First-principles calculations focused on the study of MXenes with potential applications in energy storage devices

First-principles calculations focused on the study of MXenes with potential applications in energy storage devices

Victor Hugo Medina Macias (2023, [Tesis de maestría])

First-principles studies of Ti/Ta-based ordered alloy MXenes have demonstrated their viability as anode material in Li-ion batteries due to their promising electrochemical properties. However, the influence of surface functional groups on the atomic-scale lithiation processes remains unknown. In this thesis, we employ first-principles density functional theory (DFT) calculations to investigate the thermodynamic stability, structural characteristics, and electrochemical properties of O-, F-, Cl-, and OH-functionalized Ti2Ta2C3 ordered alloy MXenes during Li intercalation. Our calculations reveal surface functionalization with O, F, Cl, and OH is thermodynamically stable, indicating their viability as functional groups. Also, we identify the H3 high symmetry site as the most favorable configuration for Li intercalation. To evaluate electrochemical performance, electrochemical characterization is carried out employing open circuit voltage (OCV) curves. Our findings demonstrate changes in storage capacities depending on the functional group, with O-functionalized MXenes exhibiting larger storage capacities in contrast to other functional groups in Ti2Ta2C3 MXene anode materials. The theoretical single-layer gravimetric storage capacities for O-, F-, and Cl-functionalized Ti2Ta2C3 MXene anodes are 91.77, 52.38, and 24.21 mAh/g, respectively. OH-functionalized MXenes failed to show thermodynamic stability during lithiation and favored Li cluster formation over an intercalation process. These results show how functional groups affect the potential performance of Ti2Ta2C3 MXene materials in energy storage applications and provide insights for correctly selecting the functional group of the host material.

Mediante cálculos de primeros principios se ha demostrado la viabilidad del MXene formado por la aleación ordenada Ti/Ta como material anódico en baterias de iones de litio, esto debido a sus propiedades electroquímicas prometedoras. Sin embargo, la influencia de los grupos funcionales superficiales en el proceso atómico de litiación permanecen desconocidos. En esta tésis, empleamos cálculos de primeros principios basados en la Teoría del Functional de la Densidad (DFT) para investigar la estabilidad termodinámica, las características estructurales y las propiedades electroquímicas del MXene de aleación ordenada Ti2Ta2C3 funcionalizado con grupos O, F, Cl y OH, durante el proceso de intercalación de iones de litio. Nuestros cálculos demuestran la estabilidad termodinámica de la funcionalización superficial con grupos O, F, Cl y OH, indicando su viabilidad como grupos funcionales. Adicionalmente, identificamos el sitio de alta simetría H3 como la configuración más estable para la intercalación de Li. Para evaluar el rendimiento electroquímico, se realizó la caracterización electroquímica empleando curvas de voltage de circuito abierto (OCV). Nuestros hallazgos demuestran cambios en la capacidad de almacenamiento dependiendo del grupo funcional, siendo el MXene funcionalizado con oxígenos el que exhibe mayores capacidades de almacenamiento en contrastre con los otros grupos funcionales presentes en el MXene Ti2Ta2C3. Las capacidades gravimétricas de almacenamiento para los ánodos de Ti2Ta2C3 de una sola capa funcionalizados con O, F y Cl son 91.77, 52.38 y 24.21 mAh/g, respectivamente. Los MXenes funzionalizados con grupos OH no mostraron estabilidad termodinámica durante el proceso de litiación y favorecieron la formación de clusters de Li en su lugar. Estos resultados demuestran cómo los grupos funcionales cambian el rendimiento potencial de MXenes de Ti2Ta2C3 en aplicaciones de almacenamiento de energía y proporciona información para seleccionar correctamente el grupo funcional del material base.

MXene, MXene de aleación ordenada, Bateria de Li-ion, Material anódico MXene, ordered alloy MXene, Li-ion battery, Anode material INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA DE MATERIALES PROPIEDADES DE LOS MATERIALES PROPIEDADES DE LOS MATERIALES

A Comparison of Multi-Label Text Classification Models in Research Articles Labeled With Sustainable Development Goals

Roberto Carlos Morales-Hernández Joaquín Gutiérrez Jaguey David Becerra-Alonso (2022, [Artículo])

"The classification of scientific articles aligned to Sustainable Development Goals is crucial for research institutions and universities when assessing their influence in these areas. Machine learning enables the implementation of massive text data classification tasks. The objective of this study is to apply Natural Language Processing techniques to articles from peer-reviewed journals to facilitate their classification according to the 17 Sustainable Development Goals of the 2030 Agenda. This article compares the performance of multi-label text classification models based on a proposed framework with datasets of different characteristics. The results show that the combination of Label Powerset (a transformation method) with Support Vector Machine (a classification algorithm) can achieve an accuracy of up to 87% for an imbalanced dataset, 83% for a dataset with the same number of instances per label, and even 91% for a multiclass dataset."

Classification algorithm, multi-label text classification, problem transformation method, scientific articles, sustainable development goals, text classification INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA DE LOS ORDENADORES LENGUAJES ALGORÍTMICOS LENGUAJES ALGORÍTMICOS

Agricultural value chains in Sudan: an annotated bibliography

Hugo De Groote Paswel Marenya (2023, [Libro])

CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA AGRICULTURAL VALUE CHAINS CASH CROPS FOOD CROPS LIVESTOCK SOCIOECONOMIC ASPECTS GENDER SOCIAL INCLUSION POSTHARVEST LOSSES BIBLIOGRAPHIES

Contextos y evaluación de una experiencia universitaria en educación virtual

Jordy Micheli Thirión ADRIAN GERARDO DE GARAY SANCHEZ (2009, [Capítulo de libro])

La educación virtual en la UAM-A irrumpe en un contexto dominado por la poca atención al aprendizaje, es decir al alumno. La tradición sobre la cual se ha construido el quehacer formativo en nuestra universidad es la del énfasis en la enseñanza y el uso de las TIC más para la academia que para el trabajo de enseñanza aprendizaje. Sin embargo. el proceso de aprendizaje institucional (docentes. alumnos y Oficina de Educación Virtual) ha sido fluido. Puede decirse que existían condiciones para que ello sucediese y. además. la estrategia de acercamiento y apoyo a los docentes interesados ha sido la adecuada. El resultado es que éstos han mostrado capacidad de expandir sus competencias tecnológicas y, con ello. didácticas. y los alumnos reflejan en sus evaluaciones este nuevo quehacer del docente.

INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA DE LOS ORDENADORES ENSEÑANZA CON AYUDA DE ORDENADOR

La enfermedad por coronavirus (COVID-19) y la iniciativa de excepción de los derechos de patente de las vacunas: oportunidades para México

Aradit Castellanos Vera Víctor Hugo Flores Delgado (2022, [Artículo])

"En este trabajo damos una visión general de la iniciativa que propone la excepción de los derechos de patente de las vacunas contra el virus de la COVID-19, del escenario de crisis global en la que surgió, así como de los principales argumentos de la controversia que la envuelve. En ese contexto analizamos y discutimos las medidas adoptadas por México para el aprovisionamiento de vacunas y las posibles oportunidades que esta iniciativa le brinda."

"In this paper we give an overview of the initiative that proposes the exception of patent rights for vaccines against the COVID-19, the global crisis scenario in which it arose, as well as the main arguments of the controversy that surrounds it. In this context, we analyze and discuss the measures adopted by Mexico for the supply of vaccines and the possible opportunities that this initiative offers."

excepción de patentes, vacunas, COVID-19, México patents waiver, vaccines, COVID-19, México MEDICINA Y CIENCIAS DE LA SALUD CIENCIAS MÉDICAS FARMACOLOGÍA NORMALIZACIÓN DE LOS MEDICAMENTOS NORMALIZACIÓN DE LOS MEDICAMENTOS

LA CULTURA DE RESISTENCIA ANTE EL MEGAPROYECTO EN EL RÍO CUAUTLA (2013-2022)

Sendic Sagal Luna (2023, [Tesis de maestría])

“Por más de nueve años los campesinos opositores del municipio de Ayala, al sur del estado de Morelos, han mantenido una defensa del agua del río Cuautla. Durante este tiempo han reivindicado una postura ambientalista y de justicia social, que desborda y enfrenta los objetivos de gestión, administración y mercantilización del agua de la dirigencia de la Asociación de Usuarios del Agua del Río Cuautla, Manantiales y Corrientes tributarias “General Eufemio Zapata Salazar” (ASURCO), asociación que además de aglutinar y representar a más de seis mil ejidatarios y pequeños propietarios, es concesionaria de la infraestructura de riesgo desde 1994 y responsable de las dotaciones de agua de los usuarios. La resistencia en defensa del agua del río Cuautla he prevalecido ante la fase de imposición del acueducto para la termoeléctrica del Proyecto Integral Morelos (PIM), que va del 2013 al 2022. La relevancia político-simbólica de los que observaremos como una cultura de resistencia reside en la re-significación del mito de Zapata y en la reconstitución de las identidades transterritoriales, que toman lugar y forma en la protesta campesina y en los rituales festivo-religiosos de los habitantes afectados de Anenecuilco y Tenextepango. Como pueblos del municipio de Ayala, Morelos, Anenecuilco y Tenextepango se benefician de los terrenos fértiles en el ámbito rural aguas abajo del río Cuautla y se ven afectados por el trasvase de agua, a través del acueducto para la termoeléctrica ubicada en Huexca, municipio de Yecapixtla, al nororiente morelense. Otro proceso que se observa en relación con la imposición del acueducto en el río Cuautla, es el de las intervenciones directas-indirectas de las fuerzas de seguridad y otros grupos armados; intervenciones armadas que han impactado negativamente en la resistencia y en la vida cotidiana de los habitantes en los pueblos al suroriente de Morelos”.

Conflictos en torno al agua - México - Cuautla, Morelos. Abastecimiento de agua - Morelos. Cuautla, río - Aspectos ambientales. Central termoeléctrica Huexca (México). Tesis - Maestría en Antropología Social, CDMX. CIENCIAS SOCIALES SOCIOLOGÍA SOCIOLOGÍA DE LOS ASENTAMIENTOS HUMANOS SOCIOLOGÍA ECOLÓGICA SOCIOLOGÍA ECOLÓGICA

Economic valuation of climate induced losses to aquaculture for evaluating climate information services in Bangladesh

Peerzadi Rumana Hossain T.S Amjath-Babu Timothy Joseph Krupnik (2023, [Artículo])

Very little research has focused on climate impacts on aquaculture and the potential of climate information services (CIS) for aquaculture to support sustainable development goals 2030 (SDGs)1. This study represents an effort to bridge this gap by conducting a first ex-ante economic evaluation of CIS for aquaculture in Bangladesh by semi-automating the extraction of data on climate-induced fish losses during 2011 to 2021 from popular online newspaper articles and corroborating them with available government and satellite datasets. During this period, Bangladesh faced an estimated loss of around 140 million USD for hatcheries, open water fish and shrimp. When validated with a year of country-wide official data on climate-induced economic losses to aquaculture, the damage reported from these media sources is approximately 10 percent of actual losses. Given this rule of thumb, the potential economic value of aquacultural CIS could be up to USD14 million a year, if 10 percent of the damage can be offset by appropriate services through a range of multi-sector efforts to establish and extend these services to farmers at scale.

Climate Information Services Newspaper Scraping CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA LOSSES AQUACULTURE CLIMATE SERVICES SUSTAINABLE DEVELOPMENT GOALS

Variación morfológica de las hormigas Myrmecocystus de las dunas costeras de Baja California, México

Morphological variation of Myrmecocystus ants from the coastal dunes of Baja California, Mexico

Samuel Antonio Hernández Jiménez (2023, [Tesis de maestría])

La península de Baja California cuenta con dunas costeras aisladas sobre las cuales se distribuyen hormigas del género Myrmecocystus Snelling, 1976, cuya distribución se restringe en estos hábitats; la artropofauna de estas dunas es poco conocida. Se evaluaron las diferencias morfológicas de Myrmecocystus de seis poblaciones recolectadas a lo largo de la península de Baja California correspondientes a seis dunas. Para medir las diferencias morfológicas de las poblaciones, se analizaron 109 individuos, 20 por cada duna, a excepción de una duna en donde sólo se recolectaron nueve individuos. Para evaluar los cambios de forma intra e interpoblacionales, se analizaron dos estructuras morfológico-funcionales: 1) cabeza, incluyendo el clípeo relacionada con la competencia y alimentación y 2) tórax, incluyendo el propodeo, que muestra la diferencia de casta entre obreras. Con una cámara fija montada en un microscopio estereoscópico se tomaron 198 microfotografías digitales, para evaluar cambios de forma mediante un análisis de morfometría geométrica. Se detectaron diferencias asociadas al aislamiento geográfico. La variación observada en la cabeza puede ayudar a diferenciar las poblaciones del norte de la península (Santa Rosaliíta, Punta Mazo, Guerrero Negro y Punta Abreojos) y las del sur (Las Barrancas y Bahía Magdalena), la variación morfológica del tórax no mostró diferencias significativas. Existen variaciones intraespecíficas que podrían ser consecuencia de las condiciones ambientales (fenotípicas) o por procesos aleatorios como la deriva génica. El presente estudio arroja datos de la variación morfológica de seis poblaciones que representan dos especies de Myrmecocystus aun no descritas para la península de Baja California. Estos resultados repercutirán en la descripción y un aumento documentado de la biodiversidad de la artropofauna bajacaliforniana.

The Baja California peninsula has isolated coastal dunes on which ants of the genus Myrmecocystus Snelling, 1976 are distributed, whose distribution is restricted in these habitats; The arthropofauna of these dunes is poorly understood. The morphological differences of Myrmecocystus were evaluated from six populations collected along the Baja California peninsula corresponding to six dunes. To measure the morphological differences of the populations, 109 individuals were analyzed, 20 for each dune, except for one dune where only nine individuals were collected. To evaluate intra- and interpopulation shape changes, two morphological-functional structures were analyzed: 1) head, including the clypeus related to competition and feeding, and 2) thorax, including the propodeum, which shows the caste difference between workers. With a fixed camera mounted on a stereoscopic microscope, 198 digital microphotographs were taken to evaluate shape changes through a geometric morphometry analysis. Differences associated with geographic isolation were detected. The variation observed in the head can help to differentiate the populations of the north of the peninsula (Santa Rosaliíta, Punta Mazo, Guerrero Negro, and Punta Abreojos) and those of the south (Las Barrancas and Magdalena Bay), the morphological variation of the thorax did not show significant differences. There are intraspecific variations that could be a consequence of environmental conditions (phenotypic) or random processes such as gene drift. The present study yields data on the morphological variation of six populations representing two species of Myrmecocystus not yet described for the Baja California peninsula. These results will have an impact on the description and a documented increase in the biodiversity of the Baja Californian arthropofauna.

Alometría, Especiación, Morfometría Geométrica, Forma, Especies no descritas Allotometry, Speciation, Geometric Morphometry, Shape, Undescribed Species BIOLOGÍA Y QUÍMICA CIENCIAS DE LA VIDA BIOLOGÍA DE INSECTOS (ENTOMOLOGÍA) MORFOLOGÍA DE LOS INSECTOS MORFOLOGÍA DE LOS INSECTOS

El envejecimiento en las enfermedades neurológicas y psiquiátricas

MARISOL LOPEZ LOPEZ NANCY MONROY JARAMILLO ALBERTO ORTEGA VAZQUEZ ERNESTO SOTO REYES SOLIS (2023, [Libro])

Es un placer presentar el libro "El envejecimiento en las enfermedades neurológicas y psiquiátricas" escrito por un grupo de autores destacados y expertos en diversas áreas del conocimiento. Cada capítulo ha sido cuidadosamente elaborado para ofrecer una visión actualizada y rigurosa de los temas abordados, en los cuales se ha integrado una amplia gama de enfoques interdisciplinarios y de técnicas de investigación. Este libro se enfoca en el tema del envejecimiento desde varios vértices relacionados con las enfermedades neurológicas y psiquiátricas. A través de sus trece capítulos, los autores discutes detalladamente la relación del envejecimiento con la enfermedad del Alzheimer, la enfermedad de Parkinson, la enfermedad de Huntington, la esquizofrenia, el trastorno bipolar, la epilepsia y otras enfermedades neurológicas que impactan en la salud

MEDICINA Y CIENCIAS DE LA SALUD Vejez y salud mental - México Envejecimiento - Aspectos sociales - México Enfermedades mentales - México Enfermedades de los ancianos -aspectos sociales - México

Detección de comportamiento no verbal en interacción humano-robot

Detection of non-verbal behavior in human-robot interaction

Ernesto Adrián Lozano De la Parra (2023, [Tesis de maestría])

La comunicación no verbal desempeña un papel vital en la interacción humana. En el contexto de la interacción humano-robot (IHR), los robots sociales están diseñados principalmente para la comunicación verbal con los humanos, dejando a la comunicación no verbal como un área de investigación abierta. En este trabajo, se presenta una arquitectura flexible y abierta llamada Software Arquitechture for Nonverbal Interaction in Human-Robot Interaction (SANI-HRI) diseñada para facilitar las interacciones no verbales en IHR. Entre sus componentes se encuentra un Cuaderno Computacional P2P basado en navegador web, aprovechado para codificar, ejecutar y compartir programas reactivos. Pueden incluirse modelos de aprendizaje automático para el reconocimiento en tiempo real de gestos, poses y estados de ´animo, empleando protocolos como MQTT. Otro componente clave es un Broker para distribuir datos entre distintos dispositivos físicos, como robots, dispositivos vestibles y sensores ambientales, así como modelos de aprendizaje automático que comprendan diferentes tipos de datos. Se demuestra la utilidad de esta arquitectura mediante tres escenarios de interacción: (i) el primero que emplea la proxémica y la dirección de la mirada para iniciar un encuentro improvisado, (ii) un segundo que utiliza técnicas de visión por computadora para detectar y analizar expresiones faciales y corporales, así como el uso sensores biométricos para obtener datos de ritmo cardiaco durante una rutina de ejercicio, y (iii) un tercero que incorpora el reconocimiento de objetos y Modelos de Lenguaje Grandes para sugerir comidas a cocinar en función de los ingredientes disponibles. Estos escenarios ilustran cómo los componentes de la arquitectura pueden integrarse para abordar nuevos escenarios, en los que los robots necesitan inferir señales no verbales de los usuarios.

Nonverbal communication plays a vital role in human interaction. In the context of Human-Robot Interaction (HRI), social robots are designed primarily for verbal-based communication with humans, making nonverbal communication an open research area. We present a flexible, open framework called Software Architecture for Nonverbal Interaction in Human-Robot Interaction (SANI-HRI) designed to facilitate nonverbal interactions in HRI. Among its components it has a P2P Browser-Based Computational Notebook, leveraged to code, run, and share reactive programs. Machine-learning models can be included for real-time recognition of gestures, poses, and moods, employing protocols such as MQTT. Another key component is a broker for distributing data among different physical devices like the robot, wearables, and environmental sensors and also machine learning models. We demonstrate this framework’s utility through three interaction scenarios: (i) the first one employing proxemics and gaze direction to initiate an impromptu encounter, (ii) a second that uses computer vision techniques to detect and analyze facial and body expressions, as well as the use of biometric sensors to obtain heart rate data during a workout routine, and (iii) a third one incorporating object recognition and a Large-Language Model to suggest meals to be cooked based on available ingredients. These scenarios illustrate how the framework’s components can be seamlessly integrated to address new scenarios, where robots need to infer nonverbal cues from users.

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