Experiencias en el aula de materiales curriculares de matemáticas.

La experiencia se desarrolla en el área de Matemáticas y se aplica en todos los niveles educativos, desde preescolar al ciclo superior. Los objetivos generales son: despertar en los alumnos el interés por el aprendizaje de las Matemáticas; conocer en profundidad el Diseño Curricular Base; e investigar con nuevos materiales curriculares en el área de Matemáticas. En líneas generales, los profesores que llevan a cabo la experiencia, dan mayor importancia a la formación que a la instrucción. Por ello, intentan inculcar en el alumno la observación, la formulación de cuestiones e hipótesis y la relación entre conceptos nuevos y conocidos para obtener conclusiones lógicas. En la planificación de las actividades se ha conjugado el trabajo individualizado con el trabajo en grupo. En su diseño se ha procurado que sean superables, para lograr sentimientos de autoestima personal, éxito y seguridad hacia el aprendizaje de las Matemáticas. La memoria incluye, por cada nivel educativo, una relación de los bloques temáticos tratados (álgebra, números decimales, fracciones...) junto con los objetivos y las actividades previstas para alcanzarlos (ejercicios de cálculo mental, resolución de problemas, juegos matemáticos, etc.). La evaluación atiende a aspectos cognoscitivos y al grado de desarrollo de otras destrezas y aptitudes que atañen al área de matemáticas (cálculo mental, lógica matemática, etc.). Se realiza de una forma continua, para ello se utilizan distintos instrumentos: escalas de estimación grupal, listas de control y anecdotarios.

Materiales curriculares alternativos en el área de Matemáticas.

Objetivos: 1. Contribuir a que los planteamientos curriculares de los profesionales de la zona se basen en los procesos de desarrollo infantil, a la construcción de aprendizajes significativos, la participación y la interacción, 2. Favorecer la reflexión profesional acerca del significado general del área y de la relación que existe entre ella y el desarrollo de los alumnos, 3. Explorar nuevos materiales, propuestas prácticas, que permitan a los maestros/as sistematizar su trabajo y desarrollar ideas cada vez mas abstractas acerca de las metodologías a utilizar, 5. Desarrollar nuestras propias estrategias lógicointuitivas, 6. Experimentar la técnica de observación de clases. El trabajo se ha fundamentado en tres tipos de acciones complementarias: tiempo de trabajo conjunto, dossieres de devolución quincenal y aplicación en el aula que se han desarrollado de forma paralela. Metodología: el razonamiento crítico, la reflexión matemática y la búsqueda de soluciones conjunta a determinadas propuestas que podrían presentarse con los materiales. Diseño de las unidades didácticas específicas para que las aulas en las que se desarrollaría colaboración conjunta tutor-apoyo, para que posteriormente cada tutor hiciera las adaptaciones oportunas. Los recursos materiales utilizados son material bibliográfico y otros curriculares: creator, calculadoras, cubos multilink. Valoración: respecto a contenidos de trabajo: se reconoce su interés y potencia matemática. Sería importante incorporar este tipo de materiales y de propuestas constructivistas en el aula. Desarrollo de las sesiones: dinámicas y positivas, dossieres quincenales: positivo. El profesor se hace con un dossier de actividades experimentadas; documentos que sirvieran de reflexión al profesorado y bibliografía comentada para su biblioteca de maestro, incidencia en la práctica docente: el modelo de apoyo a la escuela rural ha permitido el trasvase de lo trabajado en el grupo de trabajo a las aulas. Apoyo a los tutores en : ofrecerles seguridad ante un material nuevo para ellos/as, apoyándoles en la organización y puesta en práctica de los materiales investigados y en la adecuación a su propia realidad escolar, constatar in situ la eficacia compensadora de lo desarrollado por el grupo de trabajo: el hecho de poder analizar los efectos de las propuestas didácticas de forma conjunta tutor-apoyo, permite alcanzar cotas de mayor calidad de evaluación de las mismas. Los tutores manifiestan su satisfacción, el principal inconveniente es la desconexión que existe en algunos casos entre lo que en ese periodo se trabaja en el aula y las propuestas que se desarrollen en la sesión de apoyo. Materiales generados: dossieres de devolución quincenal, 2 muestras de memoria de 2 sesiones de apoyo, en un aula, niños/as de 3, 4 y 5 trabajando con calculadora y en una escuela unitaria niños/as de preescolar a 7,trabajando con el creator.

Os materiais curriculares impresos e a reforma educativa en Galicia. 'Los materiales curriculares impresos y la reforma educativa en Galicia'

Explorar la percepci??n del profesorado de primaria sobre los materiales curriculares impresos elaborados en el marco de la reforma educativa para facilitar el desarrollo de su pr??ctica docente. En concreto, analizar el grado de conocimiento de los documentos normativos, suficiencia de los nuevos materiales curriculares impresos, caracter??sticas y uso de los mismos, formaci??n del profesorado, y actividades desarrolladas en el centro educativo relacionadas con los materiales curriculares. 383 maestros generalistas (quienes en el momento de la investigaci??n impart??an las materias de conocimiento del medio, matem??ticas, lengua y literatura castellana, y literatura gallega) de educaci??n primaria pertenecientes a centros p??blicos, privados, concertados y escuelas unitarias de la provincia de A Coru??a. Se opt?? por un muestreo estratificado, considerando las siguientes categor??as: centros de 1 a 3 unidades, centros p??blicos, privados y concertados. Cuestionario de opini??n. El docente de primaria opina que posee conocimiento de los documentos normativos, siendo los m??s conocidos la LOGSE, el Dise??o Curricular Base de Galicia y el Decreto 245/1992 sobre ense??anzas m??nimas. La mayor??a de los docentes opinan que cuentan en sus centros con suficientes materiales curriculares impresos de calidad para consultar, excepto en el caso de las unidades did??cticas. En cuanto a las caracter??sticas, se??alan que los 'nuevos libros de texto' s??lo experimentan cambios en los aspectos formales y no en cuanto al lenguaje, tipo de actividades, adecuaci??n al nivel de conocimiento de los alumnos y la relaci??n con el contexto pr??ximo. La mayor??a del profesorado realiza la selecci??n de los materiales a trav??s de las ofertas editoriales, otros criterios son la opini??n de los compa??eros, el consejo de especialistas y la visita a librer??as. En cuanto al uso, los Centros de Recursos son s??lo utilizados 'a veces', a penas se realizan intercambios de materiales con otros centros o profesores, y la mayor??a desconoce las unidades did??cticas que aparecen en las revistas educativas. La formaci??n de los profesores en cuestiones referidas a los nuevos materiales curriculares impresos es de tipo medio. En cuanto a las actividades y tareas que los profesores pueden estar realizando a nivel de centro sobre los materiales curriculares, la mayor??a del profesorado afirma que forman parte de los temas que se discuten en el centro, pero que s??lo en algunas ocasiones contienen estrategias para favorecer el desarrollo del trabajo en equipo en los centros. Se han identificado a trav??s de las opiniones del profesorado cuestiones como: el escaso apoyo de otros profesionales que les estimulen a la utilizaci??n de los nuevos materiales, el limitado uso de gu??as de evaluaci??n, pocos trabajos de experimentaci??n con materiales, y que el libro de texto sigue condicionando la pr??ctica de los profesores, del centro educativo, de los propios alumnos y de los padres. Ante este panorama resulta conveniente reclamar a las distintas administraciones y centros de formaci??n la realizaci??n de un mayor n??mero de actividades relacionadas espec??ficamente con el tema de los materiales, que las editoriales presten atenci??n a otros aspectos adem??s de los relativos a las caracter??sticas formales de los materiales, proporcionar espacios y tiempos en los centros educativos para favorecer la formaci??n sobre materiales curriculares, potenciar la constituci??n de grupos de investigaci??n sobre esta tem??tica y favorecer el intercambio de materiales con otros centros educativos.

Los nuevos currículos de Primaria y Secundaria.

Se habla del proceso de elaboración, reflexión y debate en torno a los nuevos currículos para las etapas de Primaria y Secundaria del sistema educativo español en 2007. Se pretende mejorar el éxito educativo del alumnado en condiciones de igualdad, incrementando la tasa de titulación y reduciendo el abandono antes de la obtención del título básico de la ESO. Se explican las características de los nuevos materiales curriculares y del nuevo bachillerato.

Desarrollo de una nueva técnica de base colorimétrica para una rápida evaluación de la biodegradabilidad de materiales poliméricos

Resumen: La necesidad de reducir el impacto ambiental causado por el uso de plásticos sintéticos obtenidos a partir de fuentes no-renovables ha motivado el desarrollo de nuevos materiales con carácter biodegradable. Sin embargo, los protocolos internacionales comúnmente utilizados para evaluar la biodegradabilidad de un material son laboriosos y suelen demandar elevados tiempos de procesamiento. En este trabajo, se presentan resultados preliminares obtenidos durante la etapa de desarrollo y puesta a punto de un método rápido, sencillo y eficiente para evaluar el potencial biodegradable de un material plástico, formulado a base de proteínas del lactosuero, utilizando un ensayo colorimétrico indirecto basado en la reducción enzimática de sales de tetrazolio durante el metabolismo aeróbico bacteriano.

Aplicación integral en construcción de materiales eco-eficientes con incorporación de cenizas de biomasa

El empleo de biomasa como combustible para la generación de bio-energía va en aumento en la actualidad, debido a su impacto medioambiental nulo en cuanto a las emisiones de CO2. Por lo tanto la generación de cenizas de biomasa, residuo de la producción de esta energía, constituye un problema medioambiental con un claro impacto social y económico. Este tipo de ceniza tiene contenidos en óxidos que la hacen atractiva para su empleo como sustituto parcial del cemento Portland, lo cual proporciona una salida eco-eficiente a este residuo, reduciendo al mismo tiempo la emisión de gases de efecto invernadero asociada a la fabricación del cemento. Esta investigación se centra en el desarrollo de nuevos e innovadores materiales base-cemento eco-eficientes que incorporan ceniza de biomasa para su aplicación integral en construcción. Para ello, se emplea una ceniza de biomasa (CB) procedente de un combustor de lecho fluidizado, cuya biomasa de combustión es principalmente restos de corteza de eucalipto, suministrada por el grupo ENCE-Navia (Asturias). El trabajo desarrollado en la presente tesis doctoral, tiene como primera fase la caracterización de esta ceniza y el análisis de viabilidad de su valorización en materiales base-cemento. Dentro de este análisis, se propone la activación de la ceniza CB mediante tratamiento hidrotermal (TH) en diferentes condiciones de medio activante, temperatura y tiempo de proceso, con el objetivo de favorecer la formación de fases hidratadas que potencien la valorización de la ceniza en el campo de los materiales de construcción. Como fase hidratada de interés se obtiene la fase tobermorita (Ca2.25(Si3O7.5(OH)1.5)(H2O)), precursora del gel C-S-H, responsable del desarrollo de resistencias mecánicas en los materiales base-cemento. El proceso de TH se optimiza para la síntesis más eficiente de esta fase. El estudio posterior de las propiedades mecánicas y micro-estructurales de pastas de cemento eco-eficientes que incorporan la ceniza CB y la ceniza tratada hidrotermalmente, CB-TH, confirma una mayor viabilidad de incorporación de la ceniza CB como sustituto parcial del cemento Portland. Como siguiente paso en el desarrollo de estos innovadores materiales base-cemento eco-eficientes se amplía el estudio multi-escalar de los materiales que incorporan CB mediante diferentes ensayos físico-mecánicos y de durabilidad. Los resultados indican que la presencia de la ceniza de biomasa no tiene efectos negativos sobre las propiedades físicas de los morteros eco-eficientes estudiados. Sin embargo, la adición de CB proporciona una mejor durabilidad del material al producir modificaciones de la microestructura que dificultan el transporte de agentes agresivos. Por otro lado, los morteros con un 10 y 20% de sustitución parcial de cemento por la ceniza de biomasa CB (CB-10 y CB-20) presentan una resistencia a compresión de 53.3 y 50.5 MPa a 28 días de curado, respectivamente. Estos morteros son comparables con un cemento Portland tradicional tipo CEM I de clase de resistencia 42.5 R. Por último, y con el fin de proporcionar la apertura de estos nuevos cementos eco-eficientes al mercado en el campo de los materiales de construcción, se estudian propiedades concretas relacionadas con diferentes tipos de aplicaciones. Concretamente se estudian en detalle las propiedades relativas a la aplicación en baldosas de mortero y los resultados indican unas prestaciones del material eco-eficiente con incorporación de CB similares o mejoradas con respecto al cemento Portland. Se analiza también la viabilidad de aplicación estructural de los cementos eco-eficientes desarrollados mediante el estudio de la adherencia al acero, que resulta similar a la del material de referencia. En cuanto a los resultados de extracción y caracterización de la fase acuosa de los poros, en todas las matrices eco-eficientes se obtiene un pH que garantiza la pasivación de la armadura. Sin embargo, el alto contenido en cloruros de dicha fase acuosa sugiere la conveniencia de realizar un análisis más detallado para la aplicación de los nuevos materiales eco-eficientes en hormigón armado. Se comprueba que todas las matrices que incorporan CB en porcentajes entre un 10 y un 90%, se pueden considerar adecuadas como nuevos materiales de construcción más eco-eficientes en aplicaciones con distintos niveles de exigencias mecánicas y sin problemas ambientales asociados con procesos de lixiviación. Con el presente trabajo de investigación se completan los objetivos iniciales de la tesis, con la obtención de nuevos e innovadores materiales base-cemento eco-eficientes que incorporan cenizas de biomasa (CB) con aplicación integral en el campo de la construcción. ABSTRACT The use of biomass as a fuel for the generation of bio-energy is increasing nowadays, due to its zero environmental impact in terms of CO2 emissions. Therefore the generation of biomass ash, a by-product of this energy, is an environmental problem with a clear social and economic impact. This type of ash contains oxides that make it attractive to be used as a partial replacement of Portland cement, providing an eco-efficient solution to this residue, while reducing the emission of greenhouse gases associated with the production of cement. The present research is focused on the development of new and innovative eco-efficient cement-based materials that incorporate biomass ash for their comprehensive application in construction. For this purpose a biomass ash (CB) is used from a fluidized bed forest combustor mainly fed with the bark of eucalyptus trees, provided by the ENCE-Navia (Asturias) group. The work includes in the first stage the characterization of the raw materials and the analysis of viability of their valorization in cement-based materials. Within this analysis, the activation of the ash is proposed by hydrothermal treatment (HT) in different conditions of activation medium, temperature and process duration, aiming an enhanced formation of hydrated phases to improve the ash valorization in the construction materials field. As an interesting hydrated phase, the tobermorite (Ca2.25(Si3O7.5(OH)1.5)(H2O)) is obtained from the process. This phase is considered as a precursor of the gel C-S-H, responsible for the development of mechanical strength in cement-based materials. HT process is optimized for the most efficient synthesis of tobermorite. The analysis of mechanical and microstructural properties of eco-efficient cement pastes incorporating CB ash and hydrothermally treated ash, CB-TH, confirms an improved viability of incorporation of CB ash as a partial replacement for Portland cement in the case. As a next step in the development of these innovative eco-efficient cement-based materials, a multiscale study of the materials that incorporate CB by different physical-mechanical and durability tests is carried out. The results indicate that the presence of biomass ash does not give rise to negative effects on the physical properties of the eco-efficient mortars analyzed. Nevertheless, the addition of CB produces a better durability performance due to microstructural modifications that hinder the transport of aggressive agents through the material. Moreover, mortars with a 10% and 20% of partial substitution of cement by the CB biomass ash (CB-10 and CB-20) show a compressive resistance of 53.3 and 50.5 MPa at 28 days of curing, respectively. These mortars are comparable to an ordinary Portland cement type CEM I with a resistance class of 42.5R. Finally, and in order to provide the opening of these new eco-efficient cement to the market in the field of construction materials, certain properties specifically related to different types of applications are studied. Among these, the properties concerning the application in mortar tiles are analyzed and the results indicate a similar, or even better performance of the eco-efficient mortar that incorporates CB, with respect to Portland cement. The viability of structural application of the developed eco-efficient cement is also performed considering the study of the adhesion to steel, with results similar to those of the reference material. Regarding the results of extraction and analysis of the aqueous phase of the pores, a pH value guaranteeing reinforcement passivation is obtained for all the eco-efficient matrices. However, high chloride content is obtained suggesting the suitability of a more detailed study to evaluate the application of these new eco-efficient materials in reinforced concrete. It is established that all the matrices incorporating CB in percentages between 10 and 90% may be considered adequate as new more eco-efficient construction materials in applications with different levels of mechanical demand and without environmental problems associated to leaching processes. In this research the initial objectives of the thesis are fulfilled by obtaining new and innovative eco-efficient cement-based materials that incorporate biomass ashes (CB) with comprehensive application in the construction field.

Mejoramiento del comportamiento térmico de sistemas de calentamiento de agua solares termosifónicos hechos con materiales no convencionales y con tanques de almacenamiento verticales y horizontales

El objeto de estudio de este proyecto son los sistemas de calentamiento de agua mediante energía solar que funcionan termosifónicamente. En particular se tratará con dos diseños particulares generados por fabricantes de la Provincia de Córdoba y que han solicitado el asesoramiento del Grupo de Energía Solar (GES) para el mejoramiento de la performance térmica de dichos equipos. Se trata de dos sistemas que tienen materiales no tradicionales y se diferencian además por tener una distinta disposición del tanque de almacenamiento: uno es en forma vertical y el otro en forma horizontal. Basados en los resultados de un ensayo bajo norma internacional, donde se detectaron algunas puntos factibles de mejora, se propone en este proyecto el análisis en detalle de los equipos, para lo cual se les debe desarmar completos, para realizar un estudio analítico y experimental de los mismos con el objeto de hacer un planteo teórico-analítico del comportamiento de los mismos, con la implementación de propuestas de mejora y chequeo de los resultados. Se propone entonces como objetivo lograr un mejoramiento de la performance térmica de los citados equipos a partir de un estudio experimental y analítico. Asumiendo esta posibilidad de mejora, se plantea la hipótesis de que es posible representar el funcionamiento de estos equipos mediante modelos físico-matemáticos desarrollados a partir de ecuaciones y correlaciones conocidas y procesos a interpretar mediante resoluciones numéricas y softwares específicos de simulación. De esta manera, se plantea el despieze completo de los equipos para estudiar en detalle su estructura y conexiones internas y a partir de la geometría, dimensiones y propiedades termofísicas de materiales constructivos y fluidos de trabajo, realizar modelos físico-matemáticos que permitan realizar variaciones de propiedades y geometría y así buscar las mejores combinaciones que produzcan equipos más eficientes térmicamente. Los modelos físico-matemáticos serán codificados en lenguajes de alto nivel para poder luego de una validación de los modelos, correr simulaciones en un software de reconocimiento internacional que permite sumar dichos modelos mediante un protocolo de comunicación, haciendo que las poderosas prestaciones del software se puedan aplicar a nuestros modelos. Se complementará el estudio con un análisis exergético para identificar los puntos críticos en que se producen las pérdidas de oportunidad de aprovechar la energía disponible, para así analizar cómo solucionar los problemas en dichos puntos. Los materiales a utilizar serán los propios equipos provistos por los fabricantes, que serán modificados convenientemente para operarlos como prototipos Se espera obtener un conocimiento acabado de los procesos y principios de funcionamiento de los equipos, que permita plantear las mejoras, las cuales se implementarán en los prototipos, realizándose una medición mediante norma igual a la inicial para ver en que magnitud se logran las mejoras esperadas. Se pretende además que las mejoras a implementar, en la etapa de transferencia a las empresas involucradas, redunden no sólo en un beneficio técnico, sino que también los sea desde el punto de vista económico. Para ello se trabajará también sobre los procesos y métodos de fabricación para que los equipos mejorados no sean mas caros que los originales y de ser posible sean aún más económicos, todo esto apuntando a la difusión de la energía solar térmica y poner al alcance de todos estos equipos tan convenientes para la propagación de las energías limpias. El proyecto redundará también en un importante beneficio para el conocimiento de la comunidad científica en general, con el aporte de nuevos resultados en diseños novedosos y con nuevos materiales. Además, la institución se beneficiará con la formación que obtendrán los integrantes del proyecto, muchos de ellos en etapa de realización de sus estudios de posgrado y en una etapa importante de su vida como investigadores.

Estudios experimentales y teóricos de materiales y su optimización para uso como electrodos de baterías de ión-litio.

El presente proyecto se enmarca en el contexto del desarrollo de vectores de energía, particularmente aquellos destinados a almacenar la energía captada desde fuentes alternativas y sustentables, como son las energías eólica y solar, entre otras. Uno de los vectores de energía actualmente más importante lo constituyen las baterías de ión-Litio, las que por sus características de pequeño tamaño, alta densidad de energía y potencia, y larga ciclabilidad, son ampliamente utilizadas para alimentar todos los dispositivos electrónicos de pequeño tamaño (teléfonos móviles, notebooks, etc.). Este tipo de batería es, hasta el momento, la única que puede satisfacer la demanda de voltaje e intensidad de corriente, junto con bajo peso y volumen, del motor de un vehículo eléctrico, por lo que se espera un gran crecimiento de su demanda cuando comience la consolidación del mercado de este tipo de vehículos. Sin embargo, esto sólo será posible con importantes mejoras en los materiales activos que componen ambos electrodos, ánodo y cátodo, y/o con el desarrollo de nuevos materiales activos, que incrementen aun más la densidad de energía almacenada en dichas batería. En la Universidad Nacional de Córdoba hemos constituido un grupo de trabajo abocado a la investigación y desarrollo de materiales activos para ser utilizados como electrodos en este tipo de baterías, un área de investigación que concentra cada vez más la atención de científicos y tecnólogos en todo el mundo, particularmente, de países líderes del sector de electrónica y automotriz. Entre los objetivos del proyecto se pueden mencionar la intención de desarrollar capacidades científicas y técnicas en aspectos de investigación básica y tecnológica de sistemas electroquímicos de almacenamiento de energía, mediante la instalación de un laboratorio de síntesis, caracterización, investigación y ensayo de materiales activos para electrodos de baterías de ión-Litio. Específicamente, se llevará adelante la preparación y estudio electroquímico de materiales de ánodo en base a diferentes tipos de carbonos, de diferentes compuestos de titanatos de metales alcalinos, y de materiales de cátodo en base a diferentes tipos de compuestos de espinelas de fosfato de M-Litio, donde M puede ser Fe, Mn, Ni, Co o mezclas, y el ensayo posterior de celdas prototipo. La metodología de trabajo a aplicar es la del estado-del-arte a nivel mundial, que consiste en las etapas de síntesis, caracterización y estudio de funcionamiento de diferentes tipos de materiales activos para electrodos (ánodo o cátodo) de baterías de ión-Litio. Los procesos de síntesis comprenderán métodos por vía seca desde precursores adecuados (tratamientos térmicos) o por vía húmeda (hidrotermal, sol-gel). La caracterización física, química, estructural y morfológica abarcará la aplicación de técnicas de análisis de área específica y porosidad por método BET, microscopías SEM y TEM, análisis químico EDX, difracción de rayos X, espectroscopías XPS y Raman, y RMN, entre otras. Los estudios electroquímicos se llevarán a cabo utilizando técnicas potenciodinámicas, de multipulsos de potencial, galvanostáticas a diferentes densidades de corriente, espectroscopía de impedancia electroquímica y de ciclados de carga/descarga. Con la ejecución del proyecto se espera obtener materiales activos para electrodos de baterías de ión-Litio que cumplan con características tales como: alta capacidad de carga, adecuada densidad de potencia, alto grado de ciclabilidad, alto grado de seguridad, alta resistencia al envejecimiento, tanto estático como dinámico, y bajo costo del material. Teniendo en cuenta la inminente crisis en la producción mundial de combustibles fósiles líquidos, la necesidad de mudar la tecnología de vehículos actuales a la de vehículos eléctricos, y la disponibilidad nacional de recursos minerales de litio, la importancia del proyecto es directa para avanzar hacia un desarrollo tecnológico regional propio e independiente.

Análisis computacional del comportamiento termo-mecánico de materiales con aplicación a la industria automotriz

Para la supervivencia de cualquier industria en un mercado cada vez más competitivo resulta esencial mejorar la calidad del producto y reducir costos. Como parte de esa tendencia, el proceso de diseño, tanto de bienes como de procesos de manufactura, debe ser confiable e insumir el menor tiempo posible para permitir agilidad y eficacia en los cambios y las innovaciones que requiere el mercado. Es necesario abandonar los procesos de desarrollo basados en largas y costosas secuencias de prueba y error y reemplazarlos por procedimientos más cortos y eficientes. Las herramientas informáticas y los modelos computacionales han contribuido en gran medida a lograr dicho objetivo. Estos métodos son cada vez más utilizados en industrias tan importantes como la automotriz o la de maquinaria y equipamiento agrícola, ambas de relevante importancia en la actividad económica de nuestra provincia. En las mencionadas industrias, con la intención de mejorar las prestaciones del producto, de reducir costos de mantenimiento para igual prestación y, sobre todo, con el objetivo de disminuir el peso total del vehículo, factor importante en relación con el ahorro de combustible, es habitual la sustitución de algunos materiales tradicionalmente utilizados por otros con mejor relación prestación/costo y prestación/peso. Dentro de este grupo de nuevos materiales que se emplean en la industria automotriz se encuentran los compuestos, las aleaciones ligeras y la fundición dúctil, los cuales han estado substituyendo al acero o a la fundición gris en algunas piezas. La meta de esta investigación es generar modelos computacionales multiescala de: a) el proceso de tratamiento térmico de austemperizado de la fundición dúctil, b) el comportamiento mecánico de elementos de fundición dúctil y c) el comportamiento mecánico de material compuesto de matriz epoxi y fibra de vidrio con daño higrotérmico. Se usarán simulaciones acopladas de meso y macromecánica. El principal postulado es que la representación de la mesomecánica del material acoplada a la macromecánica conduce a resultados que mejoran las predicciones con respecto a modelos planteados sólo a nivel macroscópico. El dominio macroscópico se representará con elementos finitos y en ese nivel se resolverán problemas térmicos y mecánicos. En la mesoescala se emplearán leyes fenomenológicas para el aspecto metalúrgico del austemperizado y elementos finitos para el análisis del comportamiento micromecánico de la fundición dúctil y del material compuesto. Los productos resultantes de la investigación serán software y metodologías que puedan ser utilizadas en la mejora del diseño de piezas de fundición dúctil y de materiales compuestos y en el ajuste del tratamiento de austemperizado de la fundición dúctil que permita obtener la microestructura requerida. Desde un punto de vista académico y en relación con la temática planteada en el proyecto, tres integrantes llevarán a cabo sus estudios doctorales y se publicarán resultados en revistas internacionales

Estudio del comportamiento físico-químico de materiales poliméricos utilizados en conservación y restauración de bienes culturales

Los materiales poliméricos han experimentado una gran evolución en las últimas décadas, debido al auge de las investigaciones en torno a la síntesis de nuevos materiales y a los avances de las tecnologías asociadas a sus sistemas de procesado. Estas circunstancias han propiciado la aparición de una amplia gama de productos que presentan gran interés en numerosos ámbitos: embalaje (industria alimentaria, fármacos, productos químicos), construcción, diseño, calzado, textiles y por supuesto también en el campo de los Bienes Culturales. Este último uso se extiende desde su empleo en una variada producción artística (pintura, escultura, instalaciones, etc.), hasta su aplicación en procesos de conservación preventiva y en tratamientos de restauración de Bienes Culturales. En relación a su uso en conservación preventiva, están muy introducidos dentro del contexto de la manipulación, exposición, almacenamiento, embalaje y transporte, bien sea como sistemas de sujeción, soporte, aislamiento o protección. En cuanto a los tratamientos de restauración es habitual su uso como adhesivos, consolidantes, recubrimientos y soportes. Sin embargo, en general, estos materiales no han sido desarrollados para su empleo específico en el ámbito de la Conservación y Restauración del Patrimonio, sino que tienen otros usos industriales. Esta circunstancia hace necesaria la realización de estudios previos para conocer su composición, propiedades y comportamiento a largo plazo y, de esta manera, poder establecer unas recomendaciones de uso y estudiar la compatibilidad del material con la obra...

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.

Materiales Biocerámicos en endodoncia

En endodoncia durante las últimas décadas se han realizado avances en el campo de los materiales biocerámicos que pueden ser utilizados para: obturación retrógrada, recubrimiento pulpar, reparación de perforaciones, tratamiento de dientes con ápices abiertos, reparación de defectos de reabsorción y también se usan como cementos selladores, atribuyéndoseles grandes ventajas comparadas con los selladores tradicionales. Los materiales biocerámicos han demostrado la capacidad de superar algunas de las limitaciones de las generaciones anteriores de materiales de endodoncia, pues presentan excelentes propiedades fisicoquímicas y biológicas por lo que en la actualidad su uso es recomendado ampliamente en la práctica clínica. Este artículo se centra en la revisión de los nuevos materiales biocerámicos utilizados en endodoncia, sus características fisicoquímicas, biológicas, sus ventajas y desventajas, así como su uso en aplicaciones clínicas.

Nuevos procedimientos de extracción y determinación de plaguicidas en muestras medioambientales

La agricultura ha jugado un papel fundamental en el desarrollo de la civilización humana. Se trata de una práctica antigua que raramente ha sido cuestionada debido a la necesidad de alimentar a la creciente población mundial. Las técnicas agrícolas modernas incluyen el uso masivo de fertilizantes y plaguicidas que han incrementado intensamente el rendimiento de la producción, pero que liberan al medioambiente residuos que pueden ser perjudiciales. Por ello, es de especial importancia desarrollar metodologías eficaces que, integrando una preparación de muestra eficiente con una técnica de separación sensible y robusta, sean capaces de determinar residuos de estos compuestos, así como de sus metabolitos, en muestras medioambientales a los bajos niveles demandados. En la presente Tesis Doctoral, se han desarrollado metodologías para el análisis de plaguicidas y, en algunos casos, de sus metabolitos, en muestras de aguas y suelos de diferente procedencia y distintas características fisicoquímicas. Para ello, se han utilizado técnicas de separación como la cromatografía de gases, la cromatografía líquida de alta resolución, la nanocromatografía líquida y la electroforesis capilar. Las dos últimas se han combinado con técnicas de preconcentración en línea, y todas ellas con técnicas de extracción y preconcentración fuera de línea como la extracción asistida por ultrasonidos, la extracción en fase sólida, el método QuEChERS, la microextracción líquido-líquido dispersiva y la microextracción en fase líquida con fibra hueca. Además, se ha demostrado la utilidad y efectividad del uso de nuevos materiales como los nanotubos de carbono como fases estacionarias en extracción en fase sólida, así como de los líquidos iónicos como disolventes de extracción en la microextracción líquido-líquido dispersiva. Las metodologías desarrolladas se han validado eficazmente mediante estudios de calibración, repetibilidad, precisión y exactitud, y permitieron alcanzar límites de detección adecuados para el análisis de residuos de plaguicidas y de sus metabolitos en aguas, a niveles inferiores a los límites máximos de residuos establecidos por la Unión Europea (0,1 µg/L), así como en suelos a niveles de ng/g.

Evaluacion y prueba avanzada de rendimiento de catorce lineas promisorias y dos variedades comerciales de arroz (Oryza sativa L.) bajo condiciones de riego en el valle de Sebaco, Matagalpa, primera 2003

En la actualidad el área sembrada de arroz (Oryza sativaL.) se ha incrementado, pero los rendimientos son bajos. Para tratar de resolver esta problemática en el país se hace necesario la evaluación de nuevos materiales; esto con el objetivo de generar variedades de alto rendimiento que se puedan adaptar a las condiciones agroclimáticas y a los sistemas de siembra de la zona. El presente estudio se desarrolló entre marzo-julio, 2003 y fue establecido en la finca del productor Evenor Valdivia, en San Isidro, Matagalpa. Se aplicó el diseño de BCA con 16 cultivares y cuatro replicas. Utilizándose ANDEVA y separación de medias según Tukey (∞=0.05). Evaluándose características fenotípicas de 14 líneas promisorias procedentes de Colombia, Cuba y República Dominicana y dos variedades comerciales de Nicaragua,(INTA N-1 e INTA MALACATOYA). Con respecto a la enfermedad Pyricularia no se presentó daño severo en los cultivares, ademas se evaluaron variables de rendimiento y calidad industrial, entre otras. Las líneas promisorias de mayor rendimientos fueron: TSY-1216, L-4, L-62 y L-39 con promedios de 11,314.5, 10668.7, 10386.5, y 10373.5 kg/ha; respectivamente; superando a los testigos INTA MALACATOYA e INTA N-1, mientras que las líneas FE DE ARROZ-50 y AVE MARÍA demostraron los menores rendimientos. Las líneas TSY-1216, L-8 y L -4 presentaron una calidad industrial de 90/10, 90/10 y 87/13 conrespecto a la relación de grano Entero/Quebrado.

Enfoque de los Modelos de Ruptura Dieléctrica desde la Termodinámica Estadística

Resumen: El modelado del proceso de ruptura dieléctrica de aislantes sometidos a un campo eléctrico intenso es importante para el desarrollo de nuevos materiales en las industrias eléctrica y electrónica. Información experimental generada en el laboratorio muestra que el proceso de ruptura dieléctrica involucra la transferencia de energía con la consecuente acumulación progresiva de carga y daño en el material. Ésta, produce finalmente la ruptura macroscópica, creando un camino conductor que inutiliza al material aislante. A partir de experimentos de simulación se han calculado los parámetros característicos (dos y tres parámetros) de la función de distribución de fallas (distribución de Weibull), para distintas familias de árboles. También se ha estudiado la relación intrínseca entre las distintas familias de árboles, mediante una distribución generalizada de Weibull con un índice entrópico q. Este índice q es representativo de la estructura fractal de los distintos árboles.