Revista Politécnica

PALABRAS DE LA Co-EDITORA

Utilisation of Cassava Starch Edible Films containing Salicylic Acid on Papaya (Carica papaya L.) Preservation

Abstract: In the present work papaya coated with edible films based either on chitosan or cassava starch was investigated. Film forming solutions were prepared with either 1 % (w/v) chitosan or 0,5 % (w/v) cassava starch. Salicylic acid (2 mmol/L) or a mixture of thymol (0,5 % w/v) and cinnamaldehyde (0,5 % w/v) were added to the starch film forming solution. Papayas were stored for 28 days at 11 °C and relative humidity (RH) between 70 and 80 %, followed by a maturation step of 4 days at 25 °C and 60 % RH. Papayas were analysed on weight loss, firmness, soluble solids, acidity, maturity index and disease severity every week. Uncoated papayas showed slight differences on weight loss compared to coated samples up to the third week of storage. No differences between acidity and soluble solids were found among the samples along the whole storage time. Uncoated samples showed a higher maturity index after the first week compared to coated samples whereas no difference was observed among coated papayas along the whole storage time. Uncoated samples showed a higher disease severity than samples coated with chitosan or salicylic acid up to the third week of storage, afterwards, the three samples showed similar results. The use of films based on cassava starch together with salicylic acid is a promising tool to preserve Hawaii papaya at refrigeration conditions.

Resumen: En el presente trabajo se estudió recubrimientos comestibles a base de quitosano y almidón de yuca en papaya. Soluciones de recubrimiento se prepararon con 1% (w / v) quitosano o 0,5% (w / v) de almidón de yuca. El ácido salicílico (2 mmol / L) o una mezcla de timol (0,5% w / v) y cinamaldehído (0,5% w / v) se añadieron a la solución formadora de película de almidón. Papayas se almacenaron durante 28 días a 11 ° C y la humedad relativa (RH) entre 70 y 80%, seguido de una etapa de maduración de 4 días a 25 ° C y 60% RH. Las papayas fueron analizadas en la pérdida de peso, firmeza, sólidos solubles, acidez, índice de madurez y la gravedad de la enfermedad cada semana. Papayas no recubiertas mostraron pequeñas diferencias en la pérdida de peso en comparación con muestras recubiertas hasta la tercera semana de almacenamiento. No se encontraron diferencias entre la acidez y sólidos solubles entre las muestras a lo largo de todo el tiempo de almacenamiento. Muestras no recubiertas mostraron un índice de madurez superior después de la primera semana en comparación con las muestras recubiertas, mientras que no se observó diferencia entre papayas revestidas a lo largo de todo el tiempo de almacenamiento. Muestras no recubiertas mostraron una gravedad de la enfermedad mayor que las muestras recubiertas con quitosano o ácido salicílico hasta la tercera semana de almacenamiento, después, las tres muestras mostraron resultados similares. El uso de películas a base de almidón de yuca junto con el ácido salicílico es una herramienta prometedora para preservar papaya Hawaiana en condiciones de refrigeración.

Study of Carnauba Wax as Compatibilizer in Polylactide-Achira Starch (Canna edulis) blends

Resumen: La marcada diferencia en la afinidad del poli (ácido láctico) (PLA) y almidón requiere la búsqueda de nuevas alternativas de compatibilizantes no tóxicos, es así que el objetivo de la presente investigación es evaluar la miscibilidad de mezclas de PLA-almidón de achira-glicerol a diferentes concentraciones (1-5 %) de cera carnauba. Las mezclas fueron procesadas en una cámara de mezclado a 120 °C, durante 20 min, a velocidad de giro de 90 rpm; posteriormente fueron prensadas a 120 °C y 21 MPa durante 10 min. Los resultados, evaluados a través de microscopía óptica y ensayos mecánicos, mostraron la factibilidad del uso de este compatibilizante, obteniéndose mayor homogeneidad de las mezclas al emplearse 1% de cera carnauba. Se concluyó que el tamaño y distribución de las heterogeneidades existentes en el material provocó concentradores de tensiones que a su vez provocaron elevada variabilidad en las propiedades mecánicas estudiadas.

Abstract: The huge difference in terms of affinity between polylactide (PLA) and starch demands to find new alternatives of non- toxic compatibilizers. In this sense, the present paper aims to evaluate the miscibility of PLA, achira starch and glycerol at different amounts of carnauba wax (1-5 %). The methodology consisted of mixing the components into a rheometer at 120 ° C, for 20 min at a rotational speed of 90 rpm, then they were pressed at 120 °C and 21 MPa during 10 min. The results obtained throughout optical microscopy and mechanical test, shown a feasible use of carnauba wax as compatibilizer of this blend. Additionally, the highest homogeneity was obtained while the compatibilizer were at 1%. In conclusion, the size and distribution of heterogeneities presented over the material caused stress concentrators which resulted in an important variability over the mechanical properties.

Effect of UV - C Radiation on the Native Flora and Antioxidant Capacity of the Tea Mixture Made up of Lemon Balm, Nettle, Parsley and Paico from Cotacachi -Ecuador

Resumen: Se estudió el efecto de la radiación UV-C sobre la flora nativa y la capacidad antioxidante de la mezcla para té compuesto por toronjil (Melissa officinalis), ortiga (Urtica dioica), perejil (Petroselinum sativum) y paico (Chenopodium ambrosioides) de la zona andina de Cotacachi. La mezcla fue analizada en dos lotes: uno en un momento inicial y otro luego de 5 meses de almacenamiento a temperatura ambiente, estos fueron tratados con dosis de radiación UV-C de 2,3; 4,1 y 6,5 kJ/m2. Se realizaron análisis microbiológicos de aerobios mesófilos totales, coliformes totales, mohos y levaduras. Se analizó la capacidad antioxidante con el método ABTS, y el contenido de polifenoles totales con el método de Folin-Ciocalteu. Las muestras tratadas mostraron un descenso de aerobios totales, mohos y levaduras, sin embargo, en coliformes totales hubo un incremento. La radiación UV-C presentó un efecto benéfico en el contenido de polifenoles tanto para la mezcla de hierbas secas como para la bebida de té elaborado. En cuanto a la capacidad antioxidante hubo un efecto negativo en la mezcla de hierbas secas, y en el té no se presentaron diferencias estadísticas. El tiempo de almacenamiento produjo una reducción de la capacidad antioxidante y el contenido de polifenoles de la mezcla de hierbas secas y del té elaborado.

Abstract: It was studied the effect of UV-C radiation on the native flora and antioxidant capacity of the mixture for tea made up lemon balm (Melissa officinalis), nettle (Urtica dioica), parsley (Petroselinum sativum) and paico (Chenopodium ambrosioides) of the Andean zone of Cotacachi. The mixture was analyzed in two batches: one at an initial stage and another after 5 months storage at room temperature, these were treated with doses of UV-C of 2,3; 4,1 and 6,5 kJ / m2. Microbiological analysis of total aerobic mesophilic bacteria, total coliforms, molds and yeasts were performed. Antioxidant capacity with the ABTS method was analyzed, and the total polyphenol content with the Folin-Ciocalteu. The treated samples exhibited a decrease in total aerobes, molds and yeasts; however, there was an increase of total coliforms. The UV-C radiation showed a beneficial effect on the polyphenol content for both the mixture of dried herbs and the brewed tea. As the antioxidant capacity, there was a negative effect on the mixture of dried herbs, and drink tea showed no statistical difference. The storage time provoked a reduction in the antioxidant capacity and the polyphenol content of the mixture of dried herbs and brewed tea.

Determination and Test of Minimum Requirements for a Data Link Communication System for Unmanned Aerial Vehicles

Resumen: En este documento se realizan los cálculos de requerimientos mínimos en relación a frecuencia portadora, pérdidas de propagación, ganancia de antenas, sensibilidad de los equipos de comunicación, parámetros que permitirán configurar un equipo de data link que será implementado en un sistema aéreo no tripulado (UAS). Se analiza los distintos dispositivos que irán a bordo de la aeronave para determinar cuáles deben ser conectados al sistema Data Link, la distancia a la que debe llegar el enlace de datos, las condiciones de terreno en las que se realizarán los vuelos, los parámetros que afectarán las comunicaciones y las pruebas de campo realizadas para la aeronave.

Abstract: In this paper we perform the calculations of minimum requirements in relation with carrier frequency, loss propagation, gain antenna, sensitivity communication of equipment. These parameters allow to configure a system of DataLink to be implemented in an air unmanned system (UAS). The equipment is analized to develop the project and to determine which of these should be connected to Data Link system. Also is discussed the distance of coverage, the field conditions in which the operation is carried out, parameters affecting communications and flight tests.

Design, construction of the mechanical structure and flight tests of a monitoring hexacopter for military applications

Resumen: La presente investigación tiene por objeto el diseño bajo el concepto de elementos finitos y construcción de un hexacóptero de monitoreo para áreas inaccesibles. La estructura del hexacóptero se ha construido con fibra de carbono para obtener el menor peso posible en la estructura y brindar resistencia a la misma. En el diseño aerodinámico se realizan los cálculos para determinar la potencia requerida en los rotores, para ello se comparan dos teorías, la teoría de cantidad de movimiento y la teoría de elemento de pala, este análisis determina que cada motor requiere una potencia de 614,64 W. Para cumplir con los requerimientos de autonomía se han utilizado 6 baterías LiPo de 5000 mAh de 6 celdas de almacenamiento con un voltaje de salida de 22,2 V. Con esta configuración se logran tiempos de vuelo continuo sin carga de 40 minutos.

Abstract: The present research aims to perform the design and construction of a monitoring hexacopter. The drone has been made of carbon fiber, in order to obtain the lightest structure possible and increase the aircraft payload. In the design, the aerodynamic calculations were made in order to determine the required power for the rotors. For this reason, two theories were compared, the momentum theory and the propeller theory. After performing this analysis it was possible to determine which each engine required a power equal to 614,64 W. In order to fulfill the autonomy requirements, six LiPo batteries of 5000 mAh with six cells in order to get an output voltage of 22,2 V, have been used. This configuration has been allowed to obtain a continuous flight without load during 40 minutes.

Determination of Torque and Power of a Gasoline Internal Combustion Engine by Using Spark with Pressure Sensor Adapted and Application of a Mathematical Model

Resumen: La presente investigación está orientada a determinar de una manera alternativa el torque y potencia de un motor de encendido provocado (MEP). En primera instancia, mediante el protocolo basado en la norma INEM 960, el uso de la tarjeta electrónica DAQ USB 6008 y la programación en el Software Labview, se realiza la adquisición y procesamiento de señales efectuando diversas pruebas en el banco dinamométrico a tres vehículos de diferente categoría que representan los más vendidos en el país. Posteriormente se efectúa un análisis estadístico en el Software Minitab determinando que la cilindrada, la velocidad del vehículo y la potencia de la señal son las variables altamente significativas que representan una incidencia directa para el cálculo. Los resultados se vieron plasmados en la obtención de dos ecuaciones que rigen el comportamiento del torque y potencia para vehículos entre una cilindrada de 1,4 a 2,4 litros. Además, se presentan los diagramas de torque y potencia con carga máxima respecto a la velocidad del vehículo a diferentes alturas sobre el nivel del mar. Finalmente se realizan pruebas en carretera a distintas condiciones de manejo para comprobar la veracidad de los resultados, comparándolos también con los medidos por un banco dinamométrico, obteniendo un intervalo de confianza (IC) del 92% que demuestra que los mismos no exhiben una diferencia estadística altamente significativa.

Abstract: This investigation aims to determine through an alternative way the torque and power of a spark ignition engine. At first, the signals of three different vehicles, which are the best-selling cars in our country, were acquired and processed by developing several test in the dynamometer bench by using the protocol based on the INEM 960 norm, the use of the DAQ USB 6008 electronic card and the programming in the Labview Software. Subsequently, a statistical analysis is performed using the Minitab software in order to determine that the cylinder capacity, the vehicle speed and signal power are highly significant variables, which represent a direct incidence on the calculation. In the results, there were obtained two equations that govern the behavior of the torque and power for vehicles with a cylinder capacity of 1,4 to 2,4 liters. In addition, the maximum load diagrams of torque and power regarding the speed of the vehicle at different heights above sea level are presented. Finally, road test are performed at different driving conditions with the purpose of proving the veracity of the obtained results, which are also compared with the measured results in a dynamometer bench, obtaining a 92% confidence interval, which demonstrates that these ones do not exhibit a highly significant statistical difference.

Photovoltaic Lighting System in Public Lighting Managed through a Cloud/GIS Platform

Resumen: El artículo propuesto describe las características del diseño e implementación de una plataforma Cloud Computing, integrada en un sistema de referenciación geográfica, SIG. La plataforma Cloud permitirá la adquisición, almacenamiento y visualización de la información obtenida de los sistemas fotovoltaicos de alumbrado público. Asimismo, la plataforma realizará el control de la luminosidad de las lámparas LEDs, integradas en los sistemas de iluminación fotovoltaica, en función de las condiciones meteorológicas y de presencia de personas y vehículos en las vías públicas. En el estudio, se presenta un análisis comparativo de las diversas técnicas y experiencias existentes en la gestión y operación de diferentes sistemas de telegestión de alumbrado público, implementado en países industrializados. Además, se describen en detalle las funcionalidades de las innovadoras técnicas de control de los sistemas de iluminación. Finalmente, se mencionan los beneficios económicos y ambientales, asociados a la implementación de una plataforma de gestión, operación y control.

Abstract: The proposed article describes the features of the design and implementation of a Cloud Computing platform, integrated into a geographic referencing system, GIS. The Cloud platform will allow the acquisition, storage and display of information obtained from photovoltaic street lighting systems. The platform also performs control the brightness of the LED lamps, integrated photovoltaic lighting systems, depending on weather conditions and the presence of people and vehicles on public roads. In the study, a comparative analysis of the various existing techniques and experiences in the management and operation of different systems of remote management of public lighting, implemented in industrialized countries is presented. Also, described in detail the features of the innovative techniques control lighting systems. Finally, they describe the economic and environmental benefits associated with the implementation of a management platform, operation and control.

An Extreme Rotating Black Hole in New Massive Gravity Theory

Abstract: New Massive Gravity is an alternative theory to General Relativity that is used to describe the gravitational field in a (2+1)-dimensional spacetime. Black hole solutions have been found in this theory, in particular an asymptotically anti-de Sitter rotating black hole. We analyse some features of this solution as its event horizon, black hole area and distance to the horizon, specially in the rotating extreme case, showing that they have shared features with extreme black holes in 4-dimensional General relativity. This limit case is interesting in the search of geometric inequalities as the ones found for the Kerr black hole in (3+1)-General Relativity.

Resumen: La teoría conocida como New Massive Gravity es una teoría alternativa a la Relatividad General y describe el campo gravitacional en un espacio-tiempo (2+1)-dimensional. Dentro de esta teoría, se han encontrado soluciones de agujeros negros, en particular, se han encontrado soluciones de agujeros negros rotantes asintóticamente anti-de Sitter. Se analizan algunas propiedades de estas soluciones como su horizonte de eventos, el área del agujero negro y la distancia al horizonte, especialmente en el caso rotante extremo, mostrando que comparten características con agujeros negros extremos en Relatividad general en 4 dimensiones. Este caso límite es interesante para poder hallar desigualdades geométricas como las que se han hallado para el agujero negro de Kerr en el contexto de la Relatividad General en dimensión (3+1).