Mechanical behavior of rock joints: influence of joint roughness on its closure and shear behavior

En esta tesis se estudia la fricción en juntas rocosas utilizando el Método de Elementos Discretos (DEM). En particular, se estudia la influencia de la rugosidad de las superficies de la junta, la elasticidad, la fractura, y el nivel de carga de compresión sobre el comportamiento de cierre y de cizalla de las juntas rocosas. Por primera vez la rugosidad de las juntas considerada como auto-afín es utilizada para estudiar la fricción de juntas rocosas, la rugosidad se describe mediante tres parámetros: el exponente de rugosidad, la longitud de correlación auto-afín y la varianza de alturas. Mediante un algoritmo de computadora basado en métodos espectrales, ocho superficies autoafines isotrópicas con diferente rugosidad fueron creadas. Posteriormente, las ocho superficies fueron utilizadas como moldes para generar las juntas utilizando elementos discretos. Antes de realizar las simulaciones de compresión y cizallaura, se calibraron las propiedades elásticas y de fractura (criterio de fractura elíptico basado en esfuerzos) de las juntas numéricas a los datos experimentales (obtenidos previamente) de unas muestras de mortero mediante la utilización de un volumen elemental representativo (REV). Una vez que las propiedades mecánicas de las juntas se obtuvieron mediante la calibración del REV, se realizaron las pruebas de cierre (prueba de compresión) de las ocho juntas DEM. Se utilizaron dos niveles de esfuerzo de compresión para las pruebas de cierre: 14 MPa y 21 MPa. Después, las ocho juntas DEM fueron cizalladas en dos direcciones mutuamente perpendiculares. Para cada dirección de cizalla y cada nivel de esfuerzo de compresión (14 y 21 MPa), las juntas fueron cizalladas usando uno de los tres modelos mecánicos siguientes: 1) un modelo rígido, en el que las juntas no se pueden deformar, excepto en su superficie, 2) un modelo puramente elástico, en el que las juntas se pueden deformar en todo su volumen y 3) un modelo elástico con fractura en el que las juntas se pueden deformar en su volumen y, si el esfuerzo sobre las uniones entre partículas excede cierto nivel de esfuerzo máximo, las uniones se rompen de una manera irreversible. El uso de estos tres modelos mecánicos nos permitirá estudiar de manera sistemática: la influencia de la rugosidad (modelo rígido), la influencia de la elasticidad y rugosidad (modelo puramente elástico) y, finalmente, el efecto combinado de la rugosidad de las juntas, la elasticidad y la fractura (modelo elástico con fractura). El estudio de los resultados obtenidos de las simulaciones DEM es seguido por una análisis energético el cual permite estudiar la evolución de los diferentes tipos de energía en función del desplazamiento de cizalla: energía elástica almacenada en el sistema, energía de fricción entre elementos discretos, el trabajo relacionado con la dilatación de la junta y la energía disipada por el amortiguamiento interno del DEM.

Actividad biológica de bacteriocinas sobre el enquistamiento de Entamoeba histolytica HM1-IMSS y características nanomecánicas de la superficie celular al microscopio de fuerza atómica

La amibiasis es una infección parasitaria causada por Entamoeba histolytica. Representa una de las tres primeras causas de muerte por parásitos a nivel mundial. En México representa un problema de salud pública por su frecuencia, morbilidad, mortalidad y fácil dispersión. Muchos individuos infectados son portadores asintomáticos, lo que representa un reservorio para la diseminación a otros sujetos. Los pacientes infectados por E. histolytica eliminan trofozoítos no infecciosos y quistes infecciosos en sus heces. Los trofozoítos no pueden sobrevivir en el ambiente externo ni ser transportados a través del estómago si son ingeridos. La contaminación de alimentos y agua es la principal fuente para la transmisión de los quistes. La droga de elección para el tratamiento de la amibiasis y sus múltiples manifestaciones clínicas es el metronidazol, sin embargo presenta efectos secundarios indeseables en el humano y además existen reportes que indican que algunas cepas de E. histolytica presentan resistencia a esta droga, aunado a otros reportes que muestran actividad mutagénica y carcinogénica. Por esta razón se buscan alternativas terapéuticas para el tratamiento de esta enfermedad que no presenten efectos secundarios indeseables. Microorganismos producen sustancias antagónicas, por ejemplo, un amplio espectro de antibióticos y productos del metabolismo como ácidos orgánicos, moléculas quelantes de hierro (sideróforos) y bacteriocinas. Las bacteriocinas poseen espectros particulares de inhibición sobre el crecimiento de bacterias y protozoarios pero en enquistamiento tiene pocas investigaciones. En este proyecto se determinó la actividad biológica de bacteriocinas sobre el enquistamiento de E. histolytica HM1-IMSS bajo condiciones axénicas in vitro y se determinaron los cambios morfológicos tales como rugosidad, altura, ancho, volumen y longitud a través del microscopio de fuerza atómica (MFA) bajo el modo semi-contacto (tapping). Los datos se sometieron a un Análisis de Varianza (ANOVA) para determinar la significancia de los resultados.

Análisis de los conceptos del movimiento vibracional y sonido con el uso de las TIC's

Los sonidos y vibraciones de estas toman una importancia muy grande en nuestras vidas, nos ayudan a estar más atentos y a comunicarnos a diario, un mundo sin sonidos no hubiera funcionado de la misma manera ya que ha sido parte en descubrir cosas grandes .A diario nos comunicamos por medio de comunicación verbal que es transmitida atreves de ondas invisibles que escuchamos a través de nuestros oídos que conocemos como sonidos. El timbre de un sonido es aquello que nos permite distinguir la voz de dos personas que cantan una misma canción, o bien diferentes instrumentos que emiten una misma nota musical. Longitud de onda: La distancia existente entre dos crestas o valles consecutivos es lo que llamamos longitud de onda. La reflexión es una propiedad de la propagación del sonido, junto con la atenuación, dispersión, absorción y la refracción. Todo el mundo suele tener claro lo que significa la reflexión de una onda. Este fenómeno, que se aprecia muy claramente con la luz en un espejo, se produce de igual forma con el sonido. Cuando el sonido tropieza con un obstáculo, lo que hace la mayor parte de la energía de la onda, es cambiar de fase y volver por el mismo camino por el que ha llegado, pero en sentido contrario.

Análisis de deformación en eje de transmisión para un sistema de transferencia automática de estampado

Para determinar si el eje de una transmisión en un sistema mecánico podría trabajar continuamente de manera satisfactoria, se requiere ser analizado por deformación y esfuerzos, en el que, se determinan los valores de mayor magnitud, localización y dirección de lo que se denomina esfuerzos y deformaciones principales. Se analiza la deformación que experimenta el eje a través de la teoría de la curva elástica para comportamiento elástico. Para evaluar los resultados de comportamiento mecánico en el eje de trasmisión, se consideran propuestas de material y de geometría de las diferentes secciones del eje, y desarrollando un programa de cálculo de deformación a través de Excel se determina la variación de esta a través de toda la longitud, además se obtiene como resultado la localización, dirección y magnitud máxima de la deformación en el eje.

Relación estructura – luminiscencia en aductos de condensación aldólica

Considerando la importancia tecnológica de los materiales orgánicos luminiscentes y la necesidad de conocer el efecto de la estructura en la luminiscencia se determinó el efecto que tiene el número de dobles enlaces conjugados entre grupos aromáticos en compuestos modelo de condensación aldólica. Se observó también el efecto del cambio de acetona a ciclohexanona, que produce un corrimiento de la luminiscencia hacia el rojo. Se corroboró que la inclusión de cadenas hidrocarbonadas laterales mejora la solubilidad y se detectó el efecto del empaquetamiento en la longitud de onda de la luminiscencia.

Uso de bifosfonatos en ratas Wistar como anclaje farmacológico para evitar la erupción fisiológica de incisivos.

Propósito: El anclaje y la etapa de retención en ortodoncia juegan un papel importante y determinante para el resultado de una oclusión funcional y estable. El propósito de este estudio fue investigar el uso de bifosfonatos de forma local, para proveer anclaje farmacológico a nivel local. Materiales y métodos: Se utilizaron 3 grupos de ratas Wistar de 12 semanas de edad, dos grupos experimentales a los cuales se les colocaron 2 bifosfonatos diferentes (zoledronato y ODX) durante 1 mes cada tercer día, y 1 grupo control al cual sólo se le colocó solución salina en el mismo intervalo de tiempo. Se tomaron radiografías en 4 tiempos. Al inicio del experimento (T0), al mes cuando se realizó desgaste de 1mm de dientes superiores e inferiores (T1), una semana posterior al desgaste (T2), 15 días después del desgaste dentario (T3). Para evaluar la extrusión de incisivos. Cortes histológicos de la zona de la aplicación y órganos fueron estudiados. Contribuciones y conclusiones: Se encontró que la aplicación de bifosfonatos de manera local entre los incisivos inferiores de las ratas wistar durante 1 mes, no fue efectivo para detener el crecimiento normal que sufren estos dientes de manera ordinaria provocada por el desgaste al roer el alimento y que al cabo de 1 mes posterior al desgaste estos volvían a la longitud inicial en los grupos experimentales como en el control. Histológicamente se observaron cambios favorables presentando ambos medicamentos un hueso más mineralizado con ausencia de osteoclastos. Zoledronato mostro más agresividad en hueso y órganos.

Evaluación del alcance del hipoclorito de sodio en los últimos 2 mm apicales utilizando distintos métodos de irrigación: un estudio in vivo

INTRODUCCIÓN: El principal objetivo del tratamiento de endodoncia es lograr la completa desinfección del conducto para evitar o curar la inflamación pulpar y/o periapical, por eso la importancia de lograr llevar la solución irrigante a todo lo largo del conducto. Muchos estudios han observado la eficacia de los distintos métodos de irrigación para llevar la solución a la parte apical, sin embargo la mayoría de estos se han realizado in vitro, dando una conclusión menos apegada a la realidad, por esa razón el propósito de este estudio fue comparar in vivo la capacidad de distintos métodos de irrigación de llevar la solución irrigante al tercio apical. OBJETIVOS: Evaluar cuál de los diferentes métodos de irrigación (convencional, activación ultrasónica y EndoVac) es más efectivo para lograr que el hipoclorito de sodio alcance el tercio apical de los conductos radiculares. MATERIALES Y MÉTODOS: Para llevar a cabo este estudio se utilizaron 7 conductos distales de molares inferiores, 1 conducto palatino de molar superior y 12 conductos únicos de piezas uniradiculares, dando un total de 20 conductos. Cada conducto se instrumentó con el sistema TF-Adaptive (SybronEndo) utilizando solo los instrumentos ML1 y ML2 y posteriormente dando una conformación final con 40/.04 del sistema TF, se irrigó con una solución previamente elaborada de 1:1 de NaOCl al 5.25% y Ioditrast M60 (Medio de contraste) utilizando las tres técnicas en cada conducto. Se tomaron radiografías digitales después de cada técnica realizada las cuales fueron analizadas por 3 expertos en la especialidad de endodoncia. Los resultados fueron analizados mediante chi cuadrada. RESULTADOS: Después de la instrumentación con 40/.04, la irrigación pasiva logró llevar la solución en 13 de las 20 piezas (65%), la activación ultrasónica en 10 de 20 (50%) y el sistema EndoVac en 16 de 20 (80%). Sin embargo, no hubo diferencia estadísticamente significativa. CONCLUSIÓN: No hubo diferencias estadísticamente significativas entre los tres grupos, sin embargo clínicamente el sistema EndoVac fue el método que logro llevar la solución en toda la longitud de trabajo en un mayor número de piezas.

Influencia de la ceniza del bagazo de tequila, ceniza volante y residuo nanosílice geotérmica sobre las propiedades y microestructura de cementos compuestos

En la presente investigación se estudiaron los efectos que propicia la incorporación del nanosílice geotérmica con distintas concentraciones de cloruros totales y la temperatura sobre las propiedades mecánicas, fisicoquímicas y de durabilidad, en morteros y concretos elaborados a base de cemento portland. Para ello, se evaluó en varillas embebidas en morteros, el potencial de corrosión, velocidad de corrosión, así como las pérdidas de masa asociadas a los ensayos electroquímicos y por métodos gravimétricos; además, la resistividad, la porosidad total, el pH, la pérdida de agua evaporable, la variación de la longitud (% de expansión/contracción) y la resistencia a la compresión. En concretos fue evaluada la resistencia a la compresión, el seguimiento microestructural y formación de productos de reacción con el tiempo de curado; además, en algunos de ellos se evaluó la profundidad y velocidad de carbonatación. Los resultados demostraron que el es viable el uso del residuo de nanosílice geotérmica bajo ciertas condiciones de curado como sustituto de cemento portland, obteniéndose un mejoramiento en las propiedades mecánicas, fisicoquímicas y de durabilidad en comparación con las obtenidas en concretos de 100% de cemento portland. Se observó un incremento del 22% en la resistencia a la compresión en las muestras que contenían nanosílice geotérmica sin cloruros en comparación de los concretos elaborados con 100% de cemento. Además, los concretos adicionados con 10% de nanosílice geotérmica resultaron ser más resistentes al paso del CO2. También, los morteros reforzados que fueron adicionados hasta un 20% con nanosílice geotérmica presentaron una menor probabilidad de corrosión. Lo anterior es atribuido al alto carácter puzolánico que posee la nanosílice geotérmica, lo cual fue monitoreado mediante difracción de rayos X, observando una disminución notable en el hidróxido de calcio. Se observó también una densificación de la matriz en los concretos con adiciones de nanosílice geotérmica sin cloruros. Sin embargo, el curado a altas temperaturas y la adición de cloruros repercutieron negativamente en los procesos de hidratación de los morteros y concretos, desencadenando fenómenos agresivos que disminuyeron su durabilidad, ya que fueron observados altos niveles de corrosión en varillas de refuerzo así como la formación de fases dañinas, como gel de reacción alcali sílice y formación tardía de etringita. A pesar de ello, los resultados obtenidos hacen ver a la nanosílice geotérmica como un material potencialmente apto para su uso en la elaboración de morteros y concretos cuya implementación a nivel industrial contribuirá de manera positiva en la mitigación de las emisiones de CO2 a la atmósfera, así como en la reducción del impacto ambiental que éste genera en las zonas que es desechado.