Ingeniería Electrónica
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ItemEstudio teórico de las propiedades ópticas de nanopartículas de TiO2, usando métodos de electromagnetismo computacional(Universidad del Magdalena, Ingeniería Electrónica, 2024)El uso de nanopartículas como las de zinc, titanio, circonio y plata ha permitido el desarrollo de nanomateriales con propiedades químicas, mecánicas y físicas superiores en comparación con los materiales convencionales. Entre las nanopartículas metálicas, el dióxido de titanio (TiO₂) es ampliamente utilizado en diversas aplicaciones tecnológicas debido a sus propiedades ópticas únicas, lo que lo hace ideal para fotocatálisis, celdas solares y dispositivos optoelectrónicos. A escala nanométrica, estas propiedades ópticas están fuertemente influenciadas por la estructura cristalina y la morfología del TiO₂. Este estudio ofrece una caracterización teórica de las propiedades ópticas de nanopartículas de TiO₂ con diferentes geometrías (nanoesfera y nanodisco) y dimensiones, empleando métodos de electromagnetismo computacional para analizar su capacidad de absorber y dispersar un campo eléctrico. Inicialmente, las propiedades ópticas de las nanoestructuras se examinan mediante las ecuaciones de Maxwell, junto con métodos numéricos para resolver problemas de electromagnetismo, concentrándose principalmente en el método de elementos finitos. Además, la fase anatasa se mostró más eficiente en aplicaciones fotocatalíticas y protección UV, mientras que la fase rutilo es más adecuada para recubrimientos ópticos y dispositivos basados en dispersión. Estos resultados confirman el potencial de las nanopartículas de TiO₂ para aplicaciones tecnológicas en fotocatálisis, protección solar, sensores ópticos y dispositivos optoelectrónicos, destacando la importancia de controlar su tamaño y fase cristalina.
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ItemDiseño e implementación de un microinversor modular para optimizar el desempeño de un sistema fotovoltaico reduciendo el efecto de sombreado parcial(Universidad del Magdalena, Ingeniería Electrónica, 2024)Los sistemas fotovoltaicos constituyen una alternativa eficiente y sostenible para la generación de energía. Sin embargo, su desempeño puede verse limitado por factores como el sombreado parcial, que reduce la potencia total generada por los módulos interconectados. En este proyecto se aborda esta problemática mediante el diseño de un microinversor modular (MI), capaz de operar de forma independiente en cada módulo fotovoltaico de 220 W, maximizando la generación de energía, optimizando la eficiencia global del sistema y minimizando el impacto de fallas locales. El MI propuesto integra dos etapas principales: potencia y control. La etapa de potencia combina un conversor de corriente continua a corriente continua (DC-DC) de topología Push-Pull, que ofrece un aislamiento galvánico y una conversión eficiente a voltaje elevado, y un inversor de corriente continua a corriente alterna (AC) de puente completo, conocido como Full-Bridge o puente H en serie con un filtro inductor – capacitor (LC), asegurando una salida AC de baja distorsión armónica. Por su parte, la etapa de control implementa modulación por ancho de pulso sinusoidal (SPWM) y un seguidor de punto de máxima potencia (Máximum Power Point Tracking, MPPT) inteligente basado en lógica difusa, optimizando la captura de energía incluso bajo condiciones de irradiación variable. La validación del sistema se llevó a cabo mediante simulaciones y pruebas experimentales con un prototipo físico, sometido a diversas condiciones de irradiación y carga. Los resultados demostraron una eficiencia del 93.67 %, con una potencia útil de 24.51 W, restando un autoconsumo del prototipo de 20 W para un consumo promedio de 22.96 W. Adicionalmente, se logró una distorsión armónica total (TDH) de 28.47 %. Las simulaciones confirmaron la efectividad del seguimiento MPPT, evidenciando la capacidad del sistema para adaptarse a variaciones en la irradiación.
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ItemSimulación y estudio de dispositivos superconductores para aplicación en tecnologías cuánticas(Universidad del Magdalena, Ingeniería Electrónica, 2024)Este trabajo analiza el efecto de las variaciones topológicas en una isla superconductora de Pb crecida sobre sustrato de Si (111) de las variaciones topológicas, como la profundidad y el radio de perforaciones, sobre la configuración y estabilidad de vórtices en islas superconductoras, utilizando la teoría de Ginzburg-Landau. Inicialmente, se estudia cómo la variación en profundidad afecta la energía libre de Gibbs y la disposición de los vórtices bajo un campo magnético aplicado. Posteriormente, se amplió el análisis mediante la inclusión variaciones en el radio de las perforaciones, observando que ambos parámetros impactan de manera significativa la densidad y configuración de los vórtices, lo cual es relevante en aplicaciones tecnológicas como sensores y dispositivos cuánticos. Finalmente, se exploran técnicas avanzadas de fabricación a nanoescala, como Focused Ion Beam (FIB) y Focused Electron And Ion Beam Induced Deposition (FEBID), que facilitan la creación de dispositivos superconductores de alta precisión para aplicaciones en computación y detección cuántica.
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ItemEvaluación, mejora y mantenimiento de la infraestructura tecnológica de la flota en el sistema estratégico de transporte público de Santa Marta(Universidad del Magdalena, Ingeniería Electrónica, 2024)El proyecto desarrolla un Plan de Mantenimiento Preventivo y Seguimiento para la infraestructura tecnológica instalada en los autobuses del Sistema Estratégico de Transporte Público (SETP) de Santa Marta. Este sistema incluye validadores de pago electrónico, tablets de conductor, barras de conteo de pasajeros, cámaras, botones de pánico y gabinetes que contienen la lógica del sistema. El objetivo principal es garantizar la operación continua y precisa de los dispositivos, mejorar la experiencia de los usuarios y evitar fallas críticas. El plan propone un mantenimiento estructurado, con cronogramas, registro de actividades, evaluación de resultados y un enfoque en la mejora continua. Además, los datos recolectados antes y después de los mantenimientos nocturnos realizados a las barras de conteo han mostrado la efectividad de estas prácticas, reforzando la importancia de implementar este plan para optimizar el sistema en el largo plazo.
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ItemActualización y levantamiento de data maestra de la Planta Fraccionamiento F2(Universidad del Magdalena, Ingeniería Electrónica, 2024)El presente informe fue realizado desde la experiencia y el proceso de prácticas del estudiante Jesús López del programa Ingeniería Electrónica de la Universidad del Magdalena, en el área de mantenimiento en el centro C.I. TEQUENDAMA perteneciente al grupo DAABON ubicada en Zona Franca Las Américas de la ciudad de Santa Marta, empresa especializada en la elaboración y comercialización de productos derivados de los aceites Premium, en especial Palma, Palmiste y mezclas de aceites vegetales, orgánicos, naturales y sostenibles. Este proyecto busca que el área de mantenimiento no solo se centre en analizar los riesgos en los equipos, sino también en los subsistemas que lo conforman e interactúan, en su entorno físico manteniendo el orden por medio de estrategias de mejoras como rutas de programación en el manteamiento preventivo, antecedentes registro o historial de fallas, actualización y levantamiento de datos maestros conociendo los parámetros de operación y longevidad de los equipos; de esta manera se evita riegos como la seguridad física del trabajador, el ahorro de costes por daños inesperados, la escases de repuestos necesarios y el cuidado ambiental.