Un enfoque numérico para la solución de problemas dinámicos de ingeniería estructural basado en un método de elementos discretos macroscópicos.

JUAN ALVAREZ REYES (2023, [Artículo])

El Método de Elementos Discretos (MED) consiste en un modelo numérico que permite describir el comportamiento mecánico de objetos que se encuentran en un medio discontinuo, es decir, elementos independientes que interactúan en un sistema, formando fuerzas y movimientos rotacionales entre sí, que pueden ser ocasionadas por fuerzas externas y de gravedad.

La ventaja principal de los métodos discretos consiste en la capacidad de simular fenómenos que resultaría complicado representar mediante un método continuo, debido a que se tienen elementos en donde las fuerzas no son transmitidas directamente, si no que, se generan por contacto entre cada partícula.

En este documento se describe la implementación del MED mediante un enfoque numérico explícito que considera la interacción entre partículas que se encuentran en movimiento. Se utilizan figuras geométricas que van desde polígonos simples hasta figuras más complejas tridimensionales como tetraedros para la simulación de los experimentos.

Se realiza una comprobación del funcionamiento de la formulación MED mediante ejemplos dinámicos sencillos con interacción entre una partícula y su superficie, hasta simulaciones más complejas con múltiples partículas interactuando entre ellas para generar un patrón de resultados a comparar.

Se incluye la simulación numérica del comportamiento sísmico para una conexión autocentrante basado en el método de elementos discretos, con el objetivo de validar la respuesta histerética del modelo numérico con la prueba experimental. Los resultados representan las distorsiones horizontales de una columna, las cuales son producto de la simulación de un modelo numérico sujeto a una carga que se incrementa con el paso del tiempo con 4 coeficientes de rigidez diferentes. Se presenta la gráfica histerética como resultado de la simulación numérica del modelo, con un coeficiente de rigidez y amortiguamiento normal adecuado, sujeto a una carga cíclica que se invierte en función al tiempo.

Por último, con los resultados mostrados de la prueba con conexiones autocentrantes se propone una sencilla ley de histéresis bilineal, que permita su uso simplificado para la aplicación en el modelado de edificios de concreto reforzado con conexiones similares.

Doctor en Ciencias de Ingeniería con Especialidad en Ingeniería Estructural

INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA DE LA CONSTRUCCIÓN INGENIERÍA DE ESTRUCTURAS

Remoción de DQO y SST con biorreactor tipo Nereda escala laboratorio implementando una membrana de microfiltración y flujo en región laminar

José María Silva Corrugedo (2022, [Tesis de maestría])

El tratamiento de aguas residuales municipales es una práctica ampliamente

extendida para la reutilización y posterior reincorporación de aguas contaminadas a

las redes de distribución del vital líquido en una ciudad, ya sean redes industriales,

agrícolas o domésticas. La Ciudad de Chihuahua, capital del estado del mismo

nombre, no es la excepción al contar con dos plantas tratadoras de aguas residuales

(PTAR) para satisfacer la demanda de salubridad que requiere su población. Dichas

plantas tienen un proceso de lodos activados aerobios, por lo cual son consideradas

plantas convencionales.

Una de las desventajas que presentan dichos sistemas convencionales, es

la separación del lodo floculante, la cual se da mediante un proceso lento de

sedimentación. Gracias al desarrollo de los gránulos aerobios, en 2005 en los

Países Bajos, se puso en marcha la primera planta de tratamiento de aguas

residuales Nereda. Dicha tecnología consiste en aprovechar la geometría de los

gránulos, que permite una rápida sedimentación de estos, para formar una capa de

lodos al fondo del tanque de alimentación. Esta capa funciona como una barrera

física y es la clave para el funcionamiento de la tecnología Nereda, puesto que la

misma funge como un separador dentro del mismo tanque. Con la capa de lodo

presente, por la parte inferior del tanque se puede alimentar agua residual sin que

ésta entre en contacto con el agua ya tratada ubicada por encima del lodo. Así se

obtiene una ventaja por parte de la tecnología Nereda por sobre la granulación

aerobia tradicional, puesto que el llenado y vaciado del tanque se puede realizar de

manera simultánea.

DQO microfiltración biorreactor INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA DEL MEDIO AMBIENTE OTRAS OTRAS

Object manipulation by collaborative autonomous underwater vehicles driven by a model-free second-order sliding mode controller with finite-time convergence

JOSUE GONZALEZ GARCIA (2023, [Artículo])

https://orcid.org/0000-0001-5657-380X

The use of Autonomous Underwater Vehicles (AUV) has expanded in recent years to include them in inspection, maintenance, and repair missions. These missions require the automation of tasks such as autonomous navigation and station-keeping, which are pretty challenging due to the complexity of the vehicle itself and the underwater environment. Traditional control strategies have been used to deal with those problems before, but their performance is limited since they do not consider non-linearities, external disturbances, or model uncertainties. Non-traditional controllers have been explored too, but have shortcomings such as being model-based, parameter-dependant, or so. Additionally, the nature of some objects implies the involvement of multiple vehicles to manipulate them, making the manipulation mission even harder. Collaboration of AUVs is a strong challenge since underwater communications are limited or null. An advanced control strategy dealing with the trajectory tracking and the station-keeping problem would be desirable for simplicity and robustness. If this controller could also help coordinate multiple vehicles without requiring them to communicate with each other, it would make collaborative manipulation tasks reachable. For this purpose, a model-free high-order Sliding Mode Controller (SMC) is presented in this project. Unlike other control approaches, the proposed control strategy achieves finite-time convergence to a practical zero error in a time-base that the user can arbitrarily define. This characteristic will be used to coordinate the navigation of two AUVs to manipulate an object underwater. The performance of the proposed controller was evaluated by numerical simulations and experiments in a semi-Olympic swimming pool and compared with classic and state-of-the-art control strategies regarding trajectory tracking and station-keeping problems. Results have shown that the proposed controller can achieve finite-time convergence of the tracking errors to a practical zero value in the predefined time-base. Results also demonstrated that the convergence time could be arbitrarily selected by the user and achieved by the controller resulting in, as far as the author knows, the first controller with this characteristic for AUVs navigation. The simulations and experiments also showed that the proposed controller outperformed classical and state-of-the-art controllers regarding the Root Mean Square of the tracking errors and energy consumption. Finally, the proposed model-free high-order SMC coordinated two BlueROV2 vehicles in a collaborative manipulation mission without vehicle-to-vehicle communication. Numerical simulation results confirmed that the proposed controller could manage the vehicles to follow a predefined coordinated trajectory to approach, grip, transport, and release an object without communicating with each other.

Doctor of Philosophy In Engineering Science

INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA DE LA INSTRUMENTACIÓN INGENIERÍA DE CONTROL INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA NAVAL VEHÍCULOS SUBMARINOS

Genotype×Environment interaction and stability analysis using GGE biplot for grain yield of bread wheat (Triticum aestivum) genotypes under low moisture stress areas of Ethiopia

Ayele Badebo Huluka Bekele Abeyo (2023, [Artículo])

Moisture Stress Grain Yield CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA GENOTYPE ENVIRONMENT INTERACTION DROUGHT STRESS STABILITY TRITICUM AESTIVUM LATTICE DESIGN

Evaluación de la interferencia de iones presentes en aguas subterráneas sobre procesos de remoción de Arsénico en condiciones sulfato reductoras

Ana Laura Salinas Torres (2022, [Tesis de maestría])

El agua subterránea contaminada con As es un problema de interés global debido a que

es la principal fuente de consumo humano en zonas áridas y semi-áridas del planeta y puede

provocar importantes efectos secundarios en la salud humana. El desarrollo de tecnologías

fisicoquímicas y biológicas se ha implementado para la eliminación del As, sin embargo, la

presencia de algunos iones disueltos en las aguas naturales, puede afectar la eficiencia de

remoción como se ha observado en distintos estudios de adsorción, intercambio catiónico,

electrocoagulación, etc. El objetivo del presente estudio fue evaluar el efecto individual y

combinado de iones como el Na+, Ca2+, Mg2+, NO3

- y F-

, en procesos de remoción de arsénico

en condiciones sulfato reductoras, empleando hierro elemental como único donador de

electrones.

Para ello, se obtuvo un lodo anaerobio procedente de la planta tratadora de aguas

residuales de la localidad de Chihuahua, el cual fue acondicionado y activado durante 141 días,

previos al montaje del experimento. La evaluación del efecto individual y combinado se realizó

en ensayos en lote con agua subterránea sintética, donde se adicionaron 0.2 mg/L As5+, la

cantidad necesaria de soluciones patrón para obtener concentraciones similares a las reportadas

en estudios de caracterización de agua en la región de Chihuahua, ZVI como donador de

electrones y 10% v/v de lodo anaerobio. Durante los ensayos, se determinó el consumo de

sulfato por precipitación con BaCl2, así como la concentración de arsénico total por ICP

acoplado a un nebulizador ultrasónico para conocer la eficiencia de remoción. En los

tratamientos con el ión F-

, también se determinó ese ion utilizando un potenciómetro acoplado

a un electrodo de ion selectivo.

Agua subterránea contaminada As INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA DEL MEDIO AMBIENTE CONTROL DE LA CONTAMINACIÓN DEL AGUA CONTROL DE LA CONTAMINACIÓN DEL AGUA

CLÚSTERES LUMINISCENTES DE PLATA CONFINADOS EN ZEOLITAS PARA BIOSENSADO

Cecilia García-Guzmán (2021, [Tesis de maestría])

"Se propone un sistema de biosensado basado en la detección de anticuerpos IgG marcados con fluoresceína-5-isotiocianato (FITC) mediante emisión de clústeres de plata sintetizados dentro de zeolitas (FAUX Ag6) impregnadas con diferentes aminas: polietilenimina (PEI) ramificada, tetraetilenepentamina (TEPA) y dietilenetriamina (DETA). Se caracterizaron y compararon estas partículas funcionalizadas y se bioconjugaron con anticuerpos anti IgG. Finalmente se evaluó la detección de anticuerpos IgG-FITC en concentraciones menores a 10 ng/mL. Demostrando así, como prueba de concepto, un sistema de biosensado innovador, sensible y específico que permite la detección del analito en pocos minutos."

Zeolitas Biosensado Clústeres luminiscentes INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA BIOQUÍMICA INGENIERÍA BIOQUÍMICA INGENIERÍA BIOQUÍMICA

Los programas de medicina de precisión y los desafíos para la gestión de la salud pública

Guillermo Foladori Guillermo Foladori (2023, [Artículo, Artículo])

Varios países iniciaron programas para el desarrollo de medicina de precisión. Con miles o millones de datos de salud, priorizando los mapas genéticos, mediante inteligencia artificial se elaboran algoritmos que identifican subpoblaciones con susceptibilidad a determinadas enfermedades para luego establecer la correspondencia farmacogenómica con las medicinas adecuadas. Este artículo realiza una acotada caracterización de esta propuesta y sistematiza aspectos críticos para su implementación desde una perspectiva de salud pública. Dados los argumentos expuestos, resulta probable que la medicina personalizada lleve a una mayor desigualdad entre países y regiones y al interior de los diferentes sectores sociales.

Medicina de precisión Inteligencia artificial Farmacogenómica Tendencias socioeconómicas CIENCIAS SOCIALES; INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA; MEDICINA Y CIENCIAS DE LA SALUD CIENCIAS SOCIALES INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA MEDICINA Y CIENCIAS DE LA SALUD

Tecnologías electroquímicas microbianas para la degradación de sulfametoxazol presente en efluentes industriales

Pamela Garcia (2023, [Tesis de maestría])

La presencia de los contaminantes emergentes en aguas residuales va en aumento, debido a las características de persistencia, bioacumulación y toxicidad causando efectos negativos al ecosistema y a la salud humana. Los antibióticos presentes en aguas residuales tienden acumulándose en sus lodos los cuales entran en contacto con microorganismos, lo cual les permite adaptarse a los contaminantes. Se han reportado que existen microrganismos capaces de degradar fármacos. Una alternativa prometedora para tal efecto son las tecnologías electroquímicas microbianas (TEM) sistemas que, mediante un arreglo de electrodos inmersos en un contenedor con aguas residuales, pueden degradar a los contaminantes con ayuda de microorganismos llamados electrogénicos, generando energía al consumir diversos contaminantes entre ellos los fármacos. El presente trabajo propone a las celdas de electrolisis microbianas, un tipo de TEM, para la degradación de sulfametoxazol, utilizando consorcios microbianos extraídos de lodos activados de una planta tratadora de agua residual (PTAR). Para este trabajo se utilizó una celda analítica de 3 electrodos y técnicas de análisis electroquímico de voltamperometría cíclica (CV) y cronoamperometría (CA). Como electrodo de trabajo se utilizó tela de carbono, el electrodo de referencia fue Ag|AgCl y el contraelectrodo acero inoxidable. Como electrolito se utilizó medio Luria Bertani con 20 ppm de SMX. Los estudios de CV se realizaron a diferentes velocidades de barrido y 5 ciclos de barridos cíclicos. La colonización comenzó con la preparación de un inoculo del consorcio microbiano en caldo LB, incubado con una agitación de 150 rpm y 30°C durante 12 horas. Una vez acondicionado el consorcio microbiano, se procedió a la medición de las técnicas entre el consorcio y el electrodo de tela de carbono. La corriente media máxima registrada fue de ~2.95± 0.50 μA. La cuantificación de sulfametoxazol se llevó a cabo mediante cromatografía de líquidos (HPLC) en donde se obtuvo la remoción de 85%. Demostrando que las TEM inoculadas con lodos de una PTAR como biocatalizador favorece la remoción de contaminantes emergentes como el sulfametoxazol.

KW: Bioelectrochemical Systems (BESs), Antibiotics, Water Treatment Plants, Biodegradation

INGENIERÍA AMBIENTAL INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS CIENCIAS TECNOLÓGICAS

Studies of plant hydraulics and water relations in mexican environments: adaptation, physiology, and applications

Estudios sobre hidráulica y relaciones hídricas de plantas en ambientes mexicanos: adaptaciones, fisiología y aplicaciones

RODRIGO MENDEZ ALONZO Mark Olson Horacio Paz Casandra Reyes García CELENE MARISOL ESPADAS MANRIQUE CLARA TINOCO OJANGUREN Santiago Trueba (2022, [Artículo])

Given the outstanding global progress of research on the hydraulic pathway in plants, and its important role as an indicator of plant mortality risk, we reviewed: (1) the adaptive basis of hydraulic traits and their importance for overall plant function; (2) the number of primary scientific articles on plant hydraulics that have been produced in Mexico in the last 40 years, (3) research related to specific environments in Mexico, and (4) the possible applications of plant hydraulics to natural resource management. Our systematic review included 83 articles. The number of publications per year steadily increased over time, reaching its maximum in 2021. Veracruz and Yucatán are the states where the majority of scientific articles on plant hydraulics have been produced, but for most states less than two publications on this subject appeared in ca. 40 years, and none was found for Oaxaca and Chiapas, the most biodiverse states. In plant hydraulics, the most studied biome in Mexico was the tropical dry forest, followed by crops; trees were the most studied growth-form, followed by herbaceous crops and epiphytes. We point to the need of enhancing research in the interface between plant hydraulic function and remote sensing, as well as developing applications in adaptive forest management and ecological restoration. We hope that this review may ignite a national collaborative effort to quantify critical traits that could inform the hydraulic functioning of Mexican ecosystems, particularly in the underrepresented and highly diverse states of Mexico. © 2022 Sociedad Botanica de Mexico, A.C. All rights reserved.

ADAPTATION DROUGHT VULNERABILITY ECOPHYSIOLOGY PLANT WATER RELATIONS SYSTEMATIC REVIEW BIOLOGÍA Y QUÍMICA CIENCIAS DE LA VIDA BIOLOGÍA VEGETAL (BOTÁNICA) ECOLOGÍA VEGETAL ECOLOGÍA VEGETAL

Revisiting the phylogeny and taxonomy of the Pithecellobium clade (Leguminosae, Caesalpinioideae) with new generic circumscriptions

Iván Tamayo-Cen Benjamin Torke JOSE ENRIQUE LOPEZ CONTRERAS GERMAN CARNEVALI FERNANDEZ CONCHA Ivón Mercedes Ramírez Morillo Lilia Lorena Can Itza RODRIGO STEFANO DUNO (2022, [Artículo])

We present the most complete molecular phylogeny to date of the Pithecellobium clade of subfamily Caesalpinioideae. This neotropical group was informally recognised (as the Pithecellobium alliance) at the end of the 20th century by Barneby and Grimes (1996) and includes five genera and 33 species distributed from the southern United States and Caribbean Islands to north-eastern South America. Our aims were to further test the monophyly of the group and its genera and to identify sister group relationships within and amongst the genera. A phylogenetic analysis of nuclear ribosomal DNA sequences (ITS and ETS) was performed. The results provide further support for the monophyly of the Pithecellobium clade. The genera Ebenopsis, Pithecellobium and Sphinga were strongly supported as monophyletic. Havardia and Painteria were found to be non-monophyletic, prompting their re-circumscriptions and the description of two new genera: Gretheria and Ricoa. New combinations are made for the three species transferred to the new genera. © Iván Tamayo-Cen et al. This is an open access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License (CC BY 4.0), which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original author and source are credited.

FABACEAE INGEAE INGOID CLADE MIMOSOID NEW WORLD PHYLOGENETIC SYSTEMATIC TAXONOMY BIOLOGÍA Y QUÍMICA CIENCIAS DE LA VIDA BIOLOGÍA VEGETAL (BOTÁNICA) TAXONOMÍA VEGETAL TAXONOMÍA VEGETAL