vol. 28 núm. 62 (2025)

Los sistemas de simulación desempeñan un papel crucial en el entrenamiento de tiro, al ofrecer ventajas como la mejora progresiva de las habilidades del tirador, reducción de costos logísticos, ahorro de munición y menor necesidad de despliegue de personal a los polígonos de tiro. Un rasgo común en los sistemas actuales es el uso de comunicación por cable entre componentes, lo cual proporciona estabilidad, pero introduce latencia en la transmisión de datos. Además, las configuraciones cableadas limitan su uso en entornos exteriores por la falta de acceso a una fuente de energía. Este estudio desarrolló un método basado en procesamiento de imágenes para reemplazar la munición real por un dispositivo emisor láser. La metodología se estructuró en cuatro fases: (1) análisis de requisitos del sistema, (2) desarrollo de hardware y software, (3) integración del sistema con un arma de fuego real y (4) pruebas funcionales en ambientes controlados y abiertos. El sistema incorpora un mecanismo de calibración automática que se adapta a la iluminación ambiental para garantizar precisión. Al accionar el gatillo, el láser se activa y proyecta sobre una pantalla LCD; una cámara captura el impacto y un sistema integrado detecta las coordenadas (x, y). Como resultado, el prototipo alcanzó una precisión del 95.4 %, con una latencia inferior a 80 ms. En conclusión, se diseñó un sistema portátil, inalámbrico y adaptable a distintas condiciones de luz, compuesto por 10 pistas con componentes diseñados para integrarse con un arma de fuego real, como alternativa versátil y eficiente para el entrenamiento.

Cartagena de Indias es una ciudad turística colombiana cuyo centro histórico ha sido declarado patrimonio de la humanidad. En los últimos años, la ciudad ha experimentado una expansión significativa, aprovechando los beneficios derivados de la compartición de infraestructura de redes de telecomunicación (IRT). Sin embargo, el impacto de esta infraestructura en la calidad de vida de los ciudadanos sigue siendo desconocido. El objetivo de esta investigación fue hacer una valoración del impacto de la compartición de IRT en la calidad de vida de los ciudadanos de Cartagena de Indias. La metodología empleada comprendió cuatro fases: revisión de la normatividad vigente, diseño de protocolos e instrumentos de recolección de información, recolección de datos y análisis resultados. Estas fases se realizaron bajo el enfoque cuantitativo de carácter exploratorio con un diseño no experimental de tipo transeccional. Los resultados obtenidos fueron: un listado de características que describen el estado de la IRT que se usó para hacer una valoración del impacto de la IRT en la calidad de vida, analizando tanto la afectación estética del espacio público como los riesgos que representa para la seguridad física del personal de mantenimiento, los ciudadanos y la propia infraestructura. Finalmente, se concluye que el principal problema radica en que el estado de la mayoría de la IRT no sólo impacta negativamente la estética urbana, sino que además constituye un riesgo para la seguridad, afectando la calidad de vida de quienes habitan o visitan la ciudad. Estos hallazgos resaltan la importancia de integrar tecnologías y estrategias propias de una ciudad inteligente para mejorar la gestión y monitoreo de la IRT, optimizando tanto la seguridad como la experiencia urbana.

La centrífuga de discos constituye un equipo ampliamente utilizado en la industria biotecnológica actual, a causa de las múltiples ventajas que ofrece, siendo las más importantes su elevada flexibilidad operacional, robustez y velocidad de procesamiento. El objetivo de esta investigación fue el de evaluar si una centrífuga de discos del tipo semicontinua puede ser empleada para cosechar células de Tsukamurella paurometabola cepa C-924. principio activo del bionematicida ecológico HeberNem-S®, en sustitución de las centrífugas tubulares utilizadas en la actualidad. La metodología usada consistió en el desarrollo de un diseño estadístico factorial del tipo 23, en el cual se tomaron en cuenta tres parámetros de entrada: caudal de alimentación [Qalim], peso húmedo de la suspensión celular diluida a centrifugar [PHalim], y tiempo entre descargas [tdesc]. Los parámetros de salida tomados en cuenta fueron: peso húmedo de la biomasa concentrada [PHbio] y el porcentaje de recobrado [%Rec], los cuales deben presentar valores superiores a 600 g/L y 95 %, respectivamente, para obtener un rendimiento final acorde con las normas de calidad establecidas para este producto biotecnológico. Los resultados obtenidos fueron que los valores promedios para PHbio y %Rec fueron de 657.28 g/L y 97.43 %, respectivamente, los cuales cumplieron con las normas de calidad para esta etapa. El diseño experimental se optimizó para determinar los valores óptimos para los 3 parámetros de entrada, obteniéndose los siguientes valores: 64 L/h para Qalim, 176 g/L para PHalim y 5 min de tdesc. La centrífuga de discos semicontinua evaluada puede ser implementada satisfactoriamente en la etapa de cosecha del proceso de producción de HeberNem®, reemplazando por tanto las centrífugas tubulares actualmente empleadas. Se emplearon los programas estadístico-matemáticos Statgraphics Centurion® XV.II, Microsoft Excel® y MATLAB® v. 7.0.1 para el procesamiento de los datos y resultados.

Las mezclas de asfalto espumado, creadas utilizando pavimento asfáltico reciclado (RAP, por sus siglas en inglés) y betún espumado, ofrecen ahorros de energía, reducción del uso de materiales vírgenes y menores costos de transporte, combinando las características de pavimentos rígidos y flexibles. Este estudio evaluó el rendimiento mecánico de las mezclas de asfalto espumado con diferentes contenidos de betún (1–3 %) y contenidos de cemento (0–2 %) para identificar la combinación óptima para aplicaciones en pavimentos. Se realizaron pruebas de resistencia a la compresión uniaxial (UCS, por sus siglas en inglés), resistencia a la tracción indirecta (ITS, por sus siglas en inglés), módulo resiliente (RM, por sus siglas en inglés) y relación de resistencia a la tracción (TSR, por sus siglas en inglés) en condiciones de laboratorio. Para predecir los resultados se utilizó un modelo de regresión no lineal y una red neuronal artificial (ANN, por sus siglas en inglés). El modelo de ANN demostró una mayor precisión con errores de predicción significativamente menores en comparación con el modelo de regresión no lineal. Luego, se empleó el método de Técnica para el Orden de Preferencia por Similaridad a la Solución Ideal (TOPSIS) para seleccionar la combinación óptima de materiales. TOPSIS prioriza las mezclas con la distancia geométrica más corta a la solución ideal positiva (mejores valores para todos los atributos) y la distancia más larga de la solución ideal negativa. Los resultados mostraron que UCS y RM aumentaron a medida que el contenido de betún aumentaba del 1 % al 2 %, pero estas propiedades disminuyeron cuando el contenido de betún superó el 2 %. En contraste, ITS (seco y saturado) mostró una mejora continua con el aumento del contenido de betún del 1 % al 3 %. El análisis de TOPSIS identificó la mezcla con 3 % de betún y 2 % de cemento como la combinación óptima, logrando el mejor rendimiento general en las pruebas de UCS, ITS, RM y TSR. Este estudio destaca la utilidad de las mezclas de asfalto espumado para la construcción sostenible, demostrando que las predicciones de ANN y TOPSIS pueden guiar eficazmente la selección de materiales para lograr un rendimiento mecánico superior mientras se reduce el impacto ambiental.

Recientemente se han implementado métodos sin zanja (trench-less) en obras de saneamiento en Bogotá, Colombia para instalar colectores de más de 3 m de diámetro. Estos emplean pozos circulares profundos sostenidos por muros diafragma fundidos in situ, junto con anillos de concreto, para lanzar y recibir equipos de tunelación. Las condiciones axisimétricas exigen definir con precisión el empotramiento de los muros y verificar la estabilidad ante falla de fondo en arcillas sobreconsolidadas. Esta investigación tuvo como objetivo realizar una evaluación del factor de seguridad frente a la falla de fondo mediante un análisis paramétrico para proponer un método simplificado de evaluación. La metodología empleada consistió en la realización de simulaciones numéricas con elementos finitos, considerando variaciones en el diámetro de la excavación, su altura libre, y la profundidad de empotramiento de los muros diafragma en un perfil de arcillas del suroccidente de Bogotá caracterizado a partir de un sondeo de piezocono con medición de poros (CPTU, por sus siglas en inglés). Los resultados indicaron que el factor de seguridad depende principalmente de las propiedades geométricas de la excavación, de la profundidad de empotramiento del sistema de contención y de la resistencia no drenada de la arcilla bajo el fondo de la excavación. Finalmente, con base en los hallazgos de la modelación paramétrica, se concluye que el efecto de la sobreconsolidación superficial en el factor de seguridad puede expresarse en una ecuación semiempírica incorporando de un coeficiente de ajuste (a), siendo este efecto más significativo en excavaciones de diámetro reducido. Estos resultados permiten mejorar la evaluación de la estabilidad de excavaciones y optimizar estrategias constructivas, favoreciendo soluciones más seguras, sostenibles y resilientes en el diseño de obras subterráneas.

El cambio climático es impulsado principalmente por el uso de combustibles fósiles. Sin embargo, las energías renovables, como la hidroeléctrica, causan deforestación y desplazamiento de la población, y su energía no suele llegar a zonas remotas. Las plantas de potencia por vórtice gravitacional de agua (GWVPP, por sus siglas en inglés) son una alternativa hidroeléctrica que no altera el cauce y caudal de los ríos y pueden usarse en áreas desconectadas de la red eléctrica. Este trabajo se enfocó en estudiar la influencia de la velocidad de entrada en la morfología de vórtices gravitacionales de agua (GWV, por sus siglas en inglés) y sus propiedades fluidodinámicas como presión, velocidad y fracción volumétrica. La metodología empleada consistió en el uso del software de CFD OpenFOAM para hacer las simulaciones, donde se cambió la velocidad de entrada del canal y se graficaron los contornos de magnitud de velocidad, presión estática y fracción volumétricas en la cuenca. Los resultados de la investigación permitieron encontrar que vórtices bien desarrollados se obtienen a partir de una velocidad de entrada de 0.03 m/s, mientras que las velocidades más altas (0.05 m/s y 0.06 m/s) producen contornos de magnitud de velocidad más uniformes. Aunque todos los vórtices tienen un núcleo de aire en la descarga, las velocidades de entrada altas inducen una mayor probabilidad de formación de vórtices débiles. Finalmente, se concluye que velocidades altas también conllevan mayores fracciones volumétricas al interior de la cuenca, lo cual puede ser práctico para sistemas de generación de energía por vórtices de agua debido a su mayor inercia. La velocidad de entrada también influye en el comportamiento de la altura, curvatura y velocidad tangencial de la superficie libre con el radio.

En el análisis de datos, la validación del supuesto de normalidad es crucial para determinar si es correcto aplicar métodos paramétricos. El objetivo de esta investigación fue comparar la potencia y sensibilidad de dieciséis pruebas de normalidad, clasificadas según diversos aspectos. La metodología utilizada consistió en simular datos a partir del sistema de contaminación Fleishman para evaluar las pruebas en situaciones de no normalidad y diez distribuciones con distintos grados de desviación de la normalidad. Los resultados obtenidos fueron que las pruebas basadas en la correlación y la regresión, como Shapiro-Wilk y Shapiro-Francia, superaron a las demás en potencia, especialmente, para muestras grandes y desviaciones sustanciales de la normalidad. Para desviaciones moderadas se observó que las pruebas de D’Agostino-Pearson y de sesgo se desempeñaron bien, mientras que, para desviaciones bajas, sobresalieron la prueba robusta de Jarque-Bera y la prueba de Jarque-Bera. Además, algunas pruebas mostraron una elevada potencia en distintos tipos de distribuciones, como Snedecor-Cochran y Chen-Ye para distribuciones platicurticas simétricas, y Snedecor-Cochran y Chen-Ye para distribuciones leptocurticas asimétricas. Estos resultados aportaron información valiosa sobre la selección de pruebas de normalidad adecuadas en función de las características de la muestra, lo que ayuda a los investigadores a mejorar la fiabilidad de la inferencia estadística. En conclusión, este artículo muestra escenarios donde las pruebas estadísticas más conocidas no siempre son las más efectivas.

La Amazonía Ecuatoriana es una región en la que se cultiva Saccharum officinarum L. para la producción de panela. Tradicionalmente, este proceso dependía del uso de leña como fuente de energía para la concentración del jugo. Esta práctica generaba un impacto ambiental y afecta la calidad del producto final. El objetivo de esta investigación fue demostrar las ventajas de implementar nuevas tecnologías en la producción panelera. La metodología empleada consistió en la evaluación del proceso energético utilizado en 36 fábricas paneleras de la Amazonía ecuatoriana que utilizaban métodos tradicionales con hornillas. El estudio se enfocó en dos variedades de caña cultivadas en el país: Puerto Rico y Limeña. Se evaluó el índice de madurez y las características físicas de ambas variedades. Adicionalmente, se llevó un ensayo a nivel de laboratorio donde se concentró el jugo de caña utilizando vapor generado por calderas, con el objeto de comparar la eficiencia de este método con el tradicional. Para cada proceso se realizó un balance de masa y energía. Los resultados indicaron que la eficiencia global promedio en el sistema de hornilla fue del 58,50 %, mientras que en el sistema de caldera alcanzó un 83,50 %. En conclusión, estos resultados demostraron que la utilización de calderas en la producción de panela es significativamente más eficiente energéticamente que el método tradicional de hornillas, con la obtención de un incremento positivo del 25 % en la eficiencia global. Esta mejora tecnológica no solo disminuye los impactos ambientales asociados con la producción panelera, sino que también representa una oportunidad para incrementar los ingresos de los productores al optimizar los recursos energéticos.

En la industria alimentaria es crucial validar los métodos analíticos para el análisis de nutrientes y componentes en productos alimenticios procesados, especialmente, con la reciente inclusión del sistema de etiquetado frontal de alimentos. En este artículo se presenta una metodología novedosa para determinar los niveles de sodio en pasabocas fritos a base de maíz. Esta investigación tuvo como objetivo determinar la fiabilidad del método a la hora de proporcionar resultados precisos de forma consistente. La metodología consistió en una validación exhaustiva del método analítico de fotometría de llama para medir con precisión el contenido de sodio en pasabocas a base de maíz. Los resultados del equipo se linealizaron para el analito específico, y su precisión se determinó mediante curvas de calibración en cuatro puntos de control utilizando dos estándares de sodio. Un estándar era un control normalizado, y el segundo se preparó diluyendo directamente la matriz alimentaria de interés. Se determinaron los límites del equipo para la detección y cuantificación de sodio. La precisión se evaluó utilizando porcentajes experimentales de recuperación. Los resultados de la normalización del método se evaluaron durante 10 meses analizando 150 muestras de aperitivos a base de maíz y obteniendo datos de medición de las pruebas de sodio estable comparados con los datos indicados en el envase. Los resultados indicaron la precisión y linealidad del método mediante una curva de regresión lineal y un análisis de varianza, así como la homogeneidad y homocedasticidad aplicando el estadístico t y la prueba Q de Cochran. Finalmente, se concluye que el método proporciona resultados rápidos, seguros, fiables y precisos. Adicionalmente, se encontró que la muestra analizada cumple la normativa sobre alimentos bajos en sodio sin etiqueta de advertencia.

La generación de energía a partir de fuentes renovables, en particular la energía eólica, ha emergido como una alternativa crucial y sostenible para satisfacer las demandas de energía actual y futura. Esta investigación tuvo como objetivo realizar el modelado, diseño y control de un sistema electrónico que permitiera la conexión de una turbina a un barraje de corriente continua en una microrred domiciliaria bajo un contexto de eficiencia energética, considerando la variabilidad del viento. La metodología empleada consistió en establecer las características mecánicas y eléctricas del Sistema de Generación Eólica para determinar las expresiones necesarias en el modelado y diseño del convertidor SEPIC (Single-Ended Primary Inductor Converter, por sus siglas en inglés), para seguidamente ahondar en el diseño de los controladores de corriente y velocidad bajo la óptica de dos técnicas diferentes de control: lineal PI (Proporcional-Integral) y no lineal PBC + PI (Control Basado en Pasividad con acción Proporcional Integral). Estos controladores fueron integrados con una etapa de MPPT (Maximum Power Point Tracking, por sus siglas en inglés) de velocidad basada en el algoritmo P&O (Perturb and Observe, por sus siglas en inglés), sujeto a la estrategia de velocidad variable con pitch fijo. Los resultados obtenidos fueron proponer una guía metodológica que demostró su efectividad y eficiencia al mantener al sistema en torno al punto de máxima potencia cuando es sometido a diferentes condiciones de viento. Además, las técnicas de control demostraron su flexibilidad para la integración en energías renovables aumentando la confiabilidad de los sistemas. Se destacó el control no lineal al tener una respuesta más rápida, permitiéndole al MPPT generar más referencias generando menos estrés sobre el eje de la turbina. La teoría PBC permitió el control sobre las corrientes en los inductores del convertidor. Finalmente, se concluye que la topología SEPIC demostró su versatilidad permitiendo el control de sistemas de mayor potencia.