diabetic Retinopathy Study), estudio multiétnico que propuso la clasificación de la progresión de la enfermedad en distintos estadios y que desde hace más de 20 años fue adoptada por la Asociación Mexicana de Retina siendo la que actualmente se emplea a nivel Nacional. Ésta clasificación divide a la enfermedad en 2 grandes grupos: Proliferativa y no proliferativa dependiendo o no de la presencia de neovasos, las formas no proliferativas las subdivide en : leve, moderada o severa. Los sistemas automáticos que ayudan en la exploración de las imágenes son pocos y costosos, aunado al hecho que el número de pacientes es elevado y se espera aumente, provocando cansancio al especialista y que se atienda a un número reducido de pacientes. El sistema propuesto se basa en la experiencia del especialista, en la lesiones observadas en la fotografía del fondo del ojo utilizando la clasificación del ETDRS y en el procesamiento digital de imágenes de manera automática, proporcionando un pre-análisis de manera cuantitativa y no cualitativa lo que permita reducir el tiempo del análisis para poder atender a un número mayor de pacientes. El sistema es transparente al usuario, es decir, no se requiere conocimiento en el tratamiento digital de imágenes. Se maneja como cualquier archivo de imagen seleccionando la zona de análisis con el cursor, puede utilizarse en cualquier computadora actual de escritorio o laptop y requiere solamente el programa Matlab para el procesamiento (aunque puede ser implementado en cualquier otro siguiendo el algoritmo). Mejora la imagen por medio de técnicas tradicionales de análisis de imágenes, como técnicas basadas en la morfología como la técnica de reconstrucción y la granulometría, utilizadas en la segmentación, cuantificación y clasificación de las lesiones respectivamente. Para clasificar el estadio de avance de la enfermedad se utilizó como referencia la clasificación modificada del ETDRS la cual consiste en una medición cualitativa de las lesiones, asignando un nivel de lesión de acuerdo a características similares que se presentan y un consenso de especialistas. La propuesta del presente trabajo es relacionar el grado de lesión del ETDRS con el diámetro en pixeles de la lesión, proporcionando así una medida cuantitativa que evitará problemas de interpretación. Las lesiones se clasifican de la siguiente manera de acuerdo a su magnitud: Los microaneurismas, los cuales son la primera lesión visible en la retinopatía diabética no proliferativa, son redondos y se observan del lado venoso del capilar siendo la manera más efectiva de detectar a través del análisis de imágenes de fondo de ojo utilizando angiografía fluorescente, posteriormente aparecen los exudados duros, básicamente son proteínas que salen del vaso lesionado (redondos con diámetro menor a 50m ) y por último los exudados blandos, que se traducen en infartos pre-capilares (forma de domo, de 250m y contornos borrosos). [11] Las imágenes proporcionadas por el Hospital son de 640 x 480 pixeles en las que se muestra una sola región ocular, las cuales fueron tomadas como base para clasificarlas de manera cuantitativa. El diámetro de la zona ocular es de 13.9 cm aproximadamente ya que no describe en la parte superior la circunferencia completa, pero para los fines de medición se considera el valor antes mencionado. El sistema relaciona la densidad de lesiones por el diámetro de las lesiones que van de 0 pixeles hasta 50 pixeles, de acuerdo con el nivel establecido por la clasificación ETDRS. De un total de 32 imágenes analizadas con el sistema se comparan los diámetros obtenidos con la granulometría, el nivel de clasificación del ETDRS y el diagnóstico proporcionado por el especialista del Hospital 20 de Noviembre obteniendo los siguientes resultados: 5 imágenes (15.6%) que no muestran de manera detallada las lesiones o que presentan posibles artefactos (lesiones que no existen), debido a que fueron sometidas a fotocoagulación, lo que modifica las condiciones de trabajo del sistema, aunque el diagnóstico mostrado por el sistema es similar al que proporciona tanto el especialista como la tabla del ETDRS; 1 imagen que muestra 1 lesión (3.12%) cuando el diagnóstico del médico especialista sólo indica miopía y 26 imágenes (81.25%) que muestran las lesiones o la ausencia de ellas de manera similar a la clasificación ETDRS y el diagnóstico del especialista, se descartó la imagen piloto utilizada para calibrar los parámetros del sistema. Las perspectivas del sistema son amplias, ya que permite con ciertas modificaciones sencillas ser utilizado en el Hospital 20 de Noviembre como: un detector de lesiones después de una fotocoagulación ayudando al especialista a detectar si alguna lesión no fue eliminada completamente; como un sistema de entrenamiento para médicos especialistas y analizar la prevalencia de lesiones durante un tratamiento o midiendo la eficacia de nuevos fármacos (generar un archivo digital del paciente).

La propuesta que se presenta en este trabajo de tesis describe un enfoque al problema de la selección de patrones durante el diseño de la arquitectura de software. Se propone la utilización de un programa de software (Asistente-MATDDS), basado en un método obtenido como parte de este trabajo, el cual utiliza un algoritmo de búsqueda para asistir al arquitecto en la toma de decisiones de diseño respecto a la selección de patrones. La información que usa el algoritmo es sobre los atributos de calidad que se deben satisfacer al realizar el diseño de la arquitectura, ofreciendo una lista de patrones que el arquitecto puede aplicar. Como resultado de este estudio se presenta también una evaluación preliminar del trabajo realizado, ésto a través de dos ejemplo desarrollados con la ayuda de esta herramienta.

El trabajo se divide en dos tipos de materiales poliméricos conductores usados como soporte de platino. El primer material es ABS conductor usado mediante MDF, en el cual se realizó una metodología para obtener un depósito de platino sobre la superficie el. El segundo material son nano-fibras de tipo Core-shell: Pt manufacturadas mediante electro-hilado. Ambos materiales fueron evaluados ante la reacción de reducción de oxigeno y si son tolerante al etanol. Palabras clave: Manufactura aditiva, Electro-hilado, Soporte de catalizadores, Nuevos materiales.

Gales a base de quitosano (CS) s formularon sin nanopartículas de manetita (NPs-Fe304) y con tres tipos de NPs-Fe304: comerciales (Sigma Aldrich) sintetizadas a 25° C y 94° C aplicando el método de reducción química. Se evaluó la capacidad de descontaminación de los mismos mediante la formación de pellets de compósito quitosano (CS) / NPs-Fe304 al realizar pruebas de degradación electroquímica de compuestos orgánicos como el fenol en efluentes de aguas residuales, así como pruebas de descontaminación en probetas de acero inoxidable y de aluminio, limpias y corroídas, contaminadas con elementos radioactivos. Palabras clave: Quitosano, Descontaminación, Desechos radioactivos, Compuestos fenólicos.

Se realizó la preparación de nanoalambres de silicio sin y con nanopartículas de cobre (SiNWs y SiNWs - CuNPs). Se logró probar la actividad fotocatalítica de las nanoestructuras de SiNWs- CuNPs empleando naranja de metilo como indicador. Se demostró que la mayor eficiencia fotocatalítica la tuvieron las superficies con CuNPs depositadas vía electroless. Además, el mayor porcentaje de degradación se obtiene con iluminación visible se obtuvierón decoloraciones de NM al alrededor de 92%. Como contribución a la electroquímica, se puede resaltar que se alcanzó el utilizar a las obleas de silico como electrodos de trabajo para realizar técnicas electroquimicas en silicio. Se realizó mediciones de OCP, voltamperometrías, Espectroscopia de Impedancia Electroquímica en muestras de SiNWs y SiNWs-CuNPs.

En esta investigación se desarrolló la degradación electroquímica de amoxícilina en medio acuoso como parte de los contaminantes emergentes, que son moléculas persístentes en el tratamíento de agua convencional; este tratamíento electroquímico se desarrolló empleando electrodos de titanío modificados con óxidos de metales de transición como: Ir02-Ta205 / Ti, mediante las técnicas de electroforesis y pintado, los cuales fueron incorporados en un reactor electroquimico de flujo paralelo, con el fin de veríficar el cumplimiento del agua tratada de acuerdo a los párametros indicados en la NOM-001-SEMARNAT-2021, sobre todo de COT, DQO, y toxicidad.

Se realizó un estudio con tres concentraciones de lactosa, 6, 8 y 10 g/L, usando lixiviado de composta como sustracto/inoculo con el fin de evaluar la producción de corriente que se genera en un reactor bioelectroquímico de una cámara con capacidad de 1 L. Palabras clave: Bioenergía , Bioelectroquímica, Corriente eléctrica, Biogás

Resumen Los contaminantes emergentes son compuestos químicos que, debido a su gran uso, constantemente están siendo introducidos a las distintas matrices ambientales. Algunos estudios han demostrado que la acumulación de estos compuestos en el ambiente puede ser perjudicial tanto para el hombre, como para los organismos acuáticos que habitan los mantos freáticos, ocasionando principalmente, alteraciones negativas en el sistema endocrino. En este trabajo de tesis, fue determinada la distribución en el ambiente (agua y sedimentos) de 6 compuestos emergentes; naproxeno (NPX), ibuprofeno (IBU), 4-nonilfenol (4NP), bisfenol A (BPA), 17β-estradiol (E2) y 17α-etinilestradiol (EE2). Así mismo, mediante el cálculo del coeficiente de partición (Log Kd) entre sedimento y agua, se realizó una estimación del destino en el ambiente de los compuestos analizados. Adicionalmente fueron determinados los niveles de estrogenicidad (EEQE2) provocados por la presencia de los compuestos disruptores endocrinos (CDEs) 4NP, BPA, E2 y EE2 en muestras de agua y sedimentos obtenidas de los sitios Chapultepec (CPTPC), Tetela (TTL), Temixco 1 (TMC1), Temixco 2 (TMC2) y Jiutepec (JTPC). Los compuestos de interés detectados en muestras de agua y sedimentos fueron obtenidos mediante extracción en fase sólida y extracción asistida por ultrasonido, respectivamente. Estos métodos fueron optimizados y validados en forma previa a la extracción de muestras naturales. Para la matriz de agua, los mayores porcentajes de recuperación fueron obtenidos a pH neutro, utilizando una mezcla acetona – metanol (3:2) en la elución de los compuestos, obteniéndose porcentajes de recuperación en el rango de 54 (4NP) – 89 (EE2) %. Por otro lado, para la optimización de la extracción en la matriz de sedimentos, muestras de sedimentos naturales fueron enriquecidas con los estándares de interés y extraídas con diferentes disolventes. Los mayores porcentajes de extracción fueron obtenidos con acetona – metanol 3:2, obteniéndose porcentajes de extracción en el intervalo de 52 (4NP) – 71 (EE2) %. La cuantificación de los compuestos presentes en agua y sedimento fue realizada mediante cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas, el método instrumental demostró ser selectivo y lineal en el rango de concentración de 0 a 320 ng/mL para 4NP, BPA, NPX y EE2, y de 0 a 240 ng/mL para IBU y E2. Entre tanto, el límite de detección para todos los compuestos osciló en el rango 0.03 – 13.73 ng/mL, mientras que el límite de cuantificación osciló en el rango 0.09 – 45.75 ng/mL (E2 e IBU respectivamente). Las concentraciones de los compuestos determinadas en agua oscilaron en el rango no detectado (ND) – 51.93 ng/L para IBU, menor al límite de detección (< LDD) – 11.08 ng/L para 4NP, ND – 86.40 ng/L para NPX, < LDD – 65.21 ng/L para BPA, < LDD – 5.37 ng/L para E2 y ND – 16.06 ng/L para EE2. Las concentraciones de los compuestos determinadas en sedimento oscilaron en el rango ND – 0.72 XIV ng/g para IBU, < LDD – 0.70 ng/g para 4NP, ND – 0.85 ng/g para NPX, < LDD – 3.97 ng/g para BPA, 0.01 – 0.85 ng/g para E2 y ND – 0.46 ng/g para EE2. A partir de la concentración ambiental determinada entre agua y sedimento para los compuestos de interés, se determinó el coeficiente de distribución (Log Kd) para cada compuesto. Los valores Log Kd obtenidos fueron 1.43 ± 0.26, 1.35 ± 0.37, 1.05 ± 0.17, 1.24 ± 0.59, 1.91 ± 0.56 y 1.41 ± 0.13 L/Kg para IBU, 4NP, NPX, BPA, E2 y EE2 respectivamente. Lo que indica que los compuestos en el ambiente se encuentran en mayor concentración en sedimentos. Esto se debe principalmente a las interacciones hidrofóbicas que presentan los compuestos analizados. Mediante un análisis de correlación de Spearman, fueron determinadas correlaciones significativas entre los compuestos presentes en ambas matrices y los parámetros fisicoquímicos determinados para las muestras analizadas. En este sentido, a un nivel de probabilidad de p ≤ 0.05, en la matriz de agua fueron determinadas correlaciones (r) significativas entre los parámetros fisicoquímicos y los compuestos analizados, tales como carbono orgánico total (COT), demanda biológica de oxígeno (DBO5) y demanda química de oxígeno (DQO) con IBU (0.8499, 0.8369 y 0.8628 respectivamente), BPA (0.8503, 0.9272 y 0.9446 respectivamente) y EE2 (0.8423, 0.9027 y 0.9552 respectivamente). Mientras que en la matriz de sedimentos fueron encontradas correlaciones significativas de los parámetros COT, DBO5, DQO con BPA (0.9246, 0.9158 y 0.9880 respectivamente) y EE2 (0.8376, 0.8990 y 0.9524 respectivamente). Por otra parte, de acuerdo con criterios de la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos de América (USEPA por sus siglas en inglés) y de la Unión Europea (EU por sus siglas en inglés), fue determinado el nivel de estrogenicidad. El cual es determinado como el equivalente estrogénico a la hormona E2 (EEQE2), y es útil para establecer posibles alteraciones endocrinas al sistema nervioso central. Como resultado, los sitios 4 de los 5 sitios muestreados presentaron valores de EEQ E2 > 1 ng/L para 4NP, BPA, E2 y EE2. Lo que indica que los organismos acuáticos endémicos del Estado de Morelos que habitan en la microcuenca del río Apatlaco están expuestos posibles alteraciones negativas al sistema endocrino. Abstract Emerging pollutants are chemical compounds that, due to their high demand, are constantly being introduced to the different environmental matrices. Some studies have demonstrated that the accumulation of these compounds in the environment can be harmful both for man and for the aquatic organisms that inhabit the water bodies, mainly causing negative alterations in the endocrine system. In this thesis work, the distribution in the environment (water and sediments) of 6 emerging compounds was determined: naproxen (NPX), ibuprofen (IBU), 4-nonylphenol (4NP), bisphenol A (BPA), 17β-estradiol (E2) and 17α-ethinyl estradiol (EE2). Likewise, by calculating the partition coefficient (Log Kd) between sediment and water, an estimate of the fate in the environment of the analyzed compounds was made. Additionally, estrogenicity levels (EEQE2) caused by the presence of endocrine disrupting compounds (CDEs) 4NP, BPA, E2 and EE2 were determined in water and sediment samples obtained from the Chapultepec (CPTPC), Tetela (TTL), Temixco 1 (TMC1), Temixco 2 (TMC2) and Jiutepec (JTPC) sites. The compounds of interest detected in water and sediment samples were obtained by solid phase extraction and ultrasound-assisted extraction, respectively. These methods were optimized and validated prior to the extraction of natural samples. For the water matrix, the highest percentages of recovery were obtained at neutral pH, using an acetone-methanol mixture (3:2) in the elution of the compounds, obtaining recovery percentages in the range of 54 (4NP) – 89 (EE2) %. On the other hand, for the optimization of extraction in the sediment matrix, samples of natural sediments were enriched with the standards of interest and extracted with different solvents. The highest percentages of extraction were obtained with acetone – methanol 3:2, extraction percentages obtained were in the range of 52 (4NP) – 71 (EE2) %. The quantification of the compounds present in water and sediment was performed by gas chromatography coupled to mass spectrometry, the instrumental method proved to be selective and linear in the concentration range of 0 to 320 ng/mL for 4NP, BPA, NPX and EE2, and from 0 to 240 ng/mL for IBU and E2. Meanwhile, limit of detection for all compounds oscillated in the range 0.03 – 13.73 ng/mL, while the limit of quantification oscillated in the range 0.09 – 45.75 ng/mL (E2 and IBU respectively). The concentrations of determinated compounds in water ranged in the undetected range (ND) – 51.93 ng/L for IBU, lower than the limit of detection (< LDD) – 11.08 ng/L for 4NP, ND – 86.40 ng/L for NPX, < LDD – 65.21 ng/L for BPA, < LDD – 5.37 ng/L for E2 and ND – 16.06 ng/L for EE2. Concentrations of determinated compounds in sediments oscillated in the range ND – 0.72 ng/g for IBU, < LDD – 0.70 ng/g for 4NP, ND – 0.85 ng/g for NPX, < LDD – 3.97 ng/g for BPA, 0.01 – 0.85 ng/g for E2 end ND – 0.46 ng/g for EE2. XVI From the environmental concentration determined between water and sediment for the compounds of interest, the distribution coefficient (Log Kd) for each compound was determined. The Log Kd values obtained were 1.43 ± 0.26, 1.35 ± 0.37, 1.05 ± 0.17, 1.24 ± 0.59, 1.91 ± 0.56 and 1.41 ± 0.13 L/Kg for IBU, 4NP, NPX, BPA, E2 and EE2 respectively. This indicates that the compounds in the environment are found in higher concentration in sediments. This is mainly due to the hydrophobic interactions presented by the analyzed compounds. By means of a Spearman correlation analysis, significant correlations were determined between compounds present in both matrices and the physicochemical parameters determined for the samples analyzed. In this sense, at a probability level of p ≤ 0.05, significant correlations (r) were determined in the water matrix between the physicochemical parameters and the compounds analyzed, such as total organic carbon (TOC), biological oxygen demand (BOD5) and chemical oxygen demand (COD) with IBU (0.8499, 0.8369 and 0.8628 respectively), BPA (0.8503, 0.9272 and 0.9446 respectively) and EE2 (0.8423, 0.9027 and 0.9552 respectively). While in the sediment matrix were found significant correlations of the parameters COT, BOD5, COD with BPA (0.9246, 0.9158 and 0.9880 respectively) and EE2 (0.8376, 0.8990 and 0.9524 respectively). On the other hand, according to criteria of the Environmental Protection Agency of United State of America (USEPA) and the European Union (EU), the level of estrogenicity was determined. Which is determined as the estrogenic equivalent to the hormone E2 (EEQE2) and is useful for establishing possible endocrine alterations to the central nervous system. As a result, sites 4 of the 5 sites sampled presented EEQE2 values > 1 ng/L for 4NP, BPA, E2 and EE2. This indicates that the endemic aquatic organisms of the State of Morelos that inhabit the micro-basin of the Apatlaco River are exposed to possible negative alterations to the endocrine system. In the analysis of the water quality of the sampled sites, the water quality was classified as "excellent" in Chapultepec (CPTPC), "acceptable" in Tetela (TTL), Temixco 1 (TMC1), Temixco 2 (TMC2) and "contaminated" at Jiutepec site (JTPC)

Este trabajo presenta el desarrollo de un sensor capacitivo para la detección de glifosato presente en agua. El sensor consta de un polímero de impresión molecular a base de pirrol y arreglo de microelectrodos interdigitados. El sensor esta caracterizó en un rango de concentraciones de glifosato de 0.1 a 100 pg/mL. Palabras clave: Glifosato, Microelectrodos interdigitados, Polímeros de impresión molecular, Sensores

Resumen. El magnesio (Mg) es uno de los materiales más prometedores debido a su ligereza ya que actualmente es utilizado para aplicaciones de bioingeniería. El Mg posee una serie de características atractivas que hacen que los materiales a base de Mg sean potencialmente utilizados para aplicaciones en la industria médica debido a su buena biocompatibilidad y biodegradabilidad. En este trabajo, se sintetizaron aleaciones ternarias de Mg-Zn-Ca, mediante molienda mecánica (MM). El objetivo de este trabajo fue la evaluación del efecto citotóxico de las aleaciones base Mg producidas por MM, así como el efecto del tiempo de molienda en sus propiedades microestructurales, las aleaciones base Mg se sintetizaron en un molino planetario bajo atmósfera de argón usando un recipiente y balines de acero inoxidable. El proceso de molienda se llevó a cabo a 400 rpm durante varios tiempos de molienda 2, 5, 10,15 y 20 h. El análisis de refinamiento de los patrones de difracción de rayos X muestra la presencia de la fase MgZn. Los resultados mostraron que es posible obtener aleaciones mediante MM, los polvos obtenidos por MM en diferentes tiempos se caracterizaron por microscopía electrónica de barrido (MEB) y difracción de rayos X (DRX). Los ensayos de microdureza Vickers (Hv) se realizaron aplicando una carga de indentación de 200 g. La citotoxicidad es muy importante para determinar algún efecto tóxico de las aleaciones base Mg, las pruebas citotóxicas se llevaron a cabo por el método de Sulforodamina B (SRB) el cual reveló que las aleaciones de Mg65%Zn30%Ca5% y Mg70%Zn25%Ca5% no inducían toxicidad en las células. Abstract Magnesium (Mg) is one of the most promising materials due to its lightness and because it is currently used for bioengineering applications. Mg possesses a number of attractive characteristics that make Mg-based materials potentially used for applications in the medical industry due to its good biocompatibility and biodegradability. In this work, ternary alloys of Mg-Zn-Ca were synthesized by mechanical milling (Mm). The objective of this work was the evaluation of the cytotoxic effect of the Mg base alloys produced by MM, as well as the effect of the milling time on their microstructural properties, the Mg base alloys were synthesized in a planetary mill under argon atmosphere using a container stainless steel and balls. The milling process was carried out at 400 rpm for various millin times 2, 5, 10, 15 and 20 hours. The refinement analysis of the X-ray diffraction patterns shows the presence of the MgZn phase. The results showed that it is possible to obtain alloys by MM, the alloyed powders obtained by MM at different times were characterized by scanning electron microscopy (SEM) and X-ray diffraction (XRD). The Vickers microhardness tests (Hv) were carried out by applying an indentation load of 200 gr. Cytotoxicity is very important to determine some toxic effect of Mg base alloys, cytotoxic tests were carried out by the Sulforhodamine B (SRB) method which revealed that Mg65% Zn30% Ca5% and Mg70% Zn25%Ca5% alloys did not induce toxicity in the cells.

Se desarrollaron simultáneamente una bomba microfluídica de difusores y una batería microfluídica Aluminio-aire que, posteriormente se acoplaron entre sí para estudiar el comportamiento electroquímico de la batería alimentada por la microbomba y determinar si el balance energético producido por el consumo y la conversión de energía eléctrica entre ambos dispositivos es positivo. Palabras clave: Microbomba, Difusores, Batería, Aluminio

Se desarrolla un sistema de generación, seguimientos y control para manipulador robótico con seis grados de libertad que permita realiza el proceso de manufactura. El sistema debe reconocer unas corbatas para ensamble de arneses mediante una cámara RGB que utiliza Red Neutral de HOPFIEL para procesar los datos de los talentos de ensamble para el reconocimiento de las zonas de ensamble. Además, se plantea el diseño cinemático de la estructura robótica para manipular y controlar el sistema. En este documento se realiza unos análisis matemáticos de modelos cinemático que describe la estructura, articulaciones eslabones, lo que permite la obtención de las coordenadas “x” y “z” del efector final. Se deduce y prueba dos métodos de control. El método tau jerk al que se le integra el método Newton-Rapshon para obtener la cinemática inversa. Además, se utiliza método algebraico que es adaptado y variante en el tiempo cuyo no requiere matrices cuadradas, asi como tampoco la integración de un método de cinemática inversa.

La auscultación es una herramienta de diagnóstico no invasiva, de bajo costo y de sencilla implementación, que actualmente provee información importante en el diagnóstico de patologías cardíacas. Con ayuda de la auscultación se obtiene el sonido cardíaco o fonocardiograma, que es el elemento principal del análisis de este trabajo. Los errores de diagnóstico debido a la falta de médicos experimentados y las limitaciones del sistema auditivo humano han llevado al avance en el área de procesamiento digital de señales y el desarrollo de técnicas para el análisis de sonidos cardíacos asistidos por computadora. El presente trabajo tiene como objetivo principal la aplicación del análisis de técnicas de aprendizaje de máquinas para la clasificación de audio cardíaco. Haciendo uso de tres representaciones tiempo-frecuencia siendo estas el espectrograma, el espectrograma en escala de Mel y la transformada ondeleta Synchrosqueezing, para generar matrices de características que mejor representen la señal de audio cardíaco. Las matrices obtenidas serán clasificadas usando redes neuronales convolucionales, en este trabajo se usarán tres arquitecturas de redes neuronales que han demostrado tener un desempeño notable en tareas de clasificación. Los resultados obtenidos indican que la correcta variación de la combinación de las tres representaciones tiempo-frecuencia, así como la correcta elección del clasificador influye en el rendimiento y el tiempo necesario para la clasificación. Auscultation is a non-invasive, low-cost, easy-to-implement diagnostic tool that provides valuable information for diagnosing cardiac pathologies. With the help of a digital stethoscope, a heart sound or phonocardiogram signal is obtained, which is the main element of study in this dissertation. Misdiagnosis due to a lack of experienced clinicians and the human auditory system’s limitations have led to modern computer-aided analysis of heart sounds. The present work has the main objective of applying audio signal processing and machine learning techniques to classify heart sounds as normal or abnormal. The proposed methodology uses three time-frequency representations, the spectrogram, the mel scale spectrogram, and the wavelet synchrosqueezed transform. We generate a feature matrix that best represents the heart sound based on these representations. The obtained matrices are classified using convolutional neural networks; three neural networks architectures are used AlexNet, VGG16, and Ullah. These architectures have shown a remarkable performance in classification tasks. The obtained results indicate that the proper combination of the three time-frequency representations and the appropriate choice of the classifier have a significant repercussion on the performance and the time required for classification.

El vertiginoso crecimiento de la nube y el tránsito hacia un modelo de software como servicio (SaaS), ha ocasionado que las metodologías y marcos de referencia para el desarrollo de aplicaciones, se queden obsoletos generando con ello nuevos retos. En este sentido, existen dos maneras tradicionales en los que se puede desarrollar SaaS. La primera es mediante el uso de Infraestructura como Servicio (IaaS), en la cual el usuario es el encargado de administrar el sistema, sus actualizaciones y la plataforma sobre la que se va a desarrollar la aplicación. La segunda es mediante una Plataforma como Servicio (PaaS), en la que el usuario es responsable de mantener la plataforma y el desarrollo de la aplicación. Estas formas tradicionales de desarrollar SaaS tienen el problema de la dependencia de un proveedor o plataforma. Una alternativa a estas dos maneras de desarrollar SaaS es el uso de contenedores, ya que permiten que los desarrolladores de software empaqueten las aplicaciones con sus dependencias, librerías y recursos necesarios para el funcionamiento de la aplicación, lo que resulta en una serie de ventajas como mayor portabilidad, despliegue rápido de aplicaciones, mantenimiento simplificado, interoperabilidad entre plataformas y alta escalabilidad, entre otras. Por tal motivo, en el presente trabajo recepcional se presenta el desarrollo de una metodología y marco de referencia, que sirven como una guía para el desarrollo de SaaS usando contenedores.

Incluso cuando las redes neuronales convolucionales han demostrado ser poderosas en la tarea de detección de objetos sobresalientes, tienen una vulnerabilidad que no debe ser ignorada: son susceptibles a ataques adversarios, los cuales las hacen muy poco confiables. La confiabilidad es un aspecto importante a considerar cuando se habla de detección; sin ésta, cualquier atacante puede volver el algoritmo inutilizable. La programación cerebral (brain programming) es una metodología evolutiva para problemas visuales que es altamente resiliente, y es capaz de soportar incluso las perturbaciones más intensas. En este trabajo, se lleva a cabo por primera vez un estudio que compara la resiliencia a los ataques adversarios y a perturbaciones con ruido usando una base de datos del mundo real de un ave playera llamada Chorlo Nevado (Charadrius nivosus) en una tarea de atención visual. Las imágenes en esta base de datos fueron tomadas en el campo y representan un reto en la detección debido a la naturaleza del ambiente y las características físicas del ave. Al atacar tres diferentes redes neuronales convolucionales usando ejemplos adversarios de esta base de datos, se comprueba que no se comparan con el algoritmo del brain programming cuando se trata de resiliencia, ya que sufren grandes pérdidas en su rendimiento. Por otro lado, el brain programming se mantiene robusto y su rendimiento no se ve afectado. También, al usar imágenes del Chorlo Nevado en la experimentación, el trabajo se enfoca en la importancia de la resiliencia en problemas del mundo real donde la conservación de la naturaleza está presente. La programación cerebral es el primer algoritmo evolutivo altamente resiliente usado para tareas de detección de objetos sobresalientes. Even when deep convolutional neural networks have proven to be powerful at saliency detection, they have a vulnerability that should not be ignored: they are susceptible to adversarial attacks, which makes them highly unreliable. Reliability is an important aspect to consider when it comes to salient object detection; without it, any attacker can render the algorithm useless. Brain programming is an evolutionary methodology for visual problems that is highly resilient, and is able to withstand even the most intense perturbations. In this work, we perform for the first time a study that compares the resilience against adversarial attacks and noise perturbations using a real-world database of a shorebird called the Snowy Plover (Charadrius nivosus) in a visual attention task. The images in this database were taken on the field and even pose a detection challenge due to the nature of the environment and the physical characteristics of the bird. By attacking three different deep convolutional neural networks using adversarial examples from this database, we prove that they are no match for the brain programming algorithm when it comes to resilience, suffering great losses in their performance. On the other hand, brain programming stands its ground and sees its performance unaffected. Also, by using images of the Snowy Plover, we refer to the importance of resilience in real-world issues where conservation is present. Brain programming is the first highly resilient evolutionary algorithm used for saliency detection tasks.

En vista del creciente interés en los equipos de trabajo efectivos y en cómo formarlos, surge un nuevo y desafiante problema de optmización combinatoria denominado Problema de Formación de Equipo (PFE). EL PFE atiende la siguiente problemática: dado un conjunto de candidatos y una función de efectividad de equipo, ¿cuáles de los candidatos formarían un equipo de máxima efectividad para una tarea en particular? Tras poco más de dos décadas de investigación sobre el PFE, aún se sabe muy poco del problema en sí. Mientras tanto la formulación de modelos particulares sigue en aumento. Esto se debe en parte a que los equipos existen en diversos contextos como la ingeniería, los deportes, los servicios médicos y de emergencia, entre muchos otros. Por otra parte, los modelos también varían en cuanto a su función de efectividad de equipo y a sus datos de entrada. Los primeros PFEs modelan la efectividad de equipo simplemente con respecto a las habilidades individuales de los candidatos, mientras que los modelos subsecuentes se enfocan más en la interacción de los integrantes. En esta tesis, se propone una clasificación taxonómica de los PFEs desde la perspectiva de la estructura de los modelos. Adicionalmente, se estudian los elementos para un modelo de formación de equipo más general. Particularmente, se propone un modelo no simétrico para medir y clasificar la fuerza del vínculo entre dos personas, tomando como entrada una red social profesional. Finalmente, se usa este modelo no simétrico para diseñar un criterio de densidad de colaboración entre miembros del equipo, y se implementa en un modelo de optimización multi-objetivo de PFE. En primera instancia, la taxonomía propuesta ayuda a organizar los modelos de la literatura, promueve la identificación de elementos esenciales en los modelos, y también establece una relación entre los PFEs y otros problemas combinatorios conocidos. En segunda instancia, el modelo no simétrico propuesto para medir y clasificar la fuerza del vínculo entre personas, revela una dimensión adicional en los datos que permite analizar estructuras de interacción más complejas. Finalmente, el criterio de densidad de colaboración propuesto muestra un mejor desempeño en comparación con varios criterios de distancia de comunicación, al implementarse en combinación con un criterio de habilidad técnica del equipo, mediante un enfoque multi-objetivo. Colectivamente, estos resultados, junto con evidencia de otras disciplinas referente a... In view of the growing interest in effective work teams and how to form them, a new and challenging combinatorial optimization problem called the Team Formation Problem (TFP) has emerged. The TFP addresses the following problem: given a set of candidates and a team effectiveness function, which of the candidates would form a team of maximum effectiveness for a particular task? After a little more than two decades of research on the TFP, we still know very little about the problem itself. Meanwhile the formulation of particular models continues to increase. This is partly because teams exist in diverse contexts such as engineering, sports, medical and emergency services, among many others. Moreover, models also vary in terms of their team effectiveness function and its inputs. Early TFPs model team effectiveness simply with respect to the individual skills of the candidates, while subsequent models focus more on the interaction of the members. In this thesis, a taxonomic classification of TFPs is proposed from the perspective of the models’ structure. Additionally, the elements for a more general team formation model are studied. In particular, a non-symmetric model is proposed to measure and classify the tie strength between two people, taking as input a professional social network. Finally, this non-symmetric model is used to design a criterion based on the density of collaboration between team members, and implemented in a multi-objective optimization TFP model. In the first instance, the proposed taxonomy helps to organize the models in the literature, promotes the identification of essential elements in the models, and also establishes a relationship between TFPs and other well-known combinatorial problems. Second, the proposed non-symmetric model for measuring and classifying the tie strength reveals an additional dimension in the data that allows us to analyze more complex interaction structures. Finally, the proposed criterion shows a better performance compared to multiple criteria based on communication distance, when implemented in combination with a criterion of technical skill level in a team, using a multi-objective approach. Collectively, these results, along with the evidence from other disciplines regarding team effectiveness, help us to better understand the problem and the considerations for designing more general models, and the development of a theory around the problem.

En este trabajo de investigación se analiza el comportamiento de un amplificador de potencia (PA) y un transistor en régimen no-lineal, empleando el software Advanced Design System (ADS) en donde se obtienen las curvas de distorsión AM-AM y AM-PM por medio del software ya mencionado para describir el comportamiento del PA y el transistor. Además, se describen algunas clases en las que se pueden operar los PA que son la clase A, clase B, clase AB y clase C, dependiendo del valor de voltaje entre compuerta y fuente (V_gs) del transistor que se utiliza para su diseño e identificar qué tan lineal y eficiente se puede comportar.Se utiliza el simulador ADS para hacer un análisis no lineal empleando el método de balance armónico para realizar simulaciones a 1 tono y a 2 tonos. Por otro lado, se realizan simulaciones de señales moduladas para excitar el PA y el transistor, utilizando la modulación de amplitud en cuadratura (QAM) y la multiplexación por división de frecuencias ortogonales (OFDM), para de esta manera determinar las curvas de distorsión AM-AM y AM-PM. In this research work, the behavior of the power amplifier (PA) and a transistor in a non-linear regime is analyzed. The Advanced Design System (ADS) software is used to obtain the distortion curves AM-AM and AM-PM to describe the behavior of the PA and the transistor. In addition, several classes are described in which the PAs can be operated, which are class A, class B, class AB, and class C, depending on the voltage value between gate and source (V_gs) of the transistor that is used for its design and identify how linear and efficient it can behave. The ADS simulator is used to make a nonlinear analysis using the harmonic balance method to perform simulations at 1-tone and 2-tones. On the other hand, simulations using modulated signal are also performed to excite the PA and the transistor, where quadrature amplitude modulation (QAM) and Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) are used in this way in order to determine the AM-AM and AM-PM distortion curves.

La realidad aumentada (RA) es una tecnología que abre las puertas a experiencias de interacción con elementos virtuales y del mundo real. Brinda la oportunidad de adquirir conocimientos y habilidades prácticas a través del software. Sin embargo, no es tarea fácil determinar las cualidades y características que debe poseer un marco de trabajo para asentar las bases y construir una estructura centrada en la RA. Por tanto, en este trabajo de tesis se propone un marco centrado en aplicaciones de RA para distintas áreas de dominio. Realizamos una revisión de diferentes marcos de trabajo enfocados en la RA. Se consultaron artículos y documentos para delimitar las características, los componentes y la estructura general del marco de trabajo. Como resultado, se diseñó un marco centrado en la realidad aumentada aplicable a distintas áreas de dominio. Para este trabajo de tesis se realizó una instanciación del marco de trabajo en un área determinada como caso de prueba. El área seleccionada fueron las “Rondas Médicas”. Finalmente, llegamos a la conclusión de que las estructuras, componentes y características de un marco de realidad aumentada varían mucho según los requisitos o las características utilizadas para cada enfoque.

Desde el descubrimiento de péptidos con propiedades antimicrobianas, se ha generado un interés por encontrar nuevas secuencias que posean potencial terapéutico en la inhibición de agentes patógenos como: bacterias, hongos, virus, parásitos, entre otros. Para el descubrimiento de nuevas secuencias, se han utilizado de manera exitosa, una variedad de modelos de aprendizaje máquina basados en algoritmos de clasificación binaria y clasificación multiclase, como pueden ser: la máquina de soporte vectorial, bosque aleatorio, K-vecinos más cercanos, redes neuronales, entre otros. Una característica importante de estos algoritmos de clasificación, es que dependen de ejemplos tanto de la clase positiva (AMP), como de la negativa (No-AMP), para poder realizar su proceso de entrenamiento. El problema encontrado con esta metodología, es que actualmente, no se dispone de un conjunto de péptidos validados experimentalmente como no-antimicrobianos. Los conjuntos utilizados en la literatura, se obtienen recuperando secuencias que pertenezcan a organelos celulares (mitocondria, retículo endoplasmático, aparato de Golgi, etc.), lo cual no garantiza la obtención de péptidos no antimicrobianos. Por lo tanto, todos los modelos encontrados en la literatura que utilizan esta metodología, están entrenados utilizando un conjunto de entrenamiento negativo sesgado, que bien podría contener péptidos antimicrobianos desconocidos. Para atacar este problema, se propone utilizar una metodología de clasificación de una sola clase; esto debido a que los algoritmos de una clase, requieren únicamente de la clase positiva para realizar su entrenamiento, que en este caso, es la única que contiene ejemplos validados experimentalmente. En el presente trabajo, se propone un esquema de clasificación jerárquica de una clase, para discriminar “in silico”, secuencias de péptidos antibacteriales del tipo anti Gram positivo y anti Gram negativo. Se compara además el desempeño del esquema propuesto con uno tradicional. Resultados de los experimentos computacionales muestran que: i) los modelos jerárquicos presentan valores superiores de especificidad y los no jerárquicos de sensibilidad, ii) los mejores descriptores para esta tarea de discriminar anti Gram positivo de anti Gram negativo son los del tipo físico-químicos calculados por el software ProtDcal, superando incluso a los generados por la red neuronal profunda, BERT ESM. Since the discovery of peptides with antimicrobial properties, finding new sequences with therapeutic potential in the inhibition of pathogens such as bacteria, fungi, viruses, parasites, among others has received increased interest. To discover new sequences, a variety of machine learning models based on binary classification and multiclass classification algorithms have been successfully used, some examples are: support vector machine, random forest, K-nearest neighbors, and neural networks. An important characteristic of these classification algorithms is that they depend on examples of both, the positive class (AMP) and the negative class (No-AMP) in order to perform their training process. The problem encountered with this methodology is that there is not a set of experimentally validated non-antimicrobial peptides available. The sets used in the literature are obtained by recovering sequences found in cellular organelles (mitochondria, endoplasmic reticulum, Golgi apparatus, etc.), which does not guarantee the absence of antimicrobial activities. Therefore, all models found in the literature based on this methodology are trained by using a biased negative training set, which may well contain unknown antimicrobial peptides. To address this problem, we propose to use a one-class classification methodology; this is because one-class algorithms require only the positive class to perform their training, which in this case, is the only one that contains experimentally validated examples. In the present work, a one-class hierarchical classification scheme is proposed to distinguish “in silico”, antibacterial peptides sequences of the anti Gram-positive and anti Gram-negative types. Additionally, the performance of the proposed scheme is compared with a traditional one-class approach. Results from the computational experiments show that: i) the hierarchical models present superior values of specificity and the non-hierarchical ones of sensitivity, ii) the best descriptors for this task of discriminating anti Gram positive from anti Gram negative sequences are those of the physico-chemical type calculated by the ProtDcal software, surpassing even those generated by the deep neural network, BERT ESM.

El daltonismo, también conocido como Deficiencia de Visión al Color (DVC), es una deficiencia en el sistema visual humano que afecta al 8% de la población masculina y al 0.4% de la población femenina. El no poder percibir correctamente los colores ocasiona dificultades en ámbitos personales, académicos o laborales debido al amplio uso del color. Aunque no existe una cura o un tratamiento para el daltonismo, existen herramientas diseñadas para minimizar el impacto negativo de esta condición. La herramienta más exitosa para ayudar a personas con daltonismo a identificar mejor los colores son los algoritmos de corrección de color. En este documento se propone el uso de una Máquina de Soporte Vectorial (MSV) para la clasificación de los píxeles a corregir en estos algoritmos. Se comparó el desempeño de la MSV contra un enfoque basado en agrupamiento. Los resultados dan evidencia que la MSV identificó mejor los píxeles que se debían corregir y en un menor tiempo de cómputo en comparación que el tiempo que tomó el agrupamiento.

En la actualidad las empresas están en la búsqueda de ser más competitivos mediante el ofrecimiento no solo de productos de alta calidad que satisfagas las exigencias de los clientes, sino que además se diseñan de forma que sean duraderos de acuerdo con el diseño del producto. La evaluación de la confiabilidad, es decir la probabilidad de que un producto o componente cumpla con su ciclo de vida, es de vital importancia en la contribución de la calidad y la competitividad (Nelson, 2004). Para determinar la confiabilidad, se han desarrollado metodologías de pruebas de vida, que contribuyen a establecer los potenciales mecanismos de falla, dentro de las más utilizadas se encuentran las pruebas de vida acelerada (ALT) y pruebas de degradación acelerada (ADT) (Elsayed, 2012). Con este tipo de metodologías es posible acelerar los tiempos de falla o incluso realizar análisis de la distribución de vida aun sin la presencia de fallas, sino mediante el comportamiento de alguna característica de desempeño, con ello es posible extrapolar la información a las condiciones de operación normales. La aceleración de los procesos de tiempos de falla o de la degradación se realiza mediante variables llamadas de estrés (temperatura, voltaje, presión, etc.), con las cuales se logra tener resultados en menores tiempos de experimentación y con bajos costos. Existen diversos modelos para el análisis estadístico, en esta investigación se realiza una caracterización mediante la aplicación de un método no paramétrico llamado Rangos Medios para calcular la Distribución Acumulada de Probabilidad, encontrar con esta los parámetros del comportamiento de la distribución de vida y evaluar la confiabilidad a través de la Distribución Weibull.

El proceso de globalización en cualquier ámbito ha requerido una mayor capacitación personal. El dominio del idioma inglés es uno de los factores de preparación mayormente demandados por las empresas. Sin embargo, existen personas a las que se les dificulta desarrollar las habilidades requeridas para dominar un nuevo idioma, de las cuales, la pronunciación es una de ellas. Algunos estudiantes que están aprendiendo un segundo idioma no cuentan con un compañero de estudio que les ayude a mejorar la habilidad del habla mediante la práctica. Existen herramientas computacionales empleadas para ayudar a aprendices de un segundo idioma a mejorar su habilidad de pronunciación. En las últimas décadas fue ampliamente utilizado el algoritmo Goodness of Pronunciation (GOP), para realizar esta tarea, sin embargo, su funcionamiento se veía mermado al analizar oraciones largas. Posteriormente, la propiedad de memoria de las Redes Neuronales Recurrentes (RNN, por sus siglas en inglés) solucionaría parcialmente dicho problema ya que, al igual que el algoritmo GOP, se perdía información en secuencias demasiado largas. Con la llegada de la red transformadora se logró procesar secuencias completas con una mejora en el rendimiento, además sin perder información. Este tipo de red fue empleada en un inicio para problemas de texto, sin embargo, comenzó a utilizarse para la detección de voz gracias a su rendimiento. Adicionalmente, se suele utilizar un algoritmo de alineación de secuencias para lograr implementar la detección de errores de pronunciación. Esta investigación se enfoca en el desarrollo de un sistema de detección de errores de pronunciación empleando técnicas de Inteligencia Artificial con la finalidad de ayudar a los usuarios a mejorar su pronunciación del idioma inglés estadounidense. Principalmente fueron tres las tecnologías implementadas: 1) un modelo reconocedor de voz utilizando una red transformadora, 2) un algoritmo de alineación de cadenas y 3) un chatbot desarrollado con el Lenguaje de Etiquetado de Inteligencia Artificial. La combinación de lo anterior dio como resultado un sistema capaz de mostrar al usuario las palabras en donde se detectaron errores de pronunciación.

Las redes sociales han pasado de sitios en línea para interactuar con tus amigos a una plataforma donde personas, artistas, marcas y hasta presidentes interactúan con multitudes de personas a diario. Las aerolíneas son algunas de las empresas que utilizan redes sociales como Twitter, para interactuar con sus clientes a través de mensajes con ofertas, recomendaciones de viaje, videos de colaboraciones con youtubers y encuestas. Entre las muchas respuestas que los usuarios de las aerolíneas dan a los tuits, se dejan sugerencias sobre cómo mejorar sus servicios o procesos. Las sugerencias son importantes ya que el éxito de muchas de las empresas se basa en darle al cliente lo que quiere o necesita. Se creó una base de datos de tweets utilizando tweets de usuarios enviados a cuentas de aerolíneas en Twitter entre el 30 de julio de 2019 y el 8 de agosto de 2019. Se usaron técnicas de procesamiento de lenguaje natural en la base de datos para preprocesar sus datos. Los últimos resultados de clasificación utilizando Naive Bayes muestran una precisión del 72,44 %.

En las empresas de distribución de mercancías, generalmente, se presentan problemas de logística debido al gran número de factores que se involucran en el proceso y a la informalidad con que se aborda. Uno de estos problemas es el que se describe en el presente documento, el cual se acentúa con la manera empírica de generar rutas de reparto para distribuir mercancías. Esto último genera tres complicaciones, elevado costo en la distribución, incumplimiento o empalmes del uso de bahías (esto es, lugares de estacionamiento) entre las distintas empresas y la insatisfacción con la totalidad de pedidos de los clientes. Este problema se asocia con lo que en la literatura se conoce como Problema Extendido del Camión y su Remolque (ETTRP, por sus siglas en inglés). Se denomina extendido ya que el problema de esta investigación aborda las restricciones de capacidad, demanda, horarios de descarga-entrega y el uso de distintas bahías o estacionamiento en el contexto de cuatro empresas en el centro histórico de una ciudad en México. Esta investigación presenta una propuesta de solución al ETTRP basada en la hibridación de un generador de rutas inicial, un optimizador de programación binaria (AMPL) y un algoritmo metaheurístico de búsqueda adaptativa de vecindad amplia (ALNS) para la optimización de la ganancia de las empresas.

El proyecto de tecnología reportado en este documento surge a petición del Organismo Público Descentralizado “Junta Municipal de Agua y Saneamiento” (JMAS) de Ciudad Juárez— un framework para el enrutamiento de vehículos mediante la implementación de algoritmos evolutivos, dicho software es denominado FWTREA (por sus siglas en inglés Framework for Water Truck Routing through Evolutionary Algorithms), el cual se pretende incorporar a una solución para la entrega de agua potable con el uso de vehículos cisterna (también denominados pipas), en zonas de la ciudad donde la red hidráulica no llega, con la objetivo de obtener un beneficio organizacional y económico en lo que respecta al departamento afín. FWTREA tiene la capacidad de tener un control de vehículos, control de personal en el área y como objetivo principal generación de rutas óptimas para el reparto de agua, con la capacidad de configuración personalizada, de tal forma que podrá generar una solución diferente para la necesidad del personal administrativo en turno. Para facilitar el desempeño FWTREA está totalmente en la nube, es decir todo se actualiza en tiempo real, esto cumpliendo una de las necesidades principales que consiste en el acceso a los datos de forma instantánea. Conociendo estas necesidades de tener la capacidad de obtener la información desde cualquier dispositivo, el diseño responsivo permitirá la visualización desde pequeños equipos móviles hasta equipos de escritorio, siempre y cuando cuenten con una conexión a internet y tengan un navegador instalado.

En este trabajo de investigación se propone desarrollar el análisis de una fixtura que se utiliza en una máquina de heat staking mediante el análisis de elemento finito. Dicho análisis se realiza con el fin de encontrar las deficiencias en la fixtura actual por la mala adhesión de un balín metálico a un orificio plástico. Se cree que existe movilidad durante el proceso del estaqueado de plástico que consiste en calentar y ablandar el plástico para deformarlo permanentemente. Para esto se pretende mejorar el diseño de la fixtura por medio del análisis de elemento finito de esfuerzos críticos, deformaciones y vida en fatiga, para eliminar los errores en la unión de los componentes de diferentes materiales en el proceso de estaqueo. En la metodología se plantea establecer una geometría válida para el análisis de la fixtura, establecer las condiciones de frontera de operación a analizar, desarrollar una malla de cálculo válido para el método de elemento finito, desarrollar la simulación numérica de la fixtura para la obtención de la deformación máxima, para la obtención de las deformaciones unitarias equivalentes de Von Mises y para la obtención del factor de seguridad; estimar la vida útil en fatiga para la validación del diseño óptimo de la fixtura, y sustentar el diseño óptimo de la fixtura con las conclusiones obtenidas del análisis de elemento finito. Como resultado, se agregaron insertos y soportes a la geometría de la fixtura para restringir el movimiento del giro del ensamble y evitar el daño de la pieza, todo esto nuevamente validado en una nueva simulación en el software Ansys.

En esta tesis, se aborda el problema de la corrección del error de deriva en sensores inerciales utilizados para rastrear la posición en ambientes virtuales. A diferencia de los trabajos en el estado del arte, que hacen uso de sensores exteroceptivos para afrontar el problema, en esta tesis se presenta una solución basada en aprendizaje profundo que recibe exclusivamente mediciones de sensores propioceptivos, la cual es novedosa en el contexto de realidad virtual. Las contribuciones principales de este trabajo son: 1) la creación de una base de datos con lecturas tomas a partir de una unidad de medición inercial, localizada en un casco de realidad virtual, mientras los usuarios realizan diferentes actividades, y 2) el diseño de una red neuronal profunda basada en capas LSTM bidireccionales para la predicción de trayectorias en ambientes virtuales. Los resultados obtenidos con el método propuesto presentan una mejoría en la reconstrucción de la posición del casco de realidad virtual con respecto a la literatura, en particular, en la coordenada correspondiente a la altura. This thesis addresses the problem of correcting the drift error produced by inertial sensors used for tracking the position in virtual environments. Unlike works in the state-of-the-art, which use exteroceptive sensors to address the problem, this work presents a novel solution in the context of virtual reality based on deep learning and using data exclusively from proprioceptive sensors. The main contributions of this work are: 1) generating a database with readings taken from an inertial measurement unit located on a virtual reality headset while the users perform different activities and 2) designing a deep neural network based on bidirectional LSTM layers to predict trajectories in virtual environments. The proposed approach shows an improvement in the reconstruction of the HMD position with respect to the literature, in particular, in the coordinate corresponding to height.

La presente investigación tiene como finalidad analizar las pedagogías de los docentes en educación básica para la enseñanza de las artes y las estrategias que se utilizan para incentivar el talento artístico; desde las perspectivas de las diversas pedagogías del arte se observa cómo se desarrolla la tarea docente en el contexto áulico, mediante la perspectiva del modelo de Gagné para el desarrollo de las aptitudes sobresalientes a fin de analizar las estrategias de los maestros para el pleno desarrollo de éstas. A partir de un recorrido entre distintas perspectivas teóricas que han abonado a la construcción de conocimientos relacionados al fenómeno, y la recolección y análisis de datos en el campo educativo, se genera un entramado de teorías y nuevos conocimientos que, a su vez, fungen como una especie de guía para observar este peculiar fenómenos desde distintos ámbitos, construyendo así, una parte del panorama de la educación artística en el contexto especifico de Ciudad Juárez.

En este documento se presenta un desarrollo de un módulo de IoT para la telemetría de máquinas de entretenimiento familiar a través del seguimiento de los juegos generados por dichas máquinas, además se presenta un nuevo esquema de publicidad que pretende mostrar demos publicitarios durante el periodo de tiempo de inactividad de la máquina para mejorar el proceso de monitorización de juegos en dichas máquinas. Este desarrollo se basó en dos modelos de negocios mostrados a través de la herramienta de gestión estratégica Canvas que fueron realizados por el departamento de mercado correspondiente a la empresa de diversiones Galex ® y se puede consultar en los anexos: A. Modelo de Negocios de Publicidad y B. Modelo de Negocios IoT. Las mejoras que se pretenden lograr con la implementación de este desarrollo son la trazabilidad de los juegos generados, así como la generación de espacios publicitarios dentro de las máquinas de entretenimiento familiar. Dichas mejoras se lograron integrando un sistema IoT, por medio del diseño y desarrollo de dos tarjetas, una para publicidad y otra para el conteo y gestión de los juegos generados, las cuales trabajan en conjunto para conformar el prototipo. La primer tarjeta gestiona el conteo de las monedas y la generación del juego, así como la lógica para descarga y gestión de los videos publicitarios, mientras la segunda se enfoca en cambiar la salida de video según se requiera. La comprobación del módulo se llevó a cabo a través de una implementación en una máquina de entretenimiento familiar durante dos meses y el prototipo se ha adaptado para integrarse a dicha máquina. Dando como resultado el fortalecimiento en la seguridad en la detección de juego, disminuyendo las anomalías y pérdidas, obteniendo beneficios como la generación de espacios publicitarios, además se observó un incremento en los ingresos recolectados por la máquina. This document presents a development of an IoT module for the telemetry of family entertainment machines through the monitoring of the games generated by arcade machines, also presents a new advertising scheme that aims to show advertising demos during the period of inactivity of the machine to improve the process of monitoring games in these machines. This development was based on two business models shown through the strategic management tool Canvas, which were developed by the marketing department and can be consulted in Annexes A. Advertising Business Model and B. IoT Business Model. The improvements sought with the implementation of this development are the traceability of the games generated, as well as the generation of advertising spaces inside arcade machines. These improvements were achieved by integrating an IoT system, through the design and development of two cards, one for advertising and the other for the counting and management of the games generated, which work together to form the prototype. The first board manages the coin counting and game generation, as well as the logic for downloading and managing the advertising videos, while the second focuses on changing the video output as required. The module was evaluated through a two-month implementation in an arcade machine and the prototype has been adapted to integrate with the machine. As a result, the security in the game detection was strengthened, decreasing anomalies and losses, obtaining benefits such as the generation of advertising spaces, and an increase in the income collected by the machine was observed.

Actualmente el Centro de Ciencias Atmosféricas y Tecnologías Verdes (CECATEV) se encuentra desarrollando el proyecto Red Climatológica y de Calidad del Aire UACJ en Ciudad Juárez (RCCA), enfocado en el monitoreo ambiental de bajo costo para determinar la calidad del aire. Los parámetros de calidad del aire considerados de acuerdo con las características ambientales de Ciudad Juárez son los gases considerados criterio como son: Ozono(O3), Monóxido de Carbono (CO), y Partículas Suspendidas conocidas como finas (PM2.5), donde también considera los parámetros meteorológicos de temperatura y humedad. El proyecto propone un sistema de calidad de aire para Ciudad Juárez orientado por estaciones artesanales de bajo costo creadas por la UACJ con el objetivo de instalarlas en el núcleo urbano mencionado. Por lo tanto, se establece los gases criterio que fueron previamente seleccionados, con el objetivo de constituir un índice de calidad de aire vigente (ICAV) y aplicable a las estaciones artesanales e incluso a estaciones de referencia. El ICAV utiliza un método propuesto por etapas para lograr una interpretación de acuerdo con colores establecidos para brindar sugerencias a personas susceptibles ante la mala calidad de aire a través de una página web.

En este trabajo se presenta la implementación de un clúster para desplegar los componentes y frameworks para la analítica avanzada de datos con enfoque en la detección de anomalías en un modelo de servicio de plataforma web.

Las fracturas de mandíbula tienen una alta incidencia y, en pacientes pediátricos, se deben tratar de forma distinta que en el paciente adulto. Los tratamientos estándar actuales utilizan implantes metálicos no degradables en el sitio de la fractura lo que puede provocar un rechazo en el paciente, dolor y el efecto de protección al esfuerzo. Además, requieren una segunda intervención para ser retirados. En contraste, los materiales biodegradables no presentan los problemas anteriormente descritos lo que ha incrementado su uso. A pesar de las ventajas de los materiales degradables, los implantes metálicos se siguen usando debido a las exigencias mecánicas a las que se someten, costos y a la confiabilidad en la instalación de éstos. Por lo tanto, la optimización de los principales sistemas para estabilizar fracturas, como lo son las placas y los tornillos fabricados con materiales absorbibles, representa una gran área de oportunidad para estandarizar su uso en el futuro. Es por ello que esta investigación tiene el objetivo de predecir la deformación máxima equivalente del tornillo en sistemas absorbibles de mini placa-tornillo, mediante la aplicación del Análisis de Elementos Finitos (AEF) y Redes Neuronales Artificiales (RNA) para la obtención del valor de precarga óptima.

El presente trabajo describe la fabricación de filamentos nanoestructurados de policaprolactona/nanopartículas de óxido de Cerio (PCL + CeO2NPs) mediante electrohilado y su tratamiento superficial con plasma, con el objetivo de incrementar la actividad antimicrobiana de las membranas, con potencial aplicación en el tratamiento de aguas contaminadas por microorganismos.

Resumen Se ha encontrado un patrón de correlación estable estimando la correlación cruzada a lo largo del tiempo en señales de electroencefalogramas (EEG), Markus et al (2014), lo encontró en pacientes epilépticos, posteriormente Olguín et al (2018) corroboró la existencia del mismo patrón en sujetos sanos en condición de ojos abiertos y cerrados y en distintas fases de sueño. Lopez Guerrero (2019) observó que lactantes a término y prematuros de 6 semanas realizando una tarea de discriminación fonética con estímulos de sílabas y tonos también mostraban una dinámica estable muy similar a lo largo del tiempo. La estructura del patrón por grupo muestra ligeras diferencias, con un 80 % de similaridad en la topología de la red. El análisis de componentes principales (PCA) nos permite al reducir la dimensionalidad de los datos si perder información, es posible conocer las tendencias de la actividad dinámica entre sujetos por la condición del nacimiento. Los resultados indican que al proyectar los vectores propios es posible dividir los datos en dos grupos, los cuales se asumen que son a término y prematuros. En las condiciones pre-estímulo se observó que los datos no se separan lo que es de esperarse porque ambos grupos están en la misma condición de estado de reposo, algo similar se observa en la condición post-tono lo que puede asociarse con lo encontrado anteriormente sobre la dificultad de los lactantes prematuros para identificar los tonos. En conclusión los componentes y vectores propios nos permiten dividir a nuestros sujetos en dos grupos de acuerdo a las propiedades de la actividad eléctrica producto de un nacimiento a término o prematuro.

El presente documento no cuenta con resumen.

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El trabajo presenta un estudio del mecanismo de la síntesis electroquímica de nanopartículas de magnetita basado en el análisis de espectros de impedancia y utilizando el enfoque de mecanismos de reacción. Se comparan los espectros simulados y los resultados experimentales que muestran que los mecanismos propuestos hasta el momento no representan los resultados experimentales. Se propuso un nuevo modelo que involucra tres intermediarios adsorbidos que representa mejor el sistema.

Facultad de Ingeniería en Tecnología de la Madera. Doctorado en Ciencias y Tecnología de la Madera Surface roughness is a direct indicator of the quality of subtraction manufacturing, influenced by the work material, cutting tool, machine, and cutting parameters. This thesis investigates the milling operations of the computer numerical control (CNC); when evaluating medium density fiberboard (MDF) in the cutting, grooving, and drilling processes. A contact profilometer was used to measure roughness average (Ra), mean peak-to-valley height (Rz), and Root-mean-square (Rq). The independent variables within the machining process were the feed rate, the spindle speed, the depth of cut, the cutting tool, and five wood bases panels. The statistical analysis utilized a factorial design, of three levels, with six replications, the significance of each factor and the interaction effects through an analysis of variance. The Tukey test was used as part of the statistical analysis of the response variables that identify surface roughness in the investigation. The results presented indicate the different ranges of surface roughness in each machining process and between the boards; identifying the different cutting parameters that influence the quality of the machined surface, it was found that increasing the spindle speed significantly reduces roughness. Furthermore, the lower the density of the board, the surface roughness increases, while the increase in the feed rate of advance increases the surface roughness, which coincides with other investigations. Finally, is presented in the design of flat-packed modular furniture, ready to assemble without additional accessories, indicating how the machining parameters can be modified to achieve a smooth assembly and identify the surface roughness required in the contact areas of the furniture parts La rugosidad superficial es un indicador directo de la calidad del proceso de sustracción de material, en donde influye el material de trabajo, la herramienta de corte, la máquina herramienta y los parámetros de corte. Esta tesis presenta una investigación de las operaciones de maquinado del router de control numérico computarizado (CNC); al evaluar los tableros de fibras de densidad media (MDF) en los procesos de corte, vaciado y barreado. La rugosidad se midió con un perfilómetro de contacto para medir el promedio de rugosidad (Ra), la altura media de pico a valle (Rz) y la raíz cuadrada media (Rq), del perfil de la superficie maquinada. Las variables que se manejaron dentro del proceso de maquinado fueron la velocidad de avance, la velocidad de rotación, la profundidad de corte, la herramienta de corte y cinco tableros a base de madera. El análisis estadístico fue por medio de un diseño factorial, de tres niveles, con seis réplicas. Revisando la significancia de cada factor y los efectos de interacción por medio de un análisis de la varianza, se utilizó el método de Tukey, como parte del análisis estadístico de las variables de respuesta que identifican la rugosidad superficial en la investigación. Los resultados presentaros indican los diferentes rangos de rugosidad superficial en cada proceso de maquinado y entre los diferentes tableros, identificando los parámetros de corte que influyen en la calidad de la superficie maquinada, se encontró que el incremento de la velocidad de rotación reduce significativamente la rugosidad superficial, a menor densidad del tablero se incrementa la rugosidad superficial, mientras que el incremento de la velocidad de avance incrementa la rugosidad superficial, lo que coincide con otras investigaciones. Finalmente se presenta la aplicación en el diseño de un mueble modular de empaque plano, listo para ensamblar sin el uso de accesorios adicionales, indicando cómo se pueden modificar los parámetros de mecanizado para lograr un ensamblaje suave e identificar la rugosidad de la superficie que se requiere en las áreas de contacto de las piezas del mueble.

Facultad de Ingeniería en Tecnología de la Madera. Ciencias y Tecnología de la Madera Actually, the synthesis and study of nanoscale materials such as multilayer and single layer nanotubes, carbon spheres, are of great interest because of their unique physical, chemical and mechanical properties. This makes these nanostructures have a high potential in different fields of science and engineering. It is common that during the synthesis organic precursors derived from petroleum are used because they have been successfully used, however, they are non-renewable, expensive and can cause negative effects on the environment. Therefore, it is necessary to look for new alternatives as carbon sources, which are renewable, easily accessible and degradable in nature, which by the method of chemical vapor deposition (CVD) reduces or eliminates the amount of toxic waste produced during the synthesis process by considering the principles of green chemistry. In the present work it is proposed as an environmental solution to synthesize carbon nanostructures from the rosin of Pinus sp as a renewable organic precursor by the CVD technique evaluated by the principles of green chemistry. For this purpose, rosin was used as carbon source by CVD method, AISI 304 stainless steel rod as catalyst and Argon as carrier gas. The resulting materials were characterized by Scanning Electron Microscopy (SEM), Energy Dispersive Spectroscopy (EDS), Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), Raman Spectroscopy and X-Ray Diffraction (XRD). In greenhouse seeds of Prosopis glandulosa (mesquite) were inoculated with genera and species of endophytic plant growth promoting bacteria: Bacillus thuringiensis and Micromonospora echinospora enhanced with the synthesized carbon nanostructures and nitrogen fertilizer (NF) at 50%, using the only variable-response: germination percentage, the experimental data were analyzed by ANOVA/Tukey (P ? 0.05). En la actualidad, la síntesis y estudio de materiales a escala nanométrica como los nanotubos de capa múltiple y única, esferas de carbono, tienen gran interés por poseer propiedades físicas, químicas y mecánicas únicas, que los hace excelentes candidatos con un alto potencial en diferentes campos de la ciencia e ingeniería. Es común que durante la síntesis se utilicen precursores orgánicos derivados del petróleo debido a que han sido utilizados exitosamente, sin embargo, son compuestos no renovables, costosos y que pueden causar negativas en el ambiente. Por lo que es necesario buscar nuevas alternativas como fuentes de carbono, que sean renovables, de fácil acceso y degradables en la naturaleza, que simultáneamente por el método de deposición química de vapor (CVD) se reduzca o elimine la cantidad de desechos tóxicos producidos durante el proceso de síntesis mediante la consideración de los principios de la química verde. Así en este trabajo se propuso como solución ecológica sintetizar nanoestructuras de carbono (CNs) a partir de la colofonia de Pinus sp como precursor orgánico renovable por la técnica CVD evaluado por los principios de la química verde. Para ello, la colofonia se usó como fuente de carbono por el método CVD, como catalizador una barra de acero inoxidable AISI 304 y el argón como gas de arrastre. Los materiales resultantes se caracterizaron por Microscopía Electrónica de Barrido (SEM), Espectroscopia de Energía Dispersa (EDS), Espectroscopia Infrarroja por Transformada de Fourier (FTIR), Espectroscopia Raman y Difracción de Rayos X (DRX). En invernadero semillas de Prosopis glandulosa (mezquite) se inocularon con géneros y especies de bacterias endófitas promotoras de crecimiento vegetal (BEPCV): Bacillus thuringiensis y Micromonospora echinospora potenciadas con las CNs sintetizadas y el fertilizante nitrogenado (FN) al 50%, mediante las variables-respuesta: porcentaje de germinación, fenología y biomasa fresca y seca a plántula, los datos experimentales fueron analizados por ANOVA/Tukey (P ? 0.05).

Facultad de Ingeniería Química. Doctorado en Ciencias en Ingeniería Química The purpose of this research was to synthesize nitrogen-doped ZnO thin films capable of acting as photocatalysts in the degradation of organic pollutants. The films show a degradative effect against a complex organic molecule such as lignin, being these used under irradiation of UV light and visible light. The ZnO films were generated by the atomic layer deposition (ALD) technique employing diethylzinc and water as precursors. Silicon or glass, were used as substrates for the deposit. In a further stage, the nanostructures were grown through a hydrothermal synthesis assisted by microwave heating. The growth was carried out using zinc acetate or zinc nitrate as zinc precursor sources of zinc ions; while hexamethylenetetramine was used to promote the epitaxial growth of the nanostructures. Finally, the films were nitrogen doped through a nitrogen plasma discharge, built up for that purpose. The physicochemical properties of the films were analyzed using different characterization techniques such as scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive spectroscopy (EDS), X-ray diffraction (XRD), Photoluminescence spectroscopy (PL), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), Raman spectroscopy, and UV-Vis spectroscopy. The degradation studies result show that the ZnO films exhibit a degradative effect on the lignin molecule using either UV light or visible light. Nitrogen doping improved the photocatalytic performance of ZnO films. The films grown on silicon showed higher degradation percentage values compared to those films which were grown on glass substrates. El presente trabajo de investigación tuvo como finalidad sintetizar películas delgadas de ZnO impurificadas con nitrógeno capaces de actuar como fotocatalizadores en la degradación de contaminantes orgánicos. Las películas presentan un efecto degradativo frente a una molécula orgánica compleja como lo es la lignina, siendo estas utilizadas bajo irradiación de luz UV y luz visible. Las películas de ZnO se generaron mediante la técnica de depósito atómico de capas (ALD) empleando como precursores dietilzinc y agua. Para llevar a cabo el depósito de las películas de ZnO, se emplearon como sustratos silicio (100) o vidrio. Posteriormente, se procedió al crecimiento de nanoestructuras mediante una síntesis hidrotérmica asistida por calentamiento empleando un sistema de microondas. El crecimiento se realizó utilizando acetato de zinc o nitrato de zinc como fuentes precursoras de iones zinc; mientras la hexametiltetramina se empleó para promover el crecimiento epitaxial de las nanoestructuras. Finalmente, las películas fueron impurificadas con nitrógeno mediante una descarga de plasma de nitrógeno, la cual fue construida para tal propósito. Las propiedades fisicoquímicas de las películas fueron analizadas mediante diferentes técnicas de caracterización como microscopía electrónica de barrido (MEB), espectroscopía dispersiva de energía (EDS), difracción de rayos X (DRX), espectroscopía de fotoelectrones de rayos X (XPS), espectroscopía por fotoluminiscencia (PL), espectroscopía Raman y espectroscopía UV-Vis. Los resultados de degradación fotocatalítica demuestran que las películas de ZnO exhiben un evidente efecto de rompimiento de las moléculas de lignina al emplear luz UV o luz visible. La impurificación con nitrógeno mejoró el comportamiento fotocatalítico de las películas. Se observó que las películas crecidas sobre silicio presentaron un porcentaje mayor de degradación frente a las películas crecidas sobre vidrio.

Facultad de Biología. Facultad de Ingeniería Civil. Facultad de Ingeniería Química. Maestría en Ciencias en Ingeniería Ambiental One of the alternatives for wastewater treatment has been wetlands, both natural and artificial. Due to its ease of operation and low construction costs, making it one of the most promising systems for wastewater treatment in areas with low population density. Artificial wetlands are extensive areas, permanently flooded, populated by hydrophilic plants, and comprise a variety of microbial habitats of different characteristics and support a diversity of microorganisms (bacteria, algae, fungi), having the function of degrading organic and inorganic substrates. Artificial wetlands are classified according to their mode of operation and have been successfully used in the treatment of domestic, urban wastewater, highway runoff and gray water, acid products from mine drainage, agricultural waste, industrial effluents, leachate from landfills, among others. Therefor obtaining the reduction of Biochemical Oxygen Demand (BOD) and suspended solids, which occur thanks to microbial activity, and the elimination of phosphorus and nitrogen, thanks to the denitrification processes. In the present work we study the filling of means of support in artificial wetlands of sub-surface flow that use Typha Domingensis, in two models of artificial wetlands built on the grounds of the treatment plant of the Center for Information, Art and Culture (CIAC) of the Michoacán University of San Nicolás de Hidalgo (UMSNH). These are wetlands of subsurface horizontal flow, in which the porous environment remains saturated by water. In the first case it was placed as a means of support tezontle and in the second case crushed gravel was placed. In both cases the species of Typha Domingensis (emerging plant) was planted. Una de las alternativas para tratamiento de aguas residuales han sido los humedales, tanto naturales como artificiales. Debido a su facilidad de operación y a sus bajos costos de construcción, convirtiéndose en uno de los sistemas más prometedores para el tratamiento de aguas residuales en zonas con baja densidad de población. Los humedales artificiales son áreas extensas, permanentemente inundadas, pobladas por plantas hidrófilas, y comprenden una variedad de hábitats microbianos de diferentes características y dan soporte a una diversidad de microorganismos (bacterias, algas, hongos), teniendo la función de degradar a los sustratos orgánicos e inorgánicos. Los humedales artificiales se clasifican de acuerdo con su modo de operación, y se han usado con éxito en el tratamiento de aguas residuales domésticas, urbanas, escorrentía de autopistas y aguas grises, productos ácidos del drenado de minas, residuos agrícolas, efluentes industriales, lixiviados de vertederos, entre otros. Obteniendo así la reducción de Demanda Bioquímica de Oxigeno (DBO) y sólidos en suspensión, que ocurre gracias a la actividad microbiana, y la eliminación de fosforo y nitrógeno, gracias a los procesos de desnitrificación. En el presente trabajo se estudia la colmatación de medios de soporte en humedales artificiales de flujo sub-superficial que emplean Typha Domingensis, en dos modelos de humedales artificiales construidos en los terrenos de la planta de tratamiento del Centro de Información, Arte y Cultura (CIAC) de la Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo (UMSNH). Se trata de humedales de flujo horizontal subsuperficial, en los que el medio poroso se mantiene saturado por el agua. En el primer caso se colocó como medio de soporte tezontle y en el segundo caso se colocó grava triturada. En ambos casos se sembró la especie de Typha Domingensis (planta emergente).

Facultad de Ingeniería Civil. Maestría en Infraestructura del Transporte en la Rama de las Vías Terrestres The Cyclic triaxial tests are an excellent alternative to determine mechanic soil properties. However, the equipment and tests are costly. In Mexico, very few laboratories have this cyclical triaxial equipment, and in the case of land routes, they allow us to test the materials that make up the pavements. The cyclical triaxial tests, among other utilities in Civil Engineering, are used to measure the resilient modulus of the subgrade soil and the other layers of the pavements and evaluate the non-linear elastic behavior of the soils. These tests are carried out over a range of vertical strain and confining pressures, obtaining different elastic module as a function of the strain until reaching a constant elastic modulus which we call the resilient modulus. In this thesis, laboratory results obtained from a clay soil sample from the old Lake of Texcoco of high compressibility are taken as the starting point, to perform a numerical triaxial test with the Plaxis® software based on finite elements, proving that in the practice is carried out only in the laboratory. The simulation developed represents the effect of cyclical loads on the subgrade layer and based on the AASHTO standard, to obtain the behavior of the soil due to the influence of the mechanistic component. The simulation made it possible to calculate the resilient modules corresponding to the application of these loads in a numerical way using the Hardening Soil model as it is the most suitable for pavement construction processes. Las pruebas triaxiales cíclicas son una excelente alternativa para determinar las propiedades mecánicas del suelo, sin embargo, el equipo y las pruebas son costosos. En México, muy pocos laboratorios cuentan con estos equipos triaxiales cíclicos y que para el caso de las vías terrestres nos permiten probar los materiales que conforman los pavimentos. Las pruebas triaxiales cíclicas entre otras utilidades en la Ingeniería Civil se usan para medir el módulo resiliente del suelo de la subrasante y de las demás capas de los pavimentos y nos permiten evaluar el comportamiento elástico no lineal de los suelos. Estos ensayos se realizan sobre un rango de esfuerzos verticales y presiones confinadas, obteniendo diferentes módulos elásticos en función de los esfuerzos hasta alcanzar un módulo elástico constante al que nombramos módulo resiliente. En esta tesis, se toman resultados de laboratorio obtenidos de una muestra de suelo arcilloso del antiguo Lago de Texcoco de alta compresibilidad como el punto de partida, para realizar una prueba triaxial numérica con el software Plaxis® basado en elementos finitos, prueba que en la práctica se lleva a cabo únicamente en laboratorio. La simulación desarrollada representa el efecto de las cargas cíclicas sobre la capa de la subrasante y con base en la norma AASHTO, para obtener el comportamiento del suelo por la influencia de la componente mecanicista. La simulación permitió calcular los módulos resilientes correspondientes a la aplicación de estas cargas de una forma numérica usando el modelo Hardening Soil por ser el más adecuado a los procesos constructivos de los pavimentos.

Facultad de Ingeniería en Tecnología de la Madera. Ciencias y Tecnología de la Madera Plastic is a material that is currently part of our way of life, however, excessive production and consumption without foreseeing options for proper disposal is causing great environmental impacts. An alternative to minimize this problem is the use of bioplastics, which degrade in the environment much faster, because they are made from biomolecules. Polysaccharides are biomolecules that constitute the mycelium of fungi, these in turn use lignocellulosic compounds for their growth. Bioplastics made from mycelium biomass / lignocellulosic residues are biodegradable materials that come from natural resources and can present similar properties to traditional plastics. In the present research, a moldable and sustainable bioplastic is obtained, generated from a biomass formed from Pleurotus ostreatus mycelium, evaluating for its development the substrates of lignocellulosic forest residues, sawdust and oak chips of the castanea neé species, incorporating corn cobs as agricultural residue. The morphological characterization was carried out by optical microscopy, scanning electron microscopy, performing a structural analysis by Fourier transform infrared spectroscopy. In addition, the production potential of bioplastics was evaluated through biology efficiency and loss of organic matter caused by the fungus. In turn, two physical characterizations are carried out: density and water absorption. According to the analyzes carried out so far, the bioplastics produced can present alternatives when used in non-structural construction, packaging and a wide number of applications in architecture, decoration and furniture manufacturing due to their easy molding. El plástico es un material que en la actualidad forma parte de nuestro modo de vida, no obstante, la producción y el consumo en exceso, sin prever opciones para el descarte apropiado está causando grandes impactos ambientales. Una alternativa para minimizar este problema, es el uso de los bioplásticos, los cuales se degradan en el medio ambiente mucho más rápido, debido a que son elaborados a partir de biomoléculas. Los polisacáridos son biomoléculas que constituyen los micelios de los hongos, estos a su vez utilizan compuestos lignocelulósicos para su crecimiento. Los bioplásticos elaborados a partir de biomasa de micelio/residuos lignocelulósicos son materiales biodegradables que provienen de recursos naturales y pueden presentar propiedades similares a los plásticos tradicionales. En la presente investigación se obtiene un bioplástico moldeable y sustentable, generado de una biomasa formada a partir de micelio de Pleurotus ostreatus evaluando para su desarrollo los sustratos de residuos lignocelulósicos forestales aserrín y astilla de encino de la especie castanea neé incorporando olotes de maíz como residuo agrícola. La caracterización morfológica se llevó a cabo por microscopia óptica, microscopia electrónica de barrido, realizando un análisis estructural por espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier. Además, se evaluó el potencial de producción de los bioplásticos mediante la eficiencia biología y la pérdida de materia orgánica ocasionada por el hongo. Llevándose a cabo a su vez dos caracterizaciones físicas: densidad y absorción de agua. De acuerdo a los análisis realizados hasta el momento los bioplásticos elaborados pueden presentar alternativas al ser utilizados en construcción no estructural, embalaje y amplio número de aplicaciones en arquitectura, decoración y fabricación de muebles debido a su fácil moldeo.

Facultad de Ingeniería Química. Doctorado en Ciencias en Ingeniería Química Focused on the need to provide means to degrade lignocellulosic derivatives and based on the potential of CdS and ZnO compounds that can be used for that purpose; In the present work, the production of highly efficient CdS-N/GO and ZnO-N/GO compounds is reported. The synthesized compounds were used in a photocatalytic process to study the degradation of lignin and methylene blue (MB) molecules under UV and visible (Vis) energy irradiation. The relevance of this work consists in the study of the nitrogen doping of the CdS and ZnO compounds using a discharge system to generate nitrogen plasma and in the incorporation of graphene oxide (GO) as a catalytic support. The GO was prepared by a variation of the Hummers method and the synthesis of the ZnO and CdS compounds were prepared by microwave heating assisted hydrothermal synthesis. The properties of the compounds were determined by XRD, EDS, SEM, XPS, UV-Vis spectroscopy, Raman spectroscopy and FTIR spectroscopy. The degradation was monitored using absorption spectra. The percentage of degradation of MB under UV energy irradiation using the CdS-N/GO and ZnO-N/GO compounds reached 100% degradation in 30 min of irradiation. Under Vis energy irradiation, 100% degradation was achieved in 40 min. The degradation of lignin using UV energy as the irradiation source reached more than 90% in 90 min. Under Vis energy irradiation the removal was 90% approximately in 90 min. Furthermore, the supported compounds showed stability after performing several reaction cycles. The improved efficiency of the CdS-N/GO and ZnO-N/GO systems is attributed to the extended response to the energy absorption regime and the synergistic effect between the CdS-N, ZnO-N particles and GO. basado en el potencial de los compuestos de CdS y ZnO que se pueden usar para ese propósito; en el presente trabajo se reporta la producción de compuestos CdS-N/OG y ZnO-N/OG altamente eficientes. Los compuestos sintetizados se utilizaron en un proceso fotocatalítico para estudiar la degradación de las moléculas de lignina y azul de metileno (AM) bajo irradiación de energía UV y visible (Vis). La relevancia de este trabajo consiste en el estudio de la impurificación con nitrógeno de los compuesto CdS y ZnO utilizando un sistema de descarga para generar plasma de nitrógeno y en la incorporación de óxido de grafeno (OG) como soporte catalítico. El OG se preparó mediante una variación del método Hummers y la síntesis de los compuestos de ZnO y CdS se prepararon mediante síntesis hidrotérmica asistida por calentamiento de microondas. Las propiedades de los compuestos se determinaron mediante DRX, EDS, MEB, XPS, espectroscopía UV-Vis, espectroscopía Raman y espectroscopía FTIR. El seguimiento de las degradaciones se realizó mediante espectros de absorción. El porcentaje de degradación de AM bajo irradiación de energía UV utilizando los compuestos de CdS-N/OG y ZnO-N/OG alcanzaron el 100% de degradación en 30 min de irradiación. Bajo irradiación de energía Vis, el 100% de degradación se alcanzó en 40 min. La degradación de lignina utilizando energía UV como fuente de irradiación alcanzó más del 90% en 90 min. Bajo irradiación de energía Vis la remoción fue del 90% aproximadamente en 90 min. Además, los compuestos soportados mostraron estabilidad después de realizar varios ciclos de reacción. La eficiencia mejorada de los sistemas CdS-N/OG y ZnO-N/OG es atribuida a la respuesta extendida al régimen de absorción de energía y el efecto sinérgico entre las partículas de CdS-N, ZnO-N y el OG.

Facultad de Ingeniería Eléctrica. Maestría en Ciencias en Ingeniería Eléctrica Generation systems based in renewable energy sources have increased their presence over the decades. However, the spreading of this kind of generation systems and electronic converters could mean a negative impact for the electric grid, because the mechanism that processes energy is different from the one found in conventional electricity generation plants. Renewable electricity decreases the regulation capacity of the electric grid. Furthermore, the massive disconnection of renewable power sources due to any disturbance could cause instabilities within the grid and the interruption of the power supply. In this regard, modern electric network codes establish conditions that renewable conversion systems need to fulfill in order to respond and contribute with the electricity grid. Therefore, it is possible for renewable power sources to contribute with the stability of the electric system, instead of mainly producing large amounts of energy. The aim of this research project is the operation of photovoltaic power plants to contribute in the voltage regulation by controlling reactive power in electricity distribution networks. In order to control the photovoltaic generator connected to the electric grid a "Low-Voltage Ride-Through" feature is suggested. In addition, it requires the injection of reactive power, which contributes with the voltage regulation under fault conditions. The design, modeling and analysis of the photovoltaic system connected to the electricity grid is performed using a simulation platform of electromagnetic transients of the type PSCAD/EMTDC. Los sistemas de generación basados en fuentes renovables de energía han aumentado su presencia de forma acelerada durante las últimas décadas. Sin embargo, la proliferación de plantas de generación basado en energías renovables y convertidores de electrónica de potencia puede ocasionar impactos negativos en la red eléctrica debido básicamente a su mecanismo de procesamiento de la energía, el cual es diferente a las plantas de generación convencional. Es bien conocido que la capacidad de regulación de la red eléctrica decrece conforme se incrementa la presencia de generación renovable. Además, la desconexión masiva de fuentes de generación renovable después de un disturbio puede provocar inestabilidades y suspensión del suministro eléctrico. En este sentido, los códigos de red modernos establecen condiciones para los sistemas de conversión de energía renovables para responder a las condiciones de la red eléctrica y contribuir al soporte de la misma. Por lo tanto, los sistemas de generación renovables pueden contribuir a la estabilidad del sistema eléctrico, en lugar de comportarse como sistemas de generación dedicados únicamente a maximizar la inyección de energía. Este proyecto de investigación se enfoca al estudio de la operación de centrales de generación fotovoltaicas para intervenir en la regulación de voltaje mediante el control de la potencia reactiva en redes eléctricas de distribución. Se propone una estrategia de control para un generador fotovoltaico conectado a la red de distribución incorporando la característica "Low-Voltage Ride-Through" que se contempla en los códigos de red. Además, se incorporan los requerimientos de inyección de potencia reactiva para contribuir a la regulación del voltaje bajo condiciones de falla. El diseño, modelado y análisis del sistema fotovoltaico conectado a la red eléctrica se realiza utilizando una plataforma de simulación de transitorios electromagnéticos del tipo PSCAD/EMTDC.

Los recubrimientos de Cr(0) obtenidos por Cr(III) presentan muchas desventajas respecto a los obtenidos por medio de Cr(VI). En este trabajo se abordó el problema del crecimiento de la microestructura desde lo mas fundamental como lo son los mecanismos de nucleación y crecimiento involucrados durante la reducción de Cr(III) en medios acuosos, si bien estos modelos han sido estudiados en medios convencionales, para fines prácticos estos resultan ser altamente costosos. Se ha encontrado que variando las condiciones de pH concentración del baño es posible obtener electrodepósitos que se forman a partir de un mecanismo instantáneo un crecimiento en dos dimensiones.

Resumen Los halófilos son aquellos organismos que crecen de manera óptima en presencia de NaCl (≥200mM), mientras que los halotolerantes son aquellos que pueden crecer en condiciones de alta salinidad, pero su crecimiento óptimo es en su ausencia. Ambos grupos de organismos son relevantes porque pueden servir como fuente de biomoléculas tales como enzimas estables en alta fuerza iónica, biopolímeros y solutos compatibles, además de ser útiles para procesos de biofermentación, y algunos son candidatos potenciales para la biorremediación. La mayor parte de los organismos halófilos caracterizados hasta la fecha son procariontes, aunque se han descrito algunas algas y hongos con la potencialidad de crecer en condiciones de altas concentraciones de NaCl (>1.0M). Dentro de los mecanismos de halofilia observados en hongos están: el aumento de transportadores de membrana, la acumulación de solutos compatibles y el engrosamiento de la pared celular. Un nuevo mecanismo propuesto es la expresión diferencial de hidrofobinas respecto a la salinidad del medio, lo que se ha visto en el halófilo extremo Wallemia ichthyophaga (Zajc et al., 2013). En el análisis transcriptómico del hongo Aspergillus sydowii BHH004, realizado en nuestro laboratorio, se observó la expresión diferencial de tres hidrofobinas, SIH1 y SIH2 en presencia de 2 M de NaCl y SIH4 en la condición sin sal (Pérez-Llano et al., 2020). Dado que existen pocos estudios que aborden el papel de las hidrofobinas en la halofilia, resulta relevante el análisis de las hidrofobinas en varios niveles: in silico, in vitro e in vivo. Por tanto, el objetivo del presente trabajo fue generar herramientas para el estudio de las hidrofobinas SIH1, SIH2 y SIH4 del hongo halófilo Aspergillus sydowii. Los resultados in silico mediante la generación de modelos tridimensionales nos indican que estas proteínas tienen una carga electrostática negativa, que se encuentra localizada en una de sus caras, aunque SIH4 tiene mayor homogeneidad de cargas negativas que las otras dos. Para estudiar las hidrofobinas in vitro, hemos generado las construcciones pPICZ::SHI1, pPICZ::SIH2 y pPICZ::SIH4 para la posterior expresión en el sistema heterólogo Pichia pastoris y purificación; para hacer estudios biofísicos de su comportamiento a distintas concentraciones de sal. Para los estudios in vivo se realizaron las construcciones para el uso del sistema CRISP/Cas, sin embargo, los RNA guías no fueron introducidos de manera eficiente en el vector, por lo que generamos nuevos oligonucleótidos para hacer las construcciones de manera tradicional por recombinación homóloga. A manera de conclusión, los análisis in silico mostraron que las hidrofobinas SIH1, SIH2 y SIH4 de manera general son proteínas ácidas. Se generaron las construcciones para la expresión heteróloga de las hidrofobinas en Pichia pastoris. No se obtuvieron las construcciones adecuadas para generar a las cepas mutantes de estas proteínas. En estudios a mediano y largo plazo se generarán las cepas mutantes a través del sistema de recombinación homóloga, y se expresarán y purificarán las hidrofobinas para su posterior análisis biofísico. Abstract Halophiles are organisms that grow optimally in the presence of NaCl (≥200mM), while halotolerants can grow in hypersaline conditions, but their optimal growth is in the absence of salt. Both groups are relevant because they can serve as a source of biomolecules such as stable enzymes in high ion strength, biopolymers, and compatible solutes, as well as being useful for biofermentation processes, and some are potential candidates for bioremediation. Most of the halophilic organisms characterized to date are prokaryotes, although some algae and fungi have been described with the potential to grow in hypersaline conditions (NaCl >1.0M). Among the halophile mechanisms observed in fungi we can find increased number of membrane transporters, accumulation of compatible solutes, and thickening of the cell wall. A new mechanism proposed is the differential expression of hydrophobins regarding the salinity of the medium, which has been seen in the extreme halophile Wallemia ichthyophaga (Zajc et al., 2013). In the transcriptomic analysis of the fungus Aspergillus sydowii BHH004, carried out in our laboratory, the differential expression of three hydrophobins, SIH1 and SIH2 were observed in the presence of 2M of NaCl and SIH4 in the condition without salt (Pérez-Llano et al., 2020). Since there are few studies addressing the role of hydrophobins in halophilia, the analysis of hydrophobins at various levels is relevant: in silico, in vitro, and in vivo. Therefore, the objective of this work was to generate tools for the study of SIH1, SIH2, and SIH4 hydrophobins of the halophilic fungus Aspergillus sydowii. The results at the in-silico level by generating three-dimensional models indicate that these proteins have a negative electrostatic charge, that is located on one of their faces, although SIH4 has greater homogeneity of negative charges than the other two. To study hydrophobins in vitro, we have generated the constructions pPICZ::SHI1, pPICZ::SIH2 y pPICZ::SIH4 for further expression in the Pichia pastoris heterologous system and purification, to do biophysical studies of their behavior at different salt concentrations. For in vivo studies, constructions were carried out for the use of the system CRISP/Cas, however, the guide RNAs were not efficiently introduced into the vector, so we generated new oligonucleotides to make the constructions in a traditional way by homologous recombination. To summarize, in silico analyses showed that SIH1, SIH2, and SIH4 hydrophobins are generally acidic proteins. Constructions were generated for the heterologous expression of hydrophobins in Pichia pastoris. The right constructions were not obtained to generate the mutant strains of these proteins. In medium and long-term studies, the mutant strains will be generated through the homologous recombination system, and the hydrophobins will be expressed and purified for their subsequent biophysical analysis.

RESUMEN El presente proyecto de investigación está centrado en evaluar las fuerzas de adhesión interfacial existentes entre un material metálico con aleación base aluminio (A380) y un adhesivo siliconado sellador utilizados en la fabricación de módulos de transmisión automotriz. Este proyecto se realizó en una de las plantas del grupo Continental ubicada en Avenida Ignacio Allende Lote 20, Parque Industrial Cuautla, Ayala, Morelos, México. La falla adhesiva, más comúnmente definida como “delaminación”, se muestra como la separación simple entre dos materiales (Aleación metálica y Adhesivo), después de un proceso de curado o activación del adhesivo. Para generar una unión que evite la falla adhesiva se requieren características especiales en ambos materiales tanto adhesivo como adherente, tales como grandes fuerzas intermoleculares, enlaces químicos resistentes y enclavamientos mecánicos fuertes. Las características arriba mencionadas fueron evaluadas en esta investigación, para definir si las pérdidas de fuerzas de adhesión son debidas directamente a los materiales, a características de manufacturabilidad de los materiales o del ensamble del módulo final. Esta tesis tuvo dos objetivos principales, el primero fue proponer una metodología “no destructiva” capaz de definir si el material metálico a ser usado cumple con las características de limpieza para poder generar enlaces fuertes y mínimas probabilidades de falla adhesiva y el segundo objetivo fue encontrar una metodología efectiva para la preparación del material que no cumplió con estas características citadas, demostrándolo con evidencias. ABSTRACT This research project is focused on the calculation of the adhesion forces between the metallic material with an aluminum base (A380) and a sealer silicone adhesive used in the manufacture of automotive transmission modules. This project was carried out in one of the plants of the Continental group located at Ignacio Allende Avenue, Industrial Park Cuautla, Ayala Morelos, Mexico. The adhesive failure, more commonly defined as "delamination", is shown as the simple separation between two materials (Metallic Alloy and Adhesive), after a process of curing or activating the adhesive. In order to generate a bond that avoids adhesive failure requires special features in both adhesive and bonding materials, such as strong intermolecular forces, resistant chemical bonds and strong mechanical interlocks. These characteristics were evaluated in this investigation, to determine if the losses of adhesion forces are due to the materials or to the manufacturability characteristics of the materials or the final module assembly. This thesis had two main objectives, the first was to propose a "non-destructive" methodology capable of defining if the metallic material to be used complies with the cleaning characteristics in order to generate strong bonds and minimum probabilities of adhesive failure and the second Objective was to find an effective methodology for the preparation of the material that did not comply with these characteristics, showing it with evidences.

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