Determinación de parámetros físico - químicos que influyen en germinación de la familia caricaceae

Se realizó un análisis físico químico de semillas de la familia Caricaceae, con el fin de aportar en el reconocimiento de las características propias de la germinación relacionadas con las diferencias en la rapidez y dificultad de germinación. Se contó con semillas de dos especies que se agruparon por las diferencias en la dificultad de germinación así, germinación con dificultad media: papaya y semillas con dificultad de germinación alta, papayuela. Para el análisis físico químico de estos materiales se contó con cuatro técnicas de caracterización; espectroscopia de infrarrojo por transformada de Fourier (FTIR) para la detención de grupos funcionales, la composición elemental de la testa de las semillas se determinó mediante espectroscopia dispersiva de rayos x (EDS), en cuanto a la composición total de la muestra se usó el análisis termogravimétrico (TGA) y scanning electron microscopy (SEM) para establecer la morfología. Se encontró que las semillas de esta familia presentan similaridad en cuanto a: grupos funcionales, morfología, composición elemental de la testa y composición del total de la muestra, pero en la especie con rapidez de germinación media se obtuvo un aumento en la composición de agua débilmente unida a la estructura por medio del análisis de TGA, dato congruente con el análisis de grupos funcionales mediante FTIR, considerando esto como el factor responsable de esta condición fisiológica.

Estudio de daños en cables multialámbricos usando el análisis de tiempo-frecuencia con señales ultrasónicas

En este trabajo se usa la propagación de ondas ultrasónicas guiadas para la determinación de daño artificial en piezas de cables multialámbricos. Para el análisis tiempo-frecuencia de ondas guiadas se propone usar la Transformada de Fourier de Tiempo Corto (STFT por sus siglas en inglés).Los resultados mostraron que la frecuencia instantánea y la distribución de energía puede mejorar la detección de daños en cables multialámbricos.

Estudio de propiedades mecánicas de frutos usando impulso acústico y un texturómetro

Las propiedades biomecánicas de los productos hortofrutícolas son un aspecto de calidad importante, especialmente en frutas tan delicadas y de corta vida de anaquel como las guayabas (Psidium guajava). La determinación de dichas propiedades permite conocer parámetros útiles, como el peso y el tiempo que podrían soportar antes de llegar a sus límites de elasticidad, de deformación plástica o de resistencia a la compresión, así como el grado de deformación cuando el fruto es sometido a una fuerza, que a su vez indican la resistencia del fruto al daño mecánico. En este trabajo se determinó el módulo de elasticidad del fruto en base a dos ensayos: destructivo con un texturómetro y no destructivo con impulso acústico. También se determina la máxima resistencia que presenta el fruto al ser comprimido.

Estudio de propiedades mec\'anicas interfaciales de una placa entre dos s\'olidos usando ondas ultrasónicas

Las propiedades mec\'anicas interfaciales entre cuerpos s\'olidos en contacto se pueden estudiar usando ondas ultras\'onicas guiadas. Se us\'o un sistema experimental formado por dos barras s\'olidas de aluminio (58 mm de di\'ametro) cargadas axialmente contra una placa delgada de aluminio, para controlar la rigidez interfacial de contacto. Se excitaron ondas guiadas sobre la placa de aluminio delgada. La carga que se aplic\'o axialmente vari\'o desde 0 MPa a 30 MPa. Se estudi\'o tanto te\'orica como experimentalmente el efecto que tenía el aumentar o disminuir la carga aplicada sobre la propagaci\'on de las ondas guiadas. Los resultados experimentales indican que el cambio de la carga aplicada afecta la atenuaci\'on e induce la conversi\'on de modo del modo de vibraci\'pn estudiado S0. Se determin\'o num\'ericamente la atenuaci\'on como funci\'on de las condiciones interfaciales usando el m\'etodo de la matriz de rigidez y se compar\'o con los resultados experimentales.

Discriminación de clases de sistemas dependientes del tiempo

Es común usar señales provenientes de sensores no destructivos para estudiar variaciones en sistemas que cambian con el tiempo. Las observaciones sobre sistemas que varian con el tiempo se les conoce como mediciones repetidas. En diversas aplicaciones, se suele desarrollar un clasificador Bayesiano basado en datos obtenidos con mediciones repetidas para asegurar la correcta identificación de una clase determinada. Sin embargo, la implementación de tal sistema es complicado debido a la característica multidimensional y discontinua de las fronteras de decisión. En el presente trabajo se aborda el problema de multiclases de datos correlacionados desarrollando un clasificador Bayesiano y se discute el efecto de la correlación sobre el error de clasificación de las mediciones repetidas al variar el tiempo.

Analisis de daño estructural en cables usando la entropía de la transformada wavelet continua

Los cables multialámbricos se usan ampliamente en estructuras de ingeniería tales como cables de corriente o de soportes de puentes. Éstos están sujetos al medio ambiente, a cargas dinámicas o estáticas que pueden afectar su funcionamiento y hacerlos fallar en sus funciones. La propagación de ondas ultrasónicas es una herramienta potencial en la detección de daños en dichos materiales. El modelado de estas ondas ultrasónicas en cables es difícil debido a la fricción, dispersión acústica, ruido en la señal y conversión de modos. En este trabajo, se usó la propagación de ondas guiadas en un cable de aluminio reforzado con acero con 2.16 cm de diámetro y 1.27 metros de largo. Se generó una señal de tono puro limitado a un pequeño número de ciclos usando un generador de funciones y dos transductores piezoeléctricos de 1 MHZ. Se implementó un algoritmo de transformada wavelet continua en señales de cables con diferente tipo de daño. Se propuso un método de reconocimiento de daño basado en el cálculo de la entropía de la representación wavelet de las señales obtenidas. Para ello se midió la distribución de probabilidad en cada escala de la transformada wavelet continua y se normalizó usando la distribución de probabilidad de la transformada wavelet completa. El algoritmo usado se basó en la estimación de la entropía de la transformada wavelet continua de la señal recibida y se determinó la correlación entre la extensión del daño y la entropía del sistema. Los resultados muestran que hay una correlación significativa entre la entropía de la transformada wavelet y el grado de daño en el cable.

Estudio de evolución de epidemias usando modelo SIR metapoblacional

En la actualidad, debido a la gran conectividad de las poblaciones las epidemias de enfermedades transmisibles toman lugar en grandes regiones geográficas. Por tal motivo, las enfermedades afectan zonas con distintos factores sociales y ambientales. La evolución de la enfermedad es por lo tanto no homogénea y compleja. Las redes metapoblacionales han sido una herramienta útil para describir la evolución de epidemias en grandes regiones geográficas. Este tipo de modelos epidemiológicos tienen gran potencial para guiar estrategias de control y prevención. En este trabajo se proponen índices de riesgo basados en un modelo SIR metapoblacional. También se estudia la eficiencia de una estrategia de control basado en los índices propuestos. Este nuevo tipo de índices de riesgo basados en modelos matemáticos permiten extraer medidas resumen que toman en cuenta los potenciales estados futuros y tendencia de la enfermedad y no sólo el estado actual. Esto permite generar mejores estrategias de control que son preventivas y no simplemente reactivas.

Implementación de un sistema de fotolitografía a bajo costo: Fabricación de circuitos de óptica integrada utilizando un haz de luz azul

La fabricación de circuitos de óptica integrada involucra el proceso de fotolitografía que se puede llevar a cabo en diferentes sistemas, todos ellos constituidos por equipos sofisticados y costosos. El sistema más simple de fotolitografía convencional requiere de una alineadora con insolación de luz UV y la adquisición de mascarillas con los diseños de los circuitos a fabricar. El uso de estas mascarillas nos impide modificar los circuitos ya que debido a sus altos costos no es factible adquirir varias de ellas. El objetivo de este trabajo fue implementar un método alternativo para grabar circuitos en resina fotosensible depositada sobre sustratos de vidrio y silicio. El método propuesto es el de la “escritura directa sobre fotoresina” o “fotolitografía sin mascaras” que consiste en exponer la resina con un láser cuya longitud de onda de emisión se encuentre dentro del espectro morado-azul y hacer un barrido con el láser para “imprimir” sobre la resina directamente el circuito deseado para después revelar y procesar los materiales mediante las técnicas convencionales de la fotolitografía. La ventaja de esta técnica es que nos permite modificar rápidamente los diferentes diseños que se desean grabar en la resina, basta con modificarlos e introducirlos a la PC de control del láser. En nuestro caso y teniendo en cuenta que el espectro de absorción de la resina Shipley S-1818 utilizada se encuentra en el rango de λ=350-450nm, utilizamos dos láseres: un diodo láser y un puntero laser con longitud de onda de λ=405 y 440nm respectivamente. Se diseñó un cabezal para la fuente de luz que se ensambló a una grabadora laser comercial utilizada para hacer trabajos de grabado sobre diferentes materiales. Se fabricó una mesa XY con motores paso a paso que es controlada por una PC a través de un programa que convierte dibujos en formatos comunes al lenguaje “G” utilizado por maquinas CNC (Control Numérico por Computadora) que es un conjunto de instrucciones para controlar el mecanizado mediante un programa contando con la mínima intervención humana. En este trabajo reportamos y analizamos los resultados obtenidos: la eficiencia de las dos fuentes de luz utilizadas, el sistema implementado para una adecuada focalización del haz de luz. Así como también la optimización de los parámetros utilizados como : espesores de fotoresina, velocidad y tiempos de insolación, tiempos de revelado, método de remoción de la resina insolada , etc.

Radiografía temporal del proceso de control magnético del circuito caótico de chua

El estudio de los sistemas caóticos dispone de varias herramientas entre las que se pueden mencionar los mapas de Poincaré, los exponentes de Lyapunov, las funciones de correlación, los espectros de Fourier, etc. [1]. La naturaleza altamente irregular de las señales caóticas las hace candidatos naturales para ser analizadas por otras técnicas, entre las que se encuentra el llamado método de descomposición empírica de modos [2] (EMD, por sus siglas en inglés). La idea del método EMD es descomponer una señal temporal como una suma de modos de oscilación de media cero, llamadas funciones intrínsecas de modo (IMF´s, por sus siglas en inglés). Debido a que esta descomposición se hace en el mismo dominio temporal de la señal original, hace del método EMD una herramienta adecuada para obtener una radiografía temporal de la señal e identificar, en principio, características específicas inmersas en ella. En este trabajo se hace una caracterización por el método EMD del proceso de control mediante perturbaciones magnéticas, estáticas y dinámicas, del circuito caótico de Chua. Los resultados muestran que la aplicación del método EMD permite identificar señales IMF asociadas con el cambio dinámico del sistema y con la naturaleza de la perturbación magnética (estática o dinámica). Trabajo apoyado por el programa CIC-UMSNH 2020. 1. T. Kapitaniak, “Chaos for Engineers: Theory, Applications and Control “ (Second Ed., Springer-Verlag, Berlin, Germany, 2000), pp. 120-127. 2. N. E. Huang, et al., The empirical mode decomposition and the Hilbert spectrum for nonlinear and non-stationary time series analysis, Proc. R. Soc. A, Vol. 454, 1998, pp. 903–995.

Entropía e imagen para caracterizar la madurez de frutos

La técnica del impacto acústico (IA) es método no invasivo utilizado en la industria frutícola con el propósito de cuantificar la firmeza del fruto como parámetro de calidad. En la técnica IA el fruto analizado es impactado por un objeto sólido esférico pequeño, lo que produce vibraciones que son captadas por sensores de sonido colocados cerca de la superficie del fruto. El espectro de Fourier de la señal acústica permite identificar una frecuencia dominante que depende de la madurez del fruto. Mediante la medición de la masa y frecuencia dominante del fruto se puede cuantificar el llamado índice de firmeza (IF), como un parámetro de calidad para estimar la vida de anaquel del fruto. En este trabajo aplicamos un nuevo enfoque basado en el análisis en el dominio del tiempo de las señales de impacto detectadas por dos sensores de sonido, uno colocado en la dirección del impacto y otro a 90 grados con respecto a esta dirección. El enfoque consiste en calcular la evolución temporal de dos parámetros: i) la entropía de Shannon [1] construida en el espacio fase definido por las señales acústicas detectadas por los dos sensores y ii) la imagen asociada al patrón de Lissajous de las dos señales de impacto. Los resultados muestran que a medida que el fruto madura se pueden identificar dos cambios esenciales: i) un incremento de la entropía y ii) variaciones en regiones específicas de la imagen propias del proceso de maduración. 1. C. E. Shannon, A mathematical theory of communication, The Bell System Technical Journal, Vol. 27, 1948, pp. 379-423, 623-656.

Efecto de un corte cuasi-fractal en la dinámica vibratoria de una membrana cuadrada

El estudio de las propiedades mecánicas de membranas es importante en varios campos del conocimiento, debido a sus potenciales aplicaciones en tareas específicas que se presentan en sistemas físicos, químicos y biológicos. Desde el punto de vista analítico se conocen soluciones (eigenvalores y eigenfunciones) para geometrías simples (rectangulares, circulares y elípticas) y condiciones de frontera específicas, tanto del tipo Neumann como Dirichlet [1]. Sin embargo, cuando se tienen condiciones de frontera mixtas, el problema aún en geometrías simples puede requerir de soluciones numéricas [2]. En estos casos, el método de los elementos finitos permite aproximar con gran precisión soluciones numéricas al problema bajo estudio. En este trabajo se estudia numéricamente el problema de una membrana cuadrada, fija en su frontera, cuando en un uno de sus lados se hace un corte cuasi-fractal, con diferentes niveles de aproximación al conjunto de Cantor, sobre la frontera de definición de la membrana. Se analiza la dinámica vibratoria de la membrana en función del grado de profundidad del corte (entendido como el nivel de aproximación al conjunto de Cantor) usando el programa COMSOL v.3.5 [3]. Se cuantifica el corrimiento en los eigenvalores con respecto a los eigenvalores de la membrana sin corte y la distribución de las líneas nodales en las eigenfunciones correspondientes. Los resultados obtenidos muestran que dependiendo de la profundidad del corte, los eigenvalores y las eigenfunciones sufren modificaciones con respecto al caso de la membrana original sin corte. Los resultados obtenidos pueden ser utilizados en el diseño de membranas en donde se requiera modificar su distribución de energía. 1. R. Courant, D. Hilbert, “Methods of Mathematical Physics” (Wiley Interscience, 1953), Vol. 1, pp. 275-396. 2. M. J. Gander, G. Wanner, From Euler, Ritz and Galerkin to Modern Computing, SIAM Review, Vol. 54,4, 2012, pp. 1-40. 3. COMSOL AB, “COMSOL Multiphysics, version 3.5. Información técnica “, 2008.

Modelo RNA para la deformación espacio-temporal de la electro-oxidación de metal líquido

Los sistemas complejos con dinámica espacio-temporal de interés en diversas áreas de la ciencia se presentan con el reto de las dificultades de su modelado. Los modelos de redes neuronales artificiales (RNA) que son empíricos pues se construyen a partir de aprendizaje de información conocida del sistema a modelar han mostrado ser suficientemente robustos para sistemas con dinámica temporal altamente no lineal y aun caóticos, por otro lado en recientes años el uso de éste tipo de modelos se ha convertido en la primera opción para reconocimiento de patrones o imágenes [1-4]. En este sentido los modelos construidos a partir de observaciones de las dinámicas como lo son las RNA son una alternativa para el modelado de sistemas complejos espaciales distribuidos como la observada en los metales líquidos durante su electro-oxidación [1,5]. En este trabajo se tuvo como objetivo la caracterización de dinámica espacial distribuida con video del corazón palpitante de mercurio (MBH) [5] en celda de tres electrodos manipulada con potenciostato para la construcción de un modelo de RNA de alimentación hacia adelante capaz de reconocer la deformación del metal en el tiempo formada al manipular un parámetro accesible del sistema, en este caso el potencial de celda.

Patrón de difracción al superponer dos esferas

En este poster se busca explicar la difracción entre dos objetos esféricos al superponerse, cuando son iluminados por un láser de 532nm. Las esferas son estudiadas de forma estática y oscilando distancias pequeñas. El patrón de difracción de una esfera forma un punto brillante en el centro que se denomina punto de Poisson. Usando la teoría de difracción de Fraunhofer y difracción de Fresnel, se determina la dependencia entre la intensidad del punto de Poisson con el tamaño de los objetos y la separación relativa entre la fuente, los objetos y la pantalla. Se determinó si hay diferencia en la difracción al superponerse dos objetos esféricos de diferente tamaño. Se comparan los resultados experimentales con un análisis teórico del patrón de difracción usando simulaciones y con los resultados teóricos numéricos obtenidos en el artículo de Reisinger, et al. [1].Los resultados podrían servir para aplicaciones en astronomía en particular en el estudio de exoplanetas y sus lunas. [1] Reisinger, et al. New J. Phys. 19 (2017) 033022

Análisis acústico y estructural de la guitarra clásica

En este trabajo se analizan algunos aspectos de la guitarra clásica desde un punto de vista de la física y del diseño estructural. Estudiamos las ecuaciones de movimiento para las vibraciones en una placa con la geometría de la guitarra. Analizamos de forma detallada el proceso de construcción de este instrumento así como también tratamos de identificar las variables cuantitativas que determinan la calidad del sonido de una guitarra. Nuestro análisis se centra en un elemento llamado abanico o barras armónicas, situado al reverso de la tapa de guitarra. Su función es ecualizar el sonido de la guitarra (afinación, graves, agudos, timbre, etc.). Los constructores de guitarras moldean las barras y las ubican de forma empírica para obtener cierto sonido. Existen muchas configuraciones de abanicos, nuestro objetivo es identificar las variables cuantitativas asociadas que afectan directamente el sonido del instrumento. Hablaremos del trabajo de campo realizado con los guitarreros de la comunidad de Paracho y presentaremos el diseño de abanico creado por el reconocido guitarrero Abel García López, sobre el cual trabajaremos así como un mapeo en 3D de tapas con abanico obtenidas mediante la técnica de interferometría.

Estudio numérico de un sistema de reacción-difusión bidimensional cuasi-singular

Los sistemas de reacción-difusión son modelos matemáticos que describen cómo una o más partes de un sistema distribuidas en el espacio cambian bajo la influencia de dos procesos: reacciones locales y difusión. Los sistemas de reacción-difusión se aplican a la modelación de procesos dinámicos que se presentan en campos tan variados como la biología, la geología, la química, la física, la ecología, etc., por mencionar solo algunos. Desde que en 1952 Alan Turing los propuso como la base química de la morfogénesis [1], los sistemas de reacción-difusión se han utilizado para modelar diversos procesos biológicos y no biológicos de formación de patrones. El sistema de Dixon es un modelo simplificado para describir la dinámica del campo magnético de una estrella de neutrones [2]. En este trabajo se analiza numéricamente las propiedades dinámicas de un sistema de reacción-difusión basado en una generalización del sistema de Dixon que se hace para remover su singularidad en el origen [2]. Se consideran diferentes condiciones de frontera, de condiciones iniciales así como diferentes factores de difusión. El análisis se hace estudiando los patrones de densidad espacial (patrones de Turing) y la evolución temporal del espacio de configuración del sistema. Los resultados obtenidos permiten identificar: i) diferencias y similitudes entre los patrones de densidad espaciales; ii) diferentes trayectorias de difusión asociadas al espacio de configuración del sistema. Trabajo apoyado por el programa CIC-UMSNH 2020. 1. A. M. Turing. The Chemical Basis of Morphogenesis, Philosophical Transactions of the Royal Society of London B, Vol. 237, 641, 1952, pp. 37-72. 2. J. C.Sprott. “Elegant chaos: Algebraically simple chaotic flows” (Singapore, World Scientific Publishing Co. Pte. Ltd., 2014), pp. 109-111. 3. G. Arroyo Correa. 11º Congreso Estatal de Ciencia, Tecnología e Innovación, 2016, Morelia, Mich.

Modelación matemática computacional del comportamiento del voltaje crítico a distintos tamaños de gotas de cristal líquido en un PDLC

Un cristal líquido disperso en un polímero (PDLC), es un material fundamental para la creación de Smart Windows. La distribución de gotas de un cristal líquido en un medio no conductor mejora las propiedades dieléctricas del PDLC que como consecuencia permite observar una respuesta electróptica al someterlo a un campo eléctrico, la problemática con estos dispositivos es el alto voltaje empleado para su funcionamiento. Al reducir el tamaño de gotas del LC en PDLC el voltaje necesario para una respuesta electróptica disminuye, en este trabajo de investigación, se redujo el tamaño de gotas de LC y se determinó el voltaje crítico mediante ecuaciones de torque elástico por unidad de volumen y ecuaciones de torques eléctricos ajustados a gotas del tipo elípticas, el tamaño de las gotas es controlado por la concentración de un surfactante.

Computación Cuántica

En los últimos años, se ha desplegado una nueva disciplina de estudio, la computación cuántica. El objetivo de este trabajo es dar una explicación breve pero detallada de algunos temas clave de la computación cuántica, para ello se recurre a los postulados de la mecánica cuántica y a partir de dichos postulados se crea el modelo matemático que existe detrás de la computación cuántica. Como una aplicación útil presentamos un ejemplo de teleportación cuántica, posteriormente realizamos un análisis del algoritmo de factorización de Shor. Dicho algoritmo fue diseñado para ser aplicado en una en una hipotética computadora cuántica, descompone en factores primos un número entero mayor que 1.

Panorama general de nanored doméstica de Corriente Directa desarrollada en FISMAT-UMICH

El mercado de la energía eléctrica es ampliamente dominado por el régimen de Corriente Alterna (CA). Por un largo tiempo la CA demostró tener ventajas superiores a la Corriente Directa (CD). Sin embargo, la necesidad de un crecimiento sostenible y el desarrollo en el campo de la electrónica de potencia, ha incrementado tendencia de la incorporación de la fuentes de energía renovable a la red eléctrica. La inyección de energía eléctrica proveniente de fuentes de energía renovables ha generado sistemas eléctricos distribuidos, eliminando con ello la transmisión a largas distancia. En el sector residencial, se optado por políticas para el uso de electrodomésticos de alta eficiencia cada vez más accesibles a los usuarios. Así como también la incorporación de fuentes de energía renovables, en especial, fotovoltaica. La mayoría de los electrodomésticos de alta eficiencia y los sistemas fotovoltaicos se basan en la electrónica de potencia y generalmente su funcionamiento interno es por medio de CD. Estas cargas y fuentes de energía tienen un comportamiento no lineal hacia el sistema eléctrico de CA generando distorsiones en los parámetros del voltaje y corriente, lo cual ha generado soluciones cada vez más complejas. Con respecto a los sistemas eléctricos de CD, son muy poco difundidos y sus aplicaciones son limitadas a ciertos sectores como el automotriz. En la actualidad, se han implementado sistemas eléctricos de CD para satisfacer las necesidades de un hogar por medio de fuentes de energía renovable. En la Facultad de Físico Matemáticas de la Universidad Michoacana hemos documentado algunas de sus ventajas así como el desarrollo de un estudio de las distorsiones en los parámetros eléctricos (Armónicos). Se presentan los resultados del uso de modelo matemático de un electrodoméstico de alta eficiencia, así como lecturas experimentales. Con lo cual, hemos desarrollado una nanored doméstica de CD más robusta.

Estructura multifractal en pinturas surrealistas

El arte pictórico es una manifestación expresiva desarrollada con pintura. En general puede ser de carácter simbólico o abstracto e incluso imitar la realidad realizándose sobre soportes como lienzo, mural, madera, entre muchos otros. El surrealismo es un estilo de arte pictórico iniciado en el siglo XX, caracterizado por su valorización a la fantasía, locura y la utilización de la reacción automática, donde el artista se libera de la lógica y razón, para expresar el mundo del inconsciente y de lo irreal. Salvador Dalí, Vincent Cacciotti y Mike Worrall son destacados artífices de este género. En este trabajo, analizamos distintas pinturas surrealistas de tres artistas para detectar vestigios de multifractalidad. Probamos que las pinturas surrealistas analizadas aquí son objetos multifractales. Este hallazgo sugiere que una obra de arte surrealista, que inicialmente puede parecer ordenada, contiene muchos componentes distribuidos en diferentes grados de auto-similitud, que aumentan sustancialmente la complejidad estructural. El espectro de singularidades muestra que las pinturas de Mike Worrall tienen una mayor variedad estructural en comparación a las elaboradas por Vincent Cacciotti y Salvador Dalí. Esto podría deberse a que Mike Worrall utiliza una mayor diversidad de patrones en sus obras artísticas. Nuestros hallazgos podrían ser una plataforma útil para poder diferenciar y clasificar pinturas surrealistas, evitando la falsificación de obras artísticas de gran valor histórico y económico.

Dimensión fractal aproximada del volumen de una microemulsión de aceite esencial tipo esférica

En este trabajo, se realiza un estudio sobre la aproximación de la dimensión fractal asociada al volumen de una microemulsión de aceite esencial de tipo esférico. Tomando en cuenta que la formación de este tipo de sistemas biofísicos, se dan en condiciones termodinámicamente estables, se conforma un modelo sencillo, donde el medio de formación de la microemulsión se le supone como un medio fractal homogéneo y que la fase de equilibrio termodinámico estable en el sistema, se compone de un límite inferior y uno superior, siendo uno muy aproximado al otro. Bajo estas suposiciones y estableciendo una correspondencia biunívoca entre dichos límites con el volumen de la esfera del espacio Euclidiano y el volumen de la esfera fractal asociado al espacio de dimensión fractal, se obtiene una ecuación que describe en forma aproximada la dimensión fractal de volumen asociada a la microemulsión, la cual contiene tres variables Euclidianas y una del espacio fractal. Se resuelve la ecuación para la dimensión fractal y se obtienen resultados numéricos para dos tipos de microemulsiones: Rosmarinus officinalis y Melaleuca alternifolia. Estos resultados, son coherentes con la desigualdad de Szpilrajn's y con la medición experimental de la dimensión no entera.

El juego de la vida y su entropía de información

El juego de la vida creado en 1970 por el matemático John Horton Conway es un autómata celular que evoluciona bajo determinadas leyes [1] las cuales originan patrones dinámicos que pueden denominarse células “vivas” o “muertas”. Este sistema ha generado polémica en la discusión sobre la vida, la teoría computacional y los sistemas complejos, ya que las interpretaciones son muy variadas, así como las variantes con que este sistema se estudia [2] El objetivo de este trabajo es analizar la dinámica discreta generada por el juego “que se juega solo” contemplando dos casos: 1. El universo del juego es cerrado en un plano. 2. El universo del juego es topológicamente correspondiente al de un toro. Con el propósito principal de estudiar la entropía de información o entropía de Shannon dinámica. Los resultados de múltiples simulaciones conjeturan que el sistema “termaliza” [3], es decir, llega a un estado de equilibrio en el que ocurrió disipación dinámica. Si se considera este autómata celular como una máquina de Turing [4], esta maquina preserva leyes termodinámicas en su propia terminología.

Soluciones clásicas del modelo de Bateman bidimensional: Integrales de movimiento

La búsqueda de incluir procesos disipativos a la mecánica cuántica ha sido amplia y diversa. Uno de los modelos ampliamente usados es el de osciladores duales de Bateman. En este trabajo presentamos algunos resultados de la dinámica clásica de dicho modelo en su versión bidimensional [1]. Nos enfocamos a las soluciones asociadas a los pseudomomenta angular que son integrales de movimiento. [1] H. Hernández-Saldaña, J. Morales Téllez and C García Martínez. Exploring the 2-D Bateman dual system Hamiltonian: a first approach. Phys.: Conf. Ser. 1221 (2019) 012037

Distribuciones de participación no gaussianas en elecciones mexicanas

El uso de herramientas estadísticas para analizar elecciones se incrementado de gran manera. El hallazgo de regularidades, no necesariamente de carácter universal (usualmente denominadas stylized facts), es frecuente y se refleja en la literatura de física estadística, estadística, revistas interdisciplinarias y de ciencia política. En la historia mexicana reciente las deviaciones de los cánones estadísticos ha hecho sospechar de la presencia de fraudes. Una mirada cuidadosa y desglosada de los datos de las elecciones federales de 2000 a 2018 muestra que las desviaciones del cánon son frecuentes y no necesariamente asociadas a fraude. En este trabajo exploramos el rol de la conformación de los distritos electorales en un país geográficamente diverso en la explicación de desviaciones de estadísticas. Se encuentra que la distribución de la participación de votantes por casilla corresponde cercanamente a una gaussiana sesgada. Se compara con las gráficas correspondientes con los trabajos de Barberán [1] de las elecciones de 1988, donde la falta de gaussianidad fue uno de los argumentos esgrimidos para caracterizar el fraude. [1] Barberán J. Et al. Radiografía del fraude: Análisis de los resultados oficiales del 6 de julio, México. D.F. Nuestro Tiempo, 1988.

Análisis de estabilidad para una nube de gas autogravitatorio en equilibrio hidrostático usando sistemas dinámicos no autónomos

Se estudia la estabilidad de una esfera de gas en la que se toma en cuenta la atracción gravitatoria mutua entre las partículas que lo conforman y bajo las leyes de la termodinámica clásica a partir de las ecuaciones de estructura gravitacional en equilibrio hidrostático en donde la presión depende de la densidad y el radio como $P=\frac{k}{x^m(1-\frac{1}{n})}\rho^{1-\frac{1}{n}}$, se propone un cambio de variable para obtener una ecuación no lineal y no autónoma de tipo Emden-Fowler, ésta ecuación es no autónoma en el sentido en que la variable independiente aparece explícitamente en uno de los términos y es analizada desde la perspectiva de los sistemas dinámicos no autónomos. Con base en los resultados encontrados fue posible obtener condiciones de estabilidad para el sistema.

Quantization of the 1-D forced harmonic oscillator in the space $(x, v)$

The quantization of the forced harmonic oscillator is studied with the quantum variable $(x,\hat{v})$ and using a Shrödinger's like equation on these variable, and associating a linear operator to a constant of motion $K(x,v,t)$ of the classical system, with the commutation relation $[x, \hat{v}] = i\hbar/m$. The comparison with the quantization in the space $(x, p)$ is done with the usual Schrödinger's equation for the Hamiltonian $H(x, p, t)$, and with the commutation relation $[x, p] = i\hbar$. It is found that for the non resonant case, both forms of quantization brings about the same result. However, for the resonant case, both forms of quantization are different, and the probability for the system to be in the exited state for the $(x, \hat{v})$ quantization has less oscillations than the $(x, p)$ quantization, the average energy of the system is higher in $(x,p)$ quantization than on the $(x, v)$ quantization, and the Boltzmann-Shannon entropy on the $(x, p)$ quantization is higher than on the $(x, v)$ quantization.

Teorema de Reciprocidad en la Técnica de Cuatro Puntas

Se presenta un estudio de la validez del Teorema de Reciprocidad en la Técnica de Cuatro Puntas. El Teorema de Reciprocidad señala que si se tiene un circuito (lineal e invariante en el tiempo) alimentado por una fuente (ya sea de corriente o de voltaje) y un voltímetro o amperímetro, según sea el caso, la fuente y el medidor se pueden intercambiar de lugar sin provocar variaciones en las mediciones. En este trabajo, se utilizó una fuente de corriente para alimentar el circuito de cuatro puntas, y un nanovoltímetro para realizar mediciones finas de voltaje. Se utilizaron películas delgadas de Niobio como muestras de prueba. Se realizaron primero mediciones de voltaje a temperatura ambiente, la cual se mantuvo contante a 300.00 K usando un controlador de temperatura y bajo condiciones de alto vacío. Posteriormente, se realizaron mediciones en función de la temperatura. En ambos casos, se encontró que el Teorema de Reciprocidad se cumple siempre y cuando se eliminen los voltajes térmicos inducidos por los contactos eléctricos.

Decodificando las variables de estado termodinámicas de los líquidos a partir de su estructura microscópica mediante redes neuronales artificiales

In this work we implement a machine learning method to decode the thermodynamic state of a liquid using only its microscopic structure provided by the radial distribution function (RDF). The main goal is to predict density, temperature or both at the same time using only the RDF. Such prediction scenarios are the interest cases of this work. The study is conducted around the Lennard-Jones (LJ) fluid, thus, we develop and train a machine learning feed forward artificial neural network (ANN) to address the different cases. In each one, the ANN is trained in a wide range of densities and temperatures, which covers the liquid-vapour coexistence, liquid phase and supercritical states. We show that the ANN predicts thermodynamic state variables with a high degree of accuracy, the overall percentage relative error of each prediction is around $ 5\% $. We show that the ANN is a suitable and flexible tool to predict thermodynamic state variables of liquids using only its microscopic structure information.

Efecto del tamaño de partícula en trampas acústicas de campos periódicos

Uno de los primeros sistemas de levitación acústica que fueron desarrollados consiste en generar un campo de ondas estacionarias contra-propagantes en dirección vertical. Un cálculo de las fuerzas acústicas en la aproximación de partícula pequeña con respecto a la longitud de onda arroja el resultado de que las posiciones de equilibrio estable, donde pueden ser atrapadas las partículas cuya impedancia acústica es mayor que la del medio, son los nodos de presión acústica. Sin embargo, reportes recientes de experimentos cualitativos muestran que algunas partículas de este tipo pueden ser atrapadas en los antinodos de presión [Crockett, Allen & Rueckner, Wolfgang 2018]. En este trabajo se estudian las fuerzas acústicas en campos ultrasónicos periódicos, incluyendo el caso de ondas contra-propagantes, como función del tamaño de partícula con respecto a la longitud de onda. Para ello se utiliza un modelo basado en el cálculo numérico del tensor de flujo de momento lineal en términos del campo incidente y del campo esparcido, el cual es válido independientemente del tamaño de la partícula y de sus propiedades acústicas así como las del medio. De esta forma se demuestra que las posiciones de equilibrio estable se pueden situar tanto en los nodos como en los antinodos de presión al variar únicamente el tamaño de la partícula, ya que las fuerzas acústicas exhiben inversiones de signo. A esto le hemos denominado “efecto de tamaño”, en analogía con un efecto similar observado en trampas ópticas. Sin embargo, el caso acústico exhibe una riqueza adicional debida a la aparición de resonancias inducidas en la partícula por las vibraciones del medio, que se manifiestan como cambios mucho más abruptos tanto en la magnitud como en el sentido de la fuerza. Se realiza un estudio detallado de este fenómeno para diferentes combinaciones de las propiedades acústicas de la partícula y del medio, así como de la frecuencia del campo, observando que las resonancias pueden aparecer para radios de partículas notablemente más pequeños o grandes. Estos estudios pueden conducir a aplicaciones muy interesantes, ya que la alta sensibilidad presente para ciertos tamaños puede ser usada para la clasificación de partículas, además de que estos campos pueden ser usados para generar patrones de ordenamiento en 2D y 3D.

Síntesis de películas delgadas de In2Se3 por co-evaporación térmica

Se sintetizaron películas delgadas de Seleniuro de Indio (In2Se3) sobre sustratos de vidrio por la técnica de co-evaporación térmica a diferentes espesores y velocidades de crecimiento. El In2Se3 es un material semiconductor tipo n, que se puede sustituir por el Sulfuro de Cadmio (CdS) en el procesamiento de celdas solares o dispositivos infrarrojos de CuInSe2 (CIS). La técnica de co-evaporación térmica, tiene grandes ventajas en el depósito de películas ya que permita controlar el flujo de las fuentes a emplear. En el procesamiento del In2Se3 por co-evaporación se puede realizar el depósito de películas CIS ya que se emplea el mismo sistema sin cambiar los materiales de origen. Las películas delgadas de In2Se3 se caracterizaron por perfilometría y espectroscopia ultravioleta visible. Este trabajo reporta el efecto de las composiciones de deposición por co-evaporación térmica en el espesor de las películas y el ancho de banda prohibida.