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Estudio de la microestructura y el efecto elastocalórico en aleaciones Cu-Al-Be

ANA CLAUDIA GONZALEZ CASTILLO (2015)

"Algunos materiales experimentan un cambio de temperatura cuando son sujetos a un cambio repentino de un campo externo aplicado (eléctrico, mecánico, magnético…). A esta propiedad se le conoce como efecto calórico y puede ser medido por un cambio de entropía isotérmico (ΔSisotérmico) o un cambio de temperatura adiabático (ΔTadiabático); dicho efecto puede emplearse en refrigeración de estado sólido. En el caso específico de la aplicación de un esfuerzo, conocido como efecto elastocalórico, las aleaciones con memoria de forma han presentado buenos resultados. En el presente trabajo se llevó a cabo la medición del efecto elastocalórico en aleaciones con memoria de forma de Cu-Al-Be para su posible aplicación en refrigeración de estado sólido. Fueron tres las aleaciones estudiadas, de las cuales una se presentó en forma de lámina y las otras dos en forma de cinta (elaboradas por solidificación rápida). Se realizaron mediciones del cambio de longitud en función de la temperatura alrededor de la transición de fase martensítica (de primer orden) a esfuerzo aplicado constante en tensión. El ΔSisotérmico inducido por tensión fue calculado a partir de las mediciones de ε (T,σ), en base a las relaciones de Maxwell. En las tres aleaciones se observó una dependencia en el cambio de entropía máximo alcanzado y la capacidad refrigerativa en función del esfuerzo aplicado. Los resultados obtenidos muestran que todas las aleaciones presentan este efecto; los mayores valores se obtuvieron en una de las cintas con composición Cu- 12.1wt.% Al- 0.5wt.% Be, la cual presentó un ΔSisotérmico de -2.7 J/kg-K y una capacidad refrigerativa (RCP) de 55.1 J/kg para un esfuerzo aplicado de 29.2MPa."

"Some materials undergo a temperature change when are subjected to a sudden change of an external field (which can be electric, mechanical, magnetic…). This property is known as caloric effects and can be measure by a change in the entropy at isothermic condition (ΔSisothermic) or the change of temperature at adiabatic condition (ΔTadiabatic); those effects could be useful for solid-state refrigeration. In the specific case of the use of mechanical field, known as elastocaloric effect, shape memory alloys have been referred as good candidates. In this work, the measurement of the elastocaloric effect was carried out in shape memory alloys of Cu-Al-Be for its possible application in solid state refrigeration. Three alloys was analyzed, one like thin layer and the others two like ribbons (made by melt spinning technique). We report the measurements of deformation as a function of temperature across the martensitic transformation (first order transition) at constant applied stress. From the data obtained of the ε (T,σ) measurements, the ΔSisothermic was calculated by the Maxwell relation. In the three alloys were observed a dependence behavior in the maximum value of ΔSisothermic and the refrigerant capacity (RCP) as function of applied stress. The results shown that the alloys present this effect; the maximum values obtained was from a ribbon with composition of Cu- 12.1wt.% Al- 0.5wt.% Be, which present an ΔSisothermic of -2.7 J/kg-K and a RCP of 55.1 J/kg for an applied stress of 29.2 MPa."

Master thesis

Efecto elastocalórico Cu-Al-Be Aleaciones con memoria de forma Transformación martensítica Refrigeración de estado sólido BIOLOGÍA Y QUÍMICA QUÍMICA QUÍMICA FÍSICA OTRAS

DISEÑO DE UN PROTOTIPO PARA LA PRODUCCIÓN DE LUZ BLANCA, BASADO EN ILUMINACIÓN LÁSER DE ESTADO SÓLIDO

Jesús Abraham Álvarez Jáuregui (2020)

"La iluminación de estado sólido (SSL) está actualmente gobernando la industria de la iluminación. Los principales elementos de la SSL son los diodos emisores de luz LEDs y los fósforos conversores. Cuando la combinación de estos dos elementos produce luz blanca se le denomina WLED. Una de las aproximaciones para un WLED, es la combinación de un LED de emisión azul y un fósforo de emisión amarilla. Algunas de las razones del gran éxito de los WLED son su eficiencia y durabilidad; sin embargo, los WLED tienen el problema de no poder alcanzar potencias altas de manera nativa, debido a que la naturaleza del funcionamiento de los LED les impide mantener su eficiencia a altas densidades de corriente eléctrica. Por lo anterior descrito, se ha llegado a proponer la sustitución del LED, por un diodo láser. Los LD sí pueden alcanzar potencias elevadas sin perder eficiencia; pero conlleva a otro problema y es la degradación del fósforo conversor. En los WLED, se suelen contener los fósforos en resinas orgánicas, pero estos materiales no son capaces de resistir la potencia de un LD. Por lo tanto, es necesario utilizar materiales soportes más resistentes. Por ejemplo, los materiales cerámicos que tienen mejor conductividad térmica y estabilidad química a temperaturas mayores que las resinas.

En este trabajo se propone el diseño para un prototipo de iluminación, que utiliza pastillas cerámicas con fosforo amarillo y un láser azul de alta potencia como fuente de luz blanca. El dispositivo está pensado para su implementación en un faro de automóvil, de manera específica en un faro de luz alta. Se realizó el diseño de las piezas, circuitos, así como la selección de materiales y componentes que se necesitan para construir el dispositivo. El dispositivo comprende la fuente de luz, el sistema auxiliar para el funcionamiento de la fuente de luz y un reflector que genera el patrón de iluminación. Igualmente se propone un método de fabricación para las pastillas de fósforo que se utilizan en el dispositivo. Incluyendo la composición química del material y los parámetros de fabricación a través de sus diferentes etapas, como lo son tiempos, temperaturas, atmosfera y tratamientos superficiales."

Master thesis

Iluminación Estado sólido Láser Fósforo Faro Reflector INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA DE MATERIALES OTRAS OTRAS

Producción de un alimento fermentado en estado sólido a partir de la pollinaza y vitafert

ADRIAN RAUL LOPEZ CAMPOS (2012)

Tesis (Maestría en Ciencias, especialista en Producción Agroalimentaria en el Trópico).- Colegio de Postgraduados, 2012.

Con el objetivo de determinar el tiempo de fermentación en estado sólido (FES) anaerobio de una mezcla de pollinaza, melaza y Vitafert que actué sobre poblaciones de enterobacterias indeseables y mejore las características de indicadores nutricionales, se estudiaron ocho tiempos de FES (0, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 40 días), en un diseño completamente al azar con 3 repeticiones por tratamiento. Echerichia coli desapareció en el día 10 de FES. El pH, contenido de bacterias aeróbicas, fibra detergente neutro (FDN), y hemicelulosa, fue menor, con el transcurso de la fermentación, los menores valores se encontraron a partir del día 25 de FES. El proceso de fermentación incrementó el contenido de proteína cruda (PC), proteína verdadera (PV), acido láctico, amoniaco (NH3), levaduras y la degradación in situ de la MS (DIMS), los mayores valores se presentaron a partir del día 25 de FES. La materia seca (MS) y fibra detergente acido (FDA), se mantuvo estable durante la FES, mientras el contenido de lactobacilos fue mayor en el día 10 de fermentación para luego disminuir según avanzo el tiempo. Se concluye que el proceso FES de la mezcla de pollinaza, melaza y Vitafert, elimina Echerichia coli, disminuye el pH, contenido de bacterias aeróbicas y fracciones fibrosas (FDN), aumenta el contenido de PC, PV, acido láctico, N-NH3, levaduras, contenido celular y degradación in situ de la MS. _______________ PRODUCTION A FERMENTED FOOD IN SOLID STATE FROM THE POULTRY LITTER AND VITAFERT. ABSTRACT: In order to obtain a fermented food for cattle a mixture of poultry litter, molasses and Vitafert were studied in eight times (0, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 40 days) of solid estate fermentation (SSF) anaerobic in a completely randomized design with three replicates per treatment. Escherichia coli was removed on day 10 of SSF. The pH, aerobic bacteria count, neutral detergent fiber (NDF), and hemicellulose was lower, during the fermentation time, and the lowest value was found on day 25 of SSF. Lactic acid content, NH3, yeast cell count and in situ degradation of matter dry were higher, pausing of fermentation, the highest value was found on day 25 of SSF. Dry matter (MD) and acid detergent fiber (ADF) remained stable through the SSF. The crude protein and true protein, increased as the days went by fermentation, the highest value was found on day 25 and content of lactobacilli was higher on day 10 of fermentation and decreased as the days went by fermentation. Conclusion the SSF anaerobic process remove Echerichia coli, lower the pH, aerobic bacteria, and fibrous fractions (NDF), and the lactic acid, and N-NH3 concentration, and yeast cell content and in situ of MD.

Master thesis

Fermentación en estado sólido Pollinaza Vitafert Producción Agroalimentaria en el Trópico Maestría Solid state fermentation Poultry litter CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA

Efecto del nivel de urea del sacchapulido sobre la degradación del forraje elefante (Pennisetum purpureum)

LUIS MANUEL VARGAS VILLAMIL (2018)

Se evaluó el efecto del nivel de urea sobre la degradación del pasto Elefante (Pennisetum purpureum) en el suplemento fermentado, Sacchapulido (SP).

Article

CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA Fermentación ruminal fracción de fibra caña de azúcar fermentación en estado sólido

Preparación y estudio de soportes porosos de TiO2 con recubrimiento de fosfato de calcio para el crecimiento de células óseas

Preparation and study of TiO2 scaffolds with calcium phosphate coating for bone cell growth

DUILIO VALDESPINO PADILLA (2019)

Combinado la técnica de sol-gel y la sinterizacion rápida en fase liquida (RLPS) se elaboraron pastillas microporosas de TiO2 con interconectividad, adecuadas para la implantación celular. El polvo de TiO2 obtenido por sol-gel, se combinó con polietilenglicol (PEG) 3350 y 8000, y se prensó a 624.7 MPa para formar las pastillas. Estas pastillas fueron calcinadas a 450 oC durante 2 min y sinterizadas a 1100 oC durante 2 min. Las muestras presentaron la fase pura de rutilo. Se obtuvieron poros de 76.8 ± 34.2 m y 173.0 ± 68.0 m con PEG3350 y PEG8000, respectivamente. Sobre las pastillas de TiO2 se depositaron partículas aisladas de diametros de 0.25 m o recubrimientos continuos de 45 nm de espesor, de hidroxiapatita y Ca3(PO4)2, mediante erosión iónica y usando un blanco de hidroxiapatita. Todas las muestras fueron hemocompatibles de acuerdo al protocolo de hemólisis y el ISO 10993-4. Se determinó la proliferación de osteoblastos (línea celular MC3T3-E1), después de 24, 48 y 72 h, obteniendo que la muestra con poros de 76.8 ± 34.2 m sin recubrimiento mostró un crecimiento de casi 3.5 veces más alta respecto al control; concluyendo que el tamaño de poro tiene una mayor influencia en la proliferación celular de andamios de TiO2, que el recubrimiento de fosfato.

Micro-porous TiO2 pellets with pores interconnectivity, suitable for bone cell implantation, were achieved by combining sol-gel technique and rapid liquid phase sintering (RLFS) methods. The TiO2 powder obtained by sol-gel was mixed with polyethylene glycol (PEG) 3350 and 8000 and pressed at 624.7 MPa into pellets. These pellets were calcined at 450oC for 2 min and sintered at 1100oC for 2 min. Samples showed a pure rutile phase. Porous of 76.8 ± 34.2 m and 173.0 ± 68.0 m were obtained with PEG3350 and PEG8000, respectively. Insulated particles of 0.25 m indiameter or continuous films 45 nm thick of hydroxyapatite and Ca3(PO4)2, were deposited on the TiO2 pellets by means of sputtering technique and a hydroxyapatite target. All samples were hemocompatible according to hemolysis protocol and ISO 10993-4. Tracking of osteoblast proliferation (cell line MC3T3-E1), after 24, 48 and 72 h, in the sample with pores of 76.8 ± 34.2 m without coating, showed almost 3.5 times more cells compared to the control; concluding that the porous size has a higher influence in the cell proliferacion of TiO2 scaffolds, than the phosphate coating.

Doctoral thesis

TiO2, cerámicas microporosas, implantación de células óseas TiO2, microporous ceramics, bone cell implantation CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA FÍSICA FÍSICA DEL ESTADO SÓLIDO MATERIALES COMPUESTOS MATERIALES COMPUESTOS

Síntesis y caracterización de nanopartículas de Au y materiales luminiscentes para aplicaciones biomédicas

Synthesis and characterization of Au nanoparticles and luminescent materials for biomedical applications

CARLOS BELMAN RODRIGUEZ (2019)

Con el incremento en el número de casos de enfermedades degenerativas como el cáncer, se ha vuelto indispensable el desarrollo de nuevos fármacos y materiales que aumenten la eficiencia de los tratamientos se ha vuelto indispensable, principalmente, para contrarrestar los efectos secundarios de los tratamientos convencionales como la quimioterapia. Los materiales teranósticos son una posible alternativa para el tratamiento del cáncer, ya que agrupan propiedades de diagnóstico y terapia localizada en un mismo material y proyectan una posible reducción en los efectos secundarios. En este trabajo se presenta la síntesis y caracterización de materiales híbridos luminiscentes con fines teranósticos que son activados con energía de radiación en longitudes de onda del infrarrojo cercano (IFRC), donde los tejidos presentan un menor coeficiente de absorción de luz. La primera parte de este trabajo se basó en la obtención de cada uno de los materiales que componen los sistemas híbridos. Se sintetizaron y caracterizaron materiales luminiscentes con bandas de emisión en el IFRC: el LiGa5O8:Cr3+ y el Bi3Ge4O12:Eu3+, para proveer al material con la función de diagnóstico. Para cumplir con la función de terapia, se sintetizaron y caracterizaron varillas de Au (AuR), las cuales presentan resonancia del plasmón de superficie localizado, el cual, al ser excitado, desencadena procesos físicos que se traducen en un aumento de temperatura localizada capaz de incidir un daño irreversible en células. La excitación del plasmón de superficie localizado de los AuR se puede sintonizar en el IFRC. Una vez obtenidos cada uno de los componentes, se procedió al ensamblaje y caracterización de los materiales híbridos por medio del anclaje de los AuR sobre la superficie de los materiales luminiscentes, agrupando así, las propiedades de emisión en el IFRC y de plasmón de superficie localizado en un mismo sistema. Por último, los materiales híbridos sintetizados fueron evaluados en diferentes líneas celulares por medio de ensayos de viabilidad celular y de esta manera determinar sí era posible considerar su uso en sistemas biológicos.

With the increase of degenerative diseases cases as cancer, the development of new drugs and materials with higher efficiency than the already existing is indispensable. To counteract the secondary effects of the conventional treatments, it is necessary the development of localized treatments that can reduce the secondary effects. The theranostics materials are a possible alternative for the treatment of diseases as cancer, due to their diagnosis and localized therapy properties in the same material, allowing a decrement of the secondary effects compared with the traditional drugs. In this work, we present the synthesis and characterization of hybrid materials as a possible theranostics agents, which work in the near infrared (NIR) region, where the issues have a low coefficient absorption of light. The first part of this work was based on the synthesis of the materials that compose the hybrid materials, for the diagnosis part we synthetized and characterized luminescent materials with band emission in the NIR: LiGa5O8:Cr3+ y Bi3Ge4O12:Eu3+. For the therapy part we synthetized gold nanorods (AuR) because of their localized surface plasmon resonance (LSPR), when the plasmon is excited physical processes are triggered and produce a localized increase of temperature capable of affecting irreversible damage in cells. The excitation of localized surface plasmon of AuR, can be tunable in the NIR also. Once obtained each of the components, we proceeded to the assembly and characterization of the hybrid materials by anchoring of the AuR on the surface of the luminescent materials, getting the properties of the NIR emission and plasmon resonance in the same system. In the last part, the hybrid materials were evaluated in different cell lines by viability cell assays to determine the possibility to be used in biological systems.

Doctoral thesis

Materiales teranósticos, materiales híbridos, infrarrojo cercano Theranostics materials, hybrid materials, near infrared CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA FÍSICA FÍSICA DEL ESTADO SÓLIDO LUMINISCENCIA LUMINISCENCIA

Some current topics in condensed matter physics 2018. Selected topics on quantum and photonic structures

Luis Manuel Gaggero Sager ROLANDO PEREZ ALVAREZ MIGUEL EDUARDO MORA RAMOS (2019)

For some years, some members of the Group of Solid State Physics at the Morelos Autonomous State University (UAEM), have edited a series of compilations of selected talks that were presented at the Workshop of Molecular and Condensed Matter Physics, which is been held at UAEM since 2008. This is the fifth of this series of electronic books, which corresponds to the compilation made in 2018. It contains some recent contributions in several areas of the research frontier in Condensed Matter Physics (http://web.fc.uaem.mx/ tallerfmcm/temas.htm). Since the first edition we have decided to keep the bilingual format (English-Spanish) with the purpose of achieving a wider diffusion of the contents via electronic means.

Book

CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA FÍSICA Física del estado sólido

Producción de biosurfactantes lipopeptídicos por Bacillus subtilis en fermentación en medio sólido

LUISA MARCELA VALDES VELASCO (2016)

Los biosurfactantes son moléculas anfipáticas producidas por microorganismos que presentan las mismas aplicaciones que los surfactantes químicos sintéticos; sin embargo, son menos tóxicos y nocivos al medio ambiente. Los lipopéptidos (LP) son uno de los tipos de biosurfactantes (BS) más eficientes, producidos principalmente por especies de l género Bacillus; sin embargo, no son producidos a gran escala por su alto costo de producción, purificación y baja productividad. Generalmente, los BS son producidos en fermentación en medio líquido con baja productividad, debido a la formación de espuma, producción de exopolisacáridos y baja transferen cia de oxígeno que afectan el proceso. La FMS no presenta estos problemas. Es por ello que se utilizó el cultivo sólido para produ cir LP de surfactina por B. subtilis con el fin de mejorar su productividad y producción . Inicialmente se compararon dos medio s de cultivo, uno para producción de biomasa (caldo nutritivo) y otro para producción de LP (medio reportado por Yeh et al . (2016) ) bajo diferentes concentraciones . Se seleccionó el medio Yeh et al . (2016) 3 veces concentrado porque fue el que presentó mayor producción de los LP. Luego , con el medio seleccionado se evaluó el efecto de la presencia de MnSO4 y de la fuente de nitrógeno (NH4NO3 y NaNO3). El MnSO4 junto con el NH4NO3 en el medio favorecieron la producción de LP .

Posteriormente, se evaluó la concentración de los nutrientes Mg 2+, K+, Fe2+ y Mn2+ para mejorar l a producción y productividad de los LP. No se superó la producción de los LP pero se logró aumentar la productividad en un 50%. Se realizó una comparación de los valores obtenidos en este trabajo con los de la literatura resultando superiores a los reportados en varios estudios de producción de surfactina. Finalmente, se realizó un análisis del BS que se produjo en este trabajo por métodos espectrométricos y se encontró que, como se esperaba, es de carácter lipopeptídico y es un conjunto de isoformas de la surfactina .

Master thesis

Biosurfactantes -- Producción Fermentación en estado sólido CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA

Efecto del contenido de proteína en el alimento de camarón azul (Litopenaeus stylirostris) cultivado sobre la actividad proteolítica y parámetros calorimétricos y su relación con la pérdida de textura durante su almacenamiento en congelación

MARTHA ELISA RIVAS VEGA (2000)

Tesis de maestría en ciencia y tecnología de alimentos. Se evaluó el efecto del contenido de proteína en el alimento (25, 35 y 40%) del camarón azul (Utopenaeus stylirostris) después de su cosecha sobre el peso, longitud y textura del músculo, así como en la actividad proteolítica con sustratos sintéticos del músculo y hepatopáncreas. Se realizó además una hidrólisis in vitro de las proteínas del músculo por las enzimas del hepatopáncreas, así como el monitoreo del comportamiento de textura y los parámetros térmicos medidos por Calorimetría de Barrido Diferencial (CBD) durante el almacenamiento en congelación del músculo. Así mismo se compararon, éstos parámetros con los de camarón azul silvestre. Se encontraron diferencias significativas (ps0.05) entre el camarón alimentado con 25 y 40% de proteína en longitud, peso, textura y actividad tripsina en el hepatopáncreas. Se observó una tendencia a aumentar a medida que se incrementa el contenido de proteína en el alimento. Así mismo se encontró una mayor hidrólisis de las proteínas nativas a O, 4 y 25ºC por las enzimas del hepatopáncreas del camarón alimentado con 40% de proteína.

Master thesis

SH380.6 .R59 Camarones REFRIGERACIÓN

UNIFICACIÓN, MEJORAMIENTO Y DESARROLLO DE UN PROGRAMA PARA EL CÁLCULO DE PROPIEDADES ÓPTICAS DE METAMATERIALES

Felix Alejandro Neira Sandoval (2019)

"En este trabajo de tesis se presenta un programa que simplifica el diseño de metamateriales y el cálculo de sus propiedades ópticas, y entrega gráficas y animaciones correspondientes a los resultados de esos cálculos. Puesto que este programa agrupa a otros programas elaborados para su funcionamiento, nos referiremos a él como software. Esta tesis se presenta como una guía para que los usuarios del software aprendan a hacer uso del mismo. Las propiedades ópticas del metamaterial que el software calcula y anima son su función dieléctrica, el campo eléctrico lineal, polarización no lineal de segundo orden, generación de segundo armónico (GSA), densidad de carga, transmitancia, reflectancia, parámetros de Stokes, polarización circular y dicroísmo circular."

Master thesis

Metamateriales Propiedades ópticas Óptica no lineal Software libre Óptica lineal Función dieléctrica CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA FÍSICA FÍSICA DEL ESTADO SÓLIDO PROPIEDADES ÓPTICAS PROPIEDADES ÓPTICAS