Infiltración del agua en un suelo de un establecimiento de producción animal intensiva : factibilidad de predicción de la misma empleando el modelo de Green y Ampt y funciones de pedotransferencia

El objetivo de este trabajo fue evaluar la eficiencia del modelo de Green-Ampt en la predicción de la infiltración del agua en el suelo haciendo uso de funciones de pedotransferencia (FPT) de Saxton y Rawls (SR), Wösten y Nemes (WN) y las del programa Rosetta (ROS) y analizar el efecto de la carga animal sobre este proceso, por medio de los modelos empíricos de Mezencev (Mez) y el de Swarzendruber (SW), en un establecimiento de producción animal. El estudio se llevó a cabo en un establecimiento sito en la localidad de Marcos Paz, Pcia. de Bs.As. Se eligieron dentro del predio, cuatro grupos de sectores de acuerdo a la intensidad de carga (Ic) : nula (testigo), media, alta y muy alta. El proceso de infiltración se relevó por medio de anillos de Muntz hasta alcanzar la tasa de infiltración básica (TIB). Se tomaron muestras para determinar la densidad aparente (DA), carbono total (CT), humedad gravimétrica (H), conductividad hidráulica saturada (Ks) y se midió la resistencia a la penetración (Rp). Se llevaron a cabo en total 70 ensayos de infiltración y los resultados permitieron concluir que: 1) La carga animal produjo solamente efectos notorios de disminución de la TIB para muy alta Ic. 2) El modelo de SW resultó describir el fenómeno desde el punto de vista físico mejor que el de Mez. 3) La predicción del modelo de GA resultó satisfactoria utilizando las FPT de WN, pero no con las de SR o ROS. 4) Los valores de Ks medidos resultaron entre 5 y 10 veces mayores que los correspondientes de TIB. 5) La TIB dependió sólo de las variables Ic, DA y CT en un modelo de regresión lineal

El esfuerzo cortante del suelo y su utilidad para determinar la compactación superficial del mismo

La producción agrícola requiere el tráfico de maquinaria cada vez más pesada y potente sobre el suelo agrícola. Esto produce compactación del suelo tanto a nivel superficial como subsuperficial. La compactación en los primeros centímetros del suelo tiene efecto sobre la germinación y emergencia de la semilla y, finalmente sobre el rendimiento del cultivo con encarecimiento del costo de la labranza. El esfuerzo cortante es el método para diagnóstico de compactación menos estudiado en el país. Para aportar datos sobre este parámetro se realizó un ensayo de esfuerzo cortante sobre un suelo agrícola en tres condiciones mecánicas diferentes, utilizando una placa de corte, que simuló al neumático del tractor. Se tiró de la misma hasta que se produjo el corte superficial del suelo. El objetivo general del presente trabajo fue: Analizar los valores de esfuerzo cortante en un suelo argiudol típico para distintas condiciones de transitabilidad, siendo los objetivos específicos: a) Evaluar la utilidad del esfuerzo cortante para diagnosticar compactación superficial y capacidad portante del suelo b) Analizar y establecer relaciones entre los resultados de dos de los métodos utilizados para el diagnóstico de compactación de suelo (penetrometría y esfuerzo cortante). Las hipótesis de trabajo fueron: a) Las diferentes condiciones de transitabilidad de un suelo, se corresponden con distintos valores de esfuerzo cortante del mismo y b) Es posible diagnosticar el estado de compactación superficial de un suelo a partir de los datos de esfuerzo cortante. Las principales conclusiones del trabajo fueron: a) El suelo trabajado bajo la técnica de siembra directa, tiene una alta capacidad para soportar el tránsito de una rueda esto hace que se rompa o corte a mayores esfuerzos tangenciales que un suelo suelto b) El parámetro de esfuerzo cortante del suelo es útil para diagnosticar el estado de compactación superficial del mismo y por lo tanto puede ser utilizado para determinar la transitabilidad de la maquinaria agrícola c) Los valores de resistencia a la penetración entre 0 y 250 mm guardan una relación directa con los valores de esfuerzo cortante independientemente del estado mecánico del suelo d) Un suelo bajo siembra directa podrá resistir mayores cargas, en superficie, antes de deformarse que un suelo en cama de siembra, y este a su vez en mayor medida que un suelo arado.

Medición del nivel de polvo respirable a los que se ven expuestos los operarios de plantas de acopio durante el proceso de carga camión

En las plantas de silos o de acopio, se realiza el proceso de recepción de los granos después de la cosecha. Estos son acondicionados y almacenados, hasta que se decida su posterior entrega a terminales portuarias, fábricas aceiteras, molinos u otras. Los operarios de plantas de silos se ven expuestos a riesgos. Dependiendo de su puesto de trabajo, si no se toman medidas adecuadas de protección frente a algunas tareas se pueden ver sometidos a la exposición de contaminantes biológicos, químicos y físicos tales como el ruido y las vibraciones, caídas, golpes, atrapamientos e incluso al riesgo de enfrentar un incendio o una explosión. El proceso de agriculturización que se desarrolló en Argentina, especialmente en la Región Pampeana, se caracterizó por la adopción de nuevos paquetes tecnológicos que trajeron cambios en toda la cadena de la que forma parte la agricultura; la velocidad de trabajo aumentó, hay tiempos más acotados de siembra, cosecha, incremento en la producción. Todo esto ha condicionado el crecimiento de la actividad acopiadora. Muchas plantas de silos tuvieron que acelerar la capacidad de recepción del cereal; incorporando secadoras, celdas, volquetes de descarga; sin embargo la mayoría de los cambios tecnológicos estuvieron basados en la capacidad de trabajo, viéndose pocos adelantos a nivel seguridad de los operarios. Hoy las reglas de juego están cambiando, y se observa que los aspectos que hacen a la seguridad laboral van tomando mayor relevancia. Para poder ser competitivos, se deben crear y fortalecer en forma continua las ventajas competitivas mediante la investigación, la asistencia técnica y la capacitación en todos los eslabones de la cadena Cuando se garantiza un ambiente seguro de trabajo, además de cumplir con el marco legal que lo resguarda, se producirán cambios favorables en las personas ligadas a la actividad. El objetivo del estudio fue determinar los niveles de polvo respirable a los que se ven expuestos los operarios de una planta de silos, en un caso concreto, que están encargados de la carga de camiones para una jornada completa de trabajo y se compararon dichos valores con los establecidos en la resolución 295/03 MTESS (Ministerio de Trabajo, Empleo y Seguridad Social); en donde se establecen como límite de exposición, un valor límite de 3 mg/m3 de material particulado respirable Los niveles de polvo respirable a los que se ven expuestos los trabajadores encargados de los procesos de carga de camiones en plantas de silos, superaron los limites establecidos en la legislación argentina para una jornada completa de trabajo.

Efectos de la introducción de especies megatérmicas sobre características agronómicas y edáficas de un ambiente halomórfico de la pampa inundable

En la pampa inundable se ha producido un importante aumento de carga animal durante la última década. Para sostenerlo son necesarias alternativas tecnológicas que permitan mejorar las áreas con pastizales menos productivos, como son las estepas de halófitas o bajos alcalino - sódicos. En la presente tesis se evaluaron los efectos de la introducción de Chloris gayana (Chloris) y Panicum coloratum (Panicum) sobre las características agronómicas y edáficas de un ambiente halomórfico de esta región. Para ello se realizó un experimento a campo al Noreste de la región (35° 24.851` S., 57° 43.2`O.) sobre un suelo Natracualf típico donde se sembraron estas especies y se dejaron parcelas con el pastizal natural en clausura (E. Clausura) y pastoreo (E. Pastoreo) como testigo. La implantación de Chloris y Panicum incrementó en 90 por ciento y 117 por ciento respectivamente la Productividad Primaria Neta Aérea respecto de la estepa de halófitas, aunque no superó su calidad nutricional. Las parcelas sembradas duplicaron en cobertura al pastizal natural y el contenido de materia orgánica de sus suelos se incrementó significativamente (3,1 Chloris y 2,8 Panicum vs. 2,1 E. Clausura y 2,25 en E. Pastoreo). Tanto la densidad aparente (1,21 Chloris y 1,24 Panicum vs. 1,31 en las estepas) como el Cambio en Diámetro Medio Ponderado (CDMP) (0,33 Chloris y 0,33 Panicum vs. 0,45 E, Pastoreo y 0,77 E. Clausura) fueron significativamente inferiores en las parcelas sembradas, mientras que la tasa de infiltración del agua (3,19 Chloris y 2,56 Panicum vs. 2 E. Clasura y 1,48 E. Pastoreo) fue significativamente superior. Sobre los parámetros de halomorfismo edáfico evaluados se registró sólo una leve disminución del PH superficial que no llegaría a afectar el fuerte carácter sódico del suelo. Concluyendo, tanto C. Gayana como P. coloratum podrían considerarse alternativas promisorias para mejorar ambientes halomórficos, aunque se requiere estudiar mejor aspectos como implantación, supervivencia a bajas temperaturas y excesos hídricos, y efectos fitorremediadores bajo pastoreo.

La optimización de la carga animal en la invernada vacuna

p.107-113

Autoradiographic and scintillation analysis of 5-aminolevulinic acid permeation through epithelialised tissue: Implications for topical photodynamic therapy of superficial gynaecological neoplasias

Purpose. Aminolevulinic acid (5-ALA) diffusion through both keratinised and non-keratinised tissue, used as a model tissue substrates, was evaluated, together with the depth of permeation and the concentration achieved following delivery from bioadhesive patch and proprietary cream formulations. Materials and Methods. Moisture-activated, bioadhesive patches loaded with 5-ALA at concentrations of 19.0, 38.0 and 50.0 mg cm(-2) and an o/w cream (20% w/w 5-ALA) were radiolabelled with C14 5-ALA and applied to excised human vaginal tissue and porcine skin. After 1, 2 and 4 h, tissue was sectioned in two orientations and the 5-ALA concentration at specific depths determined using autoradiography and liquid scintillation counting (LSC). Results. The stratum corneum was a significant barrier to 5-ALA permeation, with concentrations in tissue dependent on application time and drug loading. 5-ALA was detected at 6 mm using autoradiography after 2 h, with LSC showing phototoxic concentrations at 2.375 mm after 4 h of application. Inclusion of oleic acid and dimethyl sulphoxide in bioadhesive patches increased 5-ALA significantly in neonate porcine tissue, but only for patches cast from blends containing 5% w/w oleic acid. Conclusions. The bioadhesive patch described delivered 5-ALA to depths of at least 2.5 mm in tissue types indicative of vulval skin, suggesting that photodynamic therapy of deep vulval intraepithelial neoplasia is feasible using this means of bioadhesive 5-ALA delivery.

Métodos químicos de modificação superficial de nanomateriais

O objectivo geral desta tese foi investigar diversas estratégias de síntese de nanocompósitos híbridos de matriz polimérica, contendo nanopartículas inorgânicas com funcionalidades diversas. O interesse nestes nanocompósitos multifuncionais consiste no enorme potencial que apresentam para novas aplicações tecnológicas, tais como em optoelectrónica ou em medicina. No capítulo introdutório, apresenta-se uma revisão das propriedades de nanopartículas inorgânicas e nanoestruturas obtidas a partir destas, métodos de preparação e de modificação química superficial, incluindo a formação de nanocompósitos poliméricos, bem como a aplicação destas nanoestruturas em medicina e biologia. O estudo das propriedades de nanopartículas de ouro é um importante tema em Nanociência e Nanotecnologia. As propriedades singulares destas NPs apresentam uma estreita relação com o tamanho, morfologia, arranjo espacial e propriedades dieléctricas do meio circundante. No capítulo 2, é reportada a preparação de nanocompósitos utilizando miniemulsões de poli-estireno (PS) e poli-acrilato de butilo (PBA) contendo nanopartículas de ouro revestidas com moléculas orgânicas. As propriedades ópticas destas estruturas híbridas são dominadas por efeitos plasmónicos e dependem de uma forma crítica na morfologia final dos nanocompósitos. Em particular, demonstra-se aqui a possibilidade de ajustar a resposta óptica, na região do visível do espectro, através do arranjo das nanopartículas na matriz polimérica, e consequentemente o acoplamento plasmónico, utilizando nanopartículas resultantes da mesma síntese. Na generalidade, é reportada aqui uma estratégia alternativa para modificar a resposta óptica de nanocompósitos, através do controlo da morfologia do compósito final face à estratégia mais comum que envolve o controlo das características morfológicas das partículas metálicas utilizadas como materiais de partida. No Capítulo 3 apresentam-se os resultados da preparação de vários compósitos poliméricos com propriedades magnéticas de interesse prático. Em particular discute-se a síntese e propriedades magnéticas de nanopartículas de ligas metálicas de cobalto-platina (CoPt3) e ferro-platina (FePt3), assim como de óxidos de ferro (magnetite Fe3O4 e maguemite g-Fe2O3) e respectivos nanocompósitos poliméricos. A estratégia aqui descrita constitui uma via interessante de desenvolver materiais nanocompósitos com potencial aplicação em ensaios de análise de entidades biológicas in vitro, que pode ser estendido a outros materiais magnéticos. Como prova de conceito, demonstrase a bioconjugação de nanocompósitos de CoPt3/PtBA com anticorpos IgG de bovino. No capítulo 4 é descrita a preparação e propriedades ópticas de pontos quânticos (“quantum dots”, QDs) de CdSe/ZnS assim como dos seus materiais nanocompósitos poliméricos, CdSe/ZnS-PBA. Como resultado das suas propriedades ópticas singulares, os QDs têm sido extensivamente investigados como materiais inorgânicos para aplicações em dispositivos ópticos. A incorporação de QDs em matrizes poliméricas é de particular interesse, nomeadamente devido ao comportamento óptico do nanocompósito final parecer estar dependente do tipo de polímero utilizado. As propriedades ópticas dos nanocompósitos foram estudadas sistematicamente por medidas de fotoluminescência. Os nanocompósitos apresentam propriedades interessantes para potenciais aplicações biológicas em diagnóstico in vitro, funcionando como sondas biológicas luminescentes.

A actividade sintética de hMSCs em contacto com vidros bioativos

Os vidros bioativos constituem um material apropriado para o preenchimento de defeitos ósseos, como alternativa a enxertos autólogos, uma vez que, quando expostos a fluidos fisiológicos promovem a formação de uma ligação com o tecido ósseo sob a forma de uma camada de hidroxiapatite carbonatada. No presente trabalho caracterizaram-se vidros bioativos sem conteúdo alcalino, cuja composição incide no sistema binário de diópsido (CaMgSi2O6) e fosfato de tricálcio (3CaO·P2O5), em função da sua molhabilidade, carga superficial, perfil de degradação, carácter bioativo em fluido fisiológico simulado e do seu comportamento in vitro em contacto com células estaminais mesenquimais humanas (hMSCs). A medição do ângulo de contacto inicial de água sobre os vidros demonstrou o carácter hidrofílico dos vidros investigados. A determinação do potencial zeta mostrou que a carga superficial dos vidros é negativa, sendo mais negativa na composição Di-70. O estudo da biodegradação dos vidros, efetuado através da sua imersão em Tris-HCl, permitiu concluir que a perda de peso dos vidros foi reduzida. A caraterização in vitro em meio acelular foi efetuada através da imersão dos vidros numa solução de fluido fisiológico simulado (SBF) e verificou-se que estes possuem capacidade de formar uma camada de hidroxiapatite carbonatada à sua superfície após 7 dias, detetável por XRD, FTIR e SEM/EDS, sugerindo que este conjunto de vidros é potencialmente bioativo, e poderá estimular a proliferação e diferenciação celular. A resposta das hMSCs em cultura aos vidros bioativos foi avaliada em termos de atividade metabólica, morfologia, viabilidade, proliferação e diferenciação osteogénica e conclui-se que os biovidros Di-60 e Di-70 poderão constituir um suporte viável para a proliferação e diferenciação de hMSCs.

Multilayered micro/nanocrystalline CVD diamond coatings for biotribology

In the present work multilayered micro/nanocrystalline (MCD/NCD) diamond coatings were developed by Hot Filament Chemical Vapour Deposition (HFCVD). The aim was to minimize the surface roughness with a top NCD layer, to maximize adhesion onto the Si3N4 ceramic substrates with a starting MCD coating and to improve the mechanical resistance by the presence of MCD/NCD interfaces in these composite coatings. This set of features assures high wear resistance and low friction coefficients which, combined to diamond biocompatibility, set this material as ideal for biotribological applications. The deposition parameters of MCD were optimized using the Taguchi method, and two varieties of NCD were used: NCD-1, grown in a methane rich gas phase, and NCD-2 where a third gas, Argon, was added to the gas mixture. The best combination of surface pre-treatments in the Si3N4 substrates is obtained by polishing the substrates with a 15 μm diamond slurry, further dry etching with CF4 plasma for 10 minutes and final ultrasonic seeding in a diamond powder suspension in ethanol for 1 hour. The interfaces of the multilayered CVD diamond films were characterized with high detail using HRTEM, STEM-EDX and EELS. The results show that at the transition from MCD to NCD a thin precursor graphitic film is formed. On the contrary, the transition of the NCD to MCD grade is free of carbon structures other than diamond, as a result of the richer atomic hydrogen content and of the higher substrate temperature for MCD deposition. At those transitions, WC nanoparticles were found due to contamination from the filament, being also present at the first interface of the MCD layer with the silicon nitride substrate. In order to study the adhesion and mechanical resistance of the diamond coatings, indentation and particle jet blasting tests were conducted, as well as tribological experiments with homologous pairs. Indentation tests proved the superior behaviour of the multilayered coatings that attained a load of 800 N without delamination, when compared to the mono and bilayered ones. The multilayered diamond coatings also reveal the best solid particle erosion resistance, due to the MCD/NCD interfaces that act as crack deflectors. These results were confirmed by an analytical model on the stress field distribution based on the von Mises criterion. Regarding the tribological testing under dry sliding, multilayered coatings also exhibit the highest critical load values (200N for Multilayers with NCD-2). Low friction coefficient values in the range μ=0.02- 0.09 and wear coefficient values in the order of ~10-7 mm3 N-1 m-1 were obtained for the ball and flat specimens indicating a mild wear regime. Under lubrication with physiological fluids (HBSS e FBS), lower wear coefficient values ~10-9-10-8 mm3 N-1 m-1) were achieved, governed by the initial surface roughness and the effective contact pressure.

Diagnóstico de avarias em transformadores trifásicos em serviço através da análise do Vector de Park das correntes de excitação em carga

Devido ao seu custo e importância estratégica, os transformadores de potência constituem um componente vital dos sistemas de produção, transmissão e distribuição de energia eléctrica. A sua fiabilidade constitui assim um factor crucial no funcionamento dos sistemas eléctricos de energia. Não admira, pois, que sobre estes equipamentos recaiam grandes preocupações relativamente à sua manutenção e, consequentemente, ao desenvolvimento de métodos capazes de fornecerem um diagnóstico completo e fiável do seu estado de funcionamento. Para o efeito, torna-se porém indispensável possuir um conhecimento detalhado acerca das avarias susceptíveis de ocorrerem nos transformadores, bem como dos mecanismos específicos que lhe estão subjacentes.