Ingeniería y Competitividad

De las fibras electrohiladas con miel a la curación de heridas: una revisión

Andres Felipe Rubiano-Navarrete — 2024-05-14

Con el fin de aprovechar las propiedades antisépticas y cicatrizantes de la miel, en muchos lugares del mundo se ha investigado la preparación de micro y nanofibras poliméricas con miel proveniente de las abejas, para potencializar su utilización en el desarrollo de productos biomédicos como apósitos, vendas y otros elementos que favorecen el cierre y cicatrización de heridas y la restauración de tejidos del ser humano. Para aportar información y una puesta al día sobre conceptos y desarrollos útiles en esta línea de investigación que está en constante evolución. También, se presenta una revisión descriptiva de antecedentes sobre la aplicación de la técnica de electrohilado en la preparación de membranas de micro y nanofibras con miel, centrándose en la metodología experimental como: polímeros utilizados, solventes, agentes terapéuticos, principios activos o fármacos cargados en las fibras apiterapéuticas. Se recopilan técnicas y parámetros de electrohilado, ensayos y métodos de caracterización del material, presentando el efecto de estas variables en las propiedades de composición, morfológicas, mecánicas y fisicoquímicas de las mallas fibrosas. Además, se hizo un compendio de los ensayos biológicos evaluados in vitro e in vivo, analizando la funcionalidad y potencial de aplicación de las fibras de miel en ingeniería de tejidos, en la construcción de dispositivos para el diagnóstico clínico y en general para el desarrollo de materiales avanzados para el tratamiento de heridas. Se presentan los fundamentos metodológicos para el diseño de nuevos materiales a base de miel y extractos de plantas aún no explorados, que son utilizados para el desarrollo de materiales compuestos de alto interés científico e industrial.

Potencial económico, social y ambiental de tecnologías de bioenergía con captura de CO2 en biorrefinerías

Edgar Mosquera — 2024-05-30

Las biorrefinerías son actores estratégicos en aspectos económicos, sociales y ambientales, que deben considerar las políticas de transición energética y los objetivos de una economía circular y sostenible. A pesar de su potencial para reducir gases de efecto invernadero, el impacto de la tecnología bioenergética en biorrefinerías vinculadas a la caña de azúcar debe evaluarse y abordarse para asegurar su crecimiento sostenible en el medio ambiente, la biodiversidad, los recursos hídricos y el uso de la tierra. Desde el punto de vista de captura de CO2, Colombia ha venido avanzando en las políticas para la implementación de la tecnología de captura, uso, y almacenamiento de carbono. El aprovechamiento de biogás a partir de la biomasa residual abre un abanico de oportunidades y desafíos para el país. Esta revisión contribuye a la implementación de tecnologías de bioenergía con captura de CO2 en biorrefinerías asociadas a la caña de azúcar y que podría ser útil para guiar a los profesionales en la toma de decisiones y las investigaciones futuras sobre biorrefinerías sostenibles.

Examinando actividades generadoras de valor en cadenas agroindustriales: una revisión sistemática de literatura

Nathaly Albarracín Gutiérrez — 2024-06-26

En este artículo se identifican actividades generadoras de valor en cadenas agroindustriales, a partir de una revisión sistemática de literatura en la base de datos Scopus, combinando términos asociados a la generación de valor en este tipo de cadenas. La búsqueda arrojó más de dos mil documentos, los cuales fueron reducidos por medio de criterios de exclusión e inclusión preestablecidos, como fecha e idioma. Como resultado de la aplicación de estos criterios, se seleccionaron setenta y ocho artículos para análisis, permitiendo identificar treinta actividades generadoras de valor en cadenas agroindustriales. Los hallazgos muestran que las actividades asociadas a las habilidades operacionales y a la integración de la agroindustria son las más relevantes; sin embargo, en los últimos años se ha otorgado valor a las actividades asociadas al marketing e innovación, permitiendo visibilizar nuevas estrategias para el empleo de recursos, repercutiendo directamente en el aumento de la competitividad de las cadenas agroindustriales.

Análisis hidrológico de caudales máximos en la cuenca alta del río Medellín (Colombia) con condiciones estacionarias y no estacionarias

Juan José Guerrero Gallego — 2024-05-14

En la cuenca alta del río Medellín (Colombia) se realizó un estudio hidrológico con el fin de analizar las relaciones lluvia-escorrentía a escala de eventos en esta zona, para la estimación del régimen de caudales máximos asociados a diferentes períodos de retorno en la cuenca del río y subcuencas tributarias, mediante modelación hidrológica que considere la existencia de cambio climático. Este estudio está compuesto por la caracterización de la cuenca de la zona de estudio, así como la caracterización hidrológica, la cual abarca el análisis de datos medidos con alta resolución temporal de precipitación y niveles del río. Se tienen en cuenta también diferentes métodos para la obtención de la información necesaria para la correcta ejecución de actividades de modelación hidrológica semidistribuida, utilizando el software HEC-HMS. El modelo fue calibrado simulando 5 eventos máximos de caudal del año 2021, y luego ejecutado con distintas configuraciones de condición de humedad antecedente, modelos lluvia-escorrentía y la consideración de condiciones estacionarias y no estacionarias (en la precipitación), estas últimas con el fin de evaluar potenciales efectos debido al cambio climático. Según los resultados las diferencias relativas que hay entre los casos estacionarios y no estacionarios (estos últimos siendo usados como proxy para condiciones de cambio climático), en promedio no son tan significativas, habiendo diferencias porcentuales de entre 3-5% entre los casos considerados, obteniendo en este caso magnitudes mayores en los casos no estacionarios.

Evaluación de la calidad del agua lluvia en el pacífico biogeográfico. Estudio preliminar Quibdó,Chocó, Colombia

Yarly E. Mosquera-Torres — 2024-05-14

Esta investigación permitió conocer la calidad físico – química y microbiológica del agua lluvia recolectada en la Zona Centro y barrio Medrano de la ciudad de Quibdó – Chocó. Esta población presenta una alta tasa de precipitación la cual oscila entre 1500mm/año y 8500mm/año, tanto en la actualidad como en el futuro, aunque esta situación contraste con la baja cobertura de agua potable que tan solo es del 28,5%. Para realizar dicho estudio se identificaron 5 puntos de muestreo, en cada punto se recolectaron 4 muestras con una periodicidad de 1 muestreo semanal durante 4 semanas, para un total de 20 muestras representativas; las cubiertas seleccionadas fueron de zinc, asbesto cemento y manto; además, están ubicadas en zonas de alta actividad vehicular y peatonal. Las muestras recolectadas fueron analizadas en un laboratorio acreditado para tal fin. Los parámetros evaluados de la calidad del agua lluvia fueron; color aparente, color real, conductividad, pH, alcalinidad total, nitritos, nitratos, Coliformes totales y Escherichia Coli. El resultado de los análisis microbiológicos fue negativo en el 100% de los casos, mientras que el 15% de los análisis físicos y el 34% de los análisis químicos también arrojaron resultados negativos. Debido a la presencia principalmente de unidades formadoras de colonia de Escherichia Coli y Coliformes totales, se concluyó que el agua lluvia en la zona centro y el barrio Medrano de la ciudad de Quibdó - Chocó, no cumple con los estándares establecidos en los parámetros evaluados y requeridos por la norma, lo que significa que no es segura para el consumo humano debido al nivel de contaminación que presenta.

Hacia un Modelo de evaluación formativa en Sistemas de Aprendizaje Móvil basados en contexto

Jorge Adrian Muñoz Velasco — 2024-05-14

La evaluación formativa contribuye en la mejora del proceso educativo, ya que recopila, interpreta y usa información de forma sistemática, con el fin de verificar y proveer retroalimentación sobre el logro de los objetivos de aprendizaje. La retroalimentación, es un componente fundamental durante la evaluación formativa, ya que, a través de ella, es posible recibir información inmediata y personalizada, que permite conocer de manera oportuna los avances en términos del conocimiento adquirido, contribuyendo a la mejora en los resultados de aprendizaje y por consiguiente aportando al logro de las competencias. En la actualidad, existen soluciones que contribuyen al proceso evaluativo, pero enfocadas en campos de estudio específico, las cuales no incluyen elementos del contexto con uso de información sensórica de los dispositivos móviles para enriquecer y personalizar la retroalimentación. Este artículo presenta un Modelo Conceptual de Evaluación Formativa en Sistemas de Aprendizaje Móvil, el cual, define de manera explícita los componentes conceptuales, que deben ser considerados para soportar procesos de evaluación formativa. Durante la investigación se desarrolló un prototipo de Servicio Web, basado en el modelo propuesto e integrado en la plataforma LMS Google Classroom que permitió brindar retroalimentación en tiempo real basada en contexto sensible. La aplicación práctica del modelo evidenció un incremento significativo en el nivel de aprendizaje de los estudiantes, sin embargo, es importante ampliar la población de estudio para generalizar los resultados.

Análisis bibliométrico de tecnologías para la valorización de residuos sólidos urbanos y su potencial en el contexto colombiano

Howard Diego Ramirez Malule — 2024-06-04

El crecimiento constante en la generación de residuos urbanos a nivel global ha generado una creciente necesidad de abordar su gestión de manera sostenible. A pesar de que la conversión de estos residuos en energía ha demostrado ser efectiva en varios países, su implementación en Colombia aún se encuentra en una etapa incipiente. En este estudio, se llevó a cabo un análisis bibliométrico y una revisión sistemática exhaustiva de la literatura con el propósito de evaluar las tecnologías de valorización de los residuos sólidos urbanos, así como su potencial integración en biorrefinerías en el contexto colombiano. Entre las tecnologías más relevantes identificadas se encuentran la incineración, la gasificación, la pirólisis, la digestión anaeróbica y la recuperación de gas de vertedero.
La Digestión Anaerobia destaca como una opción atractiva debido a su versatilidad. No obstante, se reconoce la necesidad imperante de adoptar una elección dinámica de tecnologías, considerando la diversidad de contextos y condiciones específicas en Colombia. Además, la gasificación y la pirólisis emergen como opciones viables, cada una con sus propias ventajas y desafíos, reflejando la complejidad y variabilidad en la gestión de residuos. En relación con la recuperación de gas de vertedero, se subraya su importancia como instalación esencial en vertederos controlados, desestimando la consideración de una alternativa independiente. Si bien la literatura sugiere que la incineración se percibe como menos favorable en términos sociales, económicos y ambientales, es crucial reconocer la dinámica y especificidad de cada situación. La elección de tecnologías debe ser adaptativa y orientada por un enfoque contextual que considere la heterogeneidad en la composición de residuos, infraestructura disponible y otros factores que varían significativamente de un escenario a otro. Este enfoque dinámico y adaptativo es esencial para abordar la complejidad de la gestión de residuos urbanos y encontrar soluciones sostenibles en el contexto colombiano.

Selección de levaduras promisorias para el desarrollo de un iniciador microbiológico promotor de la fermentación del cacao

Jenifer Criollo Nuñez — 2024-05-14

La selección de microrganismo promisorios que atiendan los requerimientos de un proceso fermentativo es la etapa más importante en el desarrollo de iniciadores microbiológicos. Con el objetivo de seleccionar las cepas potenciales para ser integradas como iniciadores microbiológicos en fermentaciones de cacao, que promuevan la dinámica bioquímica, mejorando su calidad sensorial, se evaluó la resistencia de seis levaduras (GRAS), aisladas de masas fermentantes de cacao en los departamento del Tolima, Huila y Antioquia, dos levaduras comerciales ATCC 28253 y ATCC 36633 seleccionadas por su producción aromática, sometiéndolas a pruebas de resistencia, a diferentes concentraciones de sólidos solubles (10, 15 y20 °Brix), etanol (5, 10 %), ácido acético (pH 3, 4, 5, 6, y 7) y temperatura (30, 40 y 50 oC), que simularon la dinámica bioquímica de la fermentación del cacao, cuantificando su resistencia expresada en células viables. La producción aromática fue medida mediante evaluación sensorial. Se seleccionaron las levaduras Wickerhamomyces anomalus y Pichia kudriavzevii por su capacidad de transformar sustrato en productos de interés durante la fermentación de pulpa de cacao, producción de aromas específicos y resistencia a condiciones bioquímicas adversas propias de la fermentación del cacao.

Simulación de la capa límite atmosférica en el túnel de viento de la Universidad del Valle

Martha Elena Delgado Osorio — 2024-05-28

La precisa simulación del flujo de viento en la capa límite atmosférica en un túnel de viento es de suma importancia para diversas aplicaciones en ingeniería, abarcando campos como la ingeniería civil y ambiental, entre otros. En el contexto de investigar y caracterizar el comportamiento del viento en modelos a escala reducida de estructuras civiles, llevamos a cabo un estudio en el Túnel de Viento de la Escuela de Ingeniería Civil de la Universidad del Valle. El objetivo principal consistió en determinar la distribución adecuada de dispositivos generadores de turbulencia para replicar perfiles de velocidad específicos requeridos para exposiciones de tipo rural, suburbana y urbana. Este estudio se basó en la reproducción de tres perfiles de velocidad, representativos de exposiciones urbanas, suburbanas y rurales, a una escala de 1:200. Para lograr esto, implementamos generadores de vórtices de Irwin a tamaño completo, una barrera almenada y elementos de rugosidad de Counihan y Gartshore. La medición de la velocidad media en la sección de ensayos del túnel de viento se llevó a cabo utilizando sistemas de anemometría de hilo caliente y tubos de Pitot. Los resultados experimentales obtenidos al simular los perfiles de velocidad demostraron una correspondencia aceptable con los perfiles teóricos establecidos en el código de diseño NSR-10. Este estudio contribuye al avance en la comprensión y reproducción de perfiles de velocidad en el contexto de simulación de la capa límite atmosférica en túneles de viento, respaldando aplicaciones clave en el campo de la ingeniería.

Metodología para el dimensionamiento de las barras tipo roebel para generadores síncronos de polos salientes

José L. Oslínger Gutiérrez — 2024-05-14

En el presente documento se realiza un compendio metódico y general, principalmente, de las metodologías de cálculo de Juan Corrales Martin, Karl Vogt, Aleksandr Abramov, J. Pyrhönen, T. Jokinen, y V. Hrabovcová aplicadas al caso de estudio, el generador de la unidad de N° 1 de la central hidroeléctrica, CHE, de Salvajina, a partir de la información recopilada de la descripción del generador síncrono de polos salientes y el estudio general de su funcionamiento, específicamente del devanado del inducido con la metodología de (1), para establecer una metodología que permita dimensionar una barra tipo Roebel, y que servirá para el desarrollo de próximas investigaciones como aplicativo guía, para el estudio de otros generadores.

Análisis del potencial de industrialización de residuos cítricos en Colombia

Gloria H. González Blair — 2024-05-14

La producción de cítricos en Colombia se divide en seis núcleos productivos con una producción en 2021, de 1450 mil toneladas. Se destaca mayor empresarización en el Occidente y menor nivel en el Sur, lo que genera 230 mil toneladas por año de residuos cítricos, planteando desafíos de contaminación y gestión de desechos húmedos/semi-sólidos. El presente estudio evalúa el potencial industrial de estos residuos para el fortalecimiento de la industria citrícola nacional, considerando tres aspectos: disponibilidad de materia prima, oportunidades tecnológicas y oportunidades de mercado. Los resultados indican que Colombia tiene una sólida producción de cítricos, con énfasis en naranjas, mandarinas y limones, y un potencial significativo en la industrialización de la cáscara, que constituye entre el 40% y el 60% del total de la fruta. Se identifican seis áreas clave de investigación para la industrialización de residuos cítricos en términos de oportunidades tecnológicas. En cuanto a las oportunidades de mercado, se observa un crecimiento tanto a nivel nacional como internacional en productos derivados de residuos cítricos, que incluyen aceites esenciales, terpenos, fibra dietética, pectina, ácido cítrico y biocombustibles. Colombia se considera un país con un gran potencial para la industrialización de residuos cítricos, respaldado por su abundante materia prima, prometedoras oportunidades tecnológicas y un mercado en crecimiento. Sin embargo, se requiere mejorar la infraestructura, invertir en investigación y desarrollo, y promover la cultura empresarial en el sector citrícola para aprovechar al máximo esta oportunidad.

Innovación, tecnologías y barreras en el sector turístico del norte de Caldas, Colombia

Martín A. Pantoja — 2024-07-02

El objetivo del presente artículo es presentar los resultados generales del sector turístico del norte del Departamento de Caldas y específicamente un análisis relacionado con la innovación, el uso de las tecnologías de información y las barreras que se viene presentando en dicho sector. Partiendo de una investigación cualitativa, con un tipo de estudio descriptivo y correlacional, se utilizó un análisis multivariado y se logró consolidar una base de respuesta de 68 empresarios directos e indirectos del sector turístico de los municipios de Neira y Salamina del Departamento de Caldas. Los resultados presentan que, para las empresas encuestadas, la innovación en turismo es fundamental para el crecimiento de ellas y la creación de experiencias innovadoras, así como es de importante el uso de las redes sociales como las herramientas más efectivas de difusión de nuevos productos turísticos. Se concluye que la ausencia de respaldo gubernamental impacta negativamente en el crecimiento económico tanto de los operadores turísticos como de las empresas del sector.

Hacia una mejora en la práctica docente utilizando el Análisis de Sentimiento en la Evaluación de Estudiantes

Jefferson A Peña-Torres — 2024-06-20

La evaluación del estudiante sobre la enseñanza (SET) es una forma ad hoc de evaluar la efectividad docente en instituciones de educación superior. En este documento, presentamos un enfoque para analizar los sentimientos expresados en los comentarios de SET utilizando un modelo de lenguaje grande (LLM). Al emplear técnicas de procesamiento de lenguaje natural, extraemos y analizamos los sentimientos expresados por los estudiantes al finalizar el curso, con el objetivo de proporcionar a educadores y administradores ideas valiosas sobre la calidad de la enseñanza y elementos a mejorar de la práctica docente. Nuestro estudio demuestra la efectividad de los LLM en el análisis de sentimientos de los comentarios, resaltando su potencial para mejorar el proceso de evaluación. Nuestros experimentos con un conjunto de datos etiquetados de forma colaborativa demuestran un 93% de precisión en la clasificación de los mensajes. Discutimos las implicaciones de nuestros hallazgos para las instituciones educativas y proponemos futuras direcciones para la investigación en este ámbito.

Efecto antimicrobiano de los extractos polifenolicos presentes en ananas comosus

Nelson Alfonso Vega — 2024-06-18

Introducción: La utilización de antimicrobianos es un desafío permanente ya que se enfrenta en todo momento a la capacidad de las bacterias para desarrollar mecanismos de resistencia. Objetivo: el objetivo de esta investigación fue evaluar el efecto antimicrobiano de los extractos polifenolicos presentes en la corona Ananas comosus. Materiales y Métodos: se recolectaron 3,5 kg de hojas de coronas de piña Ananas comosus para ello se llevaron a un secador de charolas, para reducir humedad, posteriormente, se realizó la molienda hasta obtener una harina fina, para el proceso de extracción del extracto oleaginoso se utilizó un equipo Soxhlet utilizando etanol al 70 % como solvente, la identificación de compuestos fenólicos se realizó por cromatografía líquida de ultra-alta resolución con detector de masas Orbitrap,el análisis microbiológico se evaluó mediante el método estandarizado de difusión con discos utilizando agar Mueller-Hinton, para lo cual se utilizo la cepa Staphylococcus aureus (ATCC 25923), utilizando como control positivo oxacilina y como control negativo (DMSO). Resultados: del secado obtenido se disminuyó la humedad en 50 %, con el cual la materia seca obtenida fue molida y utilizada para realizar el proceso de extracción del extracto oleaginoso obteniendo 63ml del cual se identificaron de 27 compuestos fenólicos. En cuanto al análisis microbiológico realizado, se observaron halos de inhibición variables entre 4,5 mm y 6,0 mm. Conclusión: finalmente se concluyó que los polifenoles presentes en el extracto de Ananas comosus presentaron actividad antibacteriana en Staphylococcus aureus observándose mayor efecto de inhibición al aplicar de mayor concentración del extracto.