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��70
Contenido
Enero-Marzo de 2016, Año XVIII, No. 70
2
Directorio
3
Editorial: El involucramiento en la investigación educativa
Sergio Javier Mejía Rosales
7
Concretos sustentables expuestos a altas temperaturas
Jesús Fernando López-Perales, Rodrigo Puente-Ornelas,
Maria Cruz Alonso-Alonso, Ana María Guzmán Hernández,
Herlinda María Delgadillo-Guerra, Alejando Trujillo-Álvarez
20
Detección y aislamiento robusto de fallas en tiempo finito
Efraín Alcorta García, Francisco Eduardo López Castillo,
Salvador Saucedo Flores
31
Magnetics for power electronics integration:
from powders to passive components
Trong Trung Le, Fréderic Mazaleyrat,
Thierry Lebey, Zarel Valdez-Nava
40
Identificación de la corriente inrush en un transformador
utilizando análisis modal
Héctor Esponda Hernández, Manuel A. Andrade Soto,Ernesto Vázquez
55
Nanobiomateriales
Frank Eduardo Meléndez Anzures, Leonardo Chávez Guerrero
69
Eventos y reconocimientos
73
Titulados a nivel Doctorado en la FIME-UANL
75
Titulados a nivel Maestría en la FIME-UANL
79
Acuse de recibo
80
Colaboradores
83
Información para colaboradores
84
Código de ética
Ingenierías, Enero-Marzo 2016, Año XIX, No.70 �
�DIRECTORIO
Ingenierías, Año XIX N° 70, enero-marzo
2016. Es una publicación trimestral,
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de Nuevo León, a través de la Facultad
de Ingeniería Mecánica y Eléctrica.
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Ingeniería Mecánica y Eléctrica, Pedro
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los Garza, Nuevo León, México, C.P.
66450. Teléfono: +52 (81) 83294020
Ext. 5854, Fax +52 81 83320904. Editor
responsable: Dr. Juan Antonio Aguilar
Garib. Reserva de derechos al uso
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otorgado por la Comisión Calificadora de
Publicaciones y Revistas Ilustradas de la
Secretaría de Gobernación. Registro de
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Propiedad Industrial: En trámite. Impresa
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terminación de impresión: 15 de enero de
2016. Tiraje: 800 ejemplares. Distribuido
por: Universidad Autónoma de Nuevo
León, a través de la Facultad de Ingeniería
Mecánica y Eléctrica, Pedro de Alba S/N,
Edificio 7, San Nicolás de los Garza, Nuevo
León, México, C.P. 66450.
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Dr. Roger Z. Ríos Mercado, FIME-UANL / Dr. Juan Ángel Rodríguez Liñan, FIME-UANL.
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Ingenierías, Enero-Marzo 2016, Año XIX, No. 70
�Editorial:
El involucramiento en la
investigación educativa
Sergio Javier Mejía Rosales
Facultad de Ciencias Físico-Matemáticas,
Universidad Autónoma de Nuevo León
sergio.mejiars@uanl.edu.mx
El mundo está lleno de acrónimos, y el ámbito de la ingeniería y las
ciencias exactas es más regla que excepción. En el mundo de la ingeniería, el
acrónimo STEM tiene dos connotaciones distintas, aunque no completamente
desconectadas. La primera se refiere a una técnica de microscopía electrónica
que ha alcanzado un nivel de desarrollo técnico de una magnitud tan grande que
con su uso es posible obtener análisis de la estructura y composición química de
la materia a escala atomística, de tal forma que su impacto en la nanociencia y
la nanotecnología, su contraparte tecnológica, es difícil de subestimar.
La otra forma de interpretar STEM en el entorno ingenieril es como el acrónimo
de Science, Technology, Engineering, and Mathematics, acuñado con la intención
de enfatizar la necesidad mundial de establecer estrategias de impulso de áreas
científicas y técnicas fundamentales en el andamiaje que soporta la estructura de
las sociedades modernas. En esta interpretación, STEM implica una estrategia
global de educación en todos los niveles académicos, orientada a producir recursos
humanos con un nivel óptimo de competencias en áreas orientadas a ciencia y
tecnología. O, para no esconder la idea detrás de conceptos tan académicos como
recursos humanos o competencias: Preparar gente para que entienda ciencia e
ingeniería. Las dos connotaciones de STEM son tremendamente interesantes y
de cada una de ellas puede contarse una historia con un pasado ilustre y un futuro
incierto, pero hoy quiero concentrarme en la segunda: Qué podemos, qué debemos
hacer para enseñar disciplinas técnicas duras en una universidad. Más aún: en
una universidad pública, en México, en el siglo del Internet, de la globalización,
del cambio climático, del extremismo político e ideológico.
Las disciplinas científicas están cambiando en su contenido y en su entramado
de relaciones más rápido que el sistema educativo encargado de enseñarlas. A
diferencia de las materias que hoy podríamos etiquetar como clásicas –física,
química, biología–.La ciencia de materiales, por poner un ejemplo de relevancia
en nuestra universidad, es de un carácter inherentemente multidisciplinario, lo
que aunado al grado de dificultad de los conceptos más abstractos del área, hace
imposible implementar una técnica simple de enseñanza. Los conceptos abstractos
requieren tiempo de maduración, y un estudiante de ingeniería también requerirá
tiempo para aprender biología además de las asignaturas más cercanas a STEM
(tal como un biólogo a su vez tendrá que hacer lo mismo). Contra lo que se
suele suponer, el tiempo es un recurso tremendamente limitado en la vida de un
Ingenierías, Enero-Marzo 2016, Año XIX, No.70 �
�El involucramiento en la Investigación educativa / Sergio Javier Mejía Rosales
estudiante, y la responsabilidad de los profesores de tomar la estrategia que más
aproveche el tiempo y el esfuerzo del alumno se vuelve cada vez más crítica. El
estilo tradicional de enseñanza, en el que el profesor dicta una lectura del tema
en el salón de clases, encarga actividades a realizarse fuera del salón, y examina
a los alumnos periódicamente a través de exámenes, no parece aprovechar el
esfuerzo del alumno de forma que lo lleve a apropiarse del conocimiento a un
nivel tal que pueda explicar el contenido del tema en el entorno académico y
social adecuados Así, la investigación educativa se vuelve un área esencial en
la formación de recursos humanos especializados, y no una vertiente optativa
con valor meramente curricular. Es necesario contar con estrategias efectivas y
eficientes para que nuestros alumnos de licenciatura y posgrado comprendan las
ideas y conceptos medulares de su área, y simultáneamente comprender el entorno
en el que esos conceptos e ideas coexisten con los de otras disciplinas. No es
una tarea trivial, y las universidades públicas del país, y en particular la nuestra,
comienzan a migrar sus sistemas educativos hacia metodologías que toman en
consideración este grado de complejidad. El aprendizaje por competencias surge
como una alternativa al sistema tradicional como una respuesta a esta necesidad
de apropiación del conocimiento, pero su alcance, al menos en la forma en que
usualmente es implementado en las universidades públicas, es limitado. La
investigación educativa comienza entonces a adquirir una preponderancia en
el ambiente universitario difícil de subestimar, y las universidades deben estar
preparadas para ello, no sólo en la preparación de sus maestros, sino también en
la forma en la que la universidad facilita al profesor la preparación de sus clases,
y en la manera en la que adecúa los espacios físicos y los horarios para que las
sesiones de clase puedan cumplir con este apropiamiento del conocimiento.
Como disciplina científica, la investigación educativa enfrenta el mismo tipo
de procedimientos y problemáticas que otras áreas de la ciencia. Es necesario
realizar las investigaciones de forma rigurosa, y utilizar los medios usuales de
difusión de conocimiento científico: presentaciones en congresos, defensas de
tesis, publicación de artículos. La publicación de resultados en revistas científicas
indexadas está particularmente expuesta al juego de publicar o perecer, ese círculo
vicioso al que se refiere Donald T. Campbell cuando habla de la corrupción de
indicadores usados para la toma de decisiones: las universidades usan el número de
artículos publicados como indicador de productividad científica, lo que genera una
alta oferta de revistas, lo que facilita la publicación, lo que impacta en la calidad
de las investigaciones. El riesgo es aún mayor en áreas multidisciplinarias, donde
el proceso de arbitraje es, en el mejor de los casos, inadecuado. La investigación
educativa es casi por definición multidisciplinaria, y la probabilidad de que los
árbitros de un artículo (o el mismo editor) no sean expertos en el área, es alta.
En los últimos años, la implementación de técnicas educativas es un
problema que ha generado terabytes de páginas en revistas especializadas y
no tan especializadas en revistas académicas y libros en las última década, y
los gobiernos y universidades de muchos países, incluyendo los nuestros, han
invertido y siguen invirtiendo cantidades astronómicas de dinero y horas-hombre
en el desarrollo de proyectos educativos, con niveles variables (y en muchas
ocasiones, inmensurables) de éxito. La explosión en la oferta de publicaciones
académicas es a la vez testigo de esta bonanza y cómplice en la variabilidad de
la calidad en la investigación educativa; el Blog Scholalry Open Access (SOA),
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Ingenierías, Enero-Marzo 2016, Año XIX, No. 70
�El involucramiento en la Investigación educativa / Sergio Javier Mejía Rosales
sostenido por el académico Jeffrey Beall, muestra en sus reportes cierta evidencia
en la que cuantifica un aumento de 18 “potenciales, posibles, o probables casas
editoriales predatorias” en 2011, a 693 en 2015, y muchas de estas compañías
publican revistas orientadas a educación con supuesto arbitraje por pares. La
definición de Beall de editoriales predatorias contempla prácticas como el que sólo
exista un editor para todas las revistas publicadas por la editorial, que el editor y
los miembros del consejo editorial no cuenten con las credenciales académicas
que los haga meritorios de sus cargos, que la revista no cuente con políticas para
la preservación digital de los artículos si la revista deja de existir, y que haya falta
de transparencia en las operaciones de la compañía editorial, por citar algunas.
SOA da cuenta por ejemplo del caso del International Journal of Education and
Research, supuestamente publicado por el Contemporary Research Center of
Australia pero basado en Bangladesh, y que cobra 100 dólares americanos a los
autores por la publicación de un artículo. SOA documenta uno de los reportes
falsos de arbitraje de esta revista, en un ejemplo emblemático de la publicación
de artículos académicos de baja calidad con propósitos meramente mercantiles
(por el lado de la revista) y de curriculum (por parte de los investigadores). El
ejemplo no es aislado y SOA mantiene constantes actualizaciones sobre casos
como éste, aunque, desgraciadamente, el Blog da seguimiento principalmente a
prácticas predatorias en publicaciones en inglés. La evidencia de publicaciones
predatorias en español de revistas y libros en educación es más bien anecdótica, o
en forma de correos electrónicos masivos invitando a publicar artículos en revistas
y libros reconocidos por diversos sistemas de indexación, pero de calidad más
que dudosa. Me he permitido un tiempo razonable para revisar algunas de estas
publicaciones, y el panorama que encontré no es muy alentador. Por fortuna el
tema de las publicaciones con prácticas predatorias comienza a tratarse en los
círculos académicos, y existen plataformas confiables que permiten hacer un
decantado de las publicaciones serias en cualquier área (Thomson Reuters Web of
Science son buenos ejemplos de esto). Las universidades deben hacer un esfuerzo
adicional para concientizar a sus investigadores sobre las consecuencias negativas
de la publicación en revistas de baja calidad (tanto para los autores como para la
universidad misma, pues tanto la institución como los individuos ven impactada
su credibilidad frente a sus pares), y motivarlos a poner su mira en publicaciones
establecidas y con estándares editoriales –e índices de impacto– altos.
Si la intención de los profesores y de sus instituciones es generar investigación
educativa de alta calidad, publicar sus resultados en revistas especializadas de
impacto, y aplicar el conocimiento adquirido en nuestras universidades, ¿Qué
deberíamos esperar de una buena investigación en educación? Existen por
supuesto diversas alternativas metodológicas, en función al sujeto de estudio y a
los objetivos específicos de la investigación, pero en el caso de áreas relacionadas
con STEM, se debería partir del precepto de que los resultados son susceptibles
de contrastación, o, usando la terminología Popperiana, que sea posible su
refutabilidad (Falsifiability), en el sentido de que sea factible en principio probar
que la teoría sujeta a estudio es falsa, en caso de serlo. Esto en muchas ocasiones
implica hacer uso de los métodos y herramientas de la investigación en ciencias
naturales y exactas, incluyendo el análisis estadístico concienzudo y tan sofisticado
como sea necesario, que no justifique su uso sólo con propósitos decorativos o de
exigencia editorial, sino que se implemente con la intención de establecer un alto
Ingenierías, Enero-Marzo 2016, Año XIX, No.70 �
�El involucramiento en la Investigación educativa / Sergio Javier Mejía Rosales
grado de certidumbre en las conclusiones que puedan extraerse del estudio, y que
por ello mismo maximice el carácter utilitario de la investigación. Se requiere
que las hipótesis sean específicas y que se definan a priori las reglas de terreno
del desarrollo del proyecto, de manera que el estudio no se vuelva un ejercicio
de minería de datos que busque la validación de la hipótesis a toda costa, o un
ejercicio filosófico que anteponga el interés por publicar y reportar por encima
de la búsqueda de respuestas. Y no es que la minería de datos en sí misma deba
descartarse (pues puede y debe usarse en circunstancias específicas), o que la
discusión filosófica sea estéril (que, cuando es inteligente e inteligible, nunca
lo es). Se trata, en todo caso, de comprender bien sus razones, actores, tiempos,
lugares, y alcances, para asegurar que su uso está justificado. Una investigación
susceptible a ser refutada no necesariamente implica que la investigación sea
buena, pero la refutabilidad es necesaria para al menos ser considerada para la
discusión científica.
Un caso ejemplo: En los últimos años, el concepto de Aprendizaje por
Involucramiento (Engaged Learning) ha ganado lugar en el circuito académico
de investigación en enseñanza. Su premisa principal es que para que el proceso
de enseñanza-aprendizaje suceda de forma óptima es necesario generar las
condiciones propicias para que los estudiantes sean capaces de involucrarse
profundamente con el proceso de aprendizaje mismo, con lo que estudian, con el
contexto en el que su sujeto de estudio está embebido, y con las implicaciones de lo
que estudian desde una perspectiva humana. Para que este involucramiento tenga
lugar se requiere considerar el contexto social del estudiante, las características
del estudiante y de la institución a la que pertenece, y la disciplina que se estudia.
Siendo un modelo que requiere establecer estrategias específicas a distintos niveles,
el éxito en su implementación es susceptible de ser contrastado empíricamente
sólo si la investigación educativa se circunscribe a una parte específica del modelo,
de forma que sea factible probar con datos puntuales cómo el control de una
variable afecta todo el proceso. Es posible establecer indicadores específicos que
correlacionen aceptablemente con el grado de involucramiento del estudiante,
de manera que al término del estudio exista un buen grado de certidumbre sobre
las conclusiones alcanzadas, y sobre los siguientes pasos a dar en la búsqueda
de una mejora significativa en el proceso de enseñanza-aprendizaje. Se puede
establecer una discusión sobre la universalidad de las conclusiones, sobre los
efectos de agentes exógenos al estudio, sobre las fallas en la metodología y los
posibles efectos de estas fallas. Una investigación de esta naturaleza requerirá del
esfuerzo concertado de especialistas en educación, de especialistas en la disciplina
técnica que se enseña, y de la estructura humana, física y organizacional de la
institución que alberga el programa de estudios. Requerirá que los investigadores
acepten que la globalización y la tecnología han producido el efecto colateral de
facilitar la publicación académica tanto buena como mala, y que es parte de su
responsabilidad discriminar una de la otra. Requerirá que sean capaces de explicar
sus resultados ante sus pares en los foros más adecuados y no los más fáciles.
Requerirá atreverse a exponerse a la crítica, atreverse a mostrar las debilidades del
estudio, atreverse a ser objetivos, a ser humildes, a ser precisos, a ser visionarios.
Requerirá, de la misma forma que sus estudiantes con el aprendizaje, de que
los que realizamos investigación educativa nos atrevamos a involucrarnos en el
proceso, cumpliendo con la validación propia de las ciencias.
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Ingenierías, Enero-Marzo 2016, Año XIX, No. 70
�Concretos sustentables
expuestos a altas temperaturas
Jesús Fernando López-PeralesA, Rodrigo Puente-OrnelasA,
María Cruz Alonso-AlonsoB, Ana María Guzmán HernándezA,
Herlinda María Delgadillo-GuerraA, Alejando Trujillo-ÁlvarezA
Universidad Autónoma de Nuevo León, FIME-CIDET
Instituto de Ciencias de la Construcción Eduardo Torroja (Consejo Superior de
Investigaciones Científicas, CSIC).
ropuor@gmail.com
A
B
RESUMEN
Concretos fueron elaborados reemplazando cemento Portland ordinario
por nano-SiO2 geotérmica y humo de sílice. Se curaron a 20ºC y 100% de
humedad hasta 7 años y después fueron expuestos a altas temperaturas (350°C,
550°C y 750°C). Se les evaluó la velocidad de ultrasonidos (UPV), análisis
termogravimétrico/diferencial (TG/DTA), difracción de rayos X (DRX) y
microscopía electrónica de barrido (MEB). La pérdida de peso y la reducción en
la UPV fue mayor para los especímenes adicionados (NSG y HS) en comparación
con el espécimen de referencia (CPC 100%), además se apreció una mayor
degradación en la microestructura de los especímenes con adiciones.
PALABRAS CLAVE
Resistencia al fuego, concretos, caliza, nano- SiO2, microestructura.
ABSTRACT
Concretes were fabricated replacing ordinary Portland cement by geothermal
nano-SiO2 and silica fume. Were cured at 20°C and 100% humidity for 7 years
and before were expoused at higt temperatures (350°C, 550°C y 750°C). They
evaluated the ultrasonic pulse velocity (UPV), analysis thermogravimetric/
differential (ATG/ATD), X ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy
(SEM). Weight loss and reduction in the UPV was higher for specimens
additioned (GNS and SF) compared to the reference specimen (CPC 100%),
also, a high degradation was observed in the microstructure of the specimens
with additions.
KEYWORDS
Fire exposure, concretes, limestone, nano-SiO2, microstructure.
INTRODUCCIÓN
En general, el concreto es considerado como un material que presenta un
buen comportamiento cuando es sometido a altas temperaturas, debido a que
no sufre procesos de combustión o ignición además de ser mal conductor
térmico, por lo que el calor tarda un tiempo considerable en alcanzar cierta
Ingenierías, Enero-Marzo 2016, Vol. XIX No. 70 �
�Concretos sustentables expuestos a altas temperaturas / Jesús Fernando López-Perales et al.
profundidad. Sin embargo, durante su vida en servicio y por factores que
pueden ser de carácter accidental o de diseño, el concreto se puede ver
sometido a altas temperaturas, lo que ocasiona una serie de alteraciones en
la estructura interna del concreto (cambios físico-químicos) que afectan sus
propiedades, como disminución en la resistencia a compresión y módulo
de elasticidad, además de presentar agrietamiento y cambios de color en la
superficie. 1, 2
El daño que se produce en el concreto dependerá principalmente de la
velocidad de calentamiento, la temperatura máxima alcanzada, del tiempo de
exposición, de las condiciones de enfriamiento y de las propiedades de los
materiales con las que fue elaborado, como son los agregados, tipo de cemento,
adiciones suplementarias, agua y aditivos químicos. 3-5
En el tenor de las adiciones suplementarias, la utilización de los residuos
industriales como sustitutos parciales de cemento, es una práctica que se ha
vuelto muy común alrededor del mundo, principalmente por los beneficios que
se obtienen como son el incremento en las propiedades mecánicas y durabilidad
del concreto, reducción en el costo de fabricación y reducción en el impacto
ambiental al emitir menor cantidad de gases de efecto invernadero. 6
En diversas investigaciones se ha encontrado que la resistencia del concreto
expuesto a altas temperaturas se puede mejorar mediante la sustitución parcial
de cemento Portland por residuos industriales como son la ceniza volante, humo
de sílice, escoria de alto horno, metacaolín, por citar algunos. 7-8
Xu y colaboradores estudiaron concretos de resistencia normal con adiciones
de hasta 55% de ceniza volante, encontrando que el concreto adicionado
con ceniza volante mejora la resistencia del concreto a altas temperaturas en
comparación con el concreto de referencia elaborado únicamente con CPO. 9
Saad y colaboradores realizaron investigaciones en concretos con adiciones de
humo de sílice de 10%, 20% y 30% sometidos a temperaturas de hasta 600°C,
encontrando que el espécimen con adición de 10% de humo de sílice presenta
el mejor comportamiento en relación a resistencia a compresión residual a las
diferentes temperaturas. 10
El cambio volumétrico producto de la transformación del Ca(OH)2 en CaO
y H2O y su posterior rehidratación, es uno de los fenómenos que produce
agrietamiento y el debilitamiento del concreto sometido a altas temperaturas, por
tanto, el incremento en la resistencia de este tipo de concretos adicionados con
materiales cementantes suplementarios se atribuye a que éstos, por su actividad
puzolánica consumen la portlandita y se traduce en un menor agrietamiento y
daño en la microestructura. 11
Por otra parte, debido a su tamaño de partícula, el humo de sílice es un
material muy utilizado con el fin de producir concretos de alta resistencia, y
es este tipo de concretos quien presenta una mayor tendencia a experimentar
desprendimiento explosivo, lo cual ocurre debido al tamaño de partícula y la
actividad puzolánica del humo de sílice resultando en una matriz cementante
más densa, reduciendo la porosidad y permeabilidad del concreto y limitando
la capacidad del mismo de remover el vapor creado lo que ocasiona altas
presiones y un mayor daño que en el concreto de resistencia normal. 12
�
Ingenierías, Enero-Marzo 2016, Vol. XIX No. 70
�Concretos sustentables expuestos a altas temperaturas / Jesús Fernando López-Perales et al.
Por otro lado, existen escasas investigaciones en las cuales se compara
el efecto que produce la nanosílice y el humo de sílice en concretos que son
expuestos a altas temperaturas. Morteza y colaboradores en su investigación
estudiaron el efecto de las altas temperaturas sobre la resistencia a compresión
y tensión de concretos de alta resistencia con adiciones de nanosílice y humo
de sílice. Ellos concluyeron que la nanosílice incrementa la resistencia a
compresión y tensión residual, mientras que el astillamiento (spalling) y la
pérdida de peso disminuyen a medida que la permeabilidad aumenta. 13
En México, las plantas geotérmicas son utilizadas para producir
electricidad de bajo costo, sin embargo, también generan un residuo
compuesto principalmente por partículas de tamaño nanométrico (~40nm)
de sílice amorfa como algunas impurezas como cloruros de sodio y potasio.
En investigaciones previas, se ha estudiado el residuo nanosílice geotérmica
(NSG) en la elaboración de pastas de cemento, morteros, concretos y
geopolímeros, encontrando que se trata de un material promisorio como
sustituto parcial de cemento Portland ya que debido a su actividad puzolánica,
incrementa las propiedades mecánicas y de durabilidad siendo sus beneficios
comparables con los obtenidos al adicionar humo de sílice, por lo tanto el
estudio de este residuo industrial como sustituto de cemento Portland se
sigue investigando. 14-15
Con el fin de incrementar los conocimientos acerca del comportamiento
de este residuo industrial cuando es adicionado en un concreto, la presente
investigación tiene por objetivo estudiar el efecto de la adición de residuo
nanosílice geotérmica y humo de sílice en concretos base cemento Portland
sometidos a altas temperaturas. El daño en la microestructura del concreto se
evaluó mediante velocidad de ultrasonidos (VU), análisis termogravimétrico
diferencial (ATD), difracción de rayos X (DRX) y microscopía electrónica de
barrido (MEB).
EXPERIMENTACIÓN
Materias primas
La nanosílice geotérmica proveniente de la planta geotérmica Cerro Prieto
(localizada en Baja California, México) fue lavada en agua a 100°C debido
a que ésta contiene altas concentraciones de cloruro de sodio y potasio. El
lavado fue realizado con el fin de obtener las concentraciones deseadas de
cloruros totales, 0% en peso de Cl- con respecto al peso del cemento, el cual fue
determinado mediante titulación volumétrica utilizando el método de Mohr.
Después del lavado, la NSG fue secada por un lapso de 24 h a 120°C en un
horno eléctrico; posteriormente la NSG fue tamizada hasta obtener partículas
con tamaño menor a 75 μm y finalmente fue homogeneizada.
La NSG, el HS y el CPC utilizados en esta investigación fueron
caracterizados mediante fluorescencia de rayos X. Además, se determinó su
densidad utilizando el método de Le Chatelier de acuerdo a las especificaciones
que marca la norma ASTM C-188, el área superficial se determinó utilizando
la técnica de absorción de nitrógeno junto con el método de análisis BET.
Ingenierías, Enero-Marzo 2016, Vol. XIX No. 70
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�Concretos sustentables expuestos a altas temperaturas / Jesús Fernando López-Perales et al.
La tabla I muestra la composición química de los materiales cementantes
utilizados en la elaboración de los especímenes de concreto.
Tabla I.- Composición química de los materiales cementantes vía FRX (% peso)
SiO2 Al2O3
CPC 18.51
Fe2O3
CaO
MgO SO3
Na2O K2O
CI-
PI
Densidad Área
(g/cm3) BET
(m2/g)
4.46
2.61
67.45 1.27 3.26 0.36
0.87 -
0.79
3.03
0.88
HS 95.89 0.42
1.22
0.61
0.42 0.45 0.17
0.82 -
0.29
2.20
24.66
NSG 98.36 0.009
0.04
0.45
-
0.23 0.06
0.31
2.04
8.56
0.03 0.32
Elaboración de especímenes y dosificación de mezclas
Los especímenes de concreto fueron elaborados utilizando moldes cilíndricos
de dimensiones 50 x 100 mm, cemento Portland compuesto (CPC 30R) de
acuerdo al criterio que marca la norma mexicana NMX-C-414-ONNCCE,
grava (19 mm), arena (4.75 mm), residuo nanosílice geotérmica (NSG), humo
de sílice (HS), agua destilada y superplastificante comercial Glenium 3150 base
policarboxilato, utilizando una relación agua/cementantes de 0.5 y niveles de
reemplazo de cemento Portland por NSG y HS de 0%, 20% y 30%.
Los especímenes fueron curados por 7 años y después de ese tiempo, se
determinó su peso, y se caracterizaron mediante UPV, ATD, DRX y MEBEDS. Las mediciones de velocidad de ultrasonidos se realizaron de acuerdo a
la normativa europea UNE-EN 12504-4. La designación y dosificación de los
especímenes se muestran en la tabla II.
Tabla II. Designación y proporción de mezclas
Mezcla
CPC100
Proporciones de Materiales
Cemento
Adición
R a/c
100%
0%
0.5
CPC80/GNW20
80%
20%
0.5
CPC70/GNW30
70%
30%
0.5
CPC70/SF30
70%
30%
0.5
Régimen de calentamiento
Los especímenes de concreto fueron sometidos a un régimen de calentamiento
lento. La velocidad de calentamiento se programó a 1°C/min comenzando desde
temperatura ambiente hasta alcanzar las diferentes temperaturas críticas (Tc); la
Tc se mantuvo constante por un lapso de 2 h para permitir la homogeneización
de todos los especímenes y posteriormente, se dejaron enfriar a una velocidad
menor a 1°C/min dentro del horno eléctrico con la puerta cerrada. Las
temperaturas críticas que se programaron en el horno eléctrico fueron: 350°C,
550°C y 750°C.
Caracterización de los especímenes de concreto
Después de someter los especímenes al régimen de calentamiento, se
determinó el peso y la velocidad de ultrasonidos con el fin de comparar los
10
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�Concretos sustentables expuestos a altas temperaturas / Jesús Fernando López-Perales et al.
valores iniciales con aquellos obtenidos después de ser sometidos a las diferentes
temperaturas críticas. Los análisis termogravimétricos se llevaron a cabo tomando
muestra de la parte central de los especímenes iniciales y después del régimen
de calentamiento; la muestra fue molida en mortero hasta convertirla en polvo.
Las condiciones de trabajo fueron: atmósfera de nitrógeno, crisol de alúmina,
muestra de entre 30~40 mg y una velocidad de calentamiento de 25°C a 1000°C
a una tasa de 10°C/min. El equipo utilizado para el ATD fue un SDT Q600. La
identificación de las fases cristalinas se realizó mediante el método de análisis
de polvos por difracción de rayos X (DRX) utilizando un equipo Bruker D8ADVANCE. La pasta de cemento previamente acondicionada (impregnación en
resina epoxi, corte y pulido) fue estudiada mediante microscopía electrónica de
barrido en su modalidad de electrones retrodispersados para analizar el efecto
que ocasionan las altas temperaturas en la microestructura de los especímenes.
El equipo utilizado fue un S-4800 Scanning Electron Microscope y Bruker XFlash Detector 5030.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Pérdida de peso y velocidad de ultrasonidos (UPV)
La figura 1 muestra el porcentaje de pérdida de peso de los especímenes que
fueron sometidos a las diferentes temperaturas críticas.
Fig. 1. Pérdida de peso a diferentes Tc.
Es posible apreciar que la pérdida de peso se incrementa a medida que
aumenta la temperatura de exposición. La pérdida de peso es relativamente baja
cuando las muestras se expusieron a 350°C y 550°C; por otra parte, cuando
los especímenes se expusieron a 750°C, el porcentaje de pérdida de peso se
incrementó de manera significativa. Como se puede observar, la pérdida de peso
es mayor para los especímenes adicionados con NSG y HS en comparación con
el espécimen de referencia (CPC). Esto puede atribuirse a que tanto la NSG
como el HS producen una matriz cementante más densa, por lo que la porosidad
se reduce y existe menor permeabilidad, limitando la capacidad de eliminar el
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�Concretos sustentables expuestos a altas temperaturas / Jesús Fernando López-Perales et al.
vapor creado por la evacuación del agua libre en los poros y la deshidratación
de la pasta de cemento, lo que provoca altas presiones y un mayor daño en
comparación con el daño que presenta el espécimen de referencia (sin adiciones);
lo anterior se pudo comprobar mediante los análisis termogravimétricos.
Los porcentajes de pérdida de peso son comparables con los encontrados por
Morteza en su investigación donde para la temperatura de 400°C, la pérdida de
peso fue de 3-4% y 12-18% para la temperatura de 800°C.13 A 350°C y 550°C
la aparición de grietas es mínima, pudiendo relacionarse con los porcentajes de
pérdida de peso, lo cual está en acuerdo con el estudio realizado por Omer en
donde la aparición de grietas y cambios de color significantes se encuentran a
temperaturas por encima de 600°C.1, 16 El agrietamiento de los especímenes es
considerado como resultado de la evaporación del agua y la presión del vapor, la
contracción de la pasta de cemento y la expansión de volumen que experimenta
la transformación del compuesto químico Ca(OH)2 en CaO, como lo reporta Lin
y colaboradores.17
La figura 2 muestra los valores de la velocidad de ultrasonidos relativa
[UPV (Tc)/UPV (22°C)]. Podemos apreciar que la velocidad de ultrasonidos
disminuye gradualmente a medida que la temperatura aumenta, esta reducción
es mayor para los especímenes adicionados en comparación con el espécimen
de referencia.18 Esto es atribuido a la actividad puzolánica que presentan la
NSG y el HS como se discutió anteriormente. A medida que la cantidad de
reemplazo de NSG aumenta, la velocidad de ultrasonidos se reduce en mayor
porcentaje. En algunas investigaciones se ha encontrado que la adición de HS
mejora las propiedades físicas y mecánicas del concreto cuando es expuesto a
altas temperaturas.
Esto ocurre cuando el HS es adicionado en porcentajes de 10-15%, sin
embargo, el espécimen adicionado con HS de nuestra investigación mostró
un peor desempeño en comparación con el espécimen de referencia cuando se
Fig. 2. Velocidad de Ultrasonidos Relativa.
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Ingenierías, Enero-Marzo 2016, Vol. XIX No. 70
�Concretos sustentables expuestos a altas temperaturas / Jesús Fernando López-Perales et al.
sometió a altas temperaturas, lo cual está en acuerdo con el estudio realizado
por Saad y colaboradores en el que encuentran que la estabilidad térmica
del concreto adicionado con humo de sílice, disminuye cuando se adicionan
porcentajes mayores de HS (20-30%), como ocurrió en este estudio. 19
Análisis Termogravimétrico Diferencial (ATD)
El perfil de ATD mostrado en la figura 3 permite identificar las reacciones
típicas que ocurren en la muestra de referencia CPC100. A temperaturas por
debajo de 100°C la pérdida de peso que ocurre se relaciona a la pérdida de agua
evaporable y agua capilar contenida en los poros. En la región de 100°C a 400°C
se observa una pérdida de peso constante la cual se relaciona a la deshidratación
del gel CSH, como ha sido reportado en muchas investigaciones. En la región
de 400°C a 450°C es posible apreciar la pérdida de peso correspondiente a la
deshidratación de la portlandita en CaO y agua. A partir de 630°C, se aprecia una
intensa pérdida de peso relacionada a la transformación del CaCO3 proveniente
de los agregados. 20
Fig. 3. Perfil ATD/DTG CPC100.
La figura 4 muestra la pérdida de peso de los especímenes iniciales; si
consideramos que entre 200°C y 350°C comienza la deshidratación del gel CSH,
podemos observar que esta pérdida es mayor para los especímenes adicionados
comparados con el espécimen de referencia, esto se debe a que los especímenes
adicionados producen mayores cantidades de gel CSH debido a la actividad
puzolánica de la NSG y el HS. Además, se aprecia como la curva presenta una
caída más pronunciada de pérdida de peso a 400°C para el espécimen adicionado
con NSG en comparación con el adicionado con HS. Esto se atribuye a que la
NSG, debido a su tamaño de partícula nanométrico, exhibe una mayor actividad
puzolánica formando mayores cantidades de gel CSH, lo cual se ve reflejado en
la mayor pérdida de peso.
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�Concretos sustentables expuestos a altas temperaturas / Jesús Fernando López-Perales et al.
Fig. 4.- Perfil ATD espécimenes iniciales.
El DTG de la figura 5 muestra como el pico correspondiente a la portlandita
(400°C a 450°C) se observa para la muestra inicial y para la muestra sometida a
la temperatura crítica de 350°C. Este pico desaparece cuando la muestra alcanza
la temperatura de 550°C, sin embargo, a 750°C puede observarse de nuevo
este pico pero desplazado a la izquierda de la gráfica, lo que sugiere que esta
portlandita se formó durante la etapa de enfriamiento y por lo tanto es menos
cristalina y se descompone a menores temperaturas, como también lo sugieren
algunos autores. 20-22
La figura 6 muestra el DTG de la muestra CPC80/NSG20 inicial y después
de ser sometida a las diferentes temperaturas críticas, donde es posible observar
Fig. 5. DTG CPC100 a diferentes Tc.
14
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�Concretos sustentables expuestos a altas temperaturas / Jesús Fernando López-Perales et al.
Fig.6. DTG CPC80/NSG20 a diferentes Tc.
como el pico correspondiente a la transformación del CaCO3 en CaO y CO2
se desplaza ligeramente a la izquierda de la gráfica comparada con la muestra
inicial. Además, se pudo apreciar un segundo pico en la muestra sometida a
750°C, lo que sugiere que se formó durante la etapa de enfriamiento con el
CO2 que se encontraba dentro del horno y por lo tanto es menos cristalino y se
descompone a temperaturas menores como sugieren algunos autores. 20,23
Difracción de rayos X (DRX)
La figura 7 muestra el patrón de difracción de la muestra CPC100 inicial y
después de ser sometida a las diferentes temperaturas críticas. Las reflexiones
típicas asociadas a la portlandita, calcita, cuarzo, dolomita y gel tobermorita
fueron encontradas e identificadas. Los difractogramas de la muestra inicial y
de la muestra sometida a 350°C son muy similares, lo que confirma que las
fases cristalinas detectadas no sufren transformaciones cuando la muestra se
Fig. 7. Difractograma epécimen CPC100 inicial y a diferentes Tc.
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�Concretos sustentables expuestos a altas temperaturas / Jesús Fernando López-Perales et al.
somete a 350°C. Se observa como en la muestra inicial y a 350°C, se encuentra
el pico relacionado a la portlandita, sin embargo éste desaparece cuando se
alcanza la temperatura de 550°C, lo cual está en acuerdo con los resultados del
análisis termogravimétrico de la figura 5. Por otra parte, en el DTG de dicha
figura se aprecia a 750°C un pico correspondiente a la portlandita que como
ya se mencionó anteriormente, se formó durante la etapa de enfriamiento y por
tal motivo es menos cristalino, es por esta razón que no se puede apreciar en el
difractograma en el mismo ángulo 2θ.
Microscopía electrónica de barrido (MEB-retrodispersados)
La figura 8 muestra las imágenes del análisis MEB del espécimen CPC100
después de someterse a las diferentes temperaturas críticas. Es posible observar
que a medida que la temperatura de exposición aumenta, la degradación de
la microestructura del espécimen de concreto aumenta.19 La muestra inicial
presenta pocos huecos y existe una buena adherencia entre la pasta de cemento
y los agregados. A medida que la temperatura se aumenta como se muestra en
la figura 8 (a) comienza la aparición de grietas en la zona de la interface pastaagregado, contracción de la pasta de cemento y una mayor cantidad de huecos
producto de la deshidratación de la pasta. El espesor de la grieta localizada en
la interface pasta-agregado tiene un promedio de 1.2 μm. La pasta de cemento
en la figura 8 (b) y figura 8 (c) se puede apreciar con mayor deterioro y un
espesor de grieta en la interface pasta-agregado que se incrementa a medida
que la temperatura de exposición aumenta con valores promedio de 5.42 μm y
7.16 μm respectivamente. El gran deterioro que presenta la muestra sometida
a 750°C puede relacionarse con la pérdida de peso y reducción en la velocidad
de ultrasonidos que a esta temperatura se incrementó considerablemente. Estos
resultados están en acuerdo con el estudio realizado por Peng y colaboradores en
el cual se menciona que la descomposición del gel CSH se vuelve significativa
por encima de 600°C y la relación de descomposición se incrementa
considerablemente con el incremento en la temperatura. 21, 24 En la figura 9 (a)
se muestra como la aparición de grietas comienza en la interface pasta-agregado
y en la pasta de cemento, además del aumento en la cantidad de huecos. El
espesor de la grieta localizada en la interface pasta-agregado fue de 10.21 μm
Fig 8. MEB espécimen CPC100 sometido a diferentes temperaturas críticas.
16
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Fig 9. MEB espécimen CPC80/NSG20 sometido a diferentes temperaturas críticas.
promedio. Cuando la temperatura de exposición alcanzó 550°C como se
muestra en la figura 9 (b), el deterioro de la pasta se incrementó en comparación
a la muestra CPC100, el espesor de la grieta localizada en la interface pastaagregado tiene un promedio de 13.1 μm. El deterioro de la microestructura de
la muestra sometida a 750°C es mayor como puede observarse en la figura 9
(c), donde se aprecia la pasta de cemento deshidratada e incluso los agregados
comienzan a desintegrarse. La cantidad de huecos en la pasta de cemento se
incrementó en comparación con la muestra CPC100 y el espesor de las grietas
localizadas en la interface pasta-agregado es de 16.6 μm promedio.
CONCLUSIONES
Esta investigación se enfocó en evaluar los procesos de degradación más
relevantes que se producen a microescala en el concreto cuando es sometido
a altas temperaturas, haciendo una comparación entre el concreto adicionado
(residuo nanosílice geotérmica y humo de sílice) y el concreto sin adiciones,
elaborado únicamente con cemento Portland compuesto (CPC).
La pérdida de peso de los especímenes expuesto a 350°C y 550°C fue
relativamente baja, siendo significativa cuando la temperatura alcanzó los
750°C. La pérdida de peso fue mayor para los especímenes adicionados con
NSG en comparación con el espécimen adicionado con HS y el espécimen
de referencia, incrementándose dicha pérdida a medida que la temperatura de
exposición aumentaba.
La velocidad de ultrasonidos disminuyó gradualmente con el incremento en
la temperatura, esta reducción fue mayor para los especímenes adicionados en
comparación con el espécimen de referencia, lo cual se atribuye a la matriz
cementante más densa que producen las adiciones de NSG y HS.
En el análisis ATD, se encontró que la pérdida de peso de los especímenes
iniciales después de 300°C, fue mayor para aquellos con adiciones en comparación
con el espécimen de referencia. El perfil DTG de la muestra CPC100 y CPC80/
NSG20 muestra picos relacionados a la portlandita y carbonato de calcio
respectivamente, con menor intensidad y desplazados de la curva de referencia,
lo que sugiere que estos se formaron durante la etapa de enfriamiento y son
menos cristalinos, como se corrobora en el difractograma.
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�Concretos sustentables expuestos a altas temperaturas / Jesús Fernando López-Perales et al.
Las imágenes MEB permitieron observar como la microestructura del
espécimen adicionado con NSG presenta una mayor degradación a medida que
la temperatura se incrementa comparada con el espécimen de referencia. Esto
pudo ser comprobado al medir el espesor de las grietas localizadas en la zona de
la interface pasta-agregado.
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24. Peng, G., and Huang, Z., “Change in microstructure of hardened cement paste
Ingenierías, Enero-Marzo 2016, Vol. XIX No. 70
19
�Detección y aislamiento robusto
de fallas en tiempo finito
Efraín Alcorta GarcíaA, Francisco Eduardo López CastilloA,
Salvador Saucedo FloresB
A
Universidad Autónoma de Nuevo León, Posgrado en Ingeniería Eléctrica,
Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica
B
Instituto Politécnico Nacional, Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y
Eléctrica, Unidad Zacatenco (ESIME Zacatenco)
efrain.alcortagr@uanl.edu.mx.
Resumen
Seguridad y confiabilidad en la industria es una prioridad de la actualidad.
Una forma de apoyarla es mediante el uso de sistemas de supervisión del
desempeño, los cuales incluyen diagnóstico de fallas así como mecanismos de
tolerancia de fallas. En este trabajo se propone un algoritmo robusto que converge
en tiempo finito para la detección y aislamiento de fallas, permitiendo aumentar
la confiabilidad de la detección a partir del tiempo de convergencia, el cual puede
ser fijado arbitrariamente. El resultado se logra sin alterar la dinámica propia
del residuo. El algoritmo es probado con un modelo de simulación.
Palabras Clave
Falla, generación de residuos, observadores, sistemas lineales,
convergencia.
Abstract
Nowadays, security and reliability in the industry is a priority. A way to
support it is by using performance monitoring systems, which include diagnosis
and tolerance mechanisms failures. In this wor is proposed a robust algorithm
that converges in finite time, for failure detection and isolation allowing to
increase the reliability of detection from the time of convergence, which can be
set arbitrarily. The result is achieved without altering the dynamics of the residue.
The algorithm is tested with a simulation model.
Keywords:
Fault, residual generation, observers, linear systems, convergence.
Introducción
Como una manera de apoyar la mejora de los niveles de seguridad y
confiabilidad de procesos industriales, se han desarrollado algoritmos de
diagnóstico de fallas, los cuales básicamente pueden ser entendidos como
la realización de tres actividades: detección, aislamiento e identificación de
fallas. Cada una de estas acciones se ha convertido en un área de investigación
importante debido, entre otras cosas, a los efectos que pueden ocasionar fallas
en el flujo de producción e inclusive en la generación de paros no programados.
Así mismo, la información acerca de ocurrencia de fallas incipientes puede ser
20
Ingenierías, Enero-Marzo 2016, Vol. XIX No. 70
�Detección y aislamiento robusto de fallas en tiempo finito / Efraín Alcorta García, et al.
utilizada para realizar mantenimiento predictivo, o bien, reducir los efectos
de las fallas, ya sea en el número de paros no programados así como en la
duración de estos.
En los algoritmos de diagnóstico de fallas generalmente se requiere de
la obtención de señales que dependen de las fallas, llamadas residuos. Los
residuos juegan un papel protagónico en el diagnóstico. De las diferentes
formas para generar residuos una manera comúnmente utilizada es mediante
el uso de observadores de la salida, ver por ejemplos en: P. M. Frank1, S.
X. Ding2, C. Chen & R. Patton3 y R. Iserman4. La generación de residuos
utilizando observadores, a diferencia de otras técnicas, permite ajustar algunas
características de desempeño de estos mediante la selección de ganancias
del observador o mediante post-filtrado. Una situación asociada al uso de
generadores de residuos basados en observadores, es que el hecho de que el
efecto de las condiciones iniciales desaparece solo de manera asintótica. Esta
situación generalmente se minimiza argumentando que solo hace falta esperar
un tiempo suficiente, pero que en la práctica es difícil de estimar con precisión.
En contraste, se busca reducir el tiempo de convergencia de los generadores de
residuos mediante la selección de la dinámica, como muestran S. X. Ding2, C.
Chen & R. Patton3 y R. Iserman4.
El diseño de la dinámica que reduzca el tiempo de convergencia pudiera
comprometer la respuesta esperada, por lo que sería deseable contar con un
procedimiento que permita la convergencia del generador de residuos en tiempo
arbitrario (y pre-establecido) sin comprometer la dinámica del generador
de residuos. Este problema, tal y como se discute previamente, no ha sido
planteado. En la literatura existe un procedimiento reportado con características
de convergencia en tiempo finito5, el cual está fundamentado en un enfoque
de orden reducido, el cual puede ser limitante al desempeño de los algoritmos
de diagnóstico3.
Aquí se propone un algoritmo robusto para la detección y aislamientos
de fallas para sistemas con entradas desconocidas, el algoritmo propuesto
cuenta con la propiedad de convergencia en tiempo finito. El algoritmo
propuesto además de ser robusto es de orden completo y converge en tiempo
finito. El resultado propuesto aquí está basado en el esquema introducido en
A Continuous-Time Observer Which Converges in Finite Time6 tal y como lo
hacen en A Finite Time Unknown Input Observer For Linear Systems5, pero
utilizando un observador de orden completo con entradas desconocidas. El
algoritmo propuesto permite la convergencia en tiempo finito arbitrario, la
dinámica independiente del generador de residuos, así como un espectro amplio
para el diagnóstico de fallas, como se muestra en los ejemplos planteados por
S. X. Ding2, C. Chen3 y R. Iserman4.
Preliminares
En esta sección se revisan los antecedentes que son utilizados para el
desarrollo del algoritmo de diagnóstico y aislamiento de fallas propuesto. La
base se encuentra en el diseño de observadores con convergencia de tiempo
finito, así como en los observadores (robustos) con entradas desconocidas.
Ingenierías, Enero-Marzo 2016, Vol. XIX No. 70
21
�Detección y aislamiento robusto de fallas en tiempo finito / Efraín Alcorta García, et al.
Observadores con convergencia de tiempo finito
La convergencia en tiempo finito de observadores de Luenberger lineales es
tomada de R. Engel et al.6 Se considera un sistema lineal invariante en el tiempo
dado por
(1)
p
donde x ∈ ℜ n , u ∈ ℜ m y la salida y ∈ ℜ . Considera que el par (A C) es
observable (detectable al menos). Después se define dos observadores identidad
para el sistema (1) con f(t)=d(t)=0, es decir,
(2)
Se definen las siguientes matrices como:
Asignando H y el retraso de tiempo D tal que ℑ es estable, y T
el estimado x̂ de x está dado por
e ℑDT ≠ 0
Como es destacado en R. Engel et al.6, teóricamente es posible hacer converger
al observador en un instante muy corto de tiempo D. La ecuación del estimado
x̂
de
es obtenida del hecho de que el error de estimación satisface un sistema
de ecuaciones diferenciales lineales, como es:
De donde se deduce que la siguiente relación es válida:
y que es de donde se obtiene el resultado reportado en R. Engel et al.6, la cual
representa una forma ingeniosa de resolver el problema de convergencia finita
del observador.
22
Ingenierías, Enero-Marzo 2016, Vol. XIX No. 70
�Detección y aislamiento robusto de fallas en tiempo finito / Efraín Alcorta García, et al.
Observador robusto a entradas desconocidas
Los resultados del observador robusto de orden completo con entradas
desconocidas son tomados de M. Darouach 7. Considerando al sistema (1) con
f(t)=0. Un observador con entradas desconocidas robusto a d(t) es dado por:
(3)
con:
(3a)
Donde W es una matriz de ponderación arbitraria, la cual puede ser cero; M
debe ser estable (con valores propios con parte real negativa, lo cual se puede
garantizar si el par [PA, C] es detectable al menos o bien observable).
Note que mediante la definición (o la redefinición) de las matrices E y
F es posible la manipulación de la sensibilidad del estimado a las entradas
desconocidas, las cuales pudieran ser fallas. Las condiciones de existencia se
pueden resumir como sigue:
Teorema 1. Para el sistema (1) con f(t)=0, existe un observador (3) si y solo
si las siguientes condiciones se verifican (M. Darouach et al.7):
1. Rango(CE) = Rango (E)
2.
*
Algoritmo propuesto para la detección y diagnóstico de
fallas en tiempo finito
Un procedimiento de diagnóstico de fallas generalmente consta de los
siguientes pasos (P. M. Frank 1):
1. Generación de residuos. Es una señal que idealmente depende
solo de las fallas. En la práctica los residuos se pueden ver afectados por
incertidumbre y están solo cercanos a cero.
2. Evaluación de residuos. Aquí se extrae la información sobre la
ocurrencia de fallas. Principalmente se utiliza una función de evaluación
y una comparación con un umbral.
3. Identificación de fallas. Se extrae de los residuos la información
sobre magnitud y tiempo de ocurrencia de una falla.
Ingenierías, Enero-Marzo 2016, Vol. XIX No. 70
23
�Detección y aislamiento robusto de fallas en tiempo finito / Efraín Alcorta García, et al.
Se deja fuera de consideración a la identificación de fallas, examinando sólo
el problema de detección y aislamiento de estas. Note que un aspecto central para
su diagnóstico y aislamiento es el diseño de generadores de residuos.
Generación de residuos
Dentro de las diferentes variantes de generación de residuos disponibles en la
literatura (consultar los libros: Robust Model-Based Fault Diagnosis for Dynamic
Systems 3, Fault-Diagnosis SystemsAn Introduction from Fault Detectionto Fault
Tolerance4 y Diagnosis and Fault-Tolerant Control8), se pueden resumir en tres
grandes grupos: espacio de paridad, observadores, así como métodos basados en
identificación. Entre los dos primeros existe una cierta relación de equivalencia
así como un diseño unificado 2. Entre los dos primeros y el tercero existe una
relación de complementariedad9.
Dada la enorme variedad de métodos de diseño con entradas desconocidas
se estudia el enfoque basados en observadores, se dispone también de una gran
variedad de métodos de diseño para generadores de residuos. Los cuales pueden
ser burdamente catalogados como enfoques de orden completo y de orden
reducido.
Los diseños que están basados en observadores de orden reducido pueden
encontrar problemas que son de otra forma (con observadores de orden completo)
solubles. Esto queda de manifiesto cuando se utiliza el esquema de orden reducido
presentado por Y. Guan and M. Saif 10 con el sistema demostrado por Luan,
J.H., 11 el cual tiene un problema cuando el subsistema calculado robusto a las
perturbaciones es inestable y la ley de control nominal no logra estabilizarlo. En
este caso es bien sabido que no se puede hacer diagnóstico de fallas M. Kinnaert
et al12. Esta situación se verá ejemplificada más adelante mediante un modelo
presentado por Luan, J.H.11 y retomado en este trabajo.
Considerar el sistema con fallas y perturbaciones dado por (1), se tiene el
siguiente resultado:
Teorema 2. El sistema (C. Chen & R. Patton3):
(4)
Representa un generador de residuos de orden completo y robusto a las
perturbaciones d(t), si se satisfacen las ecuaciones (3a) y la siguiente condición
se cumple:
L1C + L2 = 0
Nota 1. El proceso para determinar la aparición de una falla requiere, en
general, del diseño de un valor de umbral, con la finalidad de evitar falsas alarmas.
El diseño de umbrales para la detección no es discutido en este trabajo, el lector
interesado es remitido a literatura especializada, como ejemplifican S. X. Ding2
y M. Blancke et al.8
Nota 2. Las fallas investigadas en este trabajo se considera que se manifiestan
francas en el residuo y el mínimo nivel de falla que puede ser detectado, está en
función del nivel de incertidumbre y el valor de umbral que se seleccione.
24
Ingenierías, Enero-Marzo 2016, Vol. XIX No. 70
�Detección y aislamiento robusto de fallas en tiempo finito / Efraín Alcorta García, et al.
La idea consiste en hacer converger al generador de residuos robusto (3)
en tiempo finito siguiendo las ideas presentadas por R. Engel et al.6 y descritas
brevemente en los preliminares. Para esto se requieren dos conjuntos de valores
propios (estables, es decir, con parte real negativa), a ser asignados. Los demás
pasos se volverán a describir aquí, pero aplicados al observador de orden completo
con entradas desconocidas.
Propuesta 1. Dado un sistema (1) y se supone que las condiciones de los
teoremas 1 y 2 se satisfacen. Asignando D>0 y una selección adecuada de las
matrices H1 y H2. Entonces el sistema (2) construido para el sistema (3) es un
generador de residuos robusto que converge en tiempo finito predeterminado
por el valor D.٭
Prueba. Asumiendo que las condiciones de existencia para los teoremas 1 y
2 se satisfacen, se procede a construir un generador de residuos (3), robusto a las
variables representadas por d(t)en (1). El diseño del generador de residuos con
convergencia en tiempo finito se sigue de la observación de la obtención de dos
ecuaciones dinámicas para el generador de residuos de orden completo y robusto
a las perturbaciones d(t) mediante:
El estimado de ζ (t) con convergencia en tiempo finito D está dado por:
(5)
El cual se logra con la definición de las matrices:
Asignando H1 y H2 de tal forma que junto con el retraso de tiempo D>0, se
tiene que
y dado que es seleccionado estable. El generador de
residuos resulta entonces de utilizar (5) en:
Ingenierías, Enero-Marzo 2016, Vol. XIX No. 70
25
�Detección y aislamiento robusto de fallas en tiempo finito / Efraín Alcorta García, et al.
La propiedad de robustez de los observadores frente a la perturbación se
obtiene del teorema 1; mientras que la propiedad de ser generador de residuos
de la condición adicional dada en el teorema 2 y la convergencia en tiempo finito
al aplicar el algoritmo de R. Engel. 6
Nota 3. Una versión antigua de la propuesta 1 ha sido previamente presentada
por E. Alcorta Garcia et al.13 La diferencia básicamente consiste en que ahora se
puede garantizar que la matriz [T e ℑDT ] , no será singular para algún valor de
D siempre que H1 y H2 sean seleccionadas de tal forma que las matrices A–H1C
y A–H2C tengan valores propios suficientemente distintos para alguna D>0.
Ejemplo de aplicación
Con la finalidad de mostrar el procedimiento propuesto, se considera el
modelo linealizado del sistema de control de posición de una aeronave, el cual
ha sido previamente utilizado por Luan, J.H.11 y tomado como ejemplo en E.
Alcorta Garcia et al13.
Modelo y control
Considerar el siguiente sistema lineal
(6)
Donde
Es el vector de estado donde
representan los ángulos de guiada,
balanceo y cabeceo respectivamente
las correspondientes velocidades
angulares; la entrada de control consta de tres elementos asociados con fuerzas
en cada dirección: uT =[Lx Ly Lz]; la incertidumbre d(t) consiste en incertidumbre
del modelo:
Y las matrices del sistema:
26
Ingenierías, Enero-Marzo 2016, Vol. XIX No. 70
�Detección y aislamiento robusto de fallas en tiempo finito / Efraín Alcorta García, et al.
F es igual a la primer columna de B y C es la matriz identidad de orden 6
(todos los estados están disponibles para medición. Este sistema es inestable en
lazo abierto, con lo que para poder realizar la tarea de diagnóstico es necesario
primero estabilizarlo mediante una retroalimentación de estado dada por:
u(t) = Kxx(t) + Kref r(t) ; con:
Las ganancias anteriores permiten una ubicación de polos en
{-2,-1.25,-1.75,-1.5,-2.5,-1} para una referencia dada con fines de mostrar el
algoritmo rT (t) = rT = [-0.5 0.5 1] para las posiciones angulares. El comportamiento
nominal del sistema (con f(t)=0) puede verse en la figura 1.
Fig. 1. Evolución de los ángulos del sistema en lazo cerrado.
Diseño del generador de residuos
Primeramente se verifican las condiciones de existencia. La primera condición
se cumple sin problemas y la segunda es equivalente a que el par (PA, C) sea
observable. Construyendo P utilizando W=0. Se verifica la observabilidad y por
lo tanto la existencia del generador residual robusto.
0
0
0
0
0
− 3
0 − 3 .1
0
0
0
0
0
− 3.2
0
0
0
M 1 = 10
0
0
− 3.3
0
0
0
1
0
0
−
3
.
4
0
0
0
1
0
0
− 3.5
Ingenierías, Enero-Marzo 2016, Vol. XIX No. 70
27
�Detección y aislamiento robusto de fallas en tiempo finito / Efraín Alcorta García, et al.
0
0
0
0
0
3
0
3.1 0
0
0
0
0 3.2 0
0
0
K r1 = 0.00025
0
0
0 3.3 0
0
0
0
0 3.4 0
0
0
0
0
0
0 3.5
0
0.0125
0
0.011
0
G= 0
0
0
0
0
0
0
0
3
0
3.1
0
H1 = 0.00025
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
3.3 0
0
0 3.4 0
0
0 3.5
Seleccionando D=0.1. Las demás matrices se obtienen directamente a partir
de las fórmulas antes mencionadas.
Resultados de simulación
Los resultados pueden apreciarse en la figura 2, donde se presentan las
respuestas de los generadores de residuos con convergencia asintótica y en
tiempo finito.
En la figura 3 se presenta la respuesta de ambos observadores generadores
de residuos cuando se presenta una falla en t=0.5 s. Como se puede apreciar,
en los residuos con convergencia asintótica, la manifestación de la falla en
el residuo cuando el efecto de las condiciones iniciales no ha desaparecido,
obscurece la posibilidad de reconocer que la falla ha ocurrido. Note que a
pesar de seleccionar un radio de convergencia arbitrario, el tiempo que tarda el
residuo en que desaparezca el efecto de las condiciones iniciales no se puede
determinar de forma exacta, pues depende también del valor de la condición
inicial. En la misma figura se puede apreciar que en el caso de la convergencia
en tiempo finito, es claro a partir de qué momento el residuo es confiable. Esto
da una ventaja en cuanto al aspecto práctico y de confiabilidad de los algoritmos
utilizados para la detección y aislamiento de fallas.
Lo anterior sugiere que el aspecto de convergencia en tiempo finito debe ser
considerado como necesario en el diseño e implementación de algoritmos para
este fin.
28
Ingenierías, Enero-Marzo 2016, Vol. XIX No. 70
�Detección y aislamiento robusto de fallas en tiempo finito / Efraín Alcorta García, et al.
Fig. 2. Evolución de los residuos tanto asintótico como el que converge en tiempo
finito.
Fig. 3. Evolución de los residuos en la presencia de fallas.
Ingenierías, Enero-Marzo 2016, Vol. XIX No. 70
29
�Detección y aislamiento robusto de fallas en tiempo finito / Efraín Alcorta García, et al.
Conclusiones
La detección y aislamiento de fallas se puede hacer de forma robusta y con
tiempo de convergencia arbitrariamente corto. Esto sin la necesidad de recurrir
a técnicas no lineales como en el caso de los modos deslizantes o bien, al uso
de discontinuidades. El enfoque propuesto considera una estructura de orden
completo que permite la solución de problemas que no se pueden resolver con
esquemas de orden reducido.
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Knowledge-Based Redundancy - A Survey and some New Results Nueva York:
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13 Alcorta Garcia E., Lopez Castillo F. E., Díaz Romero D. A. Generación
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IEEE CINDET 2015. Cuernavaca Morelos, 2015..
30
Ingenierías, Enero-Marzo 2016, Vol. XIX No. 70
�Magnetics for power electronics
integration: from powders to
passive components
Trong Trung LeA,B, Fréderic MazaleyratC,
Thierry LebeyA,B, Zarel Valdez-NavaA,B
CNRS; LAPLACE; F-31062 Toulouse, France
Université de Toulouse; UPS, INP; LAPLACE (Laboratoire Plasma et
Conversion d’Energie), Toulouse, France
C
SATIE, ENS Cachan, CNRS, UniverSud, Cachan, France
valdez@laplace.univ-tlse.fr
A
B
RESUMEN
La nueva generación de sistemas eléctricos de potencia para sistemas
móviles requerirán reducciones de volumen y peso considerables. Los
nuevos dispositivos semiconductores dispondrán de frecuencias y voltajes
de funcionamiento más altos, lo que permitirá la reducción del volumen de
los componentes pasivos, dieléctricos y magnéticos. Una estrategia posible
es mutualizar los componentes magnéticos en convertidores multicelulares
entrelazados. Estas arquitecturas requerirán nuevos materiales magnéticos con
formas complejas. En este trabajo proponemos una estrategia general para
producir las geometrías complejas que se requerirán para validar los nuevos
conceptos en arquitecturas de convertidores entrelazados.
PALABRAS CLAVE
Sistemas eléctricos de potencia, transformadores de corriente intercelulares ICT,
transformadores multicelulares, ferritas de Ni-Zn, prensado isostático en frío.
ABSTRACT
The next generation of on-board power electronics will be highly demanding
on volume and weight reduction. Higher frequency and higher voltage
devices could allow for the reduction of the passive components, dielectric
and magnetic. A possible strategy is to mutualize the magnetic components in
interleaved multicellular architectures. This will require new ceramic magnetic
materials and complex geometries. We propose in this work a general strategy
to produce complex geometries required at the development stage of such new
architectures.
KEYWORDS
Power electronics, Intercellular current transformers ICT, multicellular
transformers, Ni-Zn ferrites, cold isostatic pressing.
INTRODUCTION
Power electronics (PE) is a branch of electrotechnics that concerns the static
converters. PE allows for the management and conversion of the electrical
Ingenierías, Enero-Marzo 2016, Vol. XIX No. 70
31
�Magnetics for power electronics integration: from powders to passive components / Trong Trung Le, et al.
energy from the source to its final use. At the heart of the PE systems we
find the semiconductor devices that allow for high energy efficiency in the
conversion process. Along these active components, energy must be stored
and conditioned by other elements known as passive components. Capacitive
and inductive components are coupled to semiconductors to complete the total
conversion chain. These PE systems cover from very small power, mW, to large
power applications (several MW) (Meynard T. et al.1). Particularly on-board
electronics, for transportation applications, require an increase on the total
energy density of the systems. Hence, total volume reduction involves every
part of the PE system, including the passive components. There is a great effort
on the research of new solutions for the integration of passive components to
reduce their footprint on the final system and ultimately to reduce their volume,
an example of these investigations is given by Lu D, Wong.2 This system
integration needs the contribution of designers, that propose new topologies:
materials scientists, developing materials with improved intrinsic properties;
and materials processing researchers, that develop methods to produce real
objects that can be used for a proof of concept of the new topologies.
It is possible to find several examples of capacitor integration for medium
power applications, Lu D. et al.3 and Doan T. et al.4 are good references, however,
for magnetic components, examples are limited and they take into account only
the contribution of system designers by using commercially available magnetic
materials. Volume reduction of magnetic passive components can be achieved
by sharing, in a single magnetic component, several fluxes interleaved in
frequency. This requires several semiconductors working in parallel to produce
the phase shifted current that feeds the interleaved converter.
Magnetic materials used for medium PE applications already require to work
in the frequency range of several hundred kHz, specially if new semiconductors
will be driving such systems, such as SiC or GaN, explained by Bowers JS5 and
Shur MS6. In the case of interleaved converters, the effective frequency at the
magnetic component is multiplied by the total number of magnetic cicuits that
are shared by the component. Hence, is necessary to use magnetic materials
that allow operating frequencies in the MHz range. Recent works on ceramic
materials offer the possibility to use Ni-Fe manganites that could respond to this
requirement. The works from Lucas A. et al.7 and Lucas. 8 shows the impact of
Cu additions on the sintering and performance Ni-Fe manganites. The potential
use of such materials on interleaved converters is largely dependant on the
capability to make large passive components made of a ceramic material, along
with the complex geometries required by such converters. A demonstration of
the complex shapes required by interleaved magnetic components is shown in
Figure 1, as explained by Costan V. 9 The objective of this work is to propose a
method to obtain the large geometries needed by the interleaved converters for
medium power applications.
When it comes to making a large ceramic component, two procedures
are very important: shaping and sintering. In the case of shaping, it can be
done either before sintering, on a green compact, or after sintering on a fully
dense material. There are some examples of multicellular converters that are
shaped from commercial ceramic components, as explained by Videau N10 and
32
Ingenierías, Enero-Marzo 2016, Vol. XIX No. 70
�Magnetics for power electronics integration: from powders to passive components / Trong Trung Le, et al.
Forest F.11 This method has the disadvantage that materials are hard and brittle,
and only diamond-based tools are adapted to this step. We propose to shape
the green body of the pressed ceramics prior sintering and explore the impact
of pressing technique on the magnetic properties, then we will give a model of
realization of a large magnetic component.
Fig. 1. Scheme of a six-legged Intercellular Current Transformer (ICT).
EXPERIMENTAL
The used ceramic powders are based on a Ni-Zn-Cu ferrite studied by Lucas
A et al.8, with a permeability (µ’) above 300 and with an operating frequency
of at least 1 MHz (resonance frequency). For any given application the final
permeability values, losses and operating frequency can be tuned by the control
of the dopping in the ferrite crystalline structure, studied by Valenzuela R.12
Samples were prepared with a powder with a composition of
Ni0.3Zn0.55Cu0.15Fe1.97O3, obtained by a solid-state reaction of an stoichometric
mixture of the elementary oxides (NiO, Fe2O3, ZnO and CuO) at 850°C for
2 hours. The powder was wet-milled by attrition to attain an average particle
size of ∼1 µm, then dried and mixed with an organic binder (1.5% vol.) to
promote its cohesion during the pressing. Prior research on this material has
been optimized using uniaxial pressing, nevertheless, for large shapes, it
would be more appropriate to use isostatic pressing to ensure the green density
homogeneity. A comparison between both pressing methods is done to evaluate
its impact on the final properties. Powders where pressed using uniaxial pressing
at 150 MPa and cold isostatic pressing (CIP) between 150 and 250 MPa (EPSI
NV). For the CIP, it is necessary to use a deformable mould, this was developed
in-house and described in the following section. After the pressing, samples
were machined by a numerical drill to obtain toroidal shapes (18 mm external
diameter, 6 mm internal diameter, and 4 mm thickness), needed for the electrical
characterization. The tores where then wound with a wire and characterized
in ac with an RF impedance meter (Hewlett Packard 4291A). From the series
impedance (Ls) and the series resistance (Rs), it is possible to extract the real (µ’)
and imaginary (µ”) components of the magnetic permeability.
Ingenierías, Enero-Marzo 2016, Vol. XIX No. 70
33
�Magnetics for power electronics integration: from powders to passive components / Trong Trung Le, et al.
(1)
µ0 is the vacuum permeability, N the number of turns in the tore, and f the
frequency.
Microstructure was observed by scanning electron microscopy (Jeol
JSM 6390 LV). After process optimization was done, multicellular magnetic
component was shaped and sintered.
CIP mould preparation
The final shape of a multicellular magnetic components for medium PE
depends on the material properties at the operating frequency, voltage and
currents. From a research perspective, we aimed a process that would be as
flexible as possible in order to obtain any given shape that a system designer
could imagine, this of course coupled to CIP to produce large volume objects.
This required the use of a soft-bag system to press the powders. To realize the
soft-bag mould, the steps followed were:
1.
2.
3.
4.
Positive model preparation
Preparation of master mould (negative)
Polyurethane resin preparation
Vaccum casting and de-moulding
The positive model was printed with a 3D printer (3D EDEN 250) in an
acrylic-based resin; Figure 2 a). Then this model was casted within a silicon
resin, that would act as a negative mould; Figure 2 b) through d). After removing
the model, polyurethane-based resin was poured in the mould to obtain the final
soft-bag at a desired shape.
Fig. 2. Steps required to prepare a soft-wall mould for CIP.
34
Ingenierías, Enero-Marzo 2016, Vol. XIX No. 70
�Magnetics for power electronics integration: from powders to passive components / Trong Trung Le, et al.
The soft-bag thickness and hardness is very important, since a thick wall will
transmit a large mechanical constraint to the CIP green body, that would lead
to cracks and mechanical failure. An example of such problem is illustrated in
Figure 3.
Fig. 3. Green-body moulded with a thick wall soft-bag. The cracks can be observed in
the surface. These cracks are formed after the pressing, while reducing the isostatic
pressure.
RESULTS AND DISCUSSION
Sintering conditions determination
Sintering cycle was optimized taking into account the mass losses during
binder burnout and the maximum densification rate. Two analysis were
performed to the pressed compacts, thermogravimetric analysis (TGA) and
thermomechanical analysis (TMA), shown in Figures 4 and 5 respectively.
The final sintering cycle of the powders is hence performed by an initial debinding step at 400°C attained at 1°C/min ramp, then sintering is performed at
1080°C (3°C/min ramp) with a dwell time of 2 h.
Fig. 4. TGA of the binder burn-out of the formulated Ni-Zn ferrite powders. Binder is
completely removed by 400°C.
Ingenierías, Enero-Marzo 2016, Vol. XIX No. 70
35
�Magnetics for power electronics integration: from powders to passive components / Trong Trung Le, et al.
Fig. 5. TMA of a compact of Ni-Zn ferrite powders. Maximum densification rate is obtained
in the range of 1050°C to 1000°C.
Impact of the pressing method on the magnetic properties
Since there is no information on the literature concerning the impact of the
CIP on the properties of Ni-Zn ferrites, we first made a comparison between
the uni-axially pressed and isostatically pressed compacts, sintered under the
conditions determined in the previous section. The characterizations of the
Figure 6 show that a slight increase on the magnetic permeability is obtained
by CIP-issued tores. The increase in µ’ could be attributed to a higher density
ceramics obtained by CIP. The increase is not significant from an application
point of view, considering that measuring errors (from the geometry) could
account up to 10% of the reported values.
Fig. 6. Magnetic permeability (µ’) of sintered tores issued from uni-axially and CIP. The
resonant frequencies correspond to the peaks observed at 4 to 6 MHz.
36
Ingenierías, Enero-Marzo 2016, Vol. XIX No. 70
�Magnetics for power electronics integration: from powders to passive components / Trong Trung Le, et al.
The final microstructure of the CIP sintered Ni-Zn ferrites is shown in
Figure 7. A mono-dispersed grain size of around 1 µm allows for a single
resonance frequency (4-6 MHz) in the magnetic properties.
Fig. 7. Microstructure of a CIP Ni-Zn ferrite sintered at 1080°C with a dwell time of
2h.
Machining of a multicellular magnetic core
Once the main processing parameters of powder preparation and sintering
conditions were determined, a large greed-body was pressed with CIP to mill a
multicellular magnetic core.
The main steps realized in this part are:
1. Computer-aided design of a particular shape (multicellular magnetic
core)
2. Transfer to the milling machine (2D Charlie 4U)
3. Green-body fixing or gluing to an acrylic plate for mechanical stability.
4. Machining
The machining process is presented in Figure 8 . Several test were performed
to determine the milling parameters. The first set of parameters were found
empirically from the experience on the machining of aluminium. The main
problem was the aspiration of the powders, since we opted for a dry-machining
process. The powders were collected with an aspirator with an HEPA-E12
filter.
Once the milling parameters were determined a green-body was machined
and sintered. A first sample of realization is shown in Figure 9. A 5-legged
magnetic core was realized, taking into consideration the recent works in an
interleaved multicellular converter for GaN switching devices, researched by
Videau N. 10
Ingenierías, Enero-Marzo 2016, Vol. XIX No. 70
37
�Magnetics for power electronics integration: from powders to passive components / Trong Trung Le, et al.
Fig. 8. Numerical tooling used in the machining of CIP green compacts of Ni-Zn
ferrites.
Fig. 9. 5-legged multi-cellular magnetic core. a) as-machined green-body, b) after
sintering.
CONCLUSION
Cold isostatically-pressed ferrite powders were formulated to obtain large
magnetic cores required by medium power PE applications. Both the material
properties (large permeability and high resonant frequency) and the process
(CIP plus machining) allows for obtaining the complex shapes needed for a next
generation of interleaved multicellular converters. Measurements under high
magnetic fields are required to further explore the capabilities of the studied
Ni-Zn ferrite formulation. Nevertheless, the present work proposes a general
approach to obtain the complex shapes needed to develop new architectures in
multicellular magnetic cores.
38
Ingenierías, Enero-Marzo 2016, Vol. XIX No. 70
�Magnetics for power electronics integration: from powders to passive components / Trong Trung Le, et al.
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12. Valenzuela, Raul. Magnetic Ceramics. Cambridge: Cambridge University
Press, 1st ed, 1994.
Ingenierías, Enero-Marzo 2016, Vol. XIX No. 70
39
�Identificación de la corriente
inrush en un transformador
utilizando análisis modal
Héctor Esponda Hernández, Manuel A. Andrade Soto,
Ernesto Vázquez Martínez
Universidad Auónoma de Nuevo León, FIME, Programa Doctoral en
Ingeniería Eléctrica
espondahdz@gmail.com
RESUMEN
En este artículo se describe un método para identificar corrientes inrush
en transformadores de potencia con la intención de inhibir la operación de la
protección diferencial durante condiciones transitorias. El método propuesto
utiliza el análisis modal para obtener el eigenvalor dominante, ya que este
contiene la mayor actividad de las variables de estado, y a través de su
magnitud, se puede caracterizar la forma de onda transitoria. Para validar
el funcionamiento del método, fue simulado un sistema eléctrico de potencia
trifásico en el software PSCAD considerando diferentes tipos de eventos. El
algoritmo fue implementado en el software MATLAB.
PALABRAS CLAVE
Corriente inrush, transformador, eigenvalor, PSCAD, MATLAB.
ABSTRACT
In this paper is described a method to identify inrush currents in power
transformers for avoiding differential protection operation during transient
conditions. This proposed method uses the modal analysis to obtain the largest
eigenvalue because this contains the most variable state activity characterizing
the transient waveform. To validate the algorithm performance, was simulated a
three phase system in the software PSCAD considering different kinds of events.
The algorithm was implemented in MATLAB software.
KEYWORDS
Inrush current, transformer, eigenvalue, PSCAD, MATLAB.
INTRODUCCIÓN
Actualmente los Sistemas Eléctricos de Potencia (SEP) crecen rápidamente
expandiéndose e interconectándose con otros sistemas, esto conlleva al
aumento de la complejidad en la operación y control de los mismos, de allí la
gran importancia de contar con sistemas eléctricos que se encuentren protegidos
de manera confiable ante cualquier disturbio que se pueda presentar. Un SEP
está conformado por diferentes elementos como pueden ser generadores,
líneas de transmisión, transformadores, etc. Los cuales cumplen una función
determinada e indispensable para poder llevar la energía eléctrica al usuario
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�Identificación de la corriente inrush en un transformador utilizando Análisis Modal / Héctor Esponda Hernández, et al.
final. Sin embargo, se pueden presentar disturbios en algún elemento, el cual si
no es removido por el sistema de protección tan rápido como sea posible, puede
ocasionar grandes daños no solo al elemento fallado, sino también al resto
de elementos que se encuentren conectados al sistema. Uno de los elementos
indispensables en el sistema eléctrico es el transformador de potencia, esto es
debido a que son máquinas eléctricas que pueden cambiar los niveles de voltaje
de un punto a otro con alta eficiencia. Por ello, es de vital importancia contar
con dispositivos que protejan al transformador de los disturbios que se puedan
presentar en la red, ya que el costo por reemplazar o restablecer el equipo es
muy elevado.
La protección diferencial es considerada como el esquema de protección
más importante y ampliamente utilizada para identificar fallas internas en el
transformador de potencia. Su principio de operación está basado en el cálculo de
la suma de todas las corrientes que fluyen hacia dentro y fuera del transformador. 1
Idealmente, en estado estable, la diferencia entre las corrientes que entran y
salen de la zona de protección debe ser cero. Sin embargo, el principal problema
al que se enfrenta este esquema de protección es el poder distinguir entre
corrientes inrush y corrientes de falla, ya que las corrientes inrush se presentan
al energizar el transformador y además tienen ciertas características que la
asemejan a una corriente de falla: ser de una gran magnitud y no verse reflejado
en el secundario del transformador. Esto da como resultado un desbalance en
las corrientes diferenciales de error el cual puede ser interpretado como una
falla interna causando una incorrecta operación del esquema de protección
diferencial. 2
Para solucionar este problema, se han propuesto diferentes métodos que
aseguren la confiabilidad del esquema. La mayoría de los métodos están
basados principalmente en el alto contenido armónico de las corrientes inrush.
Es conocido que las corrientes inrush tienen un gran contenido armónico
(segundo, tercer y quinto armónico) y que esta característica ha sido utilizada
para bloquear a la protección diferencial cuando se presenta la corriente inrush. 1,3
Sin embargo, debido al mejoramiento constante y el uso de nuevos materiales
en la fabricación de los núcleos de los transformadores, este contenido armónico
ha disminuido, pudiendo provocar así, una incorrecta operación de la protección
diferencial. 3
Otros métodos que han sido propuestos para distinguir entre las corrientes
inrush y las corrientes de falla utilizan: la forma de onda de la señal, red de dos
puertos ,5 principio de potencia diferencial, 6 reconocimiento de patrones de la
corriente diferencial a través del uso del Análisis de Componente Principal (ACP), 7
variación del ángulo del vector gradiente, 8 transformada wavelet, 9 morfología
matemática, 10, 11 redes neuronales, 12 y lógica difusa. 13 Sin embargo, en algunos
casos estos métodos han operado de manera incorrecta debido a varios factores,
tales como: la variación de los parámetros del transformador, la modificación
de la corriente diferencial debido a la saturación de los transformadores de
corriente (TC), y cambios en la configuración de la red.
En este artículo, se presenta un algoritmo basado en la magnitud de los
eigenvalores para identificar corrientes inrush en un transformador de potencia
en condiciones transitorias. Los eigenvalores son calculados de una matriz de
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�Identificación de la corriente inrush en un transformador utilizando Análisis Modal / Héctor Esponda Hernández, et al.
covarianza, la cual está construida con las muestras de las corrientes diferenciales
de error por fase obtenidas de los secundarios de los transformadores de corriente.
Adicionalmente, se utilizó un filtro Delta para remover condiciones de carga. A
través de la observación y evaluación del comportamiento de la magnitud del
eigenvalor dominante, el algoritmo puede identificar si el evento corresponde a
una corriente inrush o una falla interna.
Para validar el funcionamiento del algoritmo, éste fue exhaustivamente
evaluado en simulaciones hechas en el software PSCAD bajo diferentes
condiciones: Energización del transformador, fallas internas y externas,
saturación en los transformadores de corriente, cambios en la configuración de
la red y sobreexcitación. El algoritmo fue implementado utilizando el software
MATLAB y los resultados muestran una correcta identificación de las corrientes
inrush a través de la aplicación del análisis modal en condiciones transitorias.
Esto también muestra, que es factible el uso de este algoritmo como una base
para el diseño de una nueva protección diferencial para el trasformador.
PROTECCIÓN DIFERENCIAL DEL TRANSFORMADOR
La protección de porcentaje diferencial se implementó con el objetivo de
disminuir el valor de la corriente de operación en estado estable y de proveer
una menor sensibilidad cuando existe saturación en los TC. 14 Este esquema da
solución a los efectos producidos por los cambiadores de taps, los errores de
transformación y desajustes en los TC, los cuales pueden causar la circulación
de una corriente diferencial en el elemento de operación. 15 En la figura 1 se
muestra la característica típica de un relevador de porcentaje diferencial. El
relevador compara una corriente de operación con una corriente de retención.
Fig.1 Pendiente característica del Relevador Diferencial.
La corriente de operación, IOP, y la corriente de retención, IR, son obtenidas
mediante: 1
(1)
(2)
Donde k es un factor de compensación que usualmente es ajustado entre 0.3
y 0.8. 1 El relevador generará una señal de disparo, si la corriente de operación,
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�Identificación de la corriente inrush en un transformador utilizando Análisis Modal / Héctor Esponda Hernández, et al.
IOP, es igual o mayor a un porcentaje de la corriente de retención, IR, de acuerdo
a:
(3)
La región de operación está localizado por encima de la pendiente
característica la cual está definida como una línea recta que tiene una pendiente
igual a SLP y una línea recta horizontal la cual está definida como la corriente
de operación mínima, IP .16 Normalmente la característica de retención del
relevador de porcentaje diferencial tiene un buen desempeño, sin embargo,
el principal problema al que se enfrenta es el discriminar entre las corrientes
de falla y corrientes diferencial de error falsas causadas por las corrientes
inrush.
ANÁLISIS MODAL
El análisis modal se utiliza para la obtención de los eigenvalores a partir de
la matriz de mediciones de corriente del transformador. Los eigenvalores son
un factor determinante en el algoritmo para la identificación de las corrientes
inrush. Algunas de las aplicaciones del análisis modal son determinar las
frecuencias de resonancia o modos de oscilación, amortiguamiento y el patrón
asociado con la perturbación del sistema o actividad relativa de las variables
de estado cuando el sistema es perturbado. 17
Considerando un sistema linear invariante en el tiempo descrito como:
(4)
donde x es el vector de estado, A es la matriz de estado y ẋ es el vector derivada
de las variables de estado. La solución a (4) con una condición inicial x(0)=x0
será la repuesta de libre movimiento, donde las variables de estado pueden o
no estar correlacionadas.18 Con el fin de expresar las eigen propiedades de A de
manera compacta, es conveniente la introducción de las siguientes matrices:
(5)
(6)
(7)
donde Φ y Ψ son los eigenvectores derechos e izquierdos, respectivamente,
y Λ es una matriz diagonal con los eigenvalores de A en la diagonal. Si A es
diagonalizable y Φ es una matriz no singular tal que:
(8)
(9)
donde Λ es una matriz diagonal, por lo tanto, si el sistema dado en (X) es
multiplicado a la izquierda por Φ-1:
(10)
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�Identificación de la corriente inrush en un transformador utilizando Análisis Modal / Héctor Esponda Hernández, et al.
Como Φ-1 Φ=I, (X) puede ser escrita:
(11)
Es definido un nuevo vector de estado y relacionado al vector de estado
original:
(12)
Reemplazando (9) y (12) en (11)
(13)
A partir de análisis antes mencionado, la solución de (4) para un estado
inicial x(0)=x0 esta dado por:
donde ui (0) es el valor inicial de ui y λi es la matriz de eigenvalores asociada
a la matriz de estados A. Regresando la respuesta en términos del vector de
estado original, la solución particular x(0)=x0 de (4), cuando las variables no
están relacionadas, es:
(14)
donde λi representa los eigenvalores asociados al eigenvector derecho,
Φi y ci representan el producto escalar Ψix(0). La ecuación (14) satisface (4)
representando la respuesta de libre movimiento del sistema en términos
de eigenvalores y eigenvectores izquierdos y derechos. 18 A partir de (5) es
posible establecer el significado físico de los eigenvalores asociados con su
correspondiente eigenvector. La matriz de estados A tiene un impacto en los
eigenvectores izquierdos y derechos, incrementando o decrementando su
magnitud pero con su correspondiente eigenvector sin cambiar su dirección.
De esta manera, el eigenvalor mide la tasa de cambio de la magnitud de los
eigenvectores. Por lo tanto, los eigenvalores determinan la velocidad del
decremento o incremento de la respuesta del sistema. Por esta razón, en 19 fue
determinado que el eigenvalor de mayor magnitud proporciona la mayor cantidad
de información acerca de la actividad de las variables de estado, caracterizando
así, la forma de onda transitoria.
Caracterización de la forma de onda transitoria
A partir de la solución particular (14), la cual tiene dependencia de los
eigenvalores y eigenvectores, el análisis modal puede ser utilizado para la
identificación de las forma de onda de las señales. El análisis modal puede lograr
esta identificación a través de la matriz de eigenvalores de la matriz de estados
A. La magnitud del eigenvalor contiene la información acerca de la actividad
de las variables de estados de A, resaltando los patrones caracteristicos de una
señal. Una aplicacion de este método se muestra en la figura 2 donde se muestra
la comparación entre una señal de falla con o sin componente aperiódica y el
respectivo comportamiento del eigenvalor para cada señal. La componente
aperiódica da como resultado una magnitud del eigenvalor menor, debido a que
el valor máximo de desplazamiento de DC del pico de corriente es tomado del
proceso de normalización.
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Fig. 2. Comportamiento del eigenvalor en a) una falla sinusoidal y b) una falla sinusoidal
con componente aperiódica.
ALGORITMO PROPUESTO
Este algoritmo está basado en la magnitud del eigenvalor dominante
proveniente de una matriz de covarianza construida a partir de las corrientes
diferenciales de error incremental. Tiene la ventaja de no depender del contenido
armónico de la señal, de los parámetros del transformador y la configuración de
la red. La lógica del algoritmo propuesto para realizar la identificación de las
corrientes inrush en un transformador de potencia en condiciones transitorias se
muestra en la figura 3.
Para la formación de la matriz con la señales de entrada se utiliza una
ventana deslizante, la cual con cada muestra adquirida, forma una nueva matriz
de entrada para identificar la condición transitoria en el transformador. Con
esta forma de adquisición de la señales de entrada, el algoritmo no depende de
ningún criterio de arranque para su funcionamiento. Las corrientes diferenciales
de error son obtenidas a partir de los secundarios de los TC´s y están expresados
por unidad (5 Ampers). Se aplica un filtro delta a estas señales de entrada con el
objetivo de eliminar efectos de periodicidad que puedan existir en las señales y
para resaltar cualquier cambio transitorio que se pueda presentar en la corriente
diferencial de error. 7
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�Identificación de la corriente inrush en un transformador utilizando Análisis Modal / Héctor Esponda Hernández, et al.
Fig. 3. Diagrama de flujo del algoritmo.
Posteriormente, utilizando las corrientes diferenciales incrementales de error
se forma una matriz de 64x3. Esta matriz es la matriz de entrada al algoritmo
(matriz de estado).
Con la finalidad de aplicar el algoritmo en cualquier transformador, las
corrientes diferenciales de error son normalizadas en un intervalo [-1,+1].
Todos los elementos de la matriz de entrada son normalizados por el máximo
valor absoluto en cada ventana deslizante de muestreo.
De la matriz de entrada, se obtiene una matriz de covarianza de 3x3.
Esta matriz representa la variabilidad de las corrientes en el transformador.
Finalmente, se aplica el análisis modal a matriz de covarianza para obtener la
matriz de eigenvalores.
Se toma el eigenvalor dominante y a través de su magnitud, se lleva a cabo la
identificación de las corrientes inrush en el transformador de potencia.
Para la identificación de las corrientes inrush en el transformador de potencia
en condiciones transitorias fue necesario establecer un umbral de identificación.
Este umbral fue establecido de una manera heurística en base de los resultados
obtenidos de exhaustivas simulaciones. Por consiguiente, el valor seleccionado
como umbral de identificación fue el de 0.5. Este criterio de operación se
presenta en la tabla I y establece que para eventos como corrientes inrush, fallas
externas y sobreexcitaciones, la magnitud del eigenvalor dominante no superara
el valor de 0.5. Sin embargo, en condiciones de una falla interna, la magnitud
del eigenvalor dominante será mayor que este valor.
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�Identificación de la corriente inrush en un transformador utilizando Análisis Modal / Héctor Esponda Hernández, et al.
Tabla I. Criterio de Operación del Algoritmo
Evento
Corriente Inrush
Falla externa
Sobreexcitación
Falla interna
Magnitud eigenvalor dominante
[0,+ 0.5]
[+0.5,
∞)
SISTEMA DE PRUEBA
El sistema de potencia trifásico utilizado como sistema de prueba está
formado por un sistema de dos fuentes con generadores 115 kV, 60 Hz, 325
MVA y 13.8 kV, 60 Hz, 10 MVA, con un desplazamiento angular de 20° entre
ellos, y un transformador 100 MVA, 115/13.8 kV, delta-estrella aterrizada (ver
figura 4).
La saturación de los TC´s puede ocasionar la incorrecta operación de la
protección diferencial debido al incremento de la corriente diferencial de error.20
Si los transformadores de corriente son seleccionados de acuerdo a la referencia,
14
donde está propuesta la siguiente ecuación, se puede garantizar que los TC’s
estarán libres de saturación:
(15)
donde X, y R son los parámetros de Thevenin en el punto de falla, If es la
máxima corriente de falla en por unidad de la relacion del TC, y Zb es el burden
del TC en por unidad de burden nominal. Las relaciones de los TC calculados
utilizando (15) debería ser 600:5 y 5000:5.
Sin embargo, con la finalidad de tomar en cuenta la saturación a la que están
expuestos los transformadores de corriente, fueron seleccionadas relaciones
de transformación inferiores para permitir la distorsión de las corrientes
diferenciales de error. Los TC’s utilizados fueron 500:5 y 4000:5. Por lo tanto,
los TC’s estarán bajo saturación en condiciones de fallas críticas.
Fig. 4. Sistema de prueba.
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�Identificación de la corriente inrush en un transformador utilizando Análisis Modal / Héctor Esponda Hernández, et al.
RESULTADOS
El desempeño del algoritmo fue exhaustivamente evaluado para diferentes
tipos de escenarios en el software de transitorios electromagnéticos PSCAD.
Fueron llevados a cabo un total de 880 simulaciones considerando distintos casos
(tabla II.) El Tiempo de Inserción de la Falla (TIF) fue incrementado en pasos de
1 ms en un ciclo de una señal de voltaje de 60 Hz. Se consideró una resistencia
de falla (Rf) de 0.01 ohms. En todos los escenarios después de la obtención en
Tabla II. Escenarios de simulación considerados en la evaluación del funcionamiento
del algoritmo
Disturbio
Energización en vacío y
con carga
Falla* **
Energización con carga
y falla* **
Número de casos
Sin falla
16
Sin falla
16
A-G
32
B-G
32
C-G
32
AB-G
32
BC-G
32
CA-G
32
ABC
32
AB
32
BC
32
CA
32
Sin falla
32
A-G
32
B-G
32
C-G
32
AB-G
32
BC-G
32
CA-G
32
ABC
32
AB
32
BC
32
CA
32
Modificacioón de la topología de la red (carga, capacidad
del transformador, constante X/R)
48
Modificación de la curva de saturación
16
Cargas no lineales
16
Sobreexitación
16
Vatiación de frecuencia del sistema
16
Flujo residual
16
Apertura de una fase del lado Delta del transformador
48
Total
* Falla simulada dentro de la zona de protección diferencial
** Falla simulada fuera de la zona de protección diferencial
880
48
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�Identificación de la corriente Inrush en un transformador utilizando Análisis Modal/ Héctor Esponda Hernández, et al.
PSCAD de las corrientes secundarias usando una frecuencia de muestreo de
3.84 kHz, se utilizó MATLAB para la implementación del algoritmo.
Para cada escenario se proporciona la siguiente información: (a) corriente
del lado de alto voltaje medida en el secundario del TC, (b) corriente del lado
de bajo voltaje medida en el secundario del TC, (c) corrientes diferenciales
incrementales de error (salida del filtro delta), y (d) el comportamiento del
eigenvalor dominante (línea horizontal en 0.5 que representa el umbral de
identificación). Además, en todos los casos también fue implementada por
cada fase la protección diferencial tradicional (87T) con doble pendiente
como método de comparación. Los valores de las pendientes utilizadas
fueron 0.3 y 0.6. Todos los resultados muestran que fue realizada una correcta
identificación de las corrientes inrush y las corrientes de falla. Con un círculo
negro en la gráfica se indica la saturación de los transformadores de corriente. A
continuación se presentan tres de los 880 escenarios simulados, los cuales son
los más representativos del desempeño del algoritmo simulado
Energización del transformador
En este escenario se evaluó la energización de un transformador con una
carga conectada en el secundario del transformador. La curva de saturación
utilizada en el transformador de potencia es la que se muestra en la figura 5.
Fig. 5. Curva de saturación utilizada en el transformador de potencia.
La cual se encuentra en el modelo de transformador de PSCAD. 21 Esta curva
de saturación fue utilizada en todos los escenarios que fueron evaluados, con
excepción, del caso cuando se modifica la curva de saturación, lo cual es
necesario para modificar la magnitud de la corriente inrush. En la figura 6 se
muestra el desempeño de la protección diferencial tradicional.
Con un círculo en color negro se indica que en la fase A ocurre una incorrecta
operación cuando el transformador es energizado. Por otro lado, en la figura 7d)
se muestra el desempeño del algoritmo propuesto, que identifica correctamente
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a la corriente inrush debido a que la magnitud del eigenvalor dominante no
supera el umbral para fallas internas.
Fig. 6. Respuesta de la protección 87T en una energización.
Fig. 7. Respuesta del algoritmo propuesto en una energización.
Energización con falla bifásica dentro de la zona de
protección diferencial
Una de las principales características a evaluar en el algoritmo es que este
debe ser capaz de identificar corrientes inrush ante otras condiciones que se
pueden presentar como son las fallas dentro de la zona de protección diferencial.
En el siguiente escenario se presentan dos eventos en el transformador
de potencia: una energización y una falla bifásica A-B dentro de la zona de
protección diferencial en el lado primario del transformador de potencia en 0.2
y 0.5 segundos respectivamente, esto con el objetivo de evaluar el desempeño
del algoritmo durante un cambio de escenario, y emitir una señal de operación a
partir de una condición de bloqueo. En la figura 8 se muestra que la protección
diferencial tradicional identifica de manera correcta cuando se presenta la falla
dentro de la zona de protección diferencial ya que la corriente de operación
supera la pendiente en las fases A y B. Por otra parte, en la figura 9d) se muestra
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Fig. 8. Respuesta de la protección 87T durante una energización y una falla bifásica
interna A-B.
Fig. 9. Respuesta del algoritmo propuesto duarante una energización y una falla
bifásica interna A-B.
la respuesta del algoritmo, el cual determina que el primer evento es una
corriente inrush debido a que la magnitud del eigenvalor no superó el umbral
establecido. Sin embargo, cuando se presenta la falla dentro de la zona de
protección diferencial, la magnitud del eigenvalor llega hasta un valor de 0.91 y
el algoritmo determina que el evento es una condición de falla.
Energización con falla trifásica fuera de la zona de
protección diferencial
Las fallas externas a la zona de protección diferencial pueden causar
la saturación de los transformadores de corriente utilizados en el esquema
diferencial. Esta saturación en los TCs ocasiona distorsión en las formas de
onda de las señales reproducidas ocasionado un incremento en las corrientes
diferenciales de error, que pueden ocasionar la incorrecta operación de la
protección diferencial. A partir de esta condición, fueron evaluados el esquema
de protección diferencial tradicional y el algoritmo propuesto cuando ocurre una
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�Identificación de la corriente inrush en un transformador utilizando Análisis Modal / Héctor Esponda Hernández, et al.
falla trifásica fuera de la zona de protección diferencial en el lado de baja tensión
después de la energización del transformador en 0.20833 y 0.30833 segundos,
respectivamente. En la figura 10 se muestra la respuesta del esquema tradicional
cuando el transformador es energizado; un círculo negro indica que la corriente
diferencial de la fase B cruza la pendiente característica y ocasiona la incorrecta
operación de la protección. Por otro lado, en la figura 11 se muestra que debido
a que el algoritmo no está basado en la magnitud de la corriente diferencial de
error, determina que ambos eventos no son condiciones de falla, aun cuando los
TCs se encuentren bajo saturación, lo cual indica que la protección diferencial
no debe operar.
Fig. 10. Respuesta de la protección 87T durante una energización y una falla trifásica
externa.
Fig. 11. Respuesta del algoritmo propuesto durante una energización y una falla trifásica
externa.
Conclusiones
El objetivo de probar el desempeño del algoritmo es demostrar que este
puede identificar correctamente corrientes inrush en condiciones transitorias en
diferentes escenarios que modifican la magnitud, duración y forma de onda de
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�Identificación de la corriente inrush en un transformador utilizando Análisis Modal / Héctor Esponda Hernández, et al.
la corriente del transformador. Los escenarios presentados comprenden desde
energizaciones en diferentes instantes de tiempo hasta la sobreexcitación del
transformador.
En todos los escenarios presentados el algoritmo identificó correctamente
los eventos correspondientes a corrientes inrush, permitiendo el bloqueo de la
operación de la protección diferencial.
Por otro lado cuando ocurre una falla interna o dentro de la zona de protección
diferencial del transformador, y el umbral de 0.5 del algoritmo fue superado,
se permitió la operación de la protección diferencial. En contraste con otros
métodos ya antes mencionados, algoritmo propuesto no tiene dependencia de
la magnitud de la corriente inrush, de los parámetros del transformador ni del
contenido armónico de la señal. En todos los escenarios, las corrientes inrush
fueron identificadas correctamente por el algoritmo con lo cual se comprueba
que este algoritmo puede ser utilizado como base para inhibir a la protección
diferencial en condiciones transitorias.
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Ingenierías, Enero-Marzo 2016, Vol. XIX No. 70
�Nanobiomateriales
Frank Eduardo Meléndez Anzures,
Leonardo Chávez Guerrero
CIIDIT, FIME-UANL
leonardo.chavezgr@uanl.edu.mx
RESUMEN
En la última década, el desarrollo de biomateriales ha entrado en la era de
la nanotecnología. La interfaz entre los biomateriales y la nanotecnología ha
creado enormes oportunidades para mejorar la prevención, el diagnóstico y
el tratamiento de enfermedades. Nanobiomateriales, es un nuevo término que
describe y engloba todos aquellos biomateriales desarrollados con al menos
una dimensión en la escala nanométrica, que proporcionan no sólo materiales
extraordinarios con estructuras y propiedades únicas, sino que también
proporcionan los conocimientos y principios sin precedentes hacia la comprensión
de la biología, la medicina y la ciencia de materiales.
PALABRAS CLAVE
Biomateriales, nanotecnología, nanobiomateriales.
ABSTRACT
In the last decade, the development of biomaterials has entered the era of
nanotechnology. The interface between biomaterials and nanotechnology has
created enormous opportunities for improving the prevention, diagnosis and
treatment of diseases. Nanobiomaterials, it is a new term that describes and
encompasses all those biomaterials developed with at least one dimension in
the nanoscale, not only provides extraordinary structures and materials with
unique properties, but also provide the knowledge and unprecedented principles
in the understanding of the biology, medicine and materials science.
KEYWORDS
Biomaterials, nanotechnology, nanobiomaterials.
INTRODUCCIÓN
Biomateriales, es un término utilizado para los materiales, sustancias o
combinación de éstos, de origen natural o sintético, que pueden ser utilizados como
un todo o como parte de un sistema que trata, aumenta, o sustituye cualquier tejido,
órgano o función del cuerpo,1 y que no deben de provocar reacciones adversas en
los tejidos con los que se encuentren en contacto. En 1987 la Sociedad Europea
de Biomateriales definió el término de biocompatibilidad como la habilidad de
un material de actuar con una adecuada respuesta al huésped, en una aplicación
específica.2 La nanotecnología ha permitido estudiar, diseñar, crear, sintetizar,
manipular y aplicar materiales biocompatibles, que funcionan a través del
control de la materia a la nanoescala (1-100 nm).3 El término Nanobiomateriales
engloba todo un campo multidisciplinario que abarca una amplia y diversa
gama de tecnologías procedentes de la ingeniería, la física, la química y la
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biología. Es la combinación de estos campos que ha llevado al nacimiento de
una nueva generación de materiales y métodos de fabricación de ellos.4 Los
Nanobiomateriales pueden presentar distintas propiedades físicas, eléctricas,
mecánicas y químicas que el mismo material a una escala mayor. Cuando una
partícula disminuye considerablemente su tamaño, la proporción del número
de átomos que se encuentran en la superficie, frente al número total de átomos
en la partícula, aumenta significativamente. Es por ello que las partículas en la
nanoescala presentan nuevas y mejores propiedades que las mismas partículas
a una escala mayor.5 Los nanobiomateriales son materiales cuyas dimensiones
son cientos de veces más pequeñas que una célula humana (figura 1) y están
constituidos por moléculas sintéticas complejas, pueden ser de diferentes tipos,
entre ellos nanocristales, nanofibras, nanocables, nanopartículas y nanotubos,
cuyas propiedades mecánicas, electrónicas, ópticas, magnéticas y catalíticas,
son de gran utilidad en una amplia gama de aplicaciones.6 La investigación
sobre estos biomateriales se encuentra actualmente en desarrollo; se utilizarían
principalmente en el campo de la medicina para la detección, diagnóstico y
tratamiento del cáncer.7 El objetivo más importante de la medicina ha sido durante
mucho tiempo el diagnóstico temprano y preciso de las condiciones clínicas,
proporcionando un tratamiento eficaz y sin efectos secundarios. Con la aparición
de la nanotecnología, la consecución de este objetivo parece más cerca que nunca.
El uso de la nanotecnología para incrementar y mejorar la calidad de vida ha dado
como resultado el desarrollo de la nanomedicina. La nanomedicina es la rama
de la medicina que aplica las técnicas y herramientas de la nanotecnología para
la prevención y el tratamiento de las enfermedades. La investigación en el área
de la nanomedicina pretende mejorar el conocimiento y comprensión del cuerpo
humano a nivel molecular con el fin de poder analizar, supervisar, controlar,
reparar, reconstruir y mejorar cualquier sistema biológico humano.8 La necesidad
del desarrollo de la nanomedicina como una alternativa para el tratamiento de
enfermedades ha impulsado la creación de nuevos materiales y dispositivos que
funcionen en la nanoescala, ofreciendo nuevas y potentes herramientas para la
formación de imágenes, diagnóstico y terapia.9
Fig. 1. Nanoestructuras artificiales y biológicas.10 Las nanopartículas o nanoestructuras
se suelen describir como entidades en el intervalo de entre 1 y 100 nm, por lo que
muchos materiales biológicos se pueden clasificar como nanopartículas. Por ejemplo,
las células eucariotas son del orden microscópico, ya que se encuentran en el intervalo
entre 10 y 100 µm; mientras que los virus, con dimensiones entre 10 y 200 nm, están
en el intervalo superior de las nanopartículas. Las proteínas, habitualmente presentan
tamaños entre 4 y 50 nm, caen en el intervalo nanométrico inferior.11
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Entre los nanomateriales más importantes con aplicación en el área de la
medicina se encuentran las nanopartículas, las cuales muestran propiedades
físicas y químicas únicas que dependen del tamaño, por ejemplo, propiedades
ópticas, magnéticas, catalíticas y electroquímicas. La composición química y la
forma de una nanopartícula también influyen en sus propiedades específicas. Las
nanopartículas se preparan con polímeros orgánicos (nanopartículas orgánicas)
y/o elementos inorgánicos (nanopartículas inorgánicas). Los liposomas,
dendrímeros, los nanomateriales de carbono y micelas poliméricas son ejemplos
de nanopartículas orgánicas.9 Las aplicaciones biológicas de las nanopartículas
abren nuevas posibilidades en el diagnóstico y tratamiento de numerosos procesos
patológicos. Una de ellas hace referencia al diagnóstico del cáncer, para el que se
utilizan nanopartículas fluorescentes con el fin de detectar simultáneamente el perfil
de los biomarcadores y genes múltiples. En el cáncer de mama, pueden detectarse
hasta tres biomarcadores distintos, que se pueden cuantificar exactamente en
secciones tumorales mediante el uso de nanopartículas conjugadas a anticuerpos.
El uso futuro de las nanopartículas conjugadas permitirá, al menos, la detección
de 10 proteínas relacionadas con el cáncer, proporcionando un nuevo método
de análisis del proteoma de un tumor individual. Así mismo, las nanopartículas
magnéticas ofrecen interesantes posibilidades como agentes de contraste en la
detección del cáncer y en la monitorización de la respuesta al tratamiento.13 Otras
aplicaciones de las nanopartículas en el campo de la medicina es la liberación
controlada, la cual se lleva a cabo a través de los denominados nanotubos. Estos
Fig. 2. Nanomateriales en medicina.12 Entre los nanomateriales más importantes
utilizados en el área de la medicina destacan, las nanopartículas de oro (AuNPs), los
puntos cuánticos (QDs), las nanopartículas de óxidos de hierro superparamagnéticos
(SPIOs), las nanopartículas de sílice, los liposomas, los dendrímeros, los nanotubos de
carbono (CNTs), los nanogeles y los polímeros biocompatibles nanoestructurados.
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sistemas se originan al unirse el fármaco a grupos funcionales de la superficie
externa de los polímeros, dando lugar a una estructura cilíndrica con un volumen
interior relativamente grande. Estos vectores se están estudiando como agentes
antivirales, antibacterianos y anticancerígenos, así como en el tratamiento de la
esclerosis lateral amiotrófica y la enfermedad de Parkinson.13 Otros nanosistemas
que se encuentran en fase de investigación son las nanoláminas, que contienen
el fármaco embebido en el material polimérico; al ser inyectadas al paciente,
se acumulan selectivamente cerca de la zona tumoral y cuando se calientan por
acción de un láser infrarrojo, se produce la fusión del polímero y la liberación de la
molécula activa en el área afectada.13 A continuación mostraremos algunos de los
nanomateriales más relevantes, junto con sus posibles aplicaciones (figura 2).
NANOPARTÍCULAS DE ORO
Las nanopartículas de oro son un tipo de nanopartícula metálica (<50 nm)
que pueden ser sintetizadas con diferentes geometrías, tales como nanoesferas,
nanocápsulas, nanovarillas etc. Estas nanopartículas presentan propiedades
basadas en la resonancia de plasmones superficiales, es decir, bajo la irradiación
de luz, los electrones de conducción son impulsados por el campo eléctrico
asociado a una oscilación colectiva a una frecuencia resonante, absorbiendo así
la luz y la emisión de fotones con la misma frecuencia en todas las direcciones.9
Las nanopartículas de oro se utilizan como un punto de conexión para construir
biosensores para la detección de enfermedades (figura 3). En presencia de luz
láser las AuNPs se activan y desprenden calor, siendo muy útiles en el tratamiento
selectivo de células tumorales.16 Por ello, en los últimos años se han realizado
notables esfuerzos en la investigación y en la aplicación de las AuNPs para la
detección precoz, el diagnóstico y el tratamiento del cáncer. Una técnica común
para una prueba de diagnóstico consiste en un anticuerpo unido a una molécula
fluorescente. Cuando el anticuerpo se une a una proteína asociada con una
enfermedad específica, la molécula fluorescente se ilumina con luz ultravioleta.
En lugar de una molécula fluorescente, una nanopartícula de oro puede estar unida
al anticuerpo y a otras moléculas como el ADN. Debido a que muchas copias
de anticuerpos y ADN se pueden unir a una sola nanopartícula, este enfoque es
Fig. 3. Nanopartículas de oro.15 Las nanopartículas de oro destacan especialmente por
sus propiedades fototerapéuticas.
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mucho más sensible y preciso que las pruebas fluorescentes de las moléculas que
se utilizan actualmente.14 Además de su extraordinario potencial como agentes
fototerapéuticos, las AuNPs pueden utilizarse en la elaboración de partículas
nanoestructuradas para el transporte y la vectorización selectiva de fármacos y
macromoléculas terapéuticas, así como en terapia génica.17 También destaca el
empleo de las AuNPs en la elaboración de sistemas transportadores inteligentes
que permiten controlar, en el espacio y en el tiempo, la liberación del compuesto
terapéutico asociado, ya sea por activación de un estímulo biológico interno o
externo.18
PUNTOS CUÁNTICOS
Los puntos cuánticos son nanocristales o agregados de átomos, cuya
envolvente oscila entre los 2 nm y 10 nm. Debido a ello, los electrones están
confinados a moverse en un espacio muy reducido, al igual que sucede en los
átomos individuales. Es por ello que se les denomina átomos artificiales5 (figura
4). Una característica importante de los átomos que forman la tabla periódica es
la naturaleza discreta de la energía emitida y absorbida. En otras palabras, los
átomos sólo pueden capturar o emitir luz de una determinada longitud de onda.
Estas mismas propiedades ópticas también se manifiestan en los puntos cuánticos.
Pero la ventaja adicional es que podemos modificarlos a nuestra conveniencia.
Dependiendo del tamaño de los puntos cuánticos, podemos seleccionar la longitud
de onda de emisión y absorción. Son muy útiles en medicina como herramienta de
diagnóstico.5 Utilizando una mezcla de puntos cuánticos de diferentes longitudes
de onda, éstos pueden funcionar como marcadores luminiscentes y detectar
simultáneamente diferentes tipos de cáncer.5 Hay ciertas proteínas o moléculas
que se encuentran en mayor proporción en la membrana de las células cancerosas
y son características de cada tipo de cáncer. Cuando los puntos cuánticos en
función con el biorreceptor específico se acercan a una muestra que contiene
dicha proteína, se produce una reacción de reconocimiento biomolecular, de forma
Fig. 4. Puntos cuánticos.19 Los puntos cuánticos son nanopartículas de materiales
semiconductores más fotoestables, monocromáticos y brillantes que cualquier
fluorocromo pueden contener desde 100 a 100.000 átomos, con un diámetro de partícula
entre 2 a 10 nm.
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que se acumularán allí, permitiendo la detección mediante iluminación con luz
ultravioleta y posterior observación de la emisión de fluorescencia característica
del punto cuántico empleado.20 Para la fabricación de puntos cuánticos cristalinos
usualmente se utilizan compuestos de sulfuro de cadmio (CdS), seleniuro de
cadmio (CdSe) o teluro de cadmio (CdTe). El tipo de compuesto se elige en
función del tipo de longitud de onda de emisión-absorción deseada, aunque
estas propiedades dependen del tamaño también, como ya se ha mencionado. El
CdS favorece longitudes de onda que van desde el azul hasta el ultravioleta, el
CdSe en el espectro visible y el CdTe el intervalo rojo-infrarrojo lejano. Durante
la fabricación debe asegurarse la ausencia de imperfecciones y defectos sobre
la superficie, que interfieran con el correcto funcionamiento del dispositivo.
Asimismo, para evitar reducir la eficiencia óptica, debe evitarse la acumulación
de moléculas del aire, de impurezas y la posible disolución espontánea del
núcleo. Esto exige el recubrimiento mediante una capa de material transparente,
que no interfiera ópticamente, por lo que básicamente es un protector del punto
cuántico.5
ÓXIDOS DE HIERRO SUPERPARAMAGNÉTICOS (SPIOs)
Las nanopartículas superparamagnéticas se caracterizan por su paramagnetismo
y su gran susceptibilidad magnética, con una magnetización que carece de
histéresis, lo que las hace ideales para aplicaciones biomédicas. Presentan un
tamaño hidrodinámico de partícula de más de 50 nm21 y están constituidas por
un núcleo de óxido de hierro (magnetita, maghemita u otras ferritas insolubles)
con un gran momento magnético en presencia de un campo magnético externo,
y por un recubrimiento de origen polimérico u orgánico.22 Las nanopartículas de
óxido de hierro superparamagnéticas tienen una enorme utilidad en nanomedicina,
principalmente como agentes de contraste en resonancia magnética de imagen
o como sistemas transportadores de fármacos (figura 5). Entre los agentes de
contraste en resonancia magnética de imagen se encuentran los SPIOs como
Endorem® y Resovist® estos agentes de contraste son usados para mejorar el
contenido de la información de las imágenes de diagnósis.24 Estos agentes SPIOs
muestran una biodistribución de tejido específica hacia los tejidos que contienen
células del sistema fagocítico mononuclear, estos agentes de contraste actúan
sobre células cancerígenas que a diferencia de las células normales no tiene la
Fig. 5. Nanopartículas de óxido de hierro superparamagnéticas.25 El uso de nanopartículas
magnéticas, como agentes de contraste para marcaje in vivo, permite aumentar la
sensibilidad y dan mayor contraste en las técnicas de imagen.
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capacidad de fagocitar las nanopartículas, por lo tanto, la intensidad de la señal de
resonancia magnética aumenta logrando incrementar la certeza diagnóstica.23
NANOPARTÍCULAS DE SÍLICE
Las nanopartículas de sílice SiO2, están siendo utilizadas en el campo
biológico, como medios para producir biosensores, bioimágenes, dispositivos
para el diagnóstico de enfermedades e incluso para encapsulación y liberación
de fármacos (figura 6). Estas aplicaciones se presentan gracias a que las
nanopartículas de SiO2 son biológicamente inertes, estables y biocompatibles, y
a que la química de las superficies de los silanos es tan amplia que, teóricamente
se podría unir a ellas cualquier grupo funcional orgánico mediante el uso de
precursores organosilanos.26
Fig. 6. Nanopartículas de sílice.27 Las nanopartículas de sílice son biológicamente inertes,
estables y biocompatibles.
LIPOSOMAS
Los liposomas son vesículas esféricas (50-100 nm) que tienen una estructura
de membrana compuesta de una bicapa de fosfolípidos similar a la de las
membranas biológicas y una fase acuosa interna.28 Las moléculas anfifílicas de
los fosfolípidos forman una bicapa cerrada de manera que intentan proteger sus
grupos hidrófobos del medio acuoso, mientras se mantiene en contacto con la
fase acuosa a través del grupo de la cabeza hidrofílica29 (figura 7). Los liposomas
se clasifican según el tamaño y número de capas en multi-, oligo- o uni-laminar.
Debido a sus características fisicoquímicas, los liposomas muestran excelentes
propiedades de circulación, penetración y difusión intracelular.28 Los liposomas
han demostrado ser útiles para la entrega de agentes farmacéuticos, protegen a
las moléculas de fármacos que pueden degradarse bajo la influencia de agentes
externos, estos sistemas utilizan el contacto facilitando la administración de
fármacos, que consiste en la unión o la interacción con la membrana de la célula
blanco. Esto permite un mayor intercambio lípido-lípido con la monocapa
lipídica de la nanopartícula, lo que acelera el flujo de fármacos lipofílicos.30 La
superficie del liposoma puede ser modificado con ligandos y/o polímeros para
aumentar la especificidad de administración de fármacos.28 Entre los ejemplos de
las aplicaciones de los liposomas en nanomedicina se encuentra la Doxorubicina
liposomal (Doxil®) para el tratamiento del sarcoma de Kaposi en SIDA, el cáncer
de mama, ovárico y otros tumores.31 Y la Anfotericina B liposomal (Ambisome®)
para el tratamiento de infecciones por levaduras y mohos clínicamente relevantes,
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Fig. 7. Los liposomas.33 Son vesículas esféricas que comprenden una o más estructuras
de bicapa de lípidos que encierran un núcleo acuoso. Los liposomas son portadores que
protegen fármacos encapsulados de la degradación.
incluyendo Candida spp., Aspergillus spp. y mohos filamentosos tales como
Zygomycetes.32
DENDRÍMEROS
Los dendrímeros son polímeros sintéticos altamente ramificados (<15 nm)
constituidos por un núcleo central, una región interna y numerosos grupos
terminales que determinan las características del dendrímero.34 Los dendrímeros,
se han utilizado como transportadores en sistemas de suministro de fármacos
que actúan contra células cancerígenas (figura 8). En algunas variedades de
células cancerígenas se encuentran sobre expresados los receptores de folato. Los
dendrímeros modificados con folato utilizan dicha circunstancia para orientarse
hacia esas células a través del reconocimiento ligando-receptor. Los dendrímeros
Fig. 8. Los dendrímeros.33 Los dendrímeros son los nanomateriales más versátiles de
todos los nanotransportadores. Constituidos por polímeros altamente ramificados con una
estructura tridimensional controlados alrededor de un núcleo central. Los dendrímeros
son fácilmente funcionalizados y tiene capacidad para más de 100 grupos terminales.
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modificados se conjugan covalentemente con el fármaco metotrexato para matar
específicamente las células que expresen este receptor. Esto ocurre después que
el complejo dendrímero-metotrexato, atrapado por las células por endocitosis
mediada por el receptor, libera el fármaco intracelularmente. El complejo con
el dendrímero permite dar dirección, capacidad para formar imágenes y una
liberación intracelular del fármaco. Este complejo muestra una toxicidad 100
veces menor que el metotrexato libre.35
NANOTUBOS DE CARBONO
Los nanotubos de carbono pertenecen a la familia de los fullerenos y están
formados de láminas de grafito coaxiales que se han enrollado en forma de cilindro
para dar nanotubos de una sola pared o de paredes múltiples. Los de una pared
muestran un diámetro de 0.4-2 nm y una longitud que va de algunos cientos
de nanómetros hasta varios micrómetros. Los de paredes múltiples coaxiales
presentan diámetros de 2-100 nm (figura 9). Debido a su naturaleza flexible y a
la posibilidad de funcionalizarlos químicamente, los nanotubos de carbono son
materiales con potencial para usarlos como excipientes farmacéuticos.36 Los
nanotubos de carbono se han utilizado para orientar o dirigir sustancias activas
hacia órganos específicos. Un ejemplo de ello es su aplicación para dirigir péptidos
con actividad biológica hacia el sistema inmune. Un epítope se une covalentemente
a un grupo amino en un nanotubo de carbono, utilizando un elemento de unión
bifuncional. Los nanotubos modificados con el péptido mimetizan la estructura
secundaria que sirve para el reconocimiento de anticuerpos monoclonales o
policlonales. La inmunización de ratones muestra que los conjugados de los
nanotubos con el péptido tienen una mayor respuesta de anticuerpo in vivo que
el péptido libre.37
Fig. 9. Nanotubos de carbono.38 Los nanotubos de carbono se han utilizado para orientar
o dirigir sustancias activas hacia órganos específicos.
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Fig. 10. Nanogeles.43 Los nanogeles son hidrogeles de tamaño submicrónico formados
por polímeros reticulados, el diseño de nanogeles poliméricos con nuevas propiedades
representa un campo de constante interés para la industria farmacéutica y
biomédica.
NANOGELES
Los nanogeles son hidrogeles de tamaño submicrónico formados por polímeros
reticulados. Presentan propiedades únicas como alto contenido de agua, estructura
tridimensional, biocompatibilidad y la más importante su grado de hinchamiento
que permite la liberación de fármacos mediante las condiciones ambientales
externas al nanogel como por ejemplo; la temperatura y el pH39 (figura 10). El
diseño de nanogeles poliméricos con nuevas propiedades representa un campo
de constante interés para la industria farmacéutica y biomédica, debido a su
estructura tridimensional, propiedades mecánicas, alto contenido de agua y
biocompatibilidad, representan una excelente opción en: ingeniería de tejidos,
agentes de diagnóstico, inmovilización celular, separación de biomoléculas o
células, implantes biomédicos y la liberación de fármacos.40 Su aplicación como
sistemas de administración de pequeñas moléculas biológicamente activas puede
llevarse a cabo mediante la formación de complejos intermoleculares. Por ejemplo,
el ácido retinoico (anticancerígeno) se encapsula en nanogeles de PEG-cl-PEI.41
Estas moléculas son capaces de interactuar con los nanogeles acumulándose en
las células tumorales, la acumulación de los nanogeles en el tejido tumoral se
ve favorecido por la pobre circulación linfática en este ambiente y la capacidad
endocítica de las células tumorales hacia los nanogeles. La acumulación de
los nanogeles en el tumor ha demostrado incrementar significativamente la
efectividad terapéutica de los fármacos asociados, reduciendo a su vez la aparición
de daños colaterales.42
BIOPOLÍMEROS
La palabra polímero significa, literalmente, “muchas partes”. En este sentido,
puede considerarse como un material polimérico sólido aquel que contiene
múltiples partes o unidades enlazadas químicamente y que están unidas entre
sí para formar un sólido. Los polímeros ofrecen la mayor versatilidad como
biomateriales44 (figura 11). Los biopolímeros son polímeros que se usan dentro
del cuerpo humano para diversas aplicaciones quirúrgicas. Han sido utilizados
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Fig. 11. Biopolímeros.45 Los biopolímeros han sido utilizados en el tratamiento de diversas
patologías incluso de carácter cardiovascular, oftálmico y ortopédico, en componentes
de implantes permanentes.
en el tratamiento de diversas patologías incluso de carácter cardiovascular,
oftálmico y ortopédico, en componentes de implantes permanentes.44 También
han sido aplicados como remedios provisionales en áreas tales como angioplastia
coronaria, hemodiálisis y tratamiento de heridas.44 La aplicación de los polímeros
en odontología, como implantes, cementos dentales y bases de dentadura, tiene
también gran interés e importancia. Aunque los polímeros son inferiores a los
metales y a las cerámicas en términos de propiedades de resistencia, poseen
características que los hacen muy atractivos en aplicaciones biomédicas, entre
ellas su baja densidad, su facilidad al moldeo y la posibilidad de modificarlos para
lograr una biocompatibilidad máxima. La mayoría de los biomateriales poliméricos
son termoplásticos y sus propiedades mecánicas, aunque inferiores a las de los
metales y materiales cerámicos, son aceptables en múltiples aplicaciones. Uno de
los avances más recientes en este campo es el de los polímeros biodegradables. Los
polímeros biodegradables se diseñan para desempeñar una función y finalmente
ser absorbidos o integrados en el sistema biológico. Por tanto, la eliminación
quirúrgica de estos componentes no es necesaria.44
AGRADECIMIENTOS
Al Dr. Leonardo Chávez Guerrero por la dirección y revisión del artículo,
durante la clase de Fundamentos de la Nanotecnología, en el semestre EneroJunio de 2015.
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Ingenierías, Enero-Marzo 2016, Vol. XIX No. 70
67
�Nanobiomateriales / Frank Eduardo Meléndez Anzures, Leonardo Chávez Guerrero
32. Marit D. Moen, Katherine A. Lyseng-Williamson, Lesley J. Scott. Liposomal
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versatile nanoscopic drug delivery platform. Adv Drug Deliv Rev. 2012;
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68
Ingenierías, Enero-Marzo 2016, Vol. XIX No. 70
�Eventos y reconocimientos
C o n g r e s o I n t e r n a ci o n a l s o b r e
Educación, Ciencia y Tecnología
El 20 de octubre la Facultad de Ingeniería
Mecánica y Eléctrica (FIME) cumplió 68 años en
funciones, al mismo tiempo, se celebró a vigésima
segunda edición del Congreso Internacional sobre
Educación, Ciencia y Tecnología. Con respecto a la
celebración del aniversario de la facultad, el director
de la FIME, Dr. Jaime Castillo Elizondo, expresó.
“Hoy refrendamos la historia sencilla y noble de
aquellos siete jóvenes inquietos y soñadores llamados
los ‘siete sabios’, quienes, con ese entusiasmo que
caracteriza a esta familia de FIME, hicieron posible
el surgimiento de esta gran institución, que día
con día se ha consolidado mediante el esfuerzo y
dedicación de todos quienes a lo largo del tiempo
han contribuido al engrandecimiento de nuestra
facultad”.
En la inauguración del Congreso Internacional
sobre Educación, Ciencia y Tecnología, agregó
también:.
“En la actualidad, las tecnologías que en
mayor medida están influyendo en la sociedad
son las relacionadas con la informática y las
comunicaciones, la importancia de esta tecnología
ya no se queda en un segundo plano, hoy son una
de las causas fundamentales del cambio estructural
de la sociedad, razón por la que los exhortamos a
participar en estas jornadas”
RINDE protesta nuevo rector
Dr. Jaime Arturo Castillo Elizondo, Director de la Facultad
de la Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica.
Ingenierías, Enero-Marzo 2016, Año XIX, No. 70
El pasado 27 de octubre, se llevó a cabo la
ceremonia de Toma de Protesta del M.E.C. Rogelio
G. Garza Rivera como nuevo rector de la Universidad
Autónoma de Nuevo León.
Este acto fue encabezado por el Dr. José Santos
García Alvarado, Presidente de la Junta de Gobierno;
el Dr. Salvador Jara Guerrero, Subsecretario de
Educación Superior de la SEP; el Dr. Jaime Vázquez
Ponda, Secretario General de la ANUIES, como
testigo de honor el Gobernador del Estado de Nuevo
León, Ing. Jaime Rodríguez Calderón.
El nuevo rector se refirió en su discurso en el que
acepta el cargo ante la comunidad universitaria, a los
proyectos de la Universidad en materia de cobertura,
competencia docente y vinculación.
69
�Eventos y reconocimientos
Mediante análisis, los investigadores de la UANL
determinaron el grado de mineralización de los
contaminantes orgánicos empleados en las pruebas
fotocatalíticas con el WO3, encontrándose una alta
actividad para la mineralización de estos compuestos
en el medio acuoso.
El M.E.C. Rogelio G. Garza Rivera rindiendo protesta
como nuevo rector de la UANL.
Investigadores desarrollan un nuevo
método para descontaminar el agua
El agua para consumo humano requiere una serie
de complejos procesos de fotocatálisis para eliminar
los contaminantes al 100%, además hay colorantes
orgánicos que necesitan métodos avanzados para
degradarse por completo.
Sobre esto trata la investigación que encabeza,
en el grupo del Departamento de Ecomateriales
y Energía, el Dr. Daniel Sánchez Martínez y con
la cual ganó el premio de Investigación UANL
2015 en Ciencias Exactas. El trabajo tiene como
nombre Desarrollo de nanopartículas de WO3
para la purificación de agua contaminada con
especies orgánicas vía fotocatálisis y cuenta con la
colaboración de la Dra. Leticia Torres Guerra, el Dr.
Christian Gómez y la Dra. María Elvira Zarazúa.
La finalidad de la investigación es descontaminar
el agua por métodos de oxidación avanzada. El
equipo desarrolló nanopartículas para limpiar el
agua de contaminantes emergentes, los cuales son
dañinos y poco regulados, pero que están inmersos
en muy bajas concentraciones y requieren procesos
avanzados para alcanzar grados de pureza mucho
más altos, para que al final sea apta para consumo
humano.
70
De izquierda a derecha: Dr. Christian Gómez, Dr. María
Elvira Zarazúa, Dr. Daniel Sánchez Martínez y Dr. Leticia
Torres Guerra.
estudiantes de UANL en la Feria Nacional
de Ciencias e Ingeniería 2015
Estudiantes de la UANL participaron en la Feria
Nacional de Ciencias e Ingeniería 2015, llevada
a cabo los días 9 y 10 de noviembre, obteniendo
el reconocimiento a los mejores proyectos de
investigación.
La feria se creó por el Consejo Nacional
de Ciencia y Tecnología (CONACYT) para
promocionar las ciencias. En esta primera edición se
dieron cita estudiantes de secundarias y preparatorias
de los estados de Aguascalientes, Baja California
Sur, Chiapas, Coahuila, Colima, Estado de México,
Guanajuato, Guerrero, Hidalgo, Jalisco, Nuevo León,
Oaxaca, Puebla, San Luis Potosí, Sinaloa, Sonora,
Querétaro, Veracruz, Yucatán y Zacatecas.
Algunos de los estudiantes ganadores de la Feria Nacional
de Ciencias e Ingeniería 2015.
Ingenierías, Enero-Marzo 2016, Año. XIX, No. 70
�Eventos y reconocimientos
Las categorías de participación eran: Ciencias
Sociales y Humanidades, Ciencias Exactas, Medicina
y Salud, Tecnologías de la Información, Ciencias
Naturales y Medio Ambiente e Ingenierías y
Tecnologías.
Los jóvenes Ángel Jesús Contreras Reyes, Mayra
Josefina Salazar Garcés y David Oswaldo Salazar
Molina concursaron en la feria y fueron reconocidos
a los mejores proyectos de investigación en ingeniería
de materiales y bioingeniería, obteniendo el primer
lugar en la categoría Ingenierías y Tecnología con
el proyecto “Síntesis de nanocompositos de oro en
matriz de almidón”, en el cual se estudia un ruta
de preparación de estos materiales con posibles
aplicaciones en electrónica y medicina, los materiales
fueron caracterizados mediante microscopía
electrónica de trasmisión y espectroscopía de
ultravioleta visible.
35 años de la Capilla Alfonsina
El pasado 13 de noviembre la Capilla Alfonsina
celebró sus 35 años de existencia, y para realizarlo
se inauguró la exposición “Rastros: Glosa, dibujos
y testigos de Alfonso Reyes”, en donde se reúne
una serie de documentos pertenecientes al ilustre
regiomontano, entre estos documentos encontramos
postales, cartas, folletos y cortes de periódico
encontrados en las páginas de sus libros.
Corte de listón para dar inicio a los festejos. Desde la
derecha, M.E.E. Minerva Margarita Villarreal Rodríguez,
Dr. Luis Eugenio Todd Pérez, M.A. Carmen Rosario de
la Fuente García, M.E.C. Rogelio G. Garza Rivera, Lic.
Alonso Rangel Guerra, Dr. José Porfirio Tamez Solís.
Ingenierías, Enero-Marzo 2016, Año XIX, No. 70
“Para Reyes, la lectura significaba una forma
de transformación y nuestra deuda va más allá
del privilegio de ser herederos de su legado
bibliográfico, también está su voto por la creación
de esta Universidad” expresó el rector de la UANL
Rogelio G. Garza; recordando el deseó de Alfonso
Reyes de la creación de la Universidad del Norte.
Dentro de la Capilla Alfonsina se encuentra
un acervo de más de 180 mil libros y de 234 mil
periódicos y revistas. EL acervo de la biblioteca
siempre está en crecimiento, un ejemplo es la adición
de los fondos “Luis E. Tood” y “Minerva y José
Javier Villarreal”.
Simposio de Investigación Ternium
El 19 de noviembre se realizó el segundo Simposio
de Investigación Ternium: Productos-proceso, donde
se tiene como objetivo el estudio del conocimiento
siderúrgico. Los trabajos realizados fueron obra de
estudiantes de maestría y doctorado de la Facultad
de Mecánica y Eléctrica (FIME) de la Universidad
Autónoma de Nuevo León (UANL) y del Centro de
Investigación y Estudios Avanzados (CINVESTAV)
del Instituto Politécnico Nacional (IPN).
En el simposio se expusieron tanto nuevas formas
de realizar diferentes procesos, como mejoras de los
existentes.
Antes de inaugurar el evento Rubén Herrera,
director de Calidad de Ternium indicó: “Iba a ser
solo un simposio anual, dada su dinámica estamos
realizando el segundo en el año. Hoy tenemos 30
estudiantes con 30 proyectos concretos de impacto
en la industria que se traducen en 150 desarrollos de
nuevos productos y 270 certificaciones automotrices
de nuevos productos y nuevas rutas de proceso”.
Asistentes al Segundo Simposio de Investigación de
Ternium con todos los participantes
71
�Eventos y reconocimientos
DIFUSIÓN DE investigaciones
universitarias
Las tesis son proyectos que resultan de un gran
esfuerzo de investigación y que, además de quedar
en la memoria de los universitarios que buscan
avanzar en su vida profesional y académica, merecen
ser reconocidos por el mayor número de personas
interesadas en los diferentes tópicos investigados.
Muchas veces esta idea de poner al alcance de
todos los trabajos académicos no puede concretarse
debido a la falta de conocimientos sobre distintos
medios de comunicación que pudieran publicarlos.
Ante esta problemática y para facilitarle a la
comunidad universitaria esta labor de difusión,
el Centro de Desarrollo Empresarial y Posgrado
(CEDEEM) de la Facultad de Contaduría Pública
y Administración está comprometido a que los
proyectos que se están trabajando en la UANL puedan
ser compartidos con el mundo. Anteriormente, el
alumno terminaba su proyecto y éste solo resultaba
como un trabajo académico, pero ahora con este
centro, además de terminar su investigación los
alumnos también puedan publicarla.
Esta incubadora se dedica principalmente a tres
funciones esenciales: promover la investigación de
Dr. José Nicolás Barragán Codina, subdirector del Centro
de Desarrollo Empresarial y Posgrado (CEDEEM).
72
posgrado, tener herramientas para su realización
y crear vínculos entre las investigaciones y la
comunidad empresarial.
La UANL en la Feria Internacional del
Libro de Guadalajara
La UANL estuvo presente en la Feria Internacional
del Libro de Guadalajara, del 28 de noviembre al 6
de diciembre más de 160 títulos se exhibieron con
temas sobre crónica, historia, fauna y cultura popular
de Nuevo León.
Ubicada en el Área de Editoriales Universitaria,
la Máxima Casa de Estudios de Nuevo León también
participa con la presentación de siete libros en
las jornadas académicas de la importante reunión
editorial que cumple 29 años, y además tiene en esta
ocasión al Reino Unido como invitado especial.
Además de la literatura, también están
representadas otras artes como la música, pintura,
fotografía, arquitectura y cine, con mención
especial a las revistas “Armas y Letras”. Entre los
libros académicos y especializados elaborados por
profesores de la UANL hay tomos sobre Derecho,
Comunicación, Urbanismo, Educación, Medicina,
Psicología y Deporte.
Exhibición de publicaciones de la UANL..
Ingenierías, Enero-Marzo 2016, Año. XIX, No. 70
�Titulados a nivel Doctorado
en la FIME-UANL *
Enero - Diciembre 2015
Leonardo Gabriel Hernández Landa, Doctor en
Ingeniería con Especialidad en Ingeniería de Sistemas,
Tesis: Planeación de una cadena de logística inversa y
optimización en tiempo real de una línea de transporte
urbano, 29 de enero. Jurado: Dra. Yasmín. A. Ríos
Solís (asesora), Dr. Romeo Sánchez Nigenda, Dr. Igor
Semionovich Litvinchev, Dra. Angélica del Río Lozano
Cuevas, Dr. José F. Camacho Vallejo.
María de los Ángeles Báez Olvera, Doctor en Ingeniería
con Especialidad en Ingeniería de Sistemas, Tesis: Apoyo
a la decisión para el diseño y la planeación integrados
de una cadena de suministros, 5 de febrero. Jurado: Dr.
Fernando López Irarragorri (asesor), Dra. Ada Margarita
Álvarez Socarras, Dr. Miguel Mata Pérez, Dra. Juan
Carlos Leyva López, Dra. Laura Cruz Reyes.
Francisco Cepeda Rodríguez, Doctor en Ingeniería
de Materiales, Tesis: Optimización de parámetros y
modelación matemática del proceso de soldadura por
láser de disco de diodos YB:YAG, aplicado en aceros
avanzados AHSS, 16 de febrero. Jurado: Dr. Marco
Antonio L. Hernández Rodríguez (asesor), Dr. Arturo
Juárez Hernández, Dr. Edgar Omar García Sánchez, Dr.
Juan Carlos Ortíz Cuellar, Dr. Felipe de Jesús García
Vázquez.
Álvaro Hernán Bedoya Calle, Doctor en Ingeniería
de Materiales, Tesis: Fabricación y caracterización
de películas delgadas de óxidos transparentes con
aplicaciones ópticas, 27 de marzo. Jurado: Dr. Ubaldo
Ortíz Méndez (asesor), Dr. Alejandro Torres Castro,
Dr. Manuel García Méndez, Dr. Enrique Manuel López
Cuellar, Dra. Diana Berenice Hernández Uresti.
Pedro Jacinto Páramo Kañetas, Doctor en Ingeniería de
Materiales, Tesis: Estudio de la evolución microestructural
y transformación de fase de una aleación Inconel 718
sometida a un proceso de formación de la fase delta δ
(delta-procesado) y deformado en caliente a diferentes
* Información proporcionada por la Coordinación de
Titulación de Posgrado.
Ingenierías, Enero-Marzo 2016, Año XIX, No. 70
condiciones, 27 de marzo. Jurado: Dra. Martha Patricia
Guerrero Mata (asesora), Dra. Maribel de la Garza Garza,
Dra. Adriana Salas Zamarripa, Dr. Víctor Páramo López,
Dr. José María Cabrera Marrero.
Daniel Guillén Aparicio, Doctor en Ingeniería Eléctrica,
Tesis: Detección y localización de descargas parciales
de devanados de transformadores de potencia usando
modelos de alta frecuencia, 9 de junio. Jurado: Dra.
Gina María Idarraga Ospina (asesora), Dr. Efraín Alcorta
García, Dr. Enrique Esteban Mombello, Dr. Arturo Conde
Enríquez, Dr. Alejandro Rodríguez Solís.
Jorge Alberto Castillo Garza, Doctor en Ingeniería
de Materiales, Tesis: Estudio termo-mecánico de una
superaleación base níquel de cuarta generación del
diagrama tiempo precipitación, 3 de julio. Jurado: Dra.
Martha Patricia Guerrero Mata (asesora), Dra. Maribel de
la Garza Garza, Dra. Adriana Salas Zamarripa, Dr. Octavio
Covarrubías Alvarado, Dr. Víctor Páramo López.
Gabriela Margarita Martínez Cazares, Doctor en
Ingeniería de Materiales, Tesis: Temple intensivo de un
acero AISI/SAE 5160, 17 de julio. Jurado: Dra. Martha
Patricia Guerrero Mata (asesora), Dr. Luis Adolfo Leduc
Lezama, Dr. Rafael David Mercado Solís, Dr. Omar
García Rincón, Dr. Sergio Haro Rodríguez.
Edith Luevano Hipolito, Doctor en Ingeniería de
Materiales, Tesis: Purificación de aire mediante oxidación
fotocatalítica de gases contaminantes NOx: estudio de
los fotocatalizadores TiO2 y ZnO, 24 de julio. Jurado: Dr.
Azael Martínez de la Cruz (asesor), Dr. Antonio Francisco
García Loera, Dr. Enrique Manuel López Cuellar, Dra.
Leticia Myriam Torres Guerrero, Dr. Danieñ Sánchez
Martínez.
Marla Berenice Hernández Hernández, Doctor en
Ingeniería de Materiales, Tesis: Comportamiento de
alambres de una aleación de aluminio 5154A durante
la deformación en frío, 3 de agosto. Jurado: Dr. Rafael
Cólas Ortíz (asesor), Dr. Nelson Garza Montes de Oca,
Dra. Marta Patricia Guerrero Mata, Dra. Juana A. Ramos
Salas, Dr. Gustavo Ramírez Morales.
73
�Alberto Varela Valdez, Doctor en Ingeniería de
Materiales, Tesis: Mechanical behavior of rock joints
influence of joint roughness on it’s closure and shear
behavior, 17 de septiembre. Jurado: Dr. Moisés Hinojosa
Rivera (asesor), Dr. Antonio Francisco García Loera,
Dr. Stéphane Morel, Dr. Antoine Marache, Dr. Gilles
Pijaudier-Cabot.
Raúl Ernesto Ornelas Acosta, Doctor en Ingeniería de
Materiales, Tesis: Thin films of cut In and Sb chalgogenides
as photovoltaic, 1 de octubre. Jurado: Dra. Bindu Krishnan
(asesora), Dr. David Avellaneda Avellaneda, Dr. Manuel
García Méndez, Dr. Eduardo Martínez Guerra, Dr.
Sadasivan Shaji.
Osvaldo Emmanuel Lomas González, Doctor
en Ingeniería de Materiales, Tesis: Desarrollo y
caracterización de un material compuesto basado en una
aleación con memoria de forma y un polímero híbrido,
12 de octubre. Jurado: Dr. Enrique Manuel López Cuellar
(asesor), Dra. Beatriz Cristina López Walle, Dr. Martín
Edgar Reyes Melo, Dr. Horacio Flores Zúñiga, Dr. Manuel
García Méndez.
Carlos Enrique Castillo Linton, Doctor en Ingeniería
de Materiales, Tesis: Modificación de las propiedades
de matrices cementantes mediante la adición de
nanopartículas de silice, 6 de noviembre. Jurado: Dra.
Lauren Y. Gómez Zamorano (asesora), Dra. Ana María
Guzmán Hernández, Dr. Tushar Kantidas Roy, Dr. Jorge
Leobardo Acevedo Dávila, Dr. Edén Amaral Rodríguez
Castellanos.
René de Jesús Cerda Rojas, Doctor en Ingeniería de
Materiales, Tesis: Predicción de la distorsión en anillos
74
rolados sin costura durante tratamiento térmico de temple,
20 de noviembre. Jurado: Dra. Martha Patricia Guerrero
Mata (asesora), Dr. Luis Adolfo Leduc Lezama, Dr.
Florentino Fernández Guzmán, Dr. Rafael D. Mercado
Solís, Dra. María de Jesús Pérez López.
Luis Fernando Sánchez Gómez, Doctor en Ingeniería
Eléctrica, Tesis: Estimulación fasorial mediante métodos
de control óptimo, 3 de diciembre. Jurado: Dr. José
Antonio de la O Serna (asesor), Dr. Efraín Alcorta García,
Dr. José Ramón Rodríguez Cruz, Dr. Gerardo Maximiliano
Méndez, Dr. Graciano Dieck Assad.
María Isabel Mendivil Palma, Doctor en Ingeniería de
Materiales, Tesis: Synthesis and charecterization of metal
nonoparticles by pulsed laser ablation in liquid media,
10 de diciembre. Jurado: Dr. Sadasivan Shaji (asesor), Dr.
David Avellaneda Avellaneda, Dra. Bindu Krishnan, Dr.
Manuel García Méndez, Dr. Víctor Coello Cárdenas.
Carlos Alberto Castillo Salazar, Doctor en Ingeniería
Eléctrica, Tesis: Distance and overcurrent relay
coordination considering standarized inverse time curves,
15 de diciembre. Jurado: Dr. Arturo Conde Enriquez
(asesor), Dra. Satu Elisa Schaeffer, Dra. Gina María
Idarraga Ospina, Dr. Oscar Arreola Soria, Dr. Manuel
Antonio Andrade Soto.
Ismael Díaz Peña, Doctor en Ingeniería de Materiales,
Tesis: Transporte de nano-SiO2 a través de materiales
cementantes, 17 de diciembre. Jurado: Dra. Ana María
Guzmán Hernández (asesora), Dra. Dora Irma Martínez
Delgado, Dr. Javier Rodrigo González López, Dr.
Antonio Alberto Zaldívar Cadena, Dra. Lauren Yolanda
Gómez Zamorano.
Ingenierías, Enero-Marzo 2016, Año. XIX, No. 70
�Titulados a nivel Maestría
en la FIME-UANL *
Octubre - Diciembre 2015
Rodolfo Betanzos Cerqueda, Maestría en Ciencias
de la Ingeniería Eléctrica. Tesis: Sintonizado a la
frecuencia portadora con el método de Prony, 1 de
octubre.
José Antonio Foglia Vergara, Maestría en
Administración Industrial y de Negocios con
orientación en Producción y Calidad. Proyecto:
Reducción de los paros no programados por falta
de equipo ben molinos azteca, 8 de octubre.
Pedro Edmundo Martín Varguez, Maestría en
Ciencias de la Ingeniería Mecánica con especialidad
en Materiales. Tesis: Síntesis de precursores a
base flúor para recubrimientos hidrofóbicos, 12 de
octubre.
Jorge Luis Gutiérrez Platas, Maestría en Ciencias
de la Ingeniería Mecánica con especialidad en
Materiales. Tesis: Oxidación a alta temperatura en
acero que contiene titanio y boro para aplicaciones
de estampado en caliente, 15 de octubre.
Carlos Alberto Zarate Becerra, Maestría en
Ingeniería de la Información con orientación en
Informática. Proyecto: Sistema de administración
para control de datos, 16 de octubre.
Mabel Sarahí Macías González, Maestría en
Logística y Cadena de Suministro con orientación
en Diseño y Análisis. Tesis: Implementación del
transporte intermodal para una empresa fabricante
de partes automotrices para vehículos de carga
pesada, 19 de octubre.
María Rosaena Garza Chapa, Maestría en
Ingeniería con orientación en Mecánica. Tesis: Self
deployable origami stent grafts a biomedical of ni
rich Ti Ni shape memory alloy foil, 19 de octubre.
* Información proporcionada por la Coordinación de
Titulación de Posgrado.
Ingenierías, Enero-Marzo 2016, Año XIX, No. 70
Alfonso Javier González Esquivel, Maestría
en Ingeniería con orientación en Manufactura.
Proyecto: Sustitución de subestación tipo H de Iso
KVA por subestación tipo pedestal de 300 KVA, 22
de Octubre.
José Javier Cavazos Huerta, Maestría en Ciencias
de la Ingeniería Mecánica con especialidad en
Materiales. Tesis: Síntesis y caracterización de
películas delgadas del sistema CuxSnyS2, 23 de
octubre.
Víctor Martínez Herrera, Maestría en Ingeniería
Aeronáutica con orientación en Dinámica de Vuelo.
Tesis: Navegación de un vehículo aéreo híbrido, 27
de octubre.
Antonio Avilés Sánchez, Maestría en Administración
Industrial y de Negocios con orientación en
Producción y Calidad. Proyecto: Procesos de calidad
implementado en autolíneas regiomontanas, 29 de
octubre.
Erasmo Guel González, Maestría en Ciencias
de la Ingeniería Eléctrica con especialidad en
Potencia. Tesis: Análisis de la operación comercial
de las plantas cogeneradoras contempladas en los
contratos legados de la ley de la industria eléctrica,
31 de octubre.
Héctor Leobardo Torres García, Maestría
en Ciencias de la Ingeniería Automotriz. Tesis:
Simulación del proceso de temple por inducción
para un acero estructural utilizado en componentes
automotrices de alto riesgo, 6 de noviembre.
Daniel Emmanuel Quintero Salazar, Maestría
en Administración Industrial y de Negocios con
orientación en Finanzas. Proyecto: Aplicación de
metodología A3 para eliminar falla en mecanismo
de bloqueo de puerta en esterilizador médico, 6 de
noviembre.
75
�Titulados a nivel Maestría en la FIME-UANL
Karla Patricia Ibarra Ramírez, Maestría en
Administración Industrial y de Negocios con
orientación en Producción y Calidad. Proyecto:
Nutrición para tu salud, 9 de noviembre.
Sergio Serment Moreno, Maestría en Ciencias de la
Ingeniería Mecánica con especialidad en Materiales.
Tesis: Evolución del comportamiento reológico de
emulsiones asfálticas, 11 de noviembre.
Antonio Hefer Garza Maldonado, Maestría en
Ingeniería con orientación en Manufactura. Proyecto:
Análisis de factores que influyen en la generación
de piezas defectuosas en una planta de inyección,
11 de noviembre.
Irene Alejandra Garza Jaldón, Maestría en
Logística y Cadena de Suministro con orientación
en Logística Global. Tesis: Alineación de la cadena
de suministro hacia compras estratégicas, 12 de
noviembre.
Victoria Alejandra Lujan González, Maestría en
Logística y Cadena de Suministro con orientación
en Dirección y Operaciones. Tesis: Logística
humanitaria: Distribución de recursos en situaciones
de desastres hidrológicos en México, 13 de
noviembre.
Braulio Omar García Espinosa, Maestría en
Administración Industrial y de Negocios con
orientación en Relaciones Industriales. Proyecto:
Capacitación “in house” Alestra, 18 de noviembre.
Edwin Treviño García, Maestría en Administración
Industrial y de Negocios con orientación en Relaciones
Industriales. Proyecto: Desarrollo sustentable del
polideportivo FIME, 24 de noviembre.
José Luis Rafael Chirino Arreguín, Maestría en
Ingeniería con orientación en Eléctrica. Proyecto:
Motores de inducción trifásicos, 25 de noviembre.
Ma. Santiaga López González, Maestría en
Administración Industrial y de Negocios con
orientación en Relaciones Industriales. Proyecto:
Importancia de la comunicación como parte de la
cultura organizacional de la biblioteca “Sor Juana
Inés de la Cruz”, 25 de noviembre.
Adolfo Benítez Molina, Maestría en Ciencias de
la Ingeniería con orientación en Energías Térmicas
y Renovables. Tesis: Estudio de los efectos de
las propiedades de transporte y termofísicas del
biodiesel derivado del aceite usado de cocina sobre
76
la estructura dinámica de un chorro diesel, 25 de
noviembre.
Víctor Hugo Gallegos Mosqueda, Maestría en
Administración Industrial y de Negocios con
orientación en Relaciones Industriales. Proyecto:
Implementación de Plex, 26 de noviembre.
Rolando Rodríguez Rodríguez, Maestría en
Ingeniería de la Información con orientación en
Informática. Proyecto: Programa de estudio analítico
en el nivel medio superior unidad de aprendizaje
tecnología de la información y comunicación, 26 de
noviembre.
Alfredo Alanís López, Maestría en Ingeniería de
la Información con orientación en Informática.
Proyecto: Diseño de un portal con funciones
específicas de cada puesto para evitar la sobrecarga
en departamentos de la empresa Tempel de México,
26 de noviembre.
Rocío Borrego Navejas, Maestría en Ciencias
de la Ingeniería Automotriz. Tesis: Efecto de la
microestructura y la concentración del ácido en la
corrosión de aleaciones binarias de Pb-Sn, 27 de
noviembre.
Antonio Ortiz Rivera, Maestría en Ingeniería con
orientación en Eléctrica. Proyecto: Transitorios en
sistemas eléctricos de potencia, 27 de noviembre.
Diana Margarita Rodríguez Maldonado, Maestría
en Administración Industrial y de Negocios con
orientación en Relaciones Industriales. Proyecto:
Implementación de un programa de conciencia
ambiental para el personal de la dirección de nivel
medio superior de la UANL, 2 de diciembre.
Orlando Eliud Gutiérrez Guel, Maestría en
Administración Industrial y de Negocios con
orientación en Producción y Calidad. Proyecto:
Las 5s+1 en una empresa de video y seguridad
interactiva, 2 de diciembre.
Jesús Oscar Maldonado Murillo, Maestría en
Logística y Cadena de Suministro con orientación
en Dirección y Operaciones. Tesis: Uso y
aprovechamiento de un agente de carga para
el financiamiento y operatividad de negocios
internacionales, 3 de diciembre.
Rubén Saldaña de Lara, Maestría en Administración
Industrial y de Negocios con orientación en Comercio
Exterior. Proyecto: Exportación, 3 de diciembre.
Ingenierías, Enero-Marzo 2016, Año. XIX, No. 70
�Titulados a nivel Maestría en la FIME-UANL
Karina Judith Valdez Montalvo, Maestría en
Administración Industrial y de Negocios con
orientación en Finanzas. Proyecto: Digitalización
del proceso de calidad en concretos (DIPCAIC), 3
de diciembre.
Patricia Arzate Otero, Maestría en Ciencias de
la Ingeniería Automotriz. Tesis: Desarrollo de
un estándar de comunicación electrónico para
la supervisión y control de desempeño dentro del
sistema de producción Sisamex, 4 de diciembre.
Christian Elí Leal Cantú, Maestría en Ciencias de
la Ingeniería Automotriz. Tesis: Análisis estructural
de un filtro de aceite sellado mediante el método
de elemento finito, 4 de diciembre.
Arturo Villarreal Sandoval, Maestría en Ciencias
de la Ingeniería Eléctrica. Tesis: Caracterización
de fenómenos transitorios en sep utilizando
transformación matemáticas no lineales, 7 de
diciembre.
Juan José López Mercado, Maestría en Ciencias
de la Ingeniería Mecánica con Especialidad en
Materiales. Tesis: Exfoliación de nitruro de boro
para elaboración de nanocompositos poliméricos,
7 de diciembre.
Miguel Carrola Castillo, Maestría en Logística
y Cadena de Suministro con orientación en
Dirección y Operaciones. Tesis: Minimización de
faltantes mediante una mejora en el pronóstico
de la demanda de un producto terminado, 8 de
diciembre.
Sonia Esquivel Ochotorena, Maestría en Ingeniería
con orientación en Mecatrónica. Proyecto:
Programa de logística difusa para la detección de
rasgos de autismo en niños de edad preescolar, 8
de diciembre.
Jesús Alejandro Quiroz Aguilar, Maestría en
Administración Industrial y de Negocios con
orientación en Relaciones Industriales. Proyecto:
El impacto de la capacitación en los profesores de
tiempo completo en convocatorias académicas, 9
de diciembre.
Manuel Ortiz Salazar, Maestría en Ciencias de
la Ingeniería Eléctrica. Proyecto: Generación de
Trayectorias y Evaluación de Desempeño de robots
manipuladores, 10 de diciembre.
Mario Aguilera Ruiz, Maestría en Ciencias de la
Ingenierías, Enero-Marzo 2016, Año XIX, No. 70
Ingeniería Eléctrica. Tesis: Efecto de los parámetros
de repulsión, atracción y orientación en un
enjambre de robots, 10 de diciembre.
José Luis Moya Sánchez, Maestría en Ingeniería
con orientación en Mecánica. Proyecto: Soldaduras,
tipos y tratamientos térmicos, 10 de diciembre.
Ithiel Ibzhan Calvillo Gómez, Maestría en
Administración Industrial y de Negocios con
orientación en Relaciones Industriales. Proyecto:
Nuevo proceso penal oral, 11 de diciembre.
Paulina Gutiérrez González, Maestría en
Administración Industrial y de Negocios con
orientación en Relaciones Industriales. Proyecto:
Estrategias de aprendizaje en la materia de
sociales, 11 de diciembre.
Oscar Mario Chapa Contreras, Maestría en
Ciencias de la Ingeniería con orientación en
Energías Térmicas y Renovables. Proyecto: Análisis
de variaciones geométricas en el desempeño
termohidráulico de evaporadores domésticos con
crecimiento de escarcha, 11 de diciembre.
Armando Manuel Mendoza Cantú, Maestría
en Ciencias de la Ingeniería Automotriz. Tesis:
Metodología para la definición de parámetros
concentrados y su uso en el diseño de chasises tipo
escalera, 11 de diciembre.
Víctor Iván Madrid Morelos, Maestría en Ciencias
de la Ingeniería con orientación en Energías
Térmicas y Renovables. Tesis: Modelado Numérico
del Crecimiento y Densificación de escarcha sobre
superficies con flujo cruzado, 11 de diciembre.
Nohemí Ponce Ceva, Maestría en Logística y
Cadena de Suministro con orientación en Logística
Global. Tesis: Personalización de la Industria
automotriz y su impacto en la infraestructura del
transporte, 14 de diciembre.
César Javier Ramírez Álvarado, Maestría en
Logística y Cadena de Suministro con orientación
en Dirección y Operaciones. Proyecto: Diseño
y desarrollo de un dispositivo de enfriamiento
acelerado para fluidos dentro de cavidades
cilíndricas, 14 de diciembre.
Jorge Luis Gelasio Natáren, Maestría en Ingeniería
con orientación en Manufactura. Proyecto:
Generación del proceso de mecanizado en Incones
718, 14 de diciembre.
77
�Titulados a nivel Maestría en la FIME-UANL
Guillermo García Martínez, Maestría en Logística
y Cadena de Suministro con orientación en
Diseño y Análisis. Tesis: Mejora en política de
reabastecimiento de materiales provenientes de Asia,
14 de diciembre.
Luis Arturo Valdez Hinojosa, Maestría en Ciencias
de la Ingeniería con orientación en Energías Térmicas
y Renovables. Tesis: Desarrollo de un algoritmo de
control de humedad para una cámara climática, 14
de diciembre.
Juan Antonio Sánchez Flores, Maestría en
Ingeniería Aeronáutica con orientación en Dinámica
de Vuelo. Tesis: Diseño de un banco de pruebas
para el estudio de generadores eólicos, 15 de
diciembre.
Humberto Arenas García, Maestría en Ciencias
de la Ingeniería Mecánica con Especialidad en
Materiales. Tesis: Conductividad térmica en
aleaciones de aluminio usados en manufactura de
componentes de motores de combustión interna, 15
de diciembre.
Mayra Alejandra Cañamar Ramírez, Maestría
en Administración Industrial y de Negocios con
78
orientación en Relaciones Industriales. Proyecto:
Cafetería Universitaria, 15 de diciembre.
Pedro Daniel Cárdenas Cárdenas, Maestría
en Ciencias de la Ingeniería Automotriz. Tesis:
Comportamiento termodinámico de una funda para
eje motriz durante el proceso de soldadura por
fricción rotativa directa, 15 de diciembre.
Sergio Gallegos Cantú, Maestría en Ciencias de la
Ingeniería Mecánica con especialidad en Materiales.
Tesis: Caracterización y evaluación de propiedades
tribológicas de recubrimientos nano estructurados
de TiN/CrN en aleaciones base Co-Cr, 16 de
diciembre.
Jamnie Yazmín Achem Calahorra, Maestría en
Ingeniería Aeronáutica con orientación en Materiales.
Tesis: Fabricación y estudio electroquímico de
corrosión de recubrimientos de YSZ depositados por
magnetrón sputtering, 17 de diciembre.
José Guillermo Molina Luna, Maestría en
Ingeniería de la Información con orientación en
Informática. Proyecto: Análisis de crecimiento de
inversión de la infraestructura de cómputo para las
facultades de la UANL., 18 de diciembre.
Ingenierías, Enero-Marzo 2016, Año. XIX, No. 70
�Acuse de recibo
Advances in Mechanical Engineering
Wind Engineering
La revista Advances in Mechanical
Engineering es una publicación online de
acceso libre, miembro del Comité de Ética en
Publicación (COPE), publica artículos originales
de investigación.
Se dedica a escribir reseñas en todas las áreas
de ingeniería mecánica. En su publicación de
febrero se presentó un artículo sobre el consumo
de energía y la emisión de gases en larga escala
de un edificio comercial en Shanghái, China,
para tener un mejor entendimiento sobre la
relación interna entre el consumo de energía y
el consumo de gases, y proveer información de
referencia para el desarrollo de reducción de
emisión de gases en futuros edificios.
La publicación se puede encontrar en el link
http://ade.sagepub.com/
La revista Wind Engineering es una revista
especializada sobre la investigación de la
ingeniería del aire de entrega bimestral.
En ella no sólo se estudia sus eficiencia,
también se habla de los problemas que pueden
surgir en el caso de una mala planeación. Como
muestra de ello está el artículo Effects of noise
from wind turbines inside home, donde se estudia
los problemas en el sur de Italia sobre una mala
planeación de ubicación de las turbinas de aire
las cuales afectan a las casas cercanas; el artículo
muestra el nivel de ruido de los motores en
diferentes zonas donde existe el problema.
La revista puede ser consultada en la página
http://wie.sagepub.com/
RHO
Ingenierías, Enero-Marzo 2016, Año XIX, No. 70
DOCM
79
�Colaboradores
Alcorta García, Efráin
Ingeniero en Electrónica y Comunicaciones (1989)
y la Maestría en Ciencias en Ingeniería Eléctrica
(1992) por la Universidad Autónoma de Nuevo
León (UANL), y el grado de Dr.-Ing. en Ingeniería
Eléctrica de la Universidad Gerhard Mercator de
Duisburg, Alemania, en 1999. Ocupa una posición
de enseñanza e investigación en la UANL. Miembro
del Sistema Nacional de Investigadores, nivel 1. Sus
interés de investigación incluyen el diagnóstico y
control
Alonso Alonso, María Cruz
Doctorado en Ciencias Químicas, Profesor
Investigador de tiempo completo en el Centro
de Investigación en Seguridad y Durabilidad de
Estructuras y Materiales, Consejo Superior de
Investigaciones Científicas (CISDEM, CSIC).
Especialista en materiales de construcción en las
áreas de investigación. Participa en proyectos
nacionales e internacionales, proyectos europeos
SMS y proyectos industriales.
Andrade Soto, Manuel Antonio
Recibió el grado de Ingeniero Eléctrico del Instituto
Tecnológico de Saltillo, México, en 2000, y los
grados de maestría y doctorado en ciencias, ambos
en Ingeniería Eléctrica, del Centro de Investigación
y de Estudios Avanzados (CINVESTAV) del
Instituto Politécnico Nacional (IPN), Guadalajara,
México, en 2002 y 2007, respectivamente. En 2007,
se incorporó a la Universidad Autónoma de Nuevo
Léon, Monterrey, México, donde actualmente es
profesor asociado al programa de posgrado en
Ingeniería Eléctrica de la Facultad de Ingeniería
Mecánica y Eléctrica.
80
Chávez Guerrero, Leonardo
Ingeniero Mecánico Metalúrgico (2001) y Maestría
en Materiales (2004) por la Facultad de Ingeniería
Mecánica y Eléctrica de la Universidad Autónoma
de Nuevo León. Doctorado en Nanociencias
y Nanotecnología por el Instituto Potosino de
Investigación Científica y Tecnológica (2008).
Posdoctorado en ParisTech de París, Francia
(2011). Posdoctorado en la Escuela de Química
de la Universidad de St Andrews, Escocia (2012).
Miembro del Sistema Nacional de Investigadores
Nivel 1 y Profesor con Perfil deseable (PROMEP).
Delgadillo Guerra, Herlinda María
Ingeniero Mecánico Electricista, Maestro en Ciencias
de la Administración con especialidad en Producción
y Calidad por la Facultad de Ingeniería Mecánica
y Eléctrica de la Universidad Autónoma de Nuevo
León. Profesor/Investigador de la FIME-UANL.
Profesor con Perfil deseable (PROMEP) Investiga
los fenómenos relacionados con los procesos de
corrosión en estado sólido en cerámicos, la síntesis y
caracterización de cerámicos, así como la utilización
de subproductos industriales en el desarrollo de
materiales cerámicos sustentables.
Esponda Hernández, Héctor
Estudiante del Programa de Posgrado en Ingeniería
Eléctrica de la Facultad de Ingeniería Mecánica y
Eléctrica, UANL:
Guzmán Hernández, Ana María
Química por la Facultad de Química de la
UNAM, Maestría en Ciencia de Materiales de
la Escuela Superior de Física y Matemáticas del
IPN y Doctorado en Ingeniería de Materiales de
Ingenierías, Enero-Marzo 2016, Año. XIX, No. 70
�Colaboradores
la Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica de
la UANL. Docente desde el año 2001 y Profesor
investigador a partir del 2003 en la FIME-UANL.
Experiencia en investigación en el Posgrado de la
Facultad de Química de la UNAM de 1988-1991,
Refractarios Mexicanos S.A. de C.V. de 1991-1995
y Quimiproductos, S.A. de C.V. de 1995-1997.
Sus líneas de interés son: materiales cerámicos,
refractarios, cementos y vidrios.
Lebey, Thierry
Doctor en Ingeniería Eléctrica de la Universidad Paul
Sabatier, Francia. Investigador Titular del Centre
National de la Recherche Scientifique (CNRS,
Francia) desde 1990. Creador del grupo de interés
científico (GIS) “3DPHI” sobre la integración
en electrónica de potencia, con 12 laboratorios
miembros en Francia. Desde enero de 2016, director
del Laboratorio LAPLACE (>300 personas).
López Castillo, Francisco Eduardo
Ingeniero en Electrónica y Automatización en 2013
y Maestro en Ciencias de la Ingeniería Eléctrica
en 2015 por la Universidad Autónoma de Nuevo
León. Sus intereses comprenden el diagnóstico de
fallas en sistemas dinámicos así como el diseño de
observadores para diagnóstico.
López Perales, Jesús Fernando
Ingeniero Mecánico Administrador, Maestro en
Ciencias de la Ingeniería Mecánica con especialidad
en Materiales por la Facultad de Ingeniería Mecánica
y Eléctrica de la Universidad Autónoma de Nuevo
León. Profesor docente de la Escuela Industrial
y Preparatoria Técnica Pablo Livas de la UANL.
Ganador del reconocimiento Nuevo León a la
mitigación de gases efecto invernadero en 2014.
Mejía Rosales, Sergio Javier
Doctor en Ciencias (Física) por la Universidad
Autónoma de San Luis Potosí (2010). Asociado
posdoctoral en la Universidad de Houston (20002002). Profesor Visitante en la Universidad de Texas
en San Antonio (2009-2010). Desde 2003 es profesor
de la Facultad de Ciencias Físico-Matemáticas de
la UANL. ES miembro del SNI, y de la Academia
Mexicana de Ciencias. Presidente de la Sociedad
Mexicana de Materiales (2011-2013).
Puente Ornelas, Rodrigo
Ingeniero Mecánico Administrador, Maestro en
Ciencias de la Ingeniería Mecánica con especialidad
Materiales y Doctor en Ingeniería de Materiales
por la Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica
de la Universidad Autónoma de Nuevo León.
Profesor/Investigador de la FIME-UANL. Miembro
del Sistema Nacional de Investigadores Nivel 1 y
Profesor con Perfil deseable (PROMEP). Investiga
los fenómenos de corrosión en materiales refractarios
y aceros de refuerzo, desarrollo de nuevos materiales
refractarios, cementicios y termoeléctricos, así
como la utilización de materiales suplementarios
y desechos industriales para el mejoramiento de
las propiedades fisicoquímicas y de durabilidad de
pastas, morteros y concretos.
Mazaleyrat, Fréderic
Doctor en Ingeniería Eléctrica de la Universidad
Pierre y Marie Curie, Francia. Profesor de Física
Aplicada en la Ecole Nationale Supérieure de Paris
desde 2009.
Saucedo Flores, Salvador
Ingeniero Mecánico Electricista de la Universidad
Autónoma de Nuevo León, titulado en 1970. Cursó
la Maestría en Ingeniería Eléctrica con especialidad
en Control Automático en el Centro de Investigación
y Estudios Avanzados de IPN, obteniendo el grado
en 1980. Es Profesor Investigador de la ESIME
del IPN Unidad Zacatenco desde 1972. Desarrolló
8 programas para simular Control de Procesos.
También participó en el diseño de equipo digital
para el Control de Tráfico de la ciudad de México.
A partir de 1999 es alumno de doctorado de la
Sección de Estudios de Postgrado e Investigación
de la ESIME.
Meléndez Anzurez, Frank Eduardo
Químico Bacteriólogo Parasitólogo por la Facultad
de Ciencias Biológicas de la UANL (2013).
Actualmente es estudiante de la Maestría en Ciencias
de la Ingeniería con orientación en Nanotecnología
en la FIME-UANL.
Trung Le, Trong
Maestro en Ciencias en Ingeniería Eléctrica del INP
de Grenoble, 2011. Catedrático de la Universidad de
Ciencia y Tecnología de Hanoi en delegación para
realizar un doctorado en Ingeniería Eléctrica (U. Paul
Sabatier), desde 2012.
Ingenierías, Enero-Marzo 2016, Año XIX, No. 70
81
�Colaboradores
Trujillo Álvarez, Alejandro
Ingeniero Administrador de Sistemas, Maestro en
Ciencias de la Administración con especialidad en
Relaciones Industriales por la Facultad de Ingeniería
Mecánica y Eléctrica de la Universidad Autónoma
de Nuevo León. Profesor/Investigador de la FIMEUANL. Investiga los fenómenos relacionados con
la utilización de subproductos industriales en el
desarrollo de materiales cerámicos sustentables.
Valdez Nava, Zarel
Ingeniero Mecánico Metalúrgico y Maestría en
Ciencias en Ingeniería Mecánica con especialidad
en Materiales por la UANL. Doctorado en Ingeniería
en Materiales (2005), otorgado en cotutela, UANL-
82
Université Paul Sabatier. Investigador Titular
del Centre National de la Recherche Scientifique
(Francia) desde 2008.
Vázquez Martínez, Ernesto
Recibió el grado de Doctor en Ciencias en Ingeniería
Eléctrica por la UANL, México, en 1994. Desde 1996,
ha trabajado como profesor investigador en ingeniería
eléctrica en la UANL. En 2000 y 2011, hizo estancias
de investigación en la Universidad de Manitoba
y la Universidad de Alberta, respectivamente,
Sus principales intereses de investigación son la
protección de sistemas de eléctricos de potencia
y técnicas de inteligencia artificial aplicadas a los
sistemas de potencia.
Ingenierías, Enero-Marzo 2016, Año. XIX, No. 70
�Información para colaboradores
Se invita a profesionistas, profesores e investigadores
a colaborar en la revista Ingenierías con: artículos de
divulgación científica y tecnológica, artículos sobre los
aspectos humanísticos del quehacer ingenieril y reportes
de investigación.
El envío de artículos a la revista Ingenierías para su
publicación implica el ceder los derechos de autor a la
UANL.
Es requisito que las colaboraciones sean producto del
trabajo directo de los autores estableciendo claramente su
contribución; y que estén escritas en un lenguaje claro,
didáctico y accesible. Las contribuciones no deberán
estar redactadas en primera persona.
Todos los artículos recibidos estarán sujetos a arbitraje
de tipo doble anónimo siendo el veredicto inapelable.
Los criterios aplicables a la selección de textos serán:
originalidad, rigor científico, precisión de la información, el
interés general del tema expuesto y la claridad del lenguaje.
Los artículos aprobados serán sujetos a revisión de estilo.
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Los autores de artículos de revisión o divulgación
deberán contar con una producción directa reconocida en la
temática de interés de la revista. Estos trabajos deben ofrecer
una panorámica del campo temático, separar las dimensiones
del tema, mantener la línea de tiempo y presentar una
conclusión que derive del material presentado.
No se aceptan reportes que muestren solamente
mediciones. Los artículos deben presentar los resultados de
las mediciones acompañados de su análisis detallado, un
desarrollo metodológico original, una manipulación nueva
de la materia o ser de gran impacto y novedad social.
Sólo se aceptan modelos matemáticos que sean
validados científicamente dentro del propio trabajo. No
se aceptarán trabajos basados en encuestas de opinión
o entrevistas, a menos que aunadas a ellas se realicen
mediciones y se efectúe un análisis de correlación
para su validación. No se aceptan protocolos de
Ingenierías, Enero-Marzo 2016, Año XIX, No. 70
investigación, proyectos, propuestas o trabajos de
carácter especulativo.
Los artículos a publicarse en partes, deben enviarse
al mismo tiempo, pues se arbitrarán juntos.
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tamaño carta (incluyendo gráficas y fotos) en tipografía
Times New Roman de 11 puntos a espacio sencillo.
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español como en inglés, de no más de 100 palabras, así
como un máximo de 5 palabras clave tanto en español
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el orden citado en el texto.
Las fichas bibliográficas incluirán, en orden, los
siguientes datos: Autores o editores, título del artículo,
nombre del libro o de la revista, lugar, empresa editorial,
año de publicación, volumen y número de páginas.
Debe incluirse al menos una imagen o gráfica por
página, con resolución de al menos: 300 dpi y 15 cm
en su lado más pequeño. Las imágenes además de estar
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Edificio 7, 1er. piso, ala norte.
Tel.: 8329-4000 Ext. 5854
Fax: 8332-0904
E-mail: revistaingenierias@uanl.mx
83
�Código de ética
Autores
Los autores deben presentar una narración concisa y
exacta del trabajo desarrollado, así como una discusión
objetiva de su significado intelectual y científico.
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84
Ingenierías, Enero-Marzo 2016, Año. XIX, No. 70
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Ingenierías, Enero-Marzo 2016, Año XIX, No. 70
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Ingenierías, Enero-Marzo 2016, Año. XIX, No. 70
���
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Title
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Ingenierías
Description
An account of the resource
Revista de la Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica de la UANL. Publicada a principios de la década de los noventa, editada por Rafael Covarrubias Ortiz. Contiene información sobre las actividades académicas, estudiantiles y administrativas de la Facultad, así como investigación y difusión de la ingeniería.
Text
A resource consisting primarily of words for reading. Examples include books, letters, dissertations, poems, newspapers, articles, archives of mailing lists. Note that facsimiles or images of texts are still of the genre Text.
Título Uniforme
Ingenierías
Año de publicación
El año cuando se publico
2016
Año
Año de la revista (Año 1, Año 2) No es es año de publicación.
19
Número
Número de la revista
70
Mes de publicación
Mes cuando se publicó
Enero-Marzo
Día
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1
Periodicidad
La periodicidad de la publicación (diaria, semanal, mensual, anual)
Trimestral
Relación OPAC
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Dublin Core
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Title
A name given to the resource
Ingenierías, 2016, Año 19, No 70, Enero-Marzo
Creator
An entity primarily responsible for making the resource
González Treviño, José Antonio, Director
Subject
The topic of the resource
Ciencia
Tecnología
Ingeniería
Investigación
Publicaciones periódicas
Description
An account of the resource
Revista de la Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica de la UANL. Publicada a principios de la década de los noventa, editada por Rafael Covarrubias Ortiz. Contiene información sobre las actividades académicas, estudiantiles y administrativas de la Facultad, así como investigación y difusión de la ingeniería.
Publisher
An entity responsible for making the resource available
Universidad Autónoma de Nuevo León, Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica
Contributor
An entity responsible for making contributions to the resource
Aguilar Garib, Juan Antonio, Editor
Ocañas Galván, Cyntia, Redacción
Date
A point or period of time associated with an event in the lifecycle of the resource
01/01/2016
Type
The nature or genre of the resource
Revista
Format
The file format, physical medium, or dimensions of the resource
tex/pdf
Identifier
An unambiguous reference to the resource within a given context
2020833
Source
A related resource from which the described resource is derived
Fondo Universitario
Language
A language of the resource
spa
Relation
A related resource
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Spatial Coverage
Spatial characteristics of the resource.
San Nicolás de los Garza, N.L., (México)
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Universidad Autónoma de Nuevo León
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