Materials for enhanced dye-sensitized solar cell performance , electrochemical application
En este documento se muestra un resumen de materiales que mejoren el desempeño de celdas con tinte fotosensible (DSSC), destacándose los progresos logrados en ambos. Asimismo, se ensamblaron DSSC empleando materiales diferentes para el óxido semiconductor, el tinte fotosensible y el contraelectrodo. Se evaluó el desempeño de cada material con base en parámetros fotoelectroquímicos: voltaje de circuito abierto (Vcc), corriente de cortocircuito (Isc), factor de carga (FF) y eficiencia global de conversión (η) a partir de la curva corriente-voltaje.
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Kinematics based physical modelling and experimental analysis of the shoulder joint complex
Este trabajo consiste en desarrollar un modelo físico experimental del complejo articular del hombro. El objetivo en esta investigación es validar el modelo construido e identificar las fuerzas en posiciones específicas de esta articulación. Se han reproducido las estructuras musculo-esqueléticas del hombro para evaluar las fuerzas a las que están sometidas las fibras musculares en diferentes posiciones de equilibrio: flexión 60º, abducción 60º y aducción más flexión 30º. El modelo físico representa con suficiente aproximación a la realidad el complejo del hombro; posee 12 grados reales de libertad, lo cual permite realizar movimientos como abducción, flexión, aducción y extensión y calcular las fuerzas resultantes de los músculos representados. El modelo físico construido es versátil y fácilmente manipulable y constituye, por encima de todo, un modelo para aplicaciones didácticas en anatomía y biomecánica del complejo articular del hombro. Así mismo, es una herramienta de investigación válida sobre las acciones musculares asociadas a los movimientos de abducción, aducción, flexión, extensión, rotación interna y externa o combinaciones de los mismos.IntroducciónLa biomecánica, a través del desarrollo de modelos físicos articulares, permite obtener descripciones cuantitativas y cualitativas de la función articular, datos útiles tanto para la práctica clínica como para la investigación (Limb, 2014). El complejo articular del hombro presenta un reto en cuanto al desarrollo de modelos físicos debido a su complejidad, compuesto por cuatro articulaciones (glenohumeral, acromioclavicular, escapulotorácica y esternoclavicular) y una gran variedad de estructuras músculo-ligamentosas (Kapandji, 2012).El complejo articular del hombro tiene varios grados de libertad (DoF) y tiene mayor amplitud de movimientos que cualquier otra articulación del cuerpo humano (Hurov, 2009). Así, realiza los tres pares de movimientos básicos (flexión/extensión, abducción/aducción y rotación interna/externa), y la suma de los tres grupos da como resultado la circunducción.
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Metal oxide nanomaterials, conducting polymers and their nanocomposites for solar energy
En este documento se discuten de manera breve diferentes polímeros conductores, óxidos metálicos y su aplicación en el desempeño de celdas solares con tinte fotosensible (DSCC). Se incluyen una revisión de la literatura, así como propiedades de diversos nanomateriales de óxidos metálicos, nanorellenos en electrolitos poliméricos y de polímeros conductores. Asimismo, se examinan avances investigativos recientes para el desarrollo de polímeros conductores eficientes como nanomateriales semiconductores de tipo p para materiales de contraelectrodos y nanorellenos eficientes en polímeros sólidos de DSCC.
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Experimental and numerical evaluation of the mechanical behavior of diagonally reinforced plates subjected to the effect of residual thermal stresses
El estudio se centra en el análisis de placas cuadradas de carbono/epoxi en las cuales fueron pegados refuerzos diagonales. Estos refuerzos fueron pegados siguiendo dos metodologías diferentes: la primera consistió en pegar los refuerzos a temperatura de servicio (22 °C), mientras que en la segunda, los refuerzos fueron curados en autoclave a temperatura de 177 °C. La evaluación del comportamiento mecánico se basó en la realización de ensayos de rigidez, vibración libre y pandeo. Para el estudio de la rigidez de las placas, se utilizó una técnica óptica que permite determinar de manera precisa los desplazamientos fuera del plano cuando una fuerza estática transversal es aplicada. Para los ensayos de vibración fueron determinadas las frecuencias naturales asociadas a los primeros cuatro modos de vibración libre mediante el uso de un analizador de señales dinámicos. Para los ensayos de pandeo, fueron realizados ensayos de compresión en una máquina universal de ensayos, determinando los desplazamientos producidos durante el ensayo por medio de un procedimiento de procesamiento digital de imágenes. Todos los resultados obtenidos experimentalmente fueron comparados con resultados logrados a partir de aproximaciones numéricas realizadas con software comercial. Los resultados muestran el efecto de las tensiones térmicas residuales que se originan durante la manufactura de las placas en el desempeño mecánico de placas reforzadas diagonalmente.IntroducciónEl diseño eficiente de las estructuras de materiales compuestos requiere un estudio adecuado de los factores que influyen directa o indirectamente en su rendimiento y que pueden incluso provocar cambios en las propiedades mecánicas del material, tanto a nivel micro como macromecánico (Parveliet et al., 2006). El carácter fuertemente anisotrópico y la inhomogeneidad de los laminados poliméricos son factores que contribuyen a la aparición de tensiones residuales durante el proceso de curado del material (Hosseini-Toudeshky & Mohammadi, 2009). El estudio de estas tensiones es tanto más relevante cuanto que pueden provocar efectos negativos no sólo en la resistencia del material, sino también en su estabilidad dimensional, y el material puede experimentar un fallo global prematuro, delaminación y mecánica de fractura (Kim et al., 2006).
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An overview of crystalline silicon solar cell technology , past, present, and future
Desde su incepción, la celda solar cristalina de silicio (c-Si) ha sido identificada como el único recurso renovable económica y ambientalmente sostenible para reemplazar los combustibles fósiles. El desempeño de la tecnología fotovoltaica basada en c-Si también ha estado a la altura. Su precio ha sido reducido en un factor de 250 en los últimos 20 años (de ~ USD 76 a ~ USD 0,3). En este documento se presenta un análisis detallado y basado en costos de tecnologías avanzadas de fabricación de celdas solares dirigidas a una eficiencia mayor (~ 22 %).
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Identifying explanatory variables of structural state for optimum asset management of urban drainage networks, a pilot study for the city of Bogota
Este artículo presenta los resultados de un estudio piloto realizado en la ciudad de Bogotá para identificar y cuantificar factores de riesgo físicos y/o ambientales de las redes de drenaje urbano, en el marco de un enfoque proactivo de gestión patrimonial de la infraestructura de servicios públicos. El análisis utiliza información de 2291 inspecciones de CCTV recopiladas por la Empresa de Acueducto y Alcantarillado de Bogotá (EAAB) mediante equipos tele-operados durante los años 2008 a 2010. Mediante modelos de regresión lineal se establecieron entre el conjunto de variables recopiladas mediante procesos de inspección por CCTV, aquellas que muestran una asociación estadísticamente significativa con la ocurrencia, magnitud y/o tipo de fallos que típicamente se encuentran en las conducciones, entre otras, material (Gres y P.V.C) y diámetro de la tubería. Los resultados muestran que es posible optimizar los recursos para la inspección de las redes con fines de mejorar la tasa de éxito en la detección de fallos.IntroducciónEn la actualidad, la gestión de activos de infraestructura para el drenaje urbano ha cambiado la perspectiva de la gestión reactiva (actuar después de una falla) para adoptar estrategias proactivas que buscan prevenir las fallas en los componentes de la red y sus efectos. De hecho, los actores del sistema urbano se enfrentan a importantes retos para lograr una gestión y un mantenimiento racional, eficiente, eficaz y sostenible de estas infraestructuras, considerando simultáneamente la diversidad de actores y las restricciones implicadas (limitaciones presupuestarias, normativas medioambientales y beneficios de las infraestructuras hídricas urbanas) (Baik et al., 2006; Cardoso et al., 2012; Younis y Knight, 2012).No obstante, este enfoque requiere una comprensión profunda de los múltiples factores que afectan a los procesos de envejecimiento y deterioro de las infraestructuras de drenaje (Renaud et al., 2007; Le Gauffre et al., 2007;Tagherouit et al., 2011).Muchos autores han demostrado que, en general, el desarrollo de un marco racional para la gestión proactiva de los activos requiere un enfoque sistemático: en primer lugar, evaluar el estado actual, el rendimiento y la capacidad de cada elemento de la red; en segundo lugar, predecir sus estados futuros dentro de sus ciclos de vida; y, por último, determinar la prioridad de las intervenciones antes de que se produzcan fallos o averías (Fenney, 2009).
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Fabricación y caracterización de celdas solares sensibilizadas de TiO₂ modificado con nanopartículas de NiO
En esta investigación se modificaron electrodos de trabajo de celdas solares sensibilizadas de óxido de titanio (TiO2) con nanopartículas de óxido de níquel (NiO), las cuales se sintetizaron a partir de cloruro de níquel (NiCl2.6H2O). El depósito del electrodo de trabajo se efectuó mediante la técnica del doctor Blade; para su sensibilización se empleó di-tetrabutulamonio cis-bis (isotiocianato) bis (2,2?-bipiridil-4,4?-dicarboxilato) rutenio (II), también conocido como colorante N719.
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Queries about the largest empty rectangle in large 2-dimensional datasets stored in secondary memory
Sea S un conjunto de puntos ubicado en un rectángulo R, y q un punto que no está en S.- Este artículo describe el diseño, la implementación y experimentación de diferentes algoritmos para resolver los siguientes problemas: (i) MER, que consiste en encontrar un rectángulo vacío de máxima área contenido en R y que no contiene un punto de S, y (ii) QMER, que consiste en encontrar un rectángulo con las mismas restricciones dadas para el problema MER y que, además, debe contener a q. En ambos problemas se asume que no existe suficiente memoria para almacenar todos los objetos del conjunto S. De acuerdo con la literatura, ambos problemas son de mucha utilidad práctica, en ámbitos como la minería de datos, sistemas de información geográfica, por nombrar algunos. Concretamente, en este trabajo se proponen dos algoritmos que asumen que S se encuentra almacenado en memoria secundaria y que no es posible almacenarlo completamente en memoria. El primero resuelve el problema QMER y consiste en disminuir el tamaño de mediante la utilización de zonas de dominancia y luego, mediante un algoritmo propuesto por Orlowski (1990), se procesan los puntos no descartados. El segundo, a su vez, resuelve el problema MER y consiste en dividir R en cuatro subrectángulos generando cuatro subconjuntos de similar tamaño los que se procesan mediante un algoritmo propuesto en Edmonds et al. (2003), combinando finalmente las soluciones parciales para obtener la solución global. Con el objeto de verificar la eficiencia de los algoritmos, se muestran los resultados de una serie de experimentos considerando datos sintéticos y reales.IntroducciónLa geometría computacional es un área de las matemáticas que estudia y propone soluciones algorítmicas a problemas geométricos. Es un área relativamente nueva y los primeros resultados se remontan a los años 80. Sean S1 y S2 dos conjuntos de puntos situados en las regiones R1⊆ Rd (típicamente d = 2) y R2 ⊆ Rd , respectivamente. Algunos de los problemas estudiados con geometría computacional son (i) encontrar el casco convexo de S1, (ii) dado un punto q no perteneciente a S1 y un parámetro k> 0, encontrar los k puntos de S1 más cercanos a q, (iii) dado un parámetro k> 0, encontrar los k pares de puntos (uno de S1 y otro de S2) cuyas distancias (distancia euclidiana) son las más cortas entre todos los pares posibles que se pueden formar, y (iv) dado un punto q no perteneciente a S1, encontrar el rectángulo vacío de mayor área incluido en R1.
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Queries about the largest empty rectangle in large 2-dimensional datasets stored in secondary memory
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Determination of landslide susceptibility in linear infrastructure. Case, aqueduct network in Palacé, Popayan (Colombia)
Esta investigación busca predecir la ocurrencia de movimientos en masa en la red de acueducto Palacé, en el municipio de Popayan (Cauca). Se evaluó la calidad de los modelos digitales del terreno SRTM y ASTER, comparándolos con curvas de nivel a escala 1:25000. Los parámetros del terreno, derivados del modelo DEM-SRTM, fueron analizados de forma multivariada mediante algoritmos implementados en software libre, junto con información temática de la zona de estudio (cobertura, distancia a fallas, a los ríos y la precipitación). Mediante la técnica no paramétrica del ACP se seleccionaron variables no redundantes, y se obtuvo un modelo de predicción de susceptibilidad mediante regresión logística utilizando variables dependientes (inventario de deslizamiento a partir del recorrido de campo) e independientes, correspondientes al terreno: la pendiente, el factor longitud de pendiente, el índice topográfico de humedad, la longitud de ruta de flujo, los suelos y el índice de convergencia. Esto permitió la obtención de un mapa de susceptibilidad que se reclasificó en categorías de acuerdo con valores de probabilidad obtenidos. El modelo de predicción no pudo evaluarse cuantitativamente al no haber estudios a escala semi-detallada, pero la estimación del error cuadrático medio de la elevación, desde la cual se derivaron los parámetros del terreno, el nivel de detalle obtenido y el desempeño del clasificador con la curva ROC, arrojó una zonificación concordante con lo encontrado en las visitas de campo realizadas.IntroducciónLos deslizamientos de tierra son procesos naturales complejos que constituyen un grave peligro natural en los países montañosos (Malamud et al., 2004). Este término incluye una gran variedad de movimientos de ladera, como los deslizamientos de tierra, los deslizamientos profundos, los flujos de lodo, los flujos de escombros y la caída de rocas, entre otros (Cruden et al., 1996). Los inventarios de deslizamientos son la forma más sencilla de cartografía de deslizamientos (Guzzetti et al., 2000). Un mapa de inventario registra el tipo y la posición de los movimientos de masas, dejando señales perceptibles en el paisaje.
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Growth and production of rice (Oryza Sativa l.) under different fertilization plans with silicon
La aplicación de fertilizantes en el cultivo de arroz ocupa un gran porcentaje de los costos de producción, que en los últimos años han incrementado, por lo tanto, se hace necesario implementar alternativas que optimicen la aplicación y mejoren la rentabilidad. Se evaluó el efecto de diferentes dosis y épocas de un fertilizante con silicio en el cultivo de arroz, variedad Fedearroz 50. El diseño experimental fue completamente al azar con factorial de 2 x 5. El primer factor fue la dosis (20 y 40 kg ha-1) y el segundo factor la combinación de época y dosis de aplicación (100% presiembra, 50% presiembra + 50% 1a abonada, 100% a la 1a abonada, 50% presiembra + 50% 2a abonada, 100% a la 2a abonada) para un total de 10 tratamientos, aplicados en 2 localidades (Ibagué y El Guamo). Se encontró que las aplicaciones del fertilizante en presiembra generaron una mayor producción de biomasa radical a lo largo del ciclo de cultivo; la biomasa de tallos y hojas tuvo un comportamiento similar con las dos dosis aplicadas de silicio. El macollamiento en Ibagué presentó un valor de 520 macollas/m2, un 127% más que en el guamo, que tuvo un valor de 229 macollas/m2, por lo que las diferencias entre localidades son altamente significativas. A lo largo del tiempo la altura presentó un comportamiento de modelo logístico doble sigmoideo, en donde la altura de las plantas de arroz fue mayor en la localidad de El Guamo. En las dos localidades, la dosis de silicio que generó mayor crecimiento y producción fue la de 20 kg ha-1 aplicada el 100% en segunda abonada.IntroducciónEn el cultivo de arroz, los fertilizantes representan alrededor del 19 % de los costos de producción; sin embargo, un manejo adecuado de la fertilización ayuda a incrementar el rendimiento y podría reducir los costos de producción (Reza, Corteza, Hamidreza, Salman y Alireza, 2012). Las dosis de fertilizantes se han incrementado a lo largo del tiempo para conseguir mejores rendimientos, lo que aumenta el coste económico de obtener altas producciones; por ello, es necesario probar nuevas fuentes de nutrientes basadas en mezclas de fertilizantes orgánicos y materiales químicos que puedan disminuir los costes de producción y aumentar el rendimiento de los cultivos (Álvarez-Herrera, Daza-Torres y Mendoza, 2008).
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Growth and production of rice (Oryza Sativa l.) under different fertilization plans with silicon