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En este trabajo de tesis se proponen nuevos conceptos y métodos para el diseño de electroimanes FFC, con lo cual se define el estado actual del arte en la materia. Se consideran sistemas basados en bobinados múltiples controlados individualmente y sistemas de electroimanes con geometría variable (siendo ésta la principal innovación que se aporta, definiendo el concepto de electroimán activo). Ambos conceptos fueron a su vez desarrollados para eliminar los complejos procesos de maquinado necesarios en los electroimanes actualmente en uso a nivel global, lográndose otras ventajas que serían expuestas oportunamente. Se implementas un prototipo de sistema de geometría variable, el cual fue probado y verificado utilizando un aparato existente en el laboratorio.

En este trabajo de tesis se proponen nuevos conceptos y métodos para el diseño de electroimanes FFC, con lo cual se define el estado actual del arte en la materia. Se consideran sistemas basados en bobinados múltiples controlados individualmente y sistemas de electroimanes con geometría variable (siendo ésta la principal innovación que se aporta, definiendo el concepto de electroimán activo). Ambos conceptos fueron a su vez desarrollados para eliminar los complejos procesos de maquinado necesarios en los electroimanes actualmente en uso a nivel global, lográndose otras ventajas que serían expuestas oportunamente. Se implementas un prototipo de sistema de geometría variable, el cual fue probado y verificado utilizando un aparato existente en el laboratorio.

La electrólisis interna como fenómeno electroquímico, ya fué estudiada en la segunda mitad del siglo pasado. En 1868, Ullgren demostró que el cobre puede ser determinado electrogavimétricamente sin aplicación de una fuente externa de energía eléctrica, por lo cual dicho autor indicó que la celda electrolítica funcionaba espontáneamente. Posteriormente, Hollard en 1903, Francois en 1919, Tutundzic, y más recientemente en 1930, Sand y Canin aportaron nuevos adelantos en este campo de investigación. Todos estos autores utilizaron en sus experimentos aparatos de construcción más bien complicada, en los cuales los espacios anódico y catódico estaban separados por un diafragma semipermeable. El objeto del trabajo de tesis efectuado, lo constituye la realización de un estudio comparativo entre el método de L. Clarke, L. A. Wooten y C. L. Luke, con agitación y diafragma; y el desarrollado por J. J. Lurie y L. B. Ginsburg, sin agitación y sin diafragma; desde el punto de vista de la exactitud, tiempo empleado en la obtención de los depósitos, y simplicidad de los aparatos utilizados. Además, se investigó la aplicación de diafragma de porcelana en sustitución de los diafragmas de alundum preconizados por Clarke, Wooten y Luke en su trabajo, dado que este último tipo de diafragma es de difícil adquisición en plaza. El aparato utilizado por Clarke, Wooten y Luke en sus investigaciones, comprende dos ánodos de plomo (separación de cobre y bismuto en plomo y aleaciones de plomo-antimonio) incluídos en diafragmas de alundum y un cátodo de tela de platino, dispuestos eestán conectados a una llave conectora, a fin de efectuar un buen contacto eléctrico. Dichos electrodos están además fijados removiblemente a un soporte. Los ánodos están constituídos por alambre de plomo puro arrollado alrededor de un tubo de vidrio, en forma de hélice compacta, dejando libre una longitud suficiente en el extremo superior para efectuar las conexiones. El referido aparato posee además un agitador en forma de tirabuzón con eje de mtungsteno, para agitar el catolito. Dicho agitador es accionado por un motor capaz de hacerlo girar a razón de 1000 r.p.m. El aparato utilizado en el trabajo de tesis que aquí se resume, constituye una versión simplificada del utilizado por Clarke, capacidad, en el cual está dispuesto un diafragma constituído por un pequeño tubo cilíndrico de material poroso, cerrado en su parte inferior herméticamente por un tapón de goma, y en cuyo interior se dispone la solución anódica y el ánodo, constituído este último por un alambre o lámina del metal correspondiente. Además se dispone en el referido vaso de precipitados, un cátodo de platino constituído por un cilindro abierto en sus dos extremos, y provisto en su parte superior de una prolongación filiforme del mismo metal. Las paredes del cátodo están provistas de una pluralidad de perforaciones. El ánodo y el cátodo se conectan en forma directa mediante un alambre de cobre. En el interior del vaso, se dispone el catolito en un volumen de 250 ml aproximadamente, y su agitación es asegurada mediante un agitador movido por aire comprimido. Se dispone además un termómetro. El aparato utilizado para llevar a la práctica el método de Lurie y Ginsburg, fué el mismo preconizado por dichos autores. Dicho aparato comprende un cátodo de platino, de dimensiones y características similares a las ya descriptas, sobre el cual se dispone una lámina metálica, a modo de ánodo, del metal correspondiente. Dicha lámina está doblada en ángulo recto, y en su parte horizontal está provista de un orificio a través del cual pasa la prolongación filiforme del cátodo, mientras que su rama vertical se extiende por el espacio interior delimitado por las paredes de dicho cátodo. Además, para asegurar un contacto perfecto, el cátodo y el ánodo están ligados estrechamente mediante alambre de cobre. Para la realización del método de Clarke, Wooten y Luke, se utilizaron diafragmas de papel pergamino preparado con papel de filtro tratado con ácido sulfúrico al 1/2 volumen; y de porcelana, la cual previamente se sometió a un tratamiento con ácido clorhídrico de acuerdo con lo indicado por los autores. Las soluciones de electrolitos utilizadas en todas las experiencias efectuadas, fueron preparadas de acuerdo con la técnica indicada por Sand. Se efectuaron tres series de experimentos, dos de ellos utilizando el aparato modificado de Clarke, Wooten y Luke, como así también los lineamientos de su técnica, y la tercera de acuerdo con el método y aparato de Lurie y Ginsburg. La parte experimental del trabajo efectuado, comprendió las siguientes investigaciones: 1. Separación de pequeñas cantidades de plata en presencia de grandes cantidades de plomo, y pequeñas de cobre y bismuto en solución de ácido nítrico. 2. Separación de pequeñas cantidades de plata de grandes cantidades de hierro y cobre y pequeñas de níquel y cinc, en soluciones de ácido sulfúrico. 3. Determinación de pequeñas cantidades de cobre en grandes cantidades de hierro. 4. Separación de pequeñas cantidades de plata de pequeñas cantidades de cobre en solución amoniacal. 5. Determinación de pequeñas cantidades de cadmio en presencia de grandes cantidades de cinc. 6. Determinación de pequeñas cantidades de níquel en presencia de grandes cantidades de cinc. De las experiencias efectuadas se desprende que el método de Clarke, Wooten y Luke tiene una mejor adaptabilidad para la separación de trazas de elementos en presencia de grandes cantidades de otos, una mayor exactitud, y mayor rapidez para efectuar la electrólisis, que el método de Lurie y Ginsburg. Este último, si bien tiene a su favor la mayor simplicidad del aparato utilizado, sólo permite obtener valores comparables con los del método de Clarke, Wooten y Luke, para cantidades de hasta 10 mg aproximadamente del metal que se desea separar, ya que para cantidades mayores, se observan fenómenos de cementación anódica. Además el tiempo necesario para efectuar la electrólisis, es aproximadamente el doble o mayor aún, del necesario en el método de Clarke, Wooten y Luke. Los diafragmas de papel pergamino preparado con papel de filtro tratado con ácido sulfúrico, dieron excelente resultado. Los diafragmas de porcelana fracasaron completamente en todas las experiencias efectuadas, no permitiendo obtener en ningún caso depósito catódico alguno.

Se realizaron dosajes químicos de Na+ y K+ en el SNC, SNP y músculos estriados de dos especies de Batracio, encontrándose que el tejido nervioso es rico en Na+, principalmente los nervios periféricos en los que la relación K+/Na+ es inferior a la unidad. Con la finalidad de establecer la concentración intracelular de Na+, se hicieron curvas de lavado del electrolito en músculos sartorios, nervios ciáticos y médulas de Bufo arenarum Hensel, repitiendo al mismo tiempo las determinaciones catiónicas para evitar que variaciones estacionales alteraran las conclusiones obtenidas. Basándose en los datos logrados por los procedimientos anteriores, puede afirmarse que en los músculos sartorios el contenido de agua del EEC alcanza el 18,92 del peso del tejido, y que las concentraciones de Na+ y K+ por kg de agua intracelular se aproximan a los 18,39 y 147,89 mEq respectivamente.

En este trabajo de tesis se desarrollan algoritmos de computadora que permiten analizar y diseñar antenas de microtira de forma arbitraria.Para ello, se emplea el método de los elementos finitos, el de los elementos de contorno y el de reciprocidad dual, combinados con el modelo de cavidad resonante para antenas de microtira. Estos algoritmos se utilizan para analizar una antena de geometría novedosa que consiste en un parche cuadrado con una ranura excéntrica en su interior. Los resultados de las simulaciones se comparan con resultados experimentales, obtenidos de la medición de varios prototipos de antenas.

El cáncer es una de las primeras causas de muerte por enfermedad en el mundo y su incidencia sigue creciendo con el aumento de la contaminación y la expectativa de vida. A pesar de los grandes avances científicos logrados en la lucha contra esta enfermedad, aun es necesario buscar soluciones más integrales, económicas y con menos efectos secundarios adversos que las terapias tradicionales. Aquí estudiamos el uso de campos eléctricos para la eliminación de tumores sólidos, lo que podría representar una alternativa o enfoque complementario a la cirugía la radio o la quimioterapia. En particular, estudiamos el tratamiento electroquímico de tumores (EChT) y la electroporación reversible (ECT). El EChT consiste en la aplicación de una corriente eléctrica continua a través de dos o más electrodos insertos localmente en el tejido tumoral, con el objeto de eliminarlo por necrosis. Se cree que el principal mecanismo de destrucción del tumor son los cambios extremos de pH inducidos por el tratamiento. La ECT, o electroquimioterapia, es una técnica basada en la electropermeabilización de la célula combinada con el uso de quimioterapia, permitiendo así una mayor eficiencia, dado que de esta manera una mayor cantidad de droga puede penetrar la célula. Algunas de las ventajas del EChT y de la ECT son su simplicidad, efectividad, bajo costo y efectos secundarios mínimos. Quedan aun muchos interrogantes por develar sobre los mecanismos fundamentales de la interacción de los campos eléctricos con los tejidos vivos. Para lograr dicho objetivo, se presenta aquí un estudio interdisciplinario mediante la formulación de modelos in silico o matemático-computacionales, y su validación con modelos experimentales (in vivo e in vitro). La validación in vivo fue lograda a través de los resultados obtenidos de aplicar la terapia a ratones. La validación in vitro, fue obtenida a partir de aplicar la terapia a geles de colágeno I y agar-agar, siendo ambos buenos modelos de la matriz extracelular. Esta metodología interdisciplinaria del estudio de los efectos del EChT y la ECT, nos ha permitido obtener las siguientes contribuciones en esta tesis: 1. La formulación de dos nuevos modelos in silico de EChT unidimensionales, basado el primero en la descripción del transporte iónico y el campo eléctrico mediante las ecuaciones de Nernst-Planck y Poisson, respectivamente, y el segundo, basado en las ecuaciones de Nernst-Planck y la condición de electroneutralidad. Ambos modelos validados con modelos in vivo e in vitro, revelan que: Un estado inicial con valores de pH fisiológicos evoluciona entre los electrodos hacia un frente cat ́dico alcalino extremo y un frente anódico ́ácido extremo moviéndose uno en dirección al otro hasta colisionar. Estos frentes dejan abierta la posibilidad de la existencia −en caso de un tratamiento aplicado en un lapso menor al necesario− de una región entre ellos con pH fisiológico. El avance del frente de pH durante la EChT se correlaciona muy bien con el área necrótica final. Esto revela que el seguimiento del frente de pH puede ser utilizado para predecir el grado de destrucción del tumor y, por tanto, evaluar la eficacia del EChT. El modelo permite calcular la velocidad de los frentes de pH, información extremadamente util para la predicción de la extensión del tejido tratado, lo cual tiene implicancias significativas en la planificación de la dosis y las condiciones óptimas de operación del EChT. En particular, puede predecir la manera en que la evolución de los frentes de pH cubren, en un tumor, el casquete esférico constituido por células activas. 2. La formulación de un nuevo modelo in silico de ECT unidimensional, conformado por dos submodelos: el primero, denominado ON Time, es utilizado durante la aplicación del pulso eléctrico y está basado en la solución numérica de las ecuaciones de Nernst-Planck para el transporte iónico, asumiendo la condición de electroneutralidad. El segundo modelo, denominado OFF Time, es utilizado cuando el pulso no está siendo aplicado, y está basado en las ecuaciones de difusión-reacción. El modelo final fue validado con un modelo in vitro y revela que: El método de dos pasos (o de split) del sistema de ecuaciones diferenciales original permitió la integración de dos submodelos de escalas temporales disímiles: una micro (ON Time) y otra macro (OFF Time), dando como resultado un algoritmo extremadamente robusto. Las mediciones muestran que los frentes de pH son inmediatos y significativos. Dado que éstos pueden producir necrosis del tejido −efecto no deseado tanto en aplicaciones clíınicas de la ECT, como en la electroporación irreversible (IRE) y la electroterapia génica (EGT)−, es muy importante cuantificar la extensión y evolución del pH. La técnica utilizada para el seguimiento espacio-temporal de los frentes de pH, muestra que escalan en el tiempo como t^1/2, característico de procesos predominantemente difusivos. Esta información es relevante para predecir la extensión del tratamiento. La comparación de frentes de pH de la ECT con los del EChT muestra un resultado sorprendente: al aplicar una misma dosis de corriente eléctrica, la acidificación anódica en la ECT es mayor que en el EChT, lo que sugiere que la necrosis del tejido puede ser también mayor. Se sugieren maneras de minimizar estos efectos adversos en la ECT. 3. La formulación de un nuevo modelo in silico radial esférico de ECT del transporte iónico en un tejido tumoral utilizando una geometría esférica y un electrodo (ánodo) situado en el centro del tejido a tratar, y el cátodo ubicado a una distancia suficientemente lejana del ánodo como para asegurar que el producto de las reacciones cat ́dicas no afecten al tejido a analizar. El modelo teórico debe ser validado con un modelo experimental cuyo desarrollo se encuentra pendiente. No obstante ello los resultados preliminares muestran que: Los frentes de pH se mueven más lentos que en el caso del modelo ECT unidimensional. Esta diferencia posiblemente se origine en la cantidad de corriente eléctrica que necesita cada modelo (in silico) para mantener, durante la aplicación del pulso, el voltaje constante. En el caso del modelo radial esférico, dicha cantidad es mucho menor dado que el área es mayor, lo que se traduce en una menor generación de protones alrededor del ánodo con la consiguiente menor acidificación. Si bien este modelo de ECT no toma en cuenta la interacción ́ánodo-cátodo, toma en cuenta la naturaleza tridimensional del tejido tumoral, lo que constituye un modelo más realista que una aproximación unidimensional. En síntesis, se espera que los resultados de esta tesis ayuden significativamente a mejorar la habilidad para diseñar planes de tratamiento efectivos del EChT y la ECT. Se confía que la inclusión del EChT y la ECT, solas o en combinación con otras terapias en la clínica médica, tenga beneficios significativos a nivel socioeconómico y mejore la calidad y duración de la vida de muchos pacientes.

El presente trabajo se halla orientado hacia una propuesta de implementación de BPM ya utilizadas en alimentos para humanos. Estas serán trasladadas al ámbito de los alimentos animales para realizar una descripción de las mismas, que deberían aplicarse a la fabricación de alimentos balanceados, en vistas de la importancia de las acciones preventivas en la cadena epidemiológica de productos procedentes de esta industria. Asimismo se realizará una descripción de estas buenas prácticas de manufactura (BPM) que deberían aplicarse a la fabricación de alimentos balanceados para animales. Como requisito indispensable para garantizar la inocuidad de los mismos, veremos cómo la no aplicación de estos principios lleva a desvíos y no conformidades. Las BPM se tratarán como requisito indispensable, serán analizadas las posibles causas para las mencionadas no conformidades y se sugerirán las correcciones necesarias.

In this Thesis the resolution of transient free surface flow problems is considered for incompressible, viscous and Newtonian fluids, in a laminar and isothermal flow regime without surface tension effects, for two and three spatial dimensions by proposing two strategies based on stabilized finite elements. The first methodology, an interface-capturing arbitrary Lagrangian-Eulerian one, solves in each time step the Navier-Stokes equations, the free surface displacement and, finally, adapts the mesh to the new geometric shape of the spatial domain. In this paradigm, the numerical instabilities during the free surface movement are avoided, either through a smoothing operator or by solving a numerically stabilized transport equation for the interface, being appropriate for small displacement problems without interface breaking-up. The second strategy, an interface-capturing one, simulates the flow of two fluids, each one indicated with a positive or negative value for the function, while the zero level set constitutes the interface. For that, three stages are considered: first, the Navier-Stokes equations are solved, considering that the physical properties in each phase depend on the level set function value; the second stage solves the level set function transport through a conventional advection step; in the third one, that function is reinitialized by solving a continuous differential operator such that certain properties are verified over the transition between fluids. This methodology is applicable to large interface displacements and admits breaking-up or folding of the interface. Both proposals are addressed by parallel programming, while the obtained resuls allow their validation.

Tesis para obtener el grado de Doctor, de la Universidad de Córdoba (España), en 2012

En este estudio se plantean, en un primer lugar, la presentación del compositor y su obra, también de las características fundamentales de las religiones brasileñas a las que Pinto Fonseca aludió en este grupo de composiciones, la delimitación del corpus a estudiar y el análisis de las composiciones. Luego de ello, se inferirán qué elementos del candomblé y de la umbanda tomó el compositor para estas obras, y cuáles fueron las decisiones estéticas del compositor al incluirlos para así, finalmente, proponer un aporte a la interpretación que se ajuste a la intención por él planteada.