Luis Medina Torres, Luis Antonio Ramírez Torres, Diola Marina Nuñez Ramírez
et al.
El presente trabajo contribuye a la comprensión del proceso de biolixiviación para la purificación de concentrados de hierro en función de su respuesta reológica, y por medio de un análisis hidrodinámico computacional, a la mejora de las condiciones de flujo en un biorreactor de agitación continua (CSTR). Específicamente, se estudió la respuesta reológica de dos tamaños de partícula en las pulpas de mineral (Dp = 44 μm y 72 μm). La respuesta reológica de las pulpas de mineral a flujo cortante simple estacionario (FS) y a flujo oscilatorio de pequeña amplitud de deformación (SAOS) mostraron que, a un menor tamaño de partícula, aumentó su respuesta reológica y, por ende, disminuyó el tiempo del proceso de biolixiviación en un biorreactor. El espectro mecánico al flujo de las pulpas de minerales con menor tamaño de partícula presentó una fuerza de gel de S = 0.0468 Pa∙s con un exponente de nr = 0.802 a tiempos de relajación cortos. Por otro lado, el estudio hidrodinámico del biorreactor realizado a través de la Dinámica de Fluidos Computacionales (CFD), empleando el software comercial COMSOL Multiphysics 6.1, mostró que, a partir de una velocidad de agitación (N) de 200 rpm en el biorreactor, las líneas de corriente presentaron la misma forma. Además, estas no se ven alteradas por la respuesta reológica. La comparación de las líneas de corriente y las curvas de flujo adimensionales (Np vs Re) en las distintas configuraciones duales de impulsores (Rushton-Maxflo), sugiere que la mejor configuración de impulsores fue la Rushton (arriba) - Maxflo (abajo), ya que estas generan un ahorro energético de ≈ 9 % en comparación con las demás configuraciones. Finalmente, al analizar los mapas de viscosidad a las diferentes velocidades de agitación en el biorreactor, se observó que a una velocidad de agitación de 400 rpm se obtienen las mejores condiciones de mezclado, es decir, una mejor homogeneidad de las pulpas de mineral en todo el biorreactor (CSTR), evitando su sedimentación y favoreciendo el proceso de biolixiviación.
Mariangel Luna, Osvaldo Beltran, David A. Encinas Basurto
et al.
El quitosano (Qs) es ampliamente utilizado en el desarrollo de nanosistemas de liberación de componentes bioactivos en áreas de la biomedicina, debido a su biocompatibilidad, biodegradabilidad y baja toxicidad. En el presente trabajo se reporta la obtención de nanopartículas de quitosano modificado con ácido octanoico (QsH) y la encapsulación y transporte de un compuesto bioactivo. Se seleccionó el carvacrol (CAR), compuesto monoterpenoide principal del aceite esencial de orégano y tomillo, debido a sus propiedades antimicrobianas y antioxidantes. La estructura química del Qs se modificó mediante una reacción de amidación, injertando cadenas hidrocarbonadas de 8 carbonos a lo largo del esqueleto químico del Qs (grado de sustitución 15 %), por medio de la unión del ácido carboxílico del ácido octanoico y los grupos amino del Qs. El éxito de la reacción se monitorizó por espectroscopía de infrarrojo (FTIR). Las nanopartículas (NPs) de QsH se obtuvieron por el método de gelificación iónica usando tripolifosfato pentasódico (TPP) como agente reticulante. Para favorecer la encapsulación del CAR en las NPs de QsH, se preparó una emulsión de Tween 80:CAR la cual se utilizó en diferentes proporciones de QsH/CAR (25.0, 50.0 y 75.0 % (p/p)) para la obtención de las NPs de QsH/CAR. Una vez obtenidas las NPs de QsH con y sin CAR se les determinó el tamaño hidrodinámico y el potencial Z. En particular, las NPs de QsH/ CAR preparadas a la proporción del 50 % (p/p) mostraron un tamaño de promedio de 200 nm y un potencial Z de 13.44 mV, las cuales muestran una forma ovoide, según las imágenes de Microscopía de Fuerza Atómica (AFM). Los ensayos de viabilidad bacteriana muestran que tanto E. coli como S. aureus son susceptibles a la actividad de las NPs de QsH/CAR, observándose una drástica disminución de la viabilidad bacteriana, más para la bacteria Gram (+). Estos resultados sugieren que las NPs de QsH/ CAR son biomateriales nanoestructurados novedosos con posibles aplicaciones en el área de la biomedicina.
El presente trabajo tiene por objetivo general aportar datos de análisis en torno a la creencia de que la matemática desarrolla habilidades de razonamiento condicional con mejores resultados que otras disciplinas. A estos fines, se propone evidenciar la habilidad lógica alcanzada por estudiantes universitarios avanzados de carreras (Licenciaturas y Profesorados) de matemática y física para resolver y justificar actividades donde aparecen modos inferenciales condicionales válidos y falaces. La aproximación teórica que sustenta la investigación es de naturaleza epistemológica y cognitiva y la metodología es de tipo cualitativo. El análisis de los resultados pone en evidencia una habilidad lógica acotada de los estudiantes en la resolución y justificación de tareas que involucran dos falacias bien conocidas, en contraste con su buen desempeño en dos modos inferenciales válidos.
Este trabajo pretende generar conciencia sobre la importancia del cuidado de la salud mental del estamento estudiantil como una garantía para la formación integral que proclaman las universidades. Para esto se conceptualiza la salud mental, se examinan sus componentes y las políticas de salud mental, además se revisan los fines de la educación superior inclusiva centrada en la persona promoviendo su desarrollo y formación de ciudadanos comprometidos con el cambio social. Se muestran resultados de estudios sobre la salud mental y bienestar de los estudiantes universitarios y se demuestra la alarmante existencia de problemas de salud mental en los universitarios (de 28,2% a 43%, aumentando las cifras con la pandemia del Covid-19). Se recapacita sobre la necesidad de prestar especial atención a esta problemática para fortalecer la gestión de la educación superior de calidad, que contemple acciones de previsión, atención y prevención, a fin de cumplir con la formación del capital humano para el desarrollo y crecimiento del país.
Luis E. Valdez, Silvia V. Romero, Silvia I. Navarro
et al.
La presente nota muestra simulaciones efectuadas de modelos compartimentados dinámicos discretos expresados mediante problemas con valores iniciales de ecuaciones en diferencias, ecuaciones que son resueltas con el software de aplicación libre EED, creado para tal fin. Para ello, partimos de planteos de modelos compartimentados y realizaremos cuando sea posible, enunciados de problemas, principalmente dentro de ecología, dinámica poblacional y de economía. Proponemos realizar una presentación de los modelos compartimentados de uno, dos y tres compartimentos que conforman un todo dentro de un sistema que varían a lo largo del tiempo, en donde se representan como modelos dinámicos discretos mediante ecuaciones y sistemas de ecuaciones en diferencias, en este primer paso con coeficientes constantes. El método de los compartimentos consiste en un sistema donde el todo se compone de un cierto número de compartimentos o subsistemas que están ligados o relacionados. Para ello estudiamos en forma discreta ese número de ejemplares o cantidades a lo largo del tiempo mediante ecuaciones en diferencia, pretendiendo que cada compartimento tenga su propia ecuación y por ello en su totalidad, el todo, el sistema, se representa por las ecuaciones simultáneas en diferencias o sistema de ecuaciones en diferencias.
We describe the interplay between d-wave superconductivity and spin density wave (SDW) order in a theory of the hole-doped cuprates at hole densities below optimal doping. The theory assumes local SDW order, and associated electron and hole pocket Fermi surfaces of charge carriers in the normal state. We describe quantum and thermal fluctuations in the orientation of the local SDW order, which lead to d-wave superconductivity: we compute the superconducting critical temperature and magnetic field in a `minimal' universal theory. We also describe the back-action of the superconductivity on the SDW order, showing that SDW order is more stable in the metal. Our results capture key aspects of the phase diagram of Demler et al. (cond-mat/0103192) obtained in a phenomenological quantum theory of competing orders. Finally, we propose a finite temperature crossover phase diagram for the cuprates. In the metallic state, these are controlled by a `hidden' quantum critical point near optimal doping involving the onset of SDW order in a metal. However, the onset of superconductivity results in a decrease in stability of the SDW order, and consequently the actual SDW quantum critical point appears at a significantly lower doping. All our analysis is placed in the context of recent experimental results.
We propose a theory for the underdoped hole-doped cuprates, focusing on the "nodal-anti-nodal dichotomy" observed in recent experiments. Our theory begins with an ordered antiferromagnetic Fermi liquid with electron and hole pockets. We argue that it is useful to consider a quantum transition at which the loss of antiferromagnetic order leads to a hypothetical metallic "algebraic charge liquid" (ACL) with pockets of charge -e and +e fermions, and an emergent U(1) gauge field; the instabilities of the ACL lead to the low temperature phases of the underdoped cuprates. The pairing instability leads to a superconductor with the strongest pairing within the -e Fermi pockets, a d-wave pairing signature for electrons, and very weak nodal-point pairing of the +e fermions near the Brillouin zone diagonals. The influence of an applied magnetic field is discussed using a proposed phase diagram as a function of field strength and doping. We describe the influence of gauge field and pairing fluctuations on the quantum Shubnikov-de Haas oscillations in the normal states induced by the field. For the finite temperature pseudogap region, our theory has some similarities to the phenomenological two-fluid model of -2e bosons and +e fermions proposed by Geshkenbein, Ioffe, and Larkin [cond-mat/9609209], which describes anomalous aspects of transverse transport in a magnetic field.
We study a polarized Fermi gas and demonstrate that Fano-Feshbach (FF) resonances lead to the pairing of fermions and holes into long living massive bosonic modes (bifermions and biholes), which can be viewed as signatures of a first order quantum phase transition. These modes, which are neither conventional Cooper pairs nor closed channel bosonic dimers, have a peculiar dispersion relation and appear already in the weak coupling limit, i.e. for large FF detunings. Our result is in accord with claims of Schunck \emph{et al.} [cond-mat/0702066] that by stabilizing the normal state the population imbalance still allows effect of s-wave fermionic pairing.
Recent scanning tunnelling microscopy (STM) experiments on underdoped cuprates have displayed modulations in the local electronic density of states which are centered on a Cu-O-Cu bond (Kohsaka et. al., cond-mat/0703309). As a paradigm of the pinning of such bond-centered ordering in strongly correlated systems, we present the theory of valence bond solid (VBS) correlations near a single impurity in a square lattice antiferromagnet. The antiferromagnet is assumed to be in the vicinity of a quantum transition from a magnetically ordered Neel state to a spin-gap state with long-range VBS order. We identify two distinct classes of impurities: i) local modulation in the exchange constants, and ii) a missing or additional spin, for which the impurity perturbation is represented by an uncompensated Berry phase. The `boundary' critical theory for these classes is developed: in the second class we find a `VBS pinwheel' around the impurity, accompanied by a suppression in the VBS susceptibility. Implications for numerical studies of quantum antiferromagnets and for STM experiments on the cuprates are noted.
Ting-Pong Choy, Robert G. Leigh, Philip Phillips
et al.
We expand on our earlier work (cond-mat/0612130, Phys. Rev. Lett. {\bf 99}, 46404 (2007)) in which we constructed the exact low-energy theory of a doped Mott insulator by explicitly integrating (rather than projecting) out the degrees of freedom far away from the chemical potential. The exact low-energy theory contains degrees of freedom that cannot be obtained from projective schemes. In particular a new charge $\pm 2e$ bosonic field emerges at low energies that is not made out of elemental excitations. Such a field accounts for dynamical spectral weight transfer across the Mott gap. At half-filling, we show that two such excitations emerge which play a crucial role in preserving the Luttinger surface along which the single-particle Green function vanishes. In addition, the interactions with the bosonic fields defeat the artificial local SU(2) symmetry that is present in the Heisenberg model. We also apply this method to the Anderson-U impurity and show that in addition to the Kondo interaction, bosonic degrees of freedom appear as well. Finally, we show that as a result of the bosonic degree of freedom, the electron at low energies is in a linear superposition of two excitations--one arising from the standard projection into the low-energy sector and the other from the binding of a hole and the boson.
Authors' Reply to the Comment by Janossy et al. [cond-mat/0005275] on our article, "Magnetoresistance Anomalies in Antiferromagnetic YBa_{2}Cu_{3}O_{6+x}: Fingerprints of Charged Stripes" [cond-mat/9905071, Phys. Rev. Lett. 83, 2813 (1999)].
Reply to the comment by D.N. Aristov and A.G. Yashenkin (cond-mat/9612245) on PRL by Balatsky and Salkola (Phys. Rev. Lett., V76, 2386, (1996), cond-mat/9602034).
We describe two dimensional models with a metallic Fermi surface which display quantum phase transitions controlled by strongly interacting critical field theories below their upper critical dimension. The primary examples involve transitions with a topological order parameter associated with dislocations in collinear spin density wave ("stripe") correlations: the gapping of the order parameter fluctuations leads to a fractionalization of spin and charge collective modes, and this transition has been proposed as a candidate for the cuprates near optimal doping. The coupling between the order parameter and long-wavelength volume and shape deformations of the Fermi surface is analyzed by the renormalization group, and a runaway flow to a non-perturbative regime is found in most cases. A phenomenological scaling analysis of simple observable properties of possible second order quantum critical points is presented, with results quite similar to those near quantum spin glass transitions and to phenomenological forms proposed by Schroeder et al. (cond-mat/0011002).
The general expression for the magnetoresistance (MR) due to the Lorentz force is derived by using the Fermi liquid transport theory based on the Kubo formula. The obtained gauge-invariant expression is exact for any strength of the interaction, as for the most singular term with respect to 1/γ^\ast (\gammak^\ast being the quasiparticle damping rate). By virtue of the exactness, the conserving laws are satisfied rigorously in the present expression, which is indispensable for avoiding unphysical solutions. Based on the derived expression, we can calculate the MR within the framework of the Baym-Kadanoff type conserving approximation, by including all the vertex corrections required by the Ward identity. The present expression is significant especially for strongly correlated systems because the current vertex corrections will be much important. On the other hand, if we drop all the vertex corrections in the formula, we get the MR of the relaxation time approximation (RTA), which is commonly used because of the simplicity. However, the RTA is dangerous because it may give unphysical results owing to the lack of conserving laws. In conclusion, the present work enables us to study the MR with satisfying the conserving laws which is highly demanded in strongly correlated electrons, such as high-Tc superconductors, organic metals, and heavy Fermion systems. In Appendix D, we reply to the comment by O. Narikiyo [cond-mat/0006028]. (Note that Appendix D exists only in the e-preprint version.)
The minimal magnetic field $H_{c2}$ destroying superconductivity in the {\it bulk} of a superconductor is smaller than the magnetic field $H_{c3}$ needed to destroy {\it surface} superconductivity if the surface of the superconductor coincides with one of the crystallographic planes and is parallel to the external magnetic field. While for a dirty single-band superconductor the ratio of $H_{c3}$ to $H_{c2}$ is a universal temperature-independent constant 1.6946, for dirty two-band superconductors this is not the case. I show that in the latter case the interaction of the two bands leads to a novel scenario with the ratio $H_{c3}/H_{c2}$ varying with temperature and taking values larger and smaller than 1.6946. The results are applied to ${\rm MgB}_2$ and are in agreement with recent experiments [A. Rydh {\it et al.}, cond-mat/0307445].