Facultad de Ciencias Básicashttp://hdl.handle.net/10654/1482024-03-19T01:27:14Z2024-03-19T01:27:14ZDiseño óptimo de un mecanismo paralelo enfocado en manufactura aditivaNuñez Vallejos, Diego Alejandrohttp://hdl.handle.net/10654/451722023-11-22T14:35:11ZDiseño óptimo de un mecanismo paralelo enfocado en manufactura aditiva
Nuñez Vallejos, Diego Alejandro
La manufactura aditiva es una técnica cuyo principio técnico es la adición de capas de material para fabricar piezas. Aunque se han hecho estudios en pro de su mejora en aspectos de deposición, control de temperatura, flujos y movimientos, estos últimas aún presentan retos a superar. Las máquinas convencionales tienen movimientos cartesianos que genera dificultades relacionados con el acabado, con los requerimientos isotrópicos, con la unión de capas, con el uso de material de soporte, con las bajas velocidades de impresión y con la imposibilidad de imprimir alrededor de obstáculos. Con el fin de mejorar estos aspectos, algunos desarrollos han usado mecanismos paralelos como base de movimiento; sin embargo, las técnicas convencionales de diseño estos mecanismos se han concentrado en dividir esta etapa en fases. Usualmente, se concentran los primeros esfuerzos en los requerimientos estructurales y geométricos, para luego pasar a la fase de control. El resultado de esto son mecanismos sobredimensionados con altos requerimientos energéticos y costos elevados. Por tal motivo es necesario desarrollar un mecanismo paralelo que incremente la multidireccionalidad del sistema y optimice los requerimientos volumétricos, con movimientos suaves, demanda energética pequeña y buena precisión de movimientos. Por tal motivo, se planteó una estrategia de diseño considerando aspectos como:el análisis cinemático y dinámico del mecanismo; un espacio de trabajo computacionalmente eficiente debido a sus características discretas y técnicas de búsqueda;un nuevo índice de manipulabilidad; una estrategia de control robusta donde se examinen sus errores y esfuerzos de control; indicadores de desempeño energético y de eficiencia de control y el planteamiento de funciones objetivo que junto con sus restricciones fueron evaluadas paralelamente en algoritmos metaheurísticos de optimización. Esta estrategia de diseño no solo logró obtener un mecanismo paralelo con seis grados de libertad, llamado HEXA, para su implementación en manufactura aditiva, sino que, presentó nuevas formas de análisis y control de mecanismos de cinemática paralela que involucran análisis y desarrollos geométrico, de movimiento y de control. Finalmente, la metodología empleada puede ser la base para el análisis, diseño y optimización otros mecanismos paralelos y hace que ésta forma de diseño tenga el potencial de crear nuevas investigaciones, profesiones, industrias y empleos; impactando la academia y la industria.
Variabilidad genética de siete cultivares de arracacha (Arracacia xanthorrhiza Bancroft) producidos en los municipios de Boyacá y Turmequé (Boyacá) utilizando marcadores microsatéliteParra Fuentes, Madeleynehttp://hdl.handle.net/10654/181462019-12-26T22:35:20ZVariabilidad genética de siete cultivares de arracacha (Arracacia xanthorrhiza Bancroft) producidos en los municipios de Boyacá y Turmequé (Boyacá) utilizando marcadores microsatélite
Parra Fuentes, Madeleyne
La arracacha (Arracacia xanthorrhiza Bancroft) es una Apiaceae con raíces tuberosas reservantes ricas en un nutritivo almidón, considerada un producto con gran potencial productivo y comercial debido a la calidad de sus nutrientes y versatilidad. El análisis mediante marcadores moleculares microsatélites (SSR’s) permitirá la caracterización de la diversidad genética de arracacha y brindará elementos para la conservación del germoplasma en programas de mejoramiento genético. Este trabajo se presenta en tres capítulos: el primer capítulo abarca una descripción general sobre la arracacha (A. xanthorrhiza). El segundo capítulo presenta la estandarización y selección de 9 marcadores microsatélites para el análisis de variabilidad genética de arracacha de siete cultivares de arracacha en Boyacá: paliverde, palirusia, palinegra, yema de huevo, blanca de tarro, yucatana y amarilla de tarro. Finalmente, el capítulo 3 comprende el análisis de la diversidad genética de siete cultivares de la arracacha. Los nueve loci microsatélites amplificaron 97 alelos, con un promedio de 10,78 alelos por locus, identificando 22 alelos privados y 9 raros. El contenido de información polimórfica (PIC = 0,82), la heterocigocidad observada (Ho = 0,76), la heterocigocidad esperada (He = 0,69) y la heterocigosidad total (HT = 0,84), establecieron que los diferentes loci son altamente polimórficos. Los índices de diversidad FST (0,069 – 0,165 y GST (0,073 - 0,172) indican que la variabilidad es debida a diferencias dentro de los cultivares de arracacha. La distancia genética promedio entre los cultivares fue de 0,76, los resultados entre el árbol Neighbor Joining y el AFCM muestran una gran correlación en la agrupación de los cultivares en ocho grupos genéticamente diversos, con baja estructuración. Este estudio muestra la necesidad de determinar las características genéticas y la variabilidad de la especie en el país, con el fin de establecer estrategias complementarias de gestión y conservación de este recurso genético.
Estructura y diversidad filogenética en comunidades de plantas vasculares de bosque seco tropical en ColombiaGonzález Penagos, María Claudiahttp://hdl.handle.net/10654/180832019-12-26T22:35:25ZEstructura y diversidad filogenética en comunidades de plantas vasculares de bosque seco tropical en Colombia
González Penagos, María Claudia
El bosque tropical seco estacional (BST) es uno de los ecosistemas más amenazados del mundo. Con el objetivo de proporcionar nuevos conocimientos sobre la conservación de este ecosistema, caractericé la diversidad de plantas (alfa y beta) y la estructura filogenética del BST de quince parcelas permanentes ubicadas en los relictos mejor conservados de este ecosistema en Colombia. Construí una filogenia a partir de una megafilogenia para 373 especies y evalué la distintividad evolutiva de las comunidades, así como la diversidad filogenética con dos índices: el promedio de la distancia media (MPD) y la distancia media entre taxones (MNTD) que cuantifican la historia evolutiva basal y terminal de las comunidades. Se encontró que la diversidad alfa filogenética se acoplaba con la diversidad de especies; sin embargo, las especies con un alto carácter evolutivo se distribuyeron de manera desigual. Además, probé si los patrones de diversidad filogenética podían explicarse mediante once variables ambientales, pero ninguna de ellas era un buen predictor de la diversidad alfa filogenética. En cambio, para la diversidad beta taxonómica y filogenética, cuatro variables ambientales explicaron hasta el 11% del recambio de especies. La estructura filogenética se evaluó con el Índice de relación neta (NRI) y el Índice de taxón más cercano (NTI), encontrando que 5 parcelas presentan un agrupamiento filogenético, lo que significa que las especies coexistentes están más estrechamente relacionadas de lo esperado por el azar; por otro lado, 9 parcelas mostraron un patrón aleatorio de especies. Los patrones observados no se asociaron con una región en particular, lo que sugiere que, a pesar de la fragmentación actual de BST en Colombia, los linajes no están restringidos a regiones particulares. Finalmente, para probar si la resolución de la filogenia empleada podría sesgar los patrones observados de la estructura filogenética, para un subconjunto de seis parcelas, se generó una filogenia bien resuelta basada en secuencias de ADN de la región plástida rbcL-a y se compararon los resultados obtenidos con la megafilogenia. No hubo diferencias para los patrones de MPD, sin embargo, para la MNTD, la filogenia rbcL-a aclaró más la estructura, lo que indica que las filogenias bien resueltas son importantes cuando se emplean medidas terminales de la diversidad filogenética. En resumen, la estructura filogenética no refleja la extrema heterogeneidad ambiental del BST. Sin embargo, los resultados sugieren que los procesos deterministas y neutrales actúan juntos en los procesos de ensamblaje de la comunidad, destacando la necesidad de integrar más áreas cubiertas por el BST para comprender mejor los procesos ecológicos que actúan en el ensamblaje de la comunidad.
Dinámica de nutrientes en sistemas cerrados de recirculación en el cultivo de Piaractus brachypomus, Oreochromis sp y Cyprinus carpio, para su aplicación en la acuaponíaTorres Mesa, Ana Constanzahttp://hdl.handle.net/10654/163562019-12-26T22:35:23ZDinámica de nutrientes en sistemas cerrados de recirculación en el cultivo de Piaractus brachypomus, Oreochromis sp y Cyprinus carpio, para su aplicación en la acuaponía
Torres Mesa, Ana Constanza
La acuicultura es un sector de producción en crecimiento, en el cual, parte de ella ha generado un impacto negativo al ambiente, lo que ha promovido la implementación de técnicas más amigables con el ambiente, como lo son: los sistemas cerrados de recirculación (SCR) y los sistemas acuapónicos (SA). Estas tecnologías han permitido el incremento de la densidad de siembra, reciclaje de nutrientes, manejo adecuado del agua, incremento de la biodiversidad, entre otros. Por lo tanto, estudiar la dinámica de nutrientes en SCR es importante para comprender el comportamiento entre el alimento, la biomasa y la especie. Esta información permitirá interrelacionar los nutrientes de un SCR y los requerimientos minerales de las plantas en un SA. Para este trabajo se utilizó un diseño completamente al azar 3x3, donde se evaluaron tres tratamientos (T) cultivo de P. brachypomus (T1), O. sp (T2) y C. carpio (T3), con tres repeticiones cada uno. Para la siembra y muestreos mensuales de los peces se siguieron las variables de peso (P), longitud total (LT) y estándar (LE), a partir de lo cual se obtuvieron parámetros productivos. El análisis de fisicoquímicos en los sistemas se realizó semanalmente para las siguientes variables: nitrógeno amoniacal total (NAT), nitrito (NO2-), calcio (Ca2+), hierro (Fe2+), potasio (K+), manganeso (Mn2+), pH y temperatura. Mensualmente se enviaron muestras de agua para el análisis de nitrato (NO3-). Como resultados, la dinámica de los nutrientes, como el nitrógeno (NAT+ NO3-) mostró que los niveles disminuían con respecto al crecimiento de las tres especies, para el K+ en T1 se obtuvo que al aumentar la biomasa de peces las concentraciones bajaban, mientras que en T2 y T3 los niveles se mantuvieron relativamente estables durante los seis meses, para el caso del Ca2+ no se observaron diferencias entre los T, y durante el tiempo de cultivo se mantuvieron valores relativamente similares. Para los micronutrientes se obtuvo que el Fe2+ fue mayor en T2, seguido por T3 y por último T1, mientras que el Mn2+ mantuvo concentraciones mayores en T3, luego T2 y finalizando con T1. En cuanto al crecimiento de los peces T1 y T3, presentaron un mejor ajuste al modelo exponencial para las tres variables evaluadas, mientras que T2 mostró un crecimiento de tipo lineal. En conclusión, la dinámica de nutrientes en T1, T2 y T3 mostró que entre los macronutrientes evaluados, los niveles de NO3- fueron los más altos, seguido por el K+ y el Ca2+; mientras que en los micronutrientes el Mn2+ fue superior al Fe2+.