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Exclusivo BibloRed

Por: Hindawi | Fecha: 2017

La señal electroencefalográfica es una señal representativa que contiene información sobre la actividad cerebral, que se utiliza para la detección de la epilepsia, ya que los ataques epilépticos están causados por una alteración de la actividad electrofisiológica del cerebro. La predicción de un ataque epiléptico suele requerir un análisis detallado y experimentado del EEG. En este trabajo, hemos introducido un análisis estadístico de la señal de EEG que es capaz de reconocer el ataque epiléptico con un alto grado de precisión y ayuda a proporcionar la detección automática del ataque epiléptico para diferentes edades de la epilepsia. Para lograr el objetivo de la investigación, extraemos varias características epilépticas, a saber, la entropía aproximada (ApEn), la desviación estándar (SD), el error estándar (SE), el valor medio absoluto modificado (MMAV), el roll-off (R) y el cruce por cero (ZC) de la señal epiléptica. El algoritmo k-nearest neighbours (k-NN) se utiliza para la clasificación de la epilepsia y, a continuación, se utiliza el análisis de regresión para la predicción del nivel de epilepsia a diferentes edades de los pacientes. Utilizando los parámetros estadísticos y el análisis de regresión, se propone un modelo matemático prototipo que ayuda a encontrar la aleatoriedad epiléptica con respecto a la edad de los diferentes sujetos. La precisión de esta ecuación prototipo depende del análisis adecuado de la información dinámica del EEG epiléptico.

Fuente: Revista Virtual Pro Formatos de contenido: Otros

Exclusivo BibloRed

Por: Hindawi | Fecha: 2017

El flujo turbulento es un tema difícil en la dinámica de fluidos, cuyas reglas no han sido totalmente reveladas hasta ahora. El fluido en estado turbulento dará lugar a una mayor fuerza de fricción, que debe consumir gran energía. Por lo tanto, no sólo es una influencia importante en el ahorro de energía y la mejora de la tasa de utilización de la energía, sino también una amplia perspectiva de aplicación en muchos campos, como el dominio de la nave y la industria aeroespacial. En primer lugar, se revisa la tecnología biónica de reducción de la resistencia aerodinámica, que es un tema de investigación candente en la actualidad, y se analiza el mecanismo de reducción de la resistencia aerodinámica de la estructura de la superficie del cuerpo, como los tiburones, las lombrices de tierra y los delfines. Además, estudiamos a fondo las características y los mecanismos de reducción de la resistencia aerodinámica de la superficie microranurada y la pared flexible. A continuación, se discuten las tecnologías y los mecanismos de reducción de la resistencia pertinentes, centrándose en las microburbujas, la pared flexible vibrante, el revestimiento, los aditivos poliméricos de reducción de la resistencia, la superficie superhidrofóbica, la superficie de chorro, la reducción de la resistencia de la superficie de onda viajera y los métodos de reducción de la resistencia compuestos. Por último, se estudian las aplicaciones y los avances de la tecnología de reducción de la resistencia en la turbulencia.

Fuente: Revista Virtual Pro Formatos de contenido: Otros

Exclusivo BibloRed

Por: Hindawi | Fecha: 2017

Las cuchillas de corte de las cosechadoras de maíz existentes presentan problemas relacionados con una gran resistencia al corte, un elevado consumo de energía y una mala calidad de corte. Utilizando los principios de la biónica, se diseñó una cuchilla biónica extrayendo la curva del perfil del diente cortante del paladar de B. horsfieldi. Utilizando un sistema de pruebas de dispositivos de corte de doble hoja, se llevó a cabo una prueba de contraste del rendimiento de corte de un solo tallo de maíz obtenido en el momento de la cosecha. Los resultados muestran que las cuchillas biónicas tienen un rendimiento superior, demostrado por una fuerte capacidad de corte y una buena calidad de corte. Utilizando el análisis estadístico de los datos de las pruebas de corte de dos grupos, la fuerza y la energía de corte medias de las cuchillas biónicas y de las cuchillas ordinarias se obtuvieron como 480,24 N y 551,31 N y 3,91 J y 4,38 J, respectivamente. La fuerza de corte máxima media y el consumo de energía de corte de la cuchilla biónica se redujeron en un 12,89y 10,73%, respectivamente. El análisis de la varianza mostró que ambos tipos de cuchillas tenían un efecto significativo sobre la energía de corte máxima y la energía de corte necesaria para cortar un tallo de maíz. Esto demuestra que las cuchillas biónicas tienen un mejor rendimiento de fuerza de corte y de reducción del consumo de energía que las cuchillas ordinarias.

Fuente: Revista Virtual Pro Formatos de contenido: Otros

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Por: Hindawi | Fecha: 2017

Se sabe que las carreras de larga distancia inducen una sobrecarga de las articulaciones y elevan los niveles de citoquinas, que son las características de una serie de lesiones relacionadas con la carrera. Para hacer frente a esto, los sistemas de calzado incorporan entresuelas amortiguadoras para mitigar la carga mecánica perjudicial. El objetivo de este estudio fue evaluar el efecto de la masa corporal del atleta en la capacidad de amortiguación del calzado técnico. Se creó un prototipo de talón artificial que se ajustaba al patrón de impacto de un corredor que golpea con el talón y se utilizó para medir la atenuación del impacto mediante una prueba de caída automatizada. Se moduló la masa y la velocidad del impacto para simular corredores de distintas masas corporales y velocidades. La investigación proporcionó una visión refinada de la transmisión del impacto inducido por la carrera al cuerpo humano. El sistema de entresuela examinado se optimizó en función de los datos antropométricos correspondientes a una masa corporal media (normal). Los resultados sugieren que, aunque el calzado moderno es capaz de atenuar las ondas de choque que se producen durante el impacto del pie, una selección inadecuada del calzado podría exponer a un atleta a altos niveles de tensión máxima que podrían provocar una respuesta anormal del cartílago. La selección de un sistema de amortiguación específico para el peso podría proporcionar una protección óptima y, por tanto, prolongar la duración del ejercicio físico beneficioso para mantener un sistema inmunitario simulado.

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Por: Hindawi | Fecha: 2017

Una prueba biomecánica es un buen método de evaluación que describe las diferencias estructurales, funcionales y patológicas de los huesos, como la osteoporosis y la fractura. La prueba de tracción, la prueba de compresión y la prueba de flexión se realizan generalmente para evaluar el módulo elástico del hueso utilizando ratones. En particular, la prueba de compresión de la cabeza del fémur se utiliza principalmente para verificar el cambio de osteoporosis del cuello del fémur. En este estudio se realizó un análisis de la densidad mineral ósea mediante tomografía microcomputada in vivo (micro-CT) para observar los cambios de la osteoporosis a lo largo del tiempo. Se propuso un método para identificar el módulo elástico del fémur en el grupo normal (grupo CON) y en el grupo osteoporótico (grupo OVX) mediante un análisis de elementos finitos basado en la prueba de compresión de la cabeza del fémur y también se realizó un análisis comparativo de los resultados. Mediante la prueba de compresión de la cabeza del fémur, se verificó que las cargas últimas y de fluencia del grupo CON eran significativamente mayores que las del grupo OVX. Se consideró que este resultado se debía a que el cambio de densidad mineral ósea por osteoporosis se producía en el extremo proximal con mayor frecuencia que en la diáfisis del fémur. Sin embargo, el módulo elástico derivado del análisis de elementos finitos no mostró diferencias significativas entre los dos grupos.

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Por: Hindawi | Fecha: 2017

Este trabajo presenta un análisis y una comparación de la eficacia de dos métodos de colocación de tornillos pediculares durante la cirugía de fusión espinal posterior. Se analizaron y compararon un total de 100 tornillos (64 manuales y 36 motorizados), todos ellos colocados utilizando un sistema de navegación quirúrgica. La colocación final de los tornillos se comparó con los planes quirúrgicos iniciales utilizando el sistema de navegación, y las ubicaciones finales de los tornillos se analizaron sobre la base de la desviación angular de estas trayectorias planificadas, así como la traslación de los tornillos dentro de un plano de referencia crítico. Se observó que el motor reducía de forma insignificante la desviación angular resultante de estos tornillos pediculares, con una desviación media de 3,35 grados en comparación con 3,44 grados con el motor manual (p=0,853). Por el contrario, se observó que el conductor eléctrico aumentaba la distancia de traslación en la región crítica, con desviaciones medias de 2,45 mm para el conductor eléctrico en comparación con 1,54 mm con el conductor manual. El aumento de la desviación traslacional fue significativo (p=0,002), lo que indica que puede haber cierta pérdida de rendimiento por la adopción del motor eléctrico.

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Por: Hindawi | Fecha: 2017

Se ha diseñado una articulación de rodilla basada en engranajes para mejorar el rendimiento de las prótesis de tipo mecánico por encima de la rodilla. El conjunto de engranajes, con la ayuda de algunas abrazaderas y la disposición de los soportes, se utiliza para permitir que la prótesis siga el movimiento del muñón. El análisis de movimiento y el análisis de elementos finitos (FEA) de los componentes de la articulación de la rodilla se llevan a cabo para evaluar la viabilidad del diseño. La tensión máxima de 29,74 MPa y la deformación máxima de 2,393e-004 se obtienen en el engranaje, mientras que el desplazamiento máximo de 7,975 mm se produjo en el tope de la disposición de la rodilla. El factor de seguridad de 3,5 obtenido a partir del análisis por elementos finitos indica que no hay posibilidad de fallo de diseño. Los resultados obtenidos del análisis de EF se comparan con los datos reales obtenidos en la literatura para un tema similar. El patrón de los resultados del análisis del movimiento ha mostrado un gran parecido con el ciclo de la marcha de un miembro biológico sano.

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Por: Hindawi | Fecha: 2017

En el campo de la rehabilitación, el uso de técnicas de fabricación aditiva para realizar ortesis personalizadas está cada vez más extendido. La obtención de un modelo 3D para la fase de impresión 3D puede realizarse siguiendo diferentes metodologías. Consideramos la creación de ortesis personalizadas de la extremidad superior, incluyendo los dedos, a partir de la adquisición de la geometría de la mano mediante un escaneo 3D preciso. Sin embargo, el procedimiento de escaneo de la mano presenta diferencias entre los sujetos sanos y los pacientes afectados por patologías que comprometen la funcionalidad del miembro superior. En este trabajo, presentamos el concepto y el diseño de un soporte impreso en 3D para ayudar a escanear la mano de dichos pacientes. El dispositivo, realizado con técnicas de fabricación aditiva FDM en material ABS, permite realizar adquisiciones palmares, y su diseño y prueba están motivados por las siguientes necesidades: (1) inmovilizar la mano de los pacientes durante la exploración palmar para reducir los movimientos involuntarios que afectan a la calidad de la exploración y (2) mantener las manos abiertas y en una posición correcta, especialmente para contrastar el alto grado de hipertonicidad de los sujetos espásticos. El dispositivo resultante puede utilizarse indistintamente para la mano derecha y la izquierda; se suministra en tamaños cuatridimensionales y puede ser también adecuado como soporte palmar para la adquisición del dorso de la mano.

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Por: Hindawi | Fecha: 2017

La principal característica de la cabeza de jabalí utilizada para buscar comida es la parte delantera, que es similar a la cresta en términos de función, carga y entorno. En este trabajo se seleccionó la cabeza de jabalí como prototipo biológico para desarrollar una nueva cresta. La nube de puntos de la cabeza fue capturada por un escáner 3D y, a continuación, se reconstruyó la superficie de la cabeza mediante coordenadas 3D. Se extrajeron las curvas características de la parte delantera de la cabeza del jabalí y, a continuación, se ajustaron cinco curvas de sección transversal y una curva de sección vertical. A partir de las curvas ajustadas, se diseñaron cinco tipos de crestas biónicas. Se ensayaron las resistencias de penetración de los aporcadores biónicos y de los aporcadores tradicionales a diferentes velocidades en un cubo de tierra interior. Los resultados de las pruebas mostraron que el aporcador biónico B tenía la mejor relación de reducción de la resistencia a la penetración, de 16,67a una velocidad de 4,2 km/h. Para evaluar más a fondo el rendimiento del mejor ridger biónico (ridger biónico B), se probaron tanto el ridger biónico como el tradicional en un campo bajo las mismas condiciones de trabajo. Los resultados de campo indican que la cresta biónica reduce la resistencia a la penetración en un 6,91 en comparación con la cresta tradicional, y los resultados de las pruebas validan que la cresta biónica tiene un efecto en la reducción de la resistencia a la penetración.

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Por: Hindawi | Fecha: 2017

El objetivo principal de este trabajo es demostrar un diseño biónico para el perfil aerodinámico de los aerogeneradores inspirado en la morfología de las alas del búho chico. Se adoptó el modelo Glauert para diseñar la pala estándar y la pala biónica, respectivamente. Se utilizó el método de análisis numérico para estudiar las características aerodinámicas de los perfiles aéreos y de las palas. Los resultados muestran que el perfil aéreo biónico inspirado en el perfil aéreo con la relación de 50del ala del búho chico da lugar a un coeficiente de sustentación y un rendimiento en pérdida superiores y, por tanto, puede ser beneficioso para mejorar el rendimiento de la pala del aerogenerador. Además, la eficiencia de la pala biónica en los ensayos de palas de aerogeneradores aumenta en un 12% o más (hasta un 44%) en comparación con la pala estándar. La razón radica en la mayor diferencia de presión entre la superficie superior y la inferior, que puede proporcionar una mayor sustentación.

Fuente: Revista Virtual Pro Formatos de contenido: Otros