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Postgrado
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Disertaciones de doctorado

"Diseño y Procesamiento de Vitrocerámicos Bioactivos. Evaluación del Uso de Minerales Naturales en la Formulación"

Ing. Franco Matías STÁBILE
Aula Ing. Ángel Comelli, 1er piso Edificio Central
Facultad de Ingeniería
3 de marzo de 2017 - 11:00 hs

Directora de Tesis: Dra. Cristina Volzone
Lugar de Trabajo: Centro de Tecnología de recursos Minerales y Cerámica CETMIC

Miembros del Jurado
• Dra. María Alejandra Fanovich: Profesor Titular de la Universidad Nacional de Mar del Plata.

• Dr. Pablo Martín Botta: Profesor Adjunto de la Universidad Nacional de Mar del Plata. Investigador Independiente del CONICET.

• Dra. Patricia Schilardi: Profesora Adjunta de la Universidad Nacional de La Plata. Investigadora Independiente del CONICET.

Resumen:

Desde el descubrimiento del Bioglass 45S5 en los años 70, el cual sigue siendo un estándar de referencia por sus propiedades bioactivas, muchos estudios se han realizado con el objeto de producir estos materiales tratando de mejorar sus propiedades para diversificar sus aplicaciones. Entre los materiales derivados de dichos estudios se encuentran los vitrocerámicos bioactivos, los cuales se obtienen por cristalización controlada de vidrios, y que tienen propiedades mecánicas mejoradas y reactividad controlada con respecto a sus precursores vítreos. La formulación de los vidrios con agregados de determinados componentes puede permitir también desarrollar, por tratamiento térmico, fases cristalinas que proporcionen un aspecto estético al producto final.
El objetivo general del trabajo de Tesis está basado en la obtención y caracterización de vitrocerámicos bioactivos, parcialmente preparados a partir de materias primas naturales provistas por industrias mineras nacionales (ej. feldespatos y cuarzo), y su posterior evaluación referente a propiedades físicas, químicas, y aspectos de bioactividad para sus aplicaciones en la reparación y/o reemplazo de tejidos óseos. Todas las formulaciones desarrolladas se obtuvieron teniendo en cuenta como base la composición del Bioglass 45S5 (45 % SiO2, 24,5 % Na2O, 24,5 % CaO y 6 % P2O5, en peso). A partir de allí se incorporaron distintas cantidades de Al2O3 por medio de un feldespato potásico muy puro (K2O Al2O3 3SiO2). Las composiciones de los vidrios en una primera etapa fueron obtenidas reemplazando parte del Na2O por Al2O3 y K2O, para alcanzar contenidos de 0,5 y 2,5 % en peso de Al2O3. En una segunda etapa se obtuvieron vidrios por reemplazos de Al2O3 por SiO2 y Na2O por K2O en la composición molar para alcanzar contenidos de 1,5 y 3 % molar de Al2O3, equivalentes a 2,5 y 5 % en peso. Finalmente se desarrollaron composiciones con contenidos teóricos de leucita (25, 30, 40 y 50 % en peso) y Bioglass 45S5. Todos los agregados se hicieron con el objeto de poder desarrollar fases que contuvieran Al2O3, de forma tal de no influir negativamente en la bioactividad del material e incrementando sus propiedades mecánicas. Por último, las composiciones con diferentes contenidos teóricos de leucita y Bioglass fueron nuevamente producidas, pero utilizando exclusivamente reactivos analíticos con fines comparativos respecto a los materiales producidos por medio de minerales.
Las técnicas utilizadas para la caracterización y medición de propiedades fueron: Difracción de rayos X, fluorescencia de rayos X, espectroscopía de fotoelectrones de rayos X, análisis térmicos, distribución de tamaño de partícula, espectroscopía infrarroja, microscopía electrónica de barrido, espectroscopía de rayos X dispersiva en energía, microscopía de calefacción, dilatometría, ensayos de bioactividad, compresión diametral, dureza y tenacidad.
Se pudo dilucidar que es posible diseñar vitrocerámicos bioactivos utilizando parcialmente minerales naturales, tales como cuarzo y feldespato muy puros, los cuales tuvieron características muy similares a los materiales de las mismas composiciones producidos a partir de reactivos analíticos. Pudo confirmarse que la bioactividad y las propiedades mecánicas fueron variables en función de la composición, lo que esta está ligado al agregado de cuarzo y feldespato. En todos los casos los valores de las propiedades mecánicas fueron comparables con los vitrocerámicos derivados del Bioglass 45S5 comercial. Por todo lo antedicho, estos materiales podrían ser utilizados en remplazos o reparación de tejidos óseos, y además por su aspecto estético podrían utilizarse en aplicaciones odontológicas.

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"Instrumentación para Neuroprótesis Vestibles"

Ing. Federico Nicolás GUERRERO
Sala de Conferencias del Departamento de Electrotecnia
Facultad de Ingeniería
10 de marzo de 2017 - 11:00 hs

Director de Tesis: Dr. Enrique Spinelli
Lugar de Trabajo: Laboratorio de Electrónica Industrial, Control e Instrumentación LEICI (CONICET-UNLP)

Miembros del Jurado
• Ing. Franco Simini: Profesor Titular de la Universidad de la República. Uruguay.

• Dra. Natalia López Celani: Profesora Adjunta de la Universidad Nacional de San Juan.

• Dr. Pedro Arini: Profesor Adjunto de la Universidad de Buenos Aires. Investigador Adjunto del CONICET.

Resumen:

La tesis pretende contribuir al conocimiento en adquisición de biopotenciales mediante técnicas no invasivas con aplicación a neuroprótesis (NP). Las NP son dispositivos de base tecnológica que, interactuando con el cuerpo humano, permiten recuperar o reemplazar capacidades perdidas o disminuidas, como aprehender un objeto o comunicarse. Esto implica una mejora en la independencia de una persona que incrementa drásticamente su índice de confort físico y psíquico. Las condiciones de medida típicas de sistemas "vestibles" como las NPs no invasivas, suponen un desafío que exige replantear las soluciones clásicas y proponer alternativas originales apropiadas para este nuevo contexto. El objetivo general de la tesis es desarrollar etapas de instrumentación que permitan adquirir biopotenciales en forma robusta en las condiciones de medida impuestas por los sistemas vestibles. El primer objetivo particular es desarrollar un sistema de adquisición acorde al estado del arte como plataforma para validar los modelos y circuitos de acondicionamiento propuestos. Los siguientes objetivos particulares se relacionan con el diseño, implementación y prueba experimental de estos circuitos de acondicionamiento. En primer lugar se desarrolla un circuito de realimentación de modo común con ganancia aumentada como estrategia general para la robustez frente a interferencia electromagnética. En segundo lugar se proponen electrodos activos para la medición de señales de EMG. Finalmente, los electrodos secos son el factor clave del registro de biopotenciales en sistemas vestibles. El objetivo asociado a este tema es desarrollar un electrodo activo con impedancia de entrada aumentada utilizando bootstrap de fuente y conservando una topología de baja complejidad.

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"Evaluación Sobre el Uso de Arcillas para la Adsorción de Colorantes Utilizados en la Industria Textil"

Lic. Susana Yamila MARTINEZ STAGNARO
Aula Ing. Ángel Comelli, 1er piso Edificio Central
Facultad de Ingeniería
13 de marzo de 2017 - 11:00 hs

Directora de Tesis: Dra. Cristina Volzone
Lugar de Trabajo: Centro de Tecnología de recursos Minerales y Cerámica CETMIC

Miembros del Jurado
• Dr. Ricardo Etcheverry: Profesor Titular de la Universidad Nacional de La Plata. Investigador Adjunto del CONICET.

• Dra. Ing. María Alejandra Giaveno Filippa: Profesor Adjunto de la Universidad Nacional del Comahue.

• Mag. Ing. Mónica Adriana Trezza: Profesora Titular Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires.

Resumen:
En la actualidad, una de las industrias que se encuentra en creciente auge y representa un importante sector económico a nivel mundial, debido a la gran demanda de sus productos, es la industria textil. En ella son utilizados diversos colorantes, los que después de un proceso de teñido, permanecen junto a una gran variedad de sustancias químicas que no se fijan en las fibras y son desechados. El comportamiento malicioso de éstos materiales se debe a que, parte de ellos, en solución acuosa, producen aminas secundarias, sustancias aromáticas, metales pesados, cloruros, etc.; propios de su estructura molecular, que pueden ser transportados por los sistemas fluviales, representando un potencial riesgo. Las arcillas son minerales naturales y abundantes en la naturaleza, constituidas fundamentalmente por aluminosilicatos laminares. En esta Tesis Doctoral, se estudió el proceso de adsorción de tres colorantes azo aniónicos textiles: Yellow GR (Y), Orange G (O) y Red Allura (R), empleando como adsorbentes dos materiales arcillosos conocidos como bentonitas, procedentes de las provincias de Neuquén (Z) y San Juan (S). Las bentonitas naturales (hidrofílicas por naturaleza) fueron transformadas en organofílicas (órgano-bentonitas) posterior al tratamiento con el catión hexadecil-trimetil-amonio para facilitar una mayor retención de los colorantes. Los sólidos fueron caracterizados por difracción de rayos X, espectroscopia infrarroja, análisis químicos, análisis térmicos diferencial y gravimétrico, y potencial zeta; los colorantes por infrarrojo y análisis en el UV-visible, en tanto que, las cantidades retenidas de los tintes fueron analizadas por isotermas de adsorción utilizando espectroscopia UV-visible. La disposición del catión orgánico en el mineral arcilloso de la bentonita, en forma de parafina o pseudotrilámina fue dependiente de la estructura interna del mineral e influyo en la capacidad de retención de los tintes. En ambos tipos de órgano-bentonita la retención del colorante Yellow fue mayor que el colorante Red y Orange, debido a la presencia de mayor contenido en grupos azo. Los grupos cromóforos naftaleno (presente en el R y O) y benceno (presente en O) también fueron retenidos por las órgano-bentonitas.

Actualizado el 22/02/2017