https://rinfi.fi.mdp.edu.ar/xmlui/handle/123456789/1 Formación de graduados universitarios de un alto nivel académico Fri, 01 May 2026 13:01:16 GMT 2026-05-01T13:01:16Z https://rinfi.fi.mdp.edu.ar/xmlui/handle/123456789/1161 Desarrollo de materiales mesoporosos nanocompuestos para su aplicación en tecnologías médicas, sanitarias y de saneamiento ambiental Volcanes Moreno, Vanessa Carolina El objetivo general de este trabajo de tesis ha sido desarrollar nuevos materiales con propiedades estructurales y funcionales optimizadas a través del control de su nanoestructura, combinando la química sol-gel con nanopartículas mesoporosas funcionalizadas y cargadas con plata. La química sol-gel constituye una de las herramientas más versátiles para el diseño de materiales avanzados debido a su capacidad para generar matrices híbridas orgánico- inorgánicas con elevada homogeneidad, control estructural a nivel nanométrico y adaptación a distintas funcionalidades. En este contexto, la incorporación de nanopartículas mesoporosas y especies activas metálicas dentro de matrices de sílice ha emergido como una estrategia eficiente para desarrollar recubrimientos con propiedades mejoradas para aplicaciones protectoras, antimicrobianas y funcionales. Sin embargo, alcanzar una dispersión homogénea de nanopartículas, compatibilizar sus superficies con matrices sol-gel y controlar el proceso de agregación de la plata dentro de estos sistemas representan desafíos que requieren un estudio detallado. En este sentido, la presente tesis plantea, como objetivo particular, la implementación de nanopartículas de sílice mesoporosa como vía de control y estabilización del proceso de agregación de la plata en sistemas de recubrimientos con propiedades antibacterianas a largo plazo. Con base en esta problemática, en este trabajo se partió de la síntesis de nanopartículas de sílice mesoporosas (MSN), del tipo MCM-41, obtenidas mediante la condensación hidrolítica del tetraetilortosilicato (TEOS) en una disolución acuosa alcalina del surfactante bromuro de hexadeciltrimetilamonio (CTAB). Dichas nanopartículas se trataron a 550 °C, para eliminar el surfactante, y posteriormente se activaron en medio ácido para incrementar la Idensidad de grupos –OH superficiales, los cuales constituyen los sitios activos necesarios para reacciones de condensación subsecuentes. Se seleccionó el (3-aminopropil)trietoxisilano (APTES) para modificar superficialmente las nanopartículas con grupos –NH2, obteniendo nanopartículas denominadas como MSN-NH2. Una vez obtenidas, las MSN-NH2 fueron cargadas con plata iónica, realizando un estudio detallado del proceso de adsorción de iones de plata sobre su superficie, tanto en medio etanólico como acuoso, mediante estudios de isotermas de adsorción. Complementariamente, el proceso de adsorción de Ag+ en medio acuoso también se estudió mediante ensayos de conductimetría en corriente continua. Finalmente, se estudió la estabilidad del sistema MSN- NH2/Ag+ y el proceso de degradación orgánica y reducción térmica de los iones de plata que lleva a un sistema inorgánico compuesto de nanopartículas MSN- Ag0. Subsiguientemente, se analizaron diferentes alternativas para la obtención de recubrimientos delgados, de matriz híbrida orgánica-inorgánica obtenidos por el método sol-gel, cargados con plata estabilizada mediante nanopartículas mesoporosas. En esta línea, se estudió la compatibilidad e interacción en sistemas compuestos constituidos por una matriz híbrida, nanopartículas mesoporosas y iones Ag+. Para ello, se seleccionó un sistema híbrido basado en la condensación hidrolítica de tetraetilortosilicato (TEOS) y glicidoxipropiltrimetoxisilano (GPTMS), correspondiente al sol TG. Se analizaron las alternativas que permitieran maximizar la carga estable de Ag + en el recubrimiento, tanto mediante la incorporación vía el dopado de la matriz como pre-adsorbida en las nanopartículas MSN-NH2. Alternativamente, se estudiaron sistemas nanocompuestos en los que la plata fue incorporada en forma de nanopartículas metálicas soportadas en sílice mesoporosa (MSN- Ag0). Finalmente, se estudió el desempeño funcional de los recubrimientos nanocompuestos mediante estudios de impedancia electroquímica en celda de 4 hilos, evolución de la banda plasmónica (UV-visible) y determinación de cinéticas de lixiviación de Ag+ en medio acuoso. Complementariamente, los IIresultados obtenidos se cotejaron con resultados microbiológicos obtenidos mediante ensayos de difusión en agar y de adhesión bacteriana frente a cultivos de E. coli. Estos resultados permiten proponer que mediante la implementación de nanopartículas mesoporosas es posible obtener recubrimientos con elevado grado de estabilidad fisicoquímica de la plata, tanto en su forma iónica como de nanopartículas metálicas, confiriendo un notable potencial biotecnológico a los recubrimientos nanocompuestos con nanopartículas mesoporosas.; Abstract: The general objective of this doctoral thesis was to develop new materials with optimized structural and functional properties through nanostructure control, combining sol–gel chemistry with functionalized mesoporous nanoparticles loaded with silver. Sol–gel chemistry is one of the most versatile tools for designing advanced materials, as it enables the generation of organic–inorganic hybrid matrices with high homogeneity, nanometric structural control, and adaptability to diverse functionalities. Within this framework, the incorporation of mesoporous nanoparticles and active metallic species into silica matrices has emerged as an efficient strategy for producing coatings with enhanced protective, antimicrobial, and functional properties. However, achieving homogeneous nanoparticle dispersion, ensuring surface compatibility with sol– gel matrices, and controlling silver aggregation within these systems remain challenges that require detailed investigation. Accordingly, the specific aim of this thesis was to implement mesoporous silica nanoparticles as a means of controlling and stabilizing silver aggregation in coating systems with long-term antibacterial performance. To address this, mesoporous silica nanoparticles (MSN) of the MCM-41 type were synthesized via hydrolytic condensation of tetraethyl orthosilicate (TEOS) in an alkaline aqueous solution of hexadecyltrimethylammonium bromide (CTAB). The nanoparticles were calcined at 550 °C to remove the surfactant and subsequently activated in acidic medium to increase the density of surface –OH groups, which serve as active sites for subsequent condensation reactions. (3-aminopropyl)triethoxysilane (APTES) was selected to modify the nanoparticle surface with –NH2 groups, yielding MSN-NH2. IVThe MSN-NH2 were then loaded with silver ions (Ag+), and the adsorption process was studied in detail in both ethanolic and aqueous media through adsorption isotherms. Complementarily, Ag+ adsorption in aqueous medium was investigated by direct-current conductimetry. The stability of the MSN- NH2/Ag+ system was further examined, along with the organic decomposition and thermal reduction of silver ions, leading to an inorganic MSN-Ag0 nanoparticle system. Subsequently, different approaches were explored for producing thin organic–inorganic hybrid sol–gel coatings loaded with silver stabilized by mesoporous nanoparticles. The compatibility and interactions within composite systems (hybrid matrix / mesoporous nanoparticles / Ag+ ions) were analyzed. A hybrid matrix based on the hydrolytic condensation of tetraethyl orthosilicate (TEOS) and glycidoxypropyltrimethoxysilane (GPTMS), corresponding to the sol TG, was selected. Strategies were evaluated to maximize the stable incorporation of Ag+ into the coatings, either through matrix doping or pre- adsorption in amino-functionalized mesoporous silica (MSN-NH2). Alternatively, nanocomposite systems were studied in which silver was incorporated as metallic nanoparticles supported on mesoporous silica (MSN-Ag0). Finally, the functional performance of the nanocomposite coatings was assessed by electrochemical impedance spectroscopy in a four-electrode cell, monitoring of the plasmonic band (UV–visible), and determination of Ag+ leaching kinetics in aqueous medium. These results were complemented by microbiological assays, including agar diffusion and bacterial adhesion tests against E. coli cultures. The findings demonstrate that the incorporation of mesoporous nanoparticles enables the development of coatings with high physicochemical stability of silver, both as ions and metallic nanoparticles, thereby endowing the nanocomposite coatings with significant biotechnological potential. Thu, 01 Jan 2026 00:00:00 GMT https://rinfi.fi.mdp.edu.ar/xmlui/handle/123456789/1161 2026-01-01T00:00:00Z https://rinfi.fi.mdp.edu.ar/xmlui/handle/123456789/1125 Computación cuántica : problemas de correspondencia y asignación de recursos Zabaleta, Omar Gustavo Resumen original en inglés: Many important technological problems such as facility assignment, medium ac- cess management, dynamic spectrum allocation, can be addressed as decision or mat- ching problems. The usual classic algorithms, heuristics, etc. may become less efficient when the amount of resources or agents involved in the decision matching problem grow beyond a certain amount. Quantum computing takes advantage of quantum mechanical effects such as entanglement and superposition to provide massive per- formance speedup in certain types of computation problems such as data searching, factorization and encryption. In the course of this thesis quantum decision models are developed and studied as a tool for solving classic decision problems more effi- ciently. As a generic model of decision problem a quantum dating market model is proposed. The quantum matching model stability is analyzed through Von Neumann entropy calculus and the information about the different possible strategies leading to stable and unstable states is obtained. The performance of quantum and classic strategies is compared showing that the agents capitalizing a Grover quantum search based strategy achieve a much bigger success rate than those playing classics as the number of players grows. Entanglement between player strategies lead to outcomes in the quantum model that are totally unexpected in the decision problem classic formulation. Finally, game theory applied to wireless communications is studied. In- terference problems are analysed from the viewpoint of game theory and quantum game solutions allowing fair and efficient resources sharing are proposed. Besides, the medium access problem is treated as a quantum minority game and novel results are presented. Traducción automática del resumen: Muchos problemas tecnológicos importantes, tales como la asignación de instalaciones, la gestión del acceso al medio y la asignación dinámica del espectro, pueden abordarse como problemas de decisión o de emparejamiento. Los algoritmos clásicos habituales, las heurísticas y otros métodos pueden volverse menos eficientes cuando la cantidad de recursos o agentes involucrados en el problema de decisión o emparejamiento crece más allá de cierto límite. La computación cuántica aprovecha efectos mecánico-cuánticos, como el entrelazamiento y la superposición, para proporcionar una aceleración masiva del rendimiento en ciertos tipos de problemas computacionales, tales como la búsqueda de datos, la factorización y la encriptación. A lo largo de esta tesis se desarrollan y estudian modelos de decisión cuánticos como herramienta para resolver problemas de decisión clásicos de manera más eficiente. Como modelo genérico de problema de decisión, se propone un modelo cuántico de mercado de citas (quantum dating market model). La estabilidad del modelo de emparejamiento cuántico se analiza mediante el cálculo de la entropía de Von Neumann, y se obtiene información sobre las diferentes estrategias posibles que conducen a estados estables e inestables. Se compara el desempeño de las estrategias cuánticas y clásicas, mostrando que los agentes que aplican una estrategia basada en la búsqueda cuántica de Grover alcanzan una tasa de éxito significativamente mayor que aquellos que utilizan estrategias clásicas, a medida que aumenta el número de jugadores. El entrelazamiento entre las estrategias de los jugadores conduce, en el modelo cuántico, a resultados completamente inesperados en comparación con la formulación clásica del problema de decisión. Finalmente, se estudia la aplicación de la teoría de juegos a las comunicaciones inalámbricas. Los problemas de interferencia se analizan desde el punto de vista de la teoría de juegos, y se proponen soluciones de juegos cuánticos que permiten un reparto justo y eficiente de los recursos. Además, el problema de acceso al medio se trata como un juego de minoría cuántico, y se presentan resultados novedosos al respecto. Thu, 01 Aug 2013 00:00:00 GMT https://rinfi.fi.mdp.edu.ar/xmlui/handle/123456789/1125 2013-08-01T00:00:00Z https://rinfi.fi.mdp.edu.ar/xmlui/handle/123456789/1124 Modelos híbridos de inteligencia computacional aplicados en la segmentación de imágenes de resonancia magnética Meschino, Gustavo Javier Presentación del problema: Los sistemas de procesamiento de imágenes digitales constituyen actualmente una herramienta casi indispensable en la práctica de la medicina moderna. Los sistemas de adquisición muestran un desmesurado crecimiento que se incrementa día a día. Sin embargo, la evolución de los equipos a veces no es reflejada en el proceso de interpretación de imágenes. Por lo tanto, es de fundamental importancia el desarrollo de nuevos paradigmas y metodologías con el fin de disponer un espectro importante de opciones para el procesamiento y la visualización de las mismas. Una de las tareas más importantes en el análisis de imágenes médicas es la segmentación, entendiéndose como tal al proceso de particionarlas según sus componentes estructurales más importantes en regiones homogéneas con respecto a alguna de sus características, como textura o intensidad [Pham et al., 2000]. Un método de segmentación busca una partición tal que las regiones obtenidas correspondan a distintas estructuras anatómicas o regiones de interés de la imagen. Una segmentación precisa es requisito indispensable para gran cantidad de aplicaciones, como cálculo de volúmenes de ciertos tejidos y su posterior representación tridimensional, terapia de radiación, planes de cirugía, detección de tejidos anormales. Una vez realizada la segmentación, la información puede usarse por los especialistas para comparar volúmenes, morfologías y características de los tejidos con estudios normales u otras regiones en la misma imagen. Así pueden determinarse parámetros de normalidad con la idea de detectar patologías y asistir a las decisiones en diagnóstico y terapia [Moler, 2003, Courchesne et al., 2000]. Esta tesis surge como producto del trabajo sistemático con imágenes digitales en conjunto con un grupo interdisciplinario de médicos, integrado por especialistas en Diagnóstico por Imágenes, patólogos, un traumatólogo, un anestesiólogo y un psiquiatra. De la interacción con los médicos surgen pautas concretas para interpretar las imágenes, que pueden provenir de equipos distintos. Mon, 10 Mar 2008 00:00:00 GMT https://rinfi.fi.mdp.edu.ar/xmlui/handle/123456789/1124 2008-03-10T00:00:00Z https://rinfi.fi.mdp.edu.ar/xmlui/handle/123456789/1123 Topología convertidora para fuente pulsada de altas prestaciones Garcia Retegui, Rogelio Las fuentes de corriente pulsada tratadas en esta tesis se caracterizan por: 1. generar pulsos de corriente de gran amplitud durante períodos de tiempo muy cortos, 2. proveer tiempos de subida y bajada muy cortos y, por ende, elevados di/dt, 3. alimentar cargas con componente inductiva, 4. ofrecer alta precisión en la corriente de flat-top. Para atender los citados requerimientos es necesario disponer de los siguientes recursos tecnológicos: Aplicar altas tensiones, lo que permite obtener elevados di/dt sobre cargas inductivas. Utilizar dispositivos semiconductores de potencia (elevadas corrientes y tensión) y que además sean de alta velocidad para obtener un bajo ripple en el flat-top. Sin embargo, debido a lógicos limites tecnológicos, los dispositivos con capacidad de manejo de altas potencias no tienen la velocidad suficiente para cumplir con estos requerimientos. Por tal razón, las fuentes pulsadas con exigencias extremas en tensión, corriente y precisión son difíciles de realizar por topologías y/o métodos convencionales de control. El objetivo de esta tesis es el desarrollo de nuevas estructuras topológicas que permitan, a partir de las tecnologías existentes, aumentar la velocidad de conmutación en el flat-top en aplicaciones de alta potencia. Thu, 12 Nov 2009 00:00:00 GMT https://rinfi.fi.mdp.edu.ar/xmlui/handle/123456789/1123 2009-11-12T00:00:00Z