Importancia del pancake factor en la velocidad terminal de un NEO

Uno de los factores a considerar al momento del ingreso de un Near Earth Object (NEO u Objeto Cercano a la Tierra, por sus siglas en inglés) a la atmósfera terrestre es el pancake factor $f_p$, cantidad adimensional que nos indica el cambio total del diámetro del objeto en función de su altura de vuelo. Al estar relacionado con su diámetro, indirectamente está relacionado también con los parámetros físicos del NEO. El pancake factor toma relevancia ya que, aunado a otros parámetros medidos de manera observacional, permite conocer la composición de los meteoroides que ingresan a nuestra atmósfera. En este trabajo se muestra la relación existente entre la fuerza de arrastre de un NEO y su respectivo pancake factor, en particular, cómo este valor afecta la velocidad terminal de un NEO y, si este sobreviviera al paso por la atmósfera terrestre, la incidencia que tiene en la energía liberaba debido al impacto mismo.

Sistema regenerador de carbón activo mediante calentamiento por inducción

El tiempo de funcionamiento del carbón utilizado para la filtración de aguas grises tiene un tiempo de vida; debido a que los contaminantes se quedan en la estructura del carbón lo cual provoca que se pierda la capacidad de adsorción. En el presente trabajo se propone un nuevo método de reactivación térmica utilizando calentamiento por inducción electromagnética, de esta forma, la reactivación del carbón tiene una mayor eficiencia en comparación con métodos convencionales.

Estimación de Riesgo de Radioapagones por fulguraciones solares en territorio mexicano

El conjunto de fenómenos físicos que ocurren en el sistema solar y que pueden afectar a la tecnología se le denomina clima espacial. Uno de los eventos eruptivos que conforman al clima espacial son las fulguraciones. Estos eventos se producen en la atmósfera superior del Sol y se caracterizan por presentarse como abrillantamientos intensos y súbitos en longitudes de onda métrica, milimétrica, luz visible, rayos ultravioleta, rayos X y hasta rayos gama. La energía emitida por la fulguración puede ser absorbida por la ionósfera terrestre y en consecuencia, las radiocomunicaciones pueden verse afectadas en periodos que van de minutos a horas. Para estudiar el impacto de las fulguraciones en las radiocomunicaciones de la banda HF (3-30 MHz), se implementó un modelo de predicción de afectación de la región D ionosférica, desarrollado inicialmente por la National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) de EE.UU. En este trabajo, el modelo fue replicado para estudiar los eventos que históricamente han afectado al territorio mexicano desde 1975 hasta el año 2017 usando los datos de flujo de rayos X de los satélites GOES de la NOAA. Este trabajo permitió hacer una estimación preliminar de la suceptilidad del país ante radioapagones, en esta se describe la máxima frecuencia afectada (MFA) por 1 decibel producido por el flujo máximo de una fulguración. El análisis indica niveles de retorno para el territorio mexicano para los 11 años subsiguientes del año 2017. Este estudio sirve como un primer acercamiento a los riesgos en radiocomunicaciones que permitirá aumentar la resiliencia de México ante fenómenos de clima espacial.

Filtración de aguas Grises (agua de lavadora) con carbón activado

Este proyecto consiste en el diseño de un sistema de tratamiento de agua para instalarse en lavadoras. El diseño se enfoca en aprovechar y reutilizar el agua de la lavadora después de cada ciclo de lavado a través del uso de carbón activado, mismo que incluye un sistema de reactivación del mismo. Evitando así el desperdicio del agua.

Infiltrómetro de doble anillo automatizado

a determinación del porcentaje de agua en el suelo es crucial para conocer diversos factores como el desarrollo de diversas especies biológicas, la producción alimentaria, el abastecimiento de agua e incluso para detectar zonas potenciales a escorrentía, por lo que es de suma importancia medir la tasa de infiltración, la cual hace referencia a la velocidad a la cual el suelo es capaz de absorber el agua durante la precipitación o la irrigación. Para su medición tradicionalmente se utilizan infiltrómetros de doble anillo, sin embargo las mediciones se llevan a cabo de manera manual, poco precisa y el proceso es tedioso y lento. En este trabajo se describe el desarrollo e implementación de un infiltrómetro de doble anillo automatizado utilizando microcontroladores y comunicación inalámbrica con dispositivos móviles. Las ventajas son numerosas: permite acelerar la adquisición de datos, mejora la precisión y exactitud de las mediciones al eliminar el sesgo introducido por el operador, simplifica el registro de datos y optimiza los tiempos de trabajo de campo. Agradecemos: al Dpto de Física, al laboratorio de electricidad, al Taller de control y electrónica, y al proyecto PAPIME -PE108822 por el apoyo recibido para la elaboración de este proyecto.

Estudio comparativo de las condiciones de evolución molecular de la Tierra primitiva y los posibles paralelismos con Titán

Las condiciones reportadas por la misión Cassini-Huygens en Titán (Norman, 2011) han sido comparadas con las condiciones de la Tierra primitiva. Estos estudios conducen a que, posiblemente Titán en un marco de evolución molecular, pudo ser semejante a la terrestre. Para que en Titán ocurra una evolución molecular debemos tomar en cuenta factores relevantes como la presencia de criovulcanismo, un ciclo químico del metano, presencia de fuentes energéticas. Si se considera que, a partir del experimento de Urey-Miller hay una gran posibilidad de síntesis de moléculas relevantes para la vida en distintas partes del universo, como la formación de aminoácidos como la glicina y otros compuestos de interés prebiótico aún en condiciones extremas de temperatura y de radiación entonces podemos estimar que estos procesos de evolución molecular pudieron reproducirse en Titán. Bajo esta perspectiva, este trabajo tiene como objetivo estudiar las posibles condiciones de ensamblamiento de la glicina y si se ven modificadas por la interacción con minerales como espato de Islandia (carbonato de calcio/calcita), mineral encontrado en Titán. La glicina pudo formarse a partir del acetonitrilo, presente en la atmósfera de Titán (Cleaves II, 2014) al interaccionar con radiación ionizante (Ramirez, 2005). La presencia de metano y acetonitrilo en Titán favorecerían reacciones conducentes a la síntesis de moléculas de relevancia en la vida. Para llevar a cabo este objetivo se realizaron simulaciones experimentales y computacionales. Basado en el escenario mencionado, los resultados permiten apoyar que Titán sea considerado como un laboratorio prebiótico similar al desarrollo de la Tierra. Agradecimiento al programa DGAPA-PAPIIT-IN205522.

Estudio de PM$_1$$_0$ en ambientes interiores de la Zona Metropolitana de la Ciudad de México

En los años recientes ha sido creciente el interés por estudiar la calidad del aire en ambientes interiores, como casas habitación, escuelas, oficinas y talleres, entre otros. En el presente trabajo se realizó el muestreo y análisis de la composición elemental del aerosol atmosférico inhalable, PM$_1$$_0$, en distintos ambientes interiores, una casa habitación en el oriente de la Ciudad de México, una más el municipio de Tlalnepantla en el estado de México y dos laboratorios de investigación científica en el sur de la Ciudad de México. La composición elemental fue determinada mediante Fluorescencia de Rayos X y se midieron las concentraciones de 16 elementos (entre aluminio y plomo); se aplicaron análisis estadísticos básicos y multivariados. Con base en estudios anteriores, se identifican diversas fuentes de emisión en el interior, así como la influencia de fuentes exteriores, que producen aerosol infiltrado hacia las residencias o laboratorios. Trabajo financiado en parte por DGAPA-UNAM, proyecto PAPIIT IN101021.

Adaptación de presas comunes zacatecanas a pequeñas hidroeléctricas

El uso de combustibles fósiles causa calentamiento global por el desprendimiento de CO2 y otros gases de efecto invernadero. Sus nocivos efectos son ya evidentes y preocupantes. El mundo trata de sustituir la generación de energía usando combustibles fósiles por energías renovables tales como solar, eólica, hidroeléctrica, de mareas y olas, y otras. En este trabajo, se plantea aprovechar para generar electricidad tres de las mayores presas del estado de Zacatecas dedicadas principalmente a riego agrícola. Usamos la llamada Ecuación de Energía Hidroeléctrica, P = edQgh, siendo P la potencia generada por el gasto Q de la presa. La altura h es desde donde se instalarían las turbinas hasta la superficie del agua de la presa, d la densidad del agua, g la constante gravitacional y e un factor de eficiencia menor que 1. Las presas consideradas son la Leobardo Reynoso, ubicada en el municipio de Fresnillo con una capacidad de 110 HM3 y una carga disponible de 17 m columna agua. Asimismo, se considera la presa El Chique localizada en el municipio de Tabasco con una capacidad de 140 HM3, con una carga de 20 m columna de agua, así como la presa Excamé, situada en el municipio de Tlaltenango con una capacidad de 85 HM3 y una carga disponible de 18 m de columna de agua. Los cálculos indican que la potencia media total generada por las tres presas puede ser de más de 1 MW.

Velocidad de ondas sísmicas de cuerpo en la costa de Chiapas

En el presente trabajo se muestran mediciones de tiempos de arribo, seleccionados manualmente, de ondas sísmicas de cuerpo, longitudinales (P) y transversales (S), producidas por eventos a lo largo de la costa sur de Oaxaca y Chiapas, con los cuales se calculan las velocidades medias. Las estaciones de las cuales se toman los sismogramas pertenecen a las redes Miami University Seismic Network (MU), Red Sismológica Nacional (GI) de Guatemala y Servicio Sismológico Nacional (MX) de la UNAM, cuyos datos se encuentran disponibles en la base de datos de Incorporated Research Institutions for Seismology (IRIS).

Incendios en la Sierra Madre Oriental en la última década: récord en el año 2021 y su efecto en la calidad de aire en Monterrey

La contaminación del aire es un problema que va en aumento junto al crecimiento demográfico. El material particulado (PM) proviene en general de la fotoquímica atmosférica, los combustibles fósiles, las industrias, los vehículos, las erupciones volcánicas, la ganadería (mediada por la quema de pastizales) e incendios forestales. Estos últimos han generado un gran impacto a nivel global, agudizando la mala calidad del aire en muchas regiones urbanas. En marzo del 2021 tuvo lugar un incendio forestal en la Sierra Madre Oriental, alcanzando el humo a dos grandes ciudades de México, Saltillo y Monterrey. En este trabajo se analizaron las concentraciones del material particulado fino y grueso (PM2.5 y PM10) medidas por las estaciones del Sistema de Monitoreo Ambiental de Nuevo León, en el Área Metropolitana de Monterrey (AMM). El 18 de marzo de 2021 se registró un promedio diario máximo de PM10 cercano a los 200μg/m3. Para analizar la dispersión de las partículas emitidas por la quema de biomasa, se empleó el modelo HYSPLIT (Hybrid Single-Particle Lagrangian Integrated Trajectory). Se verificó la dinámica de concentraciones de PM medidos in situ, en condiciones normales y durante los incendios. Para el estudio de la aparición y la propagación de los focos de incendios, se utilizaron las mediciones realizadas por los instrumentos satelitales VIIRS-Suomi/NASA. El conteo de focos de incendios reveló que durante la última década el récord histórico se registró en el año 2021 para esta región. Los resultados del modelo permiten explicar el aumento de la concentración de PM10 en toda el AMM, los días previos al máximo mensual registrado.

Efecto del recubrimiento de aluminio por sputtering en una SrFe12O19

Este trabajo analiza el efecto que tiene una capa de aluminio depositada sobre la hexaferrita de estroncio, las propiedades magnéticas, para formar una capa de aluminio sobre la superficie de la hexaferrita usamos la técnica de pulverización catódica con magnetrón, aplicando dos tiempos de depósito para variar su espesor. La hexaferrita de estroncio (SrM) con la fórmula química SrFe12O19 es una cerámica magnética ampliamente utilizada debido a sus propiedades bien adaptadas a nuestra tecnología actual. El SrM pertenece a una familia de compuestos isoestructurales (SrM, BaM, PbM) que presenta alta magnetización, remanencia, campo coercitivo, anisotropía magnetocristalina y temperatura de Néel. La fabricación simple, los costos bajos, la alta estabilidad térmica y química son otras fortalezas de la hexaferrita que permiten su uso seguro en muchas aplicaciones de imanes permanentes, absorbentes de microondas o dispositivos de grabación magnética. Además, los compuestos de hexaferrita encuentran algunas aplicaciones innovadoras en nanotecnología, electrónica e incluso en la protección del medio ambiente debido a su capacidad de adsorción y actividad fotocatalítica. Representan aproximadamente un tercio del mercado de los imanes permanentes con ventas calculadas de un millón de toneladas por año. Aunque estas ferritas no superan la producción energética (BHmax) de 38 kJ / m3, en comparación con los 400 kJ / m3 de los imanes comerciales de tierras raras, las ferritas hexagonales cuestan menos de US $ 5 / kg, mientras que el valor de mercado de las tierras raras para la fabricación de los imanes continúan aumentando. Las ferritas hexagonales no pueden cerrar la brecha con los imanes de tierras raras; sin embargo, cualquier mejora en el rendimiento magnético puede ser tecnológicamente rentable si los costos de fabricación se mantienen bajos. Se depositó aluminio mediante un sputtering de pulverización catódica, donde se observó que la película era muy homogénea

Análisis del nivel de exposición de micro plásticos en algunas costas mexicanas y ciudades aledañas basadas en Microscopia Raman Mejorada (SERS)

En la actualidad, varios artículos de uso doméstico e industrial son a base de derivados plásticos, los cuales al cumplir su ciclo de vida no son reciclados de la manera correcta y terminan en los océanos, donde, debido al sol y las continuas fluctuaciones del mar se empiezan a desintegrar y crear micropartículas de plástico que se incorporan al agua y por lo tanto a la cadena alimenticia. Además, debido al tamaño de los micro plásticos algunos tipos son más difíciles de filtrar con tratamientos de agua, llegando así hasta el agua potable. La Microscopia Raman Mejorada (SERS) utiliza nanopartículas metálicas para amplificar la señal Raman basado en la excitación plasmonica. Así es posible lograr un análisis más detallado de las moléculas presentes en una muestra. En el presente trabajo se hará un análisis de la exposición a los micro plásticos en algunas regiones del país. Se usará la técnica SERS para detectar la presencia de los micro plásticos y su diversidad. En este sentido, se colectarán muestras de agua de mar de las costas de Sonora, Sinaloa, Nayarit, Jalisco y agua potable de las urbes aledañas. Finalmente se presentarán resultados sobre los residuos presentes en las muestras de agua de mar y su relación con el agua potable.

Distribución de tamaños para micropartículas obtenidas en un sistema de microfluidos con unión T por inyección de flujos inmiscibles: hidrogel y aceite mineral

La obtención de micropartículas requiere de microcanales diseñados con alta precisión y sistemas de inyección especiales capaces de dosificar flujos exactos para su correcta generación. Por otro lado, la generación constante y monodispersa de las micropartículas es altamente deseada para diversos campos como el médico, analítico y biotecnológico. Por lo anterior, nuevos métodos han sido y siguen siendo desarrollados para la obtención de sistemas miniaturizados y de microinyección de flujos. El presente estudio se generan micropartículas utilizando sistemas para microfluidos con unión T fabricados con resina y diseñados con diámetros internos de 800 y 400 μm. Se utilizan soluciones inmiscibles de hidrogel fotopolimerizable y aceite mineral como fase dispersa y continua respectivamente. Además, se ha utilizado un sistema de inyección con diseño propio que permite la obtención de caudales desde los 50 μl/min adaptable hasta 5 ml/min. El diseño de experimentos, se enfoca en el uso de distintos caudales a razón de observar el efecto que éstos provocan sobre la formación y distribución de tamaños para la generación de micropartículas. Adicionalmente, las micropartículas obtenidas son analizadas bajo microscopia para la obtención y comparación de sus tamaños y morfología. El cambio en la distribución de tamaños de las micropartículas como función de los caudales muestra una relación proporcional con el caudal de la fase continua más que de la fase dispersa. Las capilaridades que ambas fases obtienen respecto a sus caudales toman un papel importante en la distribución de tamaños para las micropartículas. El diámetro de las micropartículas obtenidas, con un caudal constante, presenta una variación de no más del 20% para la escala de trabajo

Análisis de la frecuencia de ocurrencia de los Calentamientos súbitos estratosféricos en el Hemisferio Sur en los modelos de altura estratosférica del CMIP5

Existe un fenómeno extremo llamado calentamiento súbito estratosférico (SSWs), en el hemisferio norte (HN) ocurre aproximadamente con una frecuencias de 2 años y en el hemisferio sur (HS) solo se han registrado 2 eventos desde 1958, este fenómeno ocasiona que el vórtice polar estratosférico del hemisferio de invierno se interrumpa de manera abrupta en el espacio de unos pocos días, el vórtice polar se distorsiona mucho y se rompe con un calentamiento a gran escala de la estratosfera polar que lo acompaña, que puede revertir rápidamente el gradiente de temperatura meridional (a través del equilibrio del viento térmico) y crear una corriente del este circumpolar, produciendo un calentamiento cercano a los 40K en unos pocos días en el nivel de 50 hPa. La diferencia en la frecuencia entre los hemisferios es debida principalmente a la diferencia orográfica entre ambos polos que facilitan la propagación de ondas en la vertical, lo que ocasiona un debilitamiento en el vórtice polar facilitando la ocurrencia de los SSWs, también es importante tomar en cuenta que durante el periodo pre-satelital (antes de 1979) existían muy pocos datos sobre el HS lo que ocasiona que los datos de reanálisis de los mismos presenten sesgos importantes. Esta baja frecuencia suele complicar el estudio de la dinámica de los SSWs en el HS debido a la poca cantidad de eventos detectados, en este trabajo se busca analizar la capacidad de los modelos de CMIP5 de simular la ocurrencia de los SSWs en este hemisferio.

Determinación del comportamiento de voltaje de una solución a base cloruro de sodio y sal mar adicionados con biomelanina para la construcción de una biobatería

En esta investigación se estudiará el comportamiento de voltaje de dos soluciones compuestas, las cuales constan de una solución a base de sal de mar con biomelanina y una solución de cloruro de sodio con biomelanina, ambas a diferentes concentraciones. Los experimentos serán realizados con ayuda de un material absorbente como puente, en donde se conectará un ánodo y un cátodo en cada uno de los extremos del puente, el comportamiento del voltaje será medido durante un cierto tiempo, en donde se podrá observar la variación que el voltaje tiene con respecto al tiempo de monitoreo. Los resultados de esta investigación demostrarán el comportamiento del voltaje de las soluciones de sal de mar y cloruro de sodio a una cantidad específica de biomelanina.

Sistema distribuido para el registro cercano a tiempo real del espectro electromagnético sobre México

Desarrollo de un prototipo para la adquisición, almacenamiento, procesamiento, y visualización del espectro electromagnético cercano a tiempo real distribuido sobre México para monitorear la estabilidad de las señales de radiocomunicación entre 30 MHz y 150 MHz. Utilizamos dispositivos de Radio Definido por Software que conectados a Raspberry Pi 4 para el procesamiento de señales en tiempo real, obteniendo el espectro electromagnético a partir de las señales registradas aplicando la Transformada Rápida de Fourier, la cual cuenta con implementaciones libres para procesamiento en paralelo.

Small- scale temporal and spatial variability of radon/thoron concentration in soil gas and its association with seismic events in Lima, Peru

Results of measurements of radon concentration in soil gas in different locations of Lima city during the year 2016 indicated that the highest levels occurred in areas near rivers and were related to vibrations caused by rock avalanches and debris in rivers and streams. Thus, it is important to study the possible association between variations in radon/thoron concentrations in soil gas and the occurrence of geodynamic events in areas far from rivers. The aim was to obtain spatial and temporal variability of radon/thoron concentrations in soil in a representative area of Lima (Peru) and its possible association with seismic events. Using dual-chamber passive monitors with LR-115 type 2 detectors, simultaneous measurements of radon/thoron were carried out during 14-days periods during 2 years between 2019 to 2021. An area of 24 m2 located in San Miguel district (Lima) was used. Measurement surface was a regular array lay for 24 wells installing a measurement system in each of them. The spatial distributions of 222Rn and 220Rn concentrations in soil gas, their temporal variations and relationships with the seasons of the year and seismic events that occurred during the measurements are presented and analysed.

A review of Monte Carlo simulation methods to estimate radon diffusivity in porous media

The emission of Radon from porous media represents a potential health hazard mainly because the inhalation of high concentrations of Radon causes lung cancer. Based on the fractal character of the pore distribution, the probabilistic model for the pore diameter is used to describe the microscopic pore structure of the porous medium. The determination of the diffusion coefficient of Radon in a porous medium, using Monte Carlo simulations to find the pore size that satisfies the probabilistic model applied to the porous medium, contributes to a better understanding of the Radon transport process. Key words: Monte Carlo simulation, radon diffusivity, porous media, fractal dimension

Modelo de radiación infrarroja de la atmósfera. Contribución del metano al calentamiento atmosférico

La presentación preparada para este congreso es parte del trabajo de mi tesis de maestría. En ella consideramos un modelo radiativo-convectivo simplificado propuesto por Ramanathan y Donner para modelar la contribución del metano al balance de energía radiativo del sistema Tierra-tropósfera. Es sabido que el metano es un gas de efecto invernadero y que el 60% de las emisiones totales de este gas a la atmósfera es de origen antropogénico. El IPCC en su 6to reporte sugiere que una reducción rápida y sostenida de las emisiones de CH4 limitaría el efecto de calentamiento resultando en el declive de contaminación por aerosoles lo que mejoraría la calidad del aire Y en la COP26 centenares de países apoyaron la propuesta de EUA y la UE para reducir las emisiones de este gas en un 30% para ralentizar el calentamiento global. En esta presentación se expondrán los resultados calculados con este modelo de dichas reducciones.

Cálculo de riesgo para interferencias en radiocomunicaciones por fulguraciones solares

En este trabajo presentamos el desarrollo correspondiente al análisis estadístico sobre afectaciones en radiofrecuencias producidas por fulguraciones solares, tomando como insumos bases de datos proporcionados por National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) de fulguraciones solares captadas por la constelación GOES, para posteriormente desarrollar un algoritmo de programación en el lenguaje Python que apoye a obtener el nivel de riesgo de tener interferencias en radiocomunicaciones.

Vertical distribution of 226Ra concentration in representative soil from Lima, Peru and its relationship with granulometric fractions

226Ra is usually found in soil, water, rocks, plants, and foods at low concentrations that do not affect humans. However, there are places where its concentration can generate exposure doses that surpass allowed limits and may constitute health risks. 226Ra is the parent of gaseous 222Rn, another radioactive element that is highly harmful to health. 222Rn concentration in soil gas depends on chemical and physical parameters such as radium concentration, permeability, moisture, and grain size. In this work, a study was carried out on the vertical distribution of 226Ra in representative soil of San Miguel District, Lima, for which a trial pit with a depth greater than 1 m was made and soil samples were taken every 20 cm. The samples were prepared for their use in granulometry studies and for estimating the 226Ra concentration by gamma spectrometry, which made it possible to relate the 226Ra content to soil depth and granulometric fractions. The results contribute to a better interpretation of the spatial and temporal variations of 222Rn concentration in soil pores and its relationship with the occurrence of seismic events.