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Modelado quimiométrico con señales instrumentales de segundo orden: Aplicación a la determinación de fármacos y aditivos alimentarios en muestras complejas

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Autores/as: María Julia Culzoni ; Héctor Casimiro Goicoechea ; Juan Alberto Arancibia ; Héctor Fernández ; Mabel Beatriz Tudino

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Institución detectada Año de publicación Navegá Descargá Solicitá
No requiere 2008 Biblioteca Virtual de la Universidad Nacional del Litoral (SNRD) acceso abierto

Cobertura temática: Ciencias de la computación e información  

En la presente tesis se desarrollaron métodos de análisis que permitieron determinar especies químicas que formaban parte de muestras complejas, como fármacos y sus metabolitos en materiales biológicos, en preparaciones farmacéuticas y muestras ambientales, y aditivos en muestras alimenticias. Este desafío se pudo concretar satisfactoriamente gracias a la implementación de algoritmos quimiométricos adecuados, que permitieron extraer información relevante de cada muestra y cuantificar los analitos, aún en presencia de interferencias no modeladas. El eje principal de este trabajo se centró en la utilización de datos de segundo orden, procesados mediante algoritmos quimiométricos que aportaran la ventaja de segundo orden, con el objetivo de desarrollar metodologías que permitieran resolver de manera eficiente los diferentes problemas analíticos. Los sistemas analizados involucran el uso de datos de segundo orden que, en algunos casos, presentan una relación señal-concentración lineal y en otros no lineal, con respecto al analito de interés. La clase de datos implicados condicionó el tipo de modelo implementado, el que fue seleccionado entre los algoritmos PARAFAC, U-PLS/RBL y MCR-ALS para resolver sistemas lineales, y U-PCA/RBL, seguido de la aplicación de diferentes redes neuronales artificiales, para resolver sistemas no lineales.
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Modelado reocinético de la maduración de soluciones de gelatina en flujo de corte

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Autores/as: Dafna Eluk ; Julio Alcides Deiber ; María Cristina Añón ; Amelia Rubiolo ; Enrique Mammarella ; Mariel Lorena Ottone

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Institución detectada Año de publicación Navegá Descargá Solicitá
No requiere 2014 Biblioteca Virtual de la Universidad Nacional del Litoral (SNRD) acceso abierto

Cobertura temática: Ciencias naturales  

La caracterización de la maduración de soluciones de gelatina en el flujo de corte es necesaria para la adecuada formulación de los diferentes productos. En condiciones estáticas, el proceso de maduración de soluciones de gelatina se puede describir a través de un parámetro estructural básico. En el marco reológico, dos viscosidades asintóticas son bien identificados por los procesos de maduración de soluciones de gelatina en la velocidad de corte a límite cero. Bajo flujo, las teorías tixotrópicas combinados con el conocimiento de la reología de la suspensión, permiten convertir los datos experimentales de tensión de corte en función del tiempo para una velocidad de corte determinada en la evolución en el tiempo del parámetro estructural. La ecuación de velocidad obtenida de este modo puede ser entonces aplicada a historias velocidad de corte arbitrarias. Los resultados numéricos del modelo reocinético propuesto en este trabajo se ajustan bien los datos experimentales obtenidos en reometrías de flujo de corte para la maduración de las diferentes soluciones de gelatina
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Modelado semiempírico de estructuras de la corona solar

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Autores/as: Federico Alberto Nuevo ; Alberto Marcos Vasquez ; Cristina Hemilse Mandrini

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Institución detectada Año de publicación Navegá Descargá Solicitá
No requiere 2017 Biblioteca Digital (FCEN-UBA) (SNRD) acceso abierto
La corona solar está constituida por un plasma tenue y caliente, caracterizado por una conductividad eléctrica muy elevada. Así, el campo magnético que la atraviesa, generado por los movimientos convectivos del plasma del interior solar, se encuentra congelado a la materia y determina su carácter altamente estructurado e inhomogéneo. Esta tesis contribuye a la comprensión de la estructura 3D de la corona y aporta resultados de relevancia a la investigación de dos problemas aún abiertos en la física solar: el calentamiento del plasma coronal y el origen del viento solar lento. Se aborda el desarrollo de modelos semiempíricos de estructuras coronales de diversa escala espacial y temporal. A escala global, se estudia la estructura termodinámica 3D de la corona quiescente y su evolución en el entorno del último mínimo. A escala local, se realiza un análisis similar de los arcos magnéticos en regiones coronales activas y se estudia la topología de su campo magnético y su posible conexión con el viento solar lento. También desarrollamos un método para estimar la masa evacuada por las eyecciones coronales de masa y se lo aplica a casos particulares.
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Modelado teórico y caracterización experimental de materiales compuestos periódicos para el control del campo acústico

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Autores/as: Alejo Alberti ; Manuel Eguia

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Institución detectada Año de publicación Navegá Descargá Solicitá
No requiere 2018 Biblioteca Digital (FCEN-UBA) (SNRD) acceso abierto
En este trabajo se presentan estudios teóricos e implementaciones experimentales de cristales sónicos y de compuestos periódicos más generales. Estos consisten en estructuras integradas por unidades múltiples que interactúan entre sí a través de un campo acústico externo. Como resultado de esas interacciones estas estructuras (metamateriales acústicos) exhiben propiedades que son poco frecuentes en aquellos materiales presentes en la naturaleza. Dado que la definición de estas estructuras está sujeta a una variedad de parámetros sus manipulaciones y diseños dan lugar a un vasto espectro de posibilidades, hasta ahora sólo parcialmente exploradas. A lo largo de esta tesis se desarrollarán herramientas y métodos apropiados para el estudio de estos sistemas, y se exhibirán resultados logrados experimentalmente a partir de estructuras especialmente diseñadas y construidas. Se comprenderán tanto sistemas concebidos para funcionar en condiciones de campo libre como otros cuyos atributos se explotan en la construcción de recintos cerrados. En particular, se mostrará el empleo de algunas de las propiedades de los metamateriales en la fabricación de cavidades pseudo-1D y -2D a partir de diferentes tipos de redes cristalinas. Por otra parte se explorarán las propiedades de compuestos realizados con unidades elementales de geometrías diferentes de las cilíndricas (o circulares) usuales, avanzando hacia la concepción de metamateriales constituidos por celdas de sección arbitraria. En estos casos se rompe la simetría continua de rotación que ofrece la geometría cilíndrica, diversificando las posibilidades constructivas y, por lo tanto, de efectos a explorar. Como caso de estudio se caracterizará numérica y experimentalmente un cristal constituido por unidades con sección en forma de U, por medio de un algoritmo genético multiobjetivo en conjunción con metodología de elementos finitos. Los resultados obtenidos abrirán el campo para el estudio de la influencia del desorden en los medios periódicos sobre sus propiedades, habilitando un área de investigación más allá de la explorada para los cristales sónicos. Como medio para manipular el campo acústico se considerará asimismo la caracterización teórica de los espejos de reversión temporal, y se desarrollarán experimentos y simulaciones numéricas con el objeto de demostrar algunas de las propiedades y limitaciones del fenómeno de la reversión en el campo de la acústica. Finalmente se aplicarán los resultados logrados para la obtención de nuevas posibilidades acústicas en el campo de la música. Se presentará una nueva concepción de instrumento musical, que dará lugar a un esquema novedoso de interacción entre los diferentes actores y partes que hacen a la experiencia performática musical.
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Modelado y análisis de la marea inducida en acuíferos costeros del río de la Plata

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Autores/as: Julián Eduardo Cuello ; Luis Guarracino ; Danilo Rubén Velis ; Leticia Rodríguez ; Jerónimo Enrique Ainchil

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Institución detectada Año de publicación Navegá Descargá Solicitá
No requiere 2020 SEDICI: Repositorio Institucional de la UNLP (SNRD) acceso abierto

Cobertura temática: Ciencias de la tierra y ciencias ambientales relacionadas  

El presente trabajo de tesis se centra en el estudio de la interacción entre las aguas superficiales y subterráneas con el objetivo de caracterizar hidráulicamente acuíferos costeros empleando una novedosa técnica hidrogeofísica basada en el fenómeno de marea inducida. La estimación de parámetros hidráulicos suele realizarse mediante ensayos de bombeo, que consisten en la extracción de agua en un pozo y la medición de los descensos de niveles que se producen en pozos de monitoreo cercanos. Una de las desventajas de esta técnica es el enorme volumen de agua que debe ser extraído lo que limita severamente su aplicación en acuíferos contaminados o afectados por intrusión salina. Como alternativa a los ensayos de bombeo en zonas costeras, se propone la utilización de la señal natural generada por la marea oceánica o de río. Este método se basa en la relación existente entre la señal de marea y las fluctuaciones inducidas en el acuífero. Estas fluctuaciones presentan una disminución en amplitud y un desfasaje temporal respecto a las señales que las originan. El análisis de este fenómeno permite estimar los parámetros hidráulicos del acuífero de manera no invasiva, es decir sin perturbar el flujo de agua en el subsuelo. Para analizar este fenómeno se ha adquirido una gran cantidad de datos en el marco de dos proyectos de investigación: “Aguas Subterráneas en la Cuenca Matanza Riachuelo” (ACUMAR-CIC) y “Dinámica del Acuífero Puelche en la Planicie Costera del Río de La Plata” (PIO YPF-CONICET). Para estudiar la interacción entre el Río de La Plata y los acuíferos de la zona (Puelches, Paraná y superficial) se utilizaron tanto métodos numéricos como soluciones analíticas clásicas. Generalmente, se considera que la interacción entre las aguas superficiales y subterráneas es hidráulica. Sin embargo, cuando el acuífero se prolonga por debajo del río/océano y están separados por material de baja permeabilidad, la interacción es mecánica. La marea produce una diferencia de presión que comprime y descomprime al acuífero induciendo una señal que posee la misma frecuencia que la marea. Los resultados del trabajo de Tesis realizan aportes en dos campos del conocimiento. Por un lado, en el campo de las ciencias aplicadas, se ha realizado una caracterización hidráulica de los acuíferos costeros del Río de La Plata utilizando una metodología que no presenta las desventajas asociadas a los ensayos de bombeo. El análisis de los datos permitió estimar parámetros hidráulicos y definir un modelo conceptual del sistema acuífero costero, estableciendo de este modo el tipo de interacción que existe entre los acuíferos y el Río de La Plata. Por otro lado, en el campo de la ciencia básica, se han desarrollado nuevas soluciones analíticas para el fenómeno de marea inducida que consideran espesores variables del acuífero. En base a estas soluciones se definieron criterios que permiten inferir eventuales variaciones en el espesor del acuífero así como diseñar estrategias para evaluar correctamente los parámetros hidráulicos de acuíferos costeros.
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Modelado y análisis de la respuesta sísmica de rocas heterogéneas saturadas por fluidos inmiscibles

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Autores/as: Santiago Gabriel Solazzi ; Germán Rubino ; Luis Guarracino

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No requiere 2018 SEDICI: Repositorio Institucional de la UNLP (SNRD) acceso abierto

Cobertura temática: Ciencias de la tierra y ciencias ambientales relacionadas  

En el marco de la Geofísica Aplicada y Ambiental, un gran número de actividades involucran la inyección o extracción de fluidos en la corteza terrestre, tales como, la explotación o recuperación secundaria de hidrocarburos, la remediación de acuíferos contaminados, o la captura de CO2 en repositorios geológicos. En este contexto, resulta de vital importancia el desarrollo de nuevas metodologías que permitan caracterizar la distribución espacial de los fluidos porales involucrados y monitorear su evolución temporal. El método sísmico de prospección tiene un gran potencial para lograr este objetivo debido a que las propiedades de las ondas sísmicas pueden ser sensibles a las características de los fluidos porales. En particular, cuando un campo de ondas sísmicas viaja a través de un medio saturado con distribuciones heterogéneas de fluidos inmiscibles, las ondas pueden perder energía debido a un mecanismo conocido como flujo inducido por onda. Este mecanismo de disipación está siendo ampliamente estudiado, ya que un mayor entendimiento del mismo podría permitir una caracterización detallada de la distribución de fluidos y de las propiedades hidromecánicas del subsuelo a partir del dato sísmico. Los modelos empleados para este propósito están basados en la teoría de la poroelasticidad y suelen considerar escenarios donde las rocas se encuentran saturadas por distribuciones binarias de fluidos inmiscibles. Este tipo de distribución de fluidos no responde a las leyes de flujo en medios porosos y, por ello, las firmas sísmicas derivadas pueden conducir a estimaciones erróneas de las propiedades de los medios estudiados. En consecuencia, es preciso generar modelos más realistas para evaluar el impacto y las características de este mecanismo de disipación en rocas parcialmente saturadas. En el presente trabajo de Tesis se estudia la atenuación y dispersión de las ondas sísmicas por flujo inducido en rocas saturadas por distribuciones realistas de fluidos. Para ello, es necesario modelar adecuadamente tanto la respuesta sísmica como los campos de saturación. Con este objetivo, en primer lugar, se presenta una metodología original para calcular la atenuación por flujo inducido que se encuentra completamente basada en la teoría de la poroelasticidad. Esta metodología permite validar la hipótesis de sólido viscoelástico equivalente, usualmente empleada en la literatura, y brinda herramientas para explorar la contribución local de las diferentes regiones del medio a la atenuación total. En segundo lugar, se estudia la atenuación y dispersión de ondas sísmicas en presencia de campos de saturación realistas. Para ello, se resuelven las ecuaciones de flujo bifásico en medios porosos mediante un método de elementos finitos. Como caso particular de estudio, se analiza la atenuación y dispersión durante un proceso de imbibición. Se observa que las firmas sísmicas son sensibles a los contrastes de compresibilidad generados por el frente de saturación y por ciertas zonas aisladas con alta saturación de agua rodeadas por mezclas de agua y gas. Asimismo, la tasa de inyección del proceso de imbibición afecta significativamente al comportamiento de la atenuación y la velocidad de las ondas sísmicas. Finalmente, se evalúa la capacidad de los modelos binarios de saturación, comúnmente empleados en la literatura, para representar la respuesta sísmica de medios parcialmente saturados. Se demuestra que las estimaciones obtenidas por medio de modelos binarios de saturación no son capaces de representar, de forma simultánea, los niveles de atenuación y dispersión, el nivel de saturación global, y la frecuencia crítica de la muestra saturada de forma realista. Los aportes realizados en este trabajo de Tesis muestran la importancia de considerar campos de saturación realistas al determinar los efectos de flujo inducido en rocas parcialmente saturadas. En particular, un modelado más realista de los procesos de flujo y de la respuesta sísmica asociada podrían permitir alcanzar algunos de los objetivos centrales de la Geofísica Aplicada y Ambiental, tales como, la determinación de la distribución espacial y de la evolución temporal de los fluidos alojados en el subsuelo.
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Modelado y análisis del flujo de agua en medios porosos heterogéneos total o parcialmente saturados

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Autores/as: Leonardo Bruno Monachesi ; Luis Guarracino ; Ana María Platzeck ; J. Germán Rubino ; Luis Vives

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Institución detectada Año de publicación Navegá Descargá Solicitá
No requiere 2013 SEDICI: Repositorio Institucional de la UNLP (SNRD) acceso abierto

Cobertura temática: Matemáticas  

El presente trabajo de Tesis aborda el problema de la caracterización del flujo de agua en medios porosos heterogéneos mediante el uso de métodos numéricos y soluciones analíticas. En primer lugar, se propone un experimento numérico que simula las técnicas de laboratorio usualmente empleadas para la obtención experimental de las relaciones constitutivas. Con este fin se resuelve la ecuación de flujo no saturado en estado estacionario en dominios bidimensionales y tridimensionales considerando campos de conductividad hidráulica altamente heterogéneos. La linealización del problema se realiza mediante un esquema de Picard y la aproximación numérica mediante métodos híbridos mixtos de elementos finitos. Este procedimiento numérico es utilizado para obtener parámetros hidráulicos efectivos y relaciones constitutivas de rocas fracturadas y rocas heterogéneas con distinto grado de correlación espacial. Se presenta además un análisis comparativo de las diferencias que surgen al representar las heterogeneidades en dos y tres dimensiones. La caracterización hidráulica de rocas fracturadas también es abordada mediante modelos analíticos. Utilizando conceptos de geometría fractal para representar la red de fracturas se derivan dos modelos constitutivos con expresiones analíticas cerradas para una y dos fases (agua y aire). Las expresiones analíticas son analizadas en términos de los parámetros involucrados, y validadas mediante su ajuste con datos experimentales y valores obtenidos con el experimento numérico descrito anteriormente. Por último, se analiza el efecto de la heterogeneidad de la conductividad hidráulica a escala de campo en acuíferos costeros afectados por la marea. Para ello se derivan soluciones analíticas exactas y aproximadas que permiten estimar las fluctuaciones inducidas en pozos para el caso de heterogeneidades lineales de la conductividad hidráulica. Las nuevas soluciones analíticas son comparadas con la correspondiente a un acuífero homogéneo y utilizadas para estimar parámetros hidráulicos a partir de datos experimentales disponibles en la literatura.
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Modelado y caracterización experimental de los efectos difusivos en procesos fotocatalíticos con radiación UV en medios acuosos

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Autores/as: María de los Milagros Ballari ; Alberto Enrique Cassano ; Ana Lea Cukierman ; Miguel Ángel Laborde ; Ulises Anselmo Sedran ; Orlando Mario Alfano

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Institución detectada Año de publicación Navegá Descargá Solicitá
No requiere 2008 Biblioteca Virtual de la Universidad Nacional del Litoral (SNRD) acceso abierto

Cobertura temática: Ciencias de la tierra y ciencias ambientales relacionadas  

La fotocatálisis heterogénea es una tecnología avanzada de oxidación para descontaminación de agua y aire. Este proceso utiliza un semiconductor como catalizador, generalmente dióxido de titanio, que es activado con radiación ultravioleta. La principal ventaja de estas reacciones es que logran mineralizar completamente una gran cantidad de contaminantes orgánicos. En la mayoría de los estudios cinéticos con reactores fotocatalíticos que utilizan dióxido de titanio en suspensión, se han considerado condiciones de mezcla perfecta para obtener los parámetros cinéticos. Sin embargo, bajo determinadas condiciones de operación, las limitaciones a la transferencia de materia se hacen presentes disminuyendo la eficiencia del fotorreactor y el régimen de control cinético no es garantizado. En la presente tesis se estudian los efectos difusivos en un proceso de degradación fotocatalítica de un contaminante modelo (ácido dicloroacético) en medio acuoso, empleando un reactor de lecho suspendido y dióxido de titanio como catalizador. Se propone un modelo para el balance de materia del fotorreactor que considera la posible existencia de un régimen de control difusivo. Con este modelo se observan significativos gradientes de concentración en el seno del fluido que derivan de la no uniformidad del campo de radiación. Además son consideradas las limitaciones de transporte externo e interno a la partícula catalítica (o aglomerados). Finalmente se realiza la validación experimental del modelo matemático propuesto. En ausencia de fuertes condiciones de mezclado los datos experimentales obtenidos son ajustados mejor por el modelo riguroso que por el modelo de mezcla perfecta.
tesis Acceso Abierto
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Modelado y métodos para la síntesis y diseño óptimos: Aplicaciones a procesos basados en energías alternativas

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Autores/as: Diego Gabriel Oliva ; Pío Antonio Aguirre ; Patricia Mónica Hoch ; Marisa Noemí Pedernera ; Aldo Rodomiro Vecchietti ; Miguel Ceferino Mussati

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Institución detectada Año de publicación Navegá Descargá Solicitá
No requiere 2010 Biblioteca Virtual de la Universidad Nacional del Litoral (SNRD) acceso abierto
Las celdas de combustible han generado gran interés debido a las buenas eficiencias obtenidas para producir energía. Al evaluar su eficiencia, es necesario considerar todos los componentes que conforman el proceso que integra la celda. Los combustibles líquidos que se analizan son glicerina y etanol (biocombustibles). Los sistemas a estudiar están basados en celdas de membrana de intercambio protónico (PEM) que requieren hidrógeno de alta pureza, y en celdas de óxido sólido (SOFC) que utilizan mezclas de hidrógeno, metano y monóxido de carbono. La mayoría de los trabajos publicados sobre reformado in-situ de compuestos líquidos para producir hidrógeno puro o gas de síntesis para su empleo en celdas de combustible estudian y analizan la eficiencia de los diferentes componentes del proceso (reformador, sistema de purificación de gases, celda de combustible y dispositivos auxiliares) en forma parcial o individual. Aquí, uno de los objetivos es analizar la eficiencia energética global de este tipo de sistemas, incluyendo todas sus partes constitutivas, (bombas, intercambiadores de calor, turbocompresores) según criterios de óptimo. Para ello se ha recurrido a técnicas de integración energética óptima, proponiendo modificaciones a las existentes. Se optimizan las variables operativas relevantes de cada componente conjuntamente con la integración energética del proceso. Dada su importancia en procesadores basados en celdas tipo PEM, se trata el diseño y optimización del reactor de purificación de oxidación preferencial de monóxido de carbono. Los aspectos metodológicos, de modelado y optimización presentados son suficientemente generales y flexibles para su aplicación a otros combustibles o tipo de celdas.
tesis Acceso Abierto
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Modelado y simulación computacional de nanopartículas metálicas y su interacción con moléculas orgánicas

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Autores/as: Martín Ludueña ; Marcelo M. Mariscal ; Ezequiel Pedro Marcos Leiva ; Manuel Lopez Teijelo ; María Teresa Baumgartner ; Reinaldo Pis Diez

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Institución detectada Año de publicación Navegá Descargá Solicitá
No requiere 2017 Repositorio Digital Universitario (SNRD) acceso abierto
Tesis (Doctor en Ciencias Químicas) - - Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas, 2017