Síntesis y caracterización de materiales nanoestructurados con potencial aplicación como un sensor de glucosa

El presente proyecto se llevó a cabo con el fin de contribuir al desarrollo de nuevos materiales para ser implementados en dispositivos para el sensado de glucosa no ezimaticos, en este trabajo se realizaron diversos estudios sobre desarrollo de nanofibras de carbón decoradas con nanoestructuras de ZnO y CuO, en el que según reportes realizados por diversos investigadores tanto el ZnO como el CuO han presentado excelentes resultados para ser implementados en sensores de glucosa no enzimáticos gracias a las propiedades físicas y químicas que estos presentan, además que las nanofibras presentan alta porosidad, buena conducción y pueden funcionalizarse fácilmente por lo que es ampliamente utilizada como sustrato para depósito de nanoestructuras de semiconductores. Las nanofibras de carbón fueron obtenidas mediante la técnica de electrohilado utilizando como materia prima poliacrilonitrilo y posteriormente fueron sometidas a una calcinación en una atmosfera inerte. Las nanofibras de carbón fueron pre-tratadas para el depósito y crecimiento de las nanoestructuras de ZnO y CuO en donde se utilizó síntesis por hidrotermal para crecimiento de los semiconductores. La caracterización morfológica y estructural se lleco a cabo por Microscopia Electrónica de Barrido (SEM), Microcopia Electrónica de Transmisión (TEM), la composición química y cristalográfica de los materiales se determinó por medios de Espectroscopia de Infrarrojo de Transformada de Furier (FTIR), Espectroscopia de Energía Dispersiva de rayos X (EDXS), Difracción de Rayos X (DRX), así mismo se llevó a cabo el Análisis Térmico Diferencial y Análisis Térmico Gravimétrico simultáneamente, finalmente los materiales fueron caracterizados electroquímicamente por Voltamperometría Cíclica (CV) para conocer si este material podría tener potencial aplicación en sensores de glucosa no enzimático. Contribuciones y Conclusiones: Se establecieron las óptimas condiciones para obtención de las NFCs utilizando PAN como precursor mediante la técnica de electrohilado, además se consiguió determinar las condiciones para una carbonización controlada en una atmosfera de airenitrógeno. Así mismo se determinaron las condiciones óptimas para la producción de nanoestructuras de ZnO/CuO mediante el sembrado y crecimiento de nanopartículas sobre las NFCs. La diversidad en la morfología y la cantidad de material en la superficie de las nanofibras son de gran importancia en la eficiencia del material ya que ésta se ve perjudicada cuando se tiene pobres cantidades depositadas. Por otro lado, el ZnO no presenta sensibilidad por sí sólo, ante la presencia de la glucosa, del mismo modo el CuO presentó la misma incapacidad de detección. El uso de CuO como catalizador en el ZnO ha demostrado que el electrodo modificado de NFCs/ZnO-CuO presenta propiedades para oxidar la glucosa, en comparación a los de NFCs/ZnO y NFCs/CuO los cueles no presentaron ninguna actividad de oxidación para esta. Lo que permitió tener una idea que al depositar estos dos materiales depositados en el mismo sustrato, la eficiencia de éstos incrementa, lo cual podría contribuir a investigaciones futuras para estos materiales.

Elaboración de nanopartículas metálicas y bimetálicas mediante desbastado iónico

La elaboración de nanopartículas de diferentes tipos ha capturado el interés de científicos, ya que éstas presentan distintas propiedades físicas, químicas y mecánicas que las de tamaño macroscópico.

Estudio experimental de desarrollo de gel de extracto de propóleo como coadyuvante en el control de dolor y el proceso de cicatrización post extracción dental.

El reemplazo de terapéutica de tipo alópata por agentes naturales resulta una alternativa para pacientes con compromiso sistémico o síndrome de polifarmacia. El propóleo constituye una opción debido a sus propiedades antimicrobianas, analgésica y antiinflamatorias. Debido a las características bioquímicas de la mucosa oral es necesario emplear un vehículo para su colocación y aprovechar las propiedades del propóleo. En este estudio se propone la utilización de un gel a base de carbopol 934, trietanolamina y glicerina como vehículo. MATERIALES Y MÉTODOS. Se elaboró el gel base mediante la fusión de 100 ml de agua desmineralizada, glicerina 3.5 g y 1 g de carbopol 934 P. Pasadas 24 horas se incorporó trietanolamina 50% 0.8 g hasta lograr un pH 7. En una proporción 1:1 se adiciona lentamente el extracto de propóleo 65% al gel base. RESULTADOS. Al evaluar la consistencia del producto se oservó una mezcla homogénea, sin embargo al dejarlo en reposo se observó tres horas después un decaimiento en la viscosidad del mismo. CONCLUSIONES. Es necesario reevaluar los componentes del gel base con el fin de lograr una mucoadhesión deseada así como mejorar las propiedades físicas del mismo.

Análisis de variaciones geométricas en el desempeño termohidráulico de evaporadores domésticos con crecimiento de escarcha

El uso eficiente de la energía es uno de los temas principales en años recientes. En el país, el consumo de electricidad en el sector doméstico representa el 25.4%, y de este el 29% es debida al uso de refrigeradores. Un intercambiador de calor tipo tubo y aleta operando como evaporador a temperaturas por debajo del punto de congelación del agua origina la formación de escarcha por el lado donde circula aire húmedo. La formación de escarcha ocurre por la deposición de pequeños fragmentos de hielo sobre la superficie fría, resultado del cambio de fase de vapor a sólido. La escarcha se deposita tanto en el área externa del tubo como en la de las aletas que lo rodean, obstruyendo el paso del aire e interviniendo en el rendimiento térmico del equipo. En este estudio se hace un análisis de variaciones geométricas de los evaporadores utilizados en refrigeradores domésticos, y se buscan configuraciones que permitan la operación del ciclo por más tiempo antes de la etapa de deshielo. En este estudio, se determina la distribución de flujo de aire en intercambiadores de calor tipo tubo y aleta con áreas de flujo variable. Se calculan las propiedades físicas y grosor de escarcha bajo condiciones de operación locales en cada uno de los segmentos en que se divide el evaporador. Se analiza el tiempo de operación en el cual el área libre de flujo entre aletas se reduce un porcentaje del área inicial tal que, la operación del equipo se ve comprometido. Se evalúa la disminución de la transferencia de calor y el aumento de la caída de presión en un evaporador tipo tubo y aleta continua a medida que crece la escarcha. Se identificaron las configuraciones que permitan un mayor tiempo de operación entre ciclos de deshielo mediante simulaciones termohidráulicas que muestran la relación de bloqueo de cada canal.

ANÁLISIS DE FACTORES HÍDRICOS DE LA SUBCUENCA DEL RIO SARAI

A nivel nacional se han realizado diferentes investigaciones aplicando el MÉTODO DE BALANCE HÍDRICO DE THORNTHWAITE Y MATHER 1957.  Este metodología brinda información específica sobre la disponibilidad de humedad en el suelo, cantidad que se evapotranspira, excelo y déficit mensual en el suelo, etc.   En la subcuenca del río Saraí, ubicada en la Reserva Indígena de Ujarrás, se aplicó tal metodología, cuyo objetivo fue establecer que mediante la relación algunas propiedades físicas del suelo, factores hídricos y climáticos de la subcuenca, se podría determinar la distribución espacial y temporal de la recarga de aguas subterráneas, según zona climática, unidad geomorfológica y uso del suelo.

Análisis comparativo de la influencia del sistema ligante en las propiedades mecano-físicas en concretos refractarios aluminosos.

Tesis (Maestro en Ciencias de la Ingeniería Mecánica con Especialidad en Materiales) UANL, 2013.

Quitooligosacáridos bifuncionales: relación entre características químico-físicas y propiedades biológicas

As the degraded products of chitosan, chitooligosaccharides (COS) have recently been produced by several methods, such as enzymatic an acidic hydrolysis. Chitosans are a family of biocompatible and biodegradable biopolymers obtained by N-deacetylation of chitin, the most abundant natural polymer after cellulose, consisting of two monomeric units, N-acetyl-2- amino-2-deoxi-D-glucose (A units) and 2-amino-2-deoxi-D-glucose (D units) linked by β (1→4) links. The degraded products COS, have a smaller molecular weight and therefore have better solubility and lower viscosity under physiological conditions because of shorter chain lengths and free amino groups in D-glucosamine units. The study of COS has been increasing not only because they come from a natural source, but also because of their biological compatibility and effectiveness. There are numerous reports on the biological activities of COS and their potential applications in food industry, pharmacy, agricultural or biomedicine. Nevertheless, in these studies it is difficult to find well defined COS in terms of physicochemical parametres, because these samples are usually poorly characterized. This makes it difficult to compare the results and to understand their mecanism of action. Degradation of the O-glycosidic linkages of chitosan by different methods, results in COS with different numbers and sequences of A and D units as well as different degrees of polymerisation (DP). Over the past few years, several technological approaches have been taken in preparing COS, including acid hydrolysis or enzymatic methods, among others. Therefore, in order to obtain COS with different physicochemical properties, different preparation methods of COS have been developed in this work. Then, the study of the relationship between physicochemical properties of these COS and their biological activities such as natural antioxidants, antibacterial agents, mucoadhesive and anti-inflammatory effects have been studied...

Efecto sobre las propiedades mecánicas y dimensionales de diversas resinas termoendurecibles del agua en ebullición

Se trata de un estudio sobre el comportamiento de diferentes tipos de resinas al ser introducidas en agua en ebullición. La finalidad de este estudio es puramente ambiental, ya que se trata de analizar diferentes elementos aislantes de cara a las políticas de ahorro energético.

Las propiedades de la materia en los textos de E.G.B.

Desde una perspectiva metodológica, las sustancias más representativas empleadas en los libros de sexto y de octavo de EGB se obtienen por consideración del número de libros en los que aparecen y no del número de citas que reciben. En la evaluación de la utilidad de los textos para el aprendizaje del reconocimiento de la materia, no es suficiente el estudio del número de sustancias o de propiedades citadas, siendo mejor estimador, un parámetro que relacione el número de propiedades por sustancia. En cuanto a la adecuación de los textos de EGB para transmitir los conceptos básicos para el reconocimiento de las propiedades de la materia, en los textos analizados se comprueba que los autores citan propiedades predominantemente físicas en sexto y químicas en octavo, y predominan más las directamente observables en octavo que en sexto, lo que evidencia la ausencia de progresividad en la transmisión de estos conceptos y su escasa adecuación para incorporar las ideas de la química al mundo real de los escolares.

Adaptación y validación española del Perception of Restraint Use Questionnaire (PRUQ) sobre el uso de restricciones físicas en personas mayores

Fundamento. Adaptar y estudiar las propiedades psicométricas en población española del Perception of Restraint Use Questionnaire (PRUQ), que mide la importancia que dan los profesionales al uso de restricciones físicas en personas mayores. Material y métodos. Tras un proceso de traducción-retrotraducción y de adaptación lingüística, se obtuvo una versión en español. A continuación, se realizó un estudio multicéntrico, descriptivo y transversal para evaluar sus propiedades psicométricas. Mediante un muestreo no probabilístico se seleccionaron 20 centros de tres comunidades autónomas; aceptaron participar 830 profesionales. Resultados. De los 17 ítems del cuestionario, 15 pudieron traducirse de manera literal; en dos hubo que realizar modificaciones menores. Un panel de expertos consideró todos aceptables (índice de validez de contenido de 0,89); un estudio piloto confirmó la adecuada factibilidad del cuestionario. El análisis en componentes principales identificó tres dimensiones que explicaban el 66,2% de la varianza. El análisis factorial confirmatorio de este modelo tridimensional mostró un ajuste aceptable [CFI = 0,936; RMSEA = 0,080], siendo las cargas y las correlaciones factoriales estadísticamente significativas (p < 0,001). La consistencia interna (alfa de Cronbach) de la puntuación total fue de 0,92, y la fiabilidad test-retest (CCIa) de 0,87 (IC 95%: 0,78 a 0,92) en un intervalo de tres semanas. Conclusiones. La versión española del PRUQ muestra buenas propiedades psicométricas y se adapta al contexto cultural de este país. Puede considerarse útil para evaluar en qué situaciones se consideran más necesarias las restricciones físicas, lo que ayudaría a diseñar actividades de formación encaminadas a racionalizar su aplicación.

Pigmentos tipo ftalocianinas no sustituidas: obtención y propiedades

Se describe una clase de compuestos de coordinación que han sido de gran importancia industrial y académica durante casi un siglo: la ftalocianina no sustituida y sus complejos metálicos. Se describen sus propiedades químicas y físicas y se presentan las técnicas de sintetización comunes para su obtención.

Influencia de la inserción de nano-óxidos cerámicos sobre la microestructura y propiedades de una porcelana triaxial.

La nanociencia y nanotecnología han revolucionado las investigaciones en ciencia de los materiales, permitiendo el desarrollo de nuevos productos con desempeño superior a los convencionales. Conceptos nanotecnológicos como la adición de partículas en tamaños nanométricos para incrementar las propiedades finales han sido demostrados en cerámicos, sin embargo esta alternativa prácticamente no ha sido investigada en sistemas porcelánicos, específicamente en porcelanas triaxiales con aplicaciones eléctricas. Este trabajo de investigación presenta el desarrollo de una formulación de porcelana triaxial silicosa, de grado eléctrico, con características mecánicas y dieléctricas mejoradas mediante la incorporación de nanopartículas cerámicas. Se estudió la influencia de la adición de dos tipos de óxidos cerámicos en tamaño nanométrico, α- alúmina (α-Al2O3) y circonia (ZrO2), en las propiedades y microestructura de la porcelana triaxial, al variar la concentración de las nanopartículas en la composición inicial. En la primera parte de la experimentación, se elaboraron probetas experimentales siguiendo un proceso a nivel laboratorio haciendo uso de un conformado por presión uniaxial. Posteriormente, se elaboraron pastas porcelánicas a nivel planta-prototipo mediante un proceso de conformado por extrusión plástica. Las probetas sinterizadas fueron caracterizadas mediante evaluaciones físicas tales como densidad, porosidad, absorción de humedad y contracción lineal; así mismo se llevaron a cabo análisis microestructurales y de fases a través de las técnicas de DR-X, MEB y DSC-TGA. Por último, se realizaron evaluaciones mecánicas por medio de ensayos de resistencia a la compresión y módulo de ruptura (por tres puntos), así como la evaluación de la capacidad aislante con pruebas de resistencia dieléctrica. Los resultados obtenidos demuestran que la inserción de nanopartículas de alúmina y circonia, ayudan en el reforzamiento mecánico del sistema porcelánico triaxial estudiado, además de mejorar sus características dieléctricas, lo que representa una alternativa tecnológicamente factible para mejorar el desempeño de productos de porcelana, como es el caso de aisladores eléctricos

Evaluación de diferentes efluentes de cerdo como bioabono sobre el crecimiento y el rendimiento del cultivo del sorgo (Sorghum bicolor L. Moench) y las propiedades quimicas del suelo

El presente estudio se desarrolló en los terrenos de una finca ubicada en el municipio de Tisma, departamento de Masaya, durante la época de postrera, en el período comprendido de Agosto a Noviembre del año 2000, con el objetivo de evaluar el efecto de diferentes efluentes de cerdo sobre el crecimiento y rendimiento del cultivo del sorgo (Sorghum bicolor L. Moench) y las propiedades químicas del suelo. El diseño empleado fue de bloques completos al azar (BCA), con cuatro réplicas y seis tratamientos. Los tratamientos fueron: sin fertilización, fertilización inorgánica; 45.4 Kg/ha (12-30-10) a los 15 días después de la siembra más urea (46 %) 202 Kg /ha, fraccionada, dos dosis de efluentes de cerdos alimentados con desperdicios de cocina (4,100.4 1/ha y 6,150.4 /ha) y dos dosis de efluentes de cerdos alimentados con concentrado (6,049.4 /ha y 9,074.0 1/ha). A los datos de las variables evaluadas se les aplicó un análisis de varianza (ANDEVA) y separación de medias por Tukey al 95 y 99 % de confianza. La mayoría de las variables evaluadas no presentaron diferencias estadísticas significativas entre los tratamientos, entre ellas se mencionan: altura de plantas, diámetro del tallo, población, número de panojas cosechadas, excepción de panoja y peso de mil granos. Las variables altura de inserción de panoja, longitud de panoja, número de granos por panoja, rendimiento de grano, peso seco de paja, sí presentaron diferencias estadísticas significativas entre los tratamientos en estudio. El sorgo híbrido cultivado en un suelo perturbado responde mejor a la fertilización inorgánica. Tanto la fertilización orgánica como inorgánica disminuyeron el pH del suelo. Los biofertilizantes favorecieron el contenido de materia orgánica y de nitrógeno en el suelo. El contenido de fósforo aumentó levemente, mientras que el de potasio disminuyó levemente. No se determinó toxicidad por el contenido de cobre y zinc presente en el suelo.

Evaluación de los diferentes efluentes de cerdo como bioabono sobre el crecimiento y el rendimiento del cultivo de maiz (Zea mays L.) y las propiedades quimicas del suelo

El presente ensayo se realizó en la hacienda las Mercedes, ubicada en Managua a una latitud norte de 12°089 y longitud oeste 86°109. El objetivo fue evaluar el efecto de diferentes efluentes de cerdo como bioabono sobre el crecimiento y rendimiento del cultivo de maíz (Zea mays L.), pH, contenido de materia orgánica, nitrógeno, fósforo y potasio así como contenido de zinc y cobre en el suelo. El diseño utilizado fue Bloques completos al azar, con cuatro repeticiones y seis tratamientos. Las dosis de fertilización orgánica con efluentes de cerdos fueron 4 100 y 6 150 l/ha de estiércol de cerdos alimentados con desperdicios de cocina y 6049 y 9 074 l/ha de efluente de estiércol de cerdos alimentados con concentrado comparado con dos testigos, uno relativo, con fertilización inorgánica (Completo, fórmula 12:30:10 más urea al 46%) y uno sin fertilizar. Los resultados demuestran que no hubo efecto significativo de los tratamientos en estudio sobre las variables de crecimiento y rendimiento. Los mayores valores de materia orgánica nitrógeno y potasio se obtuvieron en las parcelas con fertilización inorgánica, los menores valores de pH, fósforo y potasio se obtuvieron en las parcelas que no fueron fertilizadas Las aplicaciones de fertilizantes inorgánicos y orgánicos no tuvieron un efecto importante sobre la cantidad disponible de Cu y Zn al final del ensayo.

Efecto del agrosistema sobre el rendimiento de los cultivos y las propiedades quimicas del suelo, en la comunidad Pacora, San Francisco Libre, Managua, Nicaragua, 2003

El presente trabajo se realizó en la finca de l señor Aurelio López, ubicada en la comunidad de Pacora del municipio de San Francisco Li bre, Managua, durante la época de postrera (Agosto a Diciembre del 2003), con el propósito de determinar el efecto de dos sistema de manejo sobre el rendimiento de los cultivos y las propiedades químicas del suelo. El diseño utilizado fue en bloques completos al azar (BCA) con dos tratamientos (sorgo como monocultivo y sorgo asociado con maíz) y tres repeticiones, la variedad de sorgo ( Sorghun bicolor L. Moench) evaluado fue tortillero precoz y en el maíz ( Zea mays L.) la variedad NB-S. Los resultados provenientes del análisis estadísticos en las variables de crecimiento (altura de la planta, diámetro del tallo y num ero de hojas), nitróge no en grano y nitrógeno en biomasa no presentaron diferencias signifi cativas; pero las variables rendimiento del grano y biomasa seca producida mostraron difere ncias significativas siendo el sistema de manejo sorgo como monocultivo el que obtuvo los valores mayores con 4,520 y 12,361 kg ha -1 respectivamente. En las variables del suel o la materia orgánica, nitrógeno, fósforo, y capacidad de intercambio catiónico aumentaron su contenido en el suelo en comparación a su contenido inicial en los dos sistemas de manejo, en cuanto al pH disminuyó levemente y el potasio disminuyó bruscamente probablemente a que el sorgo es un gran extractor de este elemento y pudiendo ser mayor cuando se combina con el maíz. En el balance aparente de nutrientes los dos sistemas de manejo presentaron balances positivos, pero cabe destacar que fue el sistema sorgo asociado con maíz el que presentó el mejor balance, probablemente aque recibió la misma entrada de nutrientes y exportó menos nutrientes vía rendimiento de grano y biomasa producida