Scientia et Technica

Formación en competencias para la transición de la industria 4.0 y 5.0: una revisión de la literatura

2026-08-22T21:03:50-05:00

El avance hacia entornos industriales cada vez más digitales y humanocéntricos lleva a las facultades de ingeniería a examinar los modelos de formación profesional. Este trabajo analiza estudios previos en torno a tres ejes: la evolución de las industrias 4.0 y 5.0, las competencias emergentes en ingeniería, las asimetrías entre los currículos universitarios y las demandas del sector productivo en Colombia. Los estudios revisados muestran que la incorporación curricular de competencias digitales es parcial y fragmentada, lo que evidencia la carencia de marcos pedagógicos que articulan las dimensiones técnicas, tecnológicas y transversales requeridas para la transición de la Industria 4.0 hacia la Industria 5.0. Además, las metodologías activas de aprendizaje y la vinculación directa entre la academia y la industria son estrategias para reducir dicha brecha. El estudio sostiene que una estrategia formativa pertinente al contexto colombiano debería integrar diagnósticos curriculares, marcos de competencias reconocidos internacionalmente, pedagogías activas y la validación por expertos.

Fusión multisensor adaptativa mediante los dos primeros momentos de la innovación bajo degradación no estacionaria

2026-09-10T18:24:39-05:00

Los filtros de Kalman adaptativos modifican la confianza asignada a las mediciones cuando cambia la calidad de los sensores. Muchos métodos monitorean la energía de la innovación, aunque un sesgo de variación lenta puede desplazar su media sin producir innovaciones instantáneas grandes. Este trabajo propone una adaptación por canal que combina inflación de covarianza acotada, una prueba sobre la media de la innovación blanqueada y una compuerta con tiempo mínimo de permanencia. Se simuló un vehículo terrestre de tracción diferencial con GNSS, odometría, giróscopo y magnetómetro. Se estudiaron seis condiciones, cinco niveles de severidad y cuarenta repeticiones pareadas por celda. Se compararon un EKF nominal, un EKF mal sintonizado, covariance matching, Sage Husa, ponderación robusta de Huber y el método propuesto. El RMSE de posición predijo el RMSE de seguimiento con una correlación media de Spearman de 0.994, pero la asociación disminuyó a 0.491 para el tiempo de recuperación. Los métodos de segundo momento respondieron al ruido variable y a los valores atípicos, pero no corrigieron el sesgo con deriva. La prueba de primer momento permitió actuar ante este desplazamiento, aunque la exclusión presentó una distribución bimodal y mejoró 28 de 40 repeticiones. El tiempo mínimo de permanencia redujo la conmutación nominal. A máxima severidad, la compensación activada por la prueba mejoró al EKF nominal en las 40 repeticiones, con una mejora mediana de 67.0% y un costo nominal de 32.2%. Ninguna acción dominó simultáneamente el desempeño nominal, la mediana bajo sesgo y la dispersión. La adaptación debe distinguir los cambios de varianza y de media, y debe evaluarse mediante métricas promedio, transitorias y de costo nominal.

Robust LMI control of a boost converter supplying constant power loads

2026-09-08T13:29:48-05:00

Este trabajo presenta la síntesis de un controlador robusto basado en LMI para un convertidor elevador que alimenta una carga de potencia constante (CPL). El convertidor conecta un bus de CC a una CPL que requiere una tensión de salida regulada. En ausencia de control, el sistema puede presentar un comportamiento inestable debido a las características desestabilizadoras de la CPL. El controlador lineal robusto propuesto estabiliza el sistema y proporciona regulación de la tensión de salida teniendo en cuenta incertidumbres paramétricas. Específicamente, la síntesis del controlador impone restricciones prescritas sobre la ubicación de los polos de lazo cerrado, el esfuerzo de control y la atenuación de perturbaciones. El controlador se evalúa mediante un modelo conmutado del convertidor boost implementado en PSIM ante perturbaciones de potencia de carga y tensión de entrada. Los resultados de simulación muestran tiempos de establecimiento de aproximadamente 2 ms ante la perturbación de carga y 1.5 ms ante la perturbación de tensión de entrada, junto con un mayor amortiguamiento en comparación con el controlador LQR convencional. Estos resultados de simulación demuestran la efectividad del controlador basado en LMI para mantener la regulación de la tensión de salida bajo las condiciones de operación evaluadas.

Surface silane functionalized Fe₂O₃ nanoparticles for dual pickering emulsion stabilization and fenton Type catalytic oxidation

2026-09-28T12:24:33-05:00

La recuperación térmica mejorada de crudos pesados requiere nanomateriales multifuncionales capaces de estabilizar interfases y catalizar oxidaciones en condiciones de yacimiento. Las nanopartículas de Fe₂O₃ (Fe₂O₃-NPs) son candidatas prometedoras por su actividad redox y potencial como estabilizadores de emulsiones Pickering, aunque su desempeño dual depende del control de la química superficial. El objetivo fue diseñar y caracterizar Fe₂O₃-NPs de doble función, activas como estabilizadores de emulsiones Pickering y catalizadores tipo Fenton, mediante funcionalización superficial con agentes de acoplamiento de silano (SiCAs). Las Fe₂O₃-NPs se funcionalizaron con propiltrimetoxisilano (C3), octiltrietoxisilano (C8) y hexadeciltrimetoxisilano (C16) mediante hidrólisis de grupos alcoxi y condensación con grupos –OH superficiales, caracterizando área BET, tamaño de partícula (DLS), ángulo de contacto y química superficial (XPS, FTIR-ATR); las nanopartículas se emplearon en nanofluidos polares y no polares, evaluando su actividad interfacial en emulsiones Pickering agua/hidrocarburo a distintas concentraciones. La funcionalización moduló la actividad interfacial, con ángulos de contacto entre 20° y 167°, sin pérdida de área activa ni formación de multicapas; la estabilidad y el tipo de emulsión (O/W o W/O) se correlacionaron con el balance hidrófilo-hidrófobo de las partículas. Los sitios activos de Fe₂O₃ se conservaron tras la funcionalización, permitiendo desempeño dual como estabilizador interfacial y catalizador de oxidación heterogénea, con potencial aplicación en combustión in-situ para recobro térmico. Este trabajo fue financiado por Colciencias-ANH, proyecto "Preparación de nanomateriales basados en metales de transición para procesos ligados al recobro térmico de crudos colombianos y análisis de su comportamiento catalítico en procesos de combustión in-situ"

Materiales compuestos fabricados aditivamente bajo carga biaxial: revisión sistemática de su caracterización, modelado y predicción de falla

2026-09-08T17:38:41-05:00

La fabricación aditiva de polímeros reforzados con fibras ofrece nuevas posibilidades para el diseño estructural; sin embargo, su respuesta bajo carga biaxial permanece dispersa y poco consolidada. Esta revisión sistemática analiza polímeros reforzados con fibras fabricados aditivamente y sometidos a cargas biaxiales. Se buscaron publicaciones entre enero de 2014 y agosto de 2025 en Scopus, Web of Science, ScienceDirect, IEEE Xplore, SpringerLink, Dialnet, Redalyc, SciELO y Redib. De los 281 registros identificados, 52 estudios cumplieron los criterios de elegibilidad y se incluyeron en la síntesis temática y el análisis bibliométrico. La evidencia se clasificó como directa, indirecta, transferida desde compuestos convencionales o habilitadora desde el punto de vista metodológico. Los resultados revelan una base experimental limitada, una marcada heterogeneidad en las probetas y los protocolos de ensayo, una validación insuficiente de los modelos numéricos y pocos criterios predictivos calibrados para defectos inducidos por la impresión. Los enfoques de elementos finitos, multiescala y aprendizaje automático muestran potencial, pero requieren verificación sistemática, validación experimental y análisis de sensibilidad. Se propone una representación local σ₁₁–τ₁₂ como marco comprobable para construir envolventes de falla físicamente interpretables; su ventaja comparativa aún no ha sido demostrada. Las investigaciones futuras deberían priorizar la estandarización experimental, la trazabilidad de los datos, la validación de modelos y la evaluación ambiental.

Autoría científica y delegación intelectual en procesos asistidos por inteligencia artificial

2026-09-30T13:49:24-05:00

En editoriales anteriores de Scientia et Technica, varias de estas cuestiones han sido examinadas ampliamente. Se discutieron las posibilidades y precauciones asociadas con el uso de sistemas generativos como ChatGPT en la escritura científica [1], los sesgos y problemas relacionados con la generación y selección de referencias [2], los dilemas éticos vinculados con la autoría, la veracidad, la privacidad y la responsabilidad [3], así como el papel de las revistas frente a la generación automática de textos y los procesos de evaluación [4]. Posteriormente, la reflexión se extendió hacia la adaptación de la academia y la necesidad de establecer criterios éticos para integrar estas tecnologías [5]. En conjunto, estas discusiones muestran una evolución que llevó inicialmente a comprender la herramienta, luego a reconocer sus riesgos y, posteriormente, a establecer criterios frente a su utilización.