TecnoLógicas

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ISSN / EISSN : 0123-7799 / 2256-5337
Current Publisher: Instituto Tecnologico Metropolitano (ITM) (10.22430)
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TecnoLógicas, Volume 24; doi: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.
TecnoLógicas, Volume 24; doi:10.22430/22565337.1738

Abstract:
Los metales pesados son elementos minerales cuya acumulación en el suelo, el agua y los tejidos vegetales constituyen un riesgo para la salud pública. Enfermedades cancerígenas, renales y hepáticas están asociadas a altas concentraciones de estos elementos. De igual forma, la acumulación de metales pesados está relacionada con actividades industriales, pero también a la producción agrícola, producto del uso excesivo de agroquímicos. Para evaluar los riesgos de contaminación por metales pesados en suelos agrícolas de la localidad de Turén al noroccidente de Venezuela, se midió el contenido de Cd, Cu, Co, Zn, Fe, Mn, Ni, Ar y Se en suelos bajo dos sistemas de labranza - convencional y siembra directa - en dos posiciones fisiográficas: napa alta y napa baja, mediante fluorescencia de rayos X. Las muestras fueron tomadas a dos profundidades: 0-10 y 10-20 cm, con 9 muestras por posición dentro de cada sistema de labranza. Los resultados mostraron que el contenido de Co, Cu, Ni, Cd y Zn fue mayor en el sistema de siembra directa debido al uso prolongado de abonos fosfatados Asimismo, la mayor acumulación se observó en la napa baja, lo cual estuvo relacionado a un mayor contenido de arcilla y a la capacidad de intercambio catiónico. Finalmente, se determinó que los valores de Co, Cu y Cd estuvieron por encima de los valores máximos permitidos por las normas ambientales internacionales La acumulación de metales pesados en suelos de Turén, tanto en el sistema de labranza convencional como en el de siembra directa, son producto del uso continuo de agroquímicos, en particular de la fertilización fosfatada, por lo que se recomienda reducir el uso de agroquímicos, además de llevar cabo acciones de biorremediación para su eliminación del suelo y evitar los problemas de contaminación que a largo plazo y problemas de salud asociada a la presencia de los mismos en suelos y aguas.
TecnoLógicas, Volume 24; doi:10.22430/22565337.1789

Abstract:
Las fuentes naturales con alto contenido de color y baja turbiedad, características de una fuente superficial de páramo, pueden limitar el proceso de una planta potabilizadora, ya que se genera una baja velocidad de sedimentación de los flóculos formados en el proceso de coagulación. El objetivo de este documento es presentar el resultado de la investigación realizada al comparar la sedimentación producida por la combinación de cloruro férrico (FeCl3) e hidroxicloruro de aluminio (PAC), usados como coagulante primario y auxiliar de coagulación, respectivamente, versus PAC como coagulante primario. El estudio se desarrolló a escala de laboratorio utilizando pruebas de jarras y un agua natural con las características previamente mencionadas. Para cada opción de tratamiento se determinaron las curvas de sedimentación y se ajustaron a regresiones lineales, las cuales fueron comparadas estadísticamente. Asimismo, para cada curva, se estableció la eficiencia y la turbiedad teórica para tres velocidades de sedimentación: 1.3 cm/s, 0.9 cm/s y 0.6 cm/s. Los resultados indicaron que los dos procesos eran diferentes (p=0.000) y que el uso de FeCl3+PAC genera mayores velocidades de sedimentación de las partículas floculentas y menores turbiedades residuales teóricas, lo que permite mejorar la eficiencia del proceso de sedimentación. El estudio concluyó que el uso de FeCl3 en combinación con PAC representa una mejor opción técnica en comparación con el PAC como coagulante primario, ya que además de permitir la optimización del proceso de sedimentación, podría ayudar a aumentar la filtración y reducir el consumo de agua de lavado de filtros.
TecnoLógicas, Volume 24; doi:10.22430/22565337.1788

Abstract:
El uso de los rankings y la forma de agregarlos o resumirlos ha recibido una atención creciente en diversos campos: bibliometría, búsquedas web, minería de datos, estadística, calidad educativa y biología computacional. Para el Problema de Ordenamiento Óptimo con empates fue introducido recientemente el concepto de Matriz Utópica: una solución ideal y no necesariamente factible con una calidad insuperable para las soluciones factibles del problema. Este trabajo propone una extensión de la noción de Matriz Utópica para el Problema de Agregación de Rankings en que no se permiten empates entre elementos en el ranking de salida. Más allá de la extensión que es directa, el trabajo se centra en estudiar su valor como idealización o solución súper óptima. Como el Problema de Agregación de Rankings puede resolverse de forma exacta a partir de su definición como Problema de Programación Lineal Entera, se presenta un estudio experimental donde se analiza la relación que existe entre los valores utópicos (y anti utópicos) y la solución óptima en instancias resueltas con la ayuda del software de código abierto SCIP. Entre las 47 instancias analizadas, en 19 el Valor Utópico resultó ser igual al valor óptimo (40,43 % de factibilidad) y en 18 el Valor Anti Utópico también resultó ser factible (38,00 %). Este estudio experimental demuestra la utilidad de los valores utópicos y anti utópicos para ser considerados como valores extremos en el Problema de Agregación de Rankings, pudiendo así encontrase muy rápidamente cotas superiores e inferiores para la optimización.
TecnoLógicas, Volume 24; doi: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.
Sara Rios-Aguirre,
TecnoLógicas, Volume 24; doi: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.
TecnoLógicas, Volume 24; doi:10.22430/22565337.1556

Abstract:
Este trabajo presenta la metodología de diseño de un control digital para reducir el rizado en la corriente que se inyecta a la batería por medio de los convertidores que procesan la energía de carga y descarga, el cual es uno de los parámetros indicados en la literatura que disminuyen el tiempo de vida de las baterías. Este trabajo tiene como alcance mostrar el procedimiento de diseño e implementación de la estrategia propuesta sobre un convertidor entrelazado. La metodología implementada se presenta por medio de cuatro etapas (i) modelado del sistema batería-convertidor-carga, (ii) diseño de control digital basado en el modelo, (iii) diseño de la plataforma práctica donde se presenta la etapa de instrumentación e implementación utilizando un dispositivo embebido y (iv) la validación práctica del funcionamiento de la estrategia presentada y la disminución del rizado inyectado en la batería. Por medio de la metodología presentada se logra evidenciar el correcto desempeño del control digital cumpliendo los parámetros de diseño para diferentes modos de operación de carga de la batería y reduciendo el rizado de corriente en la batería entre un 50 % a 65 %. Esta reducción protege la vida útil de la batería y de las fuentes o cargas conectadas al sistema. Adicionalmente, permite que los algoritmos de estimación de estado de carga y estado de salud incrementen su precisión, lo que conlleva a una mejora en los protocolos de mantenimiento y planificación de reemplazo de los elementos.
TecnoLógicas, Volume 24; doi:10.22430/22565337.1885

Abstract:
Los resultados del trabajo interdisciplinar hacen parte de nuestra vida cotidiana. Descubrimientos como la estructura del ácido desoxirribonucleico (ADN), la resonancia magnética, la bomba atómica, el láser para la cirugía de ojos, la “revolución verde”, el radar, el genoma humano, entre muchos otros ejemplos [1], son producto de este tipo de alianzas, y si le sumáramos aquellos que se encuentran en etapa de laboratorio o con resultados casi a punto, pero con pequeñas imprecisiones, podríamos asegurar que los mayores avances se encuentran cuando nos permitimos ver el problema desde otra perspectiva, desde otras disciplinas.
, , Laura Arévalo-Sánchez, , Sergio Castillo
TecnoLógicas, Volume 24; doi:10.22430/22565337.1654

Abstract:
Cocoa beans are the most important raw material for the chocolate industry and an essential product for the economy of tropical countries such as Colombia. Their price mainly depends on their quality, which is determined by various aspects, such as good agricultural practices, their harvest point, and level of fermentation. The entities that regulate the international marketing of cocoa beans have been encouraging the development of new classification methods that, compared to current techniques, could save time, reduce waste, and increase the number of evaluated beans. In particular, hyperspectral images are a novel tool for food quality control. However, studies that have examined some quality parameters of cocoa using spectroscopy also involve the chemical evaluation of cocoa powder and liquor and the interior of the beans, which implies an invasive analysis, longer times, and waste generation. Therefore, in this paper, we assess the quality of cocoa beans based on their level of fermentation using a noninvasive system to obtain hyperspectral information, as well as fast image processing and spectral classification techniques. We obtained hyperspectral images of 90 cocoa beans in the range between 350 and 950 nm in an optical laboratory. In addition, each cocoa bean was classified according to its fermentation level: slightly fermented (SF), correctly fermented (CF), and highly fermented (HF). We compared this classification with that carried out by experts from the Colombia National Federation of Cocoa Growers and reported in the Colombian technical standard No. 1252. The results show that the level of fermentation of dried cocoa beans can be estimated using noninvasive hyperspectral image acquisition and processing techniques.
TecnoLógicas, Volume 24; doi:10.22430/22565337.1675

Abstract:
En este trabajo se realizó una revisión sobre la caracterización morfológica del virus SARS-CoV-2 mediante microscopía electrónica. Se presenta una revisión sobre los aspectos técnicos más relevantes para la preparación de las muestras usadas por varios autores en la literatura. En los detalles finos de la preparación radica el éxito en la obtención de las imágenes. Además, se presentan los detalles relacionados con la bioseguridad. Finalmente, se realiza una descripción de las principales características morfológicas del virus a partir de las imágenes disponibles en la literatura. La morfología del virus se caracteriza por la forma tipo corona en su superficie. La corona está formada por espigas y otras proteínas que forman una capa en la superficie, la cuales se utilizan para unir y penetrar sus células huésped a través de la membrana celular.
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