TecnoLógicas

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ISSN / EISSN : 0123-7799 / 2256-5337
Published by: Instituto Tecnológico Metropolitano (10.22430)
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TecnoLógicas, Volume 24; https://doi.org/10.22430/22565337.1962

Abstract:
La encapsulación es una tecnología que proporciona barreras entre los compuestos de interés en un producto y el medio ambiente. Ella brinda una mejor estabilidad fisicoquímica durante el procesamiento y/o almacenamiento del producto, por lo tanto, ayuda a tener una menor degradación de los compuestos de interés, enmascara olores y sabores indeseables, controla la liberación del principio activo y puede incrementar su bioaccesibilidad y su biodisponibilidad. El objetivo de esta revisión fue recopilar y discutir la literatura reciente enfocada en investigaciones científicas sobre la encapsulación mediante gelación iónica de compuestos bioactivos, de microorganismos, de enzimas y su uso en diferentes aplicaciones de interés científico y/o industrial. La revisión bibliográfica se realizó en las principales bases de datos indexadas, utilizando descriptores como tamaño de cápsula, eficiencia de encapsulación, matrices mixtas, alginato de sodio y gelación iónica. De acuerdo con los resultados se observó que la utilización de este tipo de encapsulación presenta ventajas muy variables que se centran en la mejora de diversos factores como la biodisponibilidad de compuestos bioactivos, estabilidad de diferentes compuestos, características físicas, liberación del compuesto de interés y la protección contra efectos ambientales adversos. En conclusión, existe una amplia gama de aplicaciones que puede tener la metodología de gelación iónica para encapsular ingredientes alimenticios, microorganismos y fármacos, entre otros. Finalmente, el estudio pretende que esta revisión sea de utilidad en la dirección de investigaciones sobre gelación iónica, debido a la diversidad de aplicaciones abordadas durante la investigación.
TecnoLógicas, Volume 24; https://doi.org/10.22430/22565337.1950

Abstract:
The electrical industry is undergoing a deep digital transformation towards the consolidation of smart grids, which requires a high demand of data and information systems involved in the processes. Open data initiatives, which have been focused on open governance to a great extent, generate positive impacts on society and the economy in terms of easy access to public resources, agility, and transparency. These initiatives can also be adopted in the electrical industry (i.e., power, electrical, and energy systems) for customer engagement, collaboration with other industries, and reaching consensus. This study proposes the implementation of an open data solution for the electrical industry through the deployment of a data hub that offers digital services for smart city applications and the integration of the X-Road system to improve the security and interoperability of open data. This initiative aims to promote a wider adoption of open data in the electrical industry and prepare the latter for fully connected and collaborative digital ecosystems in smart cities, industries, and governments. This study also proposes an open data architecture for the interoperability of the electrical industry with other digital industries (through a Smart City Hub and the adoption of 5G technology), and it reports some relevant results and major findings in this regard. This paper highlights the benefits of promoting open data and technological strategies for digitized electrical systems while considering humans an essential factor. Finally, it discusses the pros and cons of the integration of X-Road with the electrical industry under the concept of smart grids for data exchange and potential applications.
Juan Gabriel López-Hernández, Gabriel Alejandro López-Morteo,
TecnoLógicas, Volume 24; https://doi.org/10.22430/22565337.1939

Abstract:
Existe una brecha tecnológica en escuelas rurales y urbanas de San Quintín y Mexicali, el objetivo de este estudio fue establecer las bases de una intervención pedagógica, utilizando recursos que permitieran mayor interacción del estudiante con su propia realidad, a través del uso de tecnología en escuelas de nivel medio y medio-superior en Baja California, que sustenta la propuesta etnometodológica de investigación - acción, apoyándose en el método del Aprendizaje Basado en Problemas; de origen constructivista. En este trabajo se diseñó un modelo de realidad aumentada que facilitara dicha intervención didáctica, así como instrumentos para evaluar la percepción por estudiantes y maestros para discutir y analizar sus respuestas con un enfoque mixto. En general, se identificó poca disponibilidad de dispositivos móviles en escuelas rurales, comparadas con la escuela urbana. En la evaluación sobre la percepción que tuvieron estudiantes y maestros sobre su implementación, se obtuvo que la propuesta didáctica induce a la prevención, siendo además considerada una actividad “Fácil”, donde hubo mayor preferencia por las representaciones gráficas en 3D en realidad aumentada, y los docentes involucrados coincidieron en que existió “Motivación al diseñar mapa con realidad aumentada”, pues “Fomentó la participación en la actividad”, “Reafirmación en los valores” y “Potencia en el aprendizaje”. El efecto obtenido de incluir la metodología del aprendizaje basado en problemas indujo a los estudiantes a ser sujetos activos en la solución de estos, siendo conscientes de su participación y con orientación a seguir valores preventivos e incluyentes.
Published: 26 February 2021
TecnoLógicas, Volume 24; https://doi.org/10.22430/22565337.1822

Abstract:
Los compuestos fenólicos han sido de gran relevancia para su aplicación en industrias como la farmacéutica y la alimentaria. Esto ha llevado al estudio de métodos de extracción eficientes en cuanto a rendimiento, capacidad antioxidante y costos de operación. La extracción asistida por ultrasonido ha reportado resultados superiores en comparación con los métodos de extracción convencionales, además de ser amigable con el medio ambiente. En este sentido, este artículo tiene como objetivo evaluar el efecto de los parámetros operativos reportados con mejores resultados de extracción asistida por ultrasonido para la obtención de polifenoles en diversas variedades de uva. La revisión fue realizada en bases de datos indexadas filtrada a publicaciones en el período comprendido entre 2013 y 2020. El análisis de los resultados reportados permitió identificar los parámetros más críticos como la variación de frecuencia, potencia y tiempo, además de los rangos óptimos de operación evaluados en cada estudio que conllevaron a alcanzar un mayor rendimiento de los polifenoles totales presentes en las diferentes matrices de la uva. De igual manera, fue posible evidenciar la afectación de la temperatura sobre la concentración de los principales compuestos fenólicos característicos de la uva. Finalmente, cada transformación y resultado evaluado fue discutido a la luz de los principios físicos y químicos favorecidos por el método empleado, así como las características de termosensibilidad de los principales compuestos fenólicos como las antocianinas y flavonoles que afectan su propiedad funcional de capacidad antioxidante, de mayor interés en aplicaciones alimentarias y farmacéuticas a escala industrial.
Published: 26 February 2021
TecnoLógicas, Volume 24; https://doi.org/10.22430/22565337.1856

Abstract:
Se ha realizado una revisión de la literatura para identificar qué se sabe en relación con los mecanismos de transferencia de calor, comportamiento termofluidodinámico, características de la solidificación, factores que influyen en el origen de defectos en el acero y uso de estrategias que impactan en una reducción de los defectos que se originan, principalmente, en el molde de la colada continua de acero. La metodología consistió en colectar y sintetizar conocimientos fragmentados, comparar la información encontrada en diferentes fuentes, y dar una respuesta, clara y actualizada, sobre el comportamiento termofluidodinámico del acero en el molde de colada. Como resultado de esta revisión se puede concluir que los defectos graves, como grietas y depresiones, están relacionados con el comportamiento termomecánico; las grietas se asocian al flujo turbulento, variación en el nivel del menisco, alta velocidad de colada y comportamiento inadecuado del polvo colador y la segregación se relaciona con la contracción del acero, temperatura y velocidad de colada y el flujo de calor en el contorno de la pieza. También se ha encontrado que, a pesar de la complejidad de los fenómenos que ocurren en el molde, se puede lograr la formación de una costra de acero adecuada y reducir la aparición de defectos, realizando las acciones que propicien un ajuste adecuado de los parámetros del molde. Además, es imprescindible aplicar prácticas de conicidad y oscilación del molde, configuración de buza y aplicación de campos electromagnéticos, para producir un acero de calidad.
Published: 26 February 2021
TecnoLógicas, Volume 24; https://doi.org/10.22430/22565337.1671

Abstract:
Cutting forces are very important variables in machining performance because they affect surface roughness, cutting tool life, and energy consumption. Reducing electrical energy consumption in manufacturing processes not only provides economic benefits to manufacturers but also improves their environmental performance. Many factors, such as cutting tool material, cutting speed, and machining time, have an impact on cutting forces and energy consumption. Recently, many studies have investigated the energy consumption of machine tools; however, only a few have examined high-speed turning of plain carbon steel. This paper seeks to analyze the effects of cutting tool materials and cutting speed on cutting forces and Specific Energy Consumption (SEC) during dry high-speed turning of AISI 1045 steel. For this purpose, cutting forces were experimentally measured and compared with estimates of predictive models developed using polynomial regression and artificial neural networks. The resulting models were evaluated based on two performance metrics: coefficient of determination and root mean square error. According to the results, the polynomial models did not reach 70 % in the representation of the variability of the data. The cutting speed and machining time associated with the highest and lowest SEC of CT5015-P10 and GC4225-P25 inserts were calculated. The lowest SEC values of these cutting tools were obtained at a medium cutting speed. Also, the SEC of the GC4225 insert was found to be higher than that of the CT5015 tool.
Published: 26 February 2021
TecnoLógicas, Volume 24; https://doi.org/10.22430/22565337.1880

Abstract:
En años recientes, las microrredes han logrado un considerable desarrollo debido a que representan una alternativa técnica para responder a contingencias en la red de distribución, como también a incrementar el nivel de generación distribuida, entre otros beneficios. Por tal motivo, el presente artículo presenta un modelo de gestión energética basado en sistemas multiagentes para microrredes que operan en modo isla. El objetivo de esta investigación es el diseño de un sistema multiagente que permita gestionar el funcionamiento de un conjunto de microrredes distribuidas en un entorno aislado, además de mantener la correcta conexión con el bus común que une todas las microrredes, el sistema multiagente debe evitar sobrecargas y descargas profundas en las baterías. La metodología implementada es de tipo empírico analítica, la simulación comienza con una revisión del estado del arte, en búsqueda de una estrategia que permita coordinar un sistema de microrredes compuesto, donde estas están conectadas al mismo sistema de distribución operando en modo isla. La simulación del sistema se realizó mediante OpenDSS-G y Python. Los resultados obtenidos sugieren que un sistema de gestión de energía descentralizado, basado en la teoría de sistemas de agentes múltiples, puede tener importantes beneficios como, por ejemplo, el carácter autónomo de las microrredes para la generación de energía en zonas no interconectadas. Finalmente, con la teoría de multiagente se pueden crear sistemas de generación distribuida más confiables debido a su capacidad autónoma de toma de decisiones, para cubrir demandas eléctricas desde microrredes vecinas y conjuntamente prevenir sobrecargas y profundas descargas en las baterías.
Sara Rios-Aguirre,
Published: 26 February 2021
TecnoLógicas, Volume 24; https://doi.org/10.22430/22565337.1836

Abstract:
La microencapsulación mediante secado por aspersión es una técnica ampliamente empleada en la protección de compuestos bioactivos, en especial sobre los polifenoles en diferentes matrices; además, es una de las técnicas más sencillas y económicas de secado, lo cual ha favorecido su transferencia tecnológica a escala industrial. Por esta razón, este artículo tiene como propósito analizar, a partir de estudios previamente reportados, los parámetros de operación empleados en la implementación de los métodos para la microencapsulación de compuestos bioactivos presentes en diversas matrices, con el fin de identificar las condiciones efectivas para futuras aplicaciones. La revisión de los estudios publicados se realizó en un período comprendido entre 2010 y 2021 en bases de datos indexadas, donde los parámetros evaluados se centraron en: las condiciones de operación, materiales encapsulantes, morfología de las microcápsulas y la eficiencia de la microencapsulación. Los resultados permitieron identificar los parámetros más críticos, entre los que sobresalen la temperatura de entrada y salida del aire, así como los materiales encapsulantes, los cuales influyen directamente en la protección de los polifenoles, que son en su mayoría termolábiles, de esta manera, se pudo constatar en los estudios revisados el alcance de una mayor eficiencia y vida útil con respecto a las propiedades funcionales, al optimizar las condiciones de operación mencionada, y se constata que los resultados reportados conllevan a la obtención de microcápsulas de matrices que pueden ser empleadas como materia prima y producto final de mayor calidad, o para estudios in vitro de liberación controlada para la industria alimentaria, farmacéutica o cosmética.
Published: 26 February 2021
TecnoLógicas, Volume 24; https://doi.org/10.22430/22565337.1924

Abstract:
El presente estudio realizó un análisis de la influencia que ejercen las variaciones del grosor del sustrato dieléctrico y de la posición de las ranuras de microcinta creadas en el parche radiante de una antena de microcinta. El trabajo presentó la simulación mediante el software de optimización automática CST Studio, de una antena para captura de energía de radiofrecuencia empleando el substrato ARLON AD450 con constante dieléctrica de 4.5, pérdidas tangenciales de 0.035 y espesor de 3 mm. En este diseño se aplicaron varias ranuras hasta formar una espira cuadrada. Los resultados obtenidos evidenciaron que al aumentar el espesor del sustrato que separa el plano de tierra del parche radiante, se produce una disminución en las pérdidas de retorno del parámetro y al mismo tiempo se da un aumento en la ganancia de la antena. La creación de ranuras, el grosor y la ubicación de estas en el parche radiante producen un desplazamiento en la frecuencia de resonancia. Asimismo, el arreglo presentado permite frecuencias de resonancia alrededor de 1.6 GHz, 2.38 GHz, 3.38 GHz y 4.16 GHz, con una ganancia entre 2.48 dB y 7.66 dB. Este diseño de antena permitió mejoras en ganancia y en el patrón de radiación. La creación de ranuras en el parche radiante modificó la distribución de corriente de superficie de la antena y generó nuevas frecuencias de resonancia. Los espacios de aire creados entre el cobre y el substrato mejoraron el rendimiento de la antena, del mismo modo que el espacio ejercido por el substrato entre el plano de tierra y el parche radiante disminuyeron las pérdidas de ganancia en la antena debido a la reducción del cobre cuando se realizan estas ranuras. La antena propuesta presenta un comportamiento multibanda inmediatamente se agregan ranuras en el parche. La evaluación de substratos y estructuras son útiles para el desarrollo de antenas de microcinta integradas para sistemas de recolección de energía de radiofrecuencia.
Published: 26 February 2021
TecnoLógicas, Volume 24; https://doi.org/10.22430/22565337.1821

Abstract:
El análisis de emociones y el monitoreo del nivel de atención de los estudiantes en entornos virtuales permite a los docentes tomar acciones para mejorar los procesos de enseñanza-aprendizaje. Por esta razón, este trabajo presenta la integración de dos modelos: uno para el reconocimiento de emociones y otro para el análisis de atención, ambos con el objetivo de hacer monitoreo durante la interacción de un estudiante en entornos virtuales. Dicha integración se realiza en una plataforma web desarrollada en el entorno flask, en la que se pueden ejecutar los modelos de inteligencia artificial utilizados para la interacción. Los resultados obtenidos muestran que la plataforma podría ser utilizada por docentes como mediadores del conocimiento, para entender el comportamiento de los estudiantes en entornos virtuales tanto síncronos como asíncronos, y para tomar acciones que mejoren la experiencia de aprendizaje. Como ventaja adicional, los resultados aquí mostrados resaltan las ventajas que trae utilizar el Modelo Vista Controlador (MVC) en aplicaciones web, empleando e integrando técnicas de inteligencia artificial a través del framework Flask.
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