Ciencias Exactas y Ciencias de la Salud
Permanent URI for this collectionhttps://hdl.handle.net/11285/551039
Pertenecen a esta colección Tesis y Trabajos de grado de las Maestrías correspondientes a las Escuelas de Ingeniería y Ciencias así como a Medicina y Ciencias de la Salud.
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- Efecto del borurado sobre la resistencia a la corrosión del acero AISI 9840 en ácido sulfúrico(Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, 2025-11-03) Castorena Solache, Emiliano; Elías Espinosa, Milton Carlos; mtyahinojosa, emipsanchez; Miró Zárate, Luis Ángel; Escuela de Ingeniería y Ciencias; Campus Ciudad de México; Bastida Escamilla, EduardoEl borurado es un tratamiento termoquímico de superficie que forma una capa cerámica de boruros sobre sustratos metálicos mediante difusión en estado sólido. Estas capas de boruros de hierro, compuestas por compuestos de enlace covalente, mejoran tanto la dureza superficial como la resistencia al desgaste. En este estudio se evaluó la influencia del borurado en la resistencia a la corrosión del acero AISI 9840. El tratamiento se realizó utilizando polvo Durborid G a 950 °C durante 2, 4 y 6 horas, mediante el método de borurado en polvo. Las probetas fueron caracterizadas en cuanto a su microestructura, dureza superficial y comportamiento frente a la corrosión. La resistencia a la corrosión se analizó mediante ensayos de inmersión de acuerdo con la norma ASTM G31-72 y, complementariamente, con técnicas electroquímicas empleando un potenciostato, lo que permitió analizar dinámicamente la respuesta de la capa borurada frente al ataque ácido y obtener parámetros como el potencial de corrosión (Ecorr) y la densidad de corriente de corrosión (Icorr). De igual manera, el espesor de la capa de Fe₂B difundido fue evaluado mediante nanoindentación usando un equipo de indentación instrumentada con carga oscilante de la empresa Anton Paar, mientras que la fase formada y su morfología fueron confirmadas mediante difracción de rayos X (XRD) y microscopía electrónica de barrido (SEM), donde se evaluó también la concentración de boro en cada muestra, así como la deposición de elementos corrosivos después de 10 h de inmersión en ácido sulfúrico. Las capas formadas por borurado presentaron un incremento significativo en la dureza, alcanzando valores de hasta 2589 HV, así como una mejora notable en la resistencia a la corrosión en comparación con el material sin tratar. El espesor de la capa de boruro aumentó progresivamente con el tiempo de tratamiento, en concordancia con lo reportado para otros aceros de medio carbono. Estos resultados demuestran que el borurado con polvo Durborid G mejora de manera efectiva las propiedades superficiales del acero AISI 9840, haciéndolo más adecuado para aplicaciones exigentes como engranes, cigüeñales y cremalleras en ambientes de maquinaria pesada, donde el desgaste y la corrosión son factores críticos de desempeño.
- Uso de materiales alternativos en la fabricación de componentes de maquinaria(Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, 2024-12-02) Roch Carbajal, Fernando; Elías Espinosa, Milton Carlos; emimmayorquin; Perdigón Lagunes, Pedro; Escuela de Ingeniería y Ciencias; Campus Ciudad de México; Miró Zárate, Luis AngelEn esta tesis se aborda uno de los principales problemas en el ámbito de los componentes de máquinas: las consecuencias de su falla. A menudo, estas fallas causan daños significativos en la maquinaria. Para mitigar este problema, se propone el uso de material flexible TPU como sustituto en la fabricación de estos componentes. Además, se sugieren distintos diseños de geometría interna que podrían influir en los resultados. Se realizaron pruebas con engranes impresos mediante FDM en TPU flexible, evaluando la deformación del material bajo peso. Asimismo, estos pesos se simularon en Simcenter NASTRAN para validar los datos experimentales. Los resultados de ambas pruebas, físicas y las realizadas por simulación, demostraron que este material es bastante resiliente. En situaciones de falla, las piezas fabricadas no presentaron las fallas comunes en engranes de otros materiales y retornaron a su forma original sin indicios de daño permanente.
- Cellulose-based aerogel from wastepaper by lyophilization for the removal of oil in polluted water bodies(Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, 2022-12) Valencia Bermúdez, José Luis; Elías Espinosa, Milton Carlos; puelquio, emipsanchez; Del Prado Audelo, María Luisa; Escuela de Ingeniería y Ciencias; Campus Ciudad de México; Rosas Meléndez, Samuel AntonioThe present work was performed with the purpose of developing a cellulose-based aerogel with hydrophobic properties to be used as an absorbent for the removal of oil pollutants in water. The produced aerogel was obtained from waste office paper cellulose via lyophilization and used biodegradable materials to gain hydrophobicity. The physical properties of the obtained aerogels showed a high porosity value, above 90% and low densities, less than 0.15 g/cm3. These properties are essential for absorbents as they allow pollutants to permeate through their bodies filling their internal porous network. To prove the usefulness of the synthesized cellulose-based aerogels, an oil absorption capacity test was performed, the results indicate that the produced aerogels could absorb 7 times their original weight. For hydrophobicity, two types of surface modifications were performed. The first one was done with polycaprolactone achieving a water contact angle of 129°, while the second modification used candelilla wax, obtaining a contact angle of 123°, both achieved hydrophobicity by surpassing an angle of 90°. The scanning electron microscopy images provided proof of the surface modifications, while the Fourier-transform infrared spectroscopy, thermogravimetric analysis and differential scanning calorimetry experiments further demonstrated the presence of both materials in the tested samples. Lastly, the reusability of the produced aerogels was tested, the candelilla wax coating degraded after the first cycle, while the PCL coating managed to keep its hydrophobic properties and most of its absorbent capacity after 5 adsorption–desorption cycles. These results show that a cellulose-based aerogel is able to function as an oil absorbent with potential practical applications.
- Caracterización nanomecánica, morfológica y estructural de películas semiconductoras orgánicas base uranilo(VI)(Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, 2022-06-22) Rodríguez Valencia, Sergio Arturo; ELIAS ESPINOSA, MILTON CARLOS; 218805; Elías Espinosa, Milton Carlos; puemcuervo; García Farrera, Brenda; Melo Máximo, Dulce Viridiana; Chans, Guillermo Manuel; Escuela de Ingeniería y Ciencias; Campus Estado de México; Sánchez Vergara, María ElenaEn este trabajo se realizó la caracterización morfológica y nanomecánica de seis películas delgadas de semiconductores orgánicos base uranilo(VI) y ftalocianina de cobre (CuFt), depositadas mediante el método de evaporación de alto vacío sobre sustratos de cuarzo y polietilenotereftalato (PET). Para esto fueron utilizados tres complejos de uranilo(VI), cuya composición se diferencia por la presencia de un átomo de nitrógeno en las posiciones orto-, para-, y meta- de su heterociclo. Este trabajo tiene como objetivo determinar la manera en que la diferencia de heterociclo afecta a las propiedades morfológicas y nanomecánicas de esta familia de semiconductores orgánicos por medio de las técnicas de caracterización de Espectroscopia de Energía Dispersa, Microscopía Electrónica de Barrido, así como la Microscopía de Fuerza Atómica. Los resultados de este trabajo permitieron demostrar que la distribución del módulo elástico de estas películas delgadas está relacionada directamente con la topográfica de su superficie, además de que esta se encuentra en promedio en el rango de los MegaPascales (MPa). Por lo anterior, se considera que estos depósitos son deformables y su implementación puede llevarse a cabo para la creación de componentes electrónicos flexibles. Por otro lado, la diferencia heterocíclica de los complejos de uranilo(VI) utilizados se vio involucrada en la creación de estructuras nanométricas que variaban de manera consistente entre las películas depositadas de complejos diferentes sobre una misma base de CuFt.
- Finger rehabilitation system with double action and two degrees of freedom(Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, 2020-11-30) Nava Téllez, Iyari Alejandro; ELIAS ESPINOSA, MILTON CARLOS; 218805; Elías Espinosa, Milton Carlos; tolmquevedo, emipsanchez; Cervates Culebro, Hector; Flores González, Aldo Elihu; School of Engineering and Sciences; Campus Ciudad de MéxicoCurrently, most of today’s designs of rehabilitation gloves for patients with motor impairments on their fingers focus only on assisting the hand’s opening motion (single action gloves). Most of the time, these gloves need to be operated on with a therapist’s help to be effective. To solve this problem, the purpose of this thesis is to create a new version of a finger rehabilitation system, which includes a lightweight 3D printed flexible exoskeleton finger that can be later adapted to create a complete rehabilitation glove. This glove will have actuators for opening and closing the finger (double action), an interface to provide simple rehabilitation movements, and low cost compared to the current designs. The system will make the rehabilitation process more successful for low-income patients in Mexico by making the therapy sessions more accessible, allowing the patient to be more likely to keep a consistent rehabilitation schedule. The mechanism was validated with three test subjects, each with different anthropomorphic finger dimentions. The main variable that was tested during the validation process are the flexion angles of the finger. These angles will be later compared to the subjects’ unrestricted flexion angles (without using the glove). Also, to find if the cost of the system was low enough, the reference is the average income of a rural Mexican family, which is around $400 USD as of 2016, and for the exoskeleton to be considered lightweight, a weight limit of 300 gr was established for the whole part of the system that had to be put over the patient’s finger and hand. The results of this study showed that the use of the system as mentioned earlier increased the angle of range of motion (ROM) in a significant way compared to current similar designs, improving the (ROM) of the Metacarpophalangeal (MCP) joint by 45% and 15% in the case of the Proximal interphalangeal (PIP) joint. With respect to the weight of the glove, this was around 80g for the parts that have to be located on the patient’s hand. The cost of manufacture and materials for this design was under $80 USD for one finger, which, if extrapolated for an entire glove, the cost would have stayed below $400 USD.