Materiales de interés tecnológico

Este es un proyecto que tiene por objetivo general dar continuidad a las investigaciones relacionadas a materiales de interés tecnológico que el Grupo Ciencia de Materiales de Fa.M.A.F lleva a cabo. Las diferentes líneas de trabajo se pueden agrupar en tres grandes temas: aceros y superaleaciones basadas en Fe y Ni; cerámicos magnéticos [filtros moleculares de sílice del tipo ZSM-5, MCM-41 y MCM-48 modificados con Fe, Co, Mn; hematita nanométrica] y aleaciones metálicas magnéticas [CoCu, nanohilos y multicapas de CoM y FeM (M= Pt y Pd); aleaciones de tipo Heusler Mn-Ni-Ga, aleaciones CoSiB y FeSiB nanoestructuradas ]. El primer tema apunta a la optimización de las propiedades mecánicas de aceros de medio carbono y baja aleación, de producción nacional y aptos para construcciones mecánicas, y al desarrollo de superaleaciones (Fe,Ni) de alta temperatura, para su aplicación en pequeñas Turbomáquinas Térmicas. En el caso de materiales magnéticos cerámicos y metálicos, el objetivo es la producción y el desarrollo de nanoestructuras novedosas, con propiedades especiales, de potencial uso en nano-dispositivos y nanotecnología en general. En todos los casos se plantea la producción del material de interés a escala laboratorio, con control de las variables del proceso, la caracterización de la microestructura resultante y sus propiedades relevantes. Luego se establecen las correlaciones proceso-microestructura y microestructura–propiedades y se formalizan en modelos para los diferentes mecanismos que operan tanto durante la etapa de proceso (modelos de solidificación, de deposición, de aleado mecánico) como los involucrados en las propiedades de interés (modelos de magnetización, transporte, deformación). En este esquema se busca optimizar las propiedades. El presente proyecto fortalecerá además el área Ciencia de Materiales en la Universidad Nacional de Córdoba, formando en el nivel de grado y posgrado a ingenieros y físicos en esta disciplina. En el área de materiales cerámicos magnéticas nos dedicaremos (en colaboración con CiTeQ-UTN-FRC) a la producción y caracterización de filtros moleculares de sílice de amplio uso en procesos de catálisis, modificados por la incorporación de especies magnéticas. La incorporación del material magnético se realizará mediante técnicas hidrotérmicas y de impregnación. Los composites obtenidos se estudiarán con dos propósitos: evaluar los efectos de la funcionalización magnética sobre el desempeño del filtro de sílice como catalizador de diferentes reacciones y describir las propiedades magnéticas de las pequeñas (2 a 5 nm) nanoestructuras encapsuladas en los poros. Se continuará con la producción y caracterización de partículas de ferritas, con propiedades determinadas a partir del control de los distintos parámetros que intervienen en la síntesis. En la línea de aleaciones metálicas magnéticas se estudiarán las aleaciones de Heusler, con memoria de forma magnetica, las aleaciones CuCo con magneto-resistencia gigante y las aleaciones (Co,Fe)SiB con magnetoimpedancia gigante. Se aplicará la técnica de melt spinning con dos rodillos, a la producción de estas aleaciones. En el caso de aceros de medio carbono el plan propuesto apunta a identificar los micromecanismos de deformación y fractura que pueden operar en estas microestructuras. Se realizará el "collar test" con el objetivo de propagar una grieta radialmente hacia el centro del collar y luego poder observar la sección de material que la contiene. Esta serie de experimentos y observaciones permitirán localizar el inicio de la grieta y avanzar sobre la determinación del tipo de partículas que actúan como intermediarios en la propagación. Se espera que estos antecedentes más los resultados metalográficos arrojen luz sobre los mecanismos de fractura del acero IRAM – IAS 15B41

Comportamiento tribomecánico de sistemas de sustrato: recubrimiento duros

En aplicaciones como la conformación en frío, donde los metales duros recubiertos con películas de naturaleza cerámica son ampliamente empleados, la existencia de un contacto mecánico repetitivo induce tensiones Hertzianas y origina el fallo por fatiga. En este trabajo, se investigan diversos recubrimientos cerámicos depositados por deposición física desde fase vapor sobre calidades diferentes de metal duro y un acero rápido pulvimetalúrgico para evaluar sus respectivas respuesta al contacto y comportamiento a fatiga. El trabajo experimental incluye la caracterización de los sistemas mediante ensayos de rayado y nanoindentación y la evaluación de las curvas tensión-deformación de indentación esférica de los sustratos, tanto desnudos como recubiertos, poniendo especial atención en determinar las tensiones de contacto críticas asociadas a la deformación plástica y a la aparición de grietas circulares en la superficie recubierta. A este estudio, le siguen numerosos ensayos a fatiga a cargas inferiores a aquéllas identificadas como críticas bajo carga monotónica y para un número de ciclos comprendido entre 1.000 y 1.000.000 de ciclos. Los resultados experimentales indican que las películas cerámicas no parecen desempeñar un papel relevante en la aparición de la cedencia plástica, siendo la deformación plástica global controlada por la deformación del sustrato. No obstante, para tensiones elevadas de indentación durante el régimen plástico, existe la aparición de grietas circulares en los recubrimientos cerámicos. Además, la aparición de las mismas es sensible a la fatiga por contacto. Este análisis mecánico se complementa con una inspección detallada del daño generado en profundidad y superficie.

El Bambú como material estructural:análisis de un caso práctico

Esta investigación quiere participar en la búsqueda de encontrar nuevas formas para el uso del bambú porque creciendo rápido y siendo muy resistente, el bambú es muy competitivo con respecto a otros materiales. La idea principal de esa investigación es aplicar al bambú las técnicas modernas deestructuras livianas, espaciales y flexibles del acero o la madera. De allí que decidieramos investigar sistemas estructurales que respondan a las siguientes pautas de diseño: aprovechamiento de la longitud y flexibilidad natural del bambú; control de su curvatura; aumento de la rigidez flexional; superación de la escala natural del material para salvar grandes luces; posibilidad de generación de diferentes configuraciones espaciales; utilización de materiales de bajo costo y fácil obtención y empleo de mano de obra no especializada

Platform for Plasmodium vivax vaccine discovery and development

Plasmodium vivax is the most prevalent malaria parasite on the American continent. It generates a global burden of 80-100 million cases annually and represents a tremendous public health problem, particularly in the American and Asian continents. A malaria vaccine would be considered the most cost-effective measure against this vector-borne disease and it would contribute to a reduction in malaria cases and to eventual eradication. Although significant progress has been achieved in the search for Plasmodium falciparum antigens that could be used in a vaccine, limited progress has been made in the search for P. vivax components that might be eligible for vaccine development. This is primarily due to the lack of in vitro cultures to serve as an antigen source and to inadequate funding. While the most advanced P. falciparum vaccine candidate is currently being tested in Phase III trials in Africa, the most advanced P. vivax candidates have only advanced to Phase I trials. Herein, we describe the overall strategy and progress in P. vivax vaccine research, from antigen discovery to preclinical and clinical development and we discuss the regional potential of Latin America to develop a comprehensive platform for vaccine development.

Mecanismos de deformación en aceros inoxidables austeníticos metaestables

La deformación plástica puede inducir a la transformación de la austenita a martensita en los aceros inoxidables austeníticos metaestables. Para analizar este hecho, el inoxidable austenítico metaestable grado AISI 301 LN fue estudiado en dos condiciones diferentes: recocido y laminado en frío. En el primer caso, el acero era completamente austenítico, mientras que después de la laminación presentaba un importante porcentaje de α’-martensita. Se evaluó el cambio de fase cuando el acero es sometido a ensayos monotónicos y cíclicos, así como cuando ha sido modificada la superficie mediante el granallado o se han realizado tratamientos térmicos de reversión. Se utilizaron diferentes técnicas de caracterización microestructural para detectar y cuantificar la martensita, como microscopía óptica, difracción de rayos-X (DRX) y difracción de electrones retrodispersados (EBSD); como también de caracterización mecánica para evaluar el comportamiento de los aceros, trabajo esencial de fractura (TEF), conformabilidad, fatiga de alto número de ciclos (HCF) y nanoindentación. Los resultados mostraron un incremento en la resistencia mecánica del acero laminado en comparación al acero recocido; este hecho está relacionado con la presencia de martensita originada por la laminación. Sin embargo, en términos de deformación y endurecimiento el acero recocido presenta un mejor desempeño como consecuencia del elevado porcentaje de fase austenítica. Así mismo, revertir la martensita de laminación a austenita y refinar la austenita presente permite obtener un acero con una propiedades mecánicas similares a cuando esta en la condición laminado.

Estudio de la extracción química del fe en madera arqueológica subacuatica tratada previamente con peg 4000

Debido a la gran cantidad de muestras arqueológicas impregnadas con PEG que se encuentran contaminadas por compuestos insolubles de hierro, se plantea la posible extracción y formación de complejos Fe-L (L=PBTC) y sus efectos en (i) la estructura de la matriz orgánica, (ii) la estructura y propiedades físicas del PEG y (iii) el comportamiento de la muestra en la etapa posterior de almacenamiento. El proyecto analiza la formación de compuestos químicos y posibles modificaciones estructurales en el proceso de extracción del hierro. Consiste en un estudio sistemático de un sistema químico y su influencia en los procesos de precipitación de Fe3+ en medio acuoso. El proyecto se fundamenta en: (1) desarrollar un proceso experimental de optimización para la extracción de las sales contaminantes y (2) encontrar las técnicas analíticas óptimas que permitan apreciar modificaciones estructurales de los diferentes sistemas. Se determina la cantidad de hierro extraído mediante A.A. Las interacciones entre PBTC y PEG se analizan por IR. Las modificaciones de determinadas propiedades físicas se determinan por DSC y las estructurales mediante SEM. En las condiciones termodinámicas óptimas se obtiene una extracción superficial del hierro (30-35%). La disolución del PEG origina modificaciones de la masa y el volumen de la muestra

Producció i caracterització d'aliatges tipus Heusler sense Gal•li

L’objecte del present treball és produir, caracteritzar i comparar aliatges tipusHeusler no estequiomètrics de base Ni-Mn-Sn-X (on X= Co, Fe per tant, es pretén generar mostres dels aliatges utilitzant els precursors ambuna composició que variï de l’establerta per Heusler. La morfologia del material será en forma de cinta, ja que és la morfologia més semblant a les aplicacions industrials que voldrem aplicar a aquests aliatges

The History of the European Union (Chinese version)

Descriu i analitza el procés d'integració europea des dels seus inicis, els anys cinquanta, fins als nostres dies. L'objectiu consisteix a oferir una visió de conjunt d'un procés que va començar modestament amb la integració dels mercats del carbó i de l'acer dels sis membres fundadors i que ha derivat en una Unió Europea de 27 estats membres i més de 500 milions d'habitants, amb polítiques comunes, una cooperació estreta en els àmbits més sensibles de la sobirania estatal i una moneda única en setze estats

Producció i anàlisi estructural d’aliatges magnètics amb memòria de forma

L’objectiu d’aquest projecte és la producció d’aliatges tipus Heusler per estudiar lesestructures corresponents i portar a terme un estudi experimental per poder analitzarla influència de la composició en la transformació martensítica del material, en concret s’avalua la influència de la concentració de Snen presència del Co. Per assolir aquest objectiu es produeixen i es caracteritzen tresaliatges Heusler no estequiomètrics amb composició Mn50Ni45-XSnXCo5 on x pren elvalor de 5, 7’5 i 10. Els aliatges estudiats són. • Mn50Ni40Sn5Co5• Mn50Ni37,5Sn7,5Co5• Mn50Ni35Sn10Co5

Nuevo disipador para edificación sismorresistente. 1ª parte: caracterización y modelos de predicción

A new energy dissipator, based on yielding of steel under shear response, has been developed and recently tested. It is H shaped and web stiffened. Yielding moin part is mechanized from one piece of rectangular shoped steel bar. Its conception let obtain thin and well-stiffened web cross sections without welded parts. Main experimentally obtained charecteristics are a yielding point near 0.5 mm of displacement, yielding loads between 14 kN and 20 kN and a dissipated energy, before damage appears in the web, from 10 kJ to 21 kJ. All tested specimens have developed large deformations without web buckling. Whe web degradation appers, flanges and stiffeners keep dissipating an important amount of energy. Proposed numerical models and simple mathematical expressions offer well correlated results when compared to the experimental ones

Comparación de los impactos ambientales y aspectos socioeconómicos de las cadenas de producción de anchoveta

Se presentan los primeros resultados del programa de investigación comparativo sobre las tres flotas pesqueras dedicadas a la extracción de anchoveta en el mar peruano (industrial de acero, industrial de madera y artesanal), así como sus cadenas de suministro hasta el abastecimiento del consumidor. El presente trabajo tiene por objetivo estudiar la sostenibilidad de las actividades involucradas en el suministro de proteínas, considerándose los impactos ambientales y los aspectos socio-económicos. Se realizó un esquema simple de un ecosistema pelágico de afloramiento y de los principales flujos de materia y energía, producto de la explotación humana. El esquema representa la situación peruana y muestra el alto nivel de antropización del sistema, debido al uso de energías fósiles, así como a la explotación y transformación tecnológica de recursos naturales terrestres (minerales, madera, etc.). Por otro lado, se muestra que la explotación del ecosistema marino peruano tiene repercusiones sobre el resto del planeta, debido a la exportación de harina y aceite de pescado destinados principalmente a actividades acuícolas. La flota anchovetera peruana se caracteriza por un amplio rango de tamaño de embarcaciones (de 2 a 600 t de capacidad de bodega); las de tamaño intermedio (30-100 t) son las más numerosas, pero las más grandes (>300 t) son las que acumulan el mayor poder de pesca. Los análisis sobre precios y distribución de la renta entre tripulantes y armadores muestran que, a pesar de que la mayor pesca de anchoveta es realizada por la flota industrial de acero, dedicada a la producción de harina y aceite de pescado y que tiene mayor eficiencia de captura por tripulante, la contribución de la pesca industrial de madera es significativa, pues genera mayor empleo por tonelada capturada y, posiblemente, no ocasiona mayor uso de energía. La pesca artesanal de anchoveta es la menos eficiente energéticamente y por tripulante, pero genera mucho más empleo por tonelada capturada; esta pesca representa menos del 3% de la producción total, del cual sólo una fracción va al consumo humano directo (CHD). Desde el año 2000, los precios de harina y aceite de pescado en los mercados internacionales se han incrementado, debido al aumento de la demanda asiática y al precio del combustible. Se debe estudiar en qué medida este aumento desfavorece el consumo interno de estos productos, así como el uso de anchoveta para CHD. Este análisis deberá ser validado y complementado con información de impacto ambiental; y podrían contribuir a la toma de decisión participativa, para un balance óptimo entre los tres segmentos de la flota y las cadenas de producción asociadas.

The genome sequencing of an albino Western lowland gorilla reveals inbreeding in the wild

BACKGROUND: The only known albino gorilla, named Snowflake, was a male wild born individual from Equatorial Guinea who lived at the Barcelona Zoo for almost 40 years. He was diagnosed with non-syndromic oculocutaneous albinism, i.e. white hair, light eyes, pink skin, photophobia and reduced visual acuity. Despite previous efforts to explain the genetic cause, this is still unknown. Here, we study the genetic cause of his albinism and making use of whole genome sequencing data we find a higher inbreeding coefficient compared to other gorillas.RESULTS: We successfully identified the causal genetic variant for Snowflake's albinism, a non-synonymous single nucleotide variant located in a transmembrane region of SLC45A2. This transporter is known to be involved in oculocutaneous albinism type 4 (OCA4) in humans. We provide experimental evidence that shows that this amino acid replacement alters the membrane spanning capability of this transmembrane region. Finally, we provide a comprehensive study of genome-wide patterns of autozygogosity revealing that Snowflake's parents were related, being this the first report of inbreeding in a wild born Western lowland gorilla.CONCLUSIONS: In this study we demonstrate how the use of whole genome sequencing can be extended to link genotype and phenotype in non-model organisms and it can be a powerful tool in conservation genetics (e.g., inbreeding and genetic diversity) with the expected decrease in sequencing cost.

Desarrollo de materiales nanocristalinos de base hierro por aleado mecánico

Two alloys, Fe80Nb10B10 and Fe70Ni14Zr6B10, were produced by mechanical alloying. The formation of thenanocrystallites (about 7-8 nm at 80h MA) was detected by X-ray diffraction. After milling for 80 h, differentialscanning calorimetry scans show low-temperature recovery processes and several crystallization processes related with crystal growth and reordering of crystalline phases. The apparent activation energy values are 315 ± 40 kJ mol–1 for alloy A, and 295 ± 20 kJ mol–1 and 320 ± 25 kJ mol–1 for alloy B. Furthermore, a melt-spun Fe-based ribbon was mechanically alloyed to obtain a powdered-like alloy. The increase of the rotation speed and the ball-to-powderweight ratio reduces the necessary time to obtain the powdered form

Estudio sobre la resistencia quimica de baldosas ceramicas no-esmaltadas para pavimentos industriales

The chemical resistance of ceramic tiles is the subject of the European Standard UNE-EN ISO 10545-13. In order to evaluate the effect of aqueous solutions of several chemicals agents on the aspect of the tile surface, this standard establishes a series of tests at room temperature followed by visual inspection. According to this standard the tiles of this study are classified as being of maximum resistance (UHA). However operating conditions can be more aggressive than those detailed in the standard. So, a systematic study has been undertaken. In the present work, the effect of aqueous solutions of several organic and inorganic acids on the tile surface is evaluated. Samples immersed in different solutions are subjected to the following conditions: T= 60º C; pH=2 and to agitation processes. Visual analysis, as well as optical microscopy and scanning electron microscopy (SEM) were performed in order to determine the possible variation of the superficial aspect of tiles. Moreover, atomic absorption spectrophotometry has been used in order to obtain quantitative information concerning the solubility of system M (III)-L (M= Fe; L= H2O or L= ligand). The results obtained show, in all cases, a progressive dissolution of iron oxide precipitates presents in the ceramic body