Evaluation of stimulation conditions for the design of Brain-Computer Interfaces based on visual stimuli.

RUBEN ISAAC CARIÑO ESCOBAR (2023, [Artículo])

https://orcid.org/0000-0003-3377-0813

Brain-computer interfaces (BCIs) have emerged as promising technologies for enabling direct communication and control between the human brain and external devices. The effectiveness and efficiency of BCIs heavily rely on the selection of optimal specificity criteria, which determine the design parameters used to elicit and interpret brain signals. This thesis presents a comprehensive investigation into the selection of specificity criteria for BCIs based on visual Event-Related Potentials (P300) and Steady-State Visual Evoked Potentials (SSVEP).

The study focuses on three main findings. Firstly, it demonstrates the superiority of the Cartoon Face (CF) visual scheme over the Standard Flash (SF) in eliciting a more prominent P300 brain response and achieving better single-trial classification of target elements from non-target elements. Secondly, the investigation reveals that the combination of either the On-Off rectangular (OOR) or sinusoidal (OOS) luminance-modulated visual stimulus, along with the Filter-Bank Canonical Correlation Analysis (FBCCA) as a detection method, yields the best performance for SSVEP-based BCI assessments.

Finally, the research highlights the superiority of the sitting posture over the supine posture in P300 paradigm evaluations. The findings of this research have significant implications for the design and implementation of BCIs. Practitioners and designers are recommended to consider incorporating the Cartoon Face visual scheme as it enhances P300 responses and single-trial classification effectiveness. For SSVEP-based BCIs, the use of OOR or OOS visual stimuli with FBCCA as I the detection method should be prioritized. Moreover, adopting the sitting posture during P300 paradigm assessments can lead to improved BCI performance.

Despite the valuable insights gained, this research acknowledges certain limitations. The selection of specificity criteria may exclude other relevant factors that could impact BCI performance. Additionally, the research methodology and data collection process may have potential biases that can arise if we have preconceived expectations or preferences for certain outcomes.

To address these limitations, future investigations should explore alternative specificity criteria, conduct unbiased data collection and analysis, and evaluate the generalizability of findings in real-world applications.

In conclusion, this thesis provides a comprehensive exploration of specificity criteria for BCIs based on P300 and SSVEP. The identified findings underscore the importance of considering visual stimuli, detection methods, and posture in BCI design. By implementing the recommended specificity criteria and addressing the limitations, practitioners and researchers can advance the development of more effective and reliable BCIs, leading to enhanced user experiences and expanding the potential applications of these transformative technologies.

Doctor of Philosophy in Engineering Sciences

INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS OTRAS ESPECIALIDADES TECNOLÓGICAS OTRAS

Elaboración y evaluación de un tacón para tarimas a base de residuos de madera

Martin Parra Alcaraz (2019, [Tesis de maestría])

Facultad de Ingeniería en Tecnología de la Madera. Maestría en Ciencias en Tecnología de la Madera

The pallet is a product that allows us to move and transport products from the factory to the consumer. The wood-based pallet is the most demanded by its advantages over other materials, in terms of strength, weight and cost. However, in the manufacture of the block is used up to 20% of solid wood. Which generates environmental damage, causing difficulties in the supply and producing high manufacturing costs. An alternative is the use of wood waste in the manufacture of blocks. So in the present study, blocks were made from agglomerated wood waste with a resin-based adhesive with a range of 20% to 40%, with a density according to the NWPCA standard (National Wooden Pallet and Container Association). The blocks were evaluated in water absorption and dimentional change, lateral impact, extraction and insertion of nails. The elaborated blocks presented good characteristics to facilitate the insertion of nails. However, deficiencies in adhesion were detected in terms of water resistance and in terms of the strength of nail extraction. In the statistical analysis it was observed, that a higher percentage of adhesive higher is the lateral impact resistance, the insertion force and nail extraction; on the other hand, the water absorption and dimentional change decreased. And at increases the percentage of large particles, the water absorption and the dimensional change decrease

La tarima es un producto que nos permite mover y transportar productos de la fábrica al consumidor. La tarima de madera es la de mayor demanda por sus ventajas sobre otros materiales, en cuanto a resistencia, peso y costo. Sin embargo, en la fabricación de la tarima se utiliza hasta un 20% de madera sólida en la elaboración del tacón. Lo cual, genera un daño ambiental, provocando dificultades en el abastecimiento y produciendo altos costos de fabricación. Una alternativa, es el aprovechamiento de los residuos madereros en la fabricación de los tacones. Por lo que en el presente estudio, se elaboraron tacones a base de residuos de madera aglomeradas con un adhesivo a base de resinas con rango de 20% a 40%, con una densidad de acuerdo a la norma NWPCA (Asociación Nacional de Tarimas de Madera y Contenedores de Estados Unidos). Los tacones fueron evaluados en absorción de agua e hinchamiento, impacto lateral, extracción e inserción de clavos. Los tacones elaborados presentaron buenas características para facilitar la inserción de clavo. Sin embargo, se detectaron deficiencias del adhesivo en cuanto a resistencia al agua y en cuanto a la resistencia de extracción de clavos. Con el análisis estadístico se observó, que a mayor porcentaje de adhesivo, la resistencia al impacto lateral, la fuerza de inserción y extracción de clavos aumento; por otro lado, la absorción de agua y el hinchamiento disminuyo. Y Al aumentar el porcentaje de partículas grandes, disminuyo la absorción de agua y el cambio dimensional.

INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA FITECMA-M-2019-0223 Aglomerado Clavos Propiedades físico-mecánicas

Análisis a escala atómica de interfases magnéticas con aplicaciones en espintrónica

Atomic scale analysis of magnetic interfases with spintronics applications

Rocio González Díaz (2023, [Tesis de maestría])

La espintrónica es un área de la nanociencia que tiene por cometido el estudio y manipulación del espín de los electrones para el desarrollo y mejoramiento de dispositivos electrónicos. De manera particular, se ha orientado a la búsqueda de materiales para la fabricación de memorias magnéticas de acceso aleatorio (MRAM), diseñadas a partir de uniones túnel magnéticas (MTJ). Dichas uniones son heteroestructuras construidas a partir de un material aislante en cuya capa superior e inferior se dispone un compuesto ferromagnético. Una de las características de estos dispositivos es que presentan una anisotropía magnética perpendicular (PMA) y un efecto de torque por transferencia de espín (STT). Recientemente, un estudio experimental señala que la heteroestructura B2-CoAl/L10-MnAl es un candidato idóneo para la fabricación de MRAM, pues presenta PMA y STT. Sin embargo, en el trabajo experimental no se reporta un análisis de la estabilidad termodinámica de la heteroestructura. Dicho lo anterior, en este trabajo se hizo un estudio de la estabilidad termodinámica y estructural de B2-CoAl/L10-MnAl usando la teoría del funcional de la densidad (DFT). Se propusieron diferentes modelos de interfaz CoAl/MnAl y se determinó a través de un análisis energético cuál es la interfaz más estable. Los resultados obtenidos indican que la interfaz más estable sucede entre la última capa de Al del CoAl y la primera capa de Mn del MnAl. Además, se comprobó un efecto PMA en la heteroestructura B2-CoAl/L10-MnAl y se determinó que este comportamiento se origina esencialmente debido a la naturaleza ferromagnética de MnAl, pues CoAl no presenta características ferromagnéticas.

Spintronics is nanoscience area whose aim is the study and manipulation of electrons spin to development and improvement of electronic devices. In a particular way, the spintronics has focused to search of new materials to fabrication of magnetic random-access memory (MRAM), which are designed from devices call magnetic tunnel junctions (MTJ). This devices are heterostructures built from an insulating material with a ferromagnetic compound on top and bottom layers and characterized by the perpendicular magnetic anisotropy and spin-transfer torque (STT) effects prensent on it. Recently, an experimental study indicates the B2-CoAl/L10-MnAl heterostructure is a suitable candidate for the fabrication of MRAM based on MTJ devices. Nevertheless, the thermodynamic stability of the heteroestructure is not reported in the experimental work. Therefore, in this work a study of the thermodynamic and structural stability of B2-CoAl/L10-MnAl was performed using density functional theory (DFT). Different CoAl/MnAl interface models were proposed and the most stable interface was determined by an energy analysis. The results obtained, indicate that the most stable interface occurs between the last Al layer of CoAl and the first Mn layer of MnAl. In addition, a PMA effect in the B2-CoAl/L10-MnAl heterostructure was demonstrated and it was determined that this behaviour is essentially due to the ferromagnetic nature of MnAl, since CoAl does not present ferromagnetic characteristics.

simulaciones computacionales, interfases magnéticas, estabilidad termodinámica computational simulation, magnetic interfaces, termodinamic stability INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA DE MATERIALES PROPIEDADES DE LOS MATERIALES PROPIEDADES DE LOS MATERIALES

Efecto de las propiedades electrocatalíticas de materiales catódicos carbonosos para la decoloración de moléculas modelo aniónica-catiónica en un proceso electro-Fenton

María Leticia Salazar López (2023, [Tesis de doctorado])

Evaluación de las propiedades electrocatalíticas de materiales carbonosos modificados y con ello se estudió el efecto en reacción de Fenton. Para esto, se plantearon tres etapas. La primera etapa consistió en evaluar materiales de carbón como cátodos para la producción de H2O2,y la electro-adsorción de hierro. En la segunda etapa se modificó un material carbonoso con ácido nítrico durante 0, 6, 12, 24 y 48 h para evaluar el efecto del grado de oxidación sobre la reacción de reducción de oxígeno. En la tercera etapa se evaluó el suministro de hierro de manera directa, o mediante el soporte en materiales, con los que se estudió el efecto del proceso homogéneo y heterogéneo. El uso de colorantes de origen opuesto permitió entender que la relación del material carbonoso con la molécula orgánica propicia un efecto en la interacción entre ambos asociada a las propiedades físicas, químicas, y electroquímicas; y por lo tanto en la decoloración durante el proceso electro-Fenton.

Evaluation of the electrocatalytic properties of modified carbonaceous materials and thus studied the effect in Fenton reaction. For this, three stages were proposed. The first stage consisted of evaluating carbon materials as cathodes for the production of H2O2, and the electro-adsorption of iron. In the second stage, a carbonaceous material with nitric acid was modified for 0, 6, 12, 24 and 48 h to evaluate the effect of the degree of oxidation on the oxygen reduction reaction. In the third stage, the iron supply was evaluated directly, or through the support in materials, with which the effect of the homogeneous and heterogeneous process was studied. The use of dyes of opposite origin allowed us to understand that the relationship of the carbonaceous material with the organic molecule favors an effect on the interaction between both associated with physical, chemical, and electrochemical properties; and therefore in discoloration during the electro-Fenton process.

KW: Electrochemical Advanced Oxidation Process, Fenton Reaction, Cathodes , Carbon materials

ELECTROQUÍMICA INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS CIENCIAS TECNOLÓGICAS

MEDICIÓN DE TEMPERATURA EN OBJETOS DE FASE MEDIANTE UN INTERFERÓMETRO DE MACH-ZEHNDER Y UN INTEFERÓMETRO DE WOLLASTON

Joao Francisco Trujillo Martinez (2022, [Tesis de maestría])

"Se implementarán de manera independiente, las técnicas de interferometría de Mach-Zehnder y de interferometría de Wollaston. Lo anterior para obtener información importante del comportamiento termodinámico de un objeto de fase axisimétrico. Debido a la naturaleza interferómetrica de ambos métodos, serán necesarios dos haces que interfirieran. Por lo anterior, ambas técnicas se mostrarán sensibles al ruido externo, sin embargo, al requerir la interferometría de Wollaston una sola trayectoria para los dos haces que interfieren, se espera que sea esta técnica, una técnica más robusta que la técnica interferométrica de Mach-Zehnder, la cual la hará más propicia para su implementación en un entorno industrial."

Temperatura Metrología Diseño óptico Interferómetro INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA INDUSTRIAL EQUIPO INDUSTRIAL EQUIPO INDUSTRIAL

OPTIMIZACIÓN DE TÉCNICAS DE MODELACIÓN Y CONTROL PARA MANIPULADORES ROBÓTICOS Y SU APLICACIÓN EN ROBOTS VIRTUALES

Filemón Arenas (2023, [Tesis de doctorado])

"Este documento presenta la metodología para el desarrollo de un robot virtual articulado UR5 diseñado para su uso en un laboratorio virtual para la realización de prácticas de robótica y control. El modelado y la animación 3D del robot virtual se realiza en Blender y puede interactuar con un controlador externo utilizando un esquema hardware in the loop. El controlador externo se programa en CODESYS y utiliza Modbus TCP como protocolo de comunicación."

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Effect of the noble metals addition on the oxidation behavior of Ni3Al

Jose Juan Ramos-Hernandez JESUS PORCAYO-CALDERON Jan Mayen Chaires GABRIEL ANGEL LARA RODRIGUEZ victor salinas JOSE-GONZALO GONZALEZ-RODRIGUEZ Lorenzo Martínez Gómez (2018, [Artículo])

This paper discusses the e1ect of the addition of noble metals on the microstructure, mechanism, and oxidation kinetics of the Ni3Al intermetallic alloy. Ni3Al was doped with 1% (atomic percent) of Au, Ag, Pd, and Pt. Oxidation behavior of the alloys was evaluated at 900, 1000, and 1100°C in O2 for 24 hours. XRD analysis showed that the addition of noble metals favored the oxide growth on preferential crystallographic planes. In addition, the preferential substitution of the noble metals in the Ni3Al structure modi>es the surface composition by increasing the Al/Ni ratio. It was observed that most of the alloys showed a subparabolic behavior, and only the intermetallic base and the alloy doped with Ag show a parabolic behavior at 900°C. ,e developed oxides were analyzed both super>cially and in cross section by scanning electron microscopy (SEM) and energy dispersive X-ray analysis (EDXA). It was evident that only the intermetallic base showed the formation of a duplex oxide scale (Al2O3/NiO). ,e alloys doped with noble metals showed the oxide growth practically of pure Al2O3. ,is was due to a decrease in the di1usion of the Ni cations because of the presence of the noble metals in the crystalline structure.

Financial support from Consejo Nacional de Ciencia y Tecnologia (CONACYT, Mexico) (Project no. 159898 and Ph.D. scholarship to J. J. Ramos-Hernandez, Registration no. 202898) is gratefully acknowledged.

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Development of a thermoelectric test for electrical contactors

PABLO OROZCO CORRAL FRANCISCO JAVIER IBARRA VILLEGAS NOE VILLA VILLASEÑOR (2023, [Artículo])

In the economic model in which we develop, there is a dependence on the means of transport that every day is increasing and due to the importance of electrification in the issue of efficient and clean transportation, has caused the need for companies supplying components for automotive manufacturers to evolve and develop new technologies to stay ahead of the needs of their customers being in full evolution towards electrified transport. This evolution extends not only to manufacturing but to the test methods that currently exist, since automotive standards require suppliers to test in laboratory, the components they sell to their customers to ensure their correct operation.

Electrical contactors Powered thermal cycle endurance Busbars Electrification industry INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS OTRAS ESPECIALIDADES TECNOLÓGICAS OTRAS OTRAS

Rediseño de la línea de ensamble Long Block ISV 5.0L V8 manteniendo los requerimientos de calidad

Omar Annuar Guel Quiroz (2023, [Tesis de maestría])

Desde hace tiempo, el ser humano ha sido capaz de realizar procesos de manufactura para poder cumplir la necesidad que hoy en día muchos de nosotros vivimos tales como la fabricación de un producto o incluso la recuperación de este, aquí es donde entra la remanufactura de partes de ciertos productos terminados para poderlos salvar y posteriormente volverlos a usar dando como resultado el incremento de lo que nosotros conocemos como vida útil del producto. Durante la recuperación de partes de un motor de combustión interna se encuentran diferentes componentes tales como el monoblock, cigüeñal, pistones, bielas, cabezas de cilindro entre otros. Para llevar a cabo la recuperación de estos componentes deben de pasar ciertas pruebas tanto por calidad como durante el proceso de retrabajo. Algunos de ellos como el cigüeñal deben cumplir ciertas expectativas y ciertos estándares de limpieza que este componente se encuentra en el corazón del motor por lo que es uno de los componentes más importantes que se deben de cuidar ya que cualquier contaminación o rebaba metálica puede causar que el motor se amarre o bien, que su función principal sea deficiente. Es por ello por lo que se emplean procesos de limpieza como el lavado de componentes de diferentes tipos en base a las condiciones en las que se encuentran estos componentes usando agua, químicos especiales y un tiempo de ciclo definido para completar esta limpieza. Viéndolo por otro lado el departamento de calidad deberá de asegurarse que estos componentes estén en buenas condiciones mediante pruebas y análisis que se someten después de un proceso de manufactura establecido para poder llevar el control del proceso tales como las pruebas millipore. La inclusión de las pruebas millipore se encuentran en las principales pruebas ya que ellas ayudan a detectar el peso de partículas, así como el tipo de partículas. La integración de estas pruebas asegura que los componentes críticos de un motor estén en buenas condiciones ya que fortalece la aceptación del material a usar en la línea de ensamble y evitar reclamos de calidad o bien retrabajos en línea posteriores.

For a long time, the human being has been able to perform manufacturing processes to meet the need that many of us live today such as the manufacture of a product or even the recovery of this, this is where the remanufacturing of parts of certain finished products to save them and then reuse them resulting in the increase of what we know as product life. During the recovery of parts from an internal combustion engine there are different components such as the monoblock, crankshaft, pistons, connecting rods, cylinder heads, among others. In order to carry out the recovery of these components, they must pass certain tests both for quality and during the remanufacturing process. Some of them, such as the crankshaft, must meet certain expectations and standards of cleanliness. This component is located in the heart of the engine, so it is one of the most important components that must be taken care of, since any contamination or metallic burr can cause the engine to bind or its main function to be deficient. That is why cleaning processes such as washing of different types of components are used based on the conditions in which these components are found using water, special chemicals and a defined cycle time to complete this cleaning. On the other hand, the quality department must ensure that these components are in good condition by testing and analyzing them after an established manufacturing process in order to control the process such as millipore testing. The inclusion of millipore testing is one of the main tests that help to detect particle weight as well as particle type. The integration of these tests ensures that the critical components of an engine are in good condition as it strengthens the acceptance of the material to be used in the assembly line and avoids quality claims or subsequent line rework.

Manufactura Trazabilidad Millipore Manufacturing Traceability INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS OTRAS ESPECIALIDADES TECNOLÓGICAS OTRAS OTRAS

Ajustar las condiciones de operación de una prensa hidráulica horizontal de fabricación propia para un proceso de doblado en frío a 90°

Hugo Estrada Pimentel HUGO ARCOS GUTIERREZ JOSE ANTONIO BETANCOURT CANTERA Jan Mayén Chaires John Edison García Herrera (2023, [Artículo])

During the cold-bending process, the tooling suffers considerable damage due to excess pressure. This also causes the machines to break down, causing problems in the precision and quality of the metal parts formed. The precision depends on the operating conditions of the press, the tooling employed, and the elastic recovery effect of the material. This study determines the working conditions for a made-in-house horizontal hydraulic press through an experimental design (DOE). This research carried out the V-forming to 90° (ISO 2768-1) of a hot-rolled carbon steel plate, considering pressure, piston permanence time, and recovery factor (Kr). The experimental and statistical analysis ensures accurate forming while the work pressure decreases by 17% and 33%, respectively, regarding the maximum. This reduction will delay the appearance of fatigue damage and have the operating parameters well established; in turn, it will be possible to design tools according to commercial standards.

Durante el proceso de conformado en frío, las herramientas sufren daños considerables debido al exceso de presión. Esto también causa que las máquinas se rompan, causando problemas en la precisión y calidad de las piezas metálicas formadas. La precisión depende de las condiciones de funcionamiento de la prensa, las herramientas empleadas y el efecto elástico de recuperación del material. Este estudio determina las condiciones de trabajo de una prensa hidráulica horizontal fabricado en casa a través de un diseño experimental (DOE). Esta investigación llevó a cabo el conformado en V a 90° (ISO 2768-1) de una placa de acero al carbono laminada en caliente, teniendo en cuenta la presión, el tiempo de permanencia del pistón y el factor de recuperación (Kr). El análisis experimental y estadístico asegura un conformado preciso, mientras que la presión de trabajo disminuyó en un 17% y 33%, respectivamente, con respecto al máximo. Esta reducción retrasará la aparición de daños por fatiga y tendrá los parámetros de funcionamiento bien establecidos; con estos, a su vez, será posible diseñar herramientas de acuerdo con los estándares comerciales.

Authorship acknowledgement: Hugo Estrada: Conceptualization; methodology; validation; writing; revision; project administration; software; investigation; display; draft writing; reviewing and editing. Hugo Arcos: Conceptualization; methodology; validation; writing; revision; simulation; software; reviewing. José A. Betancourt: Supervision; methodology; validation; writing; revision; draft writing: writing reviewing and editing. Jan Mayen: Supervision; methodology; validation; writing; revision; formal analysis.

John E. García: Conceptualization; supervision; methodology; validation; writing; revision; project management; formal analysis, draft writing: writing reviewing and editing.

Cold forming DOE ANOVA Recovery factor (Kr) Factorial analysis 2k Spring back (SB) Conformado en frío Factor de recuperación (Kr) Análisis factorial 2k Recuperación elástica (SB) INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS OTRAS ESPECIALIDADES TECNOLÓGICAS OTRAS OTRAS