María Isabel Moenne, Pedro Saa, J. Ricardo Pérez, Eduardo Agosín.
JI3 2011, número 1, páginas 34-36.

Abstract

El oxígeno es uno de los gases mas importantes en nuestro medio ambiente debido a que se encuentra como reactante o producto en gran parte de las reacciones químicas y bioquímicas. Particularmente en la vinificación, el oxígeno es útil pues permite potenciar los aromas, el color y la cinética fermentativa el proceso [1-3], sin embargo también puede causar oxidación del vino si se emplea en concentraciones inadecuadas [1]. Por tanto, la medición del oxígeno es un aspecto crítico al momento de producir vinos de calidad. Actualmente, la mayoría de los sistemas disponibles para medir la concentración de oxígeno disuelto están basados en el electrodo de Clark, Estos sistemas cuentan con tiempos de respuesta relativamente largos, consumen oxígeno mientras realizan la medición y son invasivos [4, 5]. Por ende, para realizar las mediciones con este tipo de instrumentos se requiere de sistemas en los que el fluido fluya continuamente a través del sensor, lo que complica en demasía la medición. Recientemente, se ha propuesto la utilización de sensores ópticos para resolver estos problemas. El principio de funcionamiento de estos sensores se basa en el hecho que diferentes concentraciones de oxígeno causan diferentes grados de decaimiento de la luminiscencia cuando son excitados por la luz al reaccionar con el sensor óptico [6, 7]. Debido a que esta técnica no consume oxígeno, ha sido sugerida para seguir la evolución de los niveles de gas durante procesos de vinificación. Lamentablemente, este tipo de sistemas no han sido masivamente implementados debido a la reticencia de la industria a incorporar esta tecnología. Una de las principales dificultades para la incorporación de estos sistemas yace en que deben ser calibrados en forma precisa para cada aplicación en particular. El objetivo de este trabajo es mostrar y validar la calibración de un sensor óptico para la medición de oxígeno en fase líquida y geseosa, y exhibir sus posibles aplicaciones en la vinificación.

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Patricio Gallardo, Fernando Henríquez, Rolando Dünner, Carlos Jerez.
JI3 2011, número 1, páginas 30-33.

Abstract

El Telescopio Cosmológico de Atacama (ACT por sus siglas en Inglés) es un telescopio de seis metros de diámetro ubicado a 5.200 metros de altura en el Desierto de Atacama, Chile. El telescopio ACT es una colaboración, dirigida por la universidad de Princeton, de la cual nuestro grupo en la UC tambien forma parte. ACT observa la luz mas antigua en el Universo, el fondo cósmico de microondas (CMB) a escalas angulares de arco minutos (una sexagesima parte de un grado) .El receptor de ACT (MBAC) mide las fluctuaciones en la temperatura de brillo del CMB. Un nuevo detector para el telescopio (ACTPol [7]) se está construyendo y es necesario medir detalladamente parámetros ópticos del telescopio. En particular interesa medir lóbulos laterales (luz que entra en el detector pero que no proviene de la fuente astronómica a la que el telescopio apunta) en el telescopio, asi como el acoplamiento óptico entre los reflectores del mismo (luz de origen térmico que entra en los detectores por difracción). La medición de estos parámetros es necesaria ya que el nuevo detector de ACT será diez veces mas sensible. Aunque existen simulaciones numéricas para acotar los problemas de acoplamiento óptico, es necesario un método para medir la luz lateral proveniente de las estructuras macánicas del telescopio y así poder estimar el desempeño del actual diseño. Para poder cumplir con este propósito, se diseña un trasmisor de microondas operando a 145 GHz. La caracterización del patrón de radiación de potencia de este transmisor es un paso fundamental para poder interpretar los datos de los experimentos en los que fue utilizado. Se caracteriza el patrón de radiación del transmisor utilizando el robot industrial ABB IRB1600 del Laboratorio de Robótica de Ingeniería Eléctrica. Además, se modela numéricamente el patron de radiación utilizando un software de simulación electromagnética llamado HFSS. La comparación de los resultados de la simulación con el experimento (medición con el robot), permite determinar que las caracteristicas de algunos elementos en el trasmisor tienen una fuerte influencia en el patrón de radiación. Esta medición fue necesaria para la calibración del experimento en el telescopio.

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Pedro Saa, Martín Cárcamo, Javiera López, J.Ricardo Pérez, Claudio Gelmi.
JI3 2011, número 1, páginas 26-29.

Abstract

Los procesos en biotecnología inicialmente se estudian por lo general a escala de laboratorio en sistemas batch,en que el análisis resulta complicado debido al carácter dinámico de estos. Los modelos que describen este tipo de sistemas, son de tipo dinámico y normalmente contienen un gran número de parámetros que es necesario calibrar a partir de un conjunto limitado de experimentos. El proceso general para identificar un modelo consistente en encontrar el set de parámetros óptimos que permite reproducir la dinámica observada del sistema de la forma mas precisa posible. Este proceso, conocido como regresión o calibración – básicamente una optimización – puede validarse contrastando los resultados del modelo con nuevos datos experimentales. En modelos biotecnológicos complejos es conveniente utilizar métodos de optimización global (GO) para encontrar el set de parámetros óptimos. Estos métodos se traducen en códigos robustos que pueden localizar el óptimo global en un número razonable de iteraciones y son capaces de manejar el ruido y/o las discontinuidades de la función objetivo. Los algoritmos estocásticos – un tipo de GO – tratan la función objetivo como una caja negra, es decir, como una simple relación entre las entradas y salidas. Dentro de ellos, los algoritmos metaheurísticos son especialmente útiles y cada vez mas utilizados en biotecnología. Ellos consideran procesos interativos que encuentran eficientemente soliciones cercanas al óptimo, combinando de forma adecuada diferentes estrategias de aprendizaje para explorar los espacios de busqueda. Estos métodos son relativamente fáciles de codificar, lo que los hace apropiados para una amplia variedad de problemas. Sin embargo, un buen ajuste a los datos experimentales, pero generan estimaciones poco confiables de los parámetros. Por lo tanto, la calidad de la estimación de parámetros, en términos de precisión, se debe comprobar antes de llegar a una interpretación significativa de los resultados. Los procedimientos necesarios para probar la calidad de la estimación de parámetros se llaman diagnósticos de pre/post-regresión y abarcan varios métodos.

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María Teresa Molina, Katerin Schmidt, Adolfo Uribe, Loreto Valenzuela.
JI3 2011, número 1, páginas 22-25.

Abstract

«Actualmente en Chile, la generación de bioenergía se ha vuelto un tema cada vez más contingente debido a la creciente necesidad de diversificar la matriz energética de nuestro país. La producción de bioenergía tiene como principales materias primas la biomasa y los residuos de tipo pecuario, agroindustrial y oleoso; por ejemplo, el biodiesel es un biocombustible que puede ser generado a partir de aceites extraídos de plantas oleaginosas, algas, microalgas, grasa animal y aceites de residuo. Dada la factibilidad de producción de biocombustibles a partir de residuos, ¿sería posible pensar en la creación de una planta piloto de producción de biodiesel a partir de aceites de desecho generados en el campus?. En conjunto con el Capítulo Estudiantil del Departamento de Ingeniería Química y Biopiocesos, AIChE PUC, el cuestionamiento anterior fue la principal motivación para realizar la presente investigación debido al posiúvo impacto que podría tener la creación de una planta piloto ema universidad. Un apoyo clave eii este proceso fueron algunos documentos que tratan experiencias de elaboración de biodiesel en países como Estados Unidos [1], Canadá [2], el país Vasco [3], entre otros. Durante el segundo semestre del año 2010, Biodiesel UC, que consistió en obtener los valores de las cantidades de aceite desechado por los casinos del campus y de petróleo diesel consumido por la maquinaria del mismo (es decir, grupos electrógenos y vehículos de exclusiva propiedad de la Universidad). La segunda parte del proyecto consiste en estudiar la factibilidad técnica y económica de llevar a cabo la producción de este biocombustible a partir de aceite› de desecho mediante un proceso de transesterilicación básica (ver cuadro de Información Adicional). Esta úlltima parte, sin embargo, no será tomada en consideración en este trabajo. En términos generales, en el campus se producen importantes cantidades de aceite de desecho en los casinos del campus
San Joaquín, que podrían utilizarse para la produccion de biodiesel con el fin de reemplazar el diesel usado por la maquinaria del campus. Pero actualmente, todo el aceite desechado es dispuesto como basura o entregado de forma gratuita a dos empresas, General Rendering y Comercial Sergio Lazo. Estas empresas venden el aceite de desecho a FAME Ltda. la que posteriormente le da un destino final mediante produccion de biodiesel.

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Juan Antonio Karmy, Matías Fernández, Maximiliano Guerrero, Gonzalo Díaz.
JI3 2011, número 1, páginas 18-21.

Abstract

Las tecnologías móviles han producido un impacto gigantesco en el mundo actual y en la forma como nos comunicamos. Con el tiempo, estas tecnologías han abierto el paso a extender el desarrollo de software y entregar a las personas distintas experiencias acorde a sus necesidades. Siguiendo esta sinergia, surgió este proyecto de investigación, desarrollado durante el primer semestre del año 2011, para ahondar sobre las ventajas de desarrollar software para estas plataformas y, a su vez, entregar un productode calidad para toda la comunidad UC. Nuestro proyecto ahondó en el desarrollo de aplicaciones móviles para las dos plataformas más populares en el mercado de hoy; Apple iOS y Google Android. El propósito es justamente comparar el desarrollo en ambas plataformas y analizar las ventajas y desventajas de una y otra.

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