Ingeniería, investigación, Avances, avances, investigación en ingeniería
Análisis termodinámico y cinético comparativo del tri-reformado de metano para la producción de gas de síntesis: un enfoque de simulación de procesos
La creciente concentración de gases de efecto invernadero, principalmente metano (CH₄) y dióxido de carbono (CO₂), resalta la necesidad de tecnologías avanzadas de captura y utilización de carbono (CCU). El reformado triple de metano (TRM, por sus siglas en inglés) ha surgido como una vía muy prometedora para valorizar estos gases, convirtiéndolos en gas de síntesis (syngas, una mezcla de H₂/CO), una materia prima crítica para la industria química. Este estudio desarrolla y aplica un marco integral de simulación de procesos para evaluar sistemáticamente el proceso TRM, abordando la brecha existente en la literatura sobre la comparación rigurosa entre los límites termodinámicos y el rendimiento cinético real bajo diferentes composiciones de alimentación. Utilizando el simulador de procesos DWSIM (versión 8.1.2), se realizó un análisis comparativo empleando dos modelos de reactor distintos: un modelo de reactor de Gibbs para determinar los límites de equilibrio termodinámico y un modelo cinético de Reactor de Flujo Pistón (PFR) para evaluar el rendimiento en condiciones prácticas. La investigación evaluó tres composiciones de alimentación diferentes, variando las relaciones molares, con el objetivo de identificar criterios de optimalidad basados en: (1) máxima conversión conjunta de CH₄ y CO₂, (2) supresión de la formación de coque, (3) producción eficiente de syngas ajustable, y (4) balance energético favorable. El análisis termodinámico identificó una ventana de operación óptima entre 800 K y 900 K a presión atmosférica, donde las conversiones de reactivos se maximizan y se suprimen las reacciones secundarias formadoras de coque. El análisis cinético reveló que una composición de alimentación ideal (fracciones molares de: CH₄= 0,545, CO₂= 0,182, H₂O =0,091) logra una conversión de metano del 33,0% y produce syngas con una relación molar H₂/CO de 3,0 a 800 K, representando el mejor equilibrio entre conversión y selectividad. Finalmente se evaluaron los perfiles térmicos y de composición a lo largo del reactor evidenciando la formación de syngas y el consumo acelerado de metano en el proceso de Tri-reformado. Este trabajo proporciona una metodología computacional robusta para optimizar las condiciones de alimentación del TRM y producir gas de síntesis con composiciones ajustables, ofreciendo perspectivas valiosas para el diseño conceptual y el escalado de reactores para una producción química sostenible.
Derechos de autor 2025 Avances Investigación en Ingeniería https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0
Configuración de la Cadena Productiva del Café en Norte de Santander
La investigación analiza la configuración estructural y relacional de la cadena productiva del café en Norte de Santander, con el objetivo de identificar los eslabones y el grado de correlación entre los actores que intervienen desde la producción hasta la comercialización en los mercados nacionales e internacionales. Para ello, se diseñó un diagrama de hilos que integra la transición del producto por eslabón-actor, caracterizando la distribución geográfica, la densidad de actores, los flujos de entrada – salida, así como los puntos de pérdida en el sistema. El análisis estadístico evidenció una correlación positiva entre las variedades resistentes y las prácticas agrícolas modernas con el rendimiento del cultivo, mientras que los cultivos tradicionales y susceptibles mostraron una menor incidencia en grandes extensiones. Este diagnóstico permitió identificar deficiencias en la organización, el transporte y el manejo del grano, que han generado pérdidas superiores al 30 % en la última década, afectando especialmente a los pequeños y medianos productores. Se concluye que el fortalecimiento de las cooperativas, la renovación de cultivos tradicionales y la adopción de prácticas agrícolas modernas constituyen estrategias clave para reducir pérdidas, incrementar la productividad y consolidar la competitividad del café de Norte de Santander en el ámbito nacional e internacional.
Análisis de la disminución de concentración de diclofenaco en solución acuosa empleando ozono intensificado porcavitación hidrodinámica
Se analizó un sistema de cavitación hidrodinámica para intensificar la ozonización de diclofenaco presente en solución acuosa. Se empleó un generador de ozono con capacidad para producir 5 g de O3/h. La cavitación hidrodinámica fue inducida a través de un tubo Venturi conectado a la salida de una bomba de 745,7 W de potencia y una presión de descarga de 0,41 MPa. El caudal impulsado por la bomba fue de 0,0005 m3/s, operando el sistema en recirculación completa. Se utilizó un diseño experimental central compuesto para determinar el efecto del pH inicial de la solución (4 y 7) y de la concentración inicial de diclofenaco (5 mg/L y 10 mg/L). Los resultados fueron evaluados mediante análisis de varianza, estableciéndose que las variables experimentales y sus interacciones hasta el segundo orden tiene efecto sobre la variable de respuesta, correspondiente al porcentaje de remoción de diclofenaco. La metodología de superficie de respuesta permitió identificar las condiciones para alcanzar el mayor porcentaje de remoción, logrando un 40% con un pH inicial de 4 y una concentración de diclofenaco de 5 mg/L. En todos los ensayos, el número de cavitación fue de 0,797, lo que confirma la formación de cavidades en el seno del líquido. El tiempo de reacción en cada prueba fue de 0,5 h. La efectividad del proceso bajo estas condiciones se atribuye principalmente a que el diclofenaco se encuentra en su forma no ionizada, cuya hidrofobicidad favorece su acumulación en la interfase de las cavidades formadas en la garganta del Venturi, donde es atacado por los radicales OH generados durante el colapso. Por otra parte, el efecto intensificador de la cavitación hidrodinámica en la ozonización puede explicarse por la mejora en la transferencia de masa del ozono al agua, gracias a la turbulencia en la garganta del Venturi, así como por la descomposición del ozono que genera radicales OH en el medio.
Bioconversión de cáscaras de papa empleando larvas de Mosca Soldado Negra (Hermetia ilucens)
En el presente estudio evaluó el efecto de la densidad larvaria (0, 1, 2 y 3 larvas /cm2) sobre la bioconversión y la reducción de cáscaras de papa (Solanum tuberosum), utilizando larvas de mosca soldado negra (Hermetia Illucens). La eclosión de los huevos produjó un total de 72.512 larvas por gramo. La bioconversión final presentó valores entre 16,8% y 27,8%, mientras que la reducción de residuos osciló entre el 59 y 77 %. Los valores más altos en ambos indicadores se registraron en los tratamientos con 3 larvas /cm2, aunque el incremento de la densidad larvaria disminuye el tamaño de cada individuo, la presencia de más individuos por unidad de área mejora tanto la bioconversión como la reducción de los residuos. El uso de esta tecnología permite transformar las cáscaras de papa en compost orgánico y biomasa de larvas rica en proteínas y grasas, la cual podría emplearse en la alimentación animal, contribuyendo así a la valorización de este residuo agroindustrial.
Perfil energético del área de Imagenología en el Hospital Universitario la Samaritana
El presente trabajo tuvo como objetivo construir y aplicar una metodología para evaluar el estado energético del Hospital Universitario la Samaritana, ubicado en la ciudad de Bogotá D.C., Colombia. Para el desarrollo y evaluación de la metodología, se seleccionó como área piloto la unidad de Imagenología. En el análisis se consideraron variables como el tiempo de uso, la potencia, los miliamperios-segundo (mAs), los kilovoltios (kV) y los miliamperios (mA)de todos los equipos de la Unidad. La metodología propuesta permitió calcular el perfil energético de cada subárea (TAC, angiografía, rayos x, mamografía y Doppler) obteniendo posteriormente datos sobre el consumo de emisiones de CO2 y la energía primaria. Los resultados evidenciaron que factores como la cultura institucional y la obsolescencia de los equipos pueden incidir significativamente en el consumo de recursos energéticos. Las subáreas con mayores niveles de consumo fueron las de TAC, luminarias y el área administrativa.
Dimensionamiento de una instalación solar fotovoltaica que permita satisfacer la demanda de energía eléctrica de una vivienda residencial de estrato medio en la ciudad de Bogotá
La investigación analiza la viabilidad económica de implementar un sistema de paneles solares fotovoltaicos en una vivienda de estrato medio en Bogotá. Para ello, se recopiló información detallada sobre el consumo energético del hogar, las condiciones de irradiación solar de la zona y se seleccionaron los componentes adecuados del sistema. Se aplicó un análisis económico completo, considerando la inversión inicial, el tiempo de recuperación y las ganancias proyectadas a 25 años. Los cálculos técnicos se realizaron mediante la metodología del “mes peor”, identificando el periodo en el que resulta más difícil satisfacer la demanda energética con energía solar. Esta metodología permitió comprobar que, mediante la instalación de cuatro paneles conectados a la red eléctrica, es posible suplir la demanda energética de la vivienda. Los resultados evidenciaron que el sistema generaría un ahorro significativo en el consumo de electricidad y reduciría aproximadamente 118 kg anuales de emisiones de CO₂. La inversión inicial, estimada en COP $5.725.087, se recuperaría en 4,7 años, alcanzando una ganancia proyectada de COP $225.015.860 en 25 años. Estos resultados demuestran que la implementación del sistema no solo es rentable, sino también ambientalmente sostenible, consolidándose como una alternativa efectiva para reducir costos y mitigar impactos ambientales en sectores residenciales urbanos.
Deconstrucción Matemática como sustento de Aplicaciones Criptográficas del Álgebra Lineal en Ingeniería
Este artículo tuvo como objetivo implementar las aplicaciones criptográficas del álgebra lineal en estudiantes de ingeniería como una manera de hacer visible las combinaciones lineales, contenido ausente en la mayoría de Facultades de Ciencias Básicas que ofertan el curso de álgebra lineal en universidades de Barranquilla. Para esto se implementó una metodología por fases asociada al trabajo integrado con el docente de competencias comunicativas, tutorías semanales enfocadas en el fortalecimiento del saber disciplinar (¿cómo se demuestra en matemáticas?) y la selección de aplicaciones criptográficas en conjunto con el docente de programación II. Los principales hallazgos muestran que las aplicaciones criptográficas contribuyen a profundizar en contenidos poco estudiados en el álgebra lineal como es el caso de la combinaciones lineales.
Derechos de autor 2025 Avances Investigación en Ingeniería http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0
Modelamiento Descriptivo de la calidad de aire en la calle13 Fontibón, Bogotá, Colombia
La calidad del aire en Bogotá, particularmente en la localidad de Fontibón, constituye una problemática de salud pública debido a la alta concentración de partículas finas (PM2.5). Este estudio emplea un modelo descriptivo para analizar los patrones de contaminación en la calle 13, donde se identificaron picos de concentración durante las horas de la madrugada. El análisis se basó en la recopilación de datos provenientes de las estaciones fijas de monitoreo de calidad del aire ubicadas en la localidad, durante un período de 12 meses. Esta información permitió identificar patrones estacionales y evaluar la influencia de factores como el tráfico vehicular y las condiciones meteorológicas. Para el procesamiento y análisis de los datos públicos proporcionados por la Secretaría Distrital de Ambiente de Bogotá, se utilizó la librería OpenAir del lenguaje R, aplicada a la localidad de Fontibón. Mediante esta herramienta se evaluaron variables como la dirección del viento, las ubicaciones críticas y el efecto del parque automotor en comparación con las diversas fuentes de emisión industrial presentes en la zona. Los resultados obtenidos indican que los niveles de partículas PM2.5 superan las normas recomendadas por la Organización Mundial de la Salud (OMS), especialmente durante las horas pico comprendidas entre las 05:30 a.m. y las 08:00 a.m., y entre las 05:00 p.m. y las 07:00 p.m. Asimismo, se identificó que los meses de mayor concentración de PM2.5 en el año 2024 fueron agosto, octubre y noviembre, con incrementos promedio del 8% respecto a los demás meses. Finalmente, se concluye que la calidad del aire en esta zona representa un riesgo significativo para la salud de los habitantes, lo que evidencia la necesidad de implementar políticas públicas orientadas a mejorar la calidad del aire urbano y controlar las emisiones contaminantes.
Evaluación de la co-digestión de estiércol porcino, estiércol avícola, cascara de banano y gallinaza (estiércol avícola con cáscara de arroz) para la producción de biogás
El biogás es una fuente de energía renovable generada a partir de la descomposición anaeróbica de materia orgánica, donde se producen principalmente dióxido de carbono y metano, este último utilizado para la generación de energía eléctrica y térmica. En este estudio, se evaluaron tres prototipos de biodigestores sellados con diferentes sustratos orgánicos: estiércol porcino, estiércol avícola, gallinaza, cáscara de banano y agua. Estos prototipos estaban diseñados para permitir la liberación de gases mientras mantenían un ambiente anaeróbico para poder generar la producción de biogás. Se midió la producción de metano, hidrógeno, gas licuado de petróleo (GLP), monóxido de carbono, propano y etanol, utilizando sensores diarios. Los resultados mostraron, el biodigestor que contiene biomasa de cáscara de banano, agua y estiércol de porcino generó mayor contenido de gases en las propiedades fisicoquímicas medidas, durante un tiempo de 6 semanas que se realizaron las mediciones. En conclusión, el biogás se destaca como una alternativa limpia y sostenible a los combustibles fósiles en la generación de electricidad y calefacción. El estudio también busca evaluar la codigestión de estiércol porcino, estiércol avícola y gallinaza para identificar la combinación óptima de sustratos que maximice la producción de biogás.
Eichhornia crassipes: extracción de fibras
Este artículo presenta una alternativa experimental para la extracción de fibras a partir del tallo de Eichhornia Crassipes. Esta planta, perteneciente a la familia Pontederiaceae, es una de las especies acuáticas invasoras en regiones tropicales y subtropicales del mundo. La extracción de la fibra inicia con la recolección de las plantas directamente de la masa acuática, seguido de la disección de sus partes y extracción individual de cada una de estas. Las fibras obtenidas mantienen su integridad estructural a pesar de la naturaleza abrasiva de los métodos empleados. La obtención de una fibra estándar del Eichhornia Crassipes está influenciada por varios factores, incluida la pureza del material extraído y la calidad intrínseca del tallo, que desempeñan un papel crucial en la uniformidad y las propiedades de las fibras obtenidas. El Eichhornia Crassipes tiene el potencial de convertirse en un recurso valioso y sostenible para la extracción de fibras al ofrecer beneficios ambientales.
Técnicas de computación para el análisis de secuenciación masiva de ADN en medicina personalizada
El objetivo de esta investigación bibliográfica es explorar en profundidad las diversas técnicas computacionales empleadas para el análisis de secuenciación masiva de ADN en el contexto de la medicina personalizada. Se examinan tanto los enfoques tradicionales como las innovaciones recientes en este campo, destacando sus aplicaciones, ventajas y limitaciones. Además, se abordan las líneas de investigación emergentes en la intersección entre la informática y la genómica, con el fin de promover el avance continuo en la prestación de atención médica personalizada y precisa. La investigación enfatiza la necesidad de adoptar un enfoque multidisciplinario que garantice la privacidad de los datos de pacientes, para lograr diagnósticos precisos y aprovechar plenamente los avances en el análisis de ADN. Tecnologías como Machine Learning, Deep Learning e Inteligencia Artificial desempeñan un papel fundamental en la gestión y el análisis de grandes volúmenes de datos genómicos, permitiendo la integración de datos que aporta una visión más completa de los sistemas biológicos. Además, se analizan modelos mecanicistas metabólicos y cuantitativos orientados a la personalización de tratamientos para enfermedades como la obesidad, el cáncer y el Alzheimer
Alternativas biotecnológicas para el tratamiento de agua del Rio Bogotá y aguas residuales porcícolas y piscícolas en la Región del Alto Magdalena
El Río Bogotá, una de las principales arterias fluviales de Cundinamarca, enfrenta una grave contaminación debido a vertimientos industriales, agrícolas y domésticos. Este estudio analiza alternativas biotecnológicas para el tratamiento de aguas del Río Bogotá y aguas residuales porcinas y piscícolas en la región del Alto Magdalena. Se evaluaron métodos combinados que incluyen fitorremediación con Heliconia psittacorum en humedales artificiales y el uso de cultivos mixtos de microalgas en reactores abiertos. Metodología: Se realizaron ensayos de fitorremediación y tratamiento con microalgas en muestras de aguas residuales y superficiales. Las muestras se caracterizaron por parámetros fisicoquímicos como pH, turbidez, conductividad, temperatura y oxígeno disuelto. Los tratamientos incluyeron sistemas de biofiltración y fitodegradación con Capsicum annuum en aguas residuales piscícolas. Resultados: Los sistemas de microalgas mostraron eficiencias de remoción de nitratos y fosfatos de hasta 65.5% y 60.14%, respectivamente. El humedal con Heliconia psittacorum logró una remoción promedio de 98% para NH4+, 60% para NO2-, 22.5% para NO3- y 97.5% para PO4-7. En el tratamiento de aguas residuales piscícolas, se observó una reducción parcial de amonio, estabilizándose el biofiltro a partir del quinto día. Conclusiones: Los procesos biotecnológicos evaluados demostraron ser eficaces y sostenibles para la remoción de contaminantes en aguas residuales, ofreciendo una alternativa viable y de bajo costo para la recuperación del recurso hídrico en la región del Alto Magdalena.
Estado actual en la implementación de la metodología Building Information Modeling (BIM) aplicada a la infraestructura vial en Colombia
La metodología Building information Modeling (BIM) en la infraestructura vial es un área en desarrollo a nivel mundial, con un gran potencial demostrado en el sector del transporte. Este artículo tiene como objetivo ofrecer una revisión exhaustiva y actualizada de la literatura, acompañada de un análisis crítico de las áreas de investigación relacionadas con el BIM en infraestructura vial a lo largo de todo el ciclo de vida. Esto busca impulsar la investigación y las aplicaciones en Colombia mediante una comparación global. Se revisaron 61 publicaciones entre 2019 y 2024, incluyendo artículos de revistas, actas de conferencias e informes. Los resultados muestran un aumento en el uso de BIM en la infraestructura de transporte, destacando la urgente necesidad de un formato de intercambio neutral y un esquema estándar que promuevan la interoperabilidad. Lo más importante es mantener una colaboración continua entre la academia y la industria para superar los desafíos y maximizar el potencial de BIM en este campo.
Propuesta de modelo de simulación de la Población Carcelaria en Colombia mediante Dinámica de Sistemas
El objetivo principal de este documento es presentar un modelo de dinámica de sistemas que permite simular y predecir la población carcelaria en Colombia para el año 2050. Este modelo se basa en datos estadísticos proporcionados por el INPEC y analiza detalladamente el comportamiento de la población carcelaria, teniendo en cuenta factores como detenciones, fallecimientos de reclusos, liberaciones, nacimientos y defunciones de ciudadanos colombianos. Además, se aborda de manera integral el problema del hacinamiento, incorporando variables auxiliares relevantes. A partir de la construcción del modelo, se proponen varios escenarios que facilitan una comprensión más profunda de las dinámicas y tendencias subyacentes. De acuerdo con este análisis, la simulación estima que la población carcelaria en 2050 será de aproximadamente 570,000 individuos.
Derechos de autor 2024 Avances Investigación en Ingeniería http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0
Determinación de las características físico químicas de los residuos del exoesqueleto del camarón blanco (Litopenaeus Vannamei) de la Parroquia Puerto Bolívar, Ciudad de Machala, Ecuador
Los residuos producidos durante el procesamiento del camarón constituyen un desafío ambiental, pero también representan una oportunidad para ser utilizados como fuente de proteínas. El tratamiento de estos residuos El estudio se realizó en los laboratorios de la Facultad de Ciencias Químicas y de la Salud de la Universidad Técnica de Machala, mientras que la caracterización físico-químicas se realizó en el laboratorio Multianalityca S.A., analizando el exoesqueleto de camarón de la Parroquia Puerto Bolívar, en Machala, Ecuador. Se llevaron a cabo análisis de proteína (AOAC 2001.11/Volumetría, Kjeldahl), humedad (AOAC 925.10/Gravimetría, Horno de aire) y cenizas (AOAC 923.03/Gravimetría, directo) con dos repeticiones, cuyos resultados mostraron que los porcentajes de proteína, humedad y cenizas se encontraban dentro de los límites establecidos por las normativas pertinentes. El contenido de proteína fue de 47,68% (±0,912%), la humedad fue de 13,12% (±1,124%) y el porcentaje de cenizas alcanzó 22,34% (±0,113%), cumpliendo con las normas NTE INEN 465:1980, NTE INEN-ISO 6496 y NTE INEN 467:1980, respectivamente. Este estudio ofrece información valiosa sobre las características físico-químicas de los residuos del exoesqueleto de camarón, lo que abre la puerta a su utilización en diversas aplicaciones, como en los sectores alimentario, agrícola y en la remediación de aguas.
Análisis de conflictos del uso del suelo de la vereda Lomalta del municipio de Vélez - Santander
Este estudio de investigación se centra en la provincia de Vélez, ubicada en Santander, Colombia, en donde se examinaron diversos aspectos de la región, incluyendo la gobernación, la educación, el desarrollo municipal, las obras públicas y los servicios de acueducto, destacando la integración de los servicios ecosistémicos en el ordenamiento territorial, un factor clave para el desarrollo sostenible de la región. Por otro lado, se examinan los conflictos de uso del suelo en la vereda Lomalta de Vélez, utilizando datos del Instituto Geográfico Agustín Codazzi (IGAC) y la herramienta ARCGIS para realizar un análisis geoespacial, en donde se encontró que aunque los registros del IGAC no muestran conflictos de uso del suelo, se advierte que la información puede estar desactualizada, de esta manera para obtener una visión más precisa se llevó a cabo una visita de campo en la vereda Lomalta, en donde se observaron vías en buen estado, diversos cultivos, ganadería, equipamientos comunales y servicios ecosistémicos. Finalmente se identificaron dos conflictos de uso del suelo y se sugirieron ajustes para una planificación agrícola más efectiva, con el fin de proporcionar una visión detallada de la situación en Vélez, destacando la importancia de la planificación territorial para el desarrollo sostenible.
Análisis del efecto de una obra hidráulica en la calidad del agua del Río Teusacá (Cundinamarca, Colombia) a través de la bioindicación con macroinvertebrados acuáticos
El objetivo principal de esta investigación consiste en analizar el efecto ocasionado por una intervención hidráulica de dragado en el Río Teusacá (Cundinamarca, Colombia), por medio de bioindicación de macroinvertebrados acuáticos. Se hicieron mediciones de oxígeno disuelto, turbidez, temperatura y pH en cada punto de muestreo, y se calcularon diversos índices de calidad del agua (BMWP/Col, ASTP, IBF, EPT), así como índices de biodiversidad (Shannon Weaver, Simpson, Margalef y Menhinick). Se tomaron cuatro puntos de muestreo durante los meses de junio, octubre y diciembre del año 2021, donde se recopiló un total de 1160 organismos clasificados en 6 clases, 13 órdenes y 19 familias taxonómicas, estos organismos fueron empleados para la evaluación comparativa de la calidad del agua antes y después de la obra hidráulica. Para el análisis del efecto de la obra hidráulica sobre la calidad del agua, se consideró un punto de muestreo como referencia posterior a la intervención y como referencias previas a la obra se consideraron investigaciones anteriores en la misma zona. El dragado tuvo un efecto ligeramente positivo en la calidad del agua del río, evidenciado mejoras en los parámetros fisicoquímicos e índices de calidad, que reflejan un aumento en su calidad.
Física y Educación Ambiental; encuentros posibles para la transición energética
Este estudio examina la relación entre la enseñanza de la física y la energía renovable dentro de la literatura académica actual, utilizando una revisión sistemática para analizar textos desde 1998 hasta 2023. Un énfasis pronunciado en las energías renovables refleja un enfoque de investigación integrador, mientras que la 'Física Ambiental' destaca como la principal disciplina, subrayando la implicación de la academia con desafíos como el cambio climático. La presencia sustancial de 'Energía Solar' corresponde a avances en la tecnología fotovoltaica y su aplicabilidad global. Los enfoques socioconstructivistas dominantes en la pedagogía fomentan un aprendizaje profundo y reflexivo. La inclusión de TIC y ABP indica un cambio hacia técnicas educativas interactivas. El estudio subraya el papel de la interdisciplinariedad en la formación de profesionales preparados para impulsar un futuro energético sostenible.
En el interior de la jaula de Faraday: las señales ocultas
Este trabajo presenta una secuencia didáctica centrada en la comprensión del fenómeno de distribución de cargas en materiales conductores metálicos, utilizando la Jaula de Faraday como herramienta principal. Diseñada para estudiantes de noveno a undécimo grado, la secuencia incluye actividades como la exploración de preguntas clave, la construcción de una Jaula de Faraday, y una experiencia práctica seguida de una evaluación lúdica. Implementada en un evento académico, los resultados mostraron que la mayoría de los estudiantes lograron una comprensión más profunda del tema, destacando la efectividad de este enfoque en el aula de ciencias.
Investigación y divulgación científica: su importancia para el avance de la Física
La conexión entre investigación y divulgación científica desempeña un papel crucial en el avance de la física y su impacto social. Este artículo presenta una reflexión teórica sobre la indispensable e importante sinergia que existe entre la investigación y la divulgación de la ciencia, enfocada a la física. La divulgación efectiva amplifica el alcance de los descubrimientos científicos, llevando conceptos complejos al público general de manera comprensible. Esta comunicación clara no solo educa, sino que también inspira a nuevas generaciones de científicos, atrayendo talentos hacia la física. Temáticas como: la desmitificación de la ciencia, el papel de los medios de comunicación, papel colaborativo entre investigadores y divulgadores, principales formas de divulgación de la ciencia, entre otros, son tratados en este trabajo. La divulgación no solo aborda desafíos, sino que también destaca éxitos, mostrando cómo la colaboración entre investigadores y divulgadores supera obstáculos y maximiza el impacto. Por tanto, se concluye al respecto que, la investigación y la divulgación científica están intrínsecamente entrelazadas: mientras la investigación impulsa el conocimiento, la divulgación lo lleva más allá de los límites académicos, conectando la física con el mundo y motivando la participación pública en el apasionante viaje del descubrimiento científico.
¿De qué manera la logística influye en que las líneas de producción no se detengan?
Uno de los problemas principales en una empresa es que las líneas de producción paren por falta de material, generando costos adicionales al cubrir con tiempo extra la producción perdida, y el riesgo de no cumplir con las entregas a tiempo con el cliente, lo que provocaría perderlo. En este sentido, el presente trabajo de investigación tiene la intención de analizar cómo la logística influye para que las líneas de producción en una empresa no se vean afectadas por falta de material. El enfoque metodológico que se usará será cualitativo de carácter descriptivo, ya que se utiliza teoría fundamentada como base del objeto de estudio. Sin duda, la logística juega un papel importante dentro de las organizaciones empresariales, ya que garantiza que las líneas de producción siempre tengan la materia prima disponible para evitar problemas derivados de la falta de material. Además, se puede agregar que con la logística se pueden reducir los costos operativos por falta de material, así como efectuar que el cliente reciba el producto final en el tiempo establecido y con la calidad que se requiere.
Ampliación de la industria 4.0 y la práctica profesional
El desarrollo de una práctica profesional brinda una oportunidad de increíbles resultados en crecimiento profesional, laboral y personal, y con la empresa crear mejoras en pro a los objetivos de esta, dicho esto se quiere entender que el crecimiento también es empujado por los cambios sociales y avances tecnológicos, aquí es donde entra la industria 4.0 aplicable a todo tipo de empresas industriales sean grandes, pequeñas o medianas en donde mezclan un remplazo del ser humano por tecnología basada en logros de recopilación integral en datos, sensores de error o fallidos futuros, minimización de tiempo de inactividad, abastecimientos de información y seguridad de la misma, queriendo con ello identificar los estados de conocimiento a lo largo de la practica en relación al estado de la empresa con el Sistema de la industria 4.0 y el practicante profesional.
Modelado y control óptimo de la estabilidad de un robot móvil de dos ruedas utilizando técnicas PID y LQR
Este artículo tiene como objetivo comparar el rendimiento de dos controladores ampliamente utilizados en el control de sistemas dinámicos: el controlador PID (Proporcional-Integral-Derivativo) y el controlador LQR (Regulador Cuadrático Lineal). Se presenta una simulación detallada utilizando Simulink de MATLAB® para evaluar el comportamiento de un robot móvil autónomo auto equilibrado de dos ruedas. Se ha desarrollado un modelo matemático que describe con precisión el sistema del robot. Luego, se aplicaron técnicas de diseño específicas a cada controlador, y se observó el comportamiento resultante en términos de estabilidad y respuesta. Esta comparación tiene implicaciones importantes en el campo del control de sistemas autónomos y puede ayudar a determinar cuál de los dos controladores es más adecuado para aplicaciones particulares de robots móviles autónomos auto equilibrados.
Derechos de autor 2023 Avances Investigación en Ingeniería http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0
Efectos de las variables meteorológicas y agentes contaminantes en la propagación del covid-19 en Bogotá y Barranquilla, Colombia
Estudios previos han demostrado la relación de los contaminantes del aire y los factores meteorológicos con la propagación del COVID-19. Esta investigación tiene como objetivo determinar si hay una significativa correlación entre las variables meteorológicas (temperatura, precipitación, velocidad del viento) y contaminante atmosférico (PM2.5) con los casos de la pandemia de COVID-19 en Bogotá y Barranquilla, Colombia en el año 2020. Se emplearon análisis de correlación de Pearson y Correlación de Spearman de acuerdo con su distribución de normalidad realizado por el test de Shapiro Wilk. Nuestros hallazgos indicaron una correlación significativa para la temperatura con los casos diarios en la ciudad de Bogotá y Barranquilla.
La modificación genética de la levadura y su efecto en la industria mexicana
La modificación genética de organismos como la levadura, ha sido un campo de investigación en constante desarrollo en las últimas décadas, ya que el ejercicio de modificación es una técnica para manipular genéticamente a las células de levadura y se utiliza en un sinfín de productos alimenticios y bebidas, esto con la intención de modificar el sabor de algunos productos como el pan, cerveza, vino, entre otros. En este sentido, la modificación genética de la levadura se vuelve relevante para la industria alimentaria ya que puede afectar la calidad y cantidad de estos productos, así como también mejorar su eficiencia y rentabilidad. En consecuencia, el presente trabajo es desarrollado con el objetivo de conocer los efectos de la modificación genética de la levadura en la producción de alimentos y bebidas, presentando diversos ejemplos de éxito y necesidades según el proceso de producción, así como tomando en cuenta las ventajas y desventajas que se tiene el modificar un microorganismo.
Biotecnología, Industria alimentaria, Ingeniería, Levadura, Modificación Genética
Análisis de la vegetación a partir de índices espectrales y su relevancia en la identificación de espejos de agua en el humedal Torca Guaymaral, Bogotá, Colombia
En Colombia son varios los humedales han experimentado cambios significativos en el espejo de agua, ya sea por procesos naturales o antrópicos; la mayoría de estos presentan eutrofización, hecho que se comprueba por la proliferación descontrolada de algas, herbáceas y juncáceas, haciéndolos vulnerables a fenómenos como el calentamiento global. Este estudio se centra en el humedal Torca – Guaymaral ubicado en el extremo norte de la ciudad de Bogotá (Colombia), el cual, actualmente se ve afectado por la rápida propagación de vegetación hidromórfica. Este ecosistema acuático es hábitat para innumerables especies, al mismo tiempo que brinda múltiples beneficios a la sociedad como humedal urbano. El análisis del área de estudio se realizó con base en la vegetación y la humedad en comparación con los datos arrojados por los índices NDVI y NDWI en los años 2014 y 2023 en los meses de enero y febrero respectivamente. Los mapas del humedal se realizan con el software ArcGIS para procesar imágenes satelitales Landsat 8-9, con un rango de nubosidad inferior al 60 % y descargadas de la plataforma USGS EarthExplorer. Los resultados indican la disminución de zonas húmedas en el Torca-Guaymaral en un 7.3 %, mientras que la escasez de vegetación aumentó un 12 %, se observó que la vegetación densa disminuyó en un 3 % y la vegetación moderada en un 9.24 %.
índice de vegetación de diferencia normalizada (NDVI)
Comparación de las características morfofuncionales de jugadores profesionales de fútbol 11 y fútbol sala en Bogotá
Objetivo. El fútbol y el fútbol sala son dos modalidades muy practicadas a nivel mundial, por lo que se pretende comparar los resultados de las evaluaciones morfofuncionales en equipos profesionales de Bogotá. Metodología. Este estudio es de tipo cuantitativo, no experimental de tipo transversal. Para la evaluación morfológica se evaluó composición corporal y para la evaluación funcional se evaluó el VO2máx, la fuerza explosiva y máxima. Resultados. Se hallaron diferencias significativas en las cuatro variables evaluadas. En el porcentaje masa grasa corporal el valor fue de 14,7%±3,4 en fútbol 11 y fútbol sala con 18,3%±5,9. En cuanto a la potencia obtuvieron 252,5 watts ±48,3 en Fútbol 11 y en fútbol sala 201,4 watts ± 33,2. Para la variable de VO2máx arrojó una media de 53,2 ml/kg/min±4,0 en fútbol 11 y en fútbol sala 43,9 ml/kg/min±14,8. En la fuerza máxima obtuvieron valores de 813,9 kg/f±177,4 en fútbol 11, respecto a fútbol sala con valores de 552,1 Kg/f ±174,4. Por último, en la potencia máxima se encontró una media de 546,15watts para fútbol 11; mientras que fútbol sala fue de 292,27watts. Conclusiones. Las variables VO2máx y fuerza máxima son las más destacadas en cuanto a medias y desviaciones estándar por sus valores p<0,05; lo que nos indica que los deportistas de Fútbol 11 tienden a tener mejores características morfofuncionales en comparación con fútbol sala.
Elaboración de una Bebida Hidratante a Base de Suero Lácteo y Pulpa de Fresa
Las productoras de quesillo de la provincia de El Oro producen una gran cantidad de suero lácteo que es desechado. El objetivo es crear una bebida rica en proteínas a base de suero de leche y diversas cantidades de pulpa de la fruta Fragaria. Se caracterizó fisicoquímicamente el lactosuero y se crearon tres formulaciones de bebidas con distintos porcentajes de pulpa de fresa (10, 25 y 40% p/p). Las bebidas hidratantes obtenidas fueron examinadas en cuanto a la aceptabilidad sensorial de los consumidores. Las tres formulaciones cumplen las normas físicas y químicas descritas en la norma NTE INEN 2609:2012 para bebidas de suero de leche, y el análisis estadístico nos revela cambios estadísticamente significativos entre los tratamientos. Un panel no entrenado realizó la evaluación sensorial en donde se tuvo en cuenta las principales características organolépticas. La bebida con un 60% de suero de leche y un 40% pulpa de fresa recibió la mayor aprobación, mientras que el sabor fue el elemento mejor valorado.
Modelo de enseñanza con aprendizaje colaborativo en estudiantes de programación de computadores
En este artículo se pretende dar cuenta de un modelo de clasificación de estudiantes que se ha utilizado en la asignatura Programación I en Ingeniería de Sistemas y su relación con procesos de aprendizaje colaborativo y preferencias de pensamiento en los que se aplica una metodología para la resolución de problemas computacionales. La investigación utilizó un estudio de modelo de caso desde una perspectiva cualito – cuantitativa durante el I semestre en varios periodos académicos. Se concluyó que el modelo de enseñanza y aprendizaje aplicado se inscribe en el paradigma constructivista, con un modelo didáctico enfocado al aprendizaje colaborativo, que evidencia un camino más simple y efectivo para la asimilación, apropiación y aplicación de los conceptos básicos de programación.
Evaluación de la influencia de las motocicletas en el nivel de servicio de las intersecciones semaforizadas más accidentadas en la ciudad de Bogotá
En los últimos años en Colombia el uso de la motocicleta se ha venido en crecimiento, se ha vuelto un vehículo indispensable para las personas de estrato medio a bajo como método de transporte y/o trabajo puesto que este tipo de movilidad genera más economía, eficacia y ahorro de tiempo en el traslado de un lugar a otro. El aumento de las motocicletas en Bogotá está acompañado de un alto índice de congestión vehicular y mayores accidentes; basados en el “Manual de capacidad de carreteras HCM 2010” se analizará el nivel de servicio con la afectación de motociclistas y se determinará si este modo de transporte afecta o no, el tránsito en la ciudad capital. Se realizará una comparación del nivel de servicio de hace 5 años con el nivel de servicio del año 2022. Para este análisis se tendrán en cuenta las intersecciones con más accidentes de tránsito de la ciudad de Bogotá, junto con el análisis correspondiente bajo la metodología HCM. En los accidentes de tránsito reportados y censados en los últimos años por la ANSV, en Colombia se evidencia que, en cada uno de ellos las motocicletas son las de mayor incidencia. Bajo esta evidencia se evaluará si estas afectan el nivel de servicio teniendo en cuenta las intersecciones analizadas.