Proyectos colaborativos en desarrollo
Fabricación de electrodos porosos/nanoestructurados mediante impregnación electroforética para desarrollo de prototipo de batería Zinc-aire eléctricamente recargable
Se explora la implementación de impregnación electroforética de plantillas de microesferas poliméricas con nanopartículas de zinc/óxido-de-zinc (en suspensión acuosa) para la conformación de ánodos con propiedades morfológicas avanzadas que permitan extender la capacidad de ciclado de baterías zinc-aire eléctricamente recargables.
Vigencia: Indefinida
Responsable: Dr. Rodrigo Mayén Mondragón
Estudio de la movilidad electroforética de hidrocarburos en solución acuosa en presencia de líquido iónico y electrolitos orgánicos e inorgánicos.
Se estudia, empleando diversas técnicas que incluyen electroquímicas, el efecto de la presencia de sales orgánicas e inorgánicas comunes en soluciones acuosas conteniendo líquidos iónicos para mejorar la movilidad electroforética de gotas de hidrocarburo en agua (para fines de remediación ambiental).
Vigencia: 2023 – 2025
Responsable: Dr. Rodrigo Mayén Mondragón
Estudio de los cambios en el desempeño mecánico y tribológico inducidos a partir de procesos de desgaste en materiales metálicos.
Se realiza un estudio cuantitativo detallado de las modificaciones microestructurales y mecánicas que se inducen durante un proceso de desgaste adhesivo, así como la influencia que las mencionadas modificaciones tienen en el desempeño tribológico de una aleación base aluminio al ser sometida a condiciones de contacto deslizante..
Vigencia: 2023 – 2025
Responsable: Dr. Carlos Gabriel Figueroa Alcántara
Estudio fundamental de la interacción entre mecanismos de endurecimiento durante la deformación plástica en aleaciones policristalinas
Se realizan análisis teóricos que involucran modelos matemáticos que permiten determinar las variables que contribuyen en los mecanismos de endurecimiento que se activan en aleaciones policristalinas en procesos de deformación plástica. Los resultados se validan experimentalmente mediante la aplicación de técnicas de conformado mecánico convencionales en diversas aleaciones en desarrollo o comerciales.
Vigencia: 2023 – 2026
Responsable: Dr. Carlos Gabriel Figueroa Alcántara
Laboratorio de manufactura II Tomo I
Se propone generar un manual y videos demostrativos para el laboratorio de manufactura II que se imparte a alumnos de ingeniería mecánica de la Facultad de Ingeniería de la UNAM. El manual tendrá dos versiones, una para profesores que incluye resultados a los que se debe llegar en cada práctica y una para alumnos que sustituye resultados por preguntas y actividades a desarrollar. Adicionalmente se generarán videos asociados a las prácticas como apoyo para capacitación de profesores, para alumnos o si en un momento dado los alumnos lo requieren para practicar o ahondar a lo visto en clase.
Vigencia: 2024
Responsable: Dr. Carlos Gabriel Figueroa Alcántara
Optimización de procesos de impresión 3D para superficies ópticas
Este proyecto se centra en optimizar el acabado superficial y la forma final de las superficies impresas, además de desarrollar y perfeccionar técnicas de evaluación para superficies complejas. Extenderemos la capacidad de la ingeniería aditiva en la fabricación de sistemas ópticos, beneficiando especialmente a pacientes con baja visión. Con este proyecto, buscamos generar un impacto positivo tanto científico como social, mediante el desarrollo de técnicas de fabricación y análisis óptico de bajo costo. Además, apoyaremos a estudiantes en la realización de prácticas profesionales o tesis, promoviendo así la formación académica en esta área.
Vigencia: 2025 – 2027
Responsable: Dr. Daniel Aguirre Aguirre
Innovación en la Mejora Visual: Telescopios Fabricados con Ingeniería Aditiva para Pacientes con Baja Visión
Desarrollo de dispositivos oftálmicos de última generación en el Laboratorio Nacional de Óptica de la Visión, LANOV
Esta propuesta está dirigida a fortalecer el desarrollo y transferencia de tecnología desde el LANOV, a través del diseño e implementación de prototipos oftálmicos. En específico se presenta un proyecto destinado a desarrollar telescopios personalizados mediante el uso de tecnologías avanzadas de fabricación por ingeniería aditiva. El objetivo principal de este proyecto es desarrollar sistemas telescópicos utilizando técnicas de fabricación aditiva, con el propósito específico de mejorar la visión en pacientes que experimentan baja visión.
Vigencia: 2024 – 2026
Responsable: Dr. Daniel Aguirre Aguirre
Metrología de alta precisión de superficies de forma libre.
El objetivo principal de este proyecto es desarrollar nuevos métodos de medición de superficies de forma libre con énfasis en los que permitan aumentar la precisión de la obtenida con los métodos actuales.
Vigencia: 2025 – 2026
Responsable: Dr. Daniel Aguirre Aguirre
Desinfección de agua mediante cavitación hidrodinámica generada con dispositivos bio-inspirados.
La desinfección de agua mediante cavitación hidrodinámica se basa en la generación de burbujas de vapor a alta presión, que al colapsar liberan energía capaz de eliminar microorganismos. Dispositivos bio-inspirados, que imitan estructuras naturales como las de ciertos organismos acuáticos, optimizan este proceso al aumentar la eficiencia de la cavitación, logrando una desinfección más efectiva y sostenible. Esta tecnología promete ser una alternativa ecológica a los métodos tradicionales, al no requerir productos químicos adicionales.
Vigencia: 2024 – 2025
Responsable: Dr. Francisco Godínez Rojano
Evaluación del daño acumulado por efectos sísmicos y corrosivos durante el ciclo de vida en edificios de concreto reforzado.
Proyecto de investigación de grupo, con duración de tres años, que trata de un tema novedoso y relevante, relacionado con las áreas de ingenierías sísmica y de corrosión: evaluación del daño en edificios de concreto reforzado (CR) considerando acumulación de daño por efectos sísmicos y corrosión del acero de refuerzo durante el ciclo de vida, basados tanto en soluciones experimentales y matemáticas así como en análisis numérico no lineal de las estructuras considerando el software OpenSees y el peligro sísmico y condiciones ambientales específicas de la región bajo estudio.
El principal objetivo de esta investigación es evaluar los daños en edificios de CR considerando efectos combinados de acumulación de daño por eventos sísmicos y de corrosión del acero de refuerzo durante el ciclo de vida. Esta evaluación de los daños se comparará con la evaluación más conocida de no considerar el efecto de la acumulación de daño durante el ciclo de vida de las construcciones. Basado en esto, en este proyecto se considerarán edificaciones de CR con planta débil sujetas al ambiente sísmico y condiciones ambientales que proporcionen altas concentraciones de iones cloruro.
En lo referente a la parte del estudio/evaluación del daño por corrosión del refuerzo de la estructura de concreto, se analiza el caso del daño por iones cloruro y el problema se modela tanto matemáticamente como experimentalmente. El modelo matemático y la simulación numérica se llevan a cabo en tres dimensiones con el propósito de evitar simplificaciones excesivas al momento de calcular la velocidad de corrosión del refuerzo metálico.
Vigencia: 2023 – 2025
Responsable: Dr. Rodrigo Montoya López
Estudio de la cavitación y embolia en plantas vasculares.
El transporte de agua en las plantas vasculares terrestres es pasivo y se define por la transpiración a través de las hojas, bajo la teoría cohesión-tensión; que describe cómo el agua fluye a través de la arquitectura hidráulica desde la raíz a las hojas. El ascenso del agua ocurre, tanto en dirección axial como radial, en los elementos especializados del xilema, llamados vasos y traqueidas. Los primeros se comunican entre sí en sus extremos y lateralmente. Las segundas son alargadas y se conectan entre ellas por sus costados. A través de las conexiones fluye el agua bajo un gradiente de presión negativa. La evaporación es la fuerza motriz del ascenso del agua. Cuando ocurre la cavitación hay un cambio súbito de agua líquida a vapor dentro de los conductos traqueales; el vapor se expande hasta ocupar todo su interior; interrumpe el flujo del agua y se produce embolismo. Con la expansión del embolismo la planta muere. En este proyecto se estudia el proceso de cavitación y el embolismo en dos especies de árboles nativos del Estado de Nuevo León mediante el análisis de emisiones acústicas y modelos numéricos.
Vigencia: 2021 –
Responsable: Dra. Margarita Navarrete Montesinos
Cavitación y embolia en árboles bajo cambio climático y contaminación ambiental.
Este estudio extrae las características de la vegetación a nivel superficial utilizando un UAV comercial. El plan de vuelo se programa para el monitoreo de la vegetación de matorral desértico y arbustos con geometría trapezoidal. El análisis incluye los diferentes índices de vegetación estimados con un ortomosaico de alta resolución y software especializado (DJI Terra). La metodología se divide en cuatro fases: plan de vuelo, adquisición de imágenes multiespectrales, construcción de ortomosaicos con diferentes índices de vegetación y el análisis de la cubierta vegetal. El objetivo es estimar el porcentaje de humedad de la biomasa. Se detectan los arbustos y se les mide el área del dosel y su diámetro mediante software.
Se obtiene video en formato RGB y OSAVI de incendios.
Se analizan las imágenes bajo tres índices: RGB, GNDVI y OSAVI. Se identifican las limitaciones para el uso de estos índices en estructuras de vegetación complejas.
Vigencia: 2021 –
Responsable: Dra. Margarita Navarrete Montesinos
Evaluación de las propiedades mecánicas del fémur de ratones como modelo de enfermedades aplicando láser ultrasónico.
La simulación de procesos biológicos o de una enfermedad usando fenotipos del reino animal se aplica en investigaciones biomédicas porque experimentar en humanos no es viable en la mayoría de los casos.
En este proyecto se usa el fémur de ratones para validar modelos para estudiar enfermedades como la diabetes mellitus tipo 2 con diferentes hipótesis, por ejemplo: por cambios de dieta, por uso de continuo de antibióticos.
Se revisa los efectos del tratamiento en las propiedades mecánicas (módulo elástico, densidad, peso y geometría) del fémur-derecho de ratones hembra. Las muestras son colocadas en viales y etiquetados; cada fémur está inmerso en una mezcla de agua-etanol, a baja temperatura.
La densidad de la masa ósea se determina aplicando el principio de Arquímedes. Se aplica el método de láser ultrasónica. En la Figura se despliega una fotografía del arreglo experimental. Se aplica pulsos de luz ( = 1064 nm con un láser Nd:YAG, (a) y se detectan con un fotodiodo (b), la luz llega a un lente (d) que lo enfoca en la muestra que se encuentra inmersa en agua (f), la señal fotoacústica se adquiere con un sensor de 5 MHz (e) mediante un osciloscopio digital de 1 GHz. La velocidad de propagación de la onda a través de la muestra se calcula considerando las distancias y cambios de materiales que sigue la onda ultrasónica generada y se equipara con el tiempo de arribo de la señal fotoacústica.
Vigencia: 2023 –
Responsable: Dra. Margarita Navarrete Montesinos