Revista UIS Ingenierías

Caracterización de la Intercara en Nanocompuestos de Magnesio AZ31B Reforzados con Nanotubos de Carbono de pared múltiple

Yamile Cardona-Maya — 2026-08-08

En este trabajo se manufacturó un nanocompuesto de matriz de magnesio reforzado con nanotubos de carbono de pared múltiple por medio de la técnica tipo sándwich. Se utilizaron técnicas de microscopía electrónica para evidenciar la dispersión y las características interfaciales entre los constituyentes. Los resultados mostraron un buen grado de dispersión de los nanorefuerzos en la matriz metálica sin la formación de clústeres y se evidenció una buena interacción entre la matriz metálica y los nanotubos de carbono. Adicionalmente, se revelaron algunos mecanismos que afectan el comportamiento mecánico del compuesto, como el tamaño de grano, las intercaras coherentes o semicoherentes y el apilamiento de dislocaciones, entre otros.

Síntesis del compuesto CaCu₃Ti₄O₁₂/ZnO por combustión en solución con potencial respuesta sensora

Andrés Chavarriaga-Miranda — 2026-07-02

El titanato de calcio y cobre (CCTO) y el óxido de cinc (ZnO) son semiconductores de óxidos metálicos con un notable potencial para aplicaciones en la detección de compuestos orgánicos volátiles (VOCs), como el 1-isopropanol, gracias a sus propiedades semiconductoras. El CCTO se destaca por su alta constante dieléctrica, mientras que el ZnO es un semiconductor de banda ancha, reconocido por su capacidad para detectar gases a altas temperaturas. En este estudio, se sintetizó un polvo compuesto de CCTO/ZnO mediante combustión en solución (CS), un método que permite la formación de materiales compuestos altamente dispersos sin necesidad de mezclado mecánico, lo que reduce tanto el consumo energético como el tiempo de procesamiento. El análisis por difracción de rayos X (DRX) demostró que la incorporación de un 20 % en peso de ZnO en la solución de combustión permitió conservar al CCTO como fase predominante, mientras que el ZnO cristalizó debido a las altas temperaturas alcanzadas durante la combustión, la cual fue estimada en 990 °C. Sin embargo, al aumentar el contenido de ZnO al 50% en peso, se observó una desestabilización de la fase CCTO y la aparición de una fase secundaria de TiZn₂O₄, atribuida a las condiciones redox y a las elevadas temperaturas de reacción. La microscopía electrónica de barrido (MEB) y la microscopía electrónica de emisión de campo (MEB-EC) revelaron la formación de agregados de CCTO de más de 20 µm, compuestos por granos de aproximadamente (0.3± 0.1) µm . En contraste, las nanopartículas de ZnO presentaron un tamaño de (14 ± 3) nm y se distribuyeron uniformemente sobre la superficie del CCTO, como se confirmó mediante espectroscopía de rayos X por dispersión de energía (EDX), lo que respalda la efectividad del método CS para producir composites bien dispersos. El desempeño en la detección de gases de los composites se evaluó en función de su sensibilidad al vapor de 1-isopropanol. Todos los composites mostraron respuestas notables como sensores; sin embargo, el composite con 50 % en peso de ZnO/CCTO presentó la mayor respuesta a 300 °C en un rango de concentración de 18.8 ppm a 3761.44 ppm, así como una adecuada reproducibilidad, lo que resalta el potencial de la heteroestructura CCTO/ZnO obtenida mediante CS para la detección de 1-isopropanol.

Diseño y validación de un sistema modular para el reciclaje de PLA mediante trituración y extrusión

Francisco Miguel Hernández-López — 2026-07-15

El ácido poliláctico (PLA) es uno de los materiales más utilizados en procesos de impresión 3D; sin embargo, la generación de residuos provenientes de soportes y piezas defectuosas representa un desafío creciente para su gestión. Este trabajo presenta el diseño y validación de un sistema modular para el reciclaje de PLA mediante trituración y extrusión, orientado a su implementación en entornos educativos y de manufactura a pequeña escala. El sistema desarrollado permite transformar residuos de impresión 3D en filamento reutilizable a través de un proceso integrado de reducción de tamaño y extrusión controlada. Se evaluaron parámetros operativos como la capacidad de trituración, el consumo energético y la estabilidad dimensional del filamento obtenido. Los resultados muestran una capacidad de trituración de 1.2 kg/h y una producción de filamento de 0.32 kg/h con un diámetro promedio de 1.75 ± 0.10 mm, valores comparables con prototipos académicos reportados en la literatura. El sistema desarrollado demuestra la viabilidad técnica del reciclaje de PLA en contextos educativos y de innovación tecnológica.

Valoración de proyectos fotovoltaicos en hospitales mediante el enfoque de opciones reales

Hugo Gaspar Hernandez-Palma — 2026-07-15

Este artículo de resultados presenta una metodología basada en opciones reales para valorar proyectos fotovoltaicos en Instituciones Prestadoras de Servicios de Salud (IPS) de Colombia, superando las limitaciones de los métodos financieros tradicionales ante la incertidumbre sectorial. El objetivo general fue hacer una valoración de proyectos fotovoltaicos en hospitales mediante el enfoque de opciones reales. La metodología empleó un enfoque mixto, descriptivo y transversal, analizando dos casos en Barranquilla: el Hospital Barranquilla y el Hospital Nazareth. Se utilizaron encuestas y modelos matemáticos de árboles binomiales y Black-Scholes para dimensionar la viabilidad técnica y financiera. Los resultados tradicionales mostraron un VPN de $70.580.406 (TIR 23%) para Barranquilla y $40.974.695 (TIR 22%) para Nazareth. No obstante, el análisis de opciones reales reveló un valor adicional de $11.928.063 por expansión en el primer caso, mientras que en el segundo se recomendó retrasar la inversión por riesgos operativos. Las encuestas validaron una alta pertinencia ambiental, proyectando ahorros en costos operativos de entre el 15% y el 25%. Para concluir, esta metodología constituye una herramienta estratégica para fortalecer la resiliencia energética y la sostenibilidad en el Caribe colombiano. A modo de cierre, la propuesta no solo optimiza el rendimiento económico, sino que asegura la continuidad de servicios críticos, dinamizando el progreso social y la industria energética regional.

Reducción de dimensionalidad de modelos tridimensionales usando compresión con coseno discreto y codificación latente

Andrés Diaz-Toro — 2026-08-04

Este artículo presenta una metodología para la reducción de la dimensionalidad de modelos tridimensionales mediante la compresión volumétrica usando la Transformada Discreta del Coseno (DCT) combinada con la codificación no lineal del espacio latente. El marco propuesto busca representar eficientemente la información geométrica, preservando la consistencia estructural y la coherencia semántica en un conjunto de datos de modelos de vehículos. Inicialmente, cada modelo 3D se convierte en una grilla de vóxeles mediante una Función de Distancia con Signo Truncada (TSDF). Posteriormente, se aplica una DCT tridimensional para comprimir la energía volumétrica en coeficientes de baja frecuencia, lo que permite relaciones de compresión significativas, conservando al mismo tiempo la información geométrica más relevante. Los resultados experimentales demuestran que la mayor parte de la energía volumétrica se concentra en los primeros 25×25×25 coeficientes de la DCT. El uso de este subconjunto resulta en una reducción de datos de aproximadamente el 99,25 % en comparación con la grilla de vóxeles original, manteniendo la estructura geométrica global de los vehículos. Los componentes de mayor frecuencia codifican principalmente detalles finos como espejos, parachoques, pasos de rueda y estructuras inferiores del chasis. Estos hallazgos confirman que los componentes de baja frecuencia capturan las características morfológicas dominantes necesarias para el análisis de forma y la agrupación. Posteriormente, las representaciones comprimidas se proyectan en un espacio latente bidimensional mediante un mapeo no lineal aprendido. La distribución en el dominio latente revela agrupaciones semánticamente significativas de vehículos, donde la proximidad se correlaciona con la similitud geométrica. La relación entre la distancia euclidiana en el espacio latente y el error de reconstrucción geométrica (medido mediante el error cuadrático medio después de la reconstrucción DCT inversa) exhibe una clara tendencia monótona, lo que valida la consistencia de la representación latente. Además, los experimentos de interpolación confirman que el espacio latente es continuo y semánticamente coherente. Las variables latentes intermedias generan transiciones geométricas suaves entre diferentes categorías de vehículos, lo que demuestra la capacidad generativa de la representación propuesta.

Evaluación de daños asociados a fuertes vientos en plantaciones de banano (Musa spp.) mediante teledetección

Sara E. Ruiz-Villada — 2026-08-06

En este trabajo, se estudió un episodio de tormenta con fuertes vientos ocurrido en 2021 en una zona de la región caribeña de Colombia, con el objetivo de identificar las áreas bananeras afectadas mediante teledetección satelital. Se identificaron un total de 1,198.87ha y 1,618.62ha de cultivos bananeros afectados por fuertes vientos según el análisis con imágenes ópticas e imágenes de radar, respectivamente. La pérdida económica estimada en la producción bananera para exportación ascendió a $ 55,793,101,762.95 COP. Finalmente, el restablecimiento de la firma espectral de la cobertura bananera afectada fue evidente 107 días después del evento de tormenta. Los resultados demostraron que los datos ópticos de Sentinel-2 y los datos de radar de apertura sintética (SAR) de Sentinel-1 son útiles para detectar áreas con probable daño y realizar estimaciones de las pérdidas económicas. El análisis mediante imágenes ópticas fue la técnica de teledetección que se consideró más adecuada para identificar y cartografiar las áreas afectadas de cultivos de banano.