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Uso de COMSOL Multiphysics® para el análisis de membranas cerámicas en la purificación de agua de lluvia

Jan 16, 2025 | 14:48 pm

Introducción/Objetivos El creciente desafío global de la escasez de agua potable requiere soluciones innovadoras y sostenibles. La recolección y tratamiento del agua de lluvia representan una opción prometedora, especialmente en regiones con recursos limitados. En un artículo recientemente publicado en la revista Journal of Environmental Management (Elsevier) por los autores Yang y colaboradores se investigan, utilizando COMSOL Multiphysics® las membranas cerámicas impulsadas por gravedad (GDCM) como un método eficiente para purificar agua de lluvia debido a su bajo consumo energético y capacidad de exclusión de partículas. Sin embargo, la formación de biopelículas en la superficie de estas membranas afecta negativamente su eficiencia y longevidad. Este estudio tiene como objetivo analizar el impacto de las biopelículas en las propiedades de flujo de las GDCM, utilizando una combinación de visualización por Micro-CT y simulaciones en COMSOL Multiphysics®. Modelización/Simulación Para analizar el comportamiento de las GDCM, se integraron datos experimentales, obtenidos a partir del sistema experimental que se muestra en la Figura 1, y simulaciones numéricas. Las estructuras de los poros de las membranas antes y después del crecimiento de las biopelículas se reconstruyeron en 3D mediante técnicas de Micro-CT. Los datos obtenidos se procesaron en el software AVIZO para generar redes tetraédricas[…]

Optimización de procesos gubernamentales con soluciones Six Sigma – Parte 2

Jan 14, 2025 | 10:37 am

Por Shawn Shapiro. En la primera parte, analizamos cómo la eficiencia es crucial para las operaciones gubernamentales, ya que garantiza que los recursos se utilicen de manera inteligente y que los servicios se presten de manera confiable. Las agencias gubernamentales enfrentan desafíos únicos que requieren soluciones innovadoras para mantener altos estándares de desempeño. Las metodologías Six Sigma brindan un marco basado en datos para abordar las ineficiencias y mejorar la calidad , y las soluciones de Minitab son clave para implementar estas estrategias. En este artículo, exploramos ejemplos del mundo real de cómo Six Sigma puede abordar desafíos operativos específicos que enfrentan las agencias gubernamentales, ayudándolas a brindar mejores servicios al público. APLICACIONES REALES DE SIX SIGMA EN AGENCIAS GUBERNAMENTALES Ejemplo 1: Mejora de la calidad de las huellas dactilares en las solicitudes de visas de trabajo El desafío: surgen obstáculos durante el proceso de solicitud de visa de trabajo cuando las huellas dactilares, cruciales para la verificación de identidad, enfrentan controles de calidad para garantizar su precisión. Factores como la mala calidad de la impresión, las condiciones ambientales y los factores físicos pueden hacer que las impresiones no se puedan usar, lo que obliga a los solicitantes a volver[…]

Maple, fundamental en ciencias de la vida

Jan 13, 2025 | 10:28 am

Maplesoft proporciona el entorno matemático esencial para la investigación científica. Desde el modelado de reacciones químicas simples hasta el modelado PK/PD, la simulación de sistemas biológicos, el modelado biomecánico, el diseño de ensayos de fármacos sólidos, la optimización de parámetros, el análisis de datos y más, los productos de Maplesoft son herramientas invaluables para los científicos que trabajan en biología, química, bioquímica, bioingeniería, farmacología, química computacional y otras ciencias de la vida. Herramientas avanzadas de modelado matemático y estadístico Potentes solucionadores simbólicos y numéricos Lenguaje de programación con reconocimiento matemático para la creación rápida de prototipos y desarrollo de soluciones Herramientas de desarrollo de aplicaciones interactivas y generación de código para la implementación de soluciones Entorno de documentación técnica completo que combina cálculos en vivo y exploraciones interactivas con explicaciones, imágenes y más

Optimización de carteras: una mirada más cercana al resolvedor SOCP acelerado

Jan 9, 2025 | 14:57 pm

En el ámbito de la gestión de carteras, la eficiencia es clave. La reciente actualización en Mark 29.3 de la Biblioteca nAG Optimization Modelling Suite incluye una mejora en el resolvedor de programación cónica de segundo orden (SOCP). Profundicemos en los aspectos prácticos de la mejora y su impacto en la optimización de los modelos de cartera. La aplicación del SOCP en la optimización de carteras La programación cónica de segundo orden (SOCP) extiende la programación lineal tradicional y es uno de los principales métodos para resolver problemas de programación cuadrática con restricciones cuadráticas convexas (QCQP), lo que demuestra ser una herramienta vital en finanzas cuantitativas. Su aplicación en la optimización de carteras es particularmente notable debido a su flexibilidad para manejar un conjunto diverso de restricciones. Puede maximizar el índice de Sharpe, administrar el error de seguimiento, cumplir con las restricciones de apalancamiento o abordar los costos de impacto en el mercado. Rendimiento mejorado del resolvedor SOCP de nAG La última actualización del solucionador SOCP aporta un aumento sustancial del rendimiento. En comparaciones directas con el solucionador predeterminado en CVXPY en los modelos clásicos de Markowitz, el resolvedor nAG SOCP ofrece mejoras de velocidad significativas y, al mismo tiempo,[…]

COMSOL Multiphysics® para investigar fracturas causadas por difusión de hidrógeno

Jan 9, 2025 | 08:51 am

$COMSOL Multiphysics® para investigar fracturas causadas por difusión de hidrógeno$ Introducción/Objetivos COMSOL Multiphysics® [2] ofrece un gran potencial para la modelización y simulación de sistemas basados en hidrógeno. Un excelente ejemplo es el estudio titulado “Investigation into hydrogen induced fracture of cable bolts under deep stress corrosion coupling conditions” [1] y publicado en la revista Tunnelling and Underground Space Technology de la Editorial Elsevier. En este trabajo se utiliza COMSOL Multiphysics® para modelizar la difusión de hidrógeno e investigar la fractura inducida en materiales sometidos a condiciones de estrés y corrosión. Modelización/Simulación Los autores implementaron en COMSOL Multiphysics® ecuaciones de transporte y mecánica de sólidos para modelizar las deformaciones relacionadas con la expansión del hidrógeno en la red cristalina del acero. El modelo se desarrolló de forma consistente con los resultados experimentales obtenidos empleando muestras de cable como las que se muestra en la Figura 1. Figura 1. Muestras de cable: (a) vista estereoscópica, (b) vista en sección (alambre central R1 = 2.95 mm, alambre helicoidal R2 = 1.6 mm, alambre helicoidal R3 = 2.95 mm). Resultados/Conclusiones La Figura 2 muestra la distribución de la concentración de hidrógeno difundido en las muestras con y sin esfuerzo después de 3 horas. Los resultados de la simulación revelaron que el flujo de[…]

Estudio de caso de usuario: Desarrollo de habilidades de modelado matemático de estudiantes de estudios ambientales con Maple Flow

Jan 7, 2025 | 15:13 pm

Los programas de estudios ambientales atraen a una amplia gama de estudiantes, desde aquellos que se centran en las ciencias y utilizan las matemáticas todos los días hasta aquellos con antecedentes en humanidades que pueden haber hecho muy poco matemáticas en los últimos años. Esta disparidad puede causar serios desafíos para los estudiantes y sus instructores. Para abordar este problema, el Dr. Robert Alexander, profesor del departamento de Estudios Ambientales en Kenyon College y codirector del departamento de Estudios Ambientales, enseña un curso de segundo año en Análisis Ambiental Aplicado. El objetivo de este curso es brindarles a los estudiantes con antecedentes matemáticos más débiles o menos recientes la preparación que necesitan para manejar sus cursos de años superiores, al mismo tiempo que les brinda a todos los estudiantes práctica en la resolución de problemas del mundo real utilizando modelos cuantitativos. Alexander considera que Maple Flow es una herramienta de cálculo ideal para este curso. Él quiere que sus alumnos comprendan que, cuando trabajan en un problema cuantitativo, deben pensar en algo más que en el cálculo en bruto. Deben tener en cuenta las unidades, validar el resultado para asegurarse de que tenga sentido y documentarlo todo. También quiere que[…]

Las 3 mejores herramientas de análisis de causa raíz para aumentar la satisfacción del cliente

Jan 7, 2025 | 10:24 am

Por Stacey McDaniel. Todo el mundo hace un seguimiento de las métricas. Si una métrica es lo suficientemente importante como para medirla, es importante encontrar formas de mejorarla. ¿Qué sucede si no se obtiene el NPS (Net Promoter Score) que se busca? La próxima vez, considere el análisis de causa raíz (RCA), una metodología que le ayuda a comprender las razones y los impulsores de nuestras métricas clave y cómo mejorarlas. Se trata de encontrar, comprender y solucionar los problemas recurrentes que hacen que sus clientes se sientan insatisfechos. Cuando se pueda abordar la situación de manera proactiva antes de que se vuelva problemática, eso cambia las reglas del juego. Elementos del software de análisis de causa raíz La realización de un análisis de causa raíz implica diferentes métodos y herramientas, pero en general sigue un proceso similar. Para comenzar, se debe definir el problema y su impacto en el servicio al cliente. Luego, deben recopilarse datos y evidencias relacionados con el problema, como comentarios de los clientes, métricas, registros, etc. Una vez que se tenga los datos, puede utilizarse el análisis de datos para investigar las posibles causas y sus relaciones. Para garantizar la precisión, verifique las causas fundamentales[…]

¿Por qué es importante la nube en la investigación y el desarrollo científicos?

Jan 3, 2025 | 10:00 am

El paso a la nube puede parecer un tema oscuro y casi irrelevante para la mayoría de las personas en investigación y desarrollo científico. Sin embargo, vale la pena considerar varias áreas clave de impacto antes de elegir las soluciones adecuadas para su organización científica. Durante la mayor parte de la historia, la informática involucró grandes máquinas alojadas en centros de datos dedicados en el sitio. Antes de Internet, no existía el concepto de redes externas, y el acceso al software se realizaba exclusivamente desde terminales internos y PC.El software en sí se compraba como un gasto capitalizado, con tarifas y soporte basados en usuarios, procesadores o transacciones, o una mezcla embriagadora de los tres. Las actualizaciones y las nuevas versiones, a menudo con dos o tres años de diferencia, suelen implicar una importante carga de trabajo de administración para implementar, configurar y mantener. A medida que crecía la carga de trabajo, las organizaciones invirtieron en más capacidad de procesamiento y almacenamiento para permitir un mayor rendimiento. Entre el coste, la complejidad y el esfuerzo, el control interno del software y los sistemas ofrecía una ventaja significativa: los usuarios podían personalizar en gran medida sus soluciones para proporcionar soluciones altamente[…]

Nuevo Módulo en COMSOL Multiphysics® 6.3: Descargas Eléctricas

Jan 2, 2025 | 09:26 am

Introducción Una de las grandes novedades de la última actualización de COMSOL Multiphysics® 6.3 es el Módulo de Descargas Eléctricas [1], una herramienta avanzada diseñada para modelización y analizar fenómenos relacionados con arcos eléctricos, plasmas, descargas de corona y otros procesos complejos en aplicaciones industriales y científicas. ¿Qué se puede modelizar con este nuevo módulo de descargas eléctricas? El nuevo Módulo de Descargas Eléctricas permite modelizar los siguientes fenómenos físicos [2]: Descargas eléctricas filamentarias en gases o líquidos dieléctricos, considerando el efecto de ionización. Descargas de corona positivas con efecto luminoso, por ejemplo, en configuraciones de electrodos cilíndricos concéntricos. Pulsos de Trichel producidos por descargas de corona negativas. Descargas en barreras dieléctricas, en la interfase de un gas y un sólido dieléctrico. Descargas electrostáticas (electrostatic discharges, ESD) que se producen, por ejemplo, en el contacto de la piel de una persona con un metal. Sólidos dieléctricos, con modelo de transporte de carga bipolar. Arcos eléctricos, en continua o arco transitorio mediante un enfoque magneto-hidrodinámico. Voltaje inducido por rayos, para estudiar el impacto en líneas de transmisión, aviones o parques eólicos. La Figura 1 resume de forma gráfica los distintos fenómenos físicos que se pueden modelizar y simular con el módulo[…]

Cómo las agencias gubernamentales utilizan Six Sigma para aumentar la eficiencia y ofrecer mejores servicios

Dec 31, 2024 | 10:56 am

Por Shawn Shapiro. Las agencias gubernamentales enfrentan una enorme presión para mejorar las operaciones, reducir los costos y garantizar la prestación de servicios de alta calidad a los ciudadanos. Las metodologías Six Sigma, combinadas con las potentes herramientas de Minitab, permiten a las organizaciones gubernamentales enfrentar estos desafíos con confianza. Al optimizar los procesos, reducir el desperdicio y mejorar la toma de decisiones, los equipos gubernamentales pueden brindar servicios que realmente generen un impacto. Cómo Six Sigma mejora las operaciones gubernamentales 1. Mejorar la calidad de los servicios públicos Mantener altos estándares en áreas como la atención médica, la seguridad social y la seguridad pública es esencial para las agencias gubernamentales. Las herramientas principales de Six Sigma, como el control estadístico de procesos (CEP) y el diseño de experimentos (DOE), tienen como objetivo mejorar la calidad mediante la reducción de la variabilidad y los defectos. Estas herramientas, disponibles en Minitab, ayudan a optimizar los procesos para garantizar la coherencia y la excelencia. Ejemplo: en el ámbito de la atención médica, agencias como Asuntos de Veteranos han utilizado soluciones de Minitab para realizar un seguimiento de las métricas de atención al paciente, reduciendo los tiempos de espera para las citas en[…]

Se publica la guía de la EPA de EE.UU. sobre modelos de calidad del aire

Dec 31, 2024 | 09:59 am

En informaciones pasadas ya comentamos que el Administrador de la EPA de EE.UU. firmó la norma final que actualiza el Apéndice W de la Parte 51 del Título 40 del CFR: la Guía sobre modelos de calidad del aire. Esta norma final revisó la formulación científica del sistema de modelado AERMOD. La norma final se publicó en el Registro Federal (89 FR 95034) el 29 de noviembre de 2024. El texto completo de la versión publicada está disponible en línea y en formato PDF. Con esta publicación, la fecha de entrada en vigor de la norma es el 28 de enero de 2025. También hay un período de transición de 1 año hasta el 29 de noviembre de 2025, durante el cual los protocolos de modelado basados en la versión de 2017 de la Guía pueden ser aprobados a discreción de la autoridad de revisión correspondiente. Los detalles técnicos completos sobre la Norma Final del Apéndice W de 2024 están disponibles en la página web de la EPA de EE.UU. en https://www.epa.gov/scram/2024-appendix-w-final-rule. Recomendamos a los modeladores que revisen la información para comprender completamente las opciones y capacidades técnicas de AERMOD.

Revvity Signals Software

Dec 26, 2024 | 10:59 am

Aproveche el poder de sus datos para lograr avances científicos en... el sector farmacéuticos y biotecnológicos análisis clínicos productos químicos y materiales alimentos, sabores y fragancias el descubrimiento de fármacos Soluciones de software SaaS inteligente y basado en la ciencia que aprovechan la inteligencia artificial (IA), el aprendizaje automático y décadas de innovación que mejoran vidas a lo largo de todo el mundo. La única integración nativa con ChemDraw y Spotfire en el mercado 1M Usuarios en todo el mundo 4000+ Clientes en todo el mundo Diseñado por científicos, para científicos Su puerta de entrada a la excelencia científica Revvity Signals ofrece soluciones de software basadas en la ciencia que aprovechan las innovaciones de las grandes tecnologías para ayudar a mejorar la vida de las personas en todas partes. Nuestra plataforma SaaS científica ofrece rápidamente nuevas capacidades, adopta las últimas innovaciones para simplificar la ciencia y promueve la colaboración multidisciplinaria para acelerar la innovación.Colaboración impulsada por los productos de Signals: CHEMDRAWDesde 1985, ChemDraw ha proporcionado una poderosa comunicación química para convertir rápidamente ideas y dibujos en publicaciones de las que puedas estar orgulloso SIGNALS NOTEBOOKEl principal cuaderno de laboratorio electrónico basado en la nube para que biólogos y químicos colaboren,[…]

Uso de COMSOL Multiphysics® en la recuperación de oro de residuos electrónicos

Dec 17, 2024 | 11:01 am

Introducción La creciente generación de residuos electrónicos (llamados E-waste) como, por ejemplo, los circuitos impresos, presenta una oportunidad para recuperar metales preciosos como el oro. El artículo publicado recientemente en la revista “Separation and Purification Technology” (Elsevier) por Y. Liang y su equipo y titulado “Enhanced gold recovery from the leaching solution by using porous activated carbon coated electrode: COMSOL simulation and experiments” [1] muestra gráficamente el comportamiento de la transferencia de masa del complejo Au(S2O3)2³⁻ bajo un campo eléctrico utilizando COMSOL Multiphysics®. Los investigadores también propusieron una estrategia mejorada para la recuperación de oro mediante el uso de un electrodo recubierto con carbón activo poroso. Modelización Se desarrolló el modelo con geometría 2D que se muestra en la Figura 1, que incorporó ecuaciones como Nernst-Planck y Butler-Volmer para simular los perfiles de concentración de iones y la transferencia de masa hacia la superficie del electrodo. Los resultados iniciales mostraron una polarización de concentración en el cátodo, indicando que la difusión dominaba el movimiento de iones hacia la superficie del electrodo. La simulación comparó un electrodo de titanio con uno recubierto de AC. Figura 1: Modelo 2D con electrodos de titanio (Ti) y carbón active (AC) (a) Geometría del modelo[…]

Cómo reducir los defectos y mejorar la calidad de los semiconductores

Dec 16, 2024 | 08:09 am

Por Oliver Franz. La importancia de reducir los defectos abarca todas las industrias, ya sea que trabaje en la fabricación de automóviles, la producción de productos electrónicos, la industria farmacéutica o en un gran espacio de fabricación. Los defectos en la producción pueden ser costosos y generar repeticiones de trabajos, demoras e ineficiencias que afectan directamente el resultado final. Un ejemplo de esto se puede ver en la industria de fabricación de semiconductores. El análisis estadístico en la fabricación se ha vuelto cada vez más crítico. Por lo general, los semiconductores se venden directamente a grandes empresas, distribuidores o revendedores. Si ocurren defectos en el proceso de fabricación, pueden repercutir en toda la cadena de suministro, lo que genera importantes pérdidas financieras y desafíos operativos. Métodos para reducir defectos en semiconductores Generamos un conjunto de datos hipotéticos que refleja lo que se observa a menudo en la industria. En este ejemplo, el fabricante de semiconductores estaba experimentando una larga serie de días con índices de defectos superiores a la media en los semiconductores probados. En este escenario, el equipo calculó tasas de defectos superiores a la media en 41 de los últimos 50 días. Incluyeron los datos que recopilaron en[…]

Tips y trucos de ChemDraw - ¿los usas?

Dec 11, 2024 | 06:52 am

COMUNICACIÓN VISUAL Cómo hacer que moléculas pequeñas (y grandes) luzcan lo mejor posible Durante mucho tiempo, la química orgánica se ha representado en blanco y negro. Sin embargo, como animales visuales, los humanos tendemos a entender las cosas con más claridad cuando hay color de por medio. Hasta hace poco, los usuarios solo podían colorear los tipos de átomos por elemento o cambiar el color de los átomos y los enlaces en ChemDraw. En la práctica, esto funcionaba razonablemente bien con enlaces de color rojo y azul oscuro, pero comenzó a resultar cada vez menos útil cuando se necesitaba un tercer color, especialmente al proyectar en un proyector de baja calidad en una habitación sin persianas. Para abordar ese problema, introdujimos el coloreado de relleno de anillo para carbociclos en ChemDraw 19 para facilitar la visualización y la comunicación.Con ChemDraw 20, se agregó la capacidad complementaria de resaltar enlaces y átomos con color. Además, se introdujo una nueva función aclamada por los usuarios y su acceso directo correspondiente: la limpieza 3D (Ctrl/Cmd + Shift + D), que produce una conformación de energía minimizada de una molécula con sombreado de color basado en el eje Z.De esta manera, cuando se presente[…]