Segunda Jornada de Tesistas de Doctorado FIUBA Libro de resúmenes
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Segunda Jornada de Tesistas de Doctorado FIUBA Libro de resúmenes Secretaría de Investigación y Doctorado Facultad de Ingeniería Universidad de Buenos Aires 12 de agosto de 2010 Segunda Jornada de Tesistas de Doctorado FIUBA Áreas de Investigación de la Facultad de Ingeniería (U.B.A.) 01020304050607080910111213141516171819- Bioingeniería Comunicaciones Electrónica Energía Enseñanza Fluidos Geodesia - geofísica Hidrología - Hidráulica Informática Ingeniería Civil Ingeniería del medio ambiente Ingeniería Mecánica y Robótica Matemática Aplicada Materiales y Nanotecnología Medición y Control Métodos Cuantitativos Óptica y Láser Química e Ingeniería Química Tecnología de Alimentos y Procesos Fermentativos Segunda Jornada de Tesistas de Doctorado FIUBA 01- Bioingeniería Segunda Jornada de Tesistas de Doctorado FIUBA Área de Investigación: 01-Bioingeniería Título: Correlatos Neuronales del Procesamiento Consciente e Inconsciente de Información Lógica y Emocional” Tesista: Pablo Barttfeld Fecha de Admisión al Doctorado: 06/2004 Director/Codirector: Dr. Mariano Sigman. Dr B. Silvano Zanutto Lugar de Trabajo: Instituto de Ingenieria Biomedica. Grado de Avance: 100% Fuente de financiamiento: Beca UBA. En este trabajo estudiamos aspectos del aprendizaje y la percepción implícita y explícita, y distintos correlatos neurales de dichos procesos. Para esto utilizamos dos enfoques de alguna manera complementarios: utilizar tareas típicas en el estudio de la cognición conciente (como son aquellas enfocadas en el aprendizaje de reglas abstractas y generalización del conocimiento) y otras que se acepta son dominadas por aspectos implícitos de la cognición y suceden de manera automática y hasta involuntaria (como son la percepción de emociones en rostros y la toma de decisiones de acuerdo a estímulos percibidos de manera parcial o totalmente inconsciente). En ambos casos, la aproximación fue experimental, llevando a cabo estudios comportamentales en voluntarios, y registrando en algunos casos medidas fisiológicas como electroencefalograma y resonancia magnética funcional. Se mostrarán estudios de análisis de electroencefalograma continuo y resonancia magnética funcional, con el fin de investigar las bases neurales que causan diferencias en el tipo de procesamiento de información. Segunda Jornada de Tesistas de Doctorado FIUBA Área de Investigación: 01-Bioingeniería Título: “Teorías sobre Formación de Hábitos Motores por los Ganglios de la Base con Aplicación a Máquinas Inteligentes” Tesista: Iván Jourdan Fecha de Admisión al Doctorado: 4/11/2008 Director/Codirector: Dr. Ing. Silvano Zanutto / Dr. Med. Gustavo Murer Lugar de Trabajo: Instituto de Ing. Biomédica. Grado de Avance: 40% Fuente de financiamiento: Beca de la Fundación Peruilh La formación de un hábito motor permite generar, especializar y automatizar una secuencia de movimientos con el fin de realizar una tarea. Se conoce que el cerebro es capaz de formar hábitos por aprendizaje, permitiendo ejecutar una tarea en poco tiempo y de manera similar. Las características propias del hábito motor hacen que sea un medio de automatización interesante para aplicar a máquinas inteligentes. Entonces importa estudiar, en un modelo animal (rata), el procesamiento que realiza el cerebro de la información sensorial (sistema táctil de vibrisas). Las estructuras cerebrales que se consideran responsables de la formación de hábitos motores componen a los llamados Ganglios de la Base. De estas estructuras, el Estriado, en particular su región ventro lateral, procesaría la información cortical para consolidar hábitos. Mediante el uso de modelos matemáticos se propone estudiar mecanismos estriatales que generan hábitos. Actualmente se están corriendo una serie de experimentos fisiológicos para estudiar relaciones de transmisión de información sensorial al estriado ventro lateral. Para ello se sintonizó un set experimental y se construyó un estimulador para vibrisas. A partir del análisis de datos se espera determinar un modelo de transmisión de información entre el sistema sensorial y la parte ventro lateral del Estriado. Segunda Jornada de Tesistas de Doctorado FIUBA Área de Investigación: Bioingeniería Título: “Bioinformática para el estudio de la diversidad y dinámica de transcriptos en especies no modelos” Tesista: Perez Principi Ricardo Darío Fecha de Admisión al Doctorado: 01/06/2010 Director/Codirector: Dr. Lew Sergio / Dra. Paniego Norma Lugar de Trabajo: Instituto de Ingeniería Biomédica, Facultad de Ingeniería UBA. Grado de Avance: Fuente de financiamiento: Universidad de Buenos Aires. En este trabajo se desarrollarán e implementarán herramientas bioinformáticas para el análisis e interpretación de los resultados experimentales en transcriptómica, de la respuesta a estrés biótico y abiótico en girasol. Para el análisis de expresión de genes del micro arreglo desarrollado específicamente para girasol (Fernandez et al 2010) se utilizarán técnicas de factorización de matrices no negativas, análisis en componentes principales y componentes independientes (Qi et al. 2009, Fernandez et al 2008, Carmona-Saez et al. 2006). Las redes de expresión genética serán estudiadas utilizando modelos ocultos de Markov, análisis de redes bayesianas y técnicas de análisis con redes neuronales (Song JJ et al. 2007, King J. et al. 2007). Los modelos desarrollados podrán ser utilizados para el análisis de transcriptomas en otras especies. Segunda Jornada de Tesistas de Doctorado FIUBA Área de Investigación: Bioingeniería Título: CARACTERIZACIÓN DEL SÍNCOPE VASOVAGAL A PARTIR DEL PROCESAMIENTO DE SEÑALES ADQUIRIDAS DURANTE LA LLAMADA PRUEBA DE LA CAMILLA BASCULANTE (TILT TEST) Tesista: Juan Carlos Perfetto Fecha de Admisión al Doctorado: 23/10/2007 –Res 2205/2007 Director/Codirector: Carlos E. D´Attellis / Aurora Ruiz Lugar de Trabajo: Instituto de Ingeniería Biomédica. Grado de Avance: 75 % Fuente de financiamiento: Proyecto UBACYT 2008-2010 Nº I421 (Exp 1777/07) El síncope definido como la pérdida transitoria de la conciencia y el tono postural y que revierte espontáneamente, es una entidad de alta prevalencia en la población general (el 3% de las consultas en salas de guardia). Esta definición es amplia ya que abarca tanto aquellos cuadros severos que pueden preceder a la muerte, como aquellos menores comúnmente denominados “lipotimia” o “desmayo”. Muchas de las causas de síncope han sido bien identificadas, tal es el caso de las arritmias cardíacas u otras enfermedades cardíacas estructurales o del sistema nervioso. El denominado síncope vasovagal caracterizado por la aparición de bradicardia e hipotensión es uno de los cuadros más frecuentes (40 %). En los últimos años una prueba diagnóstica conocida como prueba de ortostatismo pasivo prolongado ha permitido reproducir el cuadro de síncope vasovagal y estudiar los mecanismos que lo provocan. Objetivos 1- Hallar el parámetro específico para detectar un síncope inminente 2- Definir la acción que se generaría para evitarlo Los principales resultados son: se terminó el software asociado a una plaqueta multifunción con lo cual ya disponemos de un sistema de adquisición de 8 canales. También hemos diseñado construido y probado amplificadores para señales fisilógicas. Segunda Jornada de Tesistas de Doctorado FIUBA Área de Investigación: Bioingeniería Título: Ingeniería Cardiovascular: Efecto de la Interacción Pared-Flujo sobre las Propiedades Mecánicas de las Arterias. Tesista: MSc. Ing. Franco Martin Pessana. Fecha de Admisión al Doctorado: 18/11/2008 Director/Codirector: Dr. Ing. Ricardo Luis Armentano. Lugar de Trabajo: Facultad de Ingeniería. Universidad Favaloro. Grado de Avance: 85% Fuente de financiamiento: Lugar de Trabajo (FICEN, Universidad Favaloro). Introducción: La Ingeniería Cardiovascular comprende la física de los componentes del sistema circulatorio tales como el continente (pared arterial), el contenido (sangre) y la interrelación entre ambos (endotelio). La predicción de accidentes cardiovasculares, se basa actualmente en la detección de posibles factores de riesgo. Esta detección es muchas veces insuficiente y se necesita un conocimiento más acabado de la génesis de los mismos, que comienza en una interacción de la pared arterial con el flujo sanguíneo. Objetivo: evaluación de los efectos de la interacción pared-fluido sobre las propiedades mecánicas de las arterias. Este objetivo consta de 3 partes: 1) caracterización mecánica de la pared arterial; 2) caracterización y modelización del flujo en medianas y grandes arterias; 3) efectos de la interacción pared-flujo sobre las propiedades mecánicas de las arterias. Resultados: obtenidos y publicados hasta el momento: 1) Caracterización mecánica del territorio arterial mediante sistemas adaptativos IIR (Infinite Impulse Response), incluyendo arterias criopreservadas y venas (uso como transplante arterial); 2) Validación de diferentes modelos de flujo para medianas y grandes arterias, de forma tal de verificar los mismos ante interacciones de pared y flujo; 3) Modificación de las propiedades mecánicas arteriales, ante cambios de flujo y ausencia de endotelio. Segunda Jornada de Tesistas de Doctorado FIUBA Área de Investigación: Bioingeniería Título: MODELOS NUMÉRICOS EN LA MECÁNICA CIRCULATORIA: APLICACIÓN AL ESTUDIO DEL REMODELAMIENTO VASCULAR Tesista: Fernando Pablo Salvucci Fecha de Admisión al Doctorado: 26/2/2009 Director/Codirector: Dr. Ricardo Armentano/Dr. Juan Gabriel Barra Lugar de Trabajo: Universidad Favaloro Grado de Avance: 20% Fuente de financiamiento: CONICET La aterosclerosis es una enfermedad crónica de las arterias que involucra procesos de remodelamiento. Se trata de la formación de placas de ateroma en la pared de la arteria, cuya evolución obstruye su luz produciendo complicaciones severas. La formación de estas placas se da en sitios particulares del sistema circulatorio, siendo las arterias coronarias una de las más importantes. Está aceptado que la formación de placas está relacionada con alteraciones locales en las fuerzas hemodinámicas. El objetivo del trabajo es poder estudiar la circulación sanguínea en geometrías vasculares realistas mediante la utilización de modelos numéricos y poder relacionar las distribuciones de fuerzas hemodinámicas con la localización de placas de ateroma. Se ha propuesto, implementado y validado un modelo numérico para la obtención de distribuciones del esfuerzo de corte parietal (ECP) en arterias rectas. Se ha generado un método de procesamiento de imágenes médicas para construir mallas de elementos finitos paciente-específicas de las arterias coronarias a partir de tomografías computadas. Se ha simulado mediante elementos finitos la circulación sanguínea a través de estas geometrías y obtenido las distribuciones del ECP. Se ha estudiado la influencia de las condiciones de entrada de flujo a las coronarias sobre la distribución del ECP. Segunda Jornada de Tesistas de Doctorado FIUBA Área de Investigación: 01- Bioingeniería Título: PROCESAMIENTO DE INFORMACION EN SISTEMAS BIOLOGICOS: TEORIAS FORMALES CON REDES NEURONALES BIOLOGICAMENTE PLAUSIBLES Y SU APLICACION EN LA INGENIERIA BIOMEDICA Tesista: Ing. Ariel Zylberberg Fecha de Admisión al Doctorado: 17 Abril 2007 Director/Codirector: Dr. Mariano Sigman, Dr. Silvano Zanutto Lugar de Trabajo: Instituto de Ingeniería Biomédica, FIUBA; Laboratorio de Neurociencia Integrativa, FCEyN. Grado de Avance: 65% Fuente de financiamiento: Beca Peruilh, FIUBA Aquellos interesados en crear máquinas inteligentes se han acercado en los últimos años al estudio del comportamiento animal. En mi investigación, se combinan diferentes técnicas, incluida la simulación computacional, la psicofísica, y los registros multi-electrodos en monos despiertos. Mi objetivo es desarrollar un modelo autocontenido de procesamiento de información basado en principios neurofisiológicos, capaz de ser utilizado para controlar robots autónomos con los costos intrínsecos de serialidad e interferencia observados en experimentos psicofísicos en humanos. En publicaciones recientes hemos mostrado cómo distintos tipos de memorias pueden ser implementadas por diferentes modos de funcionamiento de un mismo circuito neuronal. Hemos extendido este modelo para estudiar el flujo de información, mantenimiento, difusión e interferencia en grandes redes de neuronas. Actualmente, estoy desarrollando modelos biofísicos realistas de la ejecución de tareas complejas, como aquellas modeladas por distintas arquitecturas cognitivas (ACT-R, SOAR). Además de modelado computacional, también he trabajado en experimentos psicofísicos que exploran las limitaciones de performance en las tareas de aritmética secuencial ejecutadas a alta presión temporal y en técnicas experimentales (que contaré en esta presentación) que permiten descomponer una tarea en la secuencia de subtareas que la conforman. Segunda Jornada de Tesistas de Doctorado FIUBA 02- Comunicaciones Segunda Jornada de Tesistas de Doctorado FIUBA Área de Investigación: 02- Comunicaciones Título: DINAMICA DE SISTEMAS MULTIAGENTES Y APLICACION A LA RESOLUCION DE PROBLEMAS EN COMPUTACIÓN DISTRIBUIDA Tesista: Leonidas Facundo Caram Fecha de Admisión al Doctorado: Nov-2001 Director/Codirector: Dra. Araceli Proto Lugar de Trabajo: Lab. De Sistemas Complejos FIUBA Grado de Avance: 90% Fuente de financiamiento: Propia El capítulo II trata con modelos matemáticos que describen escenarios competitivos o cooperativos de agentes que interactúan por el uso de recursos comunes para lograr un objetivo común. Estos se benefician al elegir un recurso u otro, no tienen jerarquías. Se estudian las dinámicas del comportamiento global. El capítulo III estudia la dinámica del comportamiento de un sistema donde el tamaño del agente, similar al market share, es la variable que determina la interacción, dado que está en función de la diferencia de tamaños entre los agentes comparándose de a pares. Se observaron comportamientos estables en régimen permanente con formación de clusters, oscilaciones y pseudocaos. El capítulo IV y V estudian la dinámica del comportamiento de una red de telecomunicaciones móviles y de un sistema distribuido, usando modelo de Ising. Una red de comunicaciones puede verse como un sistema multiagente en el cual cada agente, celda o computadora es un nodo de la red, y la interacción son los vínculos entre nodos. Utilizo dos métodos de estimación de parámetros, basados en técnicas pseudomáxima verosimilitud y mínimos cuadrados, para determinar la temperatura y magnetización. Aunque son redes muy diferentes, ambas pueden ser afrontadas con un modelo de interacción de mecánica estadística. Segunda Jornada de Tesistas de Doctorado FIUBA 03 - Electrónica Segunda Jornada de Tesistas de Doctorado FIUBA Área de Investigación: 03 Título: PROCESAMIENTO DE SEÑALES EN REDES COOPERATIVAS Tesista: Andrés Altieri Fecha de Admisión al Doctorado: 15/12/09 Director/Codirector: Dra. Cecilia Galarza Lugar de Trabajo: FIUBA – Laboratorio de Procesamiento de Señales y Comunicaciones Grado de Avance: 10% Fuente de financiamiento: beca Peruilh El concepto de comunicaciones cooperativas se aplica a una red en que muchos usuarios intentan trabajar en forma conjunta para satisfacer cierto objetivo global, o los objetivos particulares de cada uno. El medio inalámbrico es un escenario ideal para el empleo de esquemas cooperativos, fundamentalmente por la diversidad espacial (múltiples trayectorias) y la naturaleza broadcast del mismo. Estos esquemas permiten mitigar los numerosos problemas que afectan a las comunicaciones inalámbricas: ruidos, interferencia entre usuarios, atenuación y distorsión producto de la distancia a la fuente (según 1/d2 o peor), la absorción y dispersión por obstáculos y fenómenos atmosféricos, interferencia destructiva por múltiples caminos y efecto Doppler (sistemas en movimiento relativo). Los objetivos principales de trabajo son: focalizarse en comunicaciones inalámbricas introduciendo esquemas cooperativos, analizar los límites teóricos de performance de los esquemas, y por último proponer nuevas soluciones considerando los límites analizados. Un problema en particular que se está estudiando es la optimización de la eficiencia espectral para un sistema tipo OFDM de dos usuarios que desean comunicarse con un destino común. La optimización se logra por multiplexado en frecuencia de los símbolos recibidos. A su vez se optimiza también en tiempo real la ganancia en cada una de las bandas de frecuencia, mejorando la eficiencia espectral del sistema. Segunda Jornada de Tesistas de Doctorado FIUBA Área de Investigación: 03-Electrónica Título: Efectos de Radiación sobre dispositivos MOS. Aplicación a dosimetría. Tesista: Mariano Andrés Garcia Inza Fecha de Admisión al Doctorado: Agosto 2007 Director/Codirector: Adrián Faigón Lugar de Trabajo: Laboratorio de Física de Dispositivos - Microelectrónica. Departamento de Física. Grado de Avance: 60% Fuente de financiamiento: Beca CONICET de Doctorado tipo II Los efectos provocados por la exposición a radiación ionizante de estructuras Metal Oxido Semiconductor (MOS) repercuten sobre las características eléctricas de los dispositivos que conforman. Las variaciones de estas características pueden ser utilizadas para estimar dosis absorbida, lo cual da origen a la Dosimetría MOS. El presente tema de tesis propone estudiar los efectos generados por la radiación sobre los dispositivos MOS y su utilización para estimar dosis. Los efectos de radiación mas importantes son la captura de carga en el óxido de silicio y la creación de estados en la interfaz silicio-óxido de silicio. El estudio del comportamiento de los dispositivos MOS frente a la radiación llevó al Laboratorio de Física de Dispositivos Microelectrónica al desarrollo de una innovadora técnica de medición llamada Bias Controlled Cycled Measurement (BCCM). La misma permite extender el rango de medición y compensar factores no controlados (temperatura y creación de estados de interfaz). El tema de investigación contempla el desarrollo y optimización de ésta y otras técnicas de medición en conjunto con el diseño de nuevas estructuras y circuitos para ser utilizados como sensores de radiación, buscando mejorar la sensibilidad y estabilidad requeridas en aplicaciones médicas (monitoreo en radioterapia) y en dosimetría personal. Segunda Jornada de Tesistas de Doctorado FIUBA Área de Investigación: 03 Título: SISTEMA DE TRANSDUCCIÓN IÓNICO Tesista: Pablo Martín Gomez Fecha de Admisión al Doctorado: 18 de mayo de 2010 Director: Dr. Ing. Guillermo Santiago Codirector: Ing. Daniel Sinnewald Lugar de Trabajo: Laboratorio de Acústica y Electroacústica / Laboratorio Láser Grado de Avance: 5 % Fuente de financiamiento: Beca Peruilh y cuentas propias del Departamento de Electrónica (06.00) y sub-cuenta de trabajos a terceros derivada (LACEAC 06.51) El desafío de todo transductor de sonido es lograr la mayor fidelidad posible al convertir una señal acústica a una señal eléctrica, o viceversa. Los transductores que tienen partes móviles asociadas introducen distorsiones inherentes al sistema mecánico, como ser modos de vibración espurios del diafragma y distorsión por efecto Doppler. Para eliminar este tipo de distorsiones es preciso prescindir de elementos mecánicos móviles. Para ello en este trabajo se propone utilizar un sistema basado en la generación de plasma en el aire. Los sistemas de transducción por ionización del aire tienen asociados una serie de problemas (generación de ozono, alto consumo de energía, ruido de fondo, etc.) de modo que en la actualidad no son una alternativa comercialmente viable. El objetivo de este trabajo es estudiar y mejorar el estado del arte en sistemas de transducción por ionización del aire. En una primera etapa se reunirá el instrumental de medición necesario. Luego se utilizarán herramientas de simulación numérica para estudiar el sistema y definir el diseño de transductor a ensayar. A partir de los resultados experimentales que se obtengan, se formularán soluciones para paliar de manera efectiva los problemas asociados a este tipo de sistemas. Segunda Jornada de Tesistas de Doctorado FIUBA Área de Investigación: 03 Título: Complejidad, Muestreo, Compresión y Aprendizaje para el Análisis de Movimiento en Secuencias de Imágenes Tesista: Agustin B. Mailing Fecha de Admisión al Doctorado: 1/12/2009 Director/Codirector: Bruno Cernuschi Frías Lugar de Trabajo: FIUBA/IAM Grado de Avance: 10% Fuente de financiamiento: becario ANPCyT, proyectos PICT 2006 N209, UBACyT I037 En la última década diversos autores han utilizado argumentos de la teoría algorítmica de la información en problemas tales como: la reconstrucción de señales utilizando la complejidad del modelo; el procesamiento estadístico de imágenes introduciendo la complejidad como regularización en problemas inversos; la compresión, la selección de modelos y la predicción basados en argumentos de complejidad. El trabajo propone relacionar conceptos tales como la teoría de aprendizaje estadístico, Teoría de la Información, VC-dimensión, RKHS, Frames, Compressive Sampling y Complejidad Computacional y Geométrica, para el estudio de la complejidad de ciertos procesos aleatorios que modelan una clase particular de imágenes e imágenes en movimiento ruidosas. El objetivo principal es entonces, utilizar distintas formas de medir la complejidad en imágenes estáticas o de movimiento para desarrollar métodos eficaces, ya sea de muestreo, de compresión con y sin pérdida, de predicción y/o detección de determinados eventos. Segunda Jornada de Tesistas de Doctorado FIUBA Área de Investigación: Electrónica-03 Título: PROCESAMIENTO Y RECONOCIMIENTO DE SEÑALES DE HABLA Tesista: Patricia Pelle Fecha de Admisión al Doctorado: 21/09/01 Director/Codirector: Carlos E. D'Atellis / Horacio Franco Lugar de Trabajo: Facultad de Ingeniería, UBA Grado de Avance: Finalizado Fuente de financiamiento: fondos propios. El reconocimiento de habla se ocupa del análisis de la información que contiene la señal emitida por un hablante humano. El reconocimiento del habla puede ser visto como un mapeo de una señal acústica función del tiempo (la señal de habla) a una secuencia de entidades discretas, por ejemplo fonos (o sonidos del habla), sílabas, palabras o frases. El mayor obstáculo en la realización de dicho mapeo es la gran variabilidad que posee la señal de habla. La hipótesis de esta línea de investigación es en la incorporación de nuevas características (features) adicionales a las características clásicas, específicamente la inclusión dentro de las características de la información de la fase del espectro de la señal. Los resultados obtenidos hasta el momento, presentados en varias publicaciones, muestran que dicha aproximación ha sido ventajosa para la codificación de la señal para reconocimiento. El desempeño obtenido muestra que es posible aventajar a los sistemas del estado del arte, sobre todo en las porciones sonoras del habla, para condiciones adversas de ruido. Segunda Jornada de Tesistas de Doctorado FIUBA 04- Energía Segunda Jornada de Tesistas de Doctorado FIUBA Área de Investigación: 04 Título: PRODUCCIÓN Y PURIFICACIÓN DE HIDRÓGENO A PARTIR DE ETANOL: DISEÑO Y OPTIMIZACIÓN DE REACTORES Y SIMULACIÓN DEL PROCESO. Tesista: Giunta, Pablo D. Fecha de Admisión al Doctorado: Director/Codirector: Amadeo, Norma E. / Laborde, Miguel A. Lugar de Trabajo: Laboratorio de Procesos Catalíticos (FIUBA) Grado de Avance: 90% Fuente de financiamiento: Beca Peruilh El hidrógeno se perfila para el futuro como uno de los posibles principales vectores de energía para hacer frente a una no muy lejana crisis del petróleo. De los dispositivos que permiten extraer la energía de la molécula, la pila de combustible es adecuada debido a la alta eficiencia en la conversión de energía química a eléctrica. El etanol es un candidato para producir hidrógeno (ya que éste no se encuentra en la naturaleza en su forma molecular) por su disponibilidad, baja toxicidad y que está en fase líquida en condiciones ambiente. Se propone el reformado de etanol con vapor para obtener hidrógeno. Este proceso también produce compuestos carbonosos como CO2, metano y CO. Éste último es un veneno para los electrocatalizadores de la pila de combustible, por canto hay que eliminarlo de la corriente. Para ello, luego del reformador hay una etapa de purificación que consiste en dos subetapas: “water – gas shift” (WGS) y oxidación preferencial de CO (COPrOx). La presente tesis propone el dimensionamiento de los tres reactores y optimización del proceso, que incluye la integración energética y la identificación de las variables principales del proceso. Segunda Jornada de Tesistas de Doctorado FIUBA Área de Investigación: 04 Título: SÍNTESIS Y CARACTERIZACIÓN DE ÓXIDOS MIXTOS APROPIADOS PARA SU USO COMO ÁNODOS DE CELDAS DE COMBUSTIBLE DE ÓXIDO SÓLIDO Tesista: Ing. M. Genoveva Zimicz Fecha de Admisión al Doctorado: 15 de Mayo de 2007 Director/Codirector: Dra. Susana A. Larrondo / Dr. Diego G. Lamas Lugar de Trabajo: Centro de Investigaciones en Sólidos (CINSO) - CITEFA CONICET Grado de Avance: 80% Fuente de financiamiento: Fundación YPF - CITEFA Las celdas de combustible de óxido sólido (SOFCs) son dispositivos que convierten en forma directa y con alta eficiencia, la energía química contenida en los combustibles en energía eléctrica, posicionándose como una tecnología amigable con el ambiente y con gran potencial de uso. Los prototipos desarrollados hasta el presente operan a temperaturas elevadas (>900°C) por lo que el costo de sus materiales hace inviable su comercialización. Uno de los desafíos en esta tecnología subyace en el desarrollo de un material anódico catalíticamente activo y con conductividades iónica y electrónica adecuadas para la operación a temperaturas intermedias (ITSOFCs). El objetivo de esta tesis es el desarrollo de un catalizador y electrocatalizador activo para la oxidación de hidrocarburos en el ánodo de una IT-SOFC. El material seleccionado es un óxido mixto de cerio-circonio. Se optimizó su síntesis logrando excelentes propiedades morfológicas y estructurales, y muy buen desempeño catalítico en la combustión completa de metano. Además, cuando se lo impregna con diferentes contenidos de Ni, el material se convierte en un excelente catalizador de la oxidación parcial de metano. Estos materiales fueron ensayados electrocatalíticamente en configuración de celda simétrica en atmósferas de H2 puro y diluido, CH4, mezclas CH4-O2 obteniéndose resultados muy promisorios. Segunda Jornada de Tesistas de Doctorado FIUBA 06 - Fluidos Segunda Jornada de Tesistas de Doctorado FIUBA Área de Investigación: Fluidos Título: Formación de vórtices por succión axial en fluidos rotantes Tesista: Ing. Alexis Nahas Director: Dra. Adriana Calvo Codirector: Dr. Marcelo Piva Fecha de admisión: 07/10/2003 Lugar de Trabajo: Grupo de Medios Porosos – Dpto. de Física Grado de Avance: 85% Fuente de Financiamiento: Proyecto PICT Nº 22-3288 “Dinámica de flujos complejos: Interfases, Vorticidad, Granulares” Dir: Dra. Adriana Calvo En numerosas aplicaciones prácticas se presenta el problema de formación de vórtices durante el drenaje de un fluido que rota en un recipiente de contornos inmóviles. En estas condiciones puede formarse sobre la base del recipiente una capa límite, denominada de Bodewadt. En este trabajo se estudia la influencia de dicha capa en la formación de un vórtice estacionario. Con este fin se modifica el fondo del recipiente agregándole varillas radiales equiespaciadas de distintas alturas, variando asimismo su número. Resultó exitoso el empleo de esta técnica para atenuar e, incluso, suprimir el vórtice. En todos los casos, el vórtice está generado por la acción continua de dos caudales recirculantes, uno que imprime circulación desde el fondo del recipiente (Qc) y otro que da lugar a un sumidero continuo (Qs). A partir de la teoría lineal de capas límite rotantes se encontró una relación entre la circulación del vórtice, el caudal Qs y el espesor efectivo de la capa límite, relación que permite interpretar los campos de velocidades obtenidos con y sin fondo modificado. Se estudiaron las propiedades del flujo como dispositivo de mezcla o de dilución, con aplicación a mezclas industriales o dilución de contaminantes, determinándose combinaciones de caudales que mejoren la eficiencia de mezcla. Para medir dicha eficiencia se inyecta solución salina y se mide en forma continua la concentración de sal a la salida del sistema. Actualmente está en proceso el desarrollo un modelo numérico que describe la evolución temporal y distribución de concentración de la sustancia a diluir, a fin de comparar con los resultados experimentales. Segunda Jornada de Tesistas de Doctorado FIUBA 09 - Informática Segunda Jornada de Tesistas de Doctorado FIUBA Área de Investigación: 09 - Informática Título: Performance de Sistemas Distribuidos P2P sobre Redes Complejas Tesista: Ing. Mariano Gastón Beiró Fecha de Admisión al Doctorado: 01/12/2008 Director/Codirector: Dr. Ing. José Ignacio Alvarez-Hamelin Lugar de Trabajo: Grupo de Redes Complejas y Comunicación de Datos, Dpto. De Electrónica, FIUBA Grado de Avance: 30% Fuente de financiamiento: Beca Peruilh El área de Sistemas Complejos abarca un gran número y variedad de sistemas, todos ellos caracterizados por su comportamiento emergente (logro de una sofisticación global) a partir de la interacción de entes (llamados nodos) relativamente simples. En este trabajo se busca comprender cómo y por qué ocurre esta organización, ampliando el estudio de las propiedades de los sistemas complejos (por ejemplo, las distribuciones de sus nodos y conexiones, la conectividad, la estructura comunitaria y jerárquica). Para ello se utilizan herramientas de la teoría de grafos y de estadística. El paso siguiente al estudio es la elaboración de modelos matemáticos que describan correctamente la estructura estática y el comportamiento dinámico, y su validación con sistemas reales (por ejemplo redes de comunicación de datos como Internet, redes sociales o redes biológicas). En este paso se utilizan métricas y herramientas de visualización con el fin de comparar las instancias generadas por los modelos con instancias reales. El objetivo final del trabajo es utilizar estos modelos en el caso particular de Internet para proponer técnicas de ruteo que emplen eficientemente las conexiones y que sean adecuadas a su estructura, de manera de mejorar la performance de los sistemas distribuidos que funcionan sobre la red. Segunda Jornada de Tesistas de Doctorado FIUBA Área de Investigación: Informática y Comunicaciones Título: Procesamiento y Clasificación automática de Electrocardiograma para la Detección de Índices de Riesgo Tesista: Ing. Mariano Llamedo Soria Fecha de Admisión al Doctorado: 5/6/2007 Director/Codirector: Dr. Ing. Juan Pablo Martínez Cortés / María Inés Troparevsky Lugar de Trabajo: Departamento de Electrónica, UTN FRBA Grado de Avance: 60% Fuente de financiamiento: Beca de doctorado UTN Las enfermedades cardiovasculares son en la actualidad la mayor causa de muerte individual en los países desarrollados, por lo tanto cualquier mejora en las metodologías para el diagnóstico podría causar una mejora en la salud de la población. La clasificación de latidos es un análisis importante para el estudio de arritmias, que se puede realizar a partir del ECG. La automatización de esta tarea podría mejorar la calidad diagnóstica, especialmente en registros Holter. En este trabajo se estudió el desempeño en la clasificación de modelos de características hallados mediante algoritmos de búsqueda flotante, focalizando en la capacidad de generalización. Estas características fueron extraídas de la serie de intervalos RR, de todas las derivaciones presentes y de varias escalas de la transformada wavelet. La generalización fue estudiada usando dos bases de datos disponibles de manera gratuita, la de arritmias del MIT-BIH y la de arritmias supraventriculares, también del MIT-BIH. En ambas bases de datos se siguieron las recomendaciones de la AAMI para el etiquetado de clases y la presentación de resultados. Se utilizó un algoritmo de búsqueda de características flotante para obtener los mejores modelos en los sets de entrenamiento y validación, para distintos parámetros de búsqueda. El mejor modelo resultó de 9 características y tras ser evaluado en el set de prueba obtuvo una exactitud global del 93%, mientras que para la clase normal una sensibilidad (Se) del 95% y un valor predictivo positivo (PP) del 98%; para la clase supraventricular Se 77% y PP 38% y finalmente la clase ventricular Se 81% y PP 86%. Adicionalmente se evaluó la capacidad de generalización del modelo en la base de datos pública del INCART, con resultados comparables a los obtenidos en el set de prueba. Este modelo de clasificación se desempeña mejor que otros actuales y los resultados obtenidos sugieren mejor capacidad de generalización. Segunda Jornada de Tesistas de Doctorado FIUBA Área de Investigación: 09-Informática Título: RECONOCIMIENTO DEL HABLANTE EMPLEANDO RASGOS DISTINTIVOS DE LARGO PLAZO Tesista: Pedro N. R. Univaso Fecha de Admisión al Doctorado: 6 de abril de 2010 Director/Codirector: Ing. Jorge Gurlekian / Dr. Juan M. Ale Lugar de Trabajo: Laboratorio de Investigaciones Sensoriales - LIS, del Instituto de Neurociencias Aplicadas dependiente del Hospital de Clínicas, Facultad de Medicina (UBA) Grado de Avance: 20% Fuente de financiamiento: PID 35891 otorgado por el Ministerio de Ciencia y Tecnología El reconocimiento de hablantes tiene como objetivo determinar la identidad de una persona a partir de su voz y requiere que el hablante emita frases de prueba, se hagan mediciones características de las mismas y finalmente se compute la distancia entre el vector de mediciones y el vector de referencia almacenado. La presente tesis se focaliza en aplicaciones forenses y tiene como objetivo la incorporación de rasgos temporales de habla de largo plazo de manera de mejorar la performance de los sistemas de reconocimiento clásicos. La importancia del proyecto radica en la contribución que recibirán las instituciones del Poder Judicial y otros organismos públicos y privados dedicados a la actividad forense. Se desarrolló una nueva metodología, denominada DHMM, empleando un sistema de reconocimiento de habla basado en modelos ocultos de Markov (HMM), que pondera diferencialmente cada fonema emitido por el hablante de acuerdo a su semejanza con respecto al correspondiente al de un hablante universal promedio. Los resultados obtenidos empleando una base de datos de 124 hablantes argentinos muestran una disminución en la tasa de error del nuevo método (DHMM) del 51% con respecto al sistema de modelos ocultos de Markov (HMM) y del 80% con respecto al sistema de mezclas gaussianas (GMM). Segunda Jornada de Tesistas de Doctorado FIUBA 10 – Ingeniería Civil Segunda Jornada de Tesistas de Doctorado FIUBA Área de Investigación: Ingeniería Civil; Materiales Título: ANÁLISIS COMPUTACIONAL DEL COMPORTA-MIENTO DE FALLA DE HORMIGONES DE RESISTENCIA ARBITRARIA Tesista: Paula Folino Fecha de Admisión al Doctorado 18-07-06 Director: Guillermo Etse Lugar de Trabajo: INTECIN- Laboratorio de Materiales y Estructuras – Grupo: Laboratorio de Métodos Numéricos en Ingeniería. Grado de Avance: 95% Fuente de financiamiento: Proyectos UBA, ANPCyT, CONICET. En los últimos años, importantes avances en la tecnología del hormigón han conducido al desarrollo de hormigones de alta resistencia. A pesar de que éstos ya se utilizan en las construcciones, aún hoy no hay formulaciones constitutivas que reflejen fehacientemente su comportamiento. El desarrollo de una teoría constitutiva que abarque estos hormigones es de fundamental importancia para la ingeniería civil, y fue el objetivo principal de esta tesis. En base al estudio del comportamiento de falla, se propuso un parámetro de prestación, en el cual se basa toda la formulación. El modelo propuesto, válido para hormigones tanto de alta resistencia como de resistencia normal, se basa en la teoría de elastoplasticidad del flujo no asoaciativo, con ingredientes de mecánica de fractura para poder captar el comportamiento post pico. Posee una dependencia en los tres invariantes de tensiones I1, J2 y J3, y permite por lo tanto modelar los distintos comportamientos que presenta el hormigón frente a distintos escenarios de carga. La característica distintiva de este modelo podría decirse que es el ser un modelo macro que reconoce ciertas propiedades del nivel meso y micro del material. Los resultados obtenidos y publicados hasta el momento son: Evaluación del comportamiento, en base a una amplia base de datos extraída de la bibliografía. Comparación de NSC versus HSC. Definición de un nuevo índice para identificar la calidad del hormigón: el Parámetro de Prestación. Propuesta de un nuevo Criterio de Falla, válido tanto para NSC como para HSC, basado en el Parámetro de Prestación. Desarrollo de una ley de endurecimiento con superficies con capa y con continuidad del tipo C1. Desarrollo de un sistema de algoritmos genéticos para la dosificación de hormigones. Desarrollo de una ley de ablandamiento basada en energía de fractura. Formulación del nuevo modelo constitutivo no asociativo para hormigones de resistencia arbitraria. Los resultados obtenidos y aún no publicados hasta el momento son: Desarrollo del algoritmo para la implementación. Implementación del modelo en un programa de Elementos Finitos en lenguaje Fortran de desarrollo 100% propio que incluye tanto no linealidad geométrica como no linealidad material. Actualmente se está en la etapa de análisis de resultados y calibración final. Segunda Jornada de Tesistas de Doctorado FIUBA Área de Investigación: 10- Ingeniería Civil y 14- Materiales y Nanotecnología Título: RELACIÓN ESTRUCTURA-PROPIEDADES EN EL AGREGADO DE POLIMEROS AL HORMIGÓN Tesista: Ing. Teresa María Piqué Fecha de Admisión al Doctorado: 05/05/2009 Director/Codirector: Dra. Analía Vázquez Lugar de Trabajo: LAME, FI-UBA Grado de Avance: 20% Fuente de financiamiento: Beca Peruilh El hormigón es un material compuesto que contiene una fase vinculante (pasta de cemento) y agregados (arena y piedra). La pasta está compuesta por Cemento Pórtland hidratado y agua. Esta recubre a los agregados. A partir de una reacción denominada hidratación la pasta endurece y gana resistencia para formar este sólido tipo roca. En el presente trabajo se le agrega a una pasta de relación agua/cemento=0,45 polivinilalcohol (PVA) con nano arcillas a fin de controlar el tiempo de fraguado y mejorar las propiedades mecánicas. Se estudió la cinética de hidratación de la pasta de cemento, de la pasta de cemento con un 2 wc% de PVA y de la pasta de cemento con un 2 wc% de PVA con nano arcillas, mediante un modelo de cinética global de cuatro parámetros. Se incorporaron distintos tipo de arcillas: bentonita nacional y nano mortmorillonitas modificadas químicamente. La hidratación de la pasta se puede controlar con la incorporación combinada de polímero y nanoarcilla. La resistencia a la flexión aumenta cuando se incorpora polímero con nano arcillas. Se encontró además que alguna de las dosificaciones utilizadas actúa impermeabilizando la superficie de la pasta cementicia. Segunda Jornada de Tesistas de Doctorado FIUBA Área de Investigación: 10 Título: MODELACION DEL ENVEJECIMIENTO DE HORMIGONES SOMETODOS A LA ACCION DE MEDIOS QUIMICAMENTE AGRESIVOS. Tesista: Marianela Ripani Fecha de Admisión al Doctorado: 01-12-2009 Director: Guillermo Etse Lugar de Trabajo: Laboratorio de Materiales Laboratorio de Métodos Numéricos en Ingeniería. Grado de Avance: 20% Fuente de Financiamiento: Beca CONICET y estructuras – En la mayoría de los casos, una estructura de hormigón se encuentra sometida a condiciones ambientales severas que, durante el transcurso de su vida útil, modifican las propiedades químicas y físicas del hormigón. Las mismas pueden llegar a tener consecuencias relevantes en las características mecánicas de este material pudiendo comprometer la seguridad global de las estructuras relacionadas. Los objetivos de la presente tesis doctoral se focalizan en el desarrollo una teoría constitutiva para la evaluación precisa de la durabilidad de hormigones afectados por procesos de degradación química. Esta teoría, si bien permitirá una visión y análisis macroscópico, deberá estar basada en propiedades y particularidades de la microestructura de este material cuasi-frágil poroso y contemplar la evolución de los mismos durante procesos de transporte que dan lugar a la carbonatación de la pasta cementicia. En la actualidad se está trabajando en la formulación de una teoría constitutiva poroplástica para hormigones, basada en el modelo de Drucker-Prager, que permita evaluar procesos de transporte termo-hidráulicos, para finalmente, analizar comportamientos de respuesta de estructuras de hormigón frente a procesos termo-químico-mecánico acoplados. En particular, el interés de las investigaciones se enmarca en la evaluación numérico-computacional de la degradación de hormigones debido a procesos de carbonatación. Segunda Jornada de Tesistas de Doctorado FIUBA Área de investigación: 10 – Ingeniería civil CARACTERIZACIÓN MECÁNICA DE MATERIALES CONSTITUÍDOS POR PARTÍCULAS Tesista: Alejo Oscar Sfriso Director/Codirector: Ing. Eduardo Núñez, Dr. Guillermo G. Weber Lugar de Trabajo: LAME, FIUBA Fuente de financiamiento: Fecha de Admisión al Doctorado: 1996, readmitido 2006 Grado de Avance: 95% En este trabajo se estudió el comportamiento mecánico de arenas, gravas y enrocados, se desarrolló una ecuación constitutiva para arenas y se la implementó en un código de elementos finitos. La ecuación constitutiva está basada en elastoplasticidad no asociativa con operador elástico variable, endurecimiento isotópico y teoría de tensión-dilatancia. Permite la simulación del comportamiento de arenas y gravas en carga monotónica para procesos en los que las deformaciones volumétricas son significativas – procesos de falla de fundaciones y muros; estabilidad de taludes, presas y escolleras; etcétera – reproduciendo la dependencia de rigidez y resistencia respecto de la densidad del material. Este modelo se diferencia de otros modelos modernos para arenas en tres aspectos importantes: i) necesita menos parámetros materiales que otros modelos que tienen similar capacidad productiva; ii) sus parámetros materiales son parámetros conocidos por la comunidad académica y profesional que pueden ser calibrados mediante ensayos normalizados; y iii) la robustez numérica de su formulación permitió su implementación - como código de usuario - en el código de elementos finitos general Plaxis. El trabajo ha sido completado, aprobado por el Director y Codirector y entregado a la Universidad. Uno de los dos artículos requeridos por el reglamento de doctorado ha sido publicado. El segundo ha sido aprobado para publicación y está en prensa. Segunda Jornada de Tesistas de Doctorado FIUBA Área de Investigación: 10 – INGENIERÍA CIVIL Título: SIMULACION NUMERICA YDISEÑO SISMICO DE MUROS DE HºAª SOMETIDOS A ACCIONES SISMICAS DE GRAN INTENSIDAD Tesista: Alejandro Verri Kozlowski Fecha de Admisión al Doctorado: 11/2009 Director/Codirector: Dr. Raúl D. Bertero Lugar de Trabajo: Laboratorio de Dinámica de Estructuras. Grado de Avance: 20% Fuente de financiamiento: N/A En este trabajo, se analiza el comportamiento mecánico de muros de hormigón armado sometidos a acciones sísmicas de gran intensidad y se formula un modelo para simulación numérica de la respuesta inelástica no-lineal para el análisis y el diseño sísmico basado en la performance (PBSD) El modelo incorpora ecuaciones constitutivas que permiten captar una serie de fenómenos relacionados con la concentración de daño que se produce durante la respuesta inelástica de un muro sometido a acciones sísmicas de gran intensidad, como ser la interacción en rotura del HºAº entre esfuerzos axiales y cortantes, el deslizamiento y pandeo de barras de armadura, el incremento de esfuerzos axiales debido a las deformaciones plásticas acumuladas, entre otros fenómenos. El trabajo de investigación se encuentra actualmente en la etapa de revisión de la bibliografía y el estado del arte de los modelos discretos para análisis sísmico y en esta presentación se resumen algunas características particulares de los modelos disponibles en la bibliografía de referencia. Segunda Jornada de Tesistas de Doctorado FIUBA 11 – Ingeniería del medio ambiente Segunda Jornada de Tesistas de Doctorado FIUBA Área de Investigación: Ingeniería del Medio Ambiente Título: Empleo de Dispersiones Poliméricas en Reactores para Tratamiento de Efluentes Industriales Tesista: Ing. Néstor Caracciolo Fecha de Admisión al Doctorado: 9/3/09 Director/Codirector: Dra. Susana Boeykens / Dra. Cristina Vázquez Lugar de Trabajo: Laboratorio de Química de Sistemas Heterogéneos Grado de Avance: 70% Fuentes de financiamiento: Proyecto UBACyT I750 (2006-2009); UBACyT I049 (2007-2010); PICT2005 N°38183-Agencia/FonCyT(2007-2010); IAEA (International Atomic Energy Agency)-CNEA-FIUBA G42003 2009-2013; UBACyT I016 (2007-2010); Convenio con Red Recursos Naturales de INTAAERN 1615 (2007-2010) y renovación (2010-2013) En esta Tesis se propone el estudio de la utilidad de las dispersiones poliméricas en reactores para tratamiento de efluentes industriales líquidos. El estudio de estos fenómenos de retención, proveerá las bases de nuevas tecnologías de remediación y recuperación. Se trabajó con Scleroglucano, Xanthano y POE (polioxietileno), con el objetivo de analizar el comportamiento de los iones de distinta carga y masa en medios de distinta estructura matricial y fuerza iónica. Se estudió la agregación de las macromoléculas por Dispersión de Rayos X de Bajo Ángulo (SAXS) que permite detectar variaciones en la interacción de las moléculas conforme su concentración aumenta. Se evaluó la velocidad de transporte de especies iónicas por medio de micro-Fluorescencia de Rayos X (µXRF). Se diseñó una doble celda que permite determinar, simultáneamente para dos muestras, concentraciones a distintos tiempos y posiciones. Se estudiaron soluciones de ZrO2+, Cu2+, Zn2+, Br-, Cr3+ y CrO42- en concentraciones entre 500 y 10000ppm de los tres polímeros. Se planificaron experiencias de laboratorio en un reactor agitado discontinuo (TAD), comparándose resultados. Se está trabajando en un reactor tubular (TUB), donde se utilizarán las funciones de transporte determinadas previamente, a los efectos de optimizar el diseño de equipos para su empleo como purificadores de efluentes industriales. Segunda Jornada de Tesistas de Doctorado FIUBA Área de Investigación: Ingeniería del Medio Ambiente Título: Desarrollo de un bio-reactor para la autogestión domiciliaria de residuos sólidos urbanos orgánicos Tesista: Ing. Carlos Alejandro Falcó Fecha de Admisión al Doctorado: 18/12/07 Director/Codirector: Dra. Susana Patricia Boeykens / Dra. María del Carmen Tortorelli Lugar de Trabajo: Laboratorio de Química de Sistemas Heterogéneos Grado de Avance: 75% Fuentes de financiamiento: Proyecto I750 (2006-2009)–UBACyT; PICT2005 N°38183-Agencia/FonCyT; Fundación Enlaces. En un mundo con una población humana en aumento y agotamiento de suelos destinados al abastecimiento de alimentos, el 40% de los residuos corresponden a desechos alimenticios. El ciudadano común debe contar con métodos y herramientas para realizar, sencilla y adecuadamente, acciones de racionalización, reducción, reutilización y reciclado de sus propios residuos. Esta Tesis propone estudiar los aspectos tecnológicos y operativos asociados a la instalación de Bioreactores para la autogestión domiciliaria de Residuos Sólidos Urbanos Orgánicos. Se ha construido un bioreactor prototipo modular de plástico, para hacer pruebas variando: tamaños de cámaras, la forma de comunicación, flujo, régimen de agitación, inclinación, tipo y cantidad de alimentación y tiempo de estabilización. Se relevaron las variaciones de temperatura, pH, biota, olores y presencia de vectores. Se construyó el biodigestor en acero inoxidable, con sistema electromecánico de rotación, regulación de velocidad, automatismo de encendido y apagado, se desarrolló un software específico (en plataforma Access) para la recepción y registro automático del peso y del monitoreo manual de pH, T, humedad y comentarios. Este reactor se encuentra actualmente funcionando para digerir los residuos orgánicos de una familia tipo y el compost resultante es monitoreado en cuanto a su estabilidad y composición. Segunda Jornada de Tesistas de Doctorado FIUBA Área de Investigación: Ingeniería del Medio Ambiente Título: Tratamiento de Cr(VI) por Fotocatálisis Heterogénea con TiO2 Tesista: Ing. Jorge Martín Meichtry Fecha de Admisión al Doctorado: 31/05/2007 Director/Codirector: Dra. Marta Irene Litter Lugar de Trabajo: CAC, CNEA Grado de Avance: 90% Fuente de financiamiento: ANPCyT, CONICET, CNEA, CIC, Red CYTED La Fotocatálisis Heterogénea (FH) es uno de los Procesos Avanzados de Oxidación que mayor interés ha despertado en los últimos años debido a que permite la virtual mineralización de la materia orgánica y la transformación de iones metálicos contaminantes. El Cr(VI) es un agente carcinogénico demostrado y presenta gran movilidad en agua, siendo su tratamiento habitual la reducción a Cr(III). La reducción fotocatalítica de Cr(VI) a Cr(III) ha demostrado ser un proceso muy eficiente, aunque los mecanismos involucrados en esta transformación aún no se conocen en detalle. El objetivo de la Tesis es profundizar el conocimiento de estos mecanismos mediante el estudio del efecto de diversas variables experimentales como pH del medio de reacción, uso de diversos donores orgánicos, modificación del semiconductor con colorantes, etc. Entre los principales resultados se destacan: 1. La adición de ácido cítrico (Cit) facilita la reducción fotocatalítica hasta una relación molar Cit/Cr(VI) óptima de 1,25, detectándose especies de Cr(V) como intermediarios. 2. El TiO2 modificado con hidroxitricarboximonamida ftalocianina de aluminio es efectivo para reducir Cr(VI) en presencia de 4-clorofenol como donor bajo irradiación con luz visible Segunda Jornada de Tesistas de Doctorado FIUBA 12 – Ingeniería Mecánica y Robótica Segunda Jornada de Tesistas de Doctorado FIUBA Área de Investigación: 12 - Ingeniería Mecánica y Robótica Título: GRANDES DEFORMACIONES ELASTOPLÁSTICAS EN MEDIOS CONTINUOS Tesista: Ing. Sebastián D´hers Fecha de Admisión al Doctorado: 08/11/2004 Director: Eduardo N. Dvorkin Lugar de Trabajo: Instituto Tecnológico Buenos Aires Grado de Avance: 100% Fuente de financiamiento: Beca Tenaris University for Advanced Studies ITBA Dentro de las deformaciones elastoplásticas sufridas por los materiales en procesos de conformado y aplicaciones mecánicas, se producen zonas de concentración de deformación llamadas localizaciones. Estas tienen menor escala que el problema mecánico, lo que dificulta su modelado. Los aspectos salientes son: las escalas, que imponen el uso de mallados refinados para capturar el comportamiento estructural macroscópico juntamente con el comportamiento microscópico de la localización y las leyes constitutivas realistas en pequeña escala. Para este fin se desarrolló e implementó un enriquecimiento para elementos finitos basado en el uso de modos de deformación con discontinuidad fuerte que cumple con las condiciones de deformación volumétrica y de máxima distorsión en una dirección, para casos de plasticidad de von Mises (J2) y de Gurson-Tvergaard-Needleman. De la innovación es destacable que: se puede utilizar para materiales que presenten plasticidad perfecta sin necesitad de un ablandamiento inducido, es poco sensible a la distorsión de malla, cumple con la cinemática de la banda permitiendo un deslizamiento a lo largo de la misma sin incorporar restricciones espurias y no requiere la definición de un ancho de banda para el modelado de materiales sin daño. La formulación se ha extendido a los materiales con daño mediante una regularización basada en criterios energéticos que permite reproducir resultados experimentales. Se desarrollaron criterios de comparación basados en indicadores energéticos y se analizaron casos bidimensionales de interés. Segunda Jornada de Tesistas de Doctorado FIUBA Área de Investigación: 12 - Ingeniería Mecánica y Robótica Título: MODELADO NUMÉRICO EN PROBLEMAS DE FLUIDOS EXPLOSIVOS Tesista: Ing. Javier Garibaldi Fecha de Admisión al Doctorado: 01/04/2008 Director/Codirector: Dr. Mario Storti / Dr Rodrigo Paz Lugar de Trabajo: CITEDEF / CIMEC Grado de Avance: 25% Fuente de financiamiento: CITEDEF / EST El objetivo general de esta tesis es modelar numéricamente el proceso de combustión, en régimen deflagrante, con eventual extensión al detonante, de fluidos en medios geométricamente complejos. En particular, se desea profundizar en modelos que contemplen la interacción entre el frente de llama y la turbulencia del flujo generada por objetos de pequeña escala relativa a la global del análisis. Los objetivos planteados fueron: Estudio de antecedentes. Elección del submodelo de combustión a instrumentar numéricamente. Implementación numérica de modelos para la combustión en régimen de deflagración sobre geometrías unidimensionales, con simetría de revolución y tridimensionales. Comparación de resultados contra información de origen bibliográfico, realimentación para el ajuste del modelo. Realización de ensayo experimental propio. Los principales resultados obtenidos fueron: Cursadas y aprobadas en la FIUBA tres materias con créditos para el Doctorado. Elección del software PETSc-FEM para la resolución general del problema de fluidodinámica asociado (Ecuaciones de Navier-Stokes para flujo compresible turbulento según el modelo LES/Smagorinky). Estudio de alternativas en el submodelo de combustión: por la técnica de seguimiento del frente de llama (Ecuación G) o por filtrado Favre de la ecuación de balance para una variable de progreso. Segunda Jornada de Tesistas de Doctorado FIUBA Área de Investigación: 12 - Ingeniería Mecánica y Robótica Título: MODELADO NUMÉRICO DEL PROCESO DE INMERSIÓN EN CALIENTE DE CHAPAS DE ACERO EN POTES DE ZN-AL Tesista: Ing. Damián E. Hryb Fecha de Admisión al Doctorado: 07/12/2004 Director/Codirector: Dra: Marcela Goldschmit / PhD. Perla Balbuena Lugar de Trabajo:Tenaris-Siderca(2004-2009)/FIUBA(2009-actual) Grado de Avance:80% Fuente de financiamiento: Tenaris Siderca El proceso de recubrimiento por inmersión en caliente requiere la aplicación de un recubrimiento fundido sobre la superficie de la chapa en un proceso continuo. Uno de los principales problemas operativos que se producen en proceso es la formación de partículas no deseadas formadas por intermetálicos Fe-Zn o Fe-Al que precipitan del baño saturado en Fe. Para poder entender las causas de este fenómeno y modificar los diferentes parámetros operativos del sistema logrando disminuir la formación de partículas de “dross” y su posterior crecimiento, es necesario analizar conjuntamente todos los procesos que se llevan a cabo en el pote. El objetivo que se planteo en la tesis es modelar numéricamente y acoplar los diferentes fenómenos que se producen en el pote de recubrimiento Zn-Al por inmersión en caliente, logrando de esta forma un mejor entendimiento del comportamiento global del proceso frente a la variación de los diferentes parámetros operativos. Las áreas temáticas ya desarrolladas son: - Modelado fluido dinámico – térmico del baño y térmico de la chapa acoplados, - Modelado del transporte de Al y Fe - Modelado de la formación, transporte y disolución de las partículas de dross. Las áreas temáticas actualmente en desarrollo son: Modelado de la formación de la capa de inhibición, disolución de Fe en el baño y consumo de Al en la chapa mediante Kinetic MonteCarlo. Segunda Jornada de Tesistas de Doctorado FIUBA Área de Investigación: 12- Ingeniería Mecánica y Robótica Título: DESARROLLO DE MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA PARA UTILIZACIÓN DE COMBUSTIBLE HÍBRIDO GNC-H2 Tesista: Ing. Gerhard E. Raith Fecha de Admisión al Doctorado: 09/03/2009 Director/Codirector: Dr. Ing. Fernando Audebert / Mag. Ing. Daniel Zambrano Lugar de Trabajo: FIUBA Grado de Avance: 20% Fuente de financiamiento: ANPCyT, PAE 22590 (2007-2010) El plan de tesis consiste en estudiar las principales propiedades físicas dentro de la cámara de combustión de mezclas de gases: GNC-H2, en proporciones premezcladas que alcancen hasta un máximo de 20% en volumen en GNC. El objetivo es avanzar en la aplicación de una tecnología de menor polución ambiental e independiente de combustibles líquidos derivados del petróleo. Con las siguientes metas: las condiciones de adaptación para funcionamiento con mezclas GNCH2, de motores actuales que funcionan con combustibles líquidos, y las características que deberían tener las cámaras de combustión de motores que funcionen con mezclas GNC-H2 a fin de reducir al máximo posible la contaminación por gases de escape. Actualmente se trabaja en la instalación de un sistema COMBI (Combustion Indication) de la firma SMETEC GmBh, por intermedio de FOSP (Fiber Optic Spark Plug) con el cual se estudia la factibilidad de poder medir dentro de la cámara de combustión los siguientes parámetros: propagación de llama, análisis de combustión (mezcla en la cámara), ignición de la superficie, detección de detonación y pre encendido de llama. Luego se buscará complementar las determinaciones con el sistema de medición de temperatura superficial desarrollado en FIUBA. Segunda Jornada de Tesistas de Doctorado FIUBA 13 – Matemática Aplicada Segunda Jornada de Tesistas de Doctorado FIUBA Área de Investigación: Matemática Aplicada Título: MODELADO Y SIMULACION DEL FLUJO DE FRONTERA LIBRE DE FLUIDOS REACTIVOS NO NEWTONIANOS Tesista: Ing. Pablo Caron Fecha de Admisión al Doctorado: 20/03/2007 Director/Codirector: Dr. Paulo Porta/Lugar de Trabajo: Universidad Argentina de la Empresa Grado de Avance: 60% Fuente de financiamiento: Muchas piezas poliméricas alcanzan su forma final por el proceso de moldeo por compresión/transferencia. Este proceso se puede modelar como el flujo de frontera libre de un fluido reactivo no newtoniano. Las características finales de la pieza dependen de las condiciones de llenado del molde, así como del grado de curado. Desde el punto de vista de las aplicaciones industriales, conocer este proceso en detalle, permite no solo establecer estrategias de control si no también estimar parámetros que permiten optimizar el proceso. El objetivo principal de esta tesis es elaborar un modelo matemático del flujo de frontera libre de un fluido reactivo no newtoniano, orientado a la simulación del proceso de moldeo por compresión/transferencia y la implementación computacional del mismo para su resolución. Se ha decidido migrar la implementación anterior, basada en el método de elementos finitos, a una basada en el método de volúmenes finitos. Para ello se está utilizando un paquete abierto que cuenta con un gran desarrollo y una gran difusión a nivel mundial. La implementación actual está compuesta de cuatro módulos, uno para cada fenómeno físico, flujo del material, transferencia de calor, reacción de curado, y evolución de la frontera libre. Se realizaron estudios experimentales para determinar las constantes del modelo. Segunda Jornada de Tesistas de Doctorado FIUBA Área de Investigación: 13 Título: MODELOS DE MARKOV CON ESTADOS MIXTOS PARA EL ANÁLISIS DE MOVIMIENTO EN SECUENCIAS DE IMÁGENES Tesista: Tomás Crivelli Fecha de Admisión al Doctorado: 09/2005 Director/Codirector: Bruno Cernuschi Frías Lugar de Trabajo: LIPSIRN Grado de Avance: 99% Fuente de financiamiento: Beca Peruilh El análisis de movimiento en secuencias de imágenes es fundamental en un sistema de visión artificial. El modelado estadístico de dicha información permite caracterizar fenómenos dinámicos interesantes y resolver problemas complejos de clasificación, segmentación y detección. Se observó que la información de movimiento muestra simultáneamente dos tipos de valores: un valor discreto en cero (ausencia de movimiento) y valores continuos para las regiones en movimiento. Se planteó entonces la necesidad de desarrollar modelos probabilísticos capaces de considerar esta naturaleza mixta. Como principal resultado teórico de nuestra investigación, se formuló una teoría de los campos aleatorios de Markov con estados mixtos, que permiten modelar la interdependencia espaciotemporal entre variables aleatorias mixtas. Estos modelos fueron aplicados a diversos problemas. Se desarrollaron modelos paramétricos mixtos de texturas dinámicas (ej. fuego, humo, agua), para el reconocimiento, segmentación y seguimiento de dichos contenidos. Por otro lado, se extendieron los campos mixtos considerando estados discretos que toman valores simbólicos, fuertemente acoplados a valores numéricos a estimar. En este contexto, se desarrolló un método simultáneo de detección de movimiento (problema de decisión) y reconstrucción del fondo (problema de estimación), mostrando que este tipo de problemas se resuelven en forma óptima por inferencia de un campo mixto. Segunda Jornada de Tesistas de Doctorado FIUBA Área de Investigación: Matemática Aplicada Título: TÉCNICAS DE MÁXIMA ENTROPÍA EN PROCESAMIENTO DEL HABLA Tesista: Claudio Estienne Fecha de Admisión al Doctorado: Marzo de 2002 Director/Codirector: Carlos D'Attellis / Horacio Franco Lugar de Trabajo: Instituto de Ingeniería Biomédica Grado de Avance: 90 % Fuente de financiamiento: Universidad de Buenos Aires Esta tesis trata sobre la modelización estadística de sistemas de reconocimiento de habla. Los aspectos en los cuales se centra nuestra investigación están relacionados con dos componentes claves de cualquier sistema de reconocimiento de voz, la verificación de hipótesis, y la modelización del lenguaje. Con la primera se puede establecer el grado de confianza con la que el sistema reconoce una determinada palabra o frase. Con la segunda se mejora el modelo general del sistema, lo a su vez mejora el porcentaje de palabras reconocidas. Ambos objetivos son tratados en el marco de los modelos de Máxima Entropía. Dichos modelos, entre otras ventajas, han probado tener capacidad de generalización además de permitir incoporar en forma eficiente información sobre el medio externo. Los principales objetivos alcanzados fueron, la aplicación del modelo de máxima entropía condicional a un combinador de hipótesis de un sistema de reconocimiento de habla, y la implementación de un modelo de lenguaje basado en un modelo combinado de Máxima Entropía regularizado. Este último basado en el modelo usado en las máquinas de soporte vectorial (SVM). En ámbos casos se obtuvieron resultados que son estado del arte en su tipo. Segunda Jornada de Tesistas de Doctorado FIUBA 14 – Materiales y Nanotecnología Segunda Jornada de Tesistas de Doctorado FIUBA Área de Investigación: 14- Materiales y Nanotecnología Título: Preparación y Caracterización de Materiales Magnéticos Compuestos de Aplicación Tecnológica Tesista: Ing. Juan Carlos Aphesteguy Fecha de Admisión al Doctorado: 6/ 12/ 2005 Director/ Codirector: Dra. Silvia E. Jacobo Lugar de Trabajo: LAFMACEL (FIUBA) Grado de Avance: 95% Fuente de financiamiento: Proyectos UBACyT 2004-2007 (I-055) UBACyT 2008-2010 (I- 011). Dentro de los materiales compuestos se pueden incluir los óxidos magnéticos nanométricos en matrices poliméricas conductoras. Los polímeros conductores tienen aplicación en microelectrónica, sensores, filtros electromagnéticos, etc. Los materiales polímeros-ferritas son estudiados, para ser empleados en dispositivos electrónicos como absorbedores de ondas, cerámicos capacitores, etc. Objetivos planteados: 1- Desarrollar método nuevo de síntesis química por vía húmeda para preparar materiales compuestos: polianilina- magnetita/maghemita. 2-Caracterizar las muestras obtenidas para estudiar propiedades de transporte (conductividad, magnetización, impedancia) y analizar la interfase polímero – óxido, en polvos compactados y películas 3- Evaluar la procesabilidad del material obtenido para su aplicación tecnológica Resultados - Puesta a punto de preparación vía húmeda del sistema óxido de hierro/ polianilina - Estudio completo de la conductividad σ en función de la fracción en volumen p del material compuesto PANI/ óxido. Se determinó una fracción de percolación de 0,807 a 300K. Los resultados indican que la conductividad presenta un comportamiento crítico no universal. - Se prepararon ferrofluídos con concentraciones del orden de 4.10-3 M para la preparación de películas - Se realizaron mediciones de absorción para evaluar la posible aplicación de estos materiales como filtros de interferencia electromagnética (EMI) en la región de microondas Segunda Jornada de Tesistas de Doctorado FIUBA Área de Investigación: 14 – Materiales y Nanotecnología Título: Modificación por irradiación de polímeros para el Mejoramiento de la compatibilidad con sistemas biológicos Tesista: Ing. Claudia Roxana Arbeitman Fecha de Admisión al Doctorado: 04/11/2008 Director/Codirector: Dr. Gerardo García Bermúdez Lugar de Trabajo: Centro Atómico Constituyentes – CNEA Grado de Avance: 55 % Fuente de financiamiento: Beca Posgrado tipo II CONICET Por irradiación de polímeros se crean grupos funcionales que modifican la polaridad superficial; lo cual influye en la interacción con biomacromoléculas de matriz extracelular que actúan como mediadoras de la adhesión al utilizar el polímero como sustrato de cultivo. Las características físico químicas de la superficie y la topografía afectan la adhesión celular, extendido, migración, proliferación y conformación de proteínas de membrana y citoesqueleto modificando la transmisión de señales intracelulares con el consiguiente efecto en la expresión génica. El desarrollo de nuevos sustratos que permitan la obtención de células funcionales requiere conocer las respuestas celulares sobre la superficie de los materiales en función de sus propiedades físico químicas. Se presentan los resultados obtenidos al irradiar films de Polipropileno (espesor 8 µm) y Poliestireno (25 µm) con diversos iones a diferentes energías y fluencias. Los cambios producidos se estudiaron mediante espectroscopía de infrarrojo con transformada de Fourier (FTIR) y por espectroscopía de fotoelectrones emitidos por rayos X (XPS). Adicionalmente, modificaciones en las propiedades hidrofílicas fueron determinadas a través de la medición del ángulo de contacto. Los films irradiados se utilizaron como sustrato para cultivo de fibroblastos (línea NIH 3T3) correlacionando las características físico químicas del polímero modificado con la conducta celular. Segunda Jornada de Tesistas de Doctorado FIUBA Área de Investigación: 14- Materiales y Nanotecnología Título: “Desarrollo de un Supermicroscopio” Tesista: Francisco Balzarotti Fecha de Admisión al Doctorado: 15/05/07 Director/Codirector: Oscar E. Martínez Lugar de Trabajo: Laboratorio de Electrónica Cuántica, FCEN, UBA Grado de Avance: 80% Fuente de financiamiento: Beca Peruilh En este trabajo se presenta una novedosa técnica de litografía de polimerización óptica en el rango visible que tiene como objetivo la construcción de diversos dispositivos fotónicos: nanoantenas, cristales fotónicos, guías plasmónicas, metamateriales, etc. cuyos tamaños característicos se encuentran por debajo del límite de difracción óptico. Implementar un método de fabricación que sea también óptico resultaría de gran impacto por tener un costo sensiblemente menor al de las técnicas estándar (litografía con haz de electrones o iones). Mientras éstas precisan grandes instalaciones, una técnica óptica puede ser adaptada a un microscopio de barrido comercial. La polimerización del material de aporte es iniciada mediante la transferencia de energía de una molécula fluorescente que absorbe un fotón. Se ha demostrado que el efecto de un mecanismo no lineal asociado a la percolación superficial del polímero es lo que permite superar el límite de difracción. Se han construido estructuras de alturas desde las decenas de nanometros hasta los micrones, con una resolución lateral 2,5 veces menor a la cintura del haz que realiza el grabado. Actualmente se esta trabajando en la optimización de la estabilidad del sistema y en la caracterización sistemática del proceso de polimerización en función de sus parámetros: concentración y tipo de colorante, potencia lumínica, tiempo de exposición y tiempo de incubación. Ambas tareas tienen como objetivo llevar la técnica de litografía a la condición de máxima resolución. Segunda Jornada de Tesistas de Doctorado FIUBA Área de Investigación: 14- MATERIALES Y NANOTECNOLOGÍA Título: SENSORES QUÍMICOS BASADOS EN VIDRIOS CALCOGENUROS Tesista: JUAN MANUEL CONDE GARRIDO Fecha de Admisión al Doctorado: 23/10/07 Director/Codirector: DRA. MARÍA ANDREA UREÑA Codirectora: DRA. BIBIANA ARCONDO Lugar de Trabajo: LABORATORIO DE SÓLIDOS AMORFOS (INTECIN) Grado de Avance: 70 % Fuente de financiamiento: U.B.A. / CONICET Los vidrios calcogenuros (base S, Se o Te) con metales en su composición (en particular Ag y Sb) son unos de los materiales más promisorios para ser utilizados como membranas sensitivas en el desarrollo de sensores químicos selectivos de iones metálicos en solución (Cu2+, Pb2+, Cd2+, Hg2+, etc). Actualmente uno de los objetivos más importantes en la tecnología de sensores químicos es la microfabricación de elementos sensores y la introducción de arreglos de microelectrodos utilizando la tecnología de los circuitos integrados. Los vidrios calcogenuros debido a la gran capacidad para amorfizar tanto en volumen como en película delgada mediante distintas técnicas de deposición, resultan especialmente aptos para dicha aplicación. Los objetivos de la tesis consisten en estudiar sensores químicos basados en membranas sensibles de vidrios calcogenuros tanto en volumen como en películas delgadas obtenidas mediante la técnica de deposición por ablación láser. En dicho estudio caracterizaré a los materiales fisicoquímicamente, estudiaré sus propiedades sensoras (sensibilidad, selectividad y estabilidad) e investigaré los mecanismos básicos de sensado. Los resultados obtenidos hasta el momento prueban que el sistema Ge-Se-Ag con o sin metales agregados demostraron ser aptos para su utilización como sensores electroquímicos de iones Cu2+, Ag+ y Fe3+ incluso en bajas concentraciones (límite de detección para iones Cu2+ ≈ 5×10-7 M). Segunda Jornada de Tesistas de Doctorado FIUBA Área de Investigación: 14- Materiales y Nanotecnología Título: Síntesis de nuevos polímeros a partir de compuestos heterocíclicos como posibles conductores Tesista: Ing. Enrique De la Horra Fecha de Admisión al Doctorado: 27/ 6/ 2006 Director/Codirector: Dra. Norma B. D’Accorso/ Dra. Silvia E. Jacobo Lugar de Trabajo: laboratorio de Química Orgánica (Fiuba) Grado de Avance: Fuente de financiamiento: Proyecto UBACyT 2004-2007 (I-055). Los conductores intrínsecos son materiales poliméricos cuyas moléculas son capaces de conducir la electricidad dado que poseen una distribución de dobles enlaces C=C conjugados, pero la presencia de heteroátomos con pares electrónicos no compartidos le confiere posibilidades adicionales . Objetivos 1- Síntesis de nuevos polímeros a partir de compuestos heterocíclicos (3-amino-1,2,4triazol (amizol)) y evaluación de sus propiedades como conductor. 2- Los polímeros resultantes serán caracterizados por métodos espectroscópicos (RMN-13C, IR, UV) y térmicos (DSC, TG, DTA). 3- Se evaluará el posible mecanismo de conducción en los mismos en función de la temperatura (5-300K). Resultados 1- Se obtuvo un nuevo polímero que fue caracterizado espectroscópicamente. Se determinaron las curvas de absorbancia (UV-visible) de soluciones del polímero en medio ácido (HCl 0,1M), medio básico (NaOH 0,1M) y medio neutro (agua), en el rango 200-900nm 2- El polímero obtenido fue caracterizado por espectrometría infrarroja (FT-IR), de masas, y RMN 3- Resultados confirman su carácter como semiconductor eléctrico logrando conductibilidad del orden 10-4 S/cm. 4- Se determino el comportamiento con la temperatura y su conductividad aumento típico comportamiento de un semiconductor. 4-Se estudió la aplicación del polímero resultante como indicador ácido-base en una titulación de un ácido fuerte con base fuerte. Segunda Jornada de Tesistas de Doctorado FIUBA Área de Investigación: Materiales y Nanotecnología Título: UNIÓN ISOTÉRMICA MEDIANTE UNA FASE LÍQUIDA TRANSITORIA Tesista: Nicolás Di Luozzo Fecha de Admisión al Doctorado: 1 de Junio de 2009 Director/Codirector: Dra. Bibiana Arcondo y Dr. Marcelo Fontana Lugar de Trabajo: Laboratorio de Sólidos Amorfos Grado de Avance: 15% Fuente de financiamiento: Proyecto UBACYT039 y Proyecto CONICET –PIP 6146 En el presente trabajo se estudia la aplicación del método de soldadura por difusión en una Fase Líquida Transitoria (TLPB) a aceros al carbono para tubos de conducción (ej.: API 5L). Se han realizado uniones empleando como metal de aporte láminas amorfas de aleación Fe-B, de composición eutéctica, y próximamente se realizarán uniones con láminas amorfas de aleación Fe-B-Si, y láminas de metales puros (ej.: Cu). Se analiza la influencia de las variables del proceso: temperatura, presión, tiempo del proceso, velocidad de enfriamiento, acabado de las superficies a unir, etc. Resulta claro que con vistas a su aplicación en la industria, el tiempo del proceso es una variable fundamental así como la calidad de la soldadura. Se caracterizan las uniones soldadas mediante técnicas de microscopía óptica y electrónica. Se analiza la continuidad en la microestructura, el control en el crecimiento del tamaño de grano a la vez que la presencia de inclusiones y precipitados en borde de grano. También se desea ver la influencia del material de aporte, por ello se modifica las características del mismo: su composición y espesor. Segunda Jornada de Tesistas de Doctorado FIUBA Área de Investigación: 14 - Materiales y Nanotecnología Título: CRECIMIENTO Y CARACTERIZACIÓN DE MATERIALES SEMICONDUCTORES II-VI Tesista: Di Stefano, María Cristina Fecha de Admisión al Doctorado: 02/08/2004 Director/Codirector: Dra. Alicia Trigubó, Dra. Claudia Torres Lugar de Trabajo: UTN, FRBA; CITEFA; UNLP Física Grado de Avance: 95% Fuente de financiamiento: Los compuestos II-VI presentan características semiconductoras. Se emplean en varios dispositivos optoelectrónicos: detectores de infrarrojo, diodos de emisión de luz (LED) y celdas solares. En este trabajo se estudian las características de ZnSe, ZnTe, ZnS, CdS y el ternario Hg1-xCdxTe (MCT), en distintas modalidades de crecimiento, según el material. El ZnSe se obtuvo monocristalino y nanocristalino, el ZnTe como lingote monocristalino, el ZnS y el CdS se obtuvieron como material nanocristalino y el MCT como película epitaxial monocristalina. Presentan una estructura de empaquetamiento compacto caracterizado por la formación de orbitales híbridos sp3, en los que predomina el carácter covalente. En el estudio de los distintos métodos de crecimiento se ha tratado de establecer las condiciones óptimas de operación, en orden a obtener un material apto. Este trabajo incluye el proyecto de una planta para la obtención de ZnS nanométrico. Dada su alta superficie específica, la efectividad del material de estas dimensiones se ve incrementada en un grado tal que se requiere una masa significativamente menor para lograr el efecto deseado. Este aspecto es muy importante ya que presenta un ahorro significativo de recursos y una importante preservación del medio ambiente. Una planta para elaborar estos productos es compacta y fácil de controlar. Segunda Jornada de Tesistas de Doctorado FIUBA Área de Investigación: 14 Título: Vidrios Calcogenuros: Aplicación a dispositivos. Tesista: Maximiliano Erazú Fecha de Admisión al Doctorado: Marzo 2006 Director/Codirector:Marcelo Fontana/ Bibiana Arcondo Lugar de Trabajo: INTECIN Grado de Avance: 70% Fuente de financiamiento: ninguna Los vidrios calcogenuros son materiales que presentan tanto interés científico como tecnológico. Desde el punto de vista científico la estructura de estos vidrios, resulta de gran interés por su versatilidad y desde el punto de vista tecnólogico los cambios en las propiedades eléctricas y ópticas (resultante de esta dependencia entre la estructura y la composición) son aprovechadas para desarrollar dispositivos que se utilizan,por ejemplo, para el almacenamiento de información, o como electrolitos de estado sólidos. En el marco de esta tesis doctoral se estudiaron hasta el momento dos sistemas calcogenuros: GeSeAg,rico en Se y GeTeSb, rico en Te. En ambos casos el mecanismo que explica el uso como memorias no-volátiles es el salto que presenta su conductividad al aplicársele una diferencia de potencial y su capacidad de mantener ese estado cuando la diferencia de potencial desaparece. En el caso del sistema GeTeSb tambien se puede lograr un cambio en su índice de refracción al aplicarse un incremento local de su temperatura, efecto aprovechado en discos ópticos regrabables Estos sistemas fueron sintetizados por diferentes técnicas: Ablación láser, Melt-spinning, Melt quenching. Con estas técnicas se lograron amorfizar estos sistemas tanto en foma masiva como en forma de película delgada. Sobre estas muestras se realizaron estudios de espectroscopia Raman para el sistema GeSeAg, y calorimetria diferencial de barrido DSC para el sistema GeTeSb. Segunda Jornada de Tesistas de Doctorado FIUBA Área de Investigación: Materiales y nanotecnologias. Título: EFECTO DE LOS PARÁMETROS DE SOLDADURA SOBRE LA MICROESTRUCTURA Y LA RESISTENCIA AL DESGASTE DE RECARGUES MARTENSÍTICOS DEPOSITADOS CON ALAMBRES TUBULARES METAL-CORED Tesista: Ing. Agustín Gualco Fecha de Admisión al Doctorado: 6 de marzo 2007 Director/Codirector: Ing. L. A. de Vedia/ Lic. E. S. Surian - Dr. H. G. Svoboda Lugar de Trabajo: FI-UBA y FI-UNLZ Grado de Avance: 100 % Fuente de financiamiento: PICT'04 Nº 21024. UBACyT 2006-2009 I812. APUEMFI. La soldadura de recargue consiste en depositar sobre una parte de la superficie del metal base un cierto espesor de materiales metálicos de modo de funcionalizar dicha superficie. El objetivo de esta tesis es estudiar el efecto de los parámetros de soldadura y los tratamientos térmicos sobre la microestructura y la resistencia al desgaste de depósitos martensíticos de aceros para herramientas. Las variables de proceso que se analizan son el tipo de gas de protección, el calor aportado de soldadura y el efecto del tratamiento térmico post-soldadura. También se estudia el efecto de las condiciones de servicio, a través del efecto de la carga aplicada. A partir de los resultados obtenidos se encontró que cuando las cargas que intervienen durante el servicio son moderadas es preferible no realizar tratamiento térmico (disminuye la resistencia al desgaste un 30%). Pero, en cambio, para condiciones extremas de trabajo, donde la temperatura alcanzada puede llegar a los 530 ºC, es beneficioso aplicar tratamiento térmico a 550 °C logrando así un aumento de un 20% en la resistencia al desgaste. En cuanto a los parámetros de soldadura se pudo ver que no modifican sensiblemente las propiedades mecánicas pero si mejoran un 40% la productividad. Respecto del gas de protección se encontró que el aumento en el contenido de CO2 produjo mayor dilución. Segunda Jornada de Tesistas de Doctorado FIUBA Área de Investigación: 14 - Materiales y Nanotecnología Título: PREPARACIÓN, CARACTERIZACIÓN Y PROPIEDADES DE NUEVOS MATERIALES MAGNÉTICOS DE Nd – Co Tesista: Lic. Carlos Alberto Herme Fecha de Admisión al Doctorado: 15/06/2010 Director: Dra. Silvia E. Jacobo / Dra. Paula G. Bercoff Lugar de Trabajo: LAFMACEL (FIUBA) Grado de Avance: 85% Fuente de Financiamiento: UBACyT I – 011 Los materiales magnéticos tienen importantes aplicaciones: registro magnético, dispositivos de microondas, etc. Son de interés los derivados de óxidos de hierro, como la magnetita (Fe3O4) y las ferritas hexagonales. Las ferritas de estroncio son materiales magnéticos duros de fórmula xSrO·yFe2O3·zMO, con alta coercitividad (Hc). Son técnicamente insustituibles en imanes permanentes y aplicaciones de hiperfrecuencia. Selección de condiciones de trabajo para la síntesis. Determinación del límite de solubilidad del dopante y su dependencia con el método de síntesis y el tratamiento térmico. Obtención de nanopartículas recubiertas con sustancias diamagnéticas (Al2O3) o ferromagnéticas (magnetita). Preparación de polvos magnéticos de ferritas de estroncio por vía húmeda, dopándolas con Nd(III) y Co(II). Caracterización estructural por difracción de rayos X, técnicas Mössbauer, microscopía electrónica y evaluación de propiedades magnéticas. 57 Segunda Jornada de Tesistas de Doctorado FIUBA Área de Investigación: Materiales y Nanotecnología Título: EFECTO DE LA COMPOSICIÓN QUÍMICA Y DEL PROCEDIMIENTO DE SOLDADURA SOBRE LAS PROPIEDADES MECÁNICAS Y LA MICROESTRUCTURA DEL METAL DE APORTE PURO DEPOSITADO POR FCAW PARA SOLDADURAS DE ACEROS 9%Cr RESISTENTES AL CREEP Tesista: Ing. César David Marconi Fecha de Admisión al Doctorado: 26/02/2009 Director: Lic. Estela Surian / Codirectores: Dr. Hernán Svoboda, Inga. Mabel N. Ramini Lugar de Trabajo: Laboratorio de Materiales y Estructuras FIUBA, DEyTEMA Facultad Regional San Nicolás Grado de Avance: 30% Fuente de financiamiento: Proyecto PICT’ 04 Nº 21024 de la agenciaANPCyT El desafío de las nuevas plantas de generación de energía termoeléctricas ultra súper críticas es elevar las temperaturas y presiones del vapor generado, reduciendo el costo asociado al combustible y las emisiones de CO2. Para lograr esto se han diseñado nuevos aceros con 9%Cr que permiten reducir los espesores de pared y mejorar la resistencia a la corrosión y al creep. Cuando estos aceros deben ser soldados, tanto el procedimiento de soldadura como el consumible utilizado influyen en las propiedades finales de la junta soldada. Objetivos: Analizar el comportamiento de distintos consumibles del sistema 9%Cr. Estudiar el efecto de la composición química, el calor aportado y el tratamiento térmico postsoldadura sobre la microestructura y las propiedades de tracción, tenacidad y resistencia al creep del metal de aporte puro. Establecer criterios de predicción tanto de microestructuras como de propiedades mecánicas resultantes. Resultados: Se soldaron cupones con tres niveles de calor aportado, se realizaron diferentes tratamientos térmicos sobre las probetas soldadas y se caracterizó el metal de aporte puro mediante análisis químico, metalográfico y difracción por rayos X. Se determinaron las propiedades mecánicas mediante ensayos de dureza, tracción en caliente e impacto Charpy-V. Como conclusiones parciales se observó que tanto el calor aportado como el tratamiento térmico post soldadura mostraron influencia en la microestructura y las propiedades mecánicas. 58 Segunda Jornada de Tesistas de Doctorado FIUBA Área de Investigación: 14 - Materiales y Nanotecnología Título: FERROMAGNETOS DUROS DE NUEVA GENERACIÓN. ESTUDIO DE PROPIEDADES FÍSICAS Y ANALISIS DE SU APLICACIÓN TECNOLÓGICA. Tesista: Lic. Laura Gabriela Pampillo Fecha de Admisión al Doctorado: 01/11/2005 Director/Codirector: Dr. Fabio Saccone/Dr. Hugo Sirkin Lugar de Trabajo: Laboratorio Sólidos Amorfos (FIUBA) Grado de Avance: 95% Fuente de financiamiento: Beca Agencia/Beca UBA (Culminación de Doctorado) En los últimos años el desarrollo de nuevos ferromagnetos duros se ha dado en el marco de una importante expansión de las investigaciones con nuevas herramientas de síntesis y caracterización. En particular, las aleaciones de Nd-Fe-B deben sus excelentes propiedades a la existencia de una anisotropía magnetocristalina muy intensa en determinadas fases estructurales. Durante el desarrollo de la presente Tesis se abordó la producción y caracterización magnética y estructural de los materiales, incursionando en distintos métodos de fabricación: solidificación rápida de cintas amorfas (melt-spinning), compactación y sinterización de polvos comerciales (por ruta convencional), depósito de multicapas por el método de ablación láser. Las cintas fueron tratadas térmicamente en hornos convencionales y por calentamiento Joule. A partir de estudios basados en la técnica de diagramas FORC fue posible determinar los parámetros de calentamiento que favorecen la conformación de la nanoestructura adecuada que optimiza las propiedades magnéticas. En el caso de polvos, se pudo concluir que existe una importante limitación respecto al uso del sinterizado convencional en la preservación de dicha nanoestructura y que el uso de temperaturas menores afecta la consolidación de la pieza. En relación a las multicapas obtenidas, del tipo α-Fe/NdFeB, se observó que las propiedades magnéticas son fuertemente dependientes del espesor de la capa blanda (α-Fe). 59 Segunda Jornada de Tesistas de Doctorado FIUBA Área de Investigación: 14- Materiales y Nanotecnología Título: CORROSIÓN EN ALEACIONES NANOESTRUCTURADAS DE AL Tesista: Inga. Pichipil Huircapan Marcela Fecha de Admisión al Doctorado: Director: Dr. Audebert Fernando Lugar de Trabajo: Grupo de Materiales Avanzados – FIUBA Grado de Avance: 85% Fuente de Financiamiento: PICT-RAICES Nº 02351, ANPCyT (2008-2010), UBACyT I042, (2008-2010). En las últimas dos décadas se han obtenido aleaciones de Nanoestructuradas de Aluminio con propiedades mecánicas muy superiores a las convencionales. Mediante las técnicas de Solidificación Rápida (S.R.) se pueden obtener una gran variedad de “Aleaciones Nanoestructuradas de Aluminio”, cuyas características (cristalinas, amorfas y/o cuasicristalinas) podrían mejorar notablemente su comportamiento frente a la corrosión. La complejidad del proceso de corrosión y los pocos estudios realizados sobre estas aleaciones, requieren de un estudio sistemático de estas con el fin de analizar la influencia de la microestructura y de los elementos aleantes. La influencia de las fases amorfas en la resistencia a la corrosión fue analizada en la primera etapa de la Tesis y el aumento de la zona pasivante es notable y de gran impacto. El efecto de las fases cuasicristalinas es estudiado sobre aleaciones nanocuasicristalinas obtenidas por SR. No se observa en estas aleaciones una gran diferencia en la zona pasivante respecto del material cristalino. Por lo cual para estudiar la resistencia a la corrosión y su efecto sobre una microestructura polifásica, se comenzó un estudio sobre recubrimientos monofásicos de cuasicristales que luego serán tratados térmicamente a fin de obtener microestructuras con diferentes fracciones de cuasicristales y fases cristalinas. 60 Segunda Jornada de Tesistas de Doctorado FIUBA Área de Investigación: 14 – Materiales y Nanotecnología Título: Aleaciones base Mg obtenidas por solidificación rápida Tesista: Lic. Silvia M. Rozenberg Fecha de Admisión al Doctorado: Director/Codirector: Fernando Audebert / Walter Botta Lugar de Trabajo: Grupo de Materiales Avanzados - FIUBA Grado de Avance: 80% Fuente de financiamiento: UBACyT I042 Los nuevos materiales base Mg de estructura amorfa o nanocristalina que se encuentran en vías de desarrollo se caracterizan por tener buenas propiedades mecánicas (tensión de ruptura por encima de 800 MPa). Uno de los intereses tecnológicos sobre estas aleaciones radica en su utilización como material estructural, permitiendo un gran ahorro energético debido a su baja densidad. La densidad del Mg es un 30% menor a la del Al. Una de las más importantes dificultades que se encuentran es la fragilidad de estas aleaciones. El objetivo general del trabajo de tesis es justamente aportar al desarrollo de estos materiales con alta resistencia mecánica y a la corrosión, termodinámicamente estables bajo las condiciones de trabajo impuestas por la aplicación mecánica. A la fecha, se trabajó con aleaciones Mg65Cu25-xAlxMM10. Se observó que el reemplazo parcial de Cu por Al en alguna concentración x entre 5 y 10 produce un cambio de fractura frágil a dúctil. Se estudió por DSC la evolución del estado amorfo al cristalino, calculándose las variaciones de entalpía para cada etapa de transformación y las correspondientes energías de activación aparente por el método de Kissinger. Está en estudio las fases cristalinas conformadas en cada una de las etapas. 61 Segunda Jornada de Tesistas de Doctorado FIUBA Área de Investigación: 14 Materiales y Nanotecnología Título: “ALEACIONES LIVIANAS AMORFAS NANOESTRUCTURADAS” Y Tesista: María Fabiana Sonia Saporiti Fecha de Admisión al Doctorado: Director/Codirector: Dr. Ing. Fernando Audebert Lugar de Trabajo: Facultad de Ingeniería Grado de Avance: 98% Fuente de financiamiento: Beca de Alto Nivel de la Unión Europea para América Latina (Programa Alβ an), para realizar parte de mi trabajo de Tesis de Doctorado, en el Instituto Nacional Politécnico de Grenoble, Francia (Febrero del 2005- Agosto 2005), Beca de la UBA. Proyecto: PICT-RAICES 2006-02351. Proyecto: UBACyT I042 Las aleaciones base Al presentan un alto interés tecnológico en la industria aeronáutica, espacial y automovilística, debido a su baja densidad. La estructura de una aleación solidificada rápidamente dependerá fuertemente de las asociaciones que se producen en el líquido y líquido sobreenfriado. Si en el líquido sobreenfriado la configuración de un gran número de átomos es del tipo icosaédrica, se producirá una barrera para la nucleación de zonas cristalinas, permitiendo la formación de un sólido con fases no-periódicas. Poder conocer que tipo de estructuras se formarán a partir del líquido, tiene implicaciones en el desarrollo de nuevos materiales. El objetivo es modelar y caracterizar el orden de corto rango (particularmente icosaédrico) de aleaciones base Aluminio en estado líquido y sólido amorfo. Este objetivo se realizó mediante Dinámica Molecular y análisis de asociaciones (método Honneycut-Andersen), para los elementos puros Al, Fe y Ni, y las aleaciones Al90Fe10 y Al90Ni10 (%at). Se caracterizó experimentalmente la estructura de aleaciones amorfas ternarias base Al utilizando difracción de Rayos X y Espectroscopia Mössbauer. Se correlacionaron los resultados experimentales con los obtenidos en el modelado. Se observó que la adición de Fe al Al líquido promueve la formación de asociaciones icosaédricas y la adición de Ni al Al líquido las destruye. 62 Segunda Jornada de Tesistas de Doctorado FIUBA Área de Investigación: 14 - Materiales y Nanotecnología Título: DESARROLLO DE MATERIALES MAGNÉTICOS TRANSFORMADORES Tesista: Inga. Josefina María Silveyra Fecha de Admisión al Doctorado: 23/10/2007 Director/Codirector: Victoria J. Cremaschi / Hugo R. M. Sirkin Lugar de Trabajo: Laboratorio de Sólidos Amorfos - INTECIN Grado de Avance: 80% Fuente de financiamiento: Beca CONICET, Complemento Peruilh PARA La tesis se desarrolla en el marco de tres objetivos: i) La continuación del estudio de FINEMETs (Fe73.5Si13.5B9Nb3Cu1) que después tres décadas, no se ha terminado de comprender; ii) La búsqueda de mejores propiedades mediante el intercambio parcial del Nb por Mo; iii) La fabricación de un prototipo de transformador utilizando estos materiales (utilizando material prima de pureza comercial). Se observaron los dominios magnéticos (técnica de Bitter), correlacionándolos con mediciones de coercitividad, magnetoestricción y difractogramas de rayos X. Se ha realizado un exhaustivo análisis térmico (calorimetría diferencial de barrido, análisis térmico diferencial, termogravimetría, difracción de rayos X y microscopía electrónica de barrido). También, se ha realizado un estudio estructural y magnético de las muestras nanocristalinas, complementando mediciones magnéticas, espectros Mössbauer, cálculos ab inito y simples modelos teóricos. Se han caracterizado las propiedades magnéticas de cintas y toroides. Como conclusión: i) se ha avanzado en la compresión de FINEMETs; ii) la performance de las muestras amorfas y recocidas tanto en vacío como en atmósfera controlada, no sufrió cambios significativos al reemplazar Nb por Mo; iii) se estudiarán muestras recocidas al aire, esperando una mejora en las propiedades y en el costo de proceso. 63 Segunda Jornada de Tesistas de Doctorado FIUBA Área de Investigación: 14 (Materiales y Nanotecnología) Título: TECNICAS DIELECTRICAS EN EL TRANSICIONES DE FASE EN LIQUIDOS ESTUDIO DE Tesista: Ing. Patricio Aníbal Sorichetti Fecha de Admisión al Doctorado: Dic. 2005 Director/Codirector: Dr. David Kurlat Lugar de Trabajo: Laboratorio de Sistemas Líquidos F.I.U.B.A. Grado de Avance: 85% Fuente de financiamiento: Proyecto UBACYT I036 Los fluidos complejos presentan gran interés en Electrónica, Física y Biología; incluyen microemulsiones, cristales líquidos y sistemas polímericos . Esta Tesis estudia transiciones de fase críticas en microemulsiones agua (w)-surfactante (s)hidrocarburo (o). Se determinan temperaturas y exponentes críticos mediante técnicas dieléctricas lineales (permitividad compleja) y no-lineales (efecto Kerr electro-óptico), complementadas con interferometría ultrasónica. En la faz experimental se desarrollaron sistemas de medición dieléctrica de banda ancha (20 Hz a 20 MHz) y ultrasonidos (1 a 10 MHz). El sistema agua-AOT-decano (Mw/Mo = 0.0646, Mw/Ms= 1.4025), rico en hidrocarburo, tiene temperatura crítica (Tc) de (305.6 +/-0.4) K. El exponente crítico de la conductividad es (0.31 +/- 0.05) y para la relajación de birrefringencia inducida es (0.5 +/- 0.1). Estos resultados son explicados considerando el agrupamiento (“clustering”) de nanogotas. El sistema agua-C4E1-dodecano (Mw/Mo= 32.14 , Mw/Ms= 2.231), rico en agua, tiene Tc = (304 +/- 0.05) K. La permitividad compleja sigue una función Cole-Davidson (con β = 0.5); τ baja de 65 microsegundos (a 303.5 K) hasta 20 microsegundos (a 303.9) K. Esto es atribuible a polarización Maxwell-Wagner en las fluctuaciones espaciales de composición cerca de Tc. Complementariamente, se estudiaron mediante ultrasonidos soluciones acuosas del surfactante entre 303 K y 323 K. 64 Segunda Jornada de Tesistas de Doctorado FIUBA Área de Investigación: 14 (Materiales y Nanotecnología) Título: MICRO-MECANIZADO POR ABLACIÓN LÁSER EN SILICIO, SILICIO NITRURADO, ORO, CUARZO Y CERÁMICOS. Tesista: Inga. Cinthya Toro Fecha de Admisión al Doctorado: 01/06/2010 Director: Dr. Carlos Rinaldi Lugar de Trabajo: CNEA-Centro Atómico Constituyentes Fuente de financiamiento: Agencia Nacional de Promoción Científica y Tecnológica, Subsidio PRH-204. Hoy en día las técnicas de micro-fabricación tienen mucha importancia ya que la miniaturización y la alta precisión son requisitos básicos en la fabricación industrial. Entre dichas técnicas el más flexible es el micro-mecanizado asistido por láser, también conocido como escritura directa pues se realiza la remoción de una cantidad controlada de material en los lugares adecuados, cuando se irradia el sustrato con un láser enfocado. Debido a que la calidad del proceso depende de la forma de los bordes en los surcos, en este trabajo de tesis se propone mejorar la calidad del micro-mecanizado con un láser de pulsos de 8 nanosegundos utilizando películas delgadas depositadas sobre el sustrato a mecanizar (Si, cuarzo y cerámicos). Los objetivos parciales son: Fabricar el sistema de mecanizado Estudiar distintas películas con diferentes espesores Establecer y controlar los parámetros para realizar el micro-mecanizado de diferentes dispositivos. En este sentido se logró establecer la fluencia, frecuencia, cantidad de pulsos y distancia focal para micro-mecanizar: Orificios cónicos en silicio y obtener un micro-ionizador por replicación con PDMS (Polidimetilsiloxano). Electrodos sobre el polímero AZ4562 con alta verticalidad en sus paredes para depositar metales y fabricar sensores de gases con pistas de espesores altamente controlados. 65 Segunda Jornada de Tesistas de Doctorado FIUBA Área de Investigación: 14 (Materiales y Nanotecnología) Título: Efecto de las variables de proceso sobre la microestructura, propiedades mecánicas y resistencia a la corrosión de depósitos supermartensíticos obtenidos con alambres tubulares con relleno metálico Tesista: Ing. Zappa Maidana, Norberto Sebastián Fecha de Admisión al Doctorado: 06/03/07 Director/Codirector: Ing. L. A. de Vedia / Lic. E. S. Surian - Dr. Ing. H. G. Svoboda Lugar de Trabajo: FI-UBA y FI-UNLZ Grado de Avance: 95 % Fuente de financiamiento: PICT'04 Nº 21024 (2006-2009), UBACyT Nº I812 (2006-2009), APUEMFI Los aceros inoxidables supermartensíticos se constituyeron en este último tiempo una alternativa tecnológica debido a su buen comportamiento a la corrosión, adecuadas propiedades mecánicas y menor costo, en aplicaciones relacionadas con la industria del gas y del petróleo. El objetivo fue establecer la influencia de los parámetros de soldadura (gas de protección, calor aportado y tratamiento térmico post-soldadura) sobre la microestructura, las propiedades mecánicas, la resistencia a la corrosión y al daño por hidrógeno del metal de aporte puro. El gas de protección modifica la composición química de los depósitos, fundamentalmente los contenidos de C, O y N. Se optimizaron los parámetros de tratamiento térmico que maximizan los valores de tenacidad, asociado a la ausencia de ferrita, revenido de la martensita y una máxima fracción de austenita. En cuanto a la corrosión por picado, las probetas soldadas con mayores contenidos de CO2 en el gas de protección presentaron menores potenciales de picado. Además, las muestras sin tratamiento térmico revelaron un mejor comportamiento frente a este mecanismo de corrosión, respecto a las muestras tratadas térmicamente. Los resultados de los ensayos de corrosión bajo tensiones mostraron que existe una mayor susceptibilidad en borde de grano en las probetas tratadas térmicamente, asociado a un fenómeno de sensitización. En cuanto al daño por hidrógeno, el comportamiento de los materiales en estudio fue similar. Las probetas con más altos valores de dureza fueron las más susceptibles al daño por hidrógeno. Además, se observa que la resistencia a la tracción disminuyó bajo éste mecanismo de degradación. En las superficies de fractura se encontró un mecanismo trans/inter granular en la periferia de las muestras, mientras que en el núcleo de las mismas la fractura fue dúctil. Además se evidenciaron fisuras secundarias en la superficie de las probetas. 66 Segunda Jornada de Tesistas de Doctorado FIUBA 15 – Médición y Control 67 Segunda Jornada de Tesistas de Doctorado FIUBA Área de Investigación: Nº: 15. Título: “PATRÓN DE TENSIÓN CONTINUA ELECTROIÓNICO DE ESTADO SÓLIDO TRANSPORTABLE” Tesista: Ing. Gabino Enrique Colangelo Mattia Fecha de Admisión al Doctorado: Aprobación de la Exposición oral de la Tesis: 8 de Junio de 2005. Director / Codirector: Dr. Juan Isidro Franco / Dr. Héctor José Fasoli. Lugar de Trabajo: CITEDEF (ex CITEFA) y LABORATORIO ELÉCTRICO DE METROLOGÍA (LEM) FIUBA. Grado de Avance: 85% Fuente de financiamiento: Fundación Gral. D. Manuel N. Savio / PIDDEF Nº: 0024 / 08 / CITEDEF Teniendo en cuenta lo expuesto en 2008 deberá recordarse que estas pilas son sistemas electroquímicos con electrolitos sólidos y que las tensiones o fem que presentan en sus bornes de conexión eléctrica externos son consecuencia de las presiones parciales de los compuestos halógenos iodados presentes en sus electrodos. Como consecuencia de esto último cada pila de estado sólido lograda con el método de fabricación desde el comienzo de la presente tesis constituyen sistemas químicos cerrados con la máxima hermeticidad alcanzada con el actual método de construcción. En aquella primer parte la construcción de los electrodos principales Anodos y Cátodos se obtuvieron por compactación de los materiales empleados . Así los Anodos estaban conformados por la compactación de Ag pura con IAg de alta pureza. Esto trajo aparejado que el IAg en polvo de alta pureza luego de la compactación, cambiaba de fase lo cual producía que la fem sea inestable y además que elevara notablemente la resistencia interna total de la pila produciendo esto un error considerable en el valor de la fem medido con el electrómetro de precisión empleado. Esto último fue resuelto con una nueva técnica empleada durante 2009 y parte de 2010 la cual consistió en atacar químicamente a la oblea de Ag pura obtenida por compactación mediante I2 puro, en el término de una semana en recipientes herméticos. De ésta forma se lograron pilas muy estables y aplicadas las ecuaciones estadísticas para los valores obtenidos de fem permitió llegar a la recta de valores Standard de fem para el tipo de pilas de Ag/IAg/ I3Rb/IRb. Se procedió además a la verificación de sus fem en condiciones vibratorias confirmando la estabilidad en los valores de sus fem ya descripta en la primer parte de ésta Tesis mediante ecuaciones en derivadas parciales con respecto a los sistemas sólidos químicos, utilizándose para tal fin una mesa vibratoria o de sacudidas calibrada en amplitud. 68 Segunda Jornada de Tesistas de Doctorado FIUBA 17 – Óptica y Láser 69 Segunda Jornada de Tesistas de Doctorado FIUBA Área de Investigación: 17 – Óptica y Láser Título: Enriquecimiento Isotópico de Silicio por Disociación Multifotónica Infrarroja Tesista: Alicia N. Alcaraz Fecha de Admisión al Doctorado: 18/12/01 Director/Codirector: Dra. M. Laura Azcárate / Dr. Carlos A. Rosito, Dr. Jorge Codnia Lugar de Trabajo: FIUBA, CEILAP (CITEFA – CONICET) Grado de Avance: 100% Fuente de financiamiento: UBACYT N° I039 (2001-2003), PICT‘03 No 0714267, PICT‘05 No 38016, Contrato Específico Para el Desarrollo de Tecnología Láser entre INVAP y CITEFA para el desarrollo de tecnología de separación isotópica por medio de láseres. El silicio es ampliamente utilizado en la industria electrónica y se ha comprobado que obleas de 28Si puro presentan un significativo aumento en la conductividad térmica respecto de las de silicio natural (28Si 92,23%, 29Si 4,67% y 30Si 3,10%). La utilización de 28Si en la fabricación de dispositivos electrónicos mejoraría notablemente la disipación térmica de los mismos. La técnica de separación isotópica por láser es esencialmente un proceso fotoquímico selectivo en el cual se produce la disociación multifotónica infrarroja (DMFIR) de una molécula precursora o de trabajo que contiene al isótopo de interés. El tetrafluoruro de silicio, SiF4, es una molécula de trabajo posible y poco estudiada para la separación isotópica del Si por láser. En el desarrollo de la presente tesis se investigó la DMFIR de SiF4 con láser CO2 TEA pulsado. Se determinó la influencia de: la longitud de onda, la fluencia y la presión del gas aceptor de los radicales producidos en la disociación. También se determinaron: las constantes de velocidad de reacción del radical SiF3 generado con F, SiF3, H2 y CH4, los espectros de absorción y de disociación multifotónica infrarroja (AMFIR y DMFIR, respectivamente) y la selectividad isotópica de la DMFIR de SiF4 con distintas líneas de emisión de la banda de 9,4 µm del láser. 70 Segunda Jornada de Tesistas de Doctorado FIUBA Área de Investigación: 17 Título: CARACTERIZACIÓN ÓPTICA DE SUPERFICIES CILÍNDRICAS Tesista: Rodolfo Aparicio Fecha de Admisión al Doctorado: 21 de mayo de 2002 Director/Codirector: Dra. María A. Rebollo/ Dr. Fernando Perez Quintián Lugar de Trabajo: Laboratorio de Aplicaciones Ópticas Grado de Avance: 95 % Fuente de financiamiento: Proyecto UBA I004 La Tesis estudia la relación entre el cambio del estado de polarización de la luz y la rugosidad de un cilindro de acero inoxidable, en la dispersión bajo incidencia oblicua de luz coherente linealmente polarizada. Se implementó un montaje experimental completamente automatizado que registra la dispersión de luz teniendo en cuenta el efecto sobre la polarización. Los datos obtenidos con cilindros lisos se emplean en un modelo numérico (basado en la óptica geométrica) para obtener el índice de refracción del cilindro, parámetro necesario para luego interpretar la información experimental obtenida con cilindros rugosos. Esta información muestra que la cantidad de luz dispersada con polarización cruzada (respecto de la incidente), para una particular dirección de observación, está correlacionada con la rugosidad de los cilindros. En este caso, se desarrolló un modelo numérico basado en la teoría vectorial de Kirchhoff que permite explicar cualitativamente las curvas experimentales, salvo para una dirección de observación particular, donde es más pronunciada la correlación rugosidadpolarización cruzada. La evidencia obtenida permite tener disponible un método sencillo y aplicable a un control de calidad: un método de medir la rugosidad de cilindros metálicos una vez realizada la calibración necesaria. 71 Segunda Jornada de Tesistas de Doctorado FIUBA Área de Investigación: 17- Óptica y Láser Título: “Estudio y desarrollo de sistemas para el control de la polarización” Tesista: Francisco E. Veiras Fecha de Admisión al Doctorado: 21/10/2008 Director/Codirector: Dra Liliana I. Perez / Dra María T. Garea Lugar de Trabajo: GLOMAE - FIUBA Grado de Avance: 40% Fuente de financiamiento: Beca Peruilh Uno de los elementos más sencillos y difundidos para controlar el estado de la polarización de la luz son las láminas retardadoras (waveplates). Típicamente estos dispositivos conformados por una placa plano paralela uniaxial permiten controlar el estado de polarización de la luz mediante la introducción de un desfasaje entre las ondas que atraviesen dicha placa. Idealmente para estos dispositivos el eje óptico se dispone paralelo a las interfaces y la incidencia de la luz sobre la placa es perpendicular. En algunos casos no es posible trabajar en esta condición ideal, bien sea por defectos constructivos o por cuestiones ligadas al diseño de la experiencia. Por este motivo se estudiaron algunos aspectos que corresponden al desfasaje que introducen la lلminas retardadoras en situaciones no ideales: incidencia oblicua y ejeَ ptico no paralelo. Sin embargo, la metodologيa de anلlisis no se restringiَ al caso de lلminas retardadoras, sino que los resultados obtenidos contribuyen no sólo a la utilizaciَn prلctica de estos dispositivos sino que también permitirلn estudiar otros fenَmenos relacionados con los medios anisَtropos. Actualmente se estلn estudiado metodologيas para caracterizar lلminas retardadoras y poder determinar su calidad y detectar defectos de fabricaciَn. 72 Segunda Jornada de Tesistas de Doctorado FIUBA 18 – Química e Ingeniería Química 73 Segunda Jornada de Tesistas de Doctorado FIUBA Área de Investigación: 18_Química e Ingeniería Química Título: ESTUDIO DE LA DEGRADACIÓN DE CONTAMINANTES EN SOLUCIÓN ACUOSA POR FOTOCATÁLISIS HETEROGÉNEA Tesista: Ing. Lucía del Carmen Cid Fecha de Admisión al Doctorado: 16/09/2003 Director/Codirector: Dra. Ing. Berta Ginzberg / Dr. David H. Kurlat Lugar de Trabajo: Dpto. de Química Grado de Avance: 75% Fuente de financiamiento: UBACyT I058 La fotocatálisis heterogénea es muy útil para la degradación de contaminantes recalcitrantes: resistentes a los tratamientos biológicos y/o químicos convencionales. Esta técnica emplea como catalizador TiO2, que al ser irradiado por luz UV de 253 nm, forma pares electrón/hueco que migran a la superficie de las nanopartículas, donde producen reacciones redox. En esta Tesis se ha estudiado la cinética de la degradación fotocatalítica de una sustancia modelo, el ácido acético, en un reactor de laboratorio Los datos obtenidos se han utilizado para realizar el cambio de escala, o sea la construcción de un reactor piloto sencillo y eficiente que pueda ser utilizado en pequeñas industrias. Seguidamente, se han utilizado ambos reactores para la eliminación de un contaminante tóxico y carcinogénico, el Cr(VI) proveniente de efluentes industriales, y de ácido húmico (AHu), presente en los suelos y aguas superficiales. La fotocatálisis heterogénea es una de las pocas técnicas que puede reducir el Cr(VI) a Cr(III) y al mismo tiempo mineralizar el ácido produciendo CO2 y H2O. Los resultados de remoción del Cr(VI) y de AHu fueron de 98% y 87.2% en el reactor de laboratorio y 96.78 y 86.3% en el piloto, respectivamente. Por lo tanto, el escalado ha sido eficiente. 74 Segunda Jornada de Tesistas de Doctorado FIUBA Área de Investigación: 18_Química e Ingeniería Química Título: PRODUCCIÓN DE BIOETANOL A PARTIR DE RESIDUOS LIGNOCELULÓSICOS Tesista: Ing. Eliana Paola Dagnino Fecha de Admisión al Doctorado: 26/2/ 2009 Director/Codirector: Dra. Ing. Silvia Daniela Romano/ Dra. María Cristina Area Lugar de Trabajo: Grupo de Energías Renovables (GER) Facultad de Ingeniería, Universidad de Buenos Aires y Grupo de Investigación en Química Orgánica y Biológica (QUIMOBI), Facultad Regional Resistencia, Universidad Tecnológica Nacional. Grado de Avance: 20 a 25% Fuente de financiamiento: Becas para docentes de la Universidad Tecnológica Nacional: Formación de Doctores en Áreas Tecnológicas Prioritarias Ministerio de Ciencia, Tecnología, e Innovación Productiva. Agencia Nacional de Promoción Científica y Tecnológica. FONCyT. El bioetanol es un combustible líquido que se obtiene a partir de biomasa. Los residuos lignocelulósicos ofrecen mayor potencial como materia prima para la producción de bioetanol que los materiales ricos en sacarosa y almidón, debido a que no compiten con la industria alimenticia y en general no tienen valor comercial. La desventaja es que el proceso de producción de bioetanol de segunda generación es técnicamente más complicado que cuando se utilizan azúcares simples. El Plan de Tesis propone como objetivo principal el desarrollo de un método de obtención de bioetanol utilizando material lignocelulósico proveniente de residuos agroindustriales, para contribuir al progreso socio-económico, medioambiental y productivo provincial y nacional. Para ello se busca evaluar diferentes tipos de material lignocelulósico y seleccionar la mejor combinación materia prima-proceso, teniendo en cuenta disponibilidad, costo y características estructurales. Entre los recursos biomásicos estudiados se encuentran: cáscara de arroz y aserrín. Se pusieron a punto las diferentes técnicas de caracterización, se caracterizaron a los residuos lignocelulósicos utilizados, se ensayaron diferentes métodos de pretratamiento y se optimizó el equipo para el desarrollo de los mismos. Los resultados obtenidos fueron presentados en congresos nacionales e internacionales. 75 Segunda Jornada de Tesistas de Doctorado FIUBA Área de Investigación: 18_Química e Ingeniería Química Título: Aprovechamiento del glicerol, subproducto del biodiesel, en la producción de hidrógeno. Tesista: María Laura Dieuzeide Fecha de Admisión al Doctorado: 29/05/2008. Director/Codirector: Norma E. Amadeo Lugar de Trabajo: Laboratorio de Procesos Catalíticos. Dpto. de Ingeniería Química Grado de Avance: 60% Fuente de financiamiento: Beca Peruilh. Debido al desarrollo de la pilas de combustible, el hidrógeno ha cobrado importancia como vector energético, sumada a la ya conocida en la industria química. Por ello, grandes esfuerzos se están realizando a fin de producirlo a partir de recursos renovables, y colaborar en la reducción de gases de efecto invernadero. Además, la producción de biodiesel mediante la transesterificación de aceites animales y vegetales ha crecido marcadamente últimamente, siendo su principal subproducto el glicerol, cuyo precio de mercado ha caído abruptamente. En este contexto, el objetivo de esta Tesis es desarrollar un catalizador sólido, para el reformado con vapor de agua de glicerol, que sea activo y selectivo a H2 y minimice la formación de carbón; analizando el efecto de las variables del proceso. Mediante el estudio termodinámico de la reacción, utilizando el método estequiométrico, fue posible determinar que las condiciones que favorecen la producción de H2 son altas temperaturas y relaciones molares agua glicerol, condiciones que desfavorecen a su vez la producción de carbón y metano. Finalmente, se ha llevado a cabo la reacción sobre un catalizador cuyo precursor es un hidróxido doble laminar de Ni(II)-Mg(II)-Al(III), obteniéndose conversiones de glicerol a productos gaseosos cercanas al 100% y rendimientos a hidrógeno próximos al estequiométrico. 76 Segunda Jornada de Tesistas de Doctorado FIUBA Área de Investigación: 18_Química e Ingeniería Química Título: ESTUDIO DE MATERIALES BASADOS EN ÓXIDOS, USANDO CÁLCULOS MECANO-CUÁNTICOS DFT Tesista: Delfina García Pintos Fecha de Admisión al Doctorado: 6 de Abril de 2010 Director/Codirector: Dra. Beatriz Irigoyen Lugar de Trabajo: Departamento de Ingeniería Química, Pabellón de Industrias, Ciudad Universitaria Grado de Avance: en etapa de inicio Fuente de financiamiento: Beca Peruilh El estudio de óxidos de metales de transición y/o lantánidos resulta de gran interés por sus variadas aplicaciones medioambientales y tecnológicas. Los óxidos lantánidos frecuentemente empleados en la catálisis industrial se basan mayormente en CeO2 (ceria), especialmente por su facilidad para almacenar, ceder y transportar oxígeno. La movilidad iónica de la ceria mejora notablemente con el agregado de metales alcalino-térreos o de las tierras raras. Además, su empleo como soporte de metales mejora notablemente el desempeño catalítico. Los cálculos mecano-cuánticos son una herramienta adecuada para entender a nivel microscópico, y aún predecir, las interacciones adsorbato-superficie y las modificaciones estructurales y electrónicas resultantes. Los cálculos basados en la teoría DFT proveen información muy útil para el diseño de nuevos materiales, particularmente allí donde la morfología y heterogeneidad de esas estructuras dificulta las mediciones experimentales. Objetivos Estudiar materiales basados en óxidos, con énfasis en CeO2 puro y dopado; y su desempeño como soportes de Ni y/u otros metales. Evaluar su comportamiento catalítico mediante el cálculo de energías, configuraciones electrónicas, densidades de estado, etc. Resultados obtenidos En estos dos meses he trabajado con el programa de cálculo, modelando estructuras bulk y ajustando parámetros. Continúo realizando la revisión bibliográfica del tema. 77 Segunda Jornada de Tesistas de Doctorado FIUBA Área de Investigación: 18_Química e Ingeniería Química Título: PRODUCCIÓN DE H2 A PARTIR DE AUTOTÉRMICO DE ETANOL. REFORMADO Tesista: Graschinsky, Cecilia Fecha de Admisión al Doctorado: 01/09/2009 Director/Codirector: Dr. Miguel A. Laborde / Dra. Norma Amadeo Lugar de Trabajo: Laboratorio de Procesos Catalíticos. FIUBA Grado de Avance: 20% Fuente de financiamiento: UBACyT 2008-2011 Codigo I025: “Desarrollo y optimización del proceso catalítico de reformado de etanol para producir hidrógeno. Aplicación a una planta piloto”. El objetivo de la propuesta es el desarrollo de un proceso catalítico a escala laboratorio de producción de H2 por reformado de bioetanol con vapor en presencia de oxígeno (proceso autotérmico) apto para ser alimentado a una pila de combustible para fuentes móviles. El hidrógeno es un combustible limpio por lo que se reduce la emisión de gases contaminantes y material particulado. El empleo de bioetanol como materia prima renovable es una alternativa posible si consideramos el agotamiento de los recursos fósiles, en particular para regiones con extensas plantaciones de maíz y caña de azúcar y zonas forestales. Una importante consideración del proceso de etanol a H2 es la endotermicidad de la reacción de reformado. El proceso autotérmico permite reducir el consumo energético ya que es una combinación del reformado con vapor (endotérmico) y la oxidación parcial (exotérmica). Este proyecto contempla la preparación de catalizadores y su evaluación en la reacción de reformado autotérmico de etanol. Hasta el momento se ha puesto a punto el equipo experimental de medidas de reacción y la técnica cromatógrafica. Debido a la experiencia del grupo de investigación en el reformado de etanol se han realizado experimentos de esta reacción empleando un catalizador de RhMgAl2O4/Al2O3. 78 Segunda Jornada de Tesistas de Doctorado FIUBA Área de Investigación: 18_Química e Ingeniería Química Título: Liberación controlada de agroquímicos a partir de matrices poliméricas Tesista: Mag. Mariana A. Melaj Fecha de Admisión al Doctorado: 06/10/2009 Director: Dra. Marta E. Daraio Lugar de Trabajo: Grupo de Aplicaciones de Materiales Biocompatibles – Departamento de Química Grado de Avance: sin informe de Comisión de Seguimiento Fuente de financiamiento: Proyecto I013 UBACyT 2008-2010 La liberación controlada de agroquímicos permite proporcionar la cantidad de droga correcta, en el lugar adecuado y durante el tiempo conveniente. Así se extiende el tiempo de dosis efectiva, se minimizan concentraciones tóxicas y disminuye el daño ambiental. Los fertilizantes de liberación controlada (CRF) actúan mayor tiempo que los convencionales, reduciendo la lixiviación, volatilización, etc. El uso de polímeros biodegradables para la preparación de CRF evita la contaminación del suelo a través del residuo polimérico. Los objetivos de la Tesis son: - Estudiar, en forma sistemática, las características de liberación de agroquímicos (en particular fertilizantes) incorporados en matrices poliméricas hidrofílicas - Analizar los procesos predominantes de transporte del soluto, para determinar las condiciones experimentales que llevan a una liberación óptima. - Avanzar en el conocimiento estructural y de las propiedades físicas del sistema polimérico, tratando los resultados mediante modelos matemáticos adecuados, para predecir las características del proceso de liberación para un sistema particular. Se comenzó a trabajar con matrices sólidas. Se evaluó la influencia del tipo de polímero, de las condiciones de prensado y del recubrimiento del comprimido en la cinética de liberación de un fertilizante modelo, a fin de seleccionar las condiciones experimentales más adecuadas. 79 Segunda Jornada de Tesistas de Doctorado FIUBA Área de Investigación: 18_Química e Ingeniería Química Título: Purificación catalítica de hidrógeno Tesista: Máximo Moreno Fecha de Admisión al Doctorado: diciembre 2008 Director/Codirector: Fernando Mariño / Graciela Baronetti Lugar de Trabajo: LPC, Departamento de Ingeniería Química Grado de Avance: 60% Fuente de financiamiento: Fundación Peruilh El tema de investigación está relacionado con la remoción de CO de la corriente de hidrógeno que se obtiene a partir del reformado con vapor de bioetanol para su uso en pilas de combustible de baja temperatura (pilas PEM). La Tesis está enfocada en obtener, caracterizar y optimizar un catalizador para la reacción de oxidación preferencial de CO. El trabajo comenzó con el desarrollo del sólido catalítico basado en cobre y cerio, su caracterización y la optimización del método de preparación. El catalizador obtenido con mejor comportamiento es el de 1% CuO/CeO2 calcinado a 550ºC. Pasada esta etapa se encaró un estudio cinético simple (del tipo ley de la potencia) como base para la obtención del mecanismo de las reacciones involucradas. El estudio completo del mecanismo de oxidación de CO se realizó en un principio en ausencia de hidrógeno para luego encarar el mismo en presencia del mismo. Actualmente, se está llevando a cabo la etapa de obtención de un catalizador activo y selectivo que, además, presente la suficiente resistencia mecánica y baja pérdida de carga como para ser usado en un reactor a escala planta piloto. 80 Segunda Jornada de Tesistas de Doctorado FIUBA Área de Investigación: 18_Química e Ingeniería Química Título: ESTUDIO TERMODINÁMICO DE LOS EQUILIBRIOS DE FASE DE MEZCLAS DE SOLVENTES CONTENIENDO SOLUTOS NOVOLÁTILES - ESPECIALMENTE ELECTROLITOS – Y SU APLICACIÓN EN DESTILACIÓN EXTRACTIVA Tesista: Muzzio, Cristian Rodrigo Fecha de Admisión al Doctorado: 20/06/2009 Director/Codirector: Timmermann, Ernesto O. / Razzitte, Adrián C. Lugar de Trabajo: Academia Nacional de Ciencias de Buenos Aires Grado de Avance: 15% (sugerido) Fuente de financiamiento: Ninguna En los últimos años la Ingeniería Química ha renovado su interés por la destilación extractiva salina (DES). Aunque la DES se conoce desde finales del siglo XIX, este proceso nunca fue realmente exitoso debido a problemas técnicos y a una deficiente base teórica. Por otra parte, el equilibrio de fases de sistemas electrolíticos de solventes mixtos es también de significativo interés para diferentes procesos de separación en la industria química ya que la presencia de sales en la fase líquida puede modificar sustancialmente el diagrama de fases de estos sistemas. Los objetivos de la Tesis son: (a) formular una base teórica termodinámica para el efecto de solutos no-volátiles sobre el EqLV (equilibrio líquido-vapor) de las mezclas de solventes (b) generar una base para modelaciones que permitan guiar y mejorar la capacidad predictiva de los modelos actuales (c) investigar el efecto de las propiedades de este tipo de EqLV en una columna de DES mediante la simulación por software y nuevos modelos específicamente desarrollados para tal fin. Actualmente, se ha logrado desarrollar un software capaz de utilizar diferentes modelos para simular el comportamiento de una columna de destilación. Los resultados obtenidos son termodinámicamente consistentes, a diferencia de los publicados en literatura reciente. 81 Segunda Jornada de Tesistas de Doctorado FIUBA Área de Investigación: 18 – Química e Ingeniería Química Título: PRODUCCIÓN DE H2 A PARTIR DE REFORMADO DE BIOETANOL CON VAPOR Tesista: Ing. Adriana Romero Fecha de Admisión al Doctorado: 15/09/06 Director/Codirector: Dra. Norma Amadeo / Ing. Graciela Baronetti Lugar de Trabajo: Lab. de Procesos Catalíticos Grado de Avance: 80% Fuente de financiamiento: UBA, CONICET, Proyecto ANPCyT 25378 PICT 2004-2007 Se presenta el estudio del comportamiento de óxidos mixtos de Ni-Mg-Al como catalizadores en la producción de H2 por reformado de bioetanol con vapor de agua. Los óxidos mixtos fueron preparados por descomposición térmica de hidróxidos dobles laminares (HDLs) sintetizados empleando el método de precipitación homogénea con urea. El precursor del catalizador es sometido a distintos tratamientos de activación: calcinación a distintas temperaturas (300, 400, 500, 600 y 700ºC) y reducción posterior a 720ºC o reducción directa a 720ºC. Las muestras se caracterizaron mediante sortometría, quimisorción de H2, análisis químico, análisis termogravimétrico, difracción de Rayos X, espectroscopía fotoelectrónica de rayos X y reducción a temperatura programada. Las medidas de reacción se llevaron a cabo en un reactor de lecho fijo a 550ºC y presión atmosférica y en condiciones operativas que garantizan conversiones menores a 1. Se encontró que tanto la activación directa en hidrógeno del HDL de Ni-Mg-Al como la calcinación a 600ºC y posterior reducción conducen a catalizadores más activos. La mayor actividad catalítica está relacionada con una menor interacción del Ni con la matriz oxídica. Se presenta un modelo de segregación de fases para el proceso ocurrido durante las etapas de activación. 82 Segunda Jornada de Tesistas de Doctorado FIUBA 19 – Tecnologia de Alimentos y Procesos Fermentativos 83 Segunda Jornada de Tesistas de Doctorado FIUBA Área de Investigación: Tecnologia de Alimentos y Procesos Fermentativos Título: Aplicación biotecnológica de potenciales microorganismos proteolíticos aislados de residuos agroalimentarios: Obtención de proteínas de alto valor nutricional, funcional y/o tecnológico Tesista: Ing. Catalina E. Kotlar Fecha de Admisión al Doctorado: 26/11/2009 Director/Codirector: Dra. Sara Inés Roura, Codirectoras Dra. Rosa Juana Jagus y Dra. Alejandra Graciela Ponce Lugar de Trabajo: Grupo de Investigación en Ingeniería en Alimentos. Departamento de Ingeniería Química y en Alimentos. Facultad de Ingeniería. Universidad Nacional de Mar del Plata y Laboratorio de Microbiología Industrial: Tecnología de Alimentos Departamento de Química de la Universidad de Buenos Aires. Grado de Avance: Fuente de financiamiento: Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas, Agencia Nacional de Promoción Científica y Tecnológica y Universidad Nacional de Mar del Plata. Una de las formas más graves de malnutrición resulta de la insuficiencia de proteínas de buena calidad. Para limitar esta problemática se puede citar la obtención de proteínas de bajo costo, aprovechando la biodiversidad regional y mediante el uso de tecnologías simples. La Provincia de Buenos Aires es netamente agrícola ganadera con elevada generación de residuos agroindustriales ricos en proteínas, los que son subutilizados en forma de productos de bajo valor agregado. Se estableció como objetivo obtener proteínas nutricional y/o tecnológicamente útiles en alimentación humana y animal o para uso cosmético a partir del tratamiento de desechos agroalimentarios con microorganismos proteolíticos obtenidos de distintas fuentes (de desechos o vegetales). Inicialmente se optimizaron las condiciones de crecimiento y producción de enzimas de bacterias proteolíticas aisladas de repollo fresco y fermentado mediante la utilización de metodologías tradicionales y de superficie respuesta. Posteriormente se buscaron microorganismos proteolíticos en distintos residuos agroindustriales (cebada agotada, harina y pellet de girasol). Se encontró una cepa capaz de hidrolizar cebada agotada (subproducto de la elaboración de cerveza) para la cual se definió el proceso downstream para acondicionar la materia prima y se evaluó la fermentación en estado líquido, semisólido y sólido; en condiciones batch y fed-batch. 84
