En la actualidad se asiste a grandes avances tecnológicos en lo que concierne al procesamiento de materiales cerámicos hecho que motiva a la vez el continuo progreso de la investigación científica en el mismo campo. En la presente tesis doctoral se estudia el sinterizado de materiales cerámicos refractarios basados en el sistema ternario ZrO<SUB>2</SUB>-CaO-Al<SUB>2</SUB>O<SUB>3</SUB> constituyendo dicho estudio un precedente dado que en la actualidad existe escasa información inherente a este sistema. El interés de abordar un estudio más detallado de este sistema reside en la alta estabilidad química y resistencia a la corrosión de sus componentes, propiedades de gran importancia en procesos que implican elevadas temperaturas. Los compositos se elaboraron a partir de mezclas de polvos comerciales de zirconia y un cemento de alta alúmina, ambas materias primas de alta pureza y de bajo costo.

El objetivo general del presente trabajo de Tesis fue evaluar las potencialidades de la especie vegetal Pachyrhizus ahipa (ahipa) como cultivo alternativo nativo de América, y contribuir a ampliar sus posibilidades de uso e incorporación como fuente de materia prima de agroindustrias generadoras de valor agregado. El estudio de esta especie y sus principales productos derivados (almidón, fibra y harina) permitirá identificar y desarrollar las aplicaciones industriales más adecuadas, conduciendo a un aprovechamiento integral de la misma. Las raíces y tubérculos (R&T) son fuentes de energía en la dieta y algunos de ellos aportan minerales, vitaminas y aminoácidos esenciales. El conocimiento de las propiedades nutricionales y físico-químicas de las R&T y sus productos derivados es vital en la formulación de alimentos. Entre los cultivos de R&T se encuentran ciertas especies de origen andino, siendo la ahipa (Pachyrhizus ahipa (Wed) Parodi) una de las menos estudiadas. El rescate de este cultivo implicaría potenciales beneficios económicos y agroecológicos, relacionados con la diversificación productiva y la generación de materias primas y productos elaborados alternativos. Así, las raíces tuberosas de ahipa podrían destinarse a propósitos múltiples tales como obtención de harina, almidón y fibras naturales a escala industrial, además de su comercialización como hortaliza fresca.

En esta tesis se ha estudiado la modificación de la superficie de nanopartículas de oro con el objetivo final de contribuir al desarrollo de un sensor fluorescente fotomodulable a escala nanométrica. Estos sensores están formados por dos partes esenciales: un centro metálico y una coraza orgánica. La nanopartícula de Au en el centro tiene un tamaño menor a 4 nm, sobre la que se ensambla un polímero antifílico. Este último fue modificado con moléculas fluorescentes y fotocrómicas que actúan como sonda y fotomodulador, respectivamente. Estas dos partes, nanopartículas y polímero, se prepararon, purificaron y caracterizaron, para luego ser ensamblados, formándose así una sonda fluorescente fotomodulable.

El presente trabajo, motivado por mejorar y ampliar el conocimiento existente, está relacionado con el estudio espectral en xenón, particularmente sobre el análisis de transiciones entre configuraciones en los iones cinco veces ionizado (XeVI) y siete veces ionizado ( XeVIII), proporciona información estructural de sus niveles de energía y otros parámetros energéticos, potencial de ionización y parámetros de polarizabilidades del carozo “core” iónico. El interés de suministrar datos espectroscópicos se debe a sus importantes aplicaciones en física del láser, física de plasmas y física de altas temperaturas. Por ejemplo, el estudio de líneas de intercombinación resulta de gran utilidad en el diagnóstico de plasmas confinados y astrofísicos. <i>(Párrafo extraído del texto a modo de resumen)</i> / Asesor académico: Dr. Mario Garavaglia

El objetivo general de este trabajo de tesis consiste en investigar la incidencia del formalismo de la transformada de Fourier fraccionaria en el procesamiento óptico de la información, analizar su relación con otras transformadas de interés óptico y desarrollar sus posibles aplicaciones / Asesor académico: Dr. Mario Garavaglia

Determinar la estructura isomérica de un colorante en una solución líquida puede ser una tarea abordable mediante el estudio de la anisotropía de su emisión luminiscente. El cambio en la polarización de la luminiscencia tiene su origen en los movimientos rotacionales que experimenta la molécula de colorante en el seno del líquido. En la despolarización de su emisión está contenida la información referida a la forma estructural de la misma. Debido a que la difusión rotacional no sólo depende de esta característica de la molécula estudiada, sino también de factores tales como su volumen efectivo, la viscosidad del solvente o el tiempo de vida mismo del compuesto en su estado excitado, distinguir el efecto real de cada uno de ellos sobre el comportamiento observado requiere de un análisis detallado. Los procesos fotofisicos de las cianinas estudiadas en esta tesis, colorantes polimetínicos que presentan fotoisomerización reversible, han sido analizados mediante el empleo de diversas técnicas. Dilucidar la estructura isomérica, tanto de las especies estables de estos compuestos como así también de aquellas especies que se generan bajo excitación luminosa (fotoisómeros), resulta ser por demás una tarea particularmente compleja cuando las características espectroscópicas entre las diferentes especies de un mismo compuesto son muy similares. En el estudio de las especies fotoisoméricas, la separación de la emisión de estas especies de aquella correspondiente a las especies normales, es necesaria para poder así seguir individualmente el comportamiento con la polarización de sus emisiones. El uso de técnicas láser de absorción y fluorescencia permitió obtener información de las especies fotoisoméricas de estas moléculas, analizando sus propiedades cinéticas y características espectroscópicas. Con el fin de discernir las conformaciones isoméricas de las cianinas fotoisomerizables en solución, se implemento la técnica de polarización de la fluorescencia. Midiendo la anisotropía en estado estacionario de la fluorescencia que se genera bajo excitación luminosa, se pudieron calcular tiempos de difusión rotacional para las diferentes especies estudiadas. La asignación de determinadas estructuras isoméricas para estos compuestos, resulta de contrastar el resultado experimental de la anisotropía medida con modelos teóricos para la difusión rotacional de estas moléculas. Con el objeto de poder utilizar modelos moleculares más cercanos a las formas de las cianinas estudiadas, se representó las formas moleculares con elipsoides asimétricos, que permiten una aproximación más real a la geometría involucrada en el estudio de estas especies. El uso de elipsoides asimétricos en el modelado de las estructuras moleculares y el análisis del comportamiento hidrodinámico de estos modelos con diferente condición de vínculo soluto-solvente, ha permitido ampliar la discusión a partir de los datos que se obtienen experimentalmente, posibilitando asignar distintas estructuras a los diferentes isómeros estudiados y dar en consecuencia una interpretación de los fenómenos observados. Del estudio realizado se concluye que la hidrodinámica "slip" es consistente con la anisotropía de la fluorescencia medida para las distintas especies de las cianinas. El similar comportamiento hidrodinámico de las especies más estables, se corresponde con la asignación de una estructura común a todas ellas. Una estructura en la que la cadena polimetínica de estos colorantes aparece totalmente extendida (todo-trans). En el caso particular del DODCI se ha podido descartar la estructura di-cis para la especie normal de esta cianina, dejando para su especie fotoisomérica alguna de las estructuras que resultan de rotar una parte de la molécula alrededor de un enlace de su cadena polimetínica. Una interacción ligeramente diferente entre las distintas especies de esta molécula y el solvente podría ser inferida de las medidas llevadas a cabo. El estudio fotofísico realizado sobre las cianinas permitió determinar entre otros parámetros, la baja eficiencia de fluorescencia de los fotoisómeros de las carbocianinas. Esta era una característica conocida de estos colorantes. De los resultados obtenidos y su posterior interpretación, la fricción dieléctrica resulta ser el fenómeno más indicado para acompañar a la fricción mecánica en un modelo hidrodinámico que dé cuenta de la difusión rotacional de las especies estudiadas.

En este trabajo de tesis se estudiaron las propiedades eléctricas y estructurales junto a su interdependencia de dos familias de sistemas vítreos con matrices en base de TeO<SUB>2</SUB> que pueden ser representados mediante las siguientes fórmulas generales: A) xMO[0.5MoO<SUB>3</SUB>• 0.5V<SUB>2</SUB>O</SUB>5</SUB>]•2TeO<SUB>2</SUB> (MO: MgO, CaO, SrO y BaO) y B) 0.8[xBaO(1-x)MgO]•0.2MT•2TeO<SUB>2</SUB> (MT: MoO<SUB>3</SUB>, WO<SUB>3</SUB>, V<SUB>2</SUB>O<SUB>5</SUB> y Nb<SUB>2</SUB>O<SUB>5</SUB>) con el fin de evaluar su potencial aplicación como electrolito sólidos en dispositivos electroquímicos (por ej., baterías de estado sólido). Una propiedad de interés fundamental en este trabajo fue la búsqueda del incremento de la movilidad de los iones portadores de carga. Del estudio de los sistemas del grupo A arriba mencionado observamos que la incorporación de los óxidos de metales alcalino térreos permiten obtener matrices vítreas más abiertas (o menos empaquetadas), una característica que de acuerdo con la literatura debería ser favorable a este objetivo propuesto. Sin embargo, el efecto inducido por los cationes bivalentes utilizados conllevó a novedosos resultados. Observamos que las isotermas de conductividad de estos sistemas muestran un ligero incremento cuando la concentración del óxido modificador es elevada (x ≥ 0.6). Sorprendentemente, el catión más pequeño, Mg<SUP>2+</SUP>, (tal como fue estudiado en profundo detalle y reportado en el capítulo 7.6 mediante los Formalismos de la Impedancia) se ajusta perfectamente a los modelos de conducción electrónica, luego dicho catión no puede ser considerado como un portador de carga eficiente en este tipo de electrolitos sólidos. La caracterización estructural mediante espectroscopia Raman y FT-IR permitió identificar los poliedros de TeO<SUB>2</SUB>, MoO<SUB>3</SUB> y V<SUB>2</SUB>O<SUB>5</SUB> que dan origen a la estructura de estos materiales. Esto permitió corroborar que la estructura vítrea depende fuertemente de la presencia de la combinación MoO<SUB>3</SUB>-TeO<SUB>2</SUB> y que el óxido de vanadio no forma parte homogéneamente de la mencionada matriz. Las semejanzas estructurales encontradas entre estos materiales justifican las similitudes de la respuesta eléctrica observada en ellos. Todos los cationes (excepto Mg<SUP>2+</SUP>) arrojaron valores de conductividad a 500 K en un rango de 10<SUP>-5</SUP> y 10<SUP>-11</SUP> S.cm<SUP>-1</SUP>. Por otra parte, se estudió el efecto alcalino térreo mixto en el grupo B reemplazando progresivamente al MgO por BaO en una dada matriz vítrea, correlacionando además este efecto con la influencia dada al variar el metal de transición responsables del comportamiento como semiconductor de estos materiales. El efecto alcalino térreo mixto fue interpretado a partir de las desviaciones a la linealidad en propiedades como: densidad, Tg, fragilidad, posición del pico Raman, ΔCp, energía de activación y conductividad. Finalmente y como trabajo a futuro, se han realizado las primeras simulaciones de DFT y DM de algunos sistemas vítreos similares a los aquí estudiados con el objeto de alcanzar una comprensión microscópica de la respuesta eléctrica y las características estructurales observadas experimentalmente.

El presente trabajo de tesis se enmarca dentro de las actividades de investigación del Observatorio Pierre Auger. En particular, se estudió la posibilidad de utilizar un nuevo parámetro sensible a composición, que surge del estudio de las distribuciones de tiempos de arribo de las partículas secundarias en los detectores de superficie. La idea general consiste en utilizar el valor del risetime de las señales en los detectores de superficie a 1000 metros del punto de impacto de la lluvia (R<SUB>1000</SUB>), estudiando la forma de las distribuciones obtenidas a partir de dicho parámetro. En el proceso de construcción del nuevo parámetro que describe la forma de las distribuciones de R<SUB>1000</SUB>, se ha contribuido también a la optimización del cálculo del risetime y sus incertezas. En el capítulo 1 del presente trabajo se introduce el marco teórico relacionado a los rayos cósmicos ultraenergéticos. Se presentar a la física relacionada con las cascadas de partículas secundarias destacando las propiedades sensibles a composición primaria. En los capítulos 2 y 3 se describe el Observatorio Pierre Auger y el modo en que son detectadas las lluvias de partículas, dando una explicación detallada del funcionamiento del detector. En el capítulo 4 se mostrarán los resultados más relevantes obtenidos por la colaboración del Observatorio Pierre Auger. A partir del capítulo 5 se describen los estudios específicos y originales realizados en el marco del presente trabajo de tesis. En el capítulo 5 se presentan los resultados de estudios de estabilidad a largo plazo del detector de superficie, fundamentales para todo análisis basado en los datos de dicho detector. En el capítulo 6, se presentan los resultados obtenidos para la optimización en el cálculo del risetime a 1000 metros así como las modificaciones que a partir de estos estudios se han incluido en el software de reconstrucción de las lluvias. El capítulo 7 contiene los estudios realizados sobre la distribución del risetime a 1000 metros y los parámetros que describen su forma, analizando su evolución en función de la energía. Se discuten también los resultados obtenidos. Finalmente en el capítulo 8 se presentan los resultados del análisis estadístico efectuado sobre las distribuciones completas de R<SUB>1000</SUB>, y su discusión. Finalmente se presentan las conclusiones y perspectivas futuras a partir de esta tesis.

Se denomina smog a la niebla o dispersión coloidal de un líquido en aire, altamente tóxica por su elevada concentración en óxidos de azufre y nitrógeno, los que le confieren características ácidas por la presencia de los ácidos sulfúrico y nítrico. El pH de estas nieblas puede llegar a valores de 2. Las nieblas producidas por las reacciones fotoquímicas son llamadas comúnmente smog fotoquímico. El mismo se forma por la presencia de hidrocarburos y όxidos de nitrógeno en presencia de la luz solar. En la reacción se forman ozono, derivados nitro de los hidrocarburos, compuestos orgánicos como el formaldehido, etc. Sobre la base de que la fuente principal de NO× la constituye los procesos de cοmbustíόn de hidrocarburos (principalmente gases de escape de los automóviles), las cantidades producidas en los centros con alta densidad de población suelen ser tan grandes que el único control para evitar este tipo de nieblas debe tener como premisa la limitación de los HC y NOx que alcancen la atmósfera. Respecto a su toxicidad, es bien conocido que ocasiona problemas respiratorios graves y que además la niebla concentra otros contaminantes como compuestos orgánicos y pesticidas. Esta problemática se ve intensificada por las características geográficas y meteorológicas (zona de alta presión) de algunas ciudades que impiden la dispersión de los contaminantes. Las reacciones que dan lugar al smog fotoquímico son muy complejas y aún no se ha logrado la compresión total del sistema. El objetivo que se persigue en su estudio es obtener un modelo que permita predecir el grado de disminución de smog que se alcanzaría con las medidas de control de emisión de los contaminantes. Tales modelos permitirían programar y evaluar las estrategias a adoptar para controlar la contaminación del aire y elegir las formas más eficientes de transporte, crecimiento urbano y aprovechamiento de los recursos urbanos. / Tesis digitalizada en SEDICI gracias a la Biblioteca Central de la Facultad de Ciencias Exactas (UNLP).

Dado que una simbiosis exitosa requiere bajos niveles de N biodisponible en el suelo y que ciertas evidencias sugieren que la escasez de nutrientes podría favorecer la capacidad infectiva de los rizobios sobre las raíces de las leguminosas (por ejemplo Kijne et al., 1988; Brelles Mariño et al., 1996; Lodeiro et al, 2000), puede plantearse la alternativa de preparar inoculantes en medios de alta relación C/N. Los medios de cultivo empleados comúnmente para la obtención de caldos de rizobios para inoculantes son diversos, pero en todos los casos están bien balanceados y se procura obtener con ellos altas concentraciones bacterianas, con lo cual generalmente se trata además de medios ricos. Esta condición podría dar por resultado inoculantes poco infectivos no sólo por la abundancia de nutrientes, sino porque los sistemas de percepción del quorum en estos cultivos densos podrían determinar la liberación de bradioxetina y la posterior inhibición de la expresión de los genes nod (Loh et al, 2001; 2002). El método más común de aplicación de los inoculantes en soja consiste en ponerlos en contacto con las semillas antes de sembrar y permitir su adhesión a las mismas. Este método es muy conveniente desde el punto de vista práctico debido a su simplicidad y a que no requiere de operaciones adicionales ni equipos especiales. Sin embargo, la inoculación sobre las semillas puede constituir otro problema para la eficiencia final obtenida con cualquier inoculante por su mala distribución en el suelo debida a los problemas de movilidad que ya hemos analizado. Por lo tanto, debería compararse esta metodología de aplicación del inoculante con otras que lo distribuyan mejor en el sustrato en el cual crecen las raíces. En vista de estos problemas hemos enfocado nuestro trabajo de Tesis al estudio de la eficiencia de los rizobios para nodular, asociada a aspectos del metabolismo bacteriano bajo diversos grados de limitación de N y a la distribución de los rizobios respecto de la zona infectable de la raíz. En particular, es de nuestro interés investigar si la limitación en N favorece o no el desarrollo de las etapas tempranas de preinfección e infección y encarar el análisis de la competitividad de rizobios cultivados bajo nuestras condiciones de limitación o suficiencia de N frente a poblaciones como las naturalizadas en los suelos. / Tesis digitalizada en SEDICI gracias a la Biblioteca Central de la Facultad de Ciencias Exactas (UNLP).