Artículos (Papers) - Journal Boliviano de Ciencias

En este trabajo se presenta un esquema de colaboración abierta distribuida, cuyo principal objetivo es realizar un diagnóstico de la problemática de inundaciones que afectan periódicamente al barrio de Villa Páez de la Ciudad de Córdoba, Argentina; a través del trabajo conjunto entre investigadores de distintas disciplinas de la Universidad Nacional de Córdoba, el Centro Vecinal de Villa Páez y la ciudadanía que habita el barrio. En este esquema confluyen tres proyectos de ciencia ciudadana. Por un lado, “Cazadores de crecidas”, cuyo objetivo es caracterizar escurrimientos superficiales a partir de vídeos y fotografías tomadas por vecinos previamente capacitados. Por otro lado, el proyecto “Adopto un cuerpo de agua como mi mascota”, la cual trabaja en identificar con la comunidad la cuenca de aporte de los escurrimientos, para la construcción conjunta del conocimiento con la comunidad. Y, por último, “Proyecto MATTEO”, que consiste en la instalación de estaciones meteorológicas de bajo costo y pluviómetros en escuelas, organismos, y residencias particulares para registrar datos propios de eventos de precipitación. De esta forma, la ciudadanía es partícipe directa y fundamental en la elaboración del diagnóstico de la problemática, generando aportes desde su experiencia y colaboración en la recolección de datos sumamente valiosos para el estudio; los cuales, desde el sector académico y de investigación les sería dificultoso conseguir. Finalmente, en este trabajo se presenta una cuantificación de vulnerabilidad del área de estudio ante inundaciones urbanas, enfatizando en el análisis particular de la dimensión física y social. 

La producción de ladrillos de arcilla cocida de forma artesanal todavía es realizada y ampliamente extendida, especialmente en países en vías de desarrollo; sin embargo, esta práctica consume varios recursos naturales y genera emisiones dióxido de carbono (CO), afectando negativamente al medio ambiente y la comunidad. En este sentido, el objetivo del presente estudio es evaluar las características de los bloques de suelo-cemento como una alternativa ecológica, comparándolos con los ladrillos tradicionales de arcilla cocida. Para tal motivo, se fabricaron un total de 105 bloques de suelo-cemento con diferentes contenidos de cemento (2%, 4%, 6%, 8% y 10%), lo cuales fueron sometidos a diferentes ensayos: resistencia a la compresión, absorción y durabilidad. Los resultados muestran que los bloques con 8% y 10% de cemento presentan las mejores características e incluso pueden ser utilizados para construcciones a partir de los 7 días desde su fabricación; no obstante, los bloques de 4% y 6% de cemento también pueden ser utilizados, pero a partir de los 28 días, tiempo donde desarrollan las características recomendadas.

La lógica booleana propuesta por von Neumann presenta problemas a la hora de abordar ciertas tareas del mundo real. Los sistemas borrosos o difusos inciden sobre la lógica booleana asignando valores intermedios entre 1 y 0, emulando el razonamiento del ser humano. Los sistemas levitadores aerodinámicos se caracterizan por su comportamiento no lineal y hacen del sistema difuso un candidato adecuado para su control.Para el diseño del control difuso, primero se calcula el modelo matemático de los sistemas levitadores aerodinámicos de una esfera y una viga. Se explica los actuadores usados y sus propiedades aerodinámicas: ventilador y motor Brushless. Se realizó la simulación de las ecuaciones diferenciales calculadas en SIMULINK (herramienta usada para diseños basados en modelos) bajo entradas no estándar. Se ajustaron las constantes con los datos reales obtenidos usando MATLAB (laboratorio de matrices o Matrix Laboratory, por sus siglas en inglés). Se asignaron las variables lingüísticas de entrada y salida con sus respectivas particiones empleando MATLAB. Se simularon los diseños del control difuso en SIMULINK obteniendo resultados óptimos. Se implementó estos valores con ligeros cambios de sintonía en el entorno de desarrollo integrado de la tarjeta de desarrollo electrónico Arduino y se guardaron los datos de respuesta real. Se realizó la comparación de los resultados de simulación obteniendo una coherencia con los resultados simulados y reales. El sistema de control difuso ayudó a realizar un control adecuado y sencillo para sistemas levitadores aerodinámicos.

El diseño de un controlador digital para el control de nivel de líquido de un tanque se inició obteniendo la función de transferencia de la planta: sistema de nivel líquido. Se tomó en cuenta la estructura de un sistema de control digital seleccionando el sensor, el actuador y el circuito de potencia adecuados para la planta. Continuando con un breve repaso sobre  la teoría de control digital, se estudiaron los métodos de discretización de la función de transferencia y el diseño de controladores digitales usando el método de lugar de raíces. Se adquirieron de datos para caracterizar la planta usando MATLAB; luego se comparó con la función de transferencia, inicialmente encontrada para el ajuste final, se usó la función rltool de MATLAB para el diseño digital. Se procedió a la simulación en bloques en SIMULINK, configurando las limitaciones físicas reales del sistema. Se implementó el código del controlador digital diseñado en el entorno de desarrollo integrado de la tarjeta de desarrollo electrónico Arduino, hallando al transformada Z inversa previamente. Se almacenó los datos en MATLAB y se procedió a la comparación de los resultados de simulación mostrando coherencia. Se observó que es suficiente un diseño de control proporcional para este tipo de sistemas de primer orden que cuentan con su polo en el origen. Los sensores de ultrasonido son precisos en la medición de altura de nivel de agua a diferencia de los sensores infrarrojos.

Uno de los principales problemas que comprometen la vida útil de las estructuras de hormigón armado es la corrosión, que ocurre -sobre todo- por la interacción del hormigón con agentes externos, además de otros factores como la relación agua/cemento elevada, recubrimiento inadecuado de las armaduras y tiempos cortos de curado del concreto. La corrosión del acero es considerada como uno de los principales problemas en la construcción civil, ya que su ocurrencia puede llevar a la ruptura de la estructura. Algunas empresas del ramo de la construcción ya disponen en el mercado de algunos productos capaces de ofrecer protección a este problema, son los llamados inhibidores de corrosión. El objetivo de este artículo es profundizar los conocimientos sobre la corrosión de armaduras, a fin de contribuir con la minimización de esa manifestación patológica en las estructuras de hormigón armado. La metodología adoptada en el trabajo cuenta con una revisión bibliográfico sobre corrosión de armaduras, comentando sobre los mecanismos y los factores que la influencian e indicando los métodos de prevención y control. Adicionalmente, se incluye el estudio de algunos casos de ocurrencia de esa manifestación patológica en la Región Metropolitana de Recife. Se espera que el presente artículo contribuya a un conocimiento más amplio del tema a fin de ofrecer mayor seguridad y durabilidad a las estructuras de hormigón armado en las obras de ingeniería civil.

Si bien se recomienda el uso de agua potable para la fabricación de hormigón, no siempre se tiene acceso a este recurso, especialmente en aquellos municipios donde se tienen diferentes fuentes de agua con composición desconocida. En este sentido, el objetivo del presente estudio fue determinar la influencia del agua proveniente de diferentes fuentes del municipio de Tiquipaya-Cochabamba, en la resistencia a la compresión del hormigón. La metodología consistió en la fabricación de cilindros de hormigón con tres diferentes fuentes de agua: Campus Univalle, pozo municipal y canal de riego municipal. Se determinó la resistencia a la compresión a los 7, 14, 21 y 28 días de edad. Los resultados muestran que los cilindros fabricados con el agua del Campus Univalle tienen los mejores resultados, con una resistencia a la compresión de 322 kg/cm2 a los 28 días, mientras que los cilindros fabricados con las otras fuentes, pozo y canal de riego, 265 y 242 kg/cm2, respectivamente. El agua potable del Campus Univalle se presentó adecuada para su uso en la fabricación del hormigón, una vez que los resultados fueron mayores a los proyectados, contrariamente al uso de otras fuentes no potables, las cuales tuvieron influencia negativa en esta propiedad. Es importante que se realicen estudios previos del agua a ser utilizada en la fabricación del hormigón para obtener los resultados esperados, garantizando, de esta forma, calidad y seguridad.

El presente trabajo está dedicado al estudio de las partes constitutivas de un sistema de cableado estructurado de telecomunicaciones para el diseño e implementación que se realizó la gestión 2015 en el Hospital Materno Infantil del distrito 10 de la ciudad de Cocha bamba. Este estudio fue planteado con base a estándares internacionales de cableado estructurado para edificios comerciales y a los requerimientos del Documento Base de Contratación (DBC) para la contratación de obras ("Licitación pública lra convocatoria - Construcción Bloque Nuevo Hospital Materno Infantil de Cocha bamba F-2 D.10"), así como también al estudio general del cableado estructurado y al estudio específico de los componentes internos del sistema como: distribuidores del edificio, espacios o ambientes que conforman el sistema, medios de transmisión, dispositivos electrónicos, elementos pasivos y elementos activos del sistema. En ese contexto se emplearon tecnologías aplicadas a la comunicación y seguridad para gestionar de manera eficiente la infraestructura hospitalaria. Los sistemas de comunicación que se implementaron en dicha infraestructura son: sistema de datos y telefonía, sistema de perifoneo y música ambiental, sistema de control de enfermerías y sistema de CATV. Los sistemas de seguridad con los que cuenta el hospital materno infantil son los siguientes: sistema de video vigilancia y sistema de alarma contra incendios. Es importante mencionar que el estudio cuenta con el proceso de certificación y verificación de los sistemas ya mencionados, así como también con el proceso de documentación para la futura administración de los sistemas de comunicación y seguridad que la infraestructura posee.

El presente artículo trata de la importancia del espacio abierto (plazas, parques y áreas verdes), denominado espacios de terapia urbana con inclusión social, en el cual se realiza una revisión bibliográfica conceptual acerca de la acupuntura urbana, habitabilidad en el espacio abierto y el ambiente restaurador. De esta forma se realiza un análisis diagnóstico y recomendaciones para el diseño con inclusión social para los usuarios del área metropolitana de Cochabamba, con el objetivo de mejorar el diseño de estos espacios y beneficiar a todos los grupos sociales de la ciudad, para que tengan una mejor calidad de vida, bienestar y puedan apropiarse del espacio urbano adecuadamente.

Brasil es el mayor productor de caña de azúcar, plantación que sirve de materia prima para la obtención de azúcar, alcohol y otros, además de otros subproductos como el bagazo (que puede ser quemado a fin de producir energía, proceso que genera residuos y cenizas). Este residuo posee en su composición básicamente silicatos y aluminatos que garantizan -cuando es calcinado a temperatura correcta- alta actividad puzolánica, presentando -de esta forma- una viabilidad técnica para su utilización como adición mineral en la fabricación de hormigón. En este sentido, el objetivo de este trabajo es analizar las características físicas de la ceniza de caña de azúcar y evaluar el desempeño de la resistencia a la compresión axial de cuerpos de pruebas de hormigón, producidos con sustitución parcial del cemento Portland por la ceniza del bagazo de caña de caña de azúcar en proporciones de 5 %, 10 %, 15 % y 20 %. Los resultados indicaron que en general- la ceniza del bagazo de caña de azúcares viable en proporciones de 15 % de sustitución, lo' que sugiere su utilización en la construcción civil con el fin de disminuir significativamente las emisiones de C02 causadas durante la fabricación de cemento, además de obtener una forma sustentable de reaprovechar el residuo que actualmente no tiene un destino adecuado.

Los aditivos alimentarios son sustancias adicionadas a algunos alimentos con un fin tecnológico; su uso está estrictamente regulado y por esta razón se declaran obligatoriamente en las etiquetas de los alimentos. El objetivo del estudio fue identificar la frecuencia de los aditivos alimentarios en productos cárnicos procesados producidos en Bolivia y comercializados en la ciudad de Cochabamba, durante el 2020. Para este fin, se realizó la lectura de etiquetas de los alimentos procesados presentes en mercados y supermercados de la ciudad, con un tamaño de muestra de 134 alimentos. Se realizaron análisis de frecuencias según aditivos presentes, grupos funcionales y tipo de alimento. Los resultados preliminares mostraron 37 aditivos pertenecientes a seis grupos funcionales, los más frecuentes fueron nitrito de sodio (70,9%), polifosfatos (61,2%) y almidón (47,8%). Los alimentos con mayor número de aditivos (5) fueron los quesos de chancho o pollo, las salchichas y las mortadelas. Por último, se encontró que algunas empresas no declaran los aditivos de forma correcta, por lo que se desconocen los aditivos utilizados.

El incremento demográfico del envejecimiento de la población representa un aumento de los problemas de salud y cognitivos para las personas de la tercera edad, en especial, para aquellas personas que viven solas y necesitan de atención y cuidados para realizar sus actividades diarias. Un ambiente de vida asistida, capaz de promocionar cierto grado de independencia, resulta ser una opción muy interesante para el cuidado de personas adultas mayores. El diseño e implementación de un ambiente de vida asistida dedicado al cuidado de las personas de la tercera edad se basa en el uso de un método de investigación deductivo, analítico y de modelación, con un diseño no experimental que permite desarrollar el sistema sin modificar su fundamento principal. Este posee propiedades de monitoreo, evaluación de deterioro cognitivo y apoyo en tratamiento con medicamentos está basado en TIC (Tecnologías de la Información y Comunicación) e inteligencia ambiental que propone -en primer lugar- un sitio web para el monitoreo del entorno y cuidado de la persona mayor, apoyo con la programación de tratamiento con medicamentos y evaluación de la capacidad cognitiva (todo bajo el uso de sensores, circuitos microcontrolados ATmega328 y ATmega256, conocimiento sobre programación web y Android y gestión y administración de base de datos y servidores). Todos los datos son obtenidos y procesados por los circuitos microcontrolados y el servidor para la muestra de resultados y diagnósticos, si así se lo requiere. Para finalizar, todo el sistema se ha desarrollado bajo el uso de medios de programación de código abierto.

El objetivo de la presente investigación consiste en validar un proyecto de obtención de bioetanol a escala piloto a partir de materias primas alternativas (mango, banano y maíz) disponibles en el Departamento de Cocha bamba, Bolivia. Se proyecta una producción de bioetanol de 540 litros al año, las optimizaciones de los sistemas de separación y del proceso de fermentación permitieron producir alcohol anhidro al 99,60/ov/v de pureza. Se determinaron los parámetros de dimensionamiento de la planta piloto y se llevó a cabo la simulación del sistema de separación que comprende los procesos de destilación y deshidratación en el software Aspen HYSYS ® v. 8.0. El análisis fisicoquímico realizado -además de permitir la caracterización del Bioetanol, Gasohol E-10 y gasolina especial- proporcionó la información necesaria para determinar el uso del alcohol anhidro como aditivo de la gasolina. Los resultados obtenidos revelaron que las distintas propiedades se encuentran dentro de los parámetros establecidos en la norma ASTM 04806 y las normativas correspondientes según la Comisión Económica para América Latina y el Caribe, 2006. Los resultados de la investigación proponen la producción de alcohol anhidro que cubriría un porcentaje de la demanda departamental anual del nuevo combustible Súper Etanol 92, el costo de producción es Bs.120,85 por litro de etanol anhidro al 99,6 % y la recuperación de la inversión en 9 años.

La calidad del servicio de transporte colectivo es evaluada mediante estudios de percepción; no obstante, existe una carencia de estos, principalmente en Bolivia. El objetivo del presente artículo consiste en la determinación de la percepción de usuarios y conductores acerca del transporte colectivo en el Municipio de Colcapirhua - Cochabamba, Bolivia. La metodología consistió en la aplicación de cuestionarios tanto para usuarios como operadores a fin de obtener su opinión sobre el servicio de transporte colectivo para luego realizar un análisis descriptivo. Los usuarios indican, en un 60%, que el servicio es regular, mientras que los conductores señalan, en un 57%, que brindan un buen servicio. Ambos, usuarios y operadores, consideran que el Municipio de Colcapirhua es la entidad encargada pero no es eficiente en regular los servicios de transporte colectivo. Es necesario que las autoridades competentes recojan información acerca de la satisfacción de los usuarios a fin de crear acciones y políticas que mejoren el servicio transporte colectivo, generando una mayor calidad de vida a la población.

El presente artículo refleja el proceso de investigación acción para la implementación de un portal educativo, basado en un sistema de gestión de contenidos que emplea: Linux como sistema operativo, Apache como servidor WEB, MySQL como gestor de bases de datos y PHP como lenguaje de programación del lado del servidor. La investigación se realizó durante 4 meses con estudiantes del área de telecomunicaciones, se observaron sus necesidades y competencias digitales para luego diseñar e implementar el portal WEB. Se empleó un CMS sólido y robusto, como es DRUPAL, que es de código abierto, puesto que su arquitectura está diseñada para trabajar con módulos de diversos colaboradores o incluso módulos propios. Un portal educativo es un ambiente virtual de aprendizaje en el que convergen múltiples herramientas y recursos entre otros elementos. Estas características convierten al portal en un sistema complejo. Con el objetivo de implementar un sitio WEB educativo de alta calidad, nos apoyamos en el diseño instruccional a través del modelo ADDIE, el cual en sus diferentes fases, toma en cuenta desde el análisis del contexto hasta la implementación y evaluación del producto final, cabe mencionar que el proceso de evaluación no se contempla en la investigación debido a los tiempos reducidos con los cuales se trabajó. 

El presente estudio analiza la posibilidad de reducir de emisiones de CO2 proveniente del transporte público de la ciudad de Cochabamba, a través de la sustitución parcial de los minibuses a diésel por minibuses eléctricos, debido a que en 2018 un estudio del Programa Municipal de Transporte Cochabamba determinó que el parque automotor es el responsable del 86% de la contaminación ambiental en la ciudad. A través de la revisión bibliográfica se obtuvieron datos actualizados de la matriz energética, del parque automotor en el departamento, de las diferentes tecnologías de electromovilidad que puedan ser fácilmente adaptables a la topografía de Cochabamba y finalmente de los costos operativos de estas movilidades.   Si existiera una política de incentivos y mecanismo de financiamiento para la sustitución de la muestra seleccionada, en función a modelos de minibuses y minibuses del transporte público inferiores al año 2.000 y que utilizan diésel, es decir, 1.766 vehículos por electromovilidad, la reducción de emisiones en relación a la totalidad de vehículos del parque automotor público de Cochabamba -17.526 motorizados- es aproximadamente el 7.36%; la ejecución del proyecto apuntalaría el desarrollo sostenible del autotransporte. Se espera que en los siguientes años el Estado apoye la sustitución de vehículos a combustión, pues cada día aumenta la contaminación atmosférica y disminuyen las reservas de hidrocarburos. Una ventaja adicional para Bolivia es que tiene reservas de Litio importantes a nivel mundial, y se encuentra impulsando su industrialización del Litio para la construcción de sistemas de almacenamiento, aportando al mismo tiempo a los objetivos de la IPCC (Panel Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático), emitiendo menos gases contaminantes y de efecto invernadero.

El presente estudio analiza la posibilidad de reducir de emisiones de CO2 proveniente del transporte público de la ciudad de Cochabamba, a través de la sustitución parcial de los minibuses a diésel por minibuses eléctricos, debido a que en 2018 un estudio del Programa Municipal de Transporte Cochabamba determinó que el parque automotor es el responsable del 86% de la contaminación ambiental en la ciudad. A través de la revisión bibliográfica se obtuvieron datos actualizados de la matriz energética, del parque automotor en el departamento, de las diferentes tecnologías de electromovilidad que puedan ser fácilmente adaptables a la topografía de Cochabamba y finalmente de los costos operativos de estas movilidades.   Si existiera una política de incentivos y mecanismo de financiamiento para la sustitución de la muestra seleccionada, en función a modelos de minibuses y minibuses del transporte público inferiores al año 2.000 y que utilizan diésel, es decir, 1.766 vehículos por electromovilidad, la reducción de emisiones en relación a la totalidad de vehículos del parque automotor público de Cochabamba -17.526 motorizados- es aproximadamente el 7.36%; la ejecución del proyecto apuntalaría el desarrollo sostenible del autotransporte. Se espera que en los siguientes años el Estado apoye la sustitución de vehículos a combustión, pues cada día aumenta la contaminación atmosférica y disminuyen las reservas de hidrocarburos. Una ventaja adicional para Bolivia es que tiene reservas de Litio importantes a nivel mundial, y se encuentra impulsando su industrialización del Litio para la construcción de sistemas de almacenamiento, aportando al mismo tiempo a los objetivos de la IPCC (Panel Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático), emitiendo menos gases contaminantes y de efecto invernadero.

El simulador sísmico (o mesa vibratoria) es un aparato de ensayos experimentales para poner a prueba una estructura ante vibraciones generadas. Ese aparato de prueba es capaz de imponer vibraciones a elementos y/o modelos de estructuras, reproduciendo el movimiento del suelo en caso de terremotos. Por eso, los simuladores sísmicos son ampliamente utilizados dentro del campo de la ingeniería como herramienta fundamental para investigar la eficacia de nuevos materiales, dispositivos y técnicas constructivas antisísmicas. En el presente proyecto se desarrolló una mesa vibratoria o simulador sísmico de un eje, donde la frecuencia y periodo del movimiento se controlan mediante un dispositivo móvil de uso personal, los valores de frecuencias pueden ser definidos por el usuario. Adicionalmente, se mide la aceleración de la estructura con referencia a los tres ejes X, Y, y Z en la parte superior de la estructura armada con el “Kit MOLA”.

Este artículo trata sobre cómo las nuevas tecnologías de redes, comunicaciones y la electrónica pueden ser usadas en la rama de bioingeniería, específicamente en la ingeniería biomédica, con propósitos del desarrollo y la integración de estas áreas. Se describirán los conceptos básicos de las redes y comunicaciones, así como de algunas nociones de la ingeniería biomédica; se describirán también los sistemas que pueden ser usados para la transmisión y recepción de parámetros físicos del cuerpo humano y las teorías necesarias para la adquisición de este tipo de señales y qué tipo de parámetro fisiológico representan. También se explica la importancia de las telecomunicaciones y su uso en el área médica en los últimos años. Será necesario definir los conceptos básicos de  las áreas de: telecomunicaciones, electrónica, medicina y biomedicina para su total entendimiento e integración.