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Influencia de la composición química de la adición cálcica en la activación alcalina de arcillas de bajo grado
(Universidad Nacional de Colombia, 2026-01-09) Cabrera Poloche, Francisco Dario; Tobón, Jorge Iván; Hoyos Montilla, Ary Alain; Cabrera Poloche, Francisco Dario [0001746241]; Tobón, Jorge Iván [0000257737]; Hoyos Montilla, Ary Alain [0001419327]; Cabrera Poloche, Francisco Dario [0009000140465035]; Tobón, Jorge Iván [0000000214511309]; Hoyos Montilla, Ary Alain [0000000151157233]; Grupo del Cemento y Materiales de Construcción; Cabrera Poloche, Francisco Dario [57218397948]; Tobón, Jorge Iván [26650262800]; Hoyos Montilla, Ary Alain [57195773567]
Dentro de las estrategias para reducir el impacto ambiental asociado a la producción de cemento Portland ordinario (OPC), los materiales activados alcalinamente (AAM) han demostrado ser una alternativa viable, al ofrecer reducciones potenciales de hasta un 70% en las emisiones de CO2 y un desempeño mecánico y de durabilidad comparable o superior. Tradicionalmente, su fabricación se ha basado en residuos industriales como escorias de alto horno y cenizas volantes; sin embargo, su heterogeneidad y limitada disponibilidad han impulsado la búsqueda de precursores más homogéneos y abundantes. En este contexto, las arcillas caoliníticas calcinadas han cobrado relevancia por su contenido reactivo en sílice y alúmina, aunque los depósitos de caolín puro son escasos y costosos frente a otros depósitos arcillosos como los de bajo grado. Por ello, las arcillas de bajo grado caolinítico (< 40% caolinita) emergen como una alternativa estratégica, pese a su variabilidad mineralógica (impurezas) donde se destaca la presencia de carbonatos, como la calcita (CaCO3), que pueden modificar la respuesta cementante. Se ha encontrado que la presencia de calcio durante la activación térmica de la arcilla o durante la activación alcalina de las pastas cementantes modifica la microestructura de la matriz cementante, así como los geles cementantes que se forman durante este proceso [1], [2], [3], [4], [5], [6], [7]; por lo que es importante conocer la composición química del calcio presente en el precursor (CaCO3, CaO cristalino, CaO amorfo, etc.), así como el momento en el cual está presente el calcio en el sistema: 1) antes de la activación térmica, es decir, calcinación conjunta con la arcilla; 2) durante la activación alcalina de las pastas cementantes, es decir, adicionada luego de la calcinación individual de la arcilla (como en algunas de las investigaciones citadas). De acuerdo con esto, en este trabajo se evaluó la influencia que tiene la composición química de la adición cálcica (CaCO3 de la caliza y Ca(OH)2 de la cal) sobre la mineralogía, el desempeño mecánico (resistencia a compresión) y la durabilidad (carbonatación) en la activación alcalina de arcillas de bajo grado caolinítico, para la obtención de pastas cementantes activadas alcalinamente (AAC). También se estudió el efecto de su momento de incorporación (antes y después de la calcinación de la arcilla), el contenido de calcio y los geles cementantes formados responsables del desempeño mecánico y de la durabilidad. Mediante una metodología basada en el control de relaciones molares y el uso de técnicas de caracterización convencionales como DRX, DTG, FTIR y SEM-EDS, se identificaron fases mineralógicas que afectaron el desarrollo de la resistencia mecánica y la durabilidad; así como la presencia de dos geles cementantes principales: (C,N)-A-S-H (cuya estructura predominante es bidimensional) y (N,C)-A-S-H (cuya estructura predominante es tridimensional). Además, la estabilidad de estos geles dependió fuertemente del contenido de calcio y del grado de carbonatación. Los resultados demostraron que la calcinación conjunta con hidróxido de calcio favoreció la reactividad de las harinas (polvo obtenido tras la calcinación conjunta de arcilla y cal), la formación de geles más estables y la reducción de la carbonatación, obteniéndose el mejor desempeño para una relación Ca/Si teórica de 0.9 (21.5% de fuente de calcio). Se determinó además un umbral máximo de carbonatos cristalinos (≈ 25.7%), por encima del cual la microestructura pierde cohesión y disminuyen la resistencia y la durabilidad. Este rendimiento en las pastas de Ca/Si 0.9 fue explicado por la mayor cantidad de amorfos (geles cementantes) formados, efecto “tapón” por carbonatos adecuado (debajo del umbral máximo encontrado) y la estabilidad de geles frente a la carbonatación (control de alcalinidad y baja tasa de carbonatación), exhibiendo un equilibrio entre el calcio disponible y la capacidad de gel para incorporarlo En cuanto al momento de incorporación, la calcinación conjunta de la arcilla con la fuente de calcio (“antes”) permitió una integración más uniforme del calcio a la matriz aluminosilicatada, generando microestructuras más densas, mayor resistencia y una evolución más lenta del frente carbonatado. De manera que, en conjunto, esta investigación evidencia que el tipo de fuente de calcio, su porcentaje y el momento de incorporación controlan de manera decisiva la formación y estabilidad de los geles cementantes, permitiendo optimizar el comportamiento de las pastas AAC en condiciones reales y severas de exposición de CO2 (0.04% y 1% respectivamente). (Texto tomado de la fuente)
Detección de evasión por puerta de vagón en sistemas BRT a través del análisis automático de video mediante un método de inteligencia artificial
(Universisdad Nacional de Colombia, 2026) Hernández Ortiz, Juan Camilo; Pedraza Bonilla, César Augusto
Ante la problemática crítica de la evasión del pago de pasajes en el sistema TransMilenio, que alcanza tasas cercanas al 15% y carece de mecanismos de medición automatizados estandarizados, este trabajo desarrolla un método computacional basado en Inteligencia Artificial y Visión por Computador para la detección automática de ingresos ilegales por las puertas de los vagones. Mediante la construcción de un conjunto de datos propio con 1.800 clips de video y una metodología que integra técnicas de segmentación, detección de objetos, seguimiento de trayectorias y análisis de las mismas, se exploraron sistemáticamente diversas configuraciones hasta determinar una arquitectura óptima; los resultados demostraron que el método propuesto cuantifica eficazmente los eventos de evasión con estabilidad tanto en clips cortos como en videos continuos, validándose como una herramienta tecnológica efectiva para apoyar las estrategias de control y mitigación de este fenómeno en sistemas de transporte masivo tipo BRT. (Texto tomado de la fuente)
Validación a escala industrial del proceso de expansión instantánea al vacío para la producción de pulpa de mora (rubus glaucus benth) de alta calidad
(Universidad Nacional de Colombia, 2026) Velásquez Hernández, Orlando; Cortés Rodríguez, Misael; Rodríguez Fonseca, Pablo Emilio; Velásquez Hernández Orlando [0009000989509789]; Cortes Rodríguez [0000000334071635]; Pablo Emilio Rodríguez [0000000348325771]; Gaf (Grupo de Alimentos Funcionales)
El proceso de Expansión Instantánea al Vacío (FVE) constituye una tecnología térmica emergente aplicada en la transformación de alimentos. Este método combina un calentamiento rápido mediante vapor y una despresurización súbita, lo que induce una evaporación instantánea del agua intracelular. Este fenómeno genera una expansión estructural de la matriz alimentaria, promoviendo la ruptura de estructuras macrocelulares y un enfriamiento rápido. Como resultado, el proceso FVE permite preservar las propiedades fisicoquímicas y funcionales del alimento, incluyendo la estabilidad de compuestos bioactivos sensibles al calor; además, contribuye a la reducción significativa de la carga microbiana, mejorando así la seguridad e inocuidad del producto final. El proceso FVE se ha aplicado en matrices alimentarias como uchuva, mora, gulupa, mango, aguacate, entre otros, operando en sistemas por lotes (bachs en inglés); sin embargo, este sistema limita la capacidad de procesamiento a las dimensiones del equipo, colocando la tecnología en una relación inversión-beneficio similar a otras tecnologías existentes, reduciendo su competitividad en términos de costos operativos y accesibilidad. En este contexto, su transferencia a un sistema continuo representa un desafío tecnológico y económico. No obstante, el potencial de FVE para ser implementado en sectores agroindustriales, particularmente en el contexto colombiano, es significativo. Sectores como el de frutas tropicales y productos de alto valor agregado podrían beneficiarse enormemente con los sistemas continuos, de tal forma que incremente su productividad y minimice los costos operativos. Una optimización técnica del proceso FVE es esencial para hacerlo más accesible a pequeños y medianos productores del campo colombiano, permitiéndoles competir en mercados nacionales e internacionales. El objetivo de la investigación fue validar técnica y económicamente el proceso de FVE en un sistema continuo, para la producción de puré de mora andina (Rubus glaucus Benth) de alta calidad, el cual será transferido a la Asociación de Productores de Fruta y Hortalizas del Municipio de La Ceja (ASOFRUTAS). En la 1a etapa se evaluó el desempeño técnico y la viabilidad económica de un sistema FVE continuo para puré de mora, considerando los efectos del tiempo de calentamiento y la velocidad de alimentación, así como la simulación de transferencia de calor. Se empleó un diseño factorial 2 × 2 que probó dos tiempos de calentamiento (48 y 67 s) y dos velocidades de alimentación (4 y 6 kg·min⁻¹). La modelación confirmó que la FVE ocurre dentro de los 48 s de calentamiento, mientras que la condición óptima (48 s, 6 kg·min⁻¹) alcanzó un rendimiento del 72%, una reducción microbiana de 7 log y un aumento del 77% en cianidinas en comparación con el puré sin tratamiento. Las proyecciones económicas a 15 años indicaron un período de recuperación de aproximadamente 2 años y una TIR del 93%, valores comparables o superiores a los reportados para procesos agroindustriales convencionales. En la 2a etapa, se evaluó el proceso óptimo establecido en la 1ª etapa, con el objetivo de determinar la vida útil del producto, Se caracterizó la degradación de ácido ascórbico, cianidina-3-glucósido, cianidina-3-rutinósido y ácido elágico empleando modelos cinéticos de Arrhenius, Ball y Eyring a 8, 18 y 28 °C. C3G y C3R siguieron cinéticas de primer orden, mientras que AE presentó un comportamiento de orden cero; el AA mostró las mayores tasas de degradación y la menor energía de activación, identificándose como el compuesto limitante para la estabilidad del producto. El puré obtenido alcanzó reducciones microbianas superiores a 5–7 log y mantuvo su calidad sensorial bajo condiciones de almacenamiento refrigerado. Con base en el umbral nutrimental de AA, la vida útil estimada fue de 105–115 días a 8–18 °C, manteniéndose niveles funcionalmente relevantes de antocianinas al final del período. Los resultados obtenidos evidencian que la tecnología FVE operando en un sistema continuo, es técnica y económicamente viable para la producción de puré de mora andina con altos estándares de calidad fisicoquímica, microbiológica, funcional y sensorial. La optimización del proceso permitió superar las limitaciones operativas de los sistemas por lotes, incrementando el flujo másico y reduciendo los tiempos muertos asociados a la esterilización entre ciclos. Asimismo, el estudio de vida útil acelerado demostró la estabilidad del producto bajo diferentes condiciones de almacenamiento, consolidando el potencial de la tecnología FVE como una alternativa sostenible para la transformación de frutas en agroindustrias rurales. Esta validación técnica y económica permite proyectar su transferencia efectiva a asociaciones de productores como ASOFRUTAS, contribuyendo al fortalecimiento de las capacidades locales, la reducción de pérdidas postcosecha y la generación de valor agregado en territorios agrícolas del país. (Tomado de la fuente)
Prototipo de modelo de aprendizaje automático para estimar la viabilidad de productos tecnológicos mediante la predicción de la satisfacción del consumidor
(Universidad Nacional de Colombia, 2025) González Díaz, Edgar Daniel; Leon Guzman, Elizabeth; González Díaz, Edgar Daniel [0009000947029859]; León Guzmán, Elizabeth [0009000434854976]; Midas: Grupo de Investigación en Minería de Datos
En este trabajo se propone y construye un prototipo de modelo predictor de viabilidad de productos tecnológicos, cuyo objetivo es transformar información textual estructurada en un indicador numérico. Este indicador es el resultado de la interpretación cuantitativa de la satisfacción del consumidor, expresada a través de reseñas de usuarios en el contexto del comercio electrónico, y está orientado a apoyar la planeación de productos tecnológicos, particularmente en etapas tempranas de análisis del entorno y caracterización del producto. El prototipo se fundamenta en un modelo de aprendizaje de máquina que analiza los componentes textuales presentes tanto en la información descriptiva de los productos como en las reseñas publicadas en línea, permitiendo estimar finalmente la satisfacción del consumidor como un indicador numérico. Como aproximaciones cuantificables para la construcción de este indicador, se emplean la calificación numérica otorgada por los usuarios y los votos de utilidad asociados a las reseñas. Para la construcción del prototipo, se inició con la adquisición de un conjunto de datos compuesto por información de productos y reseñas provenientes de la plataforma de comercio en línea Amazon. Sobre este conjunto se ejecutaron procesos de exploración, limpieza y transformación de datos para obtener un conjunto de entidades y atributos representativos de las percepciones de usuarios en internet. Por otro lado, a partir de las definiciones propuestas por diversos autores en el contexto del análisis de productos, se definió un conjunto de métricas que permiten la conversión de información semántica codificada en el indicador numérico propuesto. En función de la caracterización de dichas métricas objetivo, se construyó el prototipo de modelo de aprendizaje de máquina, el cual integra la codificación de información textual en vectores numéricos, la agrupación de productos similares para una comparación consistente de entidades y la selección de estrategias supervisadas y formuladas basadas en la calificación numérica de reseñas de usuario. Como resultado, el modelo seleccionado logró representar la viabilidad de un producto con un nivel de precisión de hasta 96%, de acuerdo con las interpretaciones de negocio analizadas. Finalmente, la estructura del prototipo fue seleccionada a partir de la evaluación de métricas de desempeño por modelo y la ejecución de flujos de validación manual. (Texto tomado de la fuente)
Un estudio didáctico sobre el abordaje del pensamiento métrico en los textos de matemáticas de los grados 10° y 11° en Colombia
(Universidad Nacional de Colombia, 2026) Correa Jaramillo , Manuel Fernando; Figueroa Flórez, Jaider Albeiro; Correa Jaramillo, Manuel Fernando [0009000492133835]
Este trabajo analiza la coherencia didáctica y curricular con la que se promueve el pensamiento métrico en los libros de texto de matemáticas de grados décimo y undécimos más usados en Colombia, pertenecientes a las editoriales SM, Santillana, Norma, Educar y Libros & Libros. La investigación se enmarca en un enfoque mixto de carácter descriptivo y analítico basado en un análisis de contenido de los ejercicios de taller que abordan magnitudes de longitud, área, volumen y ángulo. Para ello, se construyó y aplicó una matriz de valoración que articula tres referentes: los Estándares Básicos de Competencias de Matemáticas del Ministerio de Educación Nacional (MEN) (2006), la caracterización de procesos de pensamiento métrico propuesta por Figueroa Flórez (2025) y trayectorias internacionales sobre medición (Clements y Sarama, 2009; Smith y Barrett, 2017; Lehrer y Schauble, 2023 entre otros). El corpus se conformó mediante un muestreo intencionado de los textos y la selección de ejercicios que implican medición, estimación, comparación, selección de unidades y uso de fórmulas en contextos geométricos y aplicados. Los resultados evidencian que, aunque los libros de texto presentan un número significativo de actividades relacionadas con la medida, predomina el cálculo numérico y la aplicación rutinaria de fórmulas sobre la estimación, la conservación de magnitudes, la comprensión de las unidades y la reflexión crítica sobre el uso social de la medición. Se identifican niveles de coherencia desiguales entre editoriales y magnitudes: la longitud y el área muestran una mayor alineación con los referentes, mientras que el volumen y, especialmente, la medida angular presenta vacíos conceptuales y escasa articulación con procesos de visualización y modelación. En conjunto, los hallazgos confirman tensiones entre lo prescrito en los documentos curriculares y las investigaciones especializadas, y lo que efectivamente se propone en los textos escolares, lo que lleva a recomendar el fortalecimiento de tareas que integren estimación, contextos auténticos, justificación de resultados y vínculos interdisciplinarios para favorecer un desarrollo más integral del pensamiento métrico en la educación media colombiana (Texto tomado de la fuente).