Revista Digital Novasinergia

Further consideration on mating systems for the tropics

Resumen: Los sistemas de producción de ganado de carne a pastoreo difieren en materia de utilización de recursos, grado de intensificación, roles culturales, entre otros. En relación con la eficiencia y la productividad de los sistemas de producción de ganado bovino de carne a pastoreo, se podría hacer grandes progresos en lo relativo a la adopción de procedimientos de manejo mejorados. Se realizó una investigación bibliográfica sobre los Sistemas de Apareamiento en los sistemas de producción de ganado bovino de carne y su aplicación en el Trópico Americano, con énfasis en Venezuela. En ella se revisan las condiciones y prácticas de manejo requeridas para lograr la expresión de los potenciales genéticos, los requerimientos, ventajas y desventajas de las alternativas al sistema rotativo para compararlos y recomendar en consecuencia. El sistema de apareamiento intersé para la generación de Compuestos y el [F1] modificado tienen similitudes, pero se han evidenciado algunas diferencias: El uso de sementales F1 impide la pérdida de heterosis debido a la renovación de la consanguinidad, amplía la retención de la heterosis, no interfiere con la selección de caracteres aditivos y capitaliza el progreso genético en las razas progenitoras. En conclusión, unos toros F1 capaces de prosperar en condiciones adversas, sobre una población de vacas cruzadas, en generaciones sucesivas, podrían ser una forma viable de superar las limitaciones de otros sistemas de apareamiento, combinar la adaptabilidad con un mayor desempeño en rebaños pequeños, manteniendo al mismo tiempo un manejo sencillo, capacidad de ajuste y adaptación a las nuevas restricciones y oportunidades generadas por el entorno cambiante.

Abstract: Beef cattle production systems on pasture differ in terms of the use of resources, degree of intensification, cultural roles, among others. In relation to the efficiency and productivity of Beef Cattle Production Systems on Pasture, significant progress could be made in terms of adopting improved management procedures. Bibliographic research about Mating Systems in beef cattle production systems and their application in the American Tropics, with emphasis on Venezuela, was performed. It reviews the conditions and management practices required to achieve the expression of genetic potentials, the requirements, advantages, and disadvantages of alternatives to the rotational system to compare them and recommend accordingly. Composites and Modified [F1] mating systems have similarities. However, some differences were highlighted: The use of F1 sires impedes loss of heterosis due to renewed inbreeding, expands heterosis retention, does not interfere with selection for additive traits, and capitalizes genetic progress in the parental breeds. In conclusion, F1 sires able to thrive on adverse conditions, on a crossbreed population of cows in successive generations, might be a feasible way to overcome the limitations of other mating systems, combine adaptability with improved performance in small herds while keeping management simple, capacity for adjustment, and adaptation to new restrictions and opportunities generated by the changing environment.

Aporte de nutrientes por caída de hojarasca en plantaciones de Tectona grandis (Teca) en períodos de sequía

Resumen: El objetivo de este trabajo fue estudiar la dinámica de caída de hoja de Teca (Tectona grandis), su aporte de macronutrientes en época de sequía y su relación con el contenido de nutrientes de las hojas en los árboles que permanecen en diferentes momentos del período de sequía. Usando un diseño de bloques al azar con 4 repeticiones, se evaluó la textura de suelo, contenido de humedad del suelo en el periodo seco; caída de hojarasca y recolección de hojas frescas de árboles seleccionados para su posterior análisis de macroelementos. Los resultados muestran que para finales del período de sequía el contenido de agua en el suelo había bajado desde 40 % hasta 22 %. Esta disminución ocasionó la caída de más del 95 % de las hojas. Los aportes de nutrientes en orden decrecientes fueron: Ca>N>K>P>Mg y fueron de 88.4; 8.96; 46.7; 181.32; 6.46 kg/ha de N, P, K, Ca y Mg, respectivamente. En el período de siete meses de sequía la caída de hoja fue de 8 t/ha. N y P fueron los que se movilizaron desde las hojas a otras partes de la planta durante los primeros 5 meses del período seco, lo que demuestra una mayor eficiencia de utilización. En función de las recomendaciones de fertilización para Teca, el aporte de nutrientes a través de la hojarasca y los contenidos de los mismos en el suelo, se recomienda que sólo se deben realizar fertilizaciones con N y K en la zona en estudio.

Abstract: This work's objective was to study the leaf fall dynamics, its contribution of macronutrients in the drought period, and its relationship with the leaves' nutrients in the trees of Teak (Tectona grandis) at different times during the drought period. We used a randomized block design with four replications to evaluate soil texture, the soil moisture content in the dry period, leaf litterfall, and fresh leaf collection from selected trees for subsequent macro-element analysis. The results show that the soil's water content had dropped from 40% to 22% by the end of the drought. This decrease caused the fall of more than 95% of the leaves. The nutrient contributions in decreasing order were: Ca > N > K > P > Mg and were 181.32; 88.4; 46.7; 8.96; 6.46 kg/ha, respectively. In the seven-month dry period, the leaf drop was 8 t / ha. Nutrients N and P were mobilized from the leaves to other parts of the plant during the first five months of the dry period, demonstrating greater utilization efficiency. Based on the fertilization recommendations for Teak, the contribution of nutrients through its litter and nutrient contents in the soil, it is recommended that only N and K fertilization be carried out in the area under study.

Linear regression models for predicting drinking water consumption

Resumen: Esta investigación proporciona dos modelos predictores de consumos de agua potable para el sector residencial, que les serviría a los proyectistas para definir las dotaciones requeridas por una población. El estudio considera las variables que inciden en el consumo de agua potable y los agrupa en sociodemográficos, socioeconómicos, gestión y calidad del agua, y climatológicos. Se realizaron regresiones lineales múltiples y se obtuvieron los coeficientes que contribuyen a definir los dos modelos matemáticos. Un modelo calcula el consumo per cápita semestral (CPC/est.s) con la información de cada estrato socioeconómico (R2 ajustado=80.87%) pero requiere 19 variables. El Segundo modelo estima el consumo per cápita mensual ponderado (CPC/p.m) (R2 ajustado=38.88%) y requiere solo 6 variables. La variable gestión y calidad del agua y la demografía son significativos en el consumo semestral. Las variables humedad y temperatura máxima correspondientes al factor climatológico tienen incidencia predominante en el consumo mensual. Los dos modelos pueden ser aplicados para predecir los consumos de una población y garantizar una dotación racional del recurso en los sistemas de distribución. Por la naturaleza dinámica de las variables, se debe actualizar permanentemente la información con la finalidad de garantizar la sostenibilidad de los resultados.

Abstract: This research provides two predictor models of drinking water consumption for the residential sector. They would serve the designers to define the endowments required by a population. Variables affecting drinking water consumption are grouped into sociodemographic, socioeconomic, water management and quality, and climatological. Multiple linear regressions are performed. Variable coefficients are obtained to define two mathematical models. A model calculates the six-monthly per capita consumption (CPC/est.s) with information about each socioeconomic level (R2 adjusted=80.87%). It requires 19 variables. The second model estimates weighted monthly per capita consumption (CPC/p.m) (R2 adjusted=38.88%). It requires six variables. The water management and quality and demography variables are significant in the six-monthly per capita consumption. The climatological variables humidity and maximum temperature have predominant incidences in weighted monthly per capita consumption. The two models can predict water consumption to ensure a rational resource endowment in distribution systems. Because of the variables' dynamic nature, the information should be updated continuously to ensure the results' sustainability.

Controllability of semilinear evolution equations with impulses and delays

Resumen:Para muchos sistemas de control en la vida real, impulsos y retardos son fenómenos intrínsecos que no modifican su controlabilidad. Así conjeturamos que, bajo ciertas condiciones, perturbaciones del sistema causadas por cambios abruptos y retardos no afectan ciertas propiedades como la controlabilidad. A este respecto, mostramos que bajo ciertas condiciones, los impulsos y retardos como perturbaciones no destruyen la controlabilidad de sistemas gobernados por ecuaciones de evolución. Como aplicación consideramos una ecuación de ondas semilineal con impulsos y retardos.

Abstract:For many control systems in real life, impulses and delays are intrinsic phenomena that do not modify their controllability. So we conjecture that, under certain conditions, perturbations of the system caused by abrupt changes and delays do not affect certain properties such as controllability. In this regard, we show that under certain conditions, the impulses and delays as perturbations do not destroy the controllability of systems governed by evolution equations. As application, we consider a semi-linear wave equation with impulses and delays.

Non-linear control strategies for current regulation and DC voltage stabilization for a wind turbine operating in a microgrid

Resumen: La generación de energía eléctrica a partir de energías renovables, en especial eólica, se encuentra ocupando cada vez más una mayor participación en el mercado energético a nivel mundial. Debido a la alta dinámica del viento, se presentan variaciones en la magnitud de voltaje y frecuencia del sistema que dificulta integrar estos generadores al sistema eléctrico. Varios trabajos proponen diferentes estrategias de control implementadas en sistemas electrónicos de potencia para solventar este problema. Estos sistemas primero rectifican el voltaje variable del generador creando un acople de corriente directa (DC) y luego convierten el resultado en voltaje con magnitud y frecuencia constante. Los controladores más usados son de tipo proporcional integral derivativo (PID), los cuales presentan un buen desempeño en zonas de operación lineal. Sin embargo, existen propuestas no lineales que presentan amplias ventajas frente a los PIDs, sobre todo en sistemas con dinámicas rápidas y no lineales. En el presente trabajo se implementan controladores PIDs lineales y se proponen dos estrategias de control no lineales, una con una estructura PID y otra con control de modo deslizante (SMC), para regular el suministro de corriente y voltaje en aerogeneradores conectados a un sistema electrónico de potencia. En los controladores propuestos se implementó una ganancia no lineal que se calcula en función del error del sistema y se comparó su desempeño con el de los controladores PIDs lineales. Los resultados mostraron mejoras notables en la velocidad de estabilización del sistema y reducción de oscilaciones ante variaciones repentinas de referencia y perturbaciones externas. Para probar el desempeño de los controladores se simuló una micro red enlazada a una barra infinita en Simulink.

Abstract: The generation of electrical energy from renewable energies, especially wind, is taking greater participation in the energy market worldwide. Due to the high wind dynamics, there are variations in the system's frequency and voltage, making it challenging to integrate these generators into the electrical system. Several works propose different control strategies implemented in electronic power systems to solve this problem. These systems first rectify the generator's variable voltage, creating a direct current (DC) link and then transforming it into voltage with constant magnitude and frequency. The most common controllers are PID (proportional integral derivative), which have a good performance in linear operation areas. However, there are non-linear proposals with broad advantages over PIDs, especially in systems with fast and non-linear dynamics. In this study, linear PID controllers are implemented. Two non-linear control strategies are proposed, one with a PID structure and the other with sliding mode control (SMC), to regulate the current and voltage supply in wind turbines connected to electronic system power. A non-linear gain was implemented in the proposed controllers, which is calculated based on the system error; their performance was compared with linear PID controllers. The results showed notable improvements in the system's stabilization speed and reduction of oscillations in the face of sudden reference variations and external disturbances. A micro-network linked to an infinite bar was simulated in Simulink to test the controllers' performance.

Rehabilitation system based on an electronic splint for recovery of wrist and radial nerve injuries

Resumen: En este trabajo, se presenta un sistema de rehabilitación basado en una férula electrónica para personas que han sufrido lesiones del nervio radial. El sistema se compone de dos partes: la férula electrónica y el electroestimulador. La electroestimulación se realiza utiliz:ando corriente eléctrica controlada a una frecuencia de 18 a 83 Hz con un tren de pulsos triangular con una intensidad de 7 mA. La férula se ha realizado con acero quirúrgico y materiales textiles para que sea más cómoda para el paciente. La férula se mueve de arriba a abajo y de izquierda a derecha mediante servomotores controlados por Matlab. La información del sistema de rehabilitación se almacena en una base de datos para ser analizada, incluso de forma remota, por un fisioterapeuta.

Abstract: In this work, a rehabilitation system based on an electronic splint for people that have suffered radial nerve injuries is presented. The system is composed of two parts: the electronic splint and the electrostimulator. Electrostimulation is performed utilizing controlled electric current at a frequency from 18 to 83 Hz with a triangular pulse train with 7 mA of amplitude. The splint has been made using surgical steel and textile materials to make it more comfortable for the patient. The splint moves from top to bottom and left to right by servo motors controlled by Matlab. The information of the rehabilitation system is stored in a database to be analyzed, even remotely, by a physiotherapist.

Non-orthogonal multiple access technique performance in a Long-Term Evolution mobile communication system

Resumen: La creciente demanda de datos a través de las redes móviles y la búsqueda de servicios más eficientes por parte de los usuarios han inducido a la generación de nuevas técnicas que incrementen la eficiencia espectral. El acceso múltiple no-ortogonal (NOMA) es una de las técnicas que están siendo evaluadas dentro del 3GPP (Third Generation Partnership Project), esta proporciona servicios a múltiples usuarios mediante multiplexación en potencia. Esta investigación evalúa el rendimiento de NOMA en sistemas LTE (Long Term Evolution) mediante simulaciones de capa física, en relación con las tecnologías de acceso múltiple ortogonales convencionales TDM (Time Division Multiplexing) y FDM (Frequency Division Multiplexing). Se compararán, además, las ganancias obtenidas, con las publicadas en la bibliografía de Advanced Television Systems Committee (ATSC) 3.0. Los resultados demuestran que NOMA es mejor que TDM en los casos que se utilice una tasa baja en el receptor móvil y una tasa media en el receptor fijo, demostrando ganancias de 3.35dB y 0.25dB, respectivamente.

Abstract: The growing demand for data through mobile networks and the search for more efficient services by users have led to new techniques that increase spectral efficiency. Non-orthogonal multiple access (NOMA) is one of the techniques being evaluated within the 3GPP (Third Generation Partnership Project). It provides services to multiple users through potential multiplexing. This research evaluates the performance of NOMA in LTE (Long Term Evolution) systems through physical layer simulations in relation to conventional orthogonal multiple access technologies TDM (Time Division Multiplexing) and FDM (Frequency Division Multiplexing). The profits obtained will be compared with those published in the Advanced Television Systems Committee (ATSC) 3.0 bibliography. The results show that NOMA is better than TDM when a low rate is used in the mobile receiver. An average rate in the fixed receiver showed gains of 3.35dB and 0.25dB, respectively.

Assessment of the open public spaces in the city of Riobamba

Resumen: Los espacios públicos abiertos (EPAs) son la clave para alcanzar un desarrollo urbano sostenible de las ciudades, siendo considerados como la raíz del urbanismo ya que, además de sus funciones físicas, incorporan atributos económicos, sociales y medio ambientales. La presente investigación determina la cantidad, calidad y uso de los EPAs de la ciudad de Riobamba, con el fin de conocer su situación actual. Para esto se analizó cada EPA, identificado y definido en base a una conceptualización y clasificación propias de la ciudad. Mediante la aplicación en sitio de una encuesta digital que consta de entrevistas, observación, toma de audio, fotografías y con el uso de la plataforma KoBoToolbox, se evaluó a 143 EPAs en las categorías: ubicación espacial, tipología, accesibilidad, uso, comodidad, carácter físico, área verde, seguridad y frecuencia de usuarios. El diagnóstico obtenido da como resultado general un promedio regular en relación a su calidad; las categorías más aventajadas en la evaluación son accesibilidad y seguridad, mientras que la categoría que menor valor obtuvo es carácter físico. La síntesis de estado actual se evidencia en mapeos situacionales, evaluativos y concluyentes, convirtiéndose en herramientas para la mejora en la gestión y planificación de estos espacios.

Abstract: Open public spaces are the key to achieve sustainable urban development of cities. They are considered the root of urbanism since, besides their physical functions, they incorporate economic, social, and environmental attributes. This research determines the quantity, quality, and use of open public spaces in Riobamba, to know their current situation. Each open space was analyzed, identified, and defined based on the city's conceptualization and classification. Through the on-site application of a digital survey consisting of interviews, observation, audio recording, photographs, and the use of the KoBoToolbox platform, 143 open public spaces were evaluated in the following categories: spatial location, typology, accessibility, use, comfort, physical character, green area, security, and frequency of users. The diagnosis obtained gives as a general result a regular average in relation to its quality; the most advantageous categories in the evaluation are accessibility and security, while the category that obtained the least value is physical character. The current state synthesis is evidenced in situational, evaluative, and conclusive mappings, becoming tools for improving these spaces' management and planning.

Tribological properties of carbon coatings deposited by electron beam

Resumen: En este trabajo se produjeron películas de Carbono (C) sobre sustratos de acero D01 y acero D03. Las mismas, fueron depositadas utilizando la técnica por haz de electrones empleando argón (Ar) como gas precursor. Se estudio la dureza, rugosidad y desgaste de la películas usando una punta piramidal tipo Berkovich para evaluar la dureza y una maquina tribológica de configuración pin sobre disco (pin on disc) para medir el desgaste. La dureza de las películas varío respecto al sustrato utilizado, lo que originó un cambio en el coeficiente de fricción y desgaste. Un aumento considerable en la dureza permitió la disminución del coeficiente de fricción.

Abstract: In this work, carbon (C) films were produced on D01 and D03 steel substrates. They were deposited using the electron beam technique using argon (Ar) as the precursor gas. The hardness, roughness, and wear of the films were studied using a Berkovich tip to evaluate the hardness and a pin's tribological machine on disc configuration to measure the wear. The films' hardness varied concerning the substrate used, which caused a change in the coefficient of friction and wear. A considerable increase in the hardness allowed the decrease of the friction coefficient.

Vaska's complex and the organometallic chemistry

Resumen: En 1961, Lauri Vaska y John W. DiLuzio publicaban un importante trabajo en el área de los complejos organoiridio, la síntesis y caracterización del trans-clorocarbonilbis (trifenilfosfina-κP) iridio(I), trans−[IrCl(CO)(PPh3)2] un compuesto que presentó actividad en la reacción de hidrogenación catalítica de olefinas y acetilenos. Este compuesto, conocido como “complejo de Vaska”, ha venido ofreciendo importantes oportunidades en química organometálica y en química orgánica, debido a sus aplicaciones en reacciones catalíticas que permiten transformar grupos funcionales, punto de partida de la síntesis de nuevas sustancias de interés farmacéutico, tecnológico e industrial. Una revisión desarrollada sobre la literatura científica confirma la importancia del complejo de Vaska en varias reacciones de la catálisis homogénea, bifásica y asimétrica. Adicionalmente, la posibilidad de incorporar nuevos ligandos, genera una serie de novedosos complejos análogos del tipo 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠−[𝐼𝑟𝐶𝑙(𝐶𝑂)(𝑃𝑃ℎ3)2] (M = Ir(I) o Rh(I), L = ligandos organofosforados complejos), que tienen aplicaciones en la ciencia de los materiales, la nanoquímica y, especialmente, en aplicaciones dirigidas a la biomedicina. A sesenta años del descubrimiento del 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠−[𝐼𝑟𝐶𝑙(𝐶𝑂)(𝑃𝑃ℎ3)2] quedan muchas posibilidades por explorar, y aún se generan expectativas en investigación y desarrollo de compuestos organoiridio.

Abstract: In 1961, Lauri Vaska and John W. DiLuzio published a seminal work in the area of organoiridium complexes, the synthesis, and characterization of trans-chlorocarbonylbis(triphenylphosphine-κP)iridium(I) the trans−[IrCl(CO)(PPh3)2 . This compound showed activity in the reaction of catalytic hydrogenation of olefins and acetylenes. The trans−[IrCl(CO)(PPh3)2], named 'Vaska's complex,' offers options in organometallic and organic chemistry due to its applications in catalytic reactions that allow transforming functional groups, the starting point for the synthesis of new pharmaceutical substances technological and industrial interest. A review based on the scientific literature confirms the Vaska complex's importance in several homogeneous, biphasic, and asymmetric catalysis reactions. The possibility of incorporating new ligands generates a series of novel analogous complexes of the type trans−[IrCl(CO)(PPh3)2] (M = Ir(I) or Rh(I), L = complex organophosphorus ligands). These new complexes have applications in materials science, nanochemistry, and biomedicine. However, sixty years after the discovery of trans−[IrCl(CO)(PPh3)2], some possibilities remain to be explored. Moreover, expectations are still being generated in the research and development of organoiridium compounds.