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Caracterización óptica y eléctrica de películas de PEDOT/PSS tratados con dopantes secundarios

CESAR OMAR RAMIREZ QUIROZ (2011)

"Desde el descubrimiento de los polımeros organicos conductores, en 1977, el desarrollo de dispositivos electronicos basados en este tipo de polımeros han sido de gran interes.El origen de este interes se basa en las propiedades inherentes de estos materiales, como su ligereza, flexibilidad mecanica, facilidad de procesado, ası como sus propiedades opto electricas. Debido al creciente desarrollo en la industrıa para la utilizacion de polımeros convencionales, el potencial de la utilizacion de polımeros organicos conductores a escala industrial es inimaginable. Entre los polımeros conductores mas sobresalientes, se encuentra el derivado del politiofeno poli(3,4-etilendioxitiofeno) (PEDOT). Las conductividades del PEDOT, por si solo, pueden alcanzar valores de hasta 600 S cm−1, es altamente transparente, electroquıcamente y termicamente estable. Sin embargo, el PEDOT tiene la gran desventaja de ser insoluble y, por lo tanto, es poco procesable. Esta desventaja pudo ser superada por medio de la utilizacion de poli(estiren sulfonato) (PSS), un polielectrolito soluble que hace la funci´on de dopante y dispersante. Como resultado se obtiene un complejo polimerico altamente procesable y con muy buenas propiedades fısicas y de formación de pelıcula, pero con una conductividad muy pobre (1-10 S cm−1). Posteriores avances en este campo nos llevan a la utilizacion de diferentes tipos de aditivos, o dopantes secundarios, para el incremento o manipulacion de la conductividad en pelıcula del sistema PEDOT/PSS. Sin embargo, a un existe controversia en la literatura acerca del mecanismo bajo el cual actuan estos dopantes secundarios, debido a la complejidad propia del sistema. Aunado a esto, no se ha hecho una adecuada clasificacion ni delimitacion de las condiciones bajo las cuales, estos aditivos pueden funcionar eficientemente. "

"Since the discovery of organic conductive polymers in 1977, their development applied to electronic devices has gained increasing attention due to the their light-weight, mechanical flexibility, and simple of processing as well as their optoelectronic properties. An advantage of these polymers is that their optoelectronic properties can be modified by designing the chemical function on the molecules, the alignment of polymers chains, and doping conditions. Not to mention, that all the development already made for the conventional polymer industry could be adapted on applications and processing of this new materials. Over the years, several promising polymer types have emerged. A breakthrough in this area was the synthesis of one polythiophene, the poly-3,4-ethylenedioxythiophene (PEDOT). The conductivities of PEDOT, by itself, can reach up to 600 S cm−1, its highly transparent and its electrochemically and thermally stable. Nevertheless, PEDOT has the huge flaw of being water insoluble, and as a consequence, it is not easy to process. Thisdrawback could be overcame by polymerizing it in combination with a water soluble and stable polyelectrolyte, poly(styrene sulfonate) (PSS). Thus, the PSS in the polymeric complex has two functions, to serve as a charge-balancing counterion of the PEDOT, and to disperse the PEDOT oligomers in the water. As a result, we have a polymeric system highly processable and with highly desirable mechanical and film properties, but with a really poor conductivity (1-10 S cm−1). Early progress in this field have shown that the conductivity of PEDOT/PSS can be considerably increased or manipulated with the addition of liquid solvents, or secondary dopants. Nevertheless, there is still controversy in the literature regarding the responsible mechanism for the conductivity enhancement due to the inherent complexity of this system. In addition, despite the large number of related publications, there is neither a proper classification of the mentioned additives nor the optimization of their usage."

Master thesis

Conductividad Dopante secundario PEDOT/PSS Polimeros conductores CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA FÍSICA

Estimation of LiBr-H2O using multimode Interference (MMI)

EDGAR EDUARDO ANTUNEZ CERON MIGUEL ANGEL BASURTO PENSADO HECTOR HUGO CERECEDO NUÑEZ ALLAN RAINIER MEJIA ARANDA Rosenberg Romero JOSE JAVIER SANCHEZ MONDRAGON (2014)

We use multimode interference (MMI) as an alternative optical technique to estimate lithium bromide (LiBr) concentration, of the work pair LiBr-H2O, in absorption heat pumps (AHP). The sensing element is a singlemodemultimode-singlemode (SMS) fiber optic structure. This is fabricated by splicing a precisely dimensioned multimode fiber (MMF) section between two singlemode fibers (SMFs). The operation principle is based on the multimode interference (MMI) effect occurring in the MMF section. For that purpose, different concentrations of the mixture were prepared (from 44.30% to 60.69%) to study their optical response.

Article

INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA DE LAS TELECOMUNICACIONES CONDUCTIVIDAD

Control, estabilización y sincronización de sistemas subactuados

Control stabilization and synchronization of underactuated systems

Erick Enrique Espinoza Peralta (2021)

Muchos procesos de ingeniería están compuestos por sistemas subactuados, es decir, por unidades en los que el número de actuadores es estrictamente menor que el número de grados de libertad que lo componen. Algunos ejemplos típicos pueden encontrarse en mecanismos, vehículos submarinos, robots, aeronaves de despegue y aterrizaje vertical, por mencionar solo algunos. Un problema relevante en el estudio de mecanismos subactuados consiste en desarrollar controladores y acoplamientos que permitan inducir comportamiento sincronizado o coordinado. La razón es que existen tareas, como por ejemplo ensamblado en líneas de producción o transportación de objetos, que no pueden ser realizadas por un solo mecanismo; sin embargo, dichas tareas pueden realizarse relativamente fácil usando dos o más sistemas coordinados. Por tanto, es de interés investigar y proponer acoplamientos y controladores que permitan inducir comportamiento síncrono, primero en mecanismos subactuados relativamente simples y después buscar como extender dichos desarrollos a sistemas más sofisticados. Esta tesis se centra en el estudio de sincronización en mecanismos subactuados de dos grados de libertad. En particular, se consideran dos tipos de acoplamiento, asaber, acoplamiento estático, en el que la interacción es directa, y acoplamiento dinámico, en elque la interacción se da a través de un sistema dinámico. Después, usando el método de perturbación de Poincaré y el método de perturbación de dos escalas de tiempo, se realiza un estudio riguroso para determinar condiciones analíticas que garanticen la existencia y estabilidad de soluciones periódicas síncronas. La relevancia de los resultados obtenidos, con respecto a resultados reportados en la literatura, es que con los controladores aquí diseñados, los mecanismos se sincronizan a una solución periódica cuya amplitud, frecuencia y fase están completamente determinadas por los parámetros intrínsecos de los sistemas a sincronizar y no por una señal externa de referencia. Además, se muestra que es posible inducir transiciones de sincronización en fase a sincronización en contra fase o viceversa por medio de variar un solo parámetro en el acoplamiento sin la necesidad cambiar la estructura del controlador. Finalmente, el rendimiento de los controladores y acoplamientos propuestos se ilustra por medio de simulaciones numéricas.

Many engineering processes are composed by underactuated systems, that is, by units in which the number of actuators is strictly less than the number of degrees of freedom. This type of systems can be found in mechanisms, robotics, vertical take-off and landing aircrafts, among others. A relevant problem in the study of underactuated mechanisms is how to design controllers and coupling schemes in order to induce synchronized motion. One of the reasons behind this is that some tasks that cannot be carried out by a single unit may be easily achieved by a pair or a group of systems. Therefore, it is important to synthetize controllers and coupling schemes for inducing synchronized behavior. Initially, it seems necessary to consider simple mechanisms and later, to extend the obtained developments to more sophisticated systems. This thesis focuses on the study of synchronization in second order underactuated mechanisms. In particular, two types of coupling are considered namely, static coupling, in which the interaction is direct, and dynamic coupling, where the mechanisms are indirectly connected via a dynamical unit. Then, the coupled systems are analyzed using the Poincaré method and the two-times scale method in order to derive analytic conditions for the existence and stability of periodic synchronous solutions. The novelty in the approach presented here is that the amplitude, frequency, and phase of the synchronous solutions are completely determined by the intrinsic properties of the coupled systems and not by an exogenous reference signal. Furthermore, a transition from in-phase to anti-phase synchronization or vice versa may be achieved by just changing a parameter value in the coupling, without changing the structure of the controller. Finally, the performance of the proposed controllers and coupling schemes is illustrated by means of numerical simulations.

Master thesis

sistema sub-actuado, sincronización, método de perturbación, acoplamiento estático, acoplamiento dinámico underactuated system, synchronization, perturbation method, static coupling, dynamic coupling INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA DE LAS TELECOMUNICACIONES CONDUCTIVIDAD CONDUCTIVIDAD

Propiedades magnéticas y de transporte de los compuestos UFex y UCo2Al3

EDUARDO VERDIN LOPEZ (2005)

Tesis de doctorado en ciencias especialidad física

En nuestro primer estudio en esta tesis, analizamos los cambios provocados en el ucranio, al integrarse el hierro como impureza creciente, hasta la obtención del compuesto binario U6Fc. Este compuesto, sumamente estudiado, manifiesta un estado superconductor, se comporta como fermión pesado y además se muestra ordenamiento magnético, todo lo anterior hace al U6Fc ideal para el uso del uranio como una sonda dentro de su zona de interacciones.

Doctoral thesis

QC176.8.M3 .V47 Metales Física del estado sólido CONDUCTIVIDAD

Estudio de las propiedades electrónicas y estructurales de la heterounión TiO2-ZrO2

LUIS ANTONIO CIPRIANO MARCOS (2018)

88 páginas. Maestría en Ciencias e Ingeniería de Materiales.

Para describir las propiedades electrónicas y estructurales de la anatasa (TiO2) y la zirconia (ZrO2), así como la formación de la heterounión entre ambos óxidos, se empleó la teoría de funcionales de la densidad (DFT, por sus siglas en inglés). Se reporta que la heterounión TiO2-ZrO2 presenta propiedades fotocatalíticas superiores a los óxidos por separado, principalmente para la oxidación de compuestos orgánicos estables. El objetivo de este trabajo fue caracterizar, electrónica y estructuralmente, la heterounión para estudiar el rol de las vacancias de oxígeno en la actividad fotocatalítica. Además, se estableció una metodología que nos permite diseñar materiales híbridos que sean activos en la región visible del espectro electromagnético. Para caracterizar el tipo de heterounión que presenta el sitema TiO2-ZrO2, se alinearon las bandas de energía utilizando la función trabajo para cada uno de los óxidos. Con la metodología teórica empleada en este trabajo, es decir los tipos de aproximaciones utilizadas, se reprodujeron las características que hacen que el material TiO2-ZrO2 sea clasificado como una heterounión tipo I. En donde la brecha de energía prohibida de la anatasa queda embebida en la brecha de la zirconia, es decir, los electrones fotogenerados se promueven desde el máximo de la banda de valencia, hacia el mínimo de la banda de conducción de los estados Ti 3d de la anatasa. Dado que la brecha de energía prohibida de la anatasa no se ve alterada cuando participa en la heterounión, los factores electrónicos no se consideran clave en el aumento de la actividad catalítica del sistema TiO2-ZrO2. La generación de vacancias de oxígeno en la región de la interfaz del material permite generar estados ocupados cercanos a la banda de conducción, reduciendo la brecha energética de forma significativa, sin embargo, el número de estados electrónicos es marginal y el efecto de las vacancias en las propiedades catalíticas de la heterounión no es significativo.

Master thesis

Heterojunctions. Semiconductors--Characterization. Heterostructures. Heterouniones. TK7874.53 INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA ELECTRÓNICA CONDUCTIVIDAD

Análisis termofísico de materiales vegetales e industrializados aplicados a techumbres, como recurso bioclimático en el pacífico sur del estado de Oaxaca

RAFAEL ALAVEZ RAMIREZ (2004)

160 páginas. Maestría en Diseño.

Con la finalidad de analizar las propiedades de conductividad termofísica de materiales vegetales e industrializados compuestos, así como de componentes constructivos para analizar las posibilidades de reducir las ganancias de calor en las techumbres de un clima cálido semihúmedo, de la zona costa del estado de Oaxaca, se hicieron pruebas de conductividad térmica en muestras pequeñas utilizado el Conductivimetro del CENIDET (aparato de guarda) para compararlos con aquellos del mismo material, pero que forman parte de componentes constructivos para tal efecto se prepararon muestras de materiales, para comparar las propiedades térmicas medidas con los valores de una losa de concreto convencional a tamaño real. Las mediciones de conductiviad para estas muestras se llevaron a cabo con un Conductivimetro construido para este propósito en la UAM-A por el autor. De esta manera se realizó la comparación entre los valores de conductividad térmica de muestras pequeñas que fueron medidas utilizado el Conductivimetro del CENIDET, contra los valores obtenidos de componentes constructivos utilizando el Conductivimetro de la UAM-A .

Master thesis

Conductividad termofísica; Conductividad térmica. Roofs--Thermal properties. Cubiertas (Construcción) -- Estudio de casos. Arquitectura y clima. TH2481 INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA DE LA CONSTRUCCIÓN TRANSMISIÓN DE CALOR EN LA EDIFICACIÓN

Aplicación del método de hilo caliente en la determinación de la resistencia térmica de bloques de concreto-material reciclado

JOSE MANUEL ROBLES SOLIS SET VEJAR RUIZ David Lozano Mandujano JUAN CARLOS GUTIERREZ VILLEGAS (2016)

En este artículo se presentan los resultados de la aplicación del método de hilo caliente sobre bloques de concreto adicionados con materiales de reciclaje, con el objetivo de determinar cuál de las muestras posee las mejores propiedades térmicas (capacidad de aislamiento). Los tipos materiales de reciclado utilizados en los bloques son PET y papel respectivamente, los cuales fueron adicionados independientemente en diferentes proporciones (25, 50 y 75 %). El método aplicado se calibró y validó utilizando materiales de control (ladrillo y block común de hormigón), obteniendo valores de conductividad térmica aproximados a los reportados en la literatura para este tipo de materiales. Los resultados muestran que el valor de la conductividad térmica disminuye proporcionalmente con el incremento de la cantidad de material reciclable en el bloque, así mismo se observa un comportamiento similar para la densidad. Los bloques prototipo con un agregado de 75 % de ambos materiales reciclados incrementaron su resistencia térmica respecto al bloque de control en el orden de 3.24 veces para el concreto-PET y de 4.35 para el Concreto-Papel. Por otro lado, la densidad disminuyó en una proporción similar en el orden de 3.20 para el concreto-PET y de 4.20 para el concreto-papel.

This article presents the results of applying the Method of Hot Wire in concrete blocks added with recycled materials, in order to determine which sample has the best thermal properties (insulating capacity). The recycling materials used in the manufacturing process of concrete blocks were paper and PET respectively. These materials were added in different proportions (25, 50 and 75%). This method was calibrated and validated by using reference samples (brick and concrete block common). As a result, thermal conductivity values were obtained and the rates were similar to those reported in the literature. The final results show that the value of thermal conductivity decreases proportionally to the porcentaje of recycled material added to the block. A similar behavior was observed for density. Both prototypes added with a 75% of recycled materials, increased heat resistance in comparison to the reference sample in the proportion of 3.24 times for concrete-PET blocks and 4.35 for Concrete-Paper blocks. In the other hand, density decreased at a similar rates in order of 3.20 for the concret-pet blocks and 4.20 for concrete-paper blocks.

La presente investigación fue parcialmente financiada por la Fundación Educación Superior Empresa a través del proyecto “Manufactura y Caracterización de Bloques de Concreto con materiales Reciclados para Uso en Arquitectura Bioclimática”. Se agradece al CIATEQ cede Aguascalientes por las facilidades brindadas para el desarrollo del proyecto.

Article

Conductividad térmica Aislamiento térmico Bloques de concreto-PET Bloques de concreto-papel Thermal conductivity Thermal insulation Concrete-pet block Concrete-paper block INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA DE MATERIALES PROPIEDADES DE LOS MATERIALES PROPIEDADES DE LOS MATERIALES

Radiación fractal en la ecuación de Boussinesq del drenaje agrícola

MANUEL ZAVALA TREJO CARLOS FUENTES RUIZ HEBER ELEAZAR SAUCEDO ROJAS (2004)

Se aborda el estudio de las condiciones que deben sujetar a la ecuación de Boussinesq en la frontera de los drenes agrícolas. Proponiendo que la transferencia de agua del suelo hacia el interior de estos se describa con una condición de frontera tipo radiación, la cual permite describir las evoluciones de la carga hidráulica y del gasto de drenaje, considerando explícitamente la variación de la resistencia al flujo del agua en la interfaz suelo-dren. A partir del análisis de los modelos extremos de la conductividad hidráulica de Purcell (1949) y de Childs y Collis-George (1950) así como de la aplicación de conceptos de geometría fractal, se establece que la resistencia en la interfaz suelo-dren es inversamente proporcional a una potencia fractal de la carga hidráulica sobre el dren con el exponente definido implícitamente, en función de las porosidades totales del suelo y de la pared del dren. La capacidad de descripción de la condición de radiación fractal se verifica comparando los resultados que se obtienen al aplicar esta relación con datos de un experimento de drenaje realizado en laboratorio. El buen acuerdo entre los resultados teóricos y los datos experimentales permite recomendar el uso de la condición de radiación fractal para describir el flujo de agua del suelo hacia los drenes agrícolas durante la recesión de la superficie libre.

Article

Drenaje agrícola Interfaz suelo-dren Resistencia al flujo de agua Conductividad hidráulica CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA

Silicio con canales conductivos de carbón como ánodo de bacterias de ion-Li

MAYARA DEL PILAR OSORIO GARCIA (2017)

"En la presente tesis, se aborda el problema de las limitaciones de velocidad de carga/descarga de ánodos a base de Si. La solución propuesta en este trabajo es el crear canales conductivos de carbón en el interior de Si. La propuesta consiste en la fabricación de ánodos de un compósito a base de silicio poroso y carbón (SiPC), por medio de grabado químico asistido por metal (MACE, por sus siglas en inglés) de poros en Si (creación de silicio poroso - SiP) y posterior pirólisis de sacarosa (C12H22O11, usado como precursor de carbón) en el interior de los poros. La idea es que los canales de carbón aumenten la conductividad electrónica de Si al tenerlo en forma del compósito, mejorando así su velocidad de carga/descarga en comparación con SiP. Los resultados de espectroscopía de impedancia (EI) muestran aumento en la conductividad electrónica de SiP debido a la adición de carbón. Esto también se puede inferir de las curvas de ciclado de carga/descarga, donde los ánodos de SiPC alcanzan capacidades mayores a los de SiP a velocidades iguales de carga. Tomando en cuenta que se tiene una misma cantidad de material activo (Si) en ambos conceptos de ánodo, se puede decir que los ánodos de SiPC soportan velocidades de carga/descarga superiores. Con base en los resultados experimentales se presenta un modelo de transporte de carga, que explica el comportamiento eléctrico del material fabricado."

Benemérita Universidad Autónoma de Puebla

Master thesis

Electrodos Conductividad eléctrica CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA