Innovación Tecnológica con Enfoque en el Bienestar Social

Las propuestas con base tecnológica para el bienestar social deben contener diversos componentes para la innovación. Por ejemplo, la incorporación de tecnologías emergentes, esta característica permite que los participantes se apropien del conocimiento y desarrollen habilidades dentro de su ramo, lo cual les dota de una mayor competitividad. La aplicación de los principios de ingeniería es otro principio que posibilita a los estudiantes de las herramientas para la resolución de problemas complejos reales. Partiendo de estas bases, la innovación tecnológica potencializa el ingenio académico, centrado en las mentes jóvenes, en equipos multi y transdiciplinarios que aceleran el impacto del conocimiento en la sociedad. Con el catalizador del talento humano, la calidad educativa, comunicación efectiva, el trabajo en equipo, entre otras; es posible proponer soluciones para el mundo real. Se mostrarán casos de éxito, donde la investigación científica, con publicaciones de artículos científicos sustenta la implementación de soluciones a problemas sociales de alto impacto.

Captura y Transformación de CO2 utilizando como adsorbentes nanopartículas de calcio y magnesio soportados en SBA-15

Día a día las emisiones de gases de efecto invernadero van en aumento, provocando que la superficie de la tierra se caliente a un ritmo acelerado. La captura, almacenamiento y conversión de dióxido de carbono nos brinda la oportunidad de reducir las emisiones a la atmósfera y como consecuencia mitigar los problemas relacionados con el cambio climático derivado de estas emisiones. En esta investigación se propone, el desarrollo de materiales adsorbentes de CO2 con base en sílices mesoporosas del tipo SBA-15 decorada con nanopartículas de hidróxidos y óxidos metálicos de calcio y magnesio, para la captura y conversión de CO2 a través del método de carbonatación mineral.

Valoración de los efectos toxicológicos de diferentes propiedades de nanopartículas magnéticas en el sistema vascular mediante el análisis de componentes principales

La toxicidad de las nanopartículas está influenciada por una variedad de elementos, incluidos su tamaño, forma, química superficial y solubilidad. Debido a que pueden penetrar más fácilmente en las células y los tejidos. Las morfologías complejas de las nanopartículas también pueden hacerlas más peligrosas, ya que pueden dañar las células. Aunado a esto, la química de la superficie de las nanopartículas puede influir en su toxicidad, ya que las nanopartículas más hidrofóbicas son más propensas a ensamblarse en el cuerpo. Las nanopartículas pueden provocar numerosas consecuencias dañinas, como la muerte celular, la inflamación, el estrés oxidativo y el daño del ADN. Aunque las implicaciones para la salud a largo plazo de la exposición a las nanopartículas no se comprenden del todo, pueden ser peligrosas tanto para la salud humana como para el medio ambiente. Para comprender la toxicidad de las nanopartículas y crear aplicaciones seguras para ellas, se requieren más estudios. Por ende, es fundamental conocer los posibles peligros de la exposición a nanopartículas y tomar precauciones para reducir su exposición, especialmente en sistemas complejos e importantes como lo es el sistema vascular.

Clasificación de perturbaciones eléctricas múltiples con redes neuronales profundas

Los fenómenos electromagnéticos que afectan la calidad de la energía eléctrica en sistemas de generación y distribución se denominan perturbaciones eléctricas. Detectar y analizar los patrones de los distintos fenómenos es una tarea compleja para sistemas tradicionales de análisis y detección como consecuencia del comportamiento estocástico de las perturbaciones eléctricas. Es por esto que, en los últimos años, la inteligencia artificial ha jugado un papel importante en la detección de patrones y análisis de diversas señales eléctricas. En esta platica se presenta el diseño, desarrollo y resultados de una metodología basada en redes neuronales profundas para la clasificación de perturbaciones eléctricas múltiples en sistemas con generadores distribuidos renovables.

Desarrollo de sistemas eficientes para generación de energía a través de dispositivos electroquímicos usando aerogeles y espinelas tipo M-M (M=Pd, Mn, Co, Ni, Fe)

La innovación de los nanomateriales en el campo de la electroquímica ha tenido un avance significativo en donde destacan principalmente los metales preciosos como Ru, Ir, Pt y Pd aunque de igual manera también algunos semiconductores derivados de Fe, Ni, Co, puesto que han demostrados ser una opción competitiva. Sin embargo, por sus propiedades, su comportamiento y su resistencia a la corrosión, los metales preciosos siguen aún dominando el área de la electrocatálisis. Los aerogeles y espinelas nanoestructuradas son una alternativa fiable para incorporarse en dispositivos microfluídicos ya que han tenido un gran éxito en aplicaciones electroquímicas. El presente trabajo muestra el desarrollo de aerogeles y espinelas de combinación M-M donde M = Pd, Ni, Fe, Co, Mn, para ser utilizados en dispositivos electroquímicos de generación de energía como por ejemplo: electrolizadores y celdas microfluídicas.

Estudio desde primeros principios de materiales para su aplicación en tecnología e ingeniería

Los cálculos desde primeros principios ofrecen un enfoque único para estudiar propiedades físicas en la nanoescala para el diseño de nuevos materiales o dispositivos para su aplicación en diversas áreas de la tecnología y la ingeniería. En este contexto uno de los métodos más usados es la Teoría Funcional de la Densidad (DFT) en donde se obtiene resultados del cálculo de las propiedades electrónicas, magnéticas y vibracionales de diferentes materiales. En esta plática, se presenta el formalismo teórico de DFT y su implementación computacional para el estudio de materiales termoeléctricos, magnéticos y semiconductores.

Implementación de proyectos científicos y tecnológicos: controversias para la generación en productividad de un investigador

Hoy en día existen diferentes retos que deben de superar los científicos y tecnólogos.  Desde la visualización de un problema real, hasta la puesta en marcha de un proyecto de impacto social o industrial. Debido a lo anterior, un compendio de proyectos académicos que han sido puestos en operación en escenarios reales, serán expuestos. Un punto a destacar es el uso de la inteligencia artificial, así como de otras herramientas que hacen posible una rápida divulgación de los hallazgos que han sido evaluados en el laboratorio, y llevarlos hasta su implementación en el mundo real. Se abordarán los siguientes puntos: 1) La generación de proyectos de alcance tecnológico, 2) El panorama general de herramientas basadas en inteligencia artificial para la pronta divulgación de artículos científicos y 3) Las estadísticas actuales de cómo se encuentra nuestra región en términos de la praxis científica. Como resultado de esta conferencia, se espera que la audiencia adquiera conocimiento bajo un amplio espectro de habilidades, las cuales les serán útiles al egreso de su posgrado con el fin de tener un dominio puntual sobre la formación de redes de colaboración, el registro de propiedad intelectual, la publicación de artículos, la formación de recursos humanos, entre otros. 

Desarrollo de un sistema sustentable para la producción rural hortícola-acuícola usando domos geodésicos

La producción de hortalizas y peces son actividades esenciales para el suministro de alimentos para consumo humano. Muchos esfuerzos se han hecho para mejorar las técnicas de producción y contribuir en el buen uso de los recursos, en especial el aprovechamiento del suelo y agua como elementos principales para su producción. En este proyecto se plantea el desarrollo de un nuevo sistema sustentable de producción hortícola-acuícola con el uso de estructuras geodésicas y uso de eco-tecnologías para su producción con el fin de optimizar el aprovechamiento de recursos como agua y suelo.

La movilidad en Querétaro: Características del comportamiento poblacional

El fenómeno de metropolización se observa cada día más en gran parte de las ciudades medias latinoamericanas, en donde la incontrolada dispersión urbana inducida por dicho fenómeno impacta en la calidad de vida de sus habitantes. Por un lado, las políticas de ordenación urbana requieren del conocimiento que aportan los estudios de movilidad cotidiana, y por otro lado, nos proporcionan información del comportamiento de la población. Por lo anterior, partiendo del análisis de fenómenos complejos, la ponencia presenta los resultados del comportamiento poblacional en la Zona Metropolitana de Querétaro, cuya relación define políticas de movilidad que van desde la seguridad vial, la planificación del transporte a la ordenación territorial.

Estudio de la HAp de vacuno durante un proceso de calcinación controlada por DRX de alta temperatura

Se presentará un estudio del cambio en la estructura cristalina de la hidroxipatita biogénica (Bio-HAp) durante un proceso de calcinación controlada in situ a través de la técniaca de difracción de rayos X de alta temperatura (HT-XRD). Los experimentos se realizaron en un intervalo de 400 a 900 oC, a un paso de 20o y una razón de calentamiento de 3, 6 y 9 oC/min. Adicionalmente, se presentan imágenes por microscopía electrónica de transmisión de alta resolución (HR-TEM) que corroboran el orden y tamaño nanométrico de los cristales de la Bio-Hap.Se muestra el cambio en el ancho de las señales del patrón de difracción de rayos X de los nanocristales en la muestra original sin calcinar con respecto a la que ha alcanzado los 700 oC,los cuales se vuelven delgados debido al crecimiento del cristal. También se calculó el cambio en el coeficiente de expansión térmica (TEC) en función de la temperatura, el cual muestra un incremento no lineal para los parámetros de red a y c. La expansión térmica de la red se produce cuando se pierde agua y materia orgánica a medida que se produce la coalescencia de los cristales de HAp; además, conforme la razón de calentamiento aumenta, así lo hace el volumen de la red. El análisis térmico confirma que el crecimiento del cristal es un proceso que empieza después de que la muestra del hueso ha perdido toda su materia orgánica y el tamaño de cristalitos de la BHAp cambia de nano a microescala. Por último, se muestra una simulación de los patrones de difracción de rayos X por polvos usando el software PDF-4 confirmando el tamaño nanométrico de la Bio-HAp.

Aplicaciones y perspectivas de la microfluídica y su importancia en la solución de problemas nacionales

La microfluídica estudia el comportamiento, manipulación y control de los fluidos confinados en estructuras de dimensiones en la micro y nanoescala. Comprende el diseño de sistemas en los que se emplean muy pequeñas cantidades de fluido. Fundamental para el desarrollo de tecnologías Lab-on-a-chip que consisten en dispositivos que integran una o varias funciones propias de un laboratorio en un único chip, cuyas dimensiones van desde solo unos milímetros hasta unos pocos centímetros cuadrados. En esta charla se presenta un panorama general de las aplicaciones de esta línea de investigación que se desarrolla en el Laboratorio Nacional de Micro y Nanofluídica sede UAQ, tanto en aplicaciones de conversión de energía, censado de moléculas de interés en salud, dispositivos portátiles autoalimentados (self-powered), alimentos, agricultura entre otros.

Las gráficas de recurrencia como herramienta de diagnóstico de sistemas dinámicos

Sistemas de automatización de edificios (HAS) combinados con tecnologías IOT e Inteligencia Artificial

Los sistemas de automatización de hogares (HAS) permiten monitorear y controlar dispositivos que realizan tareas de adquisición de datos e implementan múltiples funciones encaminadas a lograr un manejo eficiente de los recursos de la vivienda, incrementar el bienestar y un ambiente saludable. Entre estos se incluyen sistemas de monitoreo y control de consumo de agua, electricidad, gas, videovigilancia, presencia, variables ambientales, riego y monitoreo de la salud de sus ocupantes, entre otros. La inteligencia artificial y el concepto del Internet de las Cosas (IoT) habilitan el desarrollo de aplicaciones que implican toma de decisiones inteligentes e interacción automática entre dispositivos, con lo cual se abren una amplia gama de potenciales aplicaciones. En este trabajo se presenta los avances logrados por parte de un grupo de trabajo de la facultad de ingeniería de la UAQ en el desarrollo de dispositivos de monitoreo y control, destacando las estrategias y prospectivas del uso de IoT e inteligencia artificial.