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Recent Submissions
Efecto de la activación mecánica, térmica y química de relaves mineros como reemplazo del comento en morteros.
(Universidad de Concepción, 2025) González Vergara, Cristel Maryory; Gómez Espina, Roberto
La utilización de relaves mineros como reemplazo parcial del cemento en morteros ha ganado relevancia como una estrategia para mitigar los impactos ambientales asociados a los pasivos mineros. Estos residuos, que suelen acumularse en depósitos en superficie sin un propósito definido ni una gestión adecuada, representan un desafío ambiental significativo. En este contexto, ofrecer un nuevo uso para los relaves resalta la necesidad de implementar soluciones que favorezcan la utilización sostenible de recursos, contribuyendo así a la creación de aplicaciones prácticas para este residuo y su aprovechamiento eficaz. Este estudio tuvo como objetivo evaluar la viabilidad de utilizar relaves de pórfido cuprífero activados como reemplazo parcial del cemento en la fabricación de morteros. Para ello, se elaboraron distintas dosificaciones que combinaron molienda y activación térmica a tres temperaturas: 800, 925 y 1000°C, junto con una activación química. Tras la aplicación de los tratamientos, se analizaron los relaves mediante técnicas de análisis granulométrico, mineralógico y químico. Posteriormente, se evaluaron diversas propiedades de las mezclas de mortero, como la trabajabilidad, la densidad de las probetas y las resistencias a la flexo-tracción y compresión, con el fin de determinar el comportamiento mecánico de los morteros. Los resultados obtenidos indicaron que el reemplazo de cemento por relave mejoró significativamente las propiedades mecánicas de los morteros, especialmente en las muestras activadas exclusivamente mediante tratamiento mecánico y químico. En particular, las fracciones gruesas de relave, sometidas a una molienda de 15 minutos que solo incluyó partículas mayores a 150 micrones y mezcladas en partes iguales con el fino sin moler, mostraron un desempeño superior en términos de resistencia a la flexo-tracción y compresión. Se concluye que la incorporación de relaves activados en la fabricación de morteros representa una alternativa viable para la reutilización de residuos mineros, con implicancias significativas para la sostenibilidad ambiental en la industria de la construcción, al tiempo que ofrece un medio para reducir la huella ecológica del cemento tradicional.
Síntesis de dímeros fotoactivos con unidad central de 1,3,4-Tiadiazol.
(Universidad de Concepción, 2022) Berríos Henríquez, Bárbara Andrea; Vergara Catalán, Jorge Marcelino; Hidalgo Córdova, Paulina
En la actualidad existe una constante búsqueda de nuevos materiales y los materiales moleculares han sido foco de investigación por años. De interés son los materiales fotoactivos que incluyen grupos como cianobifenilo y azobenceno y los cristales líquidos, que presentan un estado intermedio entre sólido y líquido, y se ven favorecidos por la incorporación de heterociclos como 1,3,4-tiadiazol a las moléculas. En este trabajo de tesis, se sintetizaron cinco nuevos compuestos finales derivados de 1,3,4-tiadiazol organizados en dos series que incorporan unidades fotoactivas de cianobifenilo y azobenceno, teniendo la serie I como conexión al centro rígido un grupo éster y la serie II un grupo éter. Estos compuestos fueron caracterizados por espectroscopía infrarroja y resonancia magnética nuclear de 1H y 13C y se determinaron sus propiedades térmicas y mesomorfas por microscopía óptica de luz polarizada y análisis termogravimétrico. Finalmente, se estudiaron sus propiedades optoelectrónicas mediante el estudio de fotoisomerización para los grupos azo y fluorescencia para los grupos cianobifenilo. Los compuestos de ambas series presentaron propiedades cristal líquido de tipo termótropo enantiótropo con amplios rangos mesomorfos y la fotoactividad característica de cada grupo.
Diseño, construcción e implementación de fuente de poder y sistema de monitoreo de estado para robot bípedo.
(Universidad de Concepción, 2026) Alonso Cristian, Garrido Díaz; Espinoza Castro, José Rubén
Las máquinas autónomas son cada vez más importantes en numerosos aspectos de la vida cotidiana. El impulso reciente en el desarrollo de robots y drones de alta dinámica ha sido posible gracias al progreso de la tecnología en baterías y motores más pequeños, densos en energía y más potentes. Sin embargo, estos avances en baterías también las hace más vulnerables a fallas catastróficas si no se operan en condiciones seguras. Por esta razón, es indispensable contar con sistemas que gestionen la energía y aseguren un funcionamiento predecible y seguro. Este documento da cuenta del diseño, la construcción y la implementación de un sistema de energía y monitoreo para el Robot bípedo B1P0, creado en la Universidad de Concepción. Su objetivo principal es proveer un sistema de alimentación completo que, usando una sola batería de Litio (LiPo), pueda dar energía a los motores de alta dinámica que utiliza el robot y, al mismo tiempo, alimentar los componentes electrónicos más sensibles como sensores y controladores. Para el sistema de administración de baterías (BMS), se utilizan los circuitos integrados MP2790 y MPF42795 de Monolithic Power Systems, pareja de dispositivos que funcionan como monitor de baterías y medidor de combustible respectivamente. El conversor Buck TPS54531 de Texas Instruments es implementado, disminuyendo la tensión desde el nivel de la batería, hasta los 5[V ] requeridos, suministrando 18,8[W] con una eficiencia del 85%. En serie a este último, se utiliza el regulador lineal TLV757P de Texas Instruments, que reduce la tensión a 3,3[V ] entregando 1,65[W] a los sensores y sistemas digitales. Todo el sistema se construye sobre placas de circuito impreso (PCB) diseñadas a medida y montadas en piezas impresas en 3D propias, prestando especial atención a la interacción con otros dispositivos de control y la disipación del calor en los convertidores. Se desarrolla una librería en C/C++ para el monitor de batería, accediendo a los 599 registros del monitor por medio del protocolo I2C, entregando una serie de métodos y parámetros para una comunicación de alto nivel con el integrado. Finalmente, se realizan pruebas para asegurar que los parámetros elegidos y componentes seleccionados funcionen adecuadamente de forma estable y segura. En definitiva, se consigue entregar una solución completa y validada para el complejo sistema de energización autónoma del robot.
Auditoría de proceso para la mejora del sistema de recolección de recorte y polvo en la sala de conversión de CMPC Maule.
(Universidad de Concepción, 2026) Rodríguez Chacón, Pablo Vicente; Farías Fuentes, Óscar Francisco
El sistema de manejo de recortes y polvo de la sala de conversión de CMPC Maule cumple una función crítica en la captación, transporte, separación y disposición del material generado durante el corte y rebobinado de cartulina. Sin embargo, el aumento de las exigencias operacionales y la falta de adecuación de algunos componentes han provocado acumulación y dispersión de polvo, atascamientos, pérdidas de material e inestabilidad en el transporte neumático. En este contexto, el objetivo del estudio fue realizar una auditoría de proceso para identificar las principales brechas y causas asociadas al desempeño del sistema, y formular propuestas de mejora orientadas a reducir las emisiones fugitivas y las pérdidas de material. El diagnóstico consideró la caracterización de los equipos y condiciones de operación, inspecciones en terreno, mediciones de velocidad y caudal en ductos, revisión de antecedentes técnicos y aplicación de herramientas de análisis causal. Las hipótesis identificadas mediante un diagrama de Ishikawa fueron priorizadas utilizando una matriz de criticidad basada en su probabilidad de ocurrencia e impacto financiero-operacional. Los resultados indican que las principales causas del bajo desempeño corresponden a la capacidad insuficiente de separación y a la ausencia de una estrategia de control integrada. Al comparar las condiciones operacionales con un flujo específico referencial de 2,0 CFM/in2, se determinó que los tres separadores operan por sobre dicho valor. La condición más exigente se presenta en el separador 213C, con 3,71 CFM/in2, equivalente a un exceso de 85,5 %. Asimismo, se estimó un déficit de área efectiva de malla de 1,41 m2 para la Línea 1 y de 1,79 m2 para la Línea 2. También se identificaron deficiencias en la descarga de los filtros de mangas, pérdida de integridad de elementos filtrantes, velocidades elevadas en ductos y condiciones operacionales que aumentan la dependencia de intervenciones manuales. Como resultado, se formuló una propuesta integrada compuesta por el aumento de la capacidad de separación y filtración, la implementación de una estrategia de control global, la automatización de dampers y la mejora de la descarga mediante válvulas rotatorias. La inversión preliminar se estimó en USD 295.000, con un ahorro operacional anual potencial de USD 106.782. Bajo un horizonte de evaluación de 10 años y una tasa de descuento de 10 %, se obtuvo un periodo de recuperación de 2,76 años, un valor actual neto de USD 361.129 y una tasa interna de retorno de 34,3%. Estos resultados indican que la alternativa presenta una evaluación técnico-económica preliminar favorable, sujeta al desarrollo posterior de ingeniería de detalle y validación en terreno.
Determinación del efecto de micropartículas de almidón con forma de rosquilla cargadas con ácido gálico sobre la función endotelial.
(Universidad de Concepción, 2022) Benavente González, Noelia Fernanda; González Ortiz, Marcelo Andrés; Rodríguez Llamazares, Saddys María
Introducción: El ácido gálico es un polifenol que se ha descrito como uno de los compuestos con mayor actividad biológica de origen vegetal. La incorporación de compuestos activos de origen vegetal como el ácido gálico, en vehículos para protegerlos de la degradación y mejorar su biodisponibilidad, es uno de los grandes desafíos de los investigadores de la química farmacéutica. Trabajo previo de nuestro equipo de investigación se ha enfocado en obtener y caracterizar micropartículas en forma de rosquilla con un porcentaje de carga de ácido gálico mayor al 30% que han sido preparadas a partir de distintas fuentes de almidón. Sin embargo, se desconoce su comportamiento bajo condiciones fisiológicas y qué efecto tienen al incubarlas con células endoteliales de vena umbilical humana. Objetivo: Evaluar el efecto de las micropartículas de almidón en forma de rosquilla cargadas con ácido gálico, provenientes de diferentes fuentes botánicas, sobre células endoteliales de vena umbilical humana. Metodología: Se prepararon las micropartículas a partir de 4 tipos de almidón previamente caracterizados (pehuén, castaña, arveja y papa). El poder de hinchamiento, solubilidad y liberación de ácido gálico se determinó a 37°C en medio 199. Para evaluar el efecto citotóxico y los niveles de especies reactivas, cultivos primarios de células de vena umbilical humana fueron obtenidas a partir muestras de cordón umbilical donadas por pacientes sanas previo consentimiento informado. Las células se incubaron con micropartículas previamente tratadas a 37 y 60 °C, por 24 horas. Se utilizó el reactivo alamarBlueTM para evaluar la viabilidad celular y la sonda fluorescente 2',7' diclorofluoresceina diacetato para los niveles de especies reactivas. Resultados: Las micropartículas de castaña y papa presentaron el mayor poder de hinchamiento. El índice de solubilidad se mantuvo similar para todas las micropartículas. Las micropartículas de papa presentaron el mayor porcentaje de liberación del ácido gálico. Las células incubadas con las micropartículas previamente tratadas a 37°C no presentaron cambios en la viabilidad ni en los niveles de especies reactivas. Por otro lado, las células incubadas con micropartículas previamente tratadas a 60°C mostraron una tendencia al aumento en la viabilidad celular y en general no presentaron diferencias en los niveles de especies reactivas. Conclusiones: En general, las micropartículas no presentan un efecto perjudicial sobre las células, siendo así un vehículo adecuado para la entrega de compuestos bioactivos como el ácido gálico. Sería de interés estudiar el efecto de estas micropartículas en HUVECs provenientes de pacientes con patologías que cursan con disfunción del endotelio.