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EQUIPO UNIVERSITARIO ENSAYA CON CONCENTRADORES SOLARES ECONÓMICOS

 
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concentradoresoslares14 de julio de 2014

Un grupo interdisciplinario del Centro de Ciencias Aplicadas y Desarrollo Tecnológico (CCADET) de la UNAM, encabezado por Ernst Kussul, ensaya con prototipos de concentradores solares para uso domiciliario, comercial e industrial, con el propósito de abatir costos y convertirse en una opción para la población en general.

Se trata de una propuesta micro mecánica que por su bajo costo, peso y probable ensamble en línea, reduciría gastos de fabricación, además de ser de fácil transportación.

En el mercado existen dispositivos con espejos cóncavos –lo que eleva el precio– y con un peso grande, mientras que los universitarios apuntan a la producción masiva de otros de apenas 10 kilogramos.

El proyecto, denominado Automatización de manufactura y ensamble de concentradores solares, es parte del Programa de Apoyo a Proyectos de Investigación e Innovación Tecnológica (PAPIIT) IT 102814, emplazado a tres años a partir de 2014.
Funcionamiento

Kussul, coordinador del grupo de Computación Neuronal del CCADET, explicó que “los concentrados solares captan la radiación del Sol, la dirigen a un colector que genera vapor para turbinas o aire caliente para motores térmicos, y así se transforma en energía eléctrica; es decir, de solar pasa a térmica y, finalmente, a eléctrica, que puede usarse de forma inmediata o en redes”.

En un principio, los universitarios tenían un prototipo pequeño (2007), de 35 centímetros con 24 espejos; el modelo actual (2010) mide un metro y está equipado con 90 espejos pequeños, planos y triangulares que forman un hexágono; en la parte posterior cuenta con un soporte de barras y nodos de aluminio, además de tornillos, tuercas de precisión y uniones que ajustan las posiciones de los espejos.

Estos últimos deben estar colocados de tal manera que aproximan superficie parabólica. Para simplificar el proceso de ajuste se utilizó una regla parabólica; este diseño está protegido por una patente en Estados Unidos.

El segundo dispositivo es de fácil colocación (como las antenas de televisión), puede emplear almacenamiento de energía térmica (otros similares, de tipo fotovoltaicos, no pueden usarse con la ausencia del Sol y las baterías eléctricas resultan costosas) y utilizarse con cielo nublado.

Por ahora, el proyecto tiene dos patentes, una en México –del soporte de barras– con número 309274 y vencimiento para el 18 de abril de 2028, y otra en Estados Unidos; además, una con decisión positiva y en proceso de obtener el título, y dos más en trámite.

En la actualidad trabajan en la automatización, en cuanto la logren, “el precio del concentrador solar será muy bajo”, refirió Kussul. Junto al desarrollo, pruebas y cálculos, ensayarán principios, nuevas herramientas y algoritmos de visión computacional.

También forman parte del proyecto Tetyana Baydyk, de Computación Neuronal; Nicolás Keper Valverde, jefe del Departamento de Tecnología de la Información, y Graciela Velasco Herrera, del grupo de Sistemas Inteligentes, todos del CCADET.

Asimismo, Omar Olvera Tapia, doctorado en micro mecánica; Guillermo Sovero Ancheyta, doctorado en instrumentación de redes inteligentes, y Karen Lucero Roldán Serrato, doctorado del área visión computacional e instrumentación.

La colaboración de Felipe de Jesús Lara Rosano, José Manuel Saniger Blesa y Neil Charles Bruce Davidson, fue decisiva para la obtención de las patentes (en nuestro país y en Estados Unidos).

Créditos: UNAM-DGCS-404-2014

Cirugías ortopédicas con vanguardia tecnológica

 
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29 de julio del 2011

La displasia ocurre porque el acetábulo y la cabeza del fémur no se ensamblan correctamente, produciendo dolor y alteración esquelética. - Archivo Particular
La displasia ocurre porque el acetábulo y la cabeza del fémur no se ensamblan correctamente, produciendo dolor y alteración esquelética. - Archivo Particular

Bogotá D.C. Agencia de Noticias UN – Prototipos físicos para planeamiento quirúrgico que semejan la parte afectada del paciente a partir de modelamiento tridimensional por computador están siendo desarrollados en la UN.

El Grupo de Investigación en Biomecánica del Departamento de Ingeniería Mecánica y Mecatrónica, dirigido por el profesor Carlos Julio Cortés Rodríguez, con participación de los ingenieros Mauricio Cuervo, Óscar Rodríguez e Indy Araque, diseñó esta herramienta que se adapta a cada paciente, lo que permitirá realizar las cirugías con mayor precisión y en menor tiempo.

Las deformaciones del esqueleto pueden producir dolores y alterar el desempeño físico de una persona. Las imágenes diagnósticas como radiografías, tomografías axiales computarizadas (TAC) y resonancias magnéticas le permiten al ortopedista identificar y ubicar los sitios precisos donde se localizan las alteraciones, ayudándole a planear la corrección quirúrgica (osteotomía) necesaria.

La osteotomía consiste en cortar los huesos para modificar su forma y orientación, explica el especialista Carlos García Sarmiento, ortopedista de la Universidad Nacional de Colombia, quien señala que de esta manera se repara la deformidad para aliviar el dolor y mejorar las partes afectadas en el paciente.

Esta tecnología, desarrollada por los ingenieros, es una herramienta médica importante, pues ofrece mayor orientación, seguridad y precisión durante una intervención quirúrgica, señala García.

Hasta ahora, con las tecnologías en imágenes, el médico ha podido conocer la ubicación de las fracturas u otras deformaciones, pero el trabajo del Grupo de Biomecánica va más allá.

“La herramienta es novedosa en nuestro medio porque nos permite a los cirujanos tener un prototipo físico similar a la estructura ósea antes de la cirugía. Así, llegamos con más precisión al área que se debe cortar o modificar”, manifiesta el ortopedista.

Prototipado rápido

A partir de un software de modelamiento tridimensional se crea una base de datos personalizada, Dataset, en la cual se introduce toda la información del paciente y su patología, explica el profesor Cortés Rodríguez. “La idea es que este programa, una vez reciba la información completa y precisa, realice la impresión física del sistema óseo considerado”.

En ese momento del proceso, el especialista puede observar a través del computador el estado del hueso en todos sus ángulos (forma tridimensional).  La información se exporta en un formato especial, denominado STL (programa), que se emplea para la fabricación física del prototipo requerido.

Dicho modelo se genera a través de fabricación aditiva por capas (rapid prototyping), similar a una “impresión tridimensional”, que elabora la pieza específica del cuerpo humano en un material polimérico con texturas y colores parecidos a los tejidos reales. Para el ortopedista García Sarmiento, el producto de esta impresión, es decir, la estructura ósea copiada del paciente, le ayuda a manipular y conocer la situación previa a la intervención.

“La técnica de fabricación aditiva por capas logra reproducir claramente los detalles con geometrías imposibles de imitar bajo procesos convencionales”, aclara el profesor Cortés Rodríguez.

Ventajas

Con la muestra física de la estructura ósea o la región de interés, que contiene la representación de tejido óseo de cada uno de los cortes axiales escaneados del paciente, el especialista puede orientar su abordaje y ver la morfología exacta a la que se va a enfrentar. Así, reduce el tiempo de la operación y mejora la probabilidad de éxito de la cirugía.

Créditos: agenciadenoticias.unal.edu.co