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Los compuestos de caucho con negro de humo son ampliamente utilizados en la industria, principalmente en la del neumático, por la posibilidad de sintonizar las propiedades físicas a los requerimientos del producto. Sin embargo, a pesar de que estos materiales se utilizan con éxito desde hace más de un siglo, y a la gran cantidad de esfuerzo y dinero dedicados a la investigación de los mismos, aun es poco lo que se conoce acerca de los mecanismos físicos que determinan sus propiedades físicas. Muchos de los procedimientos utilizados, por ejemplo en su formulación, obedecen más a un arte, o a un conocimiento adquirido,que a un método científico. La estabilidad térmica de estos materiales compuestos presenta una relevancia tecnológica significativa y un interesante desafío para la investigación científica. Se ha observado desde hace tiempo, que variaciones importantes se producen en las propiedades físicas de los compuestos de caucho cargados con negro de humo durante el envejecimiento a temperatura constante, aun en ausencia de esfuerzos mecánicos. Estos cambios pueden ser observados a través de la medición de las propiedades eléctricas o mecánicas de estos compuestos. Numerosos estudios han sido publicados en relación con este comportamiento. En ellos, los cambios en las propiedades físicas han sido relacionados con la floculación o aglomeración de las partículas de negro de humo en la matriz polimérica. Esto significa la difusión de los agregados de negro de humo, debido al movimiento Browniano, para formar aglomerados termodinámicamente más estables. Generalmente la ecuación de Stokes es utilizada para estimar la constante de difusión (Δ=kT/6πηa). En esta ecuación, k es la constante de Boltzmann, T la temperatura absoluta, η la viscosidad y a el radio de los agregados. Sin embargo, algunos resultados parecen contradecir las predicciones de la teoría de la floculación. La floculación no ha sido observada por TEM y la modificación física o química de la superficie del negro de humo produce resultados anómalo que no pueden ser explicados sólo en términos de la teoría de la floculación. El propósito de este trabajo es determinar si los cambios observados en las propiedades eléctricas y mecánicas, durante el envejecimiento de las muestras a temperatura constante, se deben exclusivamente al movimiento de los agregados de negro de humo, si es que este movimiento existe, o si otros mecanismos físicos son los responsables de estos cambios. Para ello, numerosas muestras han sido preparadas utilizando diferentes matrices poliméricas, diferentes tipos y cantidades de negro de humo con distintos tratamientos térmicos y diferentes procesos de mezclado entre otras variables. Las muestras fueron envejecidas a varias temperaturas (entre 60 y 150°C) durante diferentes tiempos (entre 10 minutos y varios días). La resistividad eléctrica y el módulo dinámico fueron medidos antes, durante y después del envejecimiento. Además, la evolución de la cantidad de caucho ligado (bound rubber)con el tiempo de envejecimiento fue medida para tener en cuenta el efecto de la interacción entre el negro de humo y el polímero. Se diseñó y construyó un dispositivo experimental para medir la evolución de la resistividad eléctrica en función del tiempo, de una muestra de caucho con negro de humo, durante su envejecimiento a temperatura constante. El dispositivo permitió realizar mediciones en aire y en vacío, controlar la rampa de temperatura y medir en un amplio rango de condiciones experimentales. Se observó que junto con el aumento de la conductividad eléctrica (o del módulo dinámico) se producía un incremento de la cantidad de bound rubber. Más aun, se observó que la dependencia con la temperatura y el tipo de polímero era la misma para ambas cantidades. Cuanto mayor era el incremento de la cantidad de bound rubber, mayor era el incremento de la conductividad eléctrica. De acuerdo con trabajos previos de Medalia y jachym, y con los resultados obtenidos en este trabajo, es posible que las cadenas de polímero, unidas químicamente a los agregados de negro de humo, actúen como hilos conductores entre agregados próximos. De este modo, un incremento de la cantidad de bound rubber implicaría un incremento de la conductividad eléctrica. Mediciones en vacío de la variación de las propiedades eléctricas con el tiempo, más nuevos ensayos mecánicos y la irradiación gamma de algunas muestras, han permitido verificar la hipótesis de conducción eléctrica a través de las cadenas de polímero y explicar la reversión observada para tiempos largos, tanto en las propiedades eléctricas como mecánicas. Finalmente se analizan los mecanismos de conducción eléctrica y el incremento del cluster percolante a partir del incremento de bound rubber. Un nuevo modelo de percolación por enlaces dependientes del tiempo es propuesto para describir el fenómeno en términos de la nueva interpretación propuesta.

Esta tesis de Maestría fue planteada con el fin de mejorar el conocimiento ecohidrológico que se tiene del sistema hídrico del río Turbio, ante la inminente puesta en marcha de una Central Termoeléctrica, alimentada a carbón, emplazada en su planicie de inundación. Este sistema conforma una subcuenca del alto valle del río Gallegos, ubicada en el suroeste de la provincia de Santa Cruz y drena una superficie de unos 1990 km2. El área es conocida por tener la explotación de carbón subterránea más importante del país. Las afectaciones ecohidrológicas en la subcuenca derivan de las presiones generadas durante 60 años de actividad minera. Parte de este desarrollo significó la creación y consolidación de centros urbanos, los cuales evolucionaron en directa relación con las variaciones en los ciclos de la mina y sus picos positivos y negativos. Es por ello que el objetivo principal de este trabajo es el de generar una línea de base ecohidrológica, que busque definir el grado de intervención que ha tenido el sistema desde los comienzos de la actividad y hasta la actualidad, su interacción con el recurso hídrico y el ecosistema en general. En una primera instancia la investigación estuvo centrada en la caracterización del medio físico-natural, socioeconómico y de explotación del recurso mineral, como base para el estudio de detalle. El análisis pormenorizado de estos factores exigió, por un lado, la descripción de la variabilidad natural del recurso hídrico en conjunción con la morfometría de la subcuenca para luego determinar su dinámica. En este aspecto, se logró definir el nivel de integración que posee la red de drenaje y el tiempo de respuesta asociado. Por otro lado, la caracterización fisicoquímica de los cursos superficiales permitió reconocer la influencia que la actividad antrópica ejerce sobre el recurso hídrico y como las condiciones de explotación del mineral han modificado su calidad. Tal es así, que en el ámbito de la explotación se constató una subordinación entre los iones HCO3-1 y SO4-2 en conjunto con el incremento de los valores de conductividad eléctrica. Asimismo, se detectó la presencia de metales como Mn+2, Cr+2, Pb+2, Zn+2, Cu+2, Al+3 y el Fe+2 por encima de los límites permitidos en base al Código Alimentario Argentino y la Ley Nacional Nº 24.585 (De la Protección Ambiental para la Actividad Minera). Posteriormente, se estableció el vínculo entre la estimación de la variabilidad espacial y temporal del recurso hídrico con los resultados de los análisis hidroquímicos para estas aguas. Esto posibilitó determinar que una característica distintiva del funcionamiento de la subcuenca es la capacidad de dilución que posee, lo cual favorece el fenómeno de amortiguación sobre el ecosistema. En función de las particularidades del área y los diferentes actores que integran la subcuenca se identificaron y analizaron los conflictos de uso y el aprovechamiento de los recursos naturales, en un ecosistema que ha sufrido un sostenido proceso de deterioro y que carece de políticas ambientales que revaloricen la región. La individualización de los beneficios y afectaciones del medio ecosistémico, proveyó un acercamiento a la interacción entre los diferentes usos del territorio y sus efectos sobre los servicios que el sistema puede brindar. Este trabajo de tesis constituye un aporte útil para el ordenamiento y manejo de la subcuenca del río Turbio en relación con el nuevo emprendimiento energético, una actividad que convivirá con el establecimiento tradicional minero y con los centros urbanos.

Tesis (Magister en Aplicaciones Espaciales de Alerta y Respuesta Temprana a Emergencias)--Universidad Nacional de Córdoba, Facultad de Matemática, Astronomía, Física y Computación, 2017.

La Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura, establece que la única forma de satisfacer la demanda mundial creciente de alimentos en el futuro es aumentando la eficacia, y ese aumento de la misma tendrá que lograrse haciendo que los sistemas pecuarios transformen con mayor eficiencia los recursos naturales en alimentos y conduzcan a una menor contaminación ambiental. En el presente trabajo se plantea la propuesta de un método de fácil implementación, que permite una autogestión en el monitoreo y evaluación longitudinal de la sustentabilidad para un sistema integrado de engorde bovino intensivo (SIEBI). Para ello, se utilizó el enfoque de sistemas mediante el uso de indicadores de sustentabilidad, dentro del marco para la evaluación de sistemas de manejo de recursos naturales (MESMIS); el cual brinda un esquema metodológico para evaluar la sustentabilidad relacionando tres áreas de evaluación: ambiental, social y económica. Se desarrollaron y midieron 16 indicadores, que fueron integrados y analizados desde las tres dimensiones y los atributos generales de los sistemas que definen la sustentabilidad. A su vez se generó un índice global de la misma el cual se proyecta monitorear longitudinalmente. El presente trabajo no pretende hacer un juicio de valor sobre los SIEBI, sino proponer técnicas y herramientas que permitan evaluar y monitorear la sustentabilidad a través de los años de dichos sistemas y comprender como su dinámica afecta a la misma. Por otro lado aspira a dar un puntapié inicial en el abordaje de la evaluación de sustentabilidad de otros sistemas de engorde de similares características. No obstante para posteriores evaluaciones se pueden integrar nuevos indicadores más potentes y críticos, como así también reformular los propuestos en el presente trabajo y/o ajustar su umbral o escala de referencia según variaciones del contexto o intrínsecas a los sistemas evaluados.