Revista Ciencia y Tecnología, 9 Edición by Ejercito Nacional

EjĂŠrcito Nacional

ISSN No. 2145-4191 Volúmen 5 - Número 2 Julio - Diciembre de 2013 Director Mayor General Jorge Eliécer Suárez Ortiz Jefe de Educación y Doctrina del Ejército Nacional de Colombia Director Comité Editorial Coronel Alberto González Guerrero Director de Ciencia y Tecnología del Ejército Nacional de Colombia Editor Sargento Viceprimero Arnulfo Guavita Rubio Jefe de Difusión - DITEC Comité Editorial Coronel Jorge Arturo Romero Romero, Director de Educación Ejército/ Coronel José Luis Antolinez Melo, Director de Instrucción y Entrenamiento. Coronel Óscar Colorado Barriga, Director de Doctrina Coronel Henry Ballesteros Plata, Jefe de Proyectos Especiales JEDOC/ Teniente Darío Fernando Erazo Benavides, Oficial Investigación y Desarrollo Tecnológico/ Comité Científico Sargento Primero Luis Felipe Pérez Acevedo Jefe de Gestión del Conocimiento./ Johann Facelo Osma, Ingeniero - Director Laboratorio de Nanotecnología Universidad de Los Andes/ Jorge Reinolds, Ingeniero Electrónico/ Néstor Bejarano, Químico - Asesor Dirección de Ciencia y Tecnología. Pares Evaluadores Cesar Augusto Niño González, Asesor e investigador en la Escuela Superior de Guerra/ Ing. Arturo Lagos Sandoval, Ingeniero Electrónico/ Dr. Jorge Bojacá Acosta, Magister Ofscien U. Estatal Florida Par Académico Cna/ Ing. Carlos Enrique Ortiz Rangel, Ingeniero Electrónico/ Dr. Luis Ernesto Calderón Luna/ Ing. Carolina Rubio, Química/ Dr. Diana Arias Henao, Dr. Relaciones/ Phd. Ricardo Esquivel Triana, Historiador/ Ing. Iván Darío Cárdenas, Ingeniero Electrónico especializado en Estructuración de Proyectos/ Impresión / Corrección de Estilo Strategy Ltda Diseño y Diagramación Luz Jeanneth Ramírez Silva Contacto DITEC ditec@ejercito.mil.co Calle 102 No. 7-80 / Teléfono: (1) 2142480

Introducción El Ejército Nacional consciente que la ciencia y la tecnología son esenciales en la definición de las guerras y los conflictos, promueve en sus Centros de Investigación la generación de conocimiento, buscando ser un Ejército auto suficiente que satisfaga las necesidades en materia de defensa y seguridad con énfasis en el bienestar y protección de los miembros de la fuerza. En 2009 se crea el Sistema de Ciencia y Tecnología - SICTE y posteriormente la Dirección de Ciencia y Tecnología - DITEC como un área de la Jefatura de Educación y Doctrina, para impulsar, coordinar, ejecutar y supervisar los proyectos y actividades de investigación científica y generar desarrollo tecnológico. La Revista de Ciencia y Tecnología del Ejército es una publicación que circula semestralmente. Las opiniones expresadas por los autores militares y civiles son de su exclusiva responsabilidad y no representan, ni reflejan necesariamente el pensamiento de la Institución. Los autores de los artículos publicados en esta edición están de acuerdo con su divulgación.

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Contenido general Seguridad y Defensa Calidad de vida del soldado profesional colombiano...................................................................................................7 Cálculos de diseño acelerar un proyectil de 40 mm con un campo electromagnético..............................17 Estudio preliminar sobre la implementación de la desmilitarización de explosivos y municiones en Colombia.....................................................................................................................................................21 Innovación en salud Evaluación de la sensibilidad del cultivo in vitro como prueba complementaria para el diagnóstico de leishmaniasis cutánea en pacientes del Ejército colombiano durante 2013.............................................27 Dispositivo de soporte para camillas y equipos médicos especializados que permiten la medicalización en aeronaves, vehículos terrestres y embarcaciones.............................................................33 La medicina volviendo a su tradición: Medicina integrativa complemento del bienestar convencional..................................................................................................................................................39 Un acercamiento a la telerresonancia.............................................................................................................................43 Avances tecnológicos en las telecomunicaciones Red inalámbrica de sensores para medición de temperatura y presión............................................................51 Importancia y avance en general de la fibra óptica en las telecomunicaciones.............................................56 Módulo bluetooth para la transmisión de datos vía RF............................................................................................59 Actualidad Fabricación del banco portátil para pruebas neumáticas de la aeronave King C-90 / B-200..................................................................................................................................................................65 El papel de la propiedad intelectual en el desarrollo económico y social: ¿Por qué apostarle a la protección y explotación de activos intangibles?..........................................................68 Los códigos QR y su uso en la educación.....................................................................................................................73 Diseño e implementación de una máquina de ensilaje para pequeños productores agropecuarios..................................................................................................................................................78

Recibido: 01 de junio de 2013 Aceptado: 01 de agosto de 2013

Jorge Bojacá Acosta

Calidad de vida del soldado profesional colombiano The quality of life of the colombian professional soldier Resumen

Introducción

El presente artículo es un resumen del trabajo de investigación realizado por el autor y el equipo de la Escuela de Logística del Ejército Nacional sobre la calidad de vida del soldado profesional colombiano, en sus dimensiones biológica, síquica, cultural, educativa, económica, social y medioambiental, con el fin de proyectar, diseñar e implementar un modelo de mejoramiento de su calidad integral como soldado profesional del futuro y, sobre todo, como ser humano.

Durante los años 2003 y 2004 la intensificación de las operaciones militares en el territorio colombiano debido al surgimiento y mayor fortaleza de grupos al margen de la ley, se generó un incremento notable en bajas dentro y fuera de combate; esto impulsó a las Fuerzas Armadas a una mejor preparación y amplitud de servicio de enfermeros en los diversas áreas de lucha armada sobre todo al sur del país. Aumentaron simultáneamente las enfermedades como la leishmaniasis y las heridas causadas por accidentes, por armas de fuego y, minas anti-personas y los problemas psico-traumáticos del soldado profesional. A partir de entonces ha ido aumentando el número de soldados profesionales víctimas del conflicto armado.

Palabras clave Calidad de vida, soldado profesional, escala integral, estrés postraumático, resiliencia.

Abstract Present article is a summary from research work on Colombian professional soldier quality of life, taking into account, biological, psychical, cultural, educational, economic, social and environmental dimensions: Our scope is to promote a model of development toward a future professional soldier within a framework of life quality as a soldier and mainly as a human being.

Keywords Quality of Life, Professional Soldier, Integral Scale, Post-traumatic Stress, Resilience.

Con esta investigación se ha buscado de modo, primordial, generar conciencia de una mejor atención al soldado profesional y de la construcción de un modelo de plan de mejoramiento en su calidad de vida. La investigación surge de tres preguntas sustantivas que parecen comprender el problema: La pregunta básica: ¿Cuál es la calidad de vida del soldado profesional colombiano dentro de los estándares de su profesión y como ser humano? Las preguntas complementarias: ¿Cuáles son las principales necesidades que el soldado profesional detecta y afronta en la vida y en ejercicio de sus funciones?

Florida State University Master of Science. Filosofía y Letras Pontificia Universidad Javeriana. Director de Investigaciones - Escuela de Logística - Ejército Nacional. Grupo Colciencias: Investigación – Logística - Desarrollo Humano

Proyectando al Ejército del Futuro

¿Cuáles son las condiciones objetivas reales en las que vive el soldado profesional dentro de los derechos fundamentales como ser humano y en cumplimiento de sus funciones? El soldado profesional en Colombia ocupa un segmento significativo dentro de la población militar y, desde luego, un puesto de avanzada en el conflicto armado, tal como se puede observar en la siguiente gráfica No. 1. Miembros de la fuerza pública:

Fuente: Análisis Documental – Trabajo de Campo (2012)

Metodología El trabajo de investigación de tipo cualitativo-cuantitativo partió de un modelo referencial teórico de calidad de vida: La salud individual se puede visualizar desde tres dimensiones: 1. La dimensión física: La percepción del estado físico o de la salud, entendida como ausencia de enfermedad, los síntomas producidos por la enfermedad, y los efectos adversos del tratamiento. Estar sano es un elemento esencial para tener una vida con calidad. 2. La dimensión psicológica: La percepción del individuo de su estado cognitivo y afectivo, desde el aspecto negativo, el miedo, la ansiedad, la incomunicación, la pérdida de autoestima, la incertidumbre del futuro; desde el aspecto positivo, las creencias personales, espirituales y religiosas que dan significado a la vida y la actitud estoica ante el sufrimiento, sin tocar los linderos del masoquismo.

3. La dimensión social: La percepción del individuo de la relaciones interpersonales y los roles sociales en la vida; se incluyen en esta perspectiva. La necesidad de apoyo familiar y social, la relación médico-paciente, el desempeño laboral. Las entidades de salud (EPS) tienen la obligación no solo de atender médicamente a quien lo necesita, sino tambien atender sicológica y socialmente (con calidad humana). Para la toma de los datos requeridos se empleó como punto de referencia La Escala Integral creada como un instrumento original e innovador, dirigido a evaluar la calidad Dirección de Ciencia y Tecnología

de vida desde perspectivas tanto objetivas como subjetivas en personas mayores de 18 años, con discapacidades intelectuales y de desarrollo; dentro del modelo de calidad de vida; Schalock y Verdugo y como herramienta esencial para evaluar indicadores de calidad relevantes y poder así planificar el modelo de tratamiento. Tomamos como indicadores las respuestas de grado de actitud en la gama de favorabilidad, en tanto por ciento, expresión matemática que sintetiza la información esencial del fenómeno relacionado en determinados momentos y espacios. En la elaboración del cuestionario tuvimos en cuenta los ítems elementales que estructuran la calidad de vida como actitud en una escala: excelente (5), muy buena (4), buena (3), regular (2) mala (1), no responde (0). El grado de satisfacción comprende el excelente, muy bueno y bueno y el grado de insatisfacción, el regular y malo. Como herramientas cualitativas empleamos el análisis de documentos, el modelo de entrevista, la observación y el diálogo con soldados profesionales y sus testimonios tanto orales como escritos, con médicos y sicólogos cuya función institucional específica es precisamente el cuidado y atención al soldado profesional. Población y muestra: A septiembre del 2012 Colombia contaba con 431.000 miembros de la Fuerza Pública, de los cuales 216.017 (Aproximadamente, 50%) son soldados; de estos soldados, 85.452 son soldados profesionales (Aproximadamente, 39% de los soldados y 19% de toda la fuerza pública). La muestra tomada es considerada como un muestra piloto para ser ampliada en un próximo trabajo investigativo más profundo. El trabajo de campo se realizó mediante la aplicación de las siguientes herramientas que facilitaran tanto la investigación cualitativa como cuantitativa: 1. Se aplicaron 63 cuestionaros pre-test de tamizaje para definir criterios sobre importancia de ítems a tenerse en cuenta, como variables de calidad integral de vida del soldado profesional colombiano, distribuidos así: soldados profesionales = 43; jóvenes brigadieres del colegio militar José Antonio Galán = 15; auxiliares de enfermería =1; cabo primero = 1; sargento primero = 1; abogado = 1; teniente coronel = 1. 2. Se reallizaron 80 cuestionarios de actitud frente a calidad de vida (20 variables) a soldados profesionales en la Escuela de Logística y en el Batallón de Sanidad. 3. En el término de un mes, se aplicaron otros 24 formularios de actitud a soldados profesionales en curso de enfermeros en la Escuela de Logística. 4. Se realizaron 3 entrevistas estructuradas a soldados profesionales tanto de la Escuela de Logística como del Batallón de Sanidad. 5. En el trabajo de campo se hicieron varias visitas de ob-

servación al Batallón de Sanidad BASAN, se aplicaron encuestas, se realizaron entrevistas y se consultaron varios documentos. 6. Se llevaron a cabo 4 entrevistas especializadas en el tema, a profesionales quienes directamente tienen que ver con la atención de miembros del Ejército y en concreto con el soldado profesional: un médico, un psicólogo, un abogado, una enfermera jefe. El cuestionario aplicado logró captar respuestas en los siguientes ítems:

7. Se aplicó de modo especial un test a 60 soldados profesionales para detectar su percepción sobre aspectos jurídicos que tiene que conocer, vivir y aplicar en su vida militar y de modo especial en el campo de batalla.

Calidad Integral de Vida del Soldado Profesional Colombiano. Modelo de Aplicación de Cuestionario a Soldados Profesionales:

Preguntas abiertas:

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Las entrevistas a soldados profesionales captaron los siguientes aspectos de su vida en función de la calidad de vida: (1)

Origen o procedencia del soldado

(2)

Tiempo de servicio

(3)

Zona del país en la que ha permanecido más tiempo

(4)

Razones que tuvo para vincularse

(5) Actividades más importantes como soldado profesional (6)

Enfermedades y dolencias más frecuentes vividas y observadas en los compañeros

(7)

Problemas psicológicos sufridos u observados en los compañeros

(8)

Dificultades y problemas de dotación.

(9)

Cómo logra resolver dificultades y problemas

Gráfica 2: Test de cctitudes soldados profesionales frente a su salud física

Fuente: Cuestionario aplicado – Trabajo de campo.

Gráfica 3: Test de actitudes de los soldados profesionales frente a frecuencia de enfermedades

(10) Dificultades y problemas de dotación (11) Conocimiento y aplicación DD. HH Y DIH (12) Sugerencias para mejorar la calidad de vida del soldado profesional 8.

En lo relativo a fuentes específicas se visitaron y estudiaron documentos y archivos pertinentes, directamente o por medio de grupos de investigación de la Escuela de Logística.

Se hicieron visitas y consultas de datos en la sección Bioestadística, promoción y prevención en la Dirección de Sanidad del Ejército, DISAN, batallón de Sanidad y Centro de Rehabilitación del Ejército Nacional.

10. In situ, se verificó el siguiente parte de soldados internos en tratamiento, en la Brigada de Apoyo Logístico, Batallón de Sanidad.

Fuente: Cuestionario aplicado – Trabajo de Campo. 1. Leishmaniasis. 2. Paludismo. Malaria. 3. Gastritis. 4. Dengue. 5. P. Columna, 6. Virales, 7. Úlcera, 8. Otras: parasitosis, anemia, insomnio, infecciones urinarias, hongos, riñones, hepatitis, estrés, audición, visión, influenza.

Gráfica 4: Casos de leishmaniasis en los soldados profesionales (solo BASAN)

Resultados

Los resultados iniciales nos dieron una luz sobre las actitudes del soldado profesional ante los diversos aspectos que estructuran una calidad de vida. De las 34 gráficas producto del trabajo de campo, cada una de ellas explicada y ampliada, solo extractamos en este artículo las siguientes: Dirección de Ciencia y Tecnología

Fuente: Análisis Documental – Trabajo de Campo - BASAN

Gráfica 5: Test de actitudes soldados profesionales frente a atención médica

Gráfica 9: Amputaciones sufridas por soldados profesionales

Fuente: Análisis Documental – Trabajo de Campo - BASAN Fuente: Cuestionario aplicado – Trabajo de Campo.

Gráfica 10: Test de actitudes soldados profesionales frente a la propia salud mental

Gráfica 6: soldados profesionales consultas 2012

Fuente: Análisis Documental – Trabajo de Campo – BASAN

Fuente: Cuestionario aplicado – Trabajo de Campo.

Gráfica 7: Soldados atendidos en el Basan 2012

Gráfica 11: Frecuencia de traumas psicológicos en soldados profesionales

Fuente: Análisis Documental – Trabajo de Campo - BASAN

Gráfica 8: Lesiones sufridas por soldados profesionales

Fuente: Análisis Documental – Trabajo de Campo – BASAN

Discusión Tanto la atención médica como la atención psicológica y la social deben ser objeto de discusión con el fin de perfeccionar la cobertura y profundidad de la atención al soldado profesional, atención que ya ha logrado grandes avances.

Fuente: Análisis Documental – Trabajo de Campo – BASAN

El soldado profesional colombiano está muy propenso a adquirir el trastorno por estrés postraumático (PTSD) por los combates en el frente de batalla, los ataques violentos e imprevistos de la guerrilla, las minas antipersonas, las amputaciones, el secuestro, las fragmentaciones del cuerpo, Proyectando al Ejército del Futuro

los explosivos, las heridas graves, las heridas o muerte de sus compañeros, las posibles enfermedades, las torturas, el peligro constante día y noche, etc. El miedo, el desamparo, el horror, la angustia, lo hacen aún más vulnerable. A esto acompaña muchas veces, el complejo de culpa, el temor de haber quebrantado el derecho y la angustia de un futuro incierto. Las situaciones de conflicto pasan, pero las secuelas, la desadaptación en la familia, los trastornos, el insomnio, el complejo de culpa, siguen por largo tiempo. Algunos de esos soldados profesionales pueden desertar o pasar a grupos al margen de la ley, si la institución militar no les da el suficiente apoyo psicológico, moral, social y económico. Puede llegar un momento en el que los Derechos Humanos y el Derecho Internacional Humanitario no se tengan en cuenta para el soldado u, otro más grave, en el que los medios y la sociedad lo tomen en cuenta no como un defensor o una víctima sino como un victimario. Es evidente que de los traumas psicológicos que sufre el soldado profesional colombiano, el más frecuente es el estrés postraumático (46%) como efecto natural de los peligros, tensiones y efectos de violencia vividos en el campo de operaciones, estrés que desde luego es objeto de tratamiento. Le siguen a este la depresión leve, el trastorno de adaptación, el trastorno psicótico agudo y trastornos varios. Los procesos serios de resiliencia (capacidad de los sujetos para sobreponerse a períodos de dolor emocional y traumas) son parte sustantiva de la recuperación física, sicológica y social del soldado profesional que ha sido, de uno y otro modo, víctima del conflicto armado, en el cumplimiento de su deber como militar.

Conclusiones En cada uno de los ítems estudiados, sobra la calidad de vida del soldado, se han presentado algunas conclusiones específicas sobre el tema y de, modo especial, en lo referente a la formación y educación militar. Cuando hablamos de calidad de vida, debemos hablar también de optimización de vida. En el proceso evolutivo del ser humano y de la naturaleza, todo proceso imperfecto en sí tiende a mejorar y a lograr metas “óptimas”.

Aún más, dadas las tendencias y condiciones actuales de Colombia en sus procesos de deterioro por la pobreza, la corrupción y el conflicto, es necesario relacionar la calidad de vida individual con la calidad de vida comunitaria. Es lógico suponer, que si el soldado profesional ha sido un agente importante en la solución del conflicto, también debe serlo en la convivencia dentro de la comunidad, en el trabajo para su realización y en beneficio de la comunidad y de la sociedad. Esto significa que la calidad de vida debe Dirección de Ciencia y Tecnología

ser alimentada con la educación en valores tanto comunitarios como familiares e individuales y dentro de un proyecto de vida individual, familiar y colectivo. El Departamento de Lecciones Aprendidas podrá hacer un detallado análisis de los aspectos positivos y de los negativos de la vida diaria del soldado profesional, de sus actividades en territorios de conflicto, con el fin de mejorar su calidad de vida dentro de los parámetros propios de las exigencias militares. La educación en valores espirituales es también parte sustantiva de la calidad de vida, no solo como guía del bienestar material, sino también de la convivencia social. No se trata de valores pregonados por determinada religión sino de aquellos valores trascendentales que aportan a la superación personal, a la convivencia, a la felicidad individual y colectiva, dentro del respeto de libertad de religión y creencias. Dada la trayectoria histórica de del Obispado Castrense en el Ejército y dentro de los parámetros de libertad de conciencia y religión como la define la Constitución Nacional, la asistencia y enseñanza vivencial de los valores religiosos unidos a los de patria, desempeñan un papel importante en la calidad integral de vida de un soldado y en general de un militar. La calidad integral de vida no solo atañe a las condiciones materiales necesarias a las que todo ser humano como tal tiene derecho, sino a las condiciones psicológicas que la acompañan para poder disfrutarlas. Pero dado que en toda sociedad y en concreto en la sociedad colombiana, hay fuerzas criminales, de corrupción, de violencia, de apropiación indebida de los recursos, que dificultan la calidad de vida colectiva e individual y privan, sobre todo la corrupción, de muchos recursos que hubieran servido para las obras de infraestructura, la salud, la educación, la vivienda, el trabajo, etc., factores que sustentan la calidad de vida de la comunidad; es necesario protestar y luchar de modo adecuado contra dichas fuerzas. De esta calidad integral de vida, nace la necesidad de una calidad en la educación formativa, calidad en el proceso enseñanza – aprendizaje técnico, tecnológico, profesional, en el trabajo, en la salud, en los servicios. El soldado del futuro será un ciudadano profesional en su carrera en servicio a la patria y a la sociedad y una persona que no solo disfruta de su calidad de vida sino que comparte esta calidad de vida con su familia, con su comunidad y con la sociedad. Punto fundamental tanto en la vida corriente del soldado, como en los procesos de terapia tanto síquica como sicológica es la autoestima alimentada por un auto-esquema o combinación de factores relacionados con el conocimiento y aprecio de sí mismo; este auto-esquema comprende conceptos sentidos de capacidad personal

y valor de sí mismo, autoconocimiento, autoevaluación y auto-respeto.

recho a una calidad de vida humana y en casos dados a la indemnización como víctimas del conflicto.

Sobre el aprecio de sí mismo, se construye una escala de valores propia, en función del proyecto de vida. El proyecto de vida personal es un soporte formidable para la búsqueda y logro de la calidad de vida. Y no se puede buscar una calidad de vida apropiada si no se estructura un plan de mejoramiento personal en función de la escala de valores vitales.

Bibliografía

El plan de mejoramiento que parte del nivel de desarrollo potencial tiene en mente la zona de desarrollo próximo ZDP y los problemas deben ser superados a corto mediano y largo plazo. El problema debe tomarse como un punto objeto de superación y no como una carga que complica la vida como generalmente se concibe; y si bien la fuerza y capacidad más efectiva en la solución de los problemas personales es el propio yo, la convivencia, la comprensión y apoyo de grupo y de la institución son un complemento, muchas veces necesario para el logro de la solución. Se debe trabajar en la redacción de un manual pedagógico que tenga como pilares la misión y visión de la calidad de vida, la política y estructura organizacional, con el fin de implementarlo y así mismo designar a las personas responsables de su socialización y definir sus funciones institucionales. Este manual debe complementarse con uno de procedimientos que nos diga el cómo y el cuándo y ser elaborado por un quipo de médicos, psicólogos, sociólogos, juristas y especialistas en ciencias militares a fin de cubrir de modo responsable los diversos parámetros de la calidad de vida del soldado profesional con miras a la construcción de una imagen prospectiva del soldado universal. Un tercer pilar estará conformado por un paquete de documentos tanto virtuales como físicos, soportes de las actividades diarias en el logro del plan de mejoramiento, en los procesos de mejoramiento y en las perspectivas a corto, mediano y largo plazo. La sociedad, la patria deben mirar al soldado profesional como un héroe, como un defensor de la soberanía y como un artífice de la superación del conflicto en el campo mismo de la lucha y tenerlo en cuenta en los casos históricos en los que muchas veces ha sido víctimas del conflicto armado. La sociedad colombiana a raíz de los Diálogos de Paz de La Habana, Paz con justicia social, e indemnización de las víctimas del conflicto mediante la verdad, la justicia aplicada y la reparación, no puede olvidar o dejar de lado a una de las víctimas más heroicas y a la vez más comprometidas con la soberanía y la seguridad ciudadana: debe reflexionar acerca del soldado profesional colombiano quien tiene pleno de-

A lo largo del trabajo de investigación se han referenciado diversas fuentes de consulta tomadas como base conceptual y/o como apoyo explicativo de los cuadros estadísticos. Las principales son las siguientes: Abanis Mina, Elizabeth SS, Flórez Merchán Diana Milena SS., Zuleta Hernández Susana Catalina (2009).Manual de Enfermería tercer Nivel – Curso Presencial de SS a SV. Bogotá: Fuerzas Militares de Colombia – ESCUELA DE LOGÍSTICA – Ejército Nacional - Centro de Investigaciones. Manual diseñado para la instrucción y capacitación como enfermeros militares de los suboficiales y soldados profesionales de la fuerza con el fin de prevenir el grado de mortalidad en el área de combate y prestar un servicio oportuno a la tropa. Aguirre Rubio Alexander SS, Caicedo Muñoz Arley SS, Calderón Holguín Javier CP, Castro Pabón Willintong SV, Sánchez Blandón Jhon SV, Yasno Leivis Adrián CS (2009). Rehabilitación de Personal con problemas de Drogadicción en el Ejército Nacional. ESCUELA DE LOGÍSTICA – Ejército Nacional – Centro de Investigaciones. Ardila Torres Oscar Te, Int, Fonseca Bernal Andrea Yadira Te San., Peña González Juan Carlos Te. San., Bojacá Acosta Jorge, Asesor (2012). Incidencia de la Leishmaniasis en el personal de oficiales del ejército en el sur del País. Proyecto de Investigación. ESCUELA DE LOGÍSTICA – Ejército Nacional – Centro de Investigaciones Arana Salazar Mario TE., Avellaneda Hernández Jorge TE., Segura Escárate John Alexander TE. (2010). Psicología Militar. Trabajo de Grado. Escuela de Armas y Servicios – Ejército Nacional. Barrera Arias Patricia, CT. Kisonovic Giraldo Claudia, CT. Morales Herrera Patricia. CT. (2008). Programa de prevención didáctica sobre sustancias psicoactivas dirigido al personal de soldados regulares y soldados campesinos durante la primera fase de instrucción militar. Becerra Barrios, Álvaro TE. Ing. industrial, Lozano Trujillo, Jorge TE. Córdoba Arévalo, Oscar Roberto TE. Ing. industrial. Desarrollo de una plantilla anatómica y antimicótica que proteja los pies de los combatientes en el campo de operaciones. Buitrago Millán Hernán Eduardo My. Pérez Santos Claudia Marcela My. (2011) Diagnóstico para la habilitación del servicio de fisioterapia del centro de rehabilitación del ejército nacional. Proyecto de Grado Especialización en Administración Hospitalaria. ESCUELA DE LOGÍSTICA – Ejército Nacional – Centro de Investigaciones. Pregunta del proyecto: “El servicio de Fisioterapia del Establecimiento de Sanidad MiliProyectando al Ejército del Futuro

tar – Centro de Rehabilitación del Ejército Nacional, cumple con las condiciones técnicas y científicas de habilitación, establecidas en el Sistema Obligatorio de Garantía de Calidad en Salud? Camacho Montenegro Leonardo CT., Amaya Carvajal Pablo CT., Becerra Asprilla, Francisco CT., (2012). Monografía Carrera Soldados Profesionales. Trabajo de Grado. Escuela de Armas y Servicios – Ejército Nacional. Cabrera Paz, Omar a. ct.md. Daza Mora, María c. CT.MD., Gonzalo A. Godoy Méndez. CT.MD. (2009). Diseño de un sistema de monitoreo y alarma en vuelo de la saturación de hemoglobina con suministros de oxigeno ante el riesgo de hipoxia en los tripulantes de helicópteros del ejército nacional. Proyecto de Investigación – ESCUELA DE LOGÍSTICA – Ejército Nacional – Centro de Investigaciones. Castro Pabón, Willington, Sánchez Blandón John, Aguirre Rubio Alexander, Caicedo Muñoz Arley, Calderón Holguín Javier, y Yasno Livis Adrian. (2009) Rehabilitación de personal con problemas de drogadicción en el ejército nacional. Proyectos – Cursos Militares. Chaves Muñoz, Gloria Victoria CT. Psicóloga (2002), Perfil psicológico del soldado profesional. ESCUELA DE LOGÍSTICA – Ejército Nacional –Centro de Investigaciones. Comando General de las Fuerzas Armadas – Dirección General de Sanidad – Subdirección de Servcios de Servicios de Salud (2007). Plan Maestro de Salud Mental para las Fuerzas Militares de Colombia 2007 – 1010. Bogotá D. C. COMPES. Documento No. 80 de Julio 26 2004. Política Pública de Discapacidad. CONVENIO DE GINEBRA DE 1864. (Actualizada el 6 de Julio de 1906) = aliviar la suerte de los militares heridos en combate. Convenios de Ginebra (1949 Y 1977). A favor de los civiles en caso de guerra. Conferencia de Expertos. = Protocolos. CONFERENCIAS DE PAZ DE LA HAYA (1899 y 1907) = Derecho Internacional Humanitario (Convenios IV y X). DECRETO No. 1795 14 de 2000 por el cual se estructura el Sistema de Salud de las Fuerzas Militares y de Policía. DECRETO No. 1943 de 1999. PROGRAMA PRESIDENCIAL PARA LA PREVENCIÓN DEL CONSUMO DE SUSTANCIAS PSICOACTIVAS.

DECRETO No. 3518 de 2006 por el cual se reglamenta el Sistema de Vigilancia en Salud Pública. DIRECCIÓN GENERAL DE SALUD MILITAR (2005). Informe de Morbilidad de salud mental 2004 y 2005. DIRECCIÓN GENERAL DE SANIDAD MILITAR (2002). Plan Nacional de Discapacidad 2012 – 2006. Dirección de Ciencia y Tecnología

DIRECCIÓN GENERAL DE SANIDAD MILITAR (2008). Plan Maestro de Salud Mental. DIRECCIÓN GENERAL DE SANIDAD MILITAR (2010). Manual de Procedimientos para el Personal secuestrado, liberado o rescatado y desaparecido de las Fuerzas Militares. DIRECCIÓN GENERAL DE SANIDAD MILITAR (2010). Plan Maestro de Salud Mental para las Fuerzas Militares de Colombia 2007 – 2010. DIRECCIÓN DE SANIDAD EJÉRCITO (2007). Plan de Salud Mental. DIRECTIVA PERMANENTE No.0005 de 2001 del Comando del Ejército que trata sobre el apoyo al personal militar activo herido en combate evacuado al Hospital Militar Central. DISAN – Dirección de Sanidad – Jefatura de Sección Bioestadística – Promoción y Prevención DISAN DOCUMENTO CONPES No. 80 Julio 26 2004. Política Pública de Discapacidad. DOCUMENTO CONPES SOCIAL No. 91 Marzo 14 2005. Metas y Estrategias de Colombia para el Logro de los Objetivos de Desarrollo del Milenio 2015. Figueroa Pedreros Jenny Paola y Parra Valencia Diana Patricia, Médicos Militares Medicina Laboral de la Dirección de Sanidad Ejercito (2009) Tipos de patologías lumbares prevenibles en los miembros del Ejército Nacional. Proyecto de Investigación – ESCUELA DE LOGÍSTICA – Ejército Nacional – Centro de Investigaciones. Fonseca Bernal Andrea Yadira (TEN. SAN), Peña González, Juan Carlos (TE. SAN), Ardila Torres Oscar (TE. INT.) (2012). Incidencia de la leishmaniasis en el personal de oficiales del ejército en el sur del país. Curso Intermedio Administrativo de Ascenso Teniente a Capitán. Fuerzas Militares de Colombia. Asesor Dr. Jorge Bojacá Acosta. Ejército Nacional – Escuela de Logística. Bogotá D. CGamboa Chacón, Cecilia, Montenegro Mejía, Yohanna María, Ortiz Morales, Alfonso (1999). Estudio Descriptivo Explicativo de los Factores protectores que evitan la Aparición del Trastorno por Estrés Postraumático en soldados expuestos a combate. Universidad Colegio Mayor de Cundinamarca. Facultad de Estudios Interdisciplinarios – Especialización en Promoción en Salud y Desarrollo Humano. Es un proyecto de investigación que indaga los “factores protectores que evitan la aparición del trastorno por estrés post-traumático en soldados, a pesar de haber estado expuestos al combate”. García López, Leonel (2011). Pautas Generales para estructurar los comités de Bioética hospitalaria en establecimientos de sanidad militar del ejército nacional. Proyecto de Grado en Especialización Administración Hospitalaria.

ESCUELA DE LOGÍSTICA Ejército Nacional – Centro de Investigaciones. Goleman, Daniel (1995). La Inteligencia Emocional. Buenos Aires: Editorial Panamericana, Formas e Impresiones. Gómez, L.E. (2005). Construcción de una escala de calidad de vida para adultos con discapacidad intelectual. Trabajo de grado sin publicar. Universidad de Salamanca, Salamanca. Gómez, L.E. y Gómez, M. (2006). Análisis sobre la importancia y uso de los indicadores de calidad de vida en personas con discapacidad intelectual, familiares y profesionales. INTEGRA, 9(23), 4-5. GÓMEZ, L.E., Verdugo, M.A, ARIAS, B. e IBÁÑEZ. A. (2006). La medida objetiva y subjetiva de la calidad de vida de personas con discapacidad intelectual. En M. A. Verdugo y F. B. Jordán (Eds.). Rompiendo inercias: claves para avanzar. Salamanca: Amarú. (pp. 381-389). Guerrero Lady y Cárcamo. Enith Elena (2010). Experiencia en trauma ocular secundario a artefactos explosivos improvisados. Proyecto de Investigación – Escuela de Logística – Ejército Nacional - Centro de Investigaciones Gutiérrez Ojeda Patricia, Mora Aguilar Efraín (2009). Estudio descriptivo del porcentaje de casos diagnosticados con alteraciones a nivel de salud mental en el ejército nacional, en el período comprendido en el año 2006 en la ciudad de Tunja. Proyecto de grado Especialización en Docencia Universitaria, Escuela de Caballería – Ejército Nacional.. HOSPITAL MILITAR CENTRAL (2004). Leishmaniasis en el Hospital Militar Central. Estudio Clínico Epidemiológico. Ibáñez Rojo, Vicente. Consecuencias Psicológicas y Psiquiátricas de la Guerra. Disponible en JEFATURA DE EDUCACIÓN Y DOCTRINA DEL EJÉRCITO NACIONAL. Directiva de Instrucción y Entrenamiento 3006 de 2007. Laverde Banoy, Javier Orlando Te. Abg, Luis Alfredo Cufiño Valero Te. Abg. El desplazamiento forzado en Colombia y el desplazado como víctima desde el punto de vista de los derechos humanos y el DIH. Lazarus, R. S. (2000). Estrés y Emoción. Manejo e implicaciones en nuestra salud. Bilbao: Desclée de Brouwer. LEY 30 de 1986. ESTATUTO NACIONAL DE ESTUPEFACIENTES. LEY 14 de 1990 por la cual se establece la distinción “Reservista de Honor” se crea el escalafón correspondiente y se dictan disposiciones. LEY 325 de 1997 que reestructura el Sistema de salud y dicta otras disposiciones en materia de Seguridad Social para las Fuerzas Militares y la Policía Nacional.

LEY 361 de 1997 por la cual se establecen mecanismos de integración social de las personas con limitación y se dictan otras disposiciones. LEY 528 de 1999 por la cual se reglamenta el ejercicio de la profesión de fisioterapia y se dictan otras disposiciones. Mahecha Gutiérrez, Miguel Ángel CT.MD. Niebles Velásquez, Rafael CT.MD. l (2009). Utilización del agente hemostático en el personal de heridos de combate en el ejército nacional de Colombia. Proyecto de Investigación – ESCUELA DE LOGÍSTICA – Ejército Nacional – Centro de Investigaciones. Martínez Jiménez Alexander Te., Martínez Peña Edgar Alberto Te., Melo Restrepo Yanny Alexander Te. (2010) Suicidios entre los oficiales subalternos entre el año 2008 – 2010. Trabajos de Grado. Escuela de Armas y Servicios – Ejército Nacional. Meneses Castillo Érica María SS., Mosquera Arboleda Freddy SS., Ortiz Pemberty Gloria Elena SS., Tasco Barón Marlén SS., (2009). Actualización del Manual de enfermeros de combate y Reglas de Derechos Humanos y Derecho Internacional Humanitario de la Escuela de Logística del Ejército. Proyecto de Investigación – ESCUELA DE LOGÍSTICA – Ejército Nacional – Centro de Investigaciones. MINISTERIO DE LA PROTECCIÓN SOCIAL - DECRETO 1011 – Abril 3 2006 por el cual el Ministerio de Protección Social establece el Sistema Obligatorio de Garantía de Calidad de la Atención de Salud del Sistema General de Seguridad Social en Salud. MINISTERIO DE LA PROTECCIÓN SOCIAL, (2006). Guía de Atención Integral Basada en la Evidencia para Dolor Lumbar Inespecífico Y Enfermedad Discal relacionados con Manipulación Manual de cargas y otros factores de riesgo en el lugar de trabajo (GATI-DLI-ED). MINISTERIO DE SALUD. Aplicación y uso del antimonial pentavalente – stibogluconato de sodio en el tratamiento de la Leishmaniasis. Directiva DGSP – PNCMOEM No. 0042001. Montenegro Ortiz Luis Fernando Te., Montoya Villada John Jairo Te., Niño Bárcenas Julián Jorge Te., (2010). El suicidio en el personal de soldados regulares del batallón especial energético y vial No. 10. Trabajo de Grado. Escuela de Armas y Servicios – Ejército Nacional. Oro, Oscar (2001), Psicología preventiva y de salud. Ediciones Fundación Argentina de Logoterapia. Pérez Gutiérrez Herney, Ss. Suarez González Jhon, Cp, Bedoya Salamanca Samuel, Cs., Ortega Moreno Manuel, Cs., Reyes Sandoval Edwin Iván (2012). Importancia de la prevención al consumo de drogas estupefacientes en el ejérProyectando al Ejército del Futuro

cito. Proyecto de Investigación. – ESCUELA DE LOGÍSTICA – Ejército Nacional – Centro de Investigaciones. PRESIDENCIA DE LA REPÚBLICA. Plan Nacional de Discapacidad de la Presidencia de la República, 2003 – 2006. Reina María Fernanda, Pedraza Díaz Alejandra (2010). La sinergia de la atención militar al herido en combate. Proyecto de Investigación. – ESCUELA DE LOGÍSTICA – Ejército Nacional – Centro de Investigaciones. Rocha Polero Martha Eleanora, Rojas Cruz María Adela, Serrano Betancur Gloria Yolanda, Villarreal Pieruccini Carmen Sofía (2006. Prevención de suicidios en el Ejército Nacional. Schalock R.L., Keith, K.D., Verdugo, M.A., y Gómez, L.E. (2009). Quality of Life. Model Development in the Field of Intellectual Disability. En R. Kober (Ed.), Quality of life for people with intellectual disability. New York: Springer. Silva Cediel Claudia Mercedes CT., Saavedra Mahecha Juan Carlos CT., Cardozo Londoño Audrey Juliana CT., Galarza Sandoval, Alicia CT. (2008). Estudio de viabilidad para la certificación de los programas de formación para enfermeros de combate de la Escuela de Logística del ejército. Curso presencial administrativo ascenso a mayor. Proyecto de Investigación – ESCUELA DE LOGÍSTICA – Ejército Nacional – Centro de Investigaciones. SUBDIRECCIÓN DE SERVICIOS DE SALUD.COMANDO GENERAL DE LAS FUERZAS MILITARES – DIRECCIÓN GENERAL DE SANIDAD MILITAR - *Plan Maestro de Salud Mental para las Fuerzas Militares de Colombia. 2007 – 2010. Varela Astudillo Carlos Alberto. Creación de microempresas para personal de oficiales, suboficiales y soldados profesionales heridos en combate y como rehabilitación y adaptación a la vida civil. Proyecto de Investigación – ESCUELA DE LOGÍSTICA – Ejército Nacional – Centro de Investigaciones. Verdugo, M.A., Arias, B. y Gómez, L. E y Van Loon, J. (2007). Schaal Voor Kwaliteit Van Bestaan Voor Mensen Met Een Verstandelijke Beperking [Escala INTEGRAL de calidad de vida]. Holland: Stichting Arduin.

Dirección de Ciencia y Tecnología

Verdugo, M.A., Arias, B. y Gómez, L.E. (2006). Escala Integral de medición subjetiva y objetiva de la calidad de vida en personas con discapacidad intelectual. En M.A. Verdugo (Dir.), Como mejorar la calidad de vida de las personas con discapacidad. Instrumentos y estrategias de evaluación (pp. 417-448). Salamanca: Amarú. Verdugo, M.A., Arias, B. y Gómez, L.E. (2009). Informe de investigación. ‘Evaluación subjetiva y objetiva de la calidad de vida de personas con discapacidad intelectual: validación del modelo multidimensional de Schalock y Verdugo (2002/2003)’. Salamanca: INICO, Universidad de Salamanca. Verdugo, M.A., Gómez, L.E., Arias, B. e Ibáñez, A. (2005). Objective and subjective measurement of quality of life of persons with intellectual disabilities. Journal of Applied Research in Intellectual Disabilities, 19(3), 279.

Web-grafía http://taraira-vaupes. gov.co/rendicion.shtml?apc=RIxx1-&s=R&m= http://www.diariodecuyo.com.ar/home/new_noticia.php?noticia_id=42568 http://www.disanejercito.mil.co/direccion_sanidad_ejercito/la_entidad/dependencias/salud_ocupacional http://www.ejercito.mil.co/?idcategoria=253784 http://www.ellider.com.co/2011/09/19/estado-debera-responder-por-muertes-accidentales-de-soldados/ http://www.espro.mil.co/?idcategoria=239674(http:// www.espro.mil.co/?idcategoria=189706 http://www.policia.edu.co/documentos/tomos/TOMO%20 1.2.%20Calidad%20de%20vida.pdf http://www.sanidadfuerzasmilitares.mil.co/recursos_user/ imagenes//planeacion/matriz_para_el_lanzamiento3.gif

Recibido: 01 de junio de 2013 Aceptado: 01 de agosto de 2013

John Alexander Castillo Urrego

Cálculos de diseño para acelerar un proyectil de 40 mm con un campo electromagnético Design calculations to accelerate a 40 mm projectile using an electromagnetic field

Resumen

Keywords

Se plantea una solución teórica al problema de la aceleración de un proyectil de masa conocida, determinando la fuerza deseada y traduciendo esta por medio de principios teóricos a las variables de los elementos que conforman un circuito LCR, que será capaz de generar un campo magnético que pueda realizar el trabajo, logrando con esto la aceleración de un proyectil.

Magnetic field, capacitance, inductance, resistance, strain, acceleration.

Palabras clave Magnético, campo, capacitancia, inductancia, resistencia, tensión, aceleración.

Abstract We propose a theoretical solution to the problem of the acceleration of a known mass projectile, determining the desired strength and translating these theoretical principles through the variables of the elements that make up an LCR circuit, which will be capable of generating a magnetic field to perform the work, achieving this acceleration of the projectile.

Introducción Desde que la pólvora se empezó a emplear en el disparo de armas de fuego, ha sido el componente utilizado por excelencia para impulsar un proyectil de artillería. El hombre ha intentado conseguir un resultado similar por otros medios como por ejemplo el uso de energía hidráulica, neumática, reacciones entre compuestos químicos, que han dado una solución, pero el problema casi siempre es el mismo: depende de una explosión. Este es el objetivo de esta investigación: tratar de perfeccionar el modelo de un cañón planteado inicialmente por parte de Kristian Bickerland [1] en el año 1900 mejorado a lo largo de los años por investigadores como Michael A. Minovitch en 1988 [2], pero empleando técnicas de desarrollo modernas, elementos más especializados y bases matemáticas simuladas por medio de software para intentar acelerar un proyectil previamente diseñado mediante la aplicación de un campo electromagnético, procurando con esto optimizar el uso de la energía empleada en el disparo.

Sargento Segundo Suboficial de Investigación Científica y Tecnológica ESART; estudiante Ingeniería Mecatrónica Noveno semestre Universidad Militar Nueva Granada Correo electrónico del autor: cujhon@gmail.com; Grupo de Investigación Balista

Proyectando al Ejército del Futuro

Metodología y desarrollo Diseño del Proyectil Para la optimización de la energía utilizada en el instante del disparo se propone un proyectil liviano pero con cuerpo de material ferromagnético, que pueda ser atraído en el campo magnético generado. Para tal fin se diseñó un proyectil con la parte anterior del cuerpo en acero AISI 1010 y la parte posterior en una aleación de aluminio 1060; esta combinación de materiales y geometría permiten que el centro de masa del proyectil se ubique cerca del centro de presión, equilibrando el cuerpo en vuelo a través del aire.

magnético se concentra en el centro de la bobina, por tal motivo la distancia que durara la aceleración será de . Se plantea un requerimiento de velocidad final Vf que oscila entre 20 m/s y 50 m/s a la salida de la etapa. Este parámetro de diseño permitió determinar, de acuerdo a cuál sería la la distancia recorrida dentro del Solenoide aceleración que generaría la etapa por medio de las ecuaciones de movimiento uniforme acelerado [5]:

Ecuación 2

Donde a es la aceleración, Vf es la velocidad final, Vi es velocidad inicial y X la distancia recorrida. Esta aceleración permitió determinar dos valores: por un lado el tiempo necesario de la fuerza del campo magnético sobre el proyectil y por otro la magnitud de dicha fuerza. Para calcular el tiempo se emplea la ecuación de movimiento uniforme acelerado [5]:

Figura 1. Proyectil y centro de masa diseñados

Para solucionar el problema de aceleración del proyectil se inicia con el cálculo de la fuerza mínima necesaria para vencer la inercia del proyectil dentro del cañón por medio de la aplicación del concepto de plano inclinado:

Ecuación 3

Para determinar la fuerza necesaria para acelerar la masa del proyectil se aplicó la segunda ley de Newton:

Ecuación 4

Estos datos fueron utilizados para determinar el campo magnético requerido y la capacitancia del circuito para que no sobrepase el tiempo t de aceleración establecida anteriormente ya que podría crearse un efecto indeseado de succión dentro del inductor una vez ejecutada la descarga de los capacitores. Partiendo de la nomenclatura del Sistema Internacional de Unidades se establece la relación entre el campo magnético y la fuerza por medio de la ecuación. Figura 2. Diagrama de descomposición de fuerzas en el disparo.

Ecuación 5

18 Ecuación 1

Donde T es el campo magnético en Tesla, m la longitud del dispositivo que genera el campo, N la fuerza en Newton y A el amperaje en el inductor.

Se considera la distancia mediante la cual será acelerada el proyectil dentro de la bobina de longitud l, pero el campo

De la ecuación 5 se determinó que el campo magnético requerido para lograr la fuerza F es:

Dirección de Ciencia y Tecnología

Ecuación 6

El valor de T se determina aplicando la ley de Ampere por medio de la cual el campo magnético se halló aplicando la ecuación 7 la cual solo es válida para inductores lineales y en los cuales la relación de longitud es más del doble al radio interno del mismo. Figura 3 Circuito RLC serie Ecuación 7

Donde μo es el coeficiente de permeabilidad magnética del material del núcleo, el cual está compuesto por aire al principio del recorrido, pero a medida que el proyectil empieza a desplazarse, este valor comienza a incrementarse en gran medida. Para la investigación se decide utilizar un acero ANSI 1010, al cual le corresponde un μo=200 aproximadamente. El término n hace referencia a la densidad de vueltas en el y el término A corresponde a la inductor corriente requerida en el inductor para lograr el campo [6], se estableció un voltaje manejable por medio de electrónica de potencia que no superase los 1100v DC, esto limitado por las características de los elementos de electrónica disponibles en el mercado. Estos dos términos llevaron a las necesidades requeridas para el diseño de la bobina, teniendo en cuenta la densidad de vueltas en el inductor y considerando las características físicas del conductor que sea capaz de soportar el amperaje establecido. Estas características permitieron diseñar una bobina que dentro de sus propiedades internas más relevantes se distinguen: la resistencia que afecta directamente la corriente que circula por el inductor y la inductancia que sirve como base de diseño en un circuito RCL para calcular la constante de tiempo de descarga para que corresponda al tiempo establecido desde el principio del procedimiento.

Con estos parámetros se realizó el análisis del circuito RCL [3] partiendo principalmente del cálculo de la impedancia del mismo, pasando por la reactancia del inductor y del capacitor calculado por la ecuación 9 y la ecuación 10 respectivamente:

Ecuación 9

Ecuación 10

Donde es la impedancia capacitiva, es la impedancia inductiva, es la velocidad angular la cual corresponde a , de aquí se halló la impedancia total del circuito RLC en serie por medio de la Ecuación 11:

Ecuación 11 de impedancia

Este valor nos permitió establecer cuál sería el valor final de la corriente que pasa por el inductor por medio de la ecuación 12:

Para determinar la inductancia se recurre a la ecuación 8 [4]:

Ecuación 12

Ecuación 8

Se implementó la utilización de software de simulación Multisim 11.0 con el que se analizó el trasciente de la señal y se reajustó el valor de la capacitancia de acuerdo al valor calculado al principio del procedimiento [7].

Donde n corresponde a la densidad de vueltas, es el radio interno del núcleo del inductor, ℓ es la longitud y E es el espesor desde el radio interno hasta el radio externo de la bobina.

Puede observarse en la Figura 4 la señal de carga de los capacitores; este tiempo de carga necesariamente debe aumentar en la medida que se requiere almacenar mayor cantidad de energía ya que la constante de tiempo sería modificada al aumentar la capacitancia. Proyectando al Ejército del Futuro

2. El campo magnético requerido es proporcional a la fuerza necesaria. 3. A partir del campo magnético puede determinarse las dimensiones físicas del inductor. 4. El inductor junto a la resistencia interna permiten establecer la constante de tiempo de descarga haciendo uso de software de simulación.

Figura 4 Señal de Carga de los capacitores

Posteriormente se simula el comportamiento durante el periodo de descarga sobre el inductor; en la figura 4 se muestra la señal de carga de los capacitores en el que se observa un comportamiento oscilatorio debido a la acumulación de carga en el inductor.

5. Debe existir un reajuste de parámetros en función de la capacitancia calculada debido a los cambios de corriente en el circuito por la disipación de energía del inductor. 6. El tiempo de descarga de los condensadores no debe superar en su primer cruce por cero el tiempo establecido en el cual debe ser acelerado el inductor.

Referencias bibliográficas [1] ALV Egeland: Kristian Birkeland,: The first space scientist Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics: PrenticeHall. 1999. 1048p. [2] MICHAEL A MINOVITCH, Patent Number:4,791,850, United States Patent [3]MORALES GUILLERMINA ZAPIEN, ANÁLISIS DE CIRCUITOS EN DC : NUEVA METODOLOGÍA DE ENSEÑANZA: ED LIMUSA. Pags 70-82.

Figura 5 descarga sobre el inductor

Finalmente se advirtió la presencia de oscilaciones en el circuito debido a las propiedades del almacenamiento del capacitor al inductor y viceversa.

Conclusiones y recomendaciones 1. El cálculo de la fuerza requerida para acelerar el proyectil diseñado pudo realizarse por medio de ecuaciones simples de movimiento.

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[4] RAMÍREZ ARTUNDUAGA JAIME, CAMPOS ELECTROMAGNÉTICOS CONCEPTOS BÁSICOS Y EJERCICIOS RESUELTOS: UNIVERSIDAD DE SAN BUENAVENTURA: 2011. págs 334-338. [5] SEARS.ZEMANSKY. YOUNG, Física Universitaria 12 Edición: Fondo Educativo Interamericano México DF:2010. págs 750-789 [6] SERWAY: Electricidad y Magnetismo, 4 ed. Bogotá: McGraw-Hill. 1999. Págs 168-169. [7] SEPÚLVEDA SOTO ALONSO,: Electromagnetismo:Editorial universidad de Antioquia. 2000.

Recibido: 01 de junio de 2013 Aceptado: 01 de agosto de 2013

Luis Fernando Leiva Méndez; 2Jorge Hernán Pacanchique Medina; 3Gelmer Naun Espejo Lozano

Estudio preliminar sobre la implementación de la desmilitarización de explosivos y municiones en Colombia Preliminary study on the implementation of demilitarization of explosives and ammunition in Colombia

Resumen El proyecto de investigación está encaminado a definir parámetros para estudiar la necesidad de implementar un proceso de desmilitarización de los explosivos y municiones en Colombia. Para esto se realizó una recopilación y análisis de la experiencias de países que trabajan con este tipo de procedimientos para relacionarlo con el contexto colombiano y hacer una propuesta de adaptación y complementación.

Palabras Clave Desmilitarización, reutilización, reciclado; explosivo, municiones.

Abstract The research project aims to define parameters to study the need to implement a process of demilitarization of explosives and ammunition in Colombia. For this we conducted a compilation and analysis of the experiences of countries

working with this type of procedure to relate the Colombian context and make a proposal for adaptation and complementation.

Keywords Demilitarization, reuse, recycling, Explosive, Ammunition.

1. Introducción Las Fuerzas Militares de Colombia ó FF. MM. son las instituciones castrenses de tierra, mar y aire, de la República de Colombia, y están bajo el planeamiento y dirección estratégica del Comando General de las Fuerzas Militares de Colombia (Fundación, 2012). Esto se soporta en el Artículo, 223 de la Constitución Política de Colombia. Solo el Gobierno puede introducir y fabricar armas, municiones de guerra y explosivos. Nadie podrá poseerlos ni portarlos sin permiso de la autoridad competente. Este permiso no podrá extenderse a los casos de concurrencia a reuniones políticas, a elec-

Estudiantes de la especialización en técnicas de voladuras en obras civiles y militares de la Escuela de Ingenieros Militares. Bogotá D.C. 2013. 1 Mayor del Ejército; correo electrónico: arcangel2227@hotmail.com 2 Ingeniero civil, correo electrónico: jjalil78@gmail.com 3 Ingeniero civil, correo electrónico: gelmernael@hotmail.com

Proyectando al Ejército del Futuro

ciones o a sesiones de corporaciones públicas o asambleas, ya sea para actuar en ellas o para presenciarlas. Los miembros de los organismos nacionales de seguridad y otros cuerpos oficiales armados, de carácter permanente, creados o autorizados por la ley, podrán portar armas bajo el control del Gobierno, de conformidad con los principios y procedimientos que aquella señale (Constitución política de Colombia, Asamblea Nacional Constituyente, 1991). Es fundamental entonces proporcionar a estas fuerzas las herramientas que optimicen su desempeño, mediante procesos que sin estar directamente relacionados con el conflicto generen un fortalecimiento institucional basado en la productividad y competitividad. Esto es soportado con el “Artículo 226. El Estado promoverá la internacionalización de las relaciones políticas, económicas, sociales y ecológicas sobre bases de equidad, reciprocidad y conveniencia nacional.” (Constitución política de Colombia, Asamblea Nacional Constituyente, 1991). Uno de estos procesos en los que se puede apoyar a las Fuerzas Militares de Colombia es implementar la desmilitarización de los explosivos y municiones que han cumplido su vida útil; entendiéndose desmilitarización como un proceso técnico de desarme y reutilización “para aprovechar componentes metálicos no vencidos o reprocesables para su empleo en nuevos productos o para su destrucción por métodos no contaminantes” (Fabrica Militar Fray Luis Beltrán). Tomamos como referencia para realizar una adaptación al contexto colombiano la tecnología desarrollada en países como España, Argentina, Italia, Brasil y partir de allí para el desarrollo de nuestro proyecto; entonces surge el interrogante, ¿cómo realizar el proceso de disposición final de la munición y explosivo militar, según experiencias internacionales, para relacionarlos con el contexto colombiano y a partir de un análisis, hacer una propuesta de adaptación y complementación? Con base en lo anterior la investigación se fundamenta en datos obtenidos de estadísticas de municiones en stock, que requieren de una intervención de este tipo y da pie para plantear una solución que permita el desarrollo de una metodología acorde con los avances tecnológicos.

2. Desarrollo teórico

Una vez se inició la investigación se encontró que en algunos países se habla de desmilitarización como el aprovechamiento de los explosivos y municiones militares que han cumplido su vida útil. Esto se traduce en la optimización de los recursos teniendo en cuenta la “filosofía de las 3R; Reducir, Reutilizar y Reciclar” (Emma, 2013). Dirección de Ciencia y Tecnología

El panorama cambiante de los mercados y el desarrollo de tecnologías han hecho que las empresas de sector defensa tengan el desafió de modificar su gestión aplicando sistemas de información y comunicación de tecnología en el campo de la desmilitarización dentro y fuera de las mismas, un ejemplo claro de esto es Expal filial de Maxam, que con sus servicios aportan a la toma de decisiones adecuadas en el campo de la desmilitarización en los países que lo requieran. Por esto se hace necesario que Colombia estudie la posibilidad de adoptar una gestión de cambio; teniendo en cuenta sus habilidades empresariales y sus recursos disponibles actuales y futuros. Esta gestión de cambio se inicia en: • El aprovechamiento de los explosivos en obras de ingeniería, minería y demolición, en obras civiles y militares. • Mitigación de impacto ambiental. • La viabilidad y sostenibilidad del proyecto a futuro.

3. Trabajo de campo Para el diseño, se realizó un paralelo entre las tecnologías implementadas en Colombia y en otros países, teniendo en cuenta que en nuestro país no existen precedentes sobre la desmilitarización de los explosivos y municiones que han cumplido su vida útil. Con esto se puede establecer los datos estadísticos que permitieron crear la necesidad de estudiar e implementar la desmilitarización en el contexto actual colombiano. La colecta de datos de nuestro interés se muestra en la Tabla 1. En esta tabla se determinan los aspectos relevantes que dan repuesta a las preguntas de investigación. El análisis de información para la presente investigación se enfocó en contextualizar el proceso de desmilitarización a nivel internacional para luego revisar que procedimientos similares se llevan a cabo en el país. El resultado arrojó los siguientes datos: • A nivel internacional, la desmilitarización se realiza con el fin de reutilizar los componentes de las municiones y explosivos que cumplen con su vida útil, como el componente explosivo que se reutiliza en los trabajos de minería e ingeniería civil y los componentes metálicos que son reutilizados en la manufactura de electrodomésticos y demás. Para tal fin, se ha gestionado la realización de la legislación y normativa necesaria para apoyar el proceso; la articulación de la normativa existente para complementar los trabajos; la transferencia de tecnología a

Tabla Nº 1 Estado actual de la desmilitarización en el mundo.

aquellos países donde la necesidad de disponer de los explosivos y municiones vencidos lo hace necesario; y la capacitación y preparación del personal técnico encargado y asignado para llevar a cabo dichas tareas. • A nivel nacional, existe la necesidad de iniciar con el desarrollo de una propuesta que permita a las entidades involucradas realizar la disposición de las municiones y el explosivo vencido de una manera eficiente, segura y económica, reduciendo los costos y evitando el impacto ambiental que las destrucciones de este material generan. A la fecha no se cuenta con la infraestructura necesaria para dicha actividad, sin embargo, el contexto internacional cuenta con la experiencia y el conocimiento que permita generar las condiciones necesarias y ejemplares.

4. Análisis La información contenida en esta investigación se extracta de tecnologías implementadas a nivel internacional. De allí se realiza una tabla de comparación, la cual nos arroga elementos de juicio para contemplar la viabilidad de implantar la desmilitarización en Colombia. Por otro lado se condensa la información pertinente a datos estadísticos suministrados por los grupos Marte de las diferentes divisiones de Ejercito; con relación con los artefactos explosivos, permitiendo establecer

que se cuenta con un stock suficiente para generar la necesidad de implementar dichas tecnologías.

5. Diagnóstico Con el desarrollo de este trabajo de investigación se puede establecer que en Colombia no existe un proceso que esté acorde con la implementación de nuevas tecnologías en el manejo, destrucción y reutilización de artefactos explosivos de tipo militar. Por consiguiente esta dirección inadecuada deja de lado la posibilidad de hacer de estos elementos aprovechables. Por el contrario causa afectaciones ambientales, problemas de inseguridad, y la pérdida de oportunidad de obtener beneficios económicos. Si bien es cierto que en el país existe una empresa que tiene poder amplio y suficiente para analizar e implementar tecnologías de este tipo, como lo es INDUMIL, en la actualidad no se cuenta con estrategias proyectadas hacia la desmilitarización de explosivos. Por tal razón y como lo hemos venido recalcando a lo largo de este trabajo de investigación se tienen como referente experiencias de otros países que permitirían mediante un estudio de adaptación realizar a futuro una implementación estos procesos tecnológicos El análisis de estas variables permite establecer que realizar un proyecto desmilitarización de los materiales Proyectando al Ejército del Futuro

explosivos y municiones es una necesidad inaplazable, ya que solo se tiene como disposición final de la munición y explosivo su destrucción. Además de esto se suma que dicha tecnología aplicada en nuestro país no es respetuosa con el medio ambiente, ni es segura y confiable con el persona que realiza esta actividad, como se pretende dar a entender, por muy sencilla que sea. Los estudios y desarrollos de procedimientos adecuados genera a futuro la disminución de los costos en la perdida de los materiales explosivos, incluso se mitiga el impacto de los recursos naturales y reservas del medio ambiente.

Bibliografía CONSTITUCIÓN POLÍTICA DE COLOMBIA. Asamblea Nacional Constituyente. Constitución Política de Colombia.

Dirección de Ciencia y Tecnología

Capítulo 7 de la fuerza pública; Articulo 223; Santafé de Bogotá, D.C.; (julio 18de 1991). CONSTITUCIÓN POLÍTICA DE COLOMBIA. Asamblea Nacional Constituyente. Constitución Política de Colombia. Capítulo 8 de las Relaciones Internacionales; Articulo 226; Santafé de Bogotá, D.C.; (julio 18de 1991). FÁBRICA MILITAR FRAY LUÍS BELTRÁN Argentina www. fmflb.fabMilitares.gov.ar/ProdDesmilitarizacion.html.http:// www.fmflb.fab-Militares.gov.ar/ProdDesmilitarizacion.html. Permite operar en campaña para ejecutar las tareas propias de desmilitarización, sea para aprovechar componentes metálicos no vencidos o reprocesables para su empleo en nuevos productos o para su destrucción por métodos no contaminantes como la voladura. Además, permite efectuar la carga de ojivas de combate con TNT en zonas aisladas. EMMA MEDIO AMBIENTAL ANDALUCÍA. 2013. www.gestionmedioambiente.com/index_principal.php

Recibido: 01 de junio de 2013 Aceptado: 01 de agosto de 2013

Lesly Milena Guasmayán Cruz, Bacterióloga; 2Ingrid Yamile Pulido Manrique; 3Adriana Güiza Jaime; 4 Gloria Emilse Pérez Segura; 5Claudia Marcela Cruz Carranza; 6Eddy Piedad González González,

Evaluación de la sensibilidad del cultivo in vitro como prueba complementaria para el diagnóstico de leishmaniasis cutánea en pacientes del Ejército Colombiano durante 2013 Evaluation of the sensitivity of in vitro cultivation as complementary proof in the diagnosis of cutaneous leishmaniasis in patients of the colombian Army during 2013 Resumen La Leishmaniasis es una enfermedad causada por protozoarios del género Leishmania, los cuales son transmitidos al hospedero en forma de promastigote, a través de las picaduras de vectores del género Lutzomyia. El promastigote invade células sanguíneas y tejidos transformándose en amastigote, el cual, dependiendo de factores como el estado inmunológico del paciente y la especie del parásito, prolifera estableciendo la infección y definiendo la forma clínica de la enfermedad. Los procedimientos recomendados para el diagnóstico de Leishmaniasis cutánea se basan en la evidencia de los parásitos a partir de muestras de lesión. Cerca del 90% del diagnóstico de LC en la Fuerza, se realiza a través del Frotis Directo de Lesión (FDL). No obstante, existe un número discreto de casos cercanos al 10% en los cuales es necesario para la confirmación del diagnóstico de la enfermedad, recurrir a técnicas que aún siendo habituales, requieren de

una infraestructura no disponible en los Establecimientos de Primer Nivel de Atención. El presente estudio busca mejorar el diagnóstico de LC y demostrar la eficacia diagnóstica del cultivo in vitro de Leishmania sp, en la detección de la enfermedad, para que pueda ser utilizado como una alternativa complementaria a las ya implementadas en el Laboratorio de Referencia e Investigación de Enfermedades Tropicales del Ejercito (LReI), especialmente, en aquellos casos de difícil diagnóstico. Para lograr este propósito, se evaluó la sensibilidad del cultivo in vitro desde aspirados de lesiones frente a un estándar compuesto (Cultivo-FDL-Biopsia) en población del Ejército y se estableció si existía asociación entre las características propias de la lesión como tiempo de evolución, tamaño y localización anatómica, con los resultados del cultivo.

Palabras claves Leishmaniasis cutánea, diagnóstico Leishmaniasis, cultivo, estándar compuesto.

1 Bacterióloga, Especialista en Epidemiología. Investigador Grupo de Investigación en Enfermedades Tropicales del Ejército. 2Química Farmacéutica, Magister en Microbiología. Investigador Grupo de Investigación en Enfermedades Tropicales del Ejército. 3Bacterióloga, Especialista en Auditoría en Salud. Grupo de Investigación en Enfermedades Tropicales del Ejército. 4Médica General del Servicio de Leishmaniasis, Hospital Militar Regional de Tolemaida. 5Jefe del Centro de Recuperación de Leishmaniasis. BONZA. 6Bacterióloga, Jefe del Laboratorio de Referencia e Investigación de Enfermedades Tropicales. Dirección de Sanidad Ejército. Teléfono: 3479833 ext 190 y 191 fax 190.

Proyectando al Ejército del Futuro

Abstract Leishmaniasis is a disease caused by protozoa of the genus Leishmania, which are transmitted to the host in the promastigote form through the bites of Lutzomyia vectors. The promastigote invades blood and tissue cells and then is transformed into amastigote, which, depending on factors such as the host immune status and parasite species, the infection proliferates establishing and defining the clinical form of the disease. Recommended procedures for the diagnosis of Cutaneous Leishmaniasis (CL) are based on evidence of parasites from wound samples. About 90% of CL diagnosis in National Army is performed through Direct Smear of lesions (DSL). However, there are a discrete number of cases, near of 10% that is necessary in order to confirm the disease, using some techniques although they are customary, require an infrastructure not available in primary care level Establishments. This study aims to improve the CL diagnosis and explore the diagnostic accuracy of in vitro Leishmania sp culture, for detection of the disease, so it might be used as a complementary alternative to those techniques already implemented in the Laboratorio de Referencia e Investigación de Enfermedades Tropicales del Ejército (LREI), particularly in cases with difficult diagnosis. To achieve this purpose, we assessed the culture sensitivity of lesions aspirates from Colombian Army soldiers, versus a composite standard (Cultivation - FDL - Biopsy) and we established if there was an association among characteristics of the lesion, such as lesion evolution, size and anatomical site with culture results.

Introducción La leishmaniasis es una enfermedad causada por protozoarios del género Leishmania transmitidos al hombre y otros mamíferos a través de la picadura de los mosquitos hembra de los géneros Phlebotomus y Lutzomyia (Killick-Kendrick, 1999). Estos inoculan al hospedero la forma móvil del parásito denominada promastigote, que accede a piel y torrente sanguíneo transformándose en amastigote (Cupolillo, Momen, & Grimaldi, 1998), forma observada en el examen convencional de diagnóstico, Frotis Directo de Lesión (FDL).

Existen tres formas clínicas de la enfermedad: Leishmaniasis cutánea (LC), Leishmaniasis mucocutánea (LMC) y Leishmaniasis visceral (LV), siendo la forma cutánea la más común en Colombia y en otros países tropicales (King, Campbell-Lendrum, & Davies, 2004; Echeverry, Gaona, Gualtero, & Agudelo, 2011), con más del 95% de los casos, según reporte del Ministerio de la Protección Social en 2010. Dirección de Ciencia y Tecnología

Datos recopilados desde 2005 a 2009, muestran a Colombia como el segundo país después de Brasil con el mayor número de nuevos casos, reportándose un total de 17420. Sin embargo, se calcula que la incidencia anual podría estar entre los 48000 y 80000 casos (Alvar et al., 2012; Ministerio de la Protección Social, 2010 b). En la última década, el desarrollo de Políticas de Estado en el tema de Seguridad y Defensa ha llevado a que el personal militar irrumpa en áreas endémicas donde habita el vector, adquiriendo la enfermedad. Este hecho, se convierte en una de las principales causas de evacuación del personal desde el área de combate (SOPE-DISAN). La Organización Mundial de la Salud reporta que son aproximadamente 45000 los casos de LC en personal militar entre el 2005 y 2010. No obstante, los casos documentados en Ejército entre el 2005 hasta 2012 ascienden a 57000, poniendo de manifiesto que la Leishmaniasis representa un problema de interés en Salud pública para la Fuerza. (SOPE–DISAN; Directiva Permanente DGSM 143581, 2010). El diagnóstico de LC se basa en la detección de parásitos en el FDL, biopsia de lesión o a través del cultivo de aspirados o biopsias (WHO Expert comitee, 2010). En el Ejército, cerca del 90% de los casos se diagnostican en los Establecimientos de Sanidad Militar a través del FDL, cuya sensibilidad es afectada por la baja parasitemia en lesiones o tiempos prolongados de exposición a la infección, sugiriendo el uso de estándares compuestos, que permiten mejorar la sensibilidad del diagnóstico (Baughman et al., 2008; Rodríguez-Cortés et al., 2010). La Dirección de Sanidad propuso evaluar el cultivo como complemento a las técnicas ya implementadas, el cual además de diagnosticar la enfermedad, posibilita la identificación de la especie y otros estudios bioquímicos, moleculares y epidemiológicos del agente etiológico y de la enfermedad. El presente estudio determinó la sensibilidad del cultivo in vitro desde aspirados de lesiones para el diagnóstico de LC, frente a un estándar compuesto (Cultivo-FDL-biopsia) en población del Ejército colombiano y evaluó la asociación entre las características propias de la lesión como tiempo de evolución, tamaño y localización anatómica, con la positividad del cultivo.

Materiales y métodos. Se realizó un estudio descriptivo prospectivo durante el mes de Agosto de 2013 a 32 pacientes uniformados con sospecha clínica de LC que asistieron a consulta por Dermatología en 2 Establecimientos de Sanidad Militar: el Hospital Regional Militar de Tolemaida y el Centro de recuperación de Leishmaniasis Grupo Mecanizado Silva Plazas (Bonza).

Los criterios de inclusión considerados en la selección de los pacientes fueron: presencia de lesiones sugestivas de LC ya sean nódulos, placas, pápulas, úlceras y lesiones cicatrizadas, aparentemente resueltas, sin tratamiento farmacológico (Ver Imagen 1); no haber recibido tratamiento farmacológico para la enfermedad en los últimos 3 meses anteriores a la toma de la muestra y no presentar lesiones sobre infectadas. Este estudio contó con el aval del comité de ética del Hospital San José en Bogotá para garantizar los principios éticos en investigaciones médicas con seres humanos de la Declaración de Helsinki, enmienda 2002. Los datos epidemiológicos y clínicos fueron recolectados en un formato de Historia clínico-epidemiológica, previa firma de consentimiento informado por el personal militar que voluntariamente aceptó participar en el estudio. La información clínica y epidemiológica se recopiló en Microsoft office Excel 2007 y fue analizada con SPSS 18 versión académica. Se utilizó estadística descriptiva para el análisis de variables como edad, grado, raza, lugar de adquisición de la infección, descripción de la lesión y días de crecimiento del cultivo. Para establecer asociación entre los resultados obtenidos del cultivo y las variables tamaño y tiempo de evolución de la lesión, ubicación anatómica y tipo de lesión así como número de lesiones, se utilizaron pruebas estadísticas de asociación tales como la prueba t-student unilateral, chi-cuadrado y el test de Fisher respectivamente (significancia del 5%). La sensibilidad del cultivo in vitro se determinó con un estándar compuesto que incluyó los resultados del FDL y/o biopsia así como el crecimiento en el cultivo; se consideraron como verdaderos enfermos de LC, los pacientes con un resultado positivo en cualquiera de las tres pruebas. Para el análisis de concordancia entre los resultados del cultivo en las pruebas evaluadas se utilizó el índice de concordancia KAPPA. El FDL y/o biopsia fue realizado a todos los pacientes en sus respectivos Establecimientos de Sanidad y los resultados fueron requeridos por el LReI de la DISAN-EJC para ser correlacionados con los resultados del cultivo in vitro. Estos resultados fueron manejados de manera ciega para evitar sesgos de información debido al observador. Las muestras fueron obtenidas a partir de los bordes de las lesiones de los pacientes mediante aspirado (Ver Imagen 2) con jeringa estéril que contenía 500 microlitros de suero fisiológico al 0,85%, previa limpieza y aplicación de un anestésico tópico. Las jeringas con los aspirados rotulados se mantuvieron a temperatura ambiente hasta su procesamiento en el LReI de la DISAN-EJE. Para la recuperación de Promastigotes de Leishmania sp a partir de Amastigotes de lesión, se sembraron las mues-

tras de aspirados en medio bifásico Novy, Mc Neal, Nicolle (“NNN”) suplementado con suero fetal bovino (SFB) al 20% (Ver Imagen 3); luego porciones del sobrenadante se transfirieron al medio Drosophila Schneider con SFB al 20% pH 7,2-7,4 a 25ºC +/- 1,5 y se realizó seguimiento por microscopía para detectar promastigotes cada 48 horas, hasta por 28 días (Kreutzer & Christensen, 1980; Evans, 1989b). Se realizaron controles de calidad positivos y negativos de los medios en simultánea con los cultivos procedentes de lesiones de pacientes.

Resultados Se analizaron datos de 32 pacientes que tenían entre 19 y 38 años de edad con una media de 25 años, quienes en su mayoría eran mestizos (65,6%). En cuanto al Grado el 65,6% eran soldados profesionales, el 15,6% cabos terceros, el 9,4% soldados regulares y el 9,4% restantes tenían otros grados. Las zonas geográficas referidas por los pacientes como los sitios probables de adquisición de la infección, correspondieron a Antioquia, Meta, Guaviare, Caquetá y Tolima, siendo Antioquia el más referido por los pacientes con 28,1% (Ver gráfico 1). El estándar compuesto empleado en este estudio, permitió la confirmación del diagnóstico de Leishmaniasis cutánea en 27 de los 32 pacientes participantes con lesiones sugestivas. De los pacientes positivos, 21 (81,4%) tuvieron un resultado de cultivo positivo y el restante fueron confirmados con LC sólo con FDL/biopsia. Cinco pacientes cuyos resultados de FDL/biopsia fueron negativos, presentaron crecimiento de parásitos. La sensibilidad calculada del total de pacientes con LC fue del 77,8%. No se encontró concordancia estadísticamente significativa entre las tres pruebas (Kappa = 0,273). El 78,1% de los pacientes presentaron una lesión y el 21,9% restante dos lesiones. No se observó asociación entre el número de lesiones y la positividad del cultivo (prueba t-student; p = 0,212). Un paciente que presentó 25 lesiones no se incluyó en el análisis de frecuencia por la dispersión de los datos (Ver tabla No. 2). El 53% de los participantes presentaron lesiones en miembros superiores seguido de miembros inferiores con un 18,8%; no se encontró asociación entre el cultivo positivo y la ubicación anatómica de las lesiones (prueba Chi cuadrado con 2 grados de libertad y p= de 0,537) (Ver tabla No. 2). El 75% de los pacientes presentaron lesiones ulceradas de las cuáles 56,3% fueron positivas y el 18,8% fueron negativas por cultivo. Las úlceras presentaron un diámetro promedio de 4,4 cm +/- 3,8 para cultivo positivo y 3,2 cm +/-1,6 para cultivo negativo. Pese a la aparente correlación Proyectando al Ejército del Futuro

entre las variables anteriores y los resultados del cultivo, no se encontró una asociación significativa (prueba t-student p= de 0,157, nivel de significancia del 5%) (Ver tabla No. 3). La positividad del cultivo se presentó en promedio en los primeros 7 días para el 76,2% de los cultivos (Ver tabla No. 4). El tiempo de evolución de la lesión para cultivo positivo tuvo una media de 1,88 +/- 1,04 meses y para cultivo negativo fue de 2,72 +/-2,2 meses; al emplear la prueba t-student no se encontró asociación (p= 0,127) (Ver tabla No. 3). Lesiones localizadas o diseminadas comparadas con cultivo positivo no presentaron significancia estadística (test Fisher p= 0,268 unilateral).

Discusión La Leishmaniasis cutánea es una enfermedad de interés en Salud pública y de gran relevancia para la Fuerza, por su impacto social y económico en el desarrollo operacional. Un número importante de casos de LC reportados por la Fuerza alimentan la estadística Nacional de la Enfermedad, confiriéndonos el compromiso de favorecer investigaciones que permitan delinear nuevos protocolos y políticas para el manejo de esta enfermedad, considerada como una enfermedad huérfana (Alvar, Yactayo & Bern, 2006). Su abordaje es una necesidad prioritaria de investigación en el Ejército en el campo de la Ciencia y Tecnología, lo cual va ligado al interés de la Dirección de Sanidad de promover el diseño de estrategias en salud para mejorar y fortalecer el diagnóstico, tratamiento y manejo clínico, al interior del Subsistema de Salud de las Fuerzas Militares. Aunque el diagnóstico de la mayoría de casos de LC en los Establecimientos de Sanidad Militar se realiza a través del FDL o con observación de la biopsia, se ha informado que las sensibilidades de estas técnicas son variables y pueden estar condicionadas a la experiencia de quienes toman la muestra y realizan la lectura microscópica, así como al tiempo de evolución y a la carga parasitaria de la lesión (Sosa, et al., 1988). Por otra parte, el cultivo es reconocido por la OMS y por el Ministerio de la Protección social como una alternativa que puede ser empleada para el diagnóstico de LC (Ministerio de la Protección Social 2010 a). Esta investigación muestra al cultivo como una opción complementaria a las técnicas directas anteriormente mencionadas para el diagnóstico de la enfermedad.

Algunos autores consideran al cultivo in vitro de Leishmania como una técnica con baja sensibilidad y no oportuna para ser usada como método diagnóstico, pues requiere de experiencia en el montaje y seguimiento, dada la baja recuperación de parásitos y las exigencias en el crecimiento, como también los tiempos requeridos para establecer la positividad del cultivo que puede alcanzar los 28 días. No obstante, la sensibilidad obtenida en este estudio (77,8%), Dirección de Ciencia y Tecnología

mayor a la reportada en otras investigaciones (Profeta, et al, 2009) y la evidencia de promastigotes durante los primeros 7 días en el 76,2% de los cultivos, sugieren que con el cultivo es posible brindar un diagnóstico eficaz y oportuno, y puede constituirse en una alternativa diagnóstica valiosa en laboratorios de referencia como el nuestro en donde se cuenta con la infraestructura para su realización. A lo anterior, se suma que sólo a través del cultivo, se logró la confirmación de 5 casos de LC, reafirmando su utilidad en complemento con las otras técnicas en el diagnóstico de la enfermedad. Igualmente, la no concordancia entre las pruebas realizadas, destaca la necesidad de contar con una técnica de diagnóstico adicional que usadas en conjunto, bajo un estándar compuesto, logren detectar los verdaderos positivos de la enfermedad (Rodriguez, et al, 2010). Esto es importante en los casos de difícil diagnóstico, en quienes los FDL han arrojado resultados negativos y las biopsias igualmente han resultado negativas o no concluyentes, como los remitidos al Laboratorio de Referencia de la Dirección de Sanidad. Así mismo, la positividad de los cultivos no tuvo relación con el aspecto de la lesión, ni con su localización anatómica, ni tiempo de evolución (se obtuvo un cultivo positivo desde aspirados de lesiones de 8 meses de evolución), resaltando aún más las bondades de la prueba y su utilidad en pacientes con lesiones crónicas. Los pacientes participantes no habían recibido tratamiento, lo cual pudo favorecer el crecimiento de los parásitos en el cultivo. Finalmente, el cultivo de lesión ofrece ventajas que fortalecen la referencia e investigación de la enfermedad, ya que facilita el aislamiento y conservación de parásitos para identificación de especies con fines diagnósticos y para el desarrollo de investigaciones que permitan conocer más sobre el parásito y la enfermedad.

Referencias. Alvar, J., Vélez, I. D., Bern, C., Herrero, M., Desjeux, P., Cano, J., Jannin, J., et al. (2012). Leishmaniasis worldwide and global estimates of its incidence. PloS one, 7(5), e35671. doi:10.1371/journal.pone.0035671 Alvar J., Yactayo S., Bern C. Leishmaniasis and poverty. Trends in Parasitology. 2006 Dec;22(12):552-7. Epub 2006 Oct 4. Baughman, A. L., Bisgard, K. M., Cortese, M. M., Thompson, W. W., Sanden, G. N., & Strebel, P. M. (2008). Utility of composite reference standards and latent class analysis in evaluating the clinical accuracy of diagnostic tests for pertussis. Clinical and vaccine immunology: CVI, 15(1), 106–14. doi:10.1128/CVI.00223-07 Cupolillo, E., Momen, H., & Grimaldi, G. (1998). Genetic diversity in natural populations of New World Leishmania.

Memórias do Instituto Oswaldo Cruz, 93(5), 663–8. Retrieved from http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/9830535 Directiva Permanente DGSM 14358. CGFM-JEMC-DGSMGESP-23.1. Lineamientos para el Diagnóstico, tratamiento, Vigilancia Epidemiológica y Farmacovigilancia de la Leishmaniasis en las Fuerzas Militares; 2 de Junio de 2010. http://www.sanidadfuerzasmilitares.mil.co

xii–xiii, 1–186, back cover). Geneva, Switzerland. Retrieved from http://www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?artid=3307017&tool=pmcentrez&rendertype=abstract.

Echeverry, M. C., Gaona, J., Gualtero, S., & Agudelo, C. (2011). Guía de atención de la leishmaniasis (pp. 553– 580). Bogotá, Colombia. Retrieved from ttp://www.medigraphic.com/pdfs/medlab/myl-2011/myl1111-12d.pdf Hepburn, N. (2003). Cutaneous leishmaniasis: an overview. Journal of Postgraduate Medicine, 49(1), 50. doi:10.4103/0022-3859.928 Killick-Kendrick, R. (1999). The biology and control of phlebotomine sand flies. Clinics in dermatology, 17(3), 279–89. Retrieved from http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10384867 King, R. J., Campbell-Lendrum, D. H., & Davies, C. R. (2004). Predicting Geographic Variation in Cutaneous Leishmaniasis, Colombia. Emerging Infectious Diseases, 10(4), 599–606. Retrieved from http://wwwnc.cdc.gov/ eid/article/10/4/03-0241_article.htm

Imagen 1. Lesiones con sospecha clínica de Leishmaniasis; arriba de izquierda a derecha: tipo úlcera, nodular localizada y placa. Abajo: pápula, nodular diseminada y cicatrizada. Fuente: Laboratorio de Referencia e investigación de enfermedades Tropicales, DISAN-EJC

Ministerio de la Protección Social, Instituto Nacional de Salud, Organización Panamericana de la Salud OPS/OMS. Guía de Atención Clínica Integral del Paciente con Leishmaniasis, Bogotá, 2010a. (p20)(p58). Ministerio de la Protección Social, Instituto Nacional de Salud, Organización Panamericana de la Salud OPS/OMS. Protocolo para la vigilancia en salud Pública para la Leishmaniasis, Bogotá 2010b. (p11). Profeta, L,Z., Rotondo da Silva, A. Oliveira, F. Caligiorne, R. Oliveira, E. Rabello, A.(2009) Lesion aspirate culture for the diagnosis and isolation of Leishmania sp. from patients with cutaneous Leishmaniasis, Brasil. Instituto Oswaldo Cruz, 104(1): 62-66.

Imagen 2. Toma de muestra de aspirado de lesión para obtención de promastigotes de Leishmania sp por cultivo. Fuente: Laboratorio de Referencia e investigación de enfermedades Tropicales, DISAN-EJC

Rodríguez-Cortés, A., Ojeda, A., Francino, O., López-Fuertes, L., Timón, M., & Alberola, J. (2010). Leishmania infection: laboratory diagnosing in the absence of a “gold standard”. The American journal of Tropical Medicine and Hygiene, 82(2), 251–6. doi:10.4269/ajtmh.2010.09-0366 Sosa ES., Campanini A., Sinagra A, Luna C, Peralta M., Coutada V, Medina L, Riarte A, Salomón D, Gómez A, Segura EL. Clinical features and diagnosis of mucocutaneous Leishmaniasis in patients of an endemic area in Salta. 1998; 58(6):685-91. WHO Expert comitee. (2010). Control of the leishmaniases. World Health Organization technical report series (pp.

Imagen 3. Medio de cultivo Novy, Mc Neal, Nicolle “NNN” y Drosophila Schneider usado para la recuperación de promastigotes de Leishmania a partir de aspirados de lesión. Fuente: Laboratorio de Referencia e investigación de enfermedades Tropicales, DISAN-EJC.

Proyectando al Ejército del Futuro

Grafico 1. Frecuencia de sitios en donde posiblemente la Leishmaniasis cutánea fue adquirida. Fuente: Laboratorio de Referencia e investigación de enfermedades Tropicales, DISAN-EJC.

Tabla 1. Sensibilidad del cultivo frente al estándar compuesto FDL/biopsia para el diagnóstico de Leishmaniasis cutánea. Laboratorio de Referencia e investigación de enfermedades Tropicales, DISAN-EJC.

Tabla 3. Resultados de cultivo respecto a las variables tiempo de evolución de la lesión y Diámetro de lesión.

Tabla 4. Distribución de los cultivos positivos de acuerdo con el tiempo transcurrido en la detección de parásitos.

Agradecimientos.

Tabla 2. Datos comparativos para asociación de variables tipo de sesión, ubicación anatómica y número de lesiones frente al resultado del cultivo. Laboratorio de Referencia e investigación de enfermedades Tropicales, DISAN-EJC.

Dirección de Ciencia y Tecnología

Al Señor Coronel Reiber Faner Guzmán Cabrera, Director de Sanidad del Ejército; al Señor Coronel Alberto González Guerrero, Director de Ciencia y Tecnología del Ejército por su apoyo logístico y financiero para la realización de esta investigación. Al personal Militar que voluntariamente aceptó participar en el estudio, a la Jefe Martha Liliana Anaya del Centro de Recuperación de Leishmaniasis (Grupo Mecanizado Silva Plazas) y Diana María García Sarmiento, Jefe del programa de Leishmaniasis, Hospital Regional de Tolemaida que con su apoyo favorecieron la consecución de este estudio.

Recibido: 01 de junio de 2013 Aceptado: 01 de agosto de 2013

John Henry Bernal Porras1

Dispositivo de soporte para camillas y equipos médicos especializados que permiten la medicalización en aeronaves, vehículos terrestres y embarcaciones Support device for stretchers and specialized medical equipment that allows medical treatment in aircraft, vehicles and ships.

Resumen Se trata de presentar una alternativa viable para la configuración en sitio “in situ” de cualquier tipo de aeronave, vehículo terrestre y embarcación de manera rápida y eficiente, con dispositivos y equipos que permiten optimizar la atención pre-hospitalaria y médica de víctimas o pacientes durante su evacuación y traslado a un sitio con el nivel de atención médica requerido, minimizando de esta manera aquellos factores de estrés que son susceptibles de mitigar. Garantiza una atención oportuna, segura, pertinente y continua de las lesiones o trastornos padecidos por el paciente o víctima. El primer dispositivo actúa como soporte de los equipos médicos requeridos para las camillas en las que el paciente es evacuado o trasladado, mientras que el segundo dispositivo actúa como soporte de los equipos médicos especializados requeridos para una atención oportuna del paciente durante su traslado a un nivel de atención superior. La configuración de

ambos dispositivos permite que su instalación al interior del vehículo de transporte o aeronave a medicalizar sea rápida, no requiera del desmonte de partes propias de dicho vehículo de transporte; eliminando o disminuyendo los efectos de la vibración sobre el paciente y los equipos médicos, permitiendo una correcta atención del paciente durante el traslado.

Figura N° 1 Dispositivo soporte para camillas y equipos médicos

Sargento Primero del área de Sanidad, Sistema Integrado Operacional del Ejército - DITEC

Proyectando al Ejército del Futuro

La presente iniciativa esa una herramienta fundamental como mecanismo de acción inmediata para la atención del personal herido, lesionado o enfermo, evacuado del área de operaciones o trasladado a niveles superiores de atención, cuya salud o vida se encuentre en riesgo, asegurándose de que los mismos lleguen en perfecto estado y puedan ser atendidos correctamente, además de optimizar el tiempo de actuación para lograr una atención dirigida y organizada hacia las lesiones y sus consecuencias con atributos de oportunidad, efectividad y eficiencia, dando como resultado final la calidad en la atención; además de complementar la misión de la Fuerza Aérea Colombiana en misiones de traslado aeromédico, cuando por disponibilidad de aeronaves y/o tiempo meteorológico adverso sea imposible su intervención, en situaciones que puedan ser resueltas con alta efectividad por parte de la Aviación del Ejército, Armada y Policía Nacional.

consequences, with features of opportunity, effectiveness, and efficiency; getting as final result, the quality of attention, besides complementing the mission of the Colombian Air Force, regarding aeromedical transfers when due to aircraft unavailability or adverse weather conditions, the intervention could not be done, being able to be carried out with a high level of effectiveness by the Army, Navy and Police ºaviation.

Keywords Quality, Oportunity, Device, Helicopter, Medicalization, Trauma.

Introducción

Palabras claves Calidad, Oportunidad, Dispositivo, Helicóptero, Medicalización, Trauma.

Abstract It presents a viable alternative for the configuration “in situ” of any kind of aircraft, land vehicle, or boat, in a fast and efficient way, with devices and equipment that enable the optimization of the pre-hospital and medical assistance of victims, or patients during their evacuation, or transfer to a place with proper medical attention; minimizing in this way surrounding stress factors. It guarantees an accurate, safe, pertinent, and continuous attention of the injuries or disorders undergone by the patients or victims. The first device works as a support for the medical teams required for the handle of stretchers in which the patient is evacuated or transferred, while the second device works as support of the specialized medical teams, required for a prompt attention of the patient, during the transfer to a superior level of attention. The configuration of both devices, allows that the installation inside vehicles or aircraft could be done quickly, without dismounting any parts of them, eradicating or diminishing the effects of vibration upon the patients and the medical teams, allowing appropriate attention during transport.

The present initiative is a fundamental tool, as a mechanism of immediate action for the attention of wounded or sick personnel evacuated from the OPS area, whose safety could be in danger while translated to higher levels of medical assistance. Furthermore, the optimization of time for a directed, and organized attention of injuries and their Dirección de Ciencia y Tecnología

Figura N° 2 Evacuación de Personal

Los conflictos armados en el mundo han fomentado la evolución de conceptos y criterios relacionados con la atención de la salud y de manera concreta en el área de atención del trauma. Las guerras pueden ser vistas desde distintos puntos de vista, no en vano alguien alguna vez dijo que en la guerra no hay malvados, el único malvado es la guerra. La presencia de atacantes y atacados innegablemente deriva en la presentación de víctimas con lesiones de mayor o menor complejidad, lo que genera en el agresor una percepción de éxito y en el agredido una sensación de derrota. La ciencia aprovecha su versatilidad para provecho de estas circunstancias. No es necesario en este momento presentar justificaciones sobre el beneficio de movilizar a una víctima de una lesión desde el área de combate hacia un centro asistencial en donde pueda recibir atención sanitaria; son muchas las referencias históricas existentes sobre este tema, iniciando en concreto con los planteamientos de Dominique Jean-Larrey en las campañas militares de Napoleón con ocasión de la Guerra Franco - Austriaca hacia 1792 (1) La premura de entregar al paciente a un equipo médico para una atención avanzada, despertó la inquietud sobre

el uso del medio aéreo siendo el helicóptero una opción plenamente probada en diferentes escenarios. A partir de 1939 el ingeniero de origen Ruso, Igor Iván Sikorsky (1889 - 1972), produjo por primera vez un modelo de lo que es considerado como uno de los grandes avances bélicos de la Segunda Guerra Mundial. El helicóptero se hace fundamental en la medida en que permite un apoyo para acercamiento de poder de combate (apoyo aéreo cercano), evacuación médica y abastecimiento, siendo la primera prueba de esa integralidad, la Guerra de Corea prevaleciendo allí el uso como medio de transporte de heridos; con el advenimiento del conflicto bélico en Vietnam (la guerra de los helicópteros) se activa la 1° División de Caballería Aérea y se perfeccionan entre otras, las misiones de evacuación médica. (2) A la necesidad de adecuar el medio para las mejores condiciones de transporte de heridos se ha avanzado desde la movilización externa (camilla sujetada al patín) hasta la configuración medicalizada pasando por diferentes escalones de progreso. En el caso de vehículos fluviales o terrestres se busca optimizar su desempeño cuando por factores atmosféricos adversos, sea imposible la participación de aeronaves de ala rotatoria o fija.

Método Soporte contextual Es muy importante entender que en el contexto de la terminología técnica y la estrategia corresponde a la definición de los objetivos de una misión y la táctica permite definir el método que aplicado de manera ordenada permite el cumplimiento de estos objetivos. Una preocupación permanente de todo equipo de combate es conocer la manera en que se lograría una atención sanitaria oportuna en el caso de que en el desarrollo de una misión, uno de sus integrantes resultara herido o lesionado y dentro de las gestiones del comandante se considera la necesidad de propiciar el mejor método que logre este objetivo.

Existen varias posibilidades de transportar un paciente y cuando las condiciones de movilidad se ven influenciadas por factores topográficos y de seguridad, entre otros, el medio aéreo se vuelve en una fortaleza y por supuesto en una ventaja táctica. A la hora de establecer prioridades, con frecuencia, se aplica la improvisación basado en la necesidad imperiosa de transportar al enfermo para que reciba la atención médica requerida, y esto se hace más evidente en situaciones en las que no hay disponibilidad de recursos o si estos están, pueden estar destinados para misiones previamente definidas (vgr. maniobras de combate), o pueden estar disponibles pero a grandes distancias o con recursos cuya configuración hace poco práctico y funcional su adecuación al momento de ser requeridos. La tecnología ofrece buenas y probadas alternativas pero muchas tienen componentes costosos, que requieren pruebas certificadas y aprobadas por la autoridad competente (Supplemental Type Certificate. STC), su implementación solo es funcional si está aplicada en un equipo destinado de manera permanente y exclusiva para misiones médicas y adicionalmente su adecuación requiere personal capacitado y entrenado en esa área. Por lo anterior se hace muy interesante presentar una alternativa que cuente con características de: • Un dispositivo económico que involucre en su definición, el costo de los equipos de monitoreo, intervención, fácil operación y mantenimiento. • Un dispositivo liviano que no se constituya en una estación adicional que afecte el peso y balance de la aeronave. • Un dispositivo funcional cuya aplicación no exija el retiro del blindaje del helicóptero, ni el desmonte del armamento, o el uso de herramientas para su instalación. • Un dispositivo que evite la contaminación por fluidos de los vehículos terrestres, embarcaciones y aeronaves usadas para tal fin. • Un dispositivo versátil que pueda ser aplicado en sitio y en pocos minutos. • Un dispositivo funcional cuya instalación no exija la realización de cambios estructurales o boletines en los vehículos, embarcaciones o aeronaves que se utilizaran para tal fin. • Un dispositivo sencillo que pueda ser implementado sin la exigencia de entrenamientos ni capacitaciones avanzadas.

Figura N° 3 Traslado Médico de Personal

• Un dispositivo oportuno que optimice el tiempo de actuación para lograr una atención dirigida y avanzada hacia las lesiones y sus consecuencias, con atributos de oportunidad, efectividad y eficiencia “calidad”, en los casos que no requieran de aeronave presurizada. Proyectando al Ejército del Futuro

• Un dispositivo tecnológicamente avanzado en lo referente a la atenuación de vibración producida por la aeronave, además de los movimientos incontrolados producidos por vehículos terrestres, los cuales afectan tanto a los equipos médicos como a los pacientes. • Un dispositivo táctico que permita la seguridad del personal médico y paramédico a bordo, aprovechando las características del sistema de blindaje de la aeronave y la estratégica ubicación del dispositivo y los pacientes dentro de la misma, con el fin de minimizar los factores de riesgo en caso de presentarse fuego enemigo. En cuanto a la necesidad de valorar los factores de estrés de vuelo aplicados a las maniobras en helicópteros, la movilización segura de pacientes en este medio incluye: Las condiciones de hipoxia: se mitigan con operaciones a niveles de altitud con presiones de oxígeno adecuados (cercanos al nivel del mar). En caso de exigencias específicas estas se suplen mediante el suministro de Oxígeno suplementario. (Ver gráfico No. 1) • Las condiciones de expansión de gases dentro de cavidades corporales: se mitigan con maniobras a bajo nivel de vuelo.

Figura Nº 4 Material Elastomérico

• Las fuerzas G: no parece existir mucha asociación entre la disposición de la camilla dentro de la cabina del helicóptero aunque se sugiere una ubicación transversal al eje longitudinal de la nave y la mitigación de las fuerzas de acele3ración y desaceleración durante la maniobra, requiriendo ejecutar movimientos controlados y a la medida de la situación (3). • El movimiento descontrolado de los equipos a bordo de la aeronave, vehículo o embarcación se evita mediante el posicionamiento de los equipos estandarizados para la maniobra dentro del dispositivo de medicalización, de manera que se permita una posición fija con fácil visualización de los indicadores y aseguramiento del sistema.

Soporte científico En la operación de una aeronave es imprescindible estudiar, como se distribuyen las cargas a lo largo de la aeronave y como puede influir esta distribución en una normal operación. Para este estudio es importante identificar lo que se conoce como línea Datum que consiste en una línea imaginaria definida por el fabricante a partir de la cual se determinan las fuerzas que pueden ejercer palanca sobre el eje de la nave. Gráfico Nº 1 Expansión de gases, altitud y presión atmosférica

• Las condiciones de baja humedad: se mitigan con reposición de Líquidos Endovenosos si fuere necesario. • El ruido: se mitiga mediante el uso de protectores auditivos eficientes, personales.

• La vibración: se mitiga al acoplar la camilla con el paciente y el dispositivo que contiene los equipos, sobre una lámina de material elastomérico sostenible procedente de las llantas de automóviles con lo que se configura un material conocido como Manta Sistema MLG ME de alta atenuación que aporta bajas frecuencias de resonancia y altos niveles de atenuación. Esto establecería un modo flotante de posición de camilla. • La amortiguación: se optimiza gracias a la ubicación estratégica de los amortiguadores. Dirección de Ciencia y Tecnología

El producto de asociar la distancia horizontal medida a partir de la Línea Datum hasta la posición de una carga y el peso de esa carga se conoce como Momento de Fuerza y cobre vital importancia en la medida en que ejerce fuerza de palanca sobre la estabilidad de la aeronave. La totalización de todos estos momentos permite la identificación del centro de gravedad de la aeronave. Cualquier estación de carga adicional cuyo impacto modifique de manera riesgosa, el peso y balance de la aeronave deberá ser evaluado y su aplicación debe estar calculada y conocida por el piloto y si esta llegará a modificar la aeronavegabilidad debería ser incluida dentro del concepto del Supplemental Type Certificate (STC) (4). Un factor de daño de gran influencia sobre las personas y los equipos a bordo de un helicóptero es La Vibración. Este fenómeno generalmente es el resultado de las fuerzas y

momentos del rotor que son transmitidas desde las palas a la cabeza del rotor, desde ahí hasta el eje de transmisión del rotor; posteriormente se desplaza hacia los cojinetes de la caja reductora principal, y de ahí a la carcasa de la caja reductora; finalmente llega al fuselaje a través de las fijaciones entre este y la caja de transmisión principal. Estas fuerzas aerodinámicas y de inercia, se producen por el movimiento de batimiento y arrastre de las palas. Los equipos actuales ya incluyen modificaciones en el montaje de la caja reductora del rotor principal, buscando minimizar las fuerzas vibratorias sentidas en el fuselaje. A pesar de estas medidas, la vibración sigue siendo un importante factor de vuelo y en especial cuando el objetivo de la misión es la movilización de un paciente razón por la que se hace imperativo la ubicación del equipo asistencial y del paciente en actitud flotante mediante un material que atenúe el efecto vibratorio del tipo elastomérico de alta atenuación. (5) La asistencia de un paciente víctima de trauma, crea la necesidad de mantener la oportunidad y calidad del manejo inicial con el propósito de minimizar el impacto de las lesiones, reducir la posibilidad de aparición de complicaciones relacionadas o no con la lesión, modificar la tendencia de las curvas de mortalidad, reducir los periodos de hospitalización y rehabilitación y por supuesto impactar de manera positiva sobre indicadores bioestadísticos y económicos. Esto permitió la definición de la llamada Hora Dorada del Trauma, en la que se pretende definir un orden de prioridados que optimicen el tiempo y los recursos a favor de modificar la historia natural de la enfermedad; este esquema involucra la fase de movilización de la víctima de manera que pueda recibir un tratamiento avanzado sin demora el que en la mayoría de los casos es de tipo quirúrgico. La alteración de las funciones fisiológicas de los órganos afectados por el trauma, la alteración de las funciones fisiológicas de los órganos por falla en la perfusión tisular y la presencia de factores externos adversos conllevan a la aparición de Hipotermia, Acidósis y coagulopatía con elementos determinantes del punto de no retorno en el paciente víctima de trauma. Por esta situación, la manera responsable de afrontar esta situación es minimizar el tiempo de respuesta para la valoración y movilización del paciente, aplicando los conceptos de Medicalización de Helicópteros que se encuentran acompañando el desarrollo de las misiones de combate y abastecimiento de la tropa sin generar reprocesos que ocupen tiempo valioso, requieran personal altamente capacitado en la configuración, se exija la desconfiguración del equipo desde sus condiciones de maniobra (Armamento y blindaje) manteniendo las mejores condiciones de seguridad para el paciente y el equipo y lo suficientemente amigable como

para que permita un monitoreo e intervención a la medida de las necesidades.(6) A continuación se relacionan los equipos médicos que se requieren para la realización de traslados aeromedicos en aeronaves de ala rotatoria, así:

Figura N° 5 Paso 2 Configuración Traslado Médico de Personal

Monitor de signos vitales, bomba de infusión, desfibrilador, succionador, ventilador mecánico, balas de oxígeno, planta eléctrica UPS, camillas rígidas de seguridad, maletín de reanimación con sus respectivos equipos, botiquín M-5 y botiquín medicamentos de paro.

Especificaciones técnicas El dispositivo de soporte para camillas y equipos médicos especializados tiene las siguientes medidas y peso: • 192 cm de largo x 60 cm de ancho x 20 cm de grosor con perforaciones de 10 x 6 cm • Peso 6.5 kg

Resultados y análisis Después de la realización de las diferentes pruebas en la ciudad de San José del Guaviare, con la colaboración del personal médico y paramédico de su hospital de segundo nivel y el apoyo del Batallón de Movilidad y Maniobra de Aviación Nº 4 de la División de Aviación Asalto Aéreo del Ejército, se obtuvieron resultados sobresalientes en las maniobras de medicalización en sitio, implementadas para el traslado médico del personal militar y policía herido, lesionado o enfermo y personal civil en misión humanitaria a un nivel superior de atención de manera exitosa, cuando en diferentes eventos por disponibilidad de aeronaves o tiempo atmosférico adverso no fue posible dicha operación por parte de la Fuerza Aérea Colombiana. Proyectando al Ejército del Futuro

oportuna, efectiva y eficiente, para la evacuación y traslado médico de víctimas o pacientes en aeronaves, vehículos y embarcaciones, durante el desarrollo del Sistema Integrado Operacional Cadena Táctica de Evacuación y Traslado.

Figura N° 6 Paso 3 Configuración Traslado Médico de Personal

Después de la realización de las diferentes pruebas en la ciudad de San José del Guaviare, con la colaboración del personal médico y paramédico de su hospital de segundo nivel y el apoyo del Batallón de Movilidad y Maniobra de Aviación Nº 4 de la División de Aviación Asalto Aéreo del Ejército, se obtuvieron resultados sobresalientes en las maniobras de medicalización en sitio, implementadas para el traslado médico del personal militar y policía herido, lesionado o enfermo y personal civil en misión humanitaria a un nivel superior de atención de manera exitosa, cuando en diferentes eventos por disponibilidad de aeronaves o tiempo atmosférico adverso no fue posible dicha operación por parte de la Fuerza Aérea Colombiana.

Con el trabajo conjunto entre las fuerzas lograremos optimizar los recursos tecnológicos y el talento humano, necesarios para unificar fortalezas, con el único propósito de minimizar los tiempos en la atención durante la evacuación y el traslado medico del personal militar y policial herido, lesionado o enfermo y personal civil y sistema rival en misión humanitaria, a un nivel superior de atención, reduciendo de manera considerable, los índices de mortalidad, secuelas físicas y psicológicas a largo plazo, altos costos en tratamientos médicos especializados durante el proceso de recuperación, indemnizaciones, demandas, etc. Con el entrenamiento y capacitación en atención prehospitalaria, factores aeromédicos y trauma dirigido al personal de oficiales médicos, suboficiales y soldados del área de sanidad a nivel de las fuerzas y policía nacional, se adquiere la capacidad de resolver con alta efectividad y oportunidad este tipo de eventos.

Bibliografía Panagiotis N. Skandalakis, Panagiotis Lainas, Odyseas Zoras, John E. Skandalakis and Petros Mirilas. “To Afford the Wounded Speedy Assistance”: Dominique Jean Larrey and Napoleon. World Journal of Surgery 30 (8): 1392–1399, agosto de 2006. 1º de Caballería: Vietnam, Nº 9 de Cuerpos de Elite. Barcelona, Planeta de Agostini, 1986. The Forensics of Airplane Crashes. George Bibel. Johns Hopkins University Press. 2008. U.S. Department of Transportation. Federal Aviation Administration. Aircraft Weight and Balance Handbook. FAAH-8083-1A. 2007 A.R.S. Branwell. George Done, David Balmford. Bramwell´s Helicopter Dynamics. Butterwoht Heinemann, 2 edition2001. Aerodinámica del Helicóptero. Fuerte Rucker. 8D/8F/8I/8O - 8001 - 12. 1996.

Figura N° 7 Configuración equipos médicos

Conclusiones Se evidencia que el dispositivo de soporte para camillas y equipos médicos especializados es una solución

Dirección de Ciencia y Tecnología

Operational Medicine 2001. General Medical Officer (GMO) Manual. Health Care in Military Settings. Capt Michel John Hughey. USNR.NAVMED P - 5139. Evacuación Médica en el Teatro de Operaciones; Tácticas, Técnicas y Procedimientos; Instituto de Cooperación para la Seguridad Hemisférica, FM 8-10-6, 2000. Pre - Hospital Trauma Life Support, NAEMT, Mosby Lifeline, Séptima Edición.

Recibido: 01 de junio de 2013 Aceptado: 01 de agosto de 2013

Yolanda Plazas Mosquera1

La medicina volviendo a su tradición: Medicina integrativa complemento del bienestar convencional Medicine returning to tradition: wholistic medicine a complement to conventional wellbeing

Resumen Hoy en día el padecimiento de enfermedades de alto impacto, como el cáncer, que afecta tanto el bienestar general del paciente como tal y el de sus familiares ha incrementado el interés general de buscar alternativas posibles fuera de la medicina convencional y de actuar proactivamente en la prevención y/o control de la enfermedad. La idea de minimizar recurrencias, efectos secundarios de tratamientos y mejorar la calidad de vida abre caminos de aceptación a lo que se conoce como medicina integrativa. Este término, no totalmente definido para algunos, ha dado esperanza al manejo de muchas enfermedades cuyos tratamientos y cura se ha convertido en un reto. Las Fuerzas Militares en el mundo no están siendo ajenas a las bondades de la medicina integrativa. El ejército de los Estados Unidos, por ejemplo, está realizando investigación para el tratamiento del dolor crónico en los soldados con traumas de guerra abriendo puertas a terapias como la acupuntura y el yoga entre otras. Para Colombia, la inclusión de la medicina integrativa en el Ejército Nacional abriría un gran prisma de oportunidades particularmente en el control y/o cura de

enfermedades tropicales como la leishmaniasis a las que se ven enfrentados los combatientes en localidades inhóspitas. El uso de plantas medicinales regionales y otros métodos integrativos podrían funcionar como una unidad de apoyo a la medicina convencional para tener soldados con más oportunidades de sanación en operaciones militares importantes.

Palabras Clave Medicina convencional, medicina integrativa, salud y bienestar

Abstract Nowadays suffering from high impact illnesses such as cancer, which affects both, patient and family members wellness, has awaken a general interest in finding alternatives from conventional medicine as well as a proactive action in prevention ways and /or illness control. The idea of minimizing recurrences, secondary effects from treatments and the improvement of life quality welcomes the Integrative

Bióloga

Proyectando al Ejército del Futuro

Medicine perspective. Integrative Medicine is a term, not totally defined by everyone; it has brought hope to a lot of sickness management and cure treatments that have been a challenge before. Military forces around the world are no strangers to Integrative Medicine healing properties. Take for instance the U.S Military Forces who are researching for chronic pain symptoms in soldiers with war trauma, opened doors for acupuncture and yoga therapies amongst others. For Colombia, the inclusion of Integrative Medicine in the National army would open a variety of opportunities, particularly in the control and/or healing of tropical diseases such as leishmaniasis to which local combatants are faced to in harsh environments. The use of regional medicinal plants and other integrative methods could work as a support to conventional medicine to increase healing opportunities for our soldiers in important military operations.

Keywords Conventional medicine, integrative medicine, health and wellbeing

incluyendo el hospital M.D. Anderson en Texas, clasificado número uno a nivel mundial, cuenta con un Programa de Medicina Integrativa en Oncología ofreciendo a pacientes, familiares y cuidadores, terapias para mejorar su calidad de vida. Colombia realizó un evento de impacto en la salud ofreciendo el Primer Encuentro Internacional de Oncología Integrativa (CENIT, 2013) organizado por la Fundación Programas de Vida y avalado por la Universidad Javeriana de Cali, en el que se expuso la necesidad de tratar a los pacientes con terapias integrativas. Es muy importante que los pacientes tomen conciencia de que son parte activa en el proceso de curación ayudando a encontrar caminos para la sanación de su ser como un todo. Preguntas como: Cuáles son mis creencias y mi estilo de vida? Soy auto responsable y me educo en la búsqueda de terapias integrativas? y tengo suficiente conciencia social para realizar acciones proactivas que contribuyan al bienestar propio y de los demás? Son indispensables para generar un ambiente positivo en el que prevalezca la prevención más que la curación en un ambiente integral.

Introducción

Quien tuvo la bendición de contar con los remedios caseros de la abuela puede relacionarse con el bienestar, no sólo del cariño con que ella nos atendía, sino con toda la gama de agüitas de colores y mil sabores, ungüentos, calditos de pollo que mejoraban las afecciones del momento. Desde tiempos atrás extractos de plantas y raíces aplicadas en ungüentos o tomadas en forma de té ya se consideraban sistemas alternativos de salud que mejoraban la calidad de vida de las personas y ocasionalmente curaban sus males. En la cultura Occidental la salud tiene profesionales comprometidos con el juramento hipocrático donde el sistema puede presionar a los médicos a atender consultas rápidas que pueden conducir a la falta de atención integral del paciente, y a una formulación de fármacos que frecuentemente resultan costosos y de poca eficacia. Muchos pacientes han vivido experiencias en las cuales los médicos explican que el malestar de una persona tiene causas multifactoriales tales como stress, falta de ejercicio y carencia de una nutrición balanceada, etc. Cuando se llega al momento de la receta ansiosamente esperada, todo lo multifactorial se resume a una gragea o pastilla y en los mejores casos, hasta una quimio o una radioterapia. Aunque la medicina convencional logra un impacto importante en la salud de los pacientes, éstos ya vienen tras la búsqueda de una solución más integral en la que no queden olvidadas sus características humanas que la gragea no logra curar. Ya podemos ver instituciones donde doctores convencionales trabajan conjuntamente con medicinas alternativas. Por ejemplo, en Estados Unidos diferentes centros de cáncer Dirección de Ciencia y Tecnología

Figura No. 1. Rueda de las áreas de la medicina integrativa

¿Qué opinan los expertos? El doctor Camacho nos explica el por qué es importante pensar en nuestra salud desde un ámbito integral diciendo: Cada día encontramos más evidencia de la necesidad de tratar a nuestros pacientes como seres integrales con realidades y necesidades no solo físicas sino también emocio-

nales, económicas, y sociales. Este conjunto de disciplinas no permite en muchos casos alcanzar un nivel de sanación muy superior al que logramos utilizando únicamente los métodos convencionales que ofrece la medicina occidental (quimioterapia, radioterapia, cirugía, etc. (2013) La doctora González Rey por su parte nos explica qué pueden hacer, desde el punto integrativo, pacientes y familiares durante un tratamiento de radio y/o quimioterapia y dice: Los pacientes, familiares y cuidadores, que se ven enfrentados a una enfermedad que tiene desde su nombre tan alto impacto en su estado de bienestar, pueden acceder y beneficiarse de los efectos de los diferentes métodos de la hoy llamada medicina integrativa; identificada antes como alternativa o complementaria. Existen múltiples alternativas terapéuticas con soporte científico y/o tradicional que pueden ser ofrecidas como tratamiento simultaneo a los pacientes dentro un rango de seguridad y soporte médico, logrando que los pacientes sufran menos efectos secundarios con su terapia convencional, tengan mejor tolerancia a los tratamientos, menor polifarmacia, mejor adherencia y un apoyo emocional y físico que le de herramientas en la vivencia de su proceso. Una dieta predominantemente alcalina, una respiración adecuada, espacios de relajación e interiorización, ejercicio físico, y una comunicación honesta y abierta de nuestra realidad, son una buena base que como guías en este proceso (médicos, terapeutas y cuidadores) deberíamos vivir y enseñar a nuestros pacientes. Estas herramientas esenciales, sumadas a los beneficios cada vez más conocidos y reconocidos por la ciencia médica occidental de medicinas tradicionales como la China, y en ella la acupuntura, por ejemplo en el manejo del dolor, y/o en síntomas como las nauseas o la adinamia; la homotoxicología con su efecto en el soporte orgánico, la inmunoregulación y paralelamente el drenaje de toxinas, a partir de combinación armónica de productos homeopáticos, son entre otras, excelentes áreas de la medicina integrativa a las que el paciente y su familia pueden acceder. (2013)

Posibilidades para el Ejército Nacional El doctor Duque explica que: “La medicina integrativa retoma el empoderamiento del ser frente a su crisis de salud, revalora el papel del contacto humano y se apoya en el uso no solo de la medicina tradicional sino también de las terapias alternativas y complementarias, la nutrición, el ejercicio y los hábitos de vida saludables. Este es el verdadero ámbito holístico de la salud. Un ser informado, motivado, y educado trabaja mejor sus procesos de tratamiento y por tanto es esperable una mejoría en su desenlace.” (2013)

Este enfoque permitiría a un ejército tradicional conquistar el bienestar de un soldado de forma integral. Países como Colombia, con una población militar representativa en sectores rurales y con escasa presencia médica podría beneficiarse del apoyo medicinal complementario. Enfermedades como la leishmaniasis y mal de Chagas entre otros, serian buenos objetivos para tratar con métodos integrativos a nuestros soldados, ampliando las posibilidades de mejoría, posiblemente bajando costos en tratamientos y minimizando efectos secundarios de la medicina convencional. Comenzar con estudios que tengan este enfoque específicamente para las necesidades de los soldados en zonas de alto riesgo de infección, son pertinentes, pues estamos frente a una gran disposición de recursos tanto naturales como científicos para apoyar la salud de estos valiosos hombres y mujeres al más alto nivel.

Figura No. 2. Plantas medicinales como suplemento de tratamientos convencionales

Conclusiones La medicina integrativa ofrece modalidades dirigidas a tratamiento físicos, mentales, emocionales, psico-sociales y espirituales de las personas. Pacientes responsablemente comprometidos con su salud, pueden beneficiarse de estas técnicas, y substancialmente mejorar su calidad de vida. Disciplinas como la acupuntura, la meditación y la nutrición orgánica entre otras, deben ser estudiadas con rigor científico a fin de comprobar y documentar mediante métodos convencionales su capacidad para prevenir y tratar enfermedades. Esta combinación de cuidados debe ser implementada y aplicada por un grupo interdisciplinario de profesionales que enfoque el bienestar humano desde su esencia multidimensional. Desde esta perspectiva el Ejército colombiano tiene la gran posibilidad de realizar investigación básica y aplicada para incluir la medicina integrativa como un complemento de la medicina convencional, en la salud de nuestros soldados, particularmente en aquellos que se encuentran afectados en las zonas de combate. Por esta razón el ejército ha iniciado, dentro del programa “Soldado del Futuro Colombiano”, un proyecto denominado “Evaluación de sistemas no convencionales para el tratamiento de enfermedades tropicales y degenerativas”. Proyectando al Ejército del Futuro

Bibliografía [1] Fundación Programa de Vida, I Encuentro Internacional de Oncología Integrativa (CENIT). Cali, Colombia 2013 [2] Dr. Luis Hernando Camacho

Director de investigación en cáncer y director médico del Centro de Cáncer del St. Luke’s Cáncer Center Houston, Texas. Miembro de la Sociedad Americana de Oncología Clínica (ASCO), miembro del Comité Científico de Inmunoterapia y de la selección de Proyectos Especiales del Instituto Nacional del Cáncer en los EEUU. Así mismo, es secretario general de la Sociedad de Oncología Clínica del Estado de Texas, asesor Médico de CanCare y miembro de la Delegación de la Sociedad Médica del Condado de Harris.

[3] Dr. Jorge Enrique Duque Gil

Médico Especialista en Medicina Interna, Hematología y Oncología Clínica. Gestor de la Fundación Programas de Vida, miembro de la Asociación Colombiana de Hematología y Oncología Clínica y de la Sociedad Internacional de Oncología Integrativa (SIO) Hace parte del grupo médico de Oncólogos Asociados de Imbanaco en Cali, Col. y es precursor en la implementación de CeniT como programa de Oncología Integrativa Basado en Comunidad para Colombia.

[4] Dra. Andrea Gómez Rey

Médica Biológica cofundadora del Servicio de Medicina Integrativa del Centro de Oncología de la Clínica del Country en Bogotá, Col, Cirujana de la Pontificia Universidad Javeriana, Especialista en Terapias Alternativas, Acupuntura, Cronoacupuntura y Moxibustión del Insti-

Dirección de Ciencia y Tecnología

tuto Médico Superior de Acupuntura China y la Universidad Internacional de Medicina Chi. [5] Cohen, L. (2013), “Integrative Medicine Program Overview” [en linea:], disponible en: http://www. mdanderson.org/education-and-research/departments-programs-and-labs/programs-centers-institutes/ integrative-medicine-program/index.html. [6] Prince, P. D. (2011), “Army medicine officials seek to evolve warrior care” [en línea:], disponible en: http:// www.army.mil/article/60455/Army_medicine_officials_seek_to_evolve_warrior_care/, recuperado: 2 de noviembre de 2013. [7] Bellamy, J. (2013), “Integrative Medicine Invades de U.S. Military: Part Two” [en linea:], disponible en: http:// www.sciencebasedmedicine.org/integrative-medicine-invades-the-u-s-military-part-two/, recuperado: 28 de octubre de 2013. [8] Bellamy, J. (2013), “Integrative Medicine Invades de U.S. Military: Part Three” [en linea:], disponible en: http://www.sciencebasedmedicine.org/integrative-medicine-invades-the-u-s-military-part-three/, recuperado: 29 de octubre de 2013.

Créditos figuras Numero 1. Collinge and Associates. “Innovation, consultation and research in integrative health care” [en linea:], disponible en: http:/www.collinge.org, recuperado: 28 de octubre de 2013. Numero 2. Avecina Wellness Center. “Your partner in Optimal Wellbeing” [en linea:], disponible en: http:/ www.avecinia.com, recuperado: 28 de octubre de 2013.

Recibido: 01 de junio de 2013 Aceptado: 01 de agosto de 2013

José A Lagos, S.; Edwin Layton; Ana María Sossa

Un acercamiento a la teleresonancia An approach to teleradiology

Resumen

Keywords

La teleresonancia parte del análisis de los cambios que ocurren hoy en día y la importancia que recobra en las diferentes enfermedades que no pueden ser detectados mediante exámenes médicos. La teleresonancia se realiza para detectar alteraciones en el cuerpo utilizando imágenes en dos o tres dimensiones que son causados por el efecto de las ondas de radiofrecuencia en el tejido humano, después de ser expuesto a un campo magnético. La señal obtenida es capturada por un software especial para generar imágenes de alta calidad.

Telemedicine Teleresonancia, Images, HD, IRM, Electromagnetic power.

Introducción

Abstract

La Teleresonancia es un servicio brindado por la Telemedicina, la cual busca facilitar a los especialistas la obtención de un diagnóstico mucho más cercano a la realidad del paciente, logrando que dicho paciente no tenga que trasladarse para practicarse un examen médico que puede ser hasta doloroso para él mismo; por esta razón y la clara relación de las telecomunicaciones con la medicina es considerado como uno de los aportes tecnológicos más importantes en este área. El objetivo de la teleresonancia es basarse en el estudio de imágenes conseguidas por resonancia magnética y de esta manera contribuir a un acertado y oportuno diagnóstico, el cual se verá reflejado en una oportuna atención a una enfermedad.

Teleresonancia service part of the analysis of the changes that occurred today and the importance that recovered in the different diseases that cannot be detected by medical tests. The teleresonancia is performed to detect alterations in the body using imaging in two or three dimensions that are caused by the effect of radiofrequency waves in human tissue, after being exposed to a magnetic field. The signal obtained is captured by a special software to generate images of high quality.

El presente artículo busca dar a conocer y aclarar el enfoque que tiene la Teleresonancia, sus acciones trascendentales y funcionamiento en el campo de la medicina ya que para una adecuada implementación de dicha tecnología se hace necesario poseer conocimiento en la manipulación de los muchos equipos de telecomunicaciones que se necesitan para la toma de las imágenes. Los equipos de telecomunicaciones que se manejan operan bajo altos niveles de potencias y campos electromagnéticos de igual

Palabras Claves Telemedicina, Teleresonancia, Imágenes, HD, IRM, Potencia Electromagnética.

Docente y Estudiantes Ingeniería en Telecomunicaciones. Universidad Militar “Nueva Granada” Bogotá.

Proyectando al Ejército del Futuro

forma se hace indispensable contar con los apropiados equipos de recepción como antenas de RF que conectadas junto con un computador con el software especializado y a su vez con los equipos médicos, se obtienen imágenes de dos o tres dimensiones con una alta resolución mejorando considerablemente la calidad de la imagen y permitiendo un diagnóstico mucho más claro.

Estado del arte A. Resonancia La importancia a lo largo de los años en la precisión con que son detectadas ciertas enfermedades ha hecho que la Resonancia por su técnica utilizada, tome un puesto importante dentro de las diversas tecnologías médicas utilizadas para la prevención y manejo de enfermedades; pues, la resonancia se compone de antenas receptoras de radiofrecuencias, emisores electromagnéticos y un software con la capacidad de análisis de datos y producción de imágenes detalladas que permiten detectar o descartar enfermedades del tejido humano examinado. [1] Este funcionamiento depende en gran medida de los componentes usados en los equipos, puesto que el funcionamiento de la resonancia parte de un imán que atrae los protones de los átomos que están en el tejido humano; los cuales al pasar por las ondas de radio frecuencia no continúan con su lineamiento corriente ocasionando que al volver a su normalidad estos protones sean captados por el software como señales de radio, el cual las transforma en imágenes que revelan el funcionamiento y el tamaño de los órganos. Las imágenes que interpreta el especialista están en una pantalla, dicha imagen es fotografiada por una cámara digital. Cuando el cuerpo de un paciente pasa por un campo Electro Magnético con un imán de 1.5 Tesla se toman las correspondientes imágenes; el campo Electro Magnético generado se asemeja a 15 mil veces el campo Magnético de nuestro planeta, la potencia del imán es de alrededor de 7 Teslas cuando está involucrado con el interior del cuerpo. [2].

B. La IRM

La máquina de Imágenes por Resonancia Magnética (IRM), toma la resonancia magnética por medio de un imán ubicado dentro de esta, concentrando la fuerza en un punto central donde se tiene un control total sobre la fuerza de atracción del imán, sin embargo, se corre un riesgo por lo que la potencia electromagnética necesita de una mayor dirección debido a las emulsiones electromagnéticos que pueden dispersarse. Dirección de Ciencia y Tecnología

C. La RMN Otra disciplina que estudia y utiliza la Teleresonancia para realizar la toma de imágenes es la Resonancia Magnética Nuclear (RMN), la cual es una herramienta de diagnóstico clínico y un método practico en la producción de imágenes útiles a partir de los datos obtenidos por esta técnica.

D. Algo de historia Estos avances que han venido haciéndose y publicándose en el tema de Teleresonancia son desarrollados por diferentes Ingenieros, uno de esos fue el Ingeniero Electrónico británico el cual invento un equipo que contaba con una máquina de rayos X y un software que examinaba el cuerpo en direcciones distintas. El químico Paul Lauterbur, en la década de 1971, se propuso en crear la forma de poder ubicar el lugar exacto de una determinada señal de resonancia magnética nuclear en un espacio muestral, de ser así, si se lograba conocer el lugar de todas las señales como consecuencia se lograba elaborar un mapa de toda la muestra; esto sería capaz de hacerse aplicando la superposición del campo magnético estático con otro campo magnético más débil que pudiera variar de posición de forma controlada, generando el conocido gradiente de campo magnético cuya función es lograr que la potencia del campo magnético graduado fuera mayor, potencia que se va disminuyendo gradualmente conforme se acerca al otro extremo. Por consiguiente como la frecuencia de resonancia de los núcleos en un campo de magnético externo es proporcional a la fuerza del campo, las diferentes partes tomadas de la muestra cuentan con diferentes frecuencias de resonancia. Por esto las variaciones de dicha señal se utilizan para representar las posiciones de las moléculas y crear la imagen. Estas imágenes tomadas por resonancia magnética se consiguen en tres conjuntos de bobinas de gradientes electromagnéticas con el fin de codificar las tres coordenadas espaciales de las señales [3]. El gran auge de la Teleresonancia comienza en los años 70, donde se empieza a tener un desarrollo bastante grande puesto que se generan imágenes con suficiente rapidez cuyo manejo por Teleresonancia magnética recibe el nombre de Ecoplanar consistiendo en la exploración del cerebro total del cerebro en muy pocos segundos.[3][6] Como se puede apreciar en las siguientes imágenes donde se muestra el funcionamiento del servicio ofrecido por la Teleresonancia y la imagen que estudia el especialista.

Fig. 1. Imagen usada para Teleresonancia. Tomada [3]

• El módulo de comunicación: Se conforma de las funcionalidades asociadas a la videoconferencia, chat, y otras relacionadas. • El módulo de visualización: Conformado por la funcionalidad de visualización e interacción con imágenes formato DICOM; • El módulo de colaboración: Son las funcionalidades de interacción de transmisión y recepción en tiempo real con las imágenes médicas, por medio del estándar DICOM

Las aplicaciones • DCM4CHE. Cumple con el requerimiento de enviar y recibir imágenes tipo DICOM. • ImageJ. Herramienta de visualización de imágenes médicas. • JGroups. Framework que brinda comunicación multidifusión, permite comunicarse entre grupos cerrados, soportando la creación de canales para facilitar el envío de mensajes entre los usuarios.

Fig. 2. Servicio de Teleresonancia. Tomada [6]

Transmisión y análisis de imágenes La variedad que ha surgido de herramientas para el estudio del servicio de Tele Resonancia, Es así como, las Telecomunicaciones han permitido que personal médico pueda prestar servicios de salud a distancia, ya sea en tiempo real o diferido; actividades que da origen a la Telemedicina y es una de las partes más importantes para los diagnósticos y tratamientos en telemedicina.[5] Para procesar imágenes son necesarios componentes que garanticen una calidad de imágenes uno de esos es el computador y así darle el procesamiento y el análisis de las mismas. Las imágenes que se procesan son valores en dos diferentes dimensiones, 2D y 3D están imágenes pueden ser absorción de radiación de imágenes rayos X y demás, y se realiza una medida simple para la posición de la imagen, y se llama imagen escalar, la imagen es llamada. En imágenes de dos dimensiones discretas, la posición de cada medida se llama píxel y en imágenes 3D voxel. [7] La herramienta usada para el estudio de la telemedicina es el Medicom. Medicom es el análisis de imágenes e información compartida que tiene 3 módulos de desarrollo que son [4][9]:

• Qnext. Paquete de comunicaciones unificadas para compartir imágenes, en servicios móviles o deescritorio. Se basa en el protocolo VoIP, que envía y recibe mensajes de los protocolos de mensajería, transferir archivos de cualquier tamaño. La memoria RAM es un componente importante de la recepción de imágenes médicas. El contraste de imágenes por resonancia magnética depende de cinco parámetros: Densidad de protones (N (H)); espín-red (TI) y spin-spin (T2) los tiempos de relajación, la velocidad del flujo (v), y desplazamiento químico (a). También depende de cuatro parámetros de la secuencia de pulsos: Tiempo de repetición (TR), tiempo de eco (TE), tiempo de inversión (TI); y voltear ángulo (e). Las imágenes son difíciles de interpretar, por eso se debe extraer la información de todas las imágenes en secuencia. Resonancia Magnética se crea mediante la medición física a la estimulación magnética, donde proporciona información sobre la densidad de electrones, de la estructura física y química composición de los tejidos.[8]

Usos comunes del procedimiento La resonancia magnética es una técnica utilizada en la actualidad para obtener imágenes por medio de la polarización de las moléculas de un cuerpo, por medio de un campo magnético intenso, este fenómeno está basado en las propiedades magnéticas de los núcleos atómicos. Hace uso de las propiedades de resonancia aplicando radio frecuencias a los átomos o dipolos entre los campos Proyectando al Ejército del Futuro

alineados de la muestra, y permite estudiar la información estructural o química] y la química orgánica. Es común

• Cualquier otro aparato electrónico o tarjetas con código magnético

Denominar “resonancia magnética” al aparato que obtiene imágenes por resonancia magnética.

Esto se aplica a todo aquel que se encuentre dentro del espacio en el que se realiza la Resonancia Magnética. La intensidad del campo magnético generado disminuye a medida que nos alejamos del isocentro del imán, según unas curvas de intensidad definidas. Los posibles efectos del campo magnético sobre dispositivos electrónicos se manifiestan desde la línea de 5 gauss.

El principal uso de la Resonancia Magnética, es el de obtener imágenes del interior de los seres vivos principalmente el ser humano, para un diagnóstico de alguna enfermedad o malfuncionamiento de un órgano o un aparato sin necesidad de una intervención o técnica invasiva, aunque existe un procedimiento en donde la RM es invasiva, pero en su mayoría los procedimientos utilizados son no invasivos e inocuos. [10] La RMN es utilizada para: • Visualizar las variaciones anatómicas y el tejido dañado. • Guiar la inyección de esteroides para aliviar el dolor. • Evaluar los nervios comprimidos (pinzados) e inflamados. • Explorar las posibles causas en pacientes con dolor lumbar. • Visualizar la infección o tumores que aparecen en la alguna parte del cuerpo o se han extendido a ella. Es una técnica utilizada en la actualidad para obtener imágenes por medio de la polarización de las moléculas de un cuerpo, por medio de un campo magnético intenso, este fenómeno está basado en las propiedades magnéticas de los núcleos atómicos.

Beneficios y riesgos La RM puede detectar infecciones o tumores en etapa temprana. Para realizar el proceso se coloca a la persona dentro de una máquina que es un tubo, que es el escáner, y se debe de permanecer quieto mientras se desarrolla el análisis, pues el movimiento puede afectar seriamente las imágenes obtenidas. La RMN no presenta ningún riesgo, no produce dolor y solo si se necesita inyectar alguna sustancia contrastante, como el gadolino, se puede presentar alguna reacción alérgica. Sin embargo al tratarse de una técnica que utiliza fuertes campos magnéticos y ondas de radio frecuencia debe de cuidarse de que no exista algún elemento metálico dentro o fuera del cuerpo, tales como: • Marcapasos

• Dispositivos implantados como bombas de insulina • Grapas o clavos metálicos. • Prótesis metálicas • Joyas o broches de metal Dirección de Ciencia y Tecnología

Por lo tanto se puede decir que esta técnica es completamente inocua. Es mucho mejor para los tejidos blandos (que son la mayoría del cuerpo humano). La RMN cuenta con una larga lista de propiedades que pueden ser usadas para el control de la imagen. La RMN con excepción de algunos casos, no utiliza un medio de contraste para tomar las imágenes. La RM es más costosa y tarda más tiempo en llevarse a cabo que otros exámenes de diagnóstico por imágenes. Existen riesgos para las mujeres embarazadas y personas gravemente heridas.

Conclusiones El diagnóstico de las diferentes partes del cuerpo que están conformadas por tejidos blandos se hace a través del uso de la Resonancia Magnética. Aunque la mayor ventaja de la Teleresonancia es el servicio que presta a distancia también lo que gracias a la tecnología utilizada puede diagnosticar enfermedades o tumores rápidamente. La Teleresonancia tiene una gran ventaja para todas aquellas personas con problemas de aislamiento hospitalario. Se debe tener en cuenta que para obtener un excelente resultado al implementar la Teleresonancia es importante la capacitación que se le haga al personal encargado de tomar el examen al paciente, esto con el fin de la correcta transmisión de los resultados al especialista.

Referencias [1] Dr. Manuel Martínez, “Resonancia Magnética”, 2001. [Online]. Disponible en http://www.ciberhabitat.gob.mx/ hospital/rm/. [2] Dra. Roberta Conlan “Una ventana abierta a la curación de la mente y el cuerpo: El desarrollo de la resonancia magnética”.2001 National Academy of Sciences. [Online]. Disponible http://www.mri-dt.com/pdf/rmn_historia.pdf [3] “Desarrollo de la resonancia” [Online]. Disponible http://www7.nationalacademies.org/spanishbe-yonddisco-

very/bio_007590-05.html [4] A. María, G. Urueta, D. Carolina, R. Osorio, and L. F. Valencia, “MediCom : Herramienta de Telemedicina para el Análisis de Imágenes e Información Compartidas.”

[8] Tissue-type Discrimination in Magnetic Resonance Images [9] MediCom: Herramienta de telemedicina para el análisis de imágenes e información compartidas.

[5] A. Z. Lara, “VOLUMETRIC R ECONSTRUCTION FROM DICOM TM F ORMAT IN,” Virtual Reality, no. November, pp. 7-11, 2006.

Urueta, A.M.G.; Osorio, D.C.R.; Valencia, L.F. Computing Congress (CCC), 2011 6th Colombian Publication Year: 2011 , Page(s): 1 – 6

[6] Classification of Magnetic Resonance Images.

[10] Bilateral control of 3-mass resonant system based on resonance ratio control. Yorozu,S.;Katsura,S. Industrial Technology (ICIT), 2011 IEEE International Conferenceon Publication Year: 2011 , Page(s): 381 - 386.

[7] Interactive 3-D Registration of Ultrasound and Magnetic Resonance Images Based on a Magnetic Position Sensor.

Proyectando al Ejército del Futuro

Direcci贸n de Ciencia y Tecnolog铆a

Proyectando al EjĂŠrcito del Futuro

Recibido: 01 de junio de 2013 Aceptado: 01 de agosto de 2013

Andrés F. Ramírez J., Johann F. Osma1

Red inalámbrica de Sensores para Medición de Temperatura y Presión Wireless sensor network for measuring temperature and pressure Resumen

Key Words

Este artículo presenta una red inalámbrica de sensores para la medición de temperatura y presión en un espacio abierto de 1.5 km de radio. El sistema que se desarrolló permite a un usuario determinado realizar lecturas de la información recolectada tanto en un computador como sobre una interface online. Cada nodo de comunicación está basado en módulos Xbee, la interface usuario-computador está basada en el software LabView y la interface online es manejada sobre un servidor FTP.

Wireless sensor network, Xbee, Measurement, Temperature, Pressure

Palabras Clave Red inalámbrica de sensores, Xbee, Medición, Temperatura, Presión.

Abstract This article presents a wireless sensor network for measuring temperature and pressure in an open area with a maximum radius of 1.5Km. The developed system allows a user to perform certain readings of the information colleted both on a computer and on an online interface. Each communication node is based on xbee modules, the user-computer interface is based on Labview software and the online interface is handled on a FTP server.

Introducción Con el fin de medir variables relevantes para los seres humanos y para los sistemas electrónicos, se han diseñado sensores para casi cualquier variable física existente. Muchas veces conocer el valor de una variable en un solo punto del espacio no resulta ser suficiente por lo que una red de sensores es una alternativa mucho más tentadora. En esta oportunidad se escogió el desarrollo de una red de sensores que tiene la capacidad de realizar mediciones tanto de temperatura como de presión. Conocer la temperatura y la presión simultáneamente es conveniente en muchos casos. Por ejemplo, a la hora de diseñar sistemas de confort en un edificio de oficinas es importante conocer dichas variables en varios puntos al mismo tiempo pues esto ayuda al ahorro de energía de un sistema de refrigeración. Sin embargo, una simple red de sensores con las variables seleccionadas resulta ser un caso de estudio muy trivial por lo que para este caso se escogió la implementación de una red inalámbrica de sensores.

CMUA. Departamento de Ingeniería Eléctrica y Electrónica. Universidad de Los Andes, Colombia. {af.ramirez236, jf.osma43}@uniandes.edu.co

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En este artículo se mostrará el desarrollo de una red inalámbrica de 5 nodos completamente autónomos.

Metodología Una red inalámbrica de sensores posee múltiples elementos que la definen. Como se verá a continuación, estos elementos incluyen: Distintos tipos de nodos, sistemas de comunicación, sistemas de medición entre otros.

A. Arquitectura de la red inalámbrica Existen diferentes arquitecturas para el diseño de redes inalámbricas. Para este caso de estudio se implementó una arquitectura tipo STAR o de Broadcast pues el número de nodos con los que se trabajó no es muy grande y una arquitectura más compleja no se justificaba. En la arquitectura tipo STAR existen dos tipos de nodos: Nodo de coordinación y nodos terminales. Los nodos terminales de esta arquitectura son los encargados de realizar las mediciones de las variables en cuestión, mientras que el nodo de coordinación es el encargado de recolectar toda la información medida por los demás nodos.

B. Nodo de coordinación

Un sistema de polling es un sistema de pregunta y respuesta uno a uno a cada uno de los nodos terminales. El polling implementado en esta red garantiza que la interferencia entre nodos sea inexistente, pues dos nodos nunca transmitirán información al mismo tiempo. En la figura No. 1 se muestra un diagrama de flujo del sistema de polling que se implementó en el coordinador. Todas las rutinas del coordinador fueron programadas en el software LabView.

C. Nodos terminales Los nodos terminales son los encargados de realizar la recolección de las variables físicas. Esto solo ocurre una vez que el coordinador envía la orden mediante el sistema de polling. En la figura No. 2 se muestra el diagrama de flujo que siguen los nodos terminales. Todas las tareas que atañen a los nodos terminales fueron programados en micro-controladores de referencia ATMEGA168. Además de esto, cada nodo terminal cuanta con componentes varios como reguladores de voltaje, pilas y el sistema de medición y comunicación de los que se hablará más adelante.

Figura No.2: Rutina de nodo terminal

Figura No.1: Algoritmo de Polling

El nodo de coordinación o coordinador es el nodo encargado de realizar la recolección de toda la red de sensores, por lo que podría considerarse como el nodo más importante de todos. En la topología escogida el nodo de coordinación es capaz de comunicarse simultáneamente con todos los nodos terminales, por lo que un sistema de polling es una excelente alternativa. Dirección de Ciencia y Tecnología

D. Comunicación inalámbrica Todas las interfaces inalámbricas se realizaron mediante módulos Xbee PRO S2 (XBP24-Z7CIT) que cumplen con el estándar IEEE 802.15.4. Dichos módulos son de bajo consumo y cubren muy buena distancia (alrededor de 1.5km de alcance). [3]

E. Sistemas de medición Existen dos sistemas de medición: Sistema de temperatura y sistema de presión.

1) Sistema de temperatura: La medición de la temperatura por cada uno de los nodos terminales se llevó a cabo mediante el circuito integrado LM35. Este circuito integrado presenta una salida lineal del voltaje con respecto a la temperatura y además no requiere de ningún sistema para acondicionar la señal de salida. 2) Sistema de presión: La medición de la presión se realizó mediante el circuito integrado MPXM2102, que al igual que el LM35, tiene una respuesta lineal entre sus variables. Sin embargo, este sensor posee una salida que está comprendida entre los 0 y los 40mV por lo que un sistema de acondicionamiento de la señal es necesario. La amplificación de la señal se hizo mediante el amplificador de instrumentación INA128.

F. Hardware especifico de cada nodo Es lógico pensar que un dispositivo electrónico, como son los nodos terminales, tengan elementos hardware que le brinden autonomía de la red eléctrica como de otros nodos. Entre los elementos hardware que se tienen en los nodos tenemos: Sistema de alimentación, sistema de regulación de energía y componentes varios. 1) Sistema de alimentación: El sistema de alimentación de cada uno de los nodos consiste en baterías de 9V que brindan autonomía de la red eléctrica. El tiempo que un nodo puede ser completamente autónomo depende de la frecuencia con la que se realicen mediciones. 2) Sistema de regulación de energía: Este sistema consiste en reguladores de voltaje que brindan una señal de voltaje DC de buena calidad a todos los componentes. 3)

Componentes varios: Consisten en todos los componentes como resistencias, condensadores e inductancias que permiten un correcto funcionamiento de otros módulos de los nodos tales como micro-controladores y reguladores.

G. Interfaces La interface usuario-computador consiste en un sistema de dos reportes. Un reporte instantáneo que muestra la última medición de las variables y un reporte a petición de usuario que muestra graficas detalladas con la evolución histórica de las variables. Esta interface se realizó en el software LabView. Este software resultó ser la mejor alternativa pues está diseñado para el monitoreo en tiempo real de variables. Además de esto, todas las rutinas del coordinador se implementaron en ese software por lo que mostrar la información una vez adquirida era más sencillo Para la implementación de la interface online se diseñó una página web en la cual se podían visualizar los datos desde cualquier dispositivo con conexión a internet. La actualización de esta información es realizada en LabView, dado que consistía en una subrutina del coordinador. En esta interface se puede realizar un seguimiento de la evolución de las variables a través de gráficas y tablas. En la figura No. 3 se muestra un diagrama de bloques detallado de todo el procedimiento que se lleva a cabo en LabView para realizar la visualización de toda la información (online y offline).

Resultados Los resultados que se presentan a continuación fueron tomados en los laboratorios de la universidad de Los Andes. Se presentan resultados globales de toda la red. Además de eso se presenta el diseño definitivo de un nodo terminal.

A. Mediciones de temperatura y presión En las tablas 1 y 2 se muestran las mediciones realizadas por los nodos de forma simultánea. Para este ejemplo las mediciones fueron realizadas en intervalos de 25 segundos, sin embargo, se pueden realizar mediciones más o menos frecuentes (acorde a la aplicación). Estos datos fueron extraídos del reporte histórico online que genera el software.

Fig. No. 3. Diagrama de bloques interfaces

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TABLA I: Mediciones de Temperatura

TABLA II: Mediciones de Presión

C. Resultados de interfaz gráfica En la figura No. 5 se presenta la interfaz gráfica del software desarrollado en LabView. En dicha interfaz se puede visualizar mediciones instantáneas de todos los nodos de forma simultánea. En los medidores tipo aguja se presentan las temperaturas por nodo y en las casillas de texto las presiones por nodo.

D. Plataforma online En la figura No. 6 se muestra la plataforma online que se desarrolló. Sobre la plataforma implementada se puede acceder a la información de todos los nodos a través de tablas y gráficas.

B. Nodo terminal definitivo En la figura No. 4 se presenta uno de los nodos terminales de la red. Como se puede apreciar en la imagen, estos nodos tienen distintos componentes tales como: Módulo Xbee, micro-controlados etc.

E. Demostración En el link de la referencia [4] se muestra un video en el que se puede ver una demostración de la red en funcionamiento.

Conclusiones y trabajo futuro Se logró diseñar e implementar de forma satisfactoria una red inalámbrica de sensores con capacidad de medición de temperatura y presión. La información de toda la red es visualizada en múltiples interfaces que pueden ser accedidas con facilidad por cualquier usuario.

Figura No.4: Nodo terminal

Figura No. 5. Interfaz gráfica

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Luego de la implementación física de esta red con resultados satisfactorios se puede empezar a pensar en una expansión del número total de nodos terminales de la red y un protocolo de comunicación más complejo con el fin de cubrir un área mayor del espacio.

Figura No.6: Plataforma online

Referencias Diseño de redes tipo MESH con módulos Xbee. Disponible en: http://xbee.wikispaces.com/MESH. Xbee wireless sensor network for temperature monitoring. Disponible en: http://www2.siit.tu.ac.th/somsak/pub/final_XBeeWSN_100328.pdf. Hoja de datos módulo Xbee Pro serie 2. Disponible en: http://www.adafruit.com/datasheets/XBee%20ZB%20 User%20Manual.pdf. Video de demostración de la red de sensores. Disponible en: http://www.youtube.com/watch?v=lB5hoKgBC0U

Diseño de una red inalámbrica de sensores (WSN) para monitoreo en sistemas de distribución de energía eléctrica. Disponible en: http://ehis.ebscohost.com/eds/detail?vid=6&sid=dca459bc-7b0c-4b2e-9fd7-240a844b1d7b%40sessionmgr114&hid=107&bdata=Jmxhbmc9ZXM m c 2 l 0 Z T 1 l Z H M t b G l 2 Z S Z z Y 29 w Z T 1 z a X R l # d b = cat00683a&AN=udla.608132 Comunicación serial utilizando LabView con un microcontrolador. Disponible en: http://www.ni.com/white-paper/7907/es/

Centro de micro electrónica de la universidad de Los Andes. Disponible en: https://cmua.uniandes.edu.co/

Crédito Figuras

Técnicas tecnologías de diseño electrónico. Disponible en: http://ttde.uniandes.edu.co/

Número 1. Número 2. http://www2.siit.tu.ac.th/somsak/ pub/final_XBeeWSN_100328.pdf

¿Qué es una red de sensores inalámbricos? Disponible en: http://www.ni.com/white-paper/7142/es/

Número 2. http://www2.siit.tu.ac.th/somsak/pub/final_ XBeeWSN_100328.pdf

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Lagos, S., José A., y

Gordillo, C., Cindy, M.

Importancia y avance en general de la fibra óptica en las telecomunicaciones The importance and general progress in fiberoptical communications

Resumen Este documento trata sobre la historia de la fibra optica, el concepto y la importancia que ha tenido en el avance de las telecomunicaciones a través del tiempo en Colombia.

Palabras clave Fibra Óptica, luz, electricidad, señal.

Abstract This document deals with the optical fiber history, the concept and the importance it has had in the development of telecommunications through the time in Colombia.

Keywords Optical fiber, light, electricity, signal.

Introducción Los seres humanos siempre han necesitado comunicarse unos con otros. En un principio sólo podían hacerlo cara a cara, por medio del habla, pero más tarde trataron de buscar otras mane- ras de comunicación a distancia.

Gracias a Graham Bell, quien fue el inventor del primer teléfono. Se realizó un gran avance en las telecomunicaciones porque no sólo significaba que unas personas podían hablar con otras a distancia, sino que, además, esto sucedía en tiempo real, es decir de modo simultáneo, el medio de transmisión de este gran invento es el hilo de cobre, que es relativamente bueno, ya que tiene algunas limitaciones, Dirección de Ciencia y Tecnología

como la cantidad de información, las señales se van debilitando, y que ocupa gran espacio. Por ese motivo surge la fibra óptica ya que tiene muchas ventajas frente a los hilos de cobre entre estas ventajas se encuentra la capacidad de transmisión ya que a través de la fibra se pueden transmitir a velocidades mucho más altas de lo que el hilo de cobre lo permite. Se tiene una mayor capacidad debido al ancho de banda mayor disponible en frecuencias ópticas también tiene inmunidad a transmisiones cruzadas entre cables, causadas por inducción magnética e inmunidad a interferencia estática debida a las fuentes de ruido, tiene resistencia a extremos ambientales ya que se ven menos menos afectadas por líquidos corrosivos, gases y variaciones de temperatura y que la fibra es muy segura porque al no ser conductor de electricidad se pueden usar cerca de líquidos y a gases lo que facilita bastante la instalación y mantenimiento. Como la fibra óptica tiene bastantes ventajas, también presenta algunas desventajas como lo son la alta fragilidad de las fibras, la necesidad de usar transmisores y receptores más caros, los empalmes entre fibras son difíciles de realizar, especialmente en el campo, lo que dificulta las reparaciones en caso de ruptura del cable, al no transportar electricidad, no puede alimentar ningún tipo de dispositivo, como repetidores, lo que provoca la necesidad de efectuar, en muchos casos, procesos de conversión eléctrica- óptica.

Algo de conocimiento Las fibras ópticas son filamentos de vidrio de alta pureza extremadamente compactos: El grosor de una fibra es

similar a la de un cabello humano. Fabricadas a alta temperatura con base en silicio, su proceso de elaboración es controlado por medio de computadoras, para permitir que el índice de refracción de su núcleo, que es la guía de la onda luminosa, sea uniforme y evite las desviaciones, entre sus principales características se puede mencionar que son compactas, ligeras, con bajas pérdidas de señal, amplia capacidad de transmisión y un alto grado de confiabilidad debido a que son inmunes a las interferencias electromagnéticas de radio-frecuencia. Las fibras ópticas no conducen señales eléctricas por lo tanto son ideales para incorporarse en cables sin ningún componente conductivo y pueden usarse en condiciones peligrosas de alta tensión. Tienen la capacidad de tolerar altas diferencias de potencial sin ningún circuito adicional de protección y no hay problemas debido a los cortos circuitos. Tienen un gran ancho de banda, que puede ser utilizado para incrementar la capacidad de transmisión con el fin de reducir el costo por canal; de esta forma es considerable el ahorro en volumen en relación con los cables de cobre. Con un cable de seis fibras se puede transportar la señal de más de cinco mil canales o líneas principales, mientras que se requiere de 10,000 pares de cable de cobre convencional para brindar servicio a ese mismo número de usuarios, con la desventaja que este último medio ocupa un gran espacio en los ductos y requiere de grandes volúmenes de material, lo que también eleva los costos. Comparado con el sistema convencional de cables de cobre donde la atenuación de sus señales (decremento o reducción de la onda o frecuencia) es de tal magnitud que requieren de repetidores cada dos kilómetros para regenerar la transmisión, en el sistema de fibra óptica se pueden instalar tramos de hasta 70 km. Sin que haya necesidad de recurrir a repetidores lo que también hace más económico y de fácil mantenimiento este material. Originalmente, la fibra óptica fue propuesta como medio de transmisión debido a su enorme ancho de banda; sin embargo, con el tiempo se ha planteado para un amplio rango de aplicaciones además de la telefonía, automatización industrial, computación, sistemas de televisión por cable y transmisión de información de imágenes astronómicas de alta resolución entre otros.

En Colombia uno de los proyectos más importantes que se tiene, es Compartel. Compartel es un proyecto nacional de fibra óptica, creado por el Ministerio de Tecnologías de la Información y las Comunicaciones, y cuyo objetivo es permitir que las zonas apartadas y los estratos bajos del país se beneficien con las tecnologías de las telecomunicaciones como son la telefonía rural y el servicio de internet. En cuanto a conectividad banda ancha el programa Compartel se ha desplegado en tres fases que tienen como objetivo poblaciones diferentes.

Fase 1: Dirigida a instituciones educativas, alcaldías, hospitales y guarniciones militares. Su duración es de 6 años, contados a partir de septiembre de 2004.

Fase 2: Dirigida a instituciones educativas, alcaldías, hospitales, unidades militares, centros de gestión agro empresarial, bibliotecas, concejos municipales, centros zonales del Instituto Colombiano de Bienestar Familiar- ICBF, establecimientos penitenciarios y carcelarios, centros de emergencia y seguridad, y casas de la cultura. Su duración es de 5 años, contados a partir de enero de 2006.

Fase 3: Dirigida a instituciones educativas, tiene una duración de 4 años, contados a partir de noviembre de 2007. Este proyecto es de bastante impacto en Colombia, ya que tiene una meta muy importante para el desarrollo del país. Por otro lado hay otro proyecto para tener en cuenta, pero este se realizó en México y es red metropolitana de fibra óptica del gobierno del estado en la ciudad de chihuahua, donde se tienen dos tipos de infraestructuras. Infraestructura de obra civil e infraestructura de cableado y conexión.

Antecedentes

En este proyecto se implementaron más de 70 Km de fibra óptica,80 controladores de semáforos, 34 edificios gubernamentales, 8 cámaras y 10 pantallas de mensaje.

En 1990 a través de la línea de fibra óptica extendida por telecom en asocio con AT&T, se enlaza a barranquilla con san juan de puerto rico, y desde aquí, con los estados unidos. Se pueden transmitir simultáneamente 10.000 llamadas desde y hacia diferentes puntos del caribe y de Norteamérica. La ventaja de este enlace, en comparación con la comunicación satelital, es la mayor calidad y nitidez de transmisión.

Con este proyecto, actualmente se están implementando aplicaciones como consulta electrónica de expedientes médicos, consulta electrónica de la información vehicular en las patrullas, expedición de licencias y consulta de libros y expedición de todo tipo de actas. En cuanto a aplicaciones de seguridad pública, se tiene alerta ciudadana y cámaras de circuito cerrado cerca de bancos y en puntos estratégicos de la ciudad. Proyectando al Ejército del Futuro

Bibliografía [1] UNIVERSIDAD NACIONAL DE QUILMES, INGENIERÍA EN AUTOMATIZACIÓN Y CONTROL INDUSTRIAL, Cátedra de Instrumentos y Mediciones. [2] Prototipos para transmisión de datos sobre fibra óptica plástica en cortas distancias implementados en FPGA, D. Cárdenas, A. Nespola, S. Camatel, P. Spalla and R. Gaudino.

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[3] FIB RA OPTICA, LA GRAN MARAVILLA MODERNA, ARIAS, DANIEL- LESCANO, SANTIAGO- MARTINEZ, ALEJANDRO- PEREZ MARCOSPEREZ, WALDO. [4] RED METROPOLITANA DE FIBRA ÓPTICA, Moreno García Ulises. [5] Proyecto Compartel, Ministerio de las Tecnologías de la Información y de las Comunicaciones.

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Rubén Darío Pérez Corredor

Módulo bluetooth para la transmisión de datos vía RF A bluetooth module for data transmission by way of RF

Resumen La misión del Ejército Nacional, es conducir operaciones militares con el fin de salvaguardar la soberanía del territorio nacional y proteger a la población civil y sus recursos, generando un ambiente de paz, seguridad y desarrollo. Debido a la intensidad del conflicto que se vive en nuestro País, las Comunicaciones Militares han jugado un papel bastante importante en el cumplimiento de esta misión; ya que gracias a esta se ejerce el mando y control sobre las operaciones militares. Por tal motivo, la Escuela de Comunicaciones Militares, mediante la generación de nuevo conocimiento y la aplicación de nuevas tecnologías, realiza proyectos y aplicaciones con el fin de solucionar todas las necesidades que se tengan en las áreas de electrónica, telecomunicaciones e informática, para así ayudar de manera sustancial al cumplimiento de esta misión. Uno de estos proyectos, es una herramienta que me permite la transmisión y la recepción de datos a través de un dispositivo Smartphone conectado a un equipo de radio con características militares a través de la tecnología bluetooth. Este celular, cuenta con una aplicación de software desarrollada en Android, que me permite enviar archivos, imágenes y texto por intermedio de la red de campaña que utilizan los equipos de radio militares (RF). Estos datos transmitidos, llegan a otro equipo de radio, el cual se encuentra conectado a un equipo de cómputo que interactúa también con otro software que me permite

decodificar los datos transmitidos y mostrar ya sea la imagen, el archivo o el texto que se transmitió.

Palabras clave Bluetooth, Tecnología, Android, Software.

Smartphone,

Radio-frecuencia,

Abstract The mission of the Army, is to conduct military operations in order to safeguard the sovereignty of the country and protect the civilian population and resources, creating an atmosphere of peace, security and development. Due to the intensity of the conflict that exists in our country , the Military Communications have played a rather important role in fulfilling this mission , because thanks to this is exercised command and control over military operations. Therefore, Military Communications School , through the generation of new knowledge and the application of new technologies , projects and applications made in order to solve all needs to be taken in the areas of electronics , telecommunications and information , so help substantially to fulfilling this mission . One such project is a tool that allows me to transmission and reception of data through a Smartphone connected to a radio with military features through Bluetooth technology. This phone has a software application developed on Android, which allows me to send files, images and text through the

Sargento Segundo Investigador Centro de Investigación ESCOM; Centro de Investigación en Electrónica, Telecomunicaciones e Informática (ceinv.eti.escom@gmail.com,). Proyecto de grado desarrollado por: Sargento Segundo Carlos Rodríguez Vargas; Sargento Segundo Alex Rodríguez Palomino; Cabo Primero Robinson Guzmán Oviedo

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network campaign using military radio equipment. These data transmitted, reach other radio equipment, which is connected to a computer that also interacts with other software that allows me to decode the transmitted data and display either the image or the text file that was transferred.

Keywords Bluetooth, Technology, Android, Software.

Smartphone,

Radio-frequency,

Introducción De acuerdo a los avances tecnológicos presentados en los últimos años, han surgido nuevas aplicaciones y herramientas que nos permiten establecer diversas redes de comunicaciones con el fin de transmitir y recibir información. Una de estas tecnologías, es la comunicación bluetooth, la cual me proporciona una comunicación rápida, eficiente y segura a cortas distancias. Gracias a las facilidades que hoy en día nos brinda el Ministerio de las TIC’s para la utilización de estas tecnologías, la Escuela de Comunicaciones del Ejército a realizado una serie de proyectos utilizando estas desarrollos, logrando dar solución a algunos problemas que tenía la fuerza en el área de las comunicaciones militares.

Descripción del problema En la actualidad, el Ejército Nacional de Colombia no cuenta con herramientas eficientes que permitan en tiempo real transmitir y recibir datos a través de nuestros equipos de radio, utilizando tecnologías de nueva generación. Debido a este problema, en muchas ocasiones nuestros Comandantes no tienen el mando y control de las operaciones militares ocasionando con esto múltiples fracasos operacionales los cuales se reflejan en pérdidas humanas y de material. Es por esta razón, que la Escuela de Comunicaciones Militares desarrolla un sistema de comunicación que conecta un teléfono celular de última generación (Smartphone) con un equipo de radio PRC-930 a través de la tecnología bluetooth. Este teléfono tiene una aplicación desarrollada en Android, la cual me permite la transmisión y recepción de datos como imágenes, archivos o chat.

Objetivo general Diseñar una interfaz de comunicaciones por bluetooth, para transmisión y recepción de imágenes a través de un equipo de radio militar PRC-930 de campaña con teléfono móvil y visualización en PC. Dirección de Ciencia y Tecnología

Objetivos específicos • Conocer y analizar la problemática e información inicial para desarrollar el proyecto. • Determinar cuáles son los elementos y componentes electrónicos para la ejecución delos diferentes módulos. • Elaborar el módulo de comunicación por bluetooth para él envió de datos al radio PRC-930, a una velocidad máxima de 2400 Bps. • Realizar el montaje físico en la protoboard, diseñar el plano esquemático y los circuitos impresos. • Programar el software para la transmisión y recepción de datos entre el equipo de radio PRC-930 y el computador. • Comprobar la funcionalidad de la interfaz bluetooth, la Tx y Rx de fotografías a través del PRC-930 mediante pruebas de campo.

Desarrollo del proyecto Descripción del problema Las Fuerzas Militares han querido garantizar sus comunicaciones implementando la seguridad de datos y voz, sin embargo los métodos no siempre son suficientes para combatir al enemigo, y evitar toda clase de inserción por parte de grupos al margen de la ley. Las unidades en el área de operaciones no cuentan con un sistema de transmisión de datos mediante el cual se pueda evidenciar los hechos que ocurren en el área de combate de manera visual (fotografías) y oportuna. Cuando se hace necesario él envió de una imagen desde el área, la unidad se ve obligada a desplazarse a áreas urbanas o cabeceras municipales, lo cual genera riesgo para la integridad de las tropas y personal civil. En ocasiones la falta de soportes visuales reales en el tiempo oportuno, para la celeridad de desarrollos de operaciones militares, de investigaciones y/o reconocimientos faciales para verificación de antecedentes, se convierte en una limitante. Adicionalmente, los costos de implementación de nuevas tecnologías se elevan cuando los proyectos son desarrollados por empresas civiles, lo que genera gastos excesivos para la institución. Debido a los argumentos expuestos anteriormente ¿Si no se diseña una interfaz bluetooth para transmisión y recepción de datos a través de un equipo de radio PRC-930 de campaña con móviles, se seguirán ocasionando obstrucciones en la demostración de hechos ocurridos en los teatros de operaciones y sobrecostos económicos para el Ejército Nacional?

Diseño de ingeniería Para los hombres y mujeres comprometidos con las comunicaciones militares, es de gran importancia el crecimiento y desarrollo de los sistemas implementados dentro del área de operaciones.

El Ejército Nacional en el ejercicio de sus actividades hace uso de equipos de radio de la familia CNR 9000 de TADIRAN, los cuales pese a sus bondades funcionales de transferencia de datos, no transmiten ni recepcionan imágenes de alta resolución que puedan ser apreciadas en el computador. El diseño de una interfaz bluetooth para transmisión y recepción de datos a través de un equipo de radio PRC-930 de campaña con móviles, se fundamenta en la transmisión de archivos fotográficos tomadas desde el escenario remoto, utilizando el PRC-930 para que posteriormente estas imágenes puedan ser apreciadas en un computador para su análisis y consideración. El proyecto está segmentado en 3 bloques fundamentales, el primer bloque parte de la toma de una imagen utilizando la cámara fotográfica que posee un teléfono de tipo inteligente (Smartphone); esta fotografía quedará en formato digital y almacenada en la memoria de datos del celular. Mediante la utilización del módulo de comunicación de datos bluetooth del equipo Smartphone se enviará la imagen almacenada en su interior a otro dispositivo que maneja el mismo protocolo de comunicaciones.

Alcances del diseño • La interfaz está en la capacidad de enviar archivos planos (texto). • Se pueden utilizar gran variedad de teléfonos móviles siempre y cuando, estos tengan sistema operativo ANDROID. • El dispositivo no necesita de alimentación externa para su funcionamiento, ya que es alimentado por la batería del radio. • El tiempo de transmisión y recepción para archivos fotográficos oscila entre 2 a 5 minutos, dependiendo del tamaño del mismo.

Configuración del prototipo

El segundo bloque consiste en la utilización de un moderno módulo de comunicaciones por bluetooth; este recibe los datos desde el primer bloque y mediante la regulación sistemática de la velocidad de los mismos, los envía de forma alámbrica hacia el puerto de comunicaciones del radio PRC-930,a una velocidad máxima de 2400 Bps. De forma paralela acciona la señal de PTT (PressToTalk) necesaria para que éste radio envié por la red de campaña a otro equipo similar, la misma información que recibió por el puerto de comunicaciones (RMT-DATA). El tercer bloque incorpora un radio de comunicaciones militares (igual al utilizado en el segundo bloque) que recibe información de tipo electromagnética (vía inalámbrica) y la entrega de forma fluida y continua por el puerto de comunicaciones de datos denominado RMTDATA. Este puerto de comunicaciones está conectado de forma alámbrica a un computador por el puerto RS-232 implementando un convertidor de protocolo (USB a RS232). La información es gestionada y almacenada por una aplicación (software) instalada en el computador, de tal forma que cuando la información es recibida completamente por el ordenador podrá ser apreciada de forma visual.

Diagrama de bloques

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Los bloques funcionales del dispositivo son:

Conclusiones

• Alimentación DC: se hace necesaria para la alimentación de los segmentos, para el ara local se realizara directamente del Equipo.

El diseño de una interfaz bluetooth para transmisión y recepción de datos a través de un equipo de radio PRC-930 de campaña con móviles, se fundamenta en la transmisión de archivos fotográficos tomadas desde el escenario remoto, utilizando el PRC-930 para que posteriormente estas imágenes puedan ser apreciadas en un computador para su análisis y consideración.

• Radio PRC-930: Es por donde los datos se van a transmitir por RF. • Micro-controlador: Es la CPU del sistema, y encargado de la manipulación del equipo de radio únicamente para la activación del PTT. • Modulo bluetooyh: Permitirá la transmisión desde el móvil hasta el radio conectado inalámbricamente.

Producto terminado

El módulo de desarrollo Bluetooth utilizado fue el RN41 de Roving Networks. Su implementación se fundamentó en la eliminación los cables o para conectarse a computadores y/o teléfonos móviles. Tiene un alcance de hasta 100 metros, funciona a 3,3Volts. La plataforma visual del bloque tres se realizó en Visual C# 2010 Express. Visual C# está diseñado para la construcción de una gran variedad de aplicaciones que se ejecutan en el .NET Framework. La plataforma visual es simple, eficaz, con seguridad de tipos y orientado a objetos. Este proyecto se convierte en un soporte visual real en el tiempo oportuno, para la celeridad de desarrollos de operaciones militares, de investigaciones y/o reconocimientos faciales para verificación de antecedentes.

Referencias

Una vez se han realizado las pruebas correspondientes, y los resultados han sido satisfactorios, se procede a enseñar el producto final, la forma como se debe de operar.

Dirección de Ciencia y Tecnología

ARANA, Estid; CARDENAS, Néstor; VERGARA Edwin. Diseño de un prototipo para un sistema de transmisión de datos utilizando la red de campaña VHF con equipos de nueva generación. Colombia 2010 CALERO JL. Investigación cualitativa y cuantitativa. Editorial Carvajal 2000; 11 (3): 192-8.

Recibido: 01 de junio de 2013 Aceptado: 01 de agosto de 2013

Pedro Mauricio Caro Caro

Fabricación del banco portátil para pruebas neumáticas de la aeronave King C-90 / B-200 The manufacture of a portable bench for pneumatic tests of the C-90/B200 King aircraft Resumen

Abstract

El proceso establecido para la Inspección o prueba de accionamiento del rudder de la Aeronave KING, se realiza con el equipo de personal autorizado del Batallón de Mantenimiento Nº1 del Ejército Nacional, removiendo el piso de la aeronave y extrayendo algunos componentes para así analizar su comportamiento de acuerdo a las especificaciones del manual; la prueba requiere desplazar la aeronave del hangar, prender motores y extraer aire de sangrado dando lugar a la verificación del funcionamiento del sistema permitiendo encontrar fugas en las líneas y servos, para practicar las respectivas correcciones.

The process established for the inspection or test drive the rudder Aircraft KING, is performed with the equipment authorized personnel Battalion Maintenance No.1 Army, removing the floor of the aircraft and removing some components and analyze their behavior according to manual specifications , the test requires moving the aircraft from the hangar , light engines and bleed air extracted resulting in verification of system operation allowing to find leaks in the lines and servos , to practice the respective corrections .

El Proyecto del Prototipo Banco Portátil logra la simulación evitando la prendida de los motores para extraer el aire de sangrando de aire Tomado de los mismos, dando un manejo adecuado y práctico para su uso, cumpliendo con las especificaciones del manual; este suple las necesidades de la prueba en mantenimiento para realizar su labor sin las complicaciones ya expuestas en el menor tiempo posible, innovando nuevas técnicas en los procesos de mantenimiento.

Palabras claves Rudder: Timón de dirección Hangar: Lugar utilizado para guardar aeronaves Sangrado de aire: Aire Extraído de los Motores

The Prototype Project Notebook Bank achieved avoiding pinned simulation engine to remove the air bleed air Taken from the same , giving proper handling and convenient for use , meeting the specifications of the manual , this meets the needs of maintenance testing for its work without the complications already given in the shortest time possible , innovating new techniques in maintenance processes .

Keywords: Rudder, hangar, air bleed

Introducción El mantenimiento de las aeronaves, es fundamental para garantizar la aeronavegabilidad y la seguridad en el desarrollo de los vuelos, por lo tanto es esencial realizar las tareas estipuladas por el fabricante de la mejor manera con procesos de mantenimiento cada vez más eficientes y así obtener una mayor disponibilidad de las aeronaves.

Grupo de Investigación ESAVE, Ingeniero Electrónico.

Proyectando al Ejército del Futuro

Es así como dentro de los procedimientos establecidos por los Manuales del Fabricante de Beechcraft, Aeronave al servicio de la División de Asalto Aéreo En versiones C-90 al B-200, establece una inspección a las líneas de accionamiento del rudder; procedimiento que se realiza de una forma compleja para el responsable de la tarea, lo que deja como resultado un mayor tiempo en los procesos de mantenimiento e inspecciones de las aeronaves no conveniente para las misiones destinadas a cumplir por las mismas. Una de las capacidades de la Investigación dentro de la Escuela de Aviación es establecer mejoras en procesos e innovaciones tecnológicas para lograr avances significativos en esta área, Partiendo de los requerimientos establecidos por el personal de Mantenimiento de Aeronaves. Identificando que el Batallón de Mantenimiento Nº1 del Ejército no cuenta con el banco portátil para la prueba sistema alimentador del rudder, teniendo que encender motores, trasladar la aeronave a un lugar seguro donde no se contamine el hangar, empleando más horas hombres, combustible y ciclos del motor.

Las Fuentes Secundarias Establecidas para este proyecto se basan en el conocimiento del personal de inspectores y personal técnico del Batallón de Mantenimiento Nº1 Aviones. En la Siguiente fase se determinaron, se analizaron y se establecieron los Materiales requeridos para la posterior fabricación del Prototipo del Banco Portátil, materiales Establecidos y Aprobados por el Fabricante de la Aeronave. En la última etapa del desarrollo del proyecto fue la implementación y pruebas del Banco Portátil en el proceso de pruebas y chequeos del sistema Neumático de la aeronave.

Resultados y análisis:

El Banco portátil brinda un mecanismo viable que mejora la eficiencia en costos, tiempo y una buena ergonomía; genera soluciones a las necesidades de la prueba requerida para las líneas y servos del rudder de esta aeronave; brindando apoyo y avance en conocimientos e iniciativas a los Miembros de la División de Asalto Aéreo del Ejército Nacional.

Método

Figura 2. Prototipo Banco Portátil. Fuente: Escuela de Aviación del Ejercito

Teniendo en cuenta la importancia de realizar la prueba de accionamiento del Sistema del rudder, que igualmente se encuentra estipulada en el Manual de Mantenimiento 27-21-00 de la Aeronave, como una inspección requerida para realizar. En este punto del Proyecto y ya establecidos y consultados los antecedentes para la construcción del banco portátil para realizar la prueba del sistema alimentador rudderBoost de las aeronave King C-90 al B-200, se determinan las especificaciones para su fabricación.

Figura 1. Etapa de Fabricación Banco Portátil. Fuente: Escuela de Aviación del Ejercito

El desarrollo Metodológico parte de las Consultas bibliográficas de la casa Fabricante Manual General de Mantenimiento 27-21-00 de la aeronave Beechcraft King Air C-90 alB-200. Dirección de Ciencia y Tecnología

El alcance del proyecto nos da la capacidad de fabricar el banco portátil para prueba sistema alimentador rudder, el cual se logra con la implementación de los materiales necesarios que cumplan con todos los requerimientos de seguridad y de confiabilidad para la realización de las diferentes pruebas en la aeronave.; su principal función es agilizar las tareas de mantenimiento y disminuir costos para la realización de la prueba del sistema alimentador del rudder para las aeronaves King air C-90 al B-200.

Por último está pendiente para una fase II la realización de las pruebas de verificación y de calidad establecidas en el Manual del fabricante de la Aeronave, por este motivo no podemos adelantarnos a la publicación de resultados ya que es un requerimiento necesario para la implementación de banco de pruebas, logrando que el prototipo del Banco cumpla de una manera óptima y segura la función para el que fue construido. Un avance que se lograra gracias al aporte de los miembros del equipo técnico de las unidades de la División de Asalto Aéreo del Ejercito Nacional.

sistema alimentador rudder; logrando el resultado esperado requerido por el fabricante. Con la utilización del banco portátil se reduce el tiempo en un 80%, ya que como se venía realizando la prueba se empleaban 5 horas; con el banco este tiempo empleado se reduce a 1 hora. La disminución en costos se vería reflejado notoriamente, ya que con la implementación y utilización del banco dejamos de encender los motores, lo cual nos evita el consumo de los motores que aproximadamente está en 88 galones para la realización de la prueba; con el uso del banco portátil este costo por consumo de combustible para la prueba se reduce completamente ya que se evita la prendida de los motores con el uso de nitrógeno o aire. El Prototipo del banco portátil se utilizara para realizar todas las pruebas neumáticas de la aeronave tales como el inflado de las botas de deshielo de los Planos y Elevadores así como para las pruebas de presurización en tierra y sellamiento de las compuertas. Un Avance que se Logra para el beneficio del Ejercito Nacional.

Bibliografía Figura 3. Verificación del Banco Portátil. Fuente: Escuela de Aviación del Ejercito

ABEYSEKERA. 2001. Ergonomics in developing countries. En Advances in Industrial Ergonomics and Safety, dirigido por B Das. 2001. Londres: Taylor & Francis. BEECHCRAFT. (2002). Manual de Mantenimiento 27-2100 de la aeronave Beechcraft King Air C-90/lB-200. New York: Publicacion Tecnica Beechcraft. KARMAN, TH. VON: “Progress in Aviation”. Journal of the Franklin Institute, diciembre 1948, pags.451-52.

Tabla de Beneficios e impactos esperados de la implementación del Banco: Fuente: Batallón de Mantenimiento Numero 1 Aviones

Conclusión Se logró la fabricación del Prototipo banco portátil para prueba sistema alimentador rudder KING C-90 al B-200, con la finalidad, de suplir las necesidades y especificaciones requeridas por la prueba cumpliendo las indicaciones dadas por el manual. El banco portátil logra simular el aire sangrado de los motores, dando la presión indicada para el funcionamiento del

LUNDGREN NILS, Ergonomía 46 Sumarios Preparados, Servicio Nacional ARMO, México 2000, Pp. 3-5. TAYLOR, J. M. R.: “Fifty years of flying. An Outline of British Aviation History, 1901-51”.Flight, 20 julio 1951, pags. 7182.

Infografía Escuela de Aviación del Ejército. Grupo de investigación ESAVE. Proyecto prioritario 2013. Fabricación del banco portátil para pruebas neumáticas de la aeronave KING C-90 / B-200.

Proyectando al Ejército del Futuro

Recibido: 01 de junio de 2013 Aceptado: 01 de agosto de 2013

Néstor Bejarano

El papel de la propiedad intelectual en el desarrollo económico y social: ¿Por qué apostarle a la protección y explotación de activos intangibles? The role of intellectual property in economical and social development: why bet on the protection and development of intangible assets. Resumen Vivimos en una sociedad donde el conocimiento constituye la principal fuente de riqueza y desarrollo social. Las grandes potencias del mundo dirigen buena parte de sus esfuerzos a proteger y explotar los activos intangibles que resultan de los procesos de investigación y desarrollo en diversos campos de la tecnología. Colombia, por su parte, ha avanzado en la consolidación de políticas públicas tendientes a promover la ciencia, la tecnología y la innovación como motores de desarrollo económico y social. Sin embargo, resultan imprescindibles mayores esfuerzos para que el país pueda avanzar de manera sostenible y sustentable con base en el conocimiento.

Palabras clave Propiedad intelectual, innovación.

patentes,

activos

intangibles,

Abstract

We are living in a society where knowledge is the main source of wealth and social development. Developed countries focus much of their efforts to protect and exploit intangible assets resulting from the processes of &+D in many fields of technology. Colombia, meanwhile, has pro-

Químico, maestria y especializacion en Propiedad Intelectual

Dirección de Ciencia y Tecnología

gressed in consolidating public policies to promote science, technology and innovation as economic and social development engines. However, further efforts are essential for the country to advance in a sustainable manner based on knowledge.

Keywords Intellectual property, patents, intangible assets, innovation.

Sociedad del conocimiento En los últimos años, y quizás como resultado de los tratados bilaterales y multilaterales que ha estado y seguirá firmando Colombia, la Superintendencia de Industria y Comercio, actuando como ente encargado del Estado Colombiano para administrar todo lo relacionado con los derechos de Propiedad Industrial en el país, ha protagonizado un esfuerzo notable dirigido a promover el uso de las herramientas brindadas por la Propiedad Industrial (principalmente signos distintivos, patentes de invención, patentes de modelo de utilidad y diseños industriales) por personas naturales y jurídicas que como parte de sus actividades laborales o comerciales generan innovaciones en algún campo de la tecnología que resultan protegibles a la luz de las normas de la propiedad intelectual.

En efecto, tal y como se plantea en el libro ‘Propiedad Industrial 2020’ editado por la Superintendencia de Industria y Comercio (1), semejante esfuerzo ha sido el resultado de que dicha Entidad ha entendido que los derechos de propiedad industrial se han convertido en un pilar para la creación de valor en el entorno económico actual, en el que el conocimiento a su vez se constituye en motor de crecimiento, así como también ha entendido que el denominado círculo virtuoso de la innovación (el cual indica que el conocimiento, a través de los procesos de innovación tecnológica, genera riqueza, y esta riqueza alimenta la generación de nuevo conocimiento que produce competitividad y beneficios sociales) se encuentra íntimamente relacionado con el Sistema de derechos de propiedad intelectual, especialmente de patentes, de manera que el país al no poder ser indiferente a ello debe diseñar e implementar políticas públicas que permitan el fortalecimiento institucional que la Superintendencia de Industria y Comercio requiere para afrontar los retos futuros y ofrecer a los empresarios el máximo aprovechamiento del Sistema.

le da a herramientas como las patentes de invención, los modelos de utilidad, los diseños industriales y los signos distintivos. De acuerdo con dichas estadísticas, China fue el país en el que en 2011 se presentaron el mayor número de solicitudes de patente de invención, superando por primera vez a Estados Unidos y tomando una amplia ventaja de Japón, país históricamente reconocido por sus esfuerzos en materia de desarrollo tecnológico:

Estadísticas mundiales en materia de patentes de invención

Figura 1. Número de solicitudes de patente de invención presentadas por residentes y no residentes en las diez principales Oficinas de Propiedad Intelectual durante el 2011. El porcentaje señalado para cada Oficina corresponde a la proporción de solicitudes presentadas por no residentes.

La Organización Mundial de la Propiedad Intelectual (OMPI), organismo especializado del sistema de Naciones Unidas, se encarga anualmente de divulgar las estadísticas mundiales en materia de propiedad intelectual (2), permitiendo evaluar, por ejemplo, el uso que cada país

Ahora bien, con respecto al campo de la tecnología y al tipo de empresas en donde más se hace uso de las patentes de invención como mecanismo para proteger los desarrollos tecnológicos alcanzados, las estadísticas de la OMPI arrojan lo siguiente:

Tabla 1. Número de solicitudes de patente de invención presentadas en los años 2006 a 2010 en todas las Oficinas de Propiedad Intelectual del mundo, discriminadas por campo de la tecnología.

Tabla 2. Número de solicitudes de patente de invención presentadas en los años 2009 a 2011 por las 10 empresas que más patentan en el mundo.

Proyectando al Ejército del Futuro

Por su parte, para algunos países con economías emergentes como Colombia, las estadísticas muestran lo siguiente:

Figura 2. Número de solicitudes de patente de invención presentadas en el año 2011 por residentes y no residentes en diez Oficinas de Propiedad Intelectual de países con economías emergentes. El porcentaje señalado para cada Oficina corresponde a la proporción de solicitudes presentadas por no residentes.

Ahora bien, específicamente para el caso colombiano, los principales sectores de la tecnología en los cuales personas naturales residentes en el país o empresas establecidas en el territorio nacional han presentado solicitudes de patente (así como los principales solicitantes) se muestran en la Tabla 3. En este punto resulta relevante destacar adicionalmente que, por ejemplo, el Ejército Nacional de Colombia en cabeza de su Dirección de Ciencia y Tecnología ha puesto en marcha un proceso integral de aprendizaje y aprovechamiento de las herramientas de la propiedad industrial en todos sus centros de investigación, hecho que ha dado lugar a que hoy en día sus investigadores y directivos sean conscientes de las bondades de tales herramientas como parte de los mecanismos para lograr el objetivo constitucional de la Fuerza, a tal punto que en los

dos últimos años han logrado la concesión en Colombia de tres patentes de marcada pertinencia en los sectores mecánico y eléctrico que con plena certeza fortalecen sus capacidades operacionales y de servicio a la sociedad.1 Ahora, si bien es claro que el Ejército Nacional de Colombia se perfila como un claro referente dentro de las entidades del Estado en materia de propiedad intelectual como consecuencia de sus grandes avances y logros en la materia, no hace falta resaltar que el esfuerzo en este sentido debe intensificarse aún más, incluso hasta convertirse en uno de los pilares de la Fuerza y uno de los mecanismos clave para aportar a la seguridad y el desarrollo del país. En este sentido y tan sólo como una medida comparativa que permita analizar en más detalle la situación colombiana en materia de protección de desarrollos tecnológicos, conviene resaltar que, por ejemplo, de acuerdo con las estadísticas (3) divulgadas regularmente por la Asociación de propietarios de propiedad intelectual (IPO) con base en los datos proporcionados por la Oficina de Patentes y Marcas de Estados Unidos (USPTO), tan sólo en el año 2012 dicha entidad le concedió al Ejército de ese país 172 patentes en numerosos sectores tecnológicos (dentro de los cuales se destacan explosivos, artillería, óptica, biología molecular y microbiología), dando lugar a que en materia de protección de la propiedad intelectual dicha rama de las Fuerzas Armadas de los Estados Unidos esté por encima de empresas de reconocimiento mundial en materia de exploración y refinación de petróleo como Chevron Corp. (152 patentes concedidas en el 2012) o en materia farmacéutica como GlaxoSmithKline (168 patentes concedidas en el 2012) y Pfizer (156 patentes concedidas en el 2012).

Tabla 3. Izquierda: Número de solicitudes de patente de invención presentadas en los años 1997 a 2011 en Colombia por residentes en el país, discriminadas por campo de la tecnología. Derecha: Personas naturales o jurídicas colombianas que más solicitudes de patente vía PCT presentaron en el país en el 2011. En Julio de 2012 la Superintendencia de Industria y Comercio (SIC) concedió la patente de modelo de utilidad titulada “Bota para contrarrestar la acción térmica y destrozante de los artefactos explosivos improvisados”. En Enero de 2013 la SIC concedió la patente de invención titulada “Sistema portátil de simulación de vehículos militares para el entrenamiento táctico del personal”. En Junio de 2013 la SIC concedió la patente de modelo de utilidad titulada “Acumulador eléctrico”.

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La situación en Colombia

sobre la institucionalidad y legislación de propiedad intelectual vigente nacional e internacionalmente; y,

Partiendo de la premisa de acuerdo con la cual la investigación científica, tecnológica, social y humana es un elemento fundamental para el crecimiento social y económico de un país, diversos expertos en el tema han coincidido en señalar a la propiedad intelectual como una de las herramientas con las que cuenta un Estado para promover e incentivar la innovación en ciencia y tecnología (4,5).

• Apoyar a los investigadores y sus instituciones en la protección y explotación de los resultados de investigación, lo cual incluye no solo financiamiento de los procesos ante las autoridades de propiedad intelectual sino también capacitación de investigadores para que adquieran los conocimientos necesarios para gestionar patentes, contratos de licencia, gestión y comercialización de resultados de investigación”

Con respecto al caso colombiano en particular, y específicamente de acuerdo con lo señalado por el Departamento Nacional de Planeación: “...durante los últimos años el país se ha encargado de impulsar procesos tendientes a incentivar, proteger y explotar las creaciones generadas en el país y que han sido protegidas a través de las normas de la propiedad intelectual, con la finalidad de crear mecanismos que promuevan y fomenten la investigación y el desarrollo tecnológico y, por ende, generen impactos positivos en el ámbito social y económico, pues, además de crear soluciones a problemas generales de la sociedad, se forjará riqueza a partir de la creación o mejoramiento de productos, servicios y métodos que harán parte del mercado.” (6).

El documento CONPES 3582 de 2009 termina señalando que las anteriores acciones se complementan con la financiación de negocios en donde se explote económicamente activos intangibles.

En efecto, en Colombia existen políticas de competitividad y productividad, así como una política Nacional en materia de ciencia, tecnología e innovación, todas ellas consagradas desde el año 1994 en los documentos CONPES que son expedidos por el Consejo Nacional de Política Económica y Social. Sin embargo, sólo en el documento CONPES 3582 de 2009 se planteó por primera vez la necesidad de fortalecer las capacidades del país con respecto a la generación, gestión y uso del conocimiento, planteando para tal fin una estrategia específica en aras de mejorar los indicadores del país en materia de protección a la propiedad intelectual. Al respecto, se plantea lo siguiente: “La última estrategia es consolidar el sistema de propiedad intelectual mediante el desarrollo de los lineamientos formulados por el Conpes 3533 de “Bases de un plan de acción para la adecuación del sistema de propiedad intelectual a la competitividad y productividad nacional 2008-2010”. Esta estrategia, según el documento, tiene como finalidad que los empresarios sean recompensados por sus esfuerzos en la innovación y utilicen la propiedad intelectual como elemento para potenciar procesos de transferencia de tecnología. En este orden de ideas, las acciones señaladas en el documento son: • “Fortalecer la función de divulgación de derechos de propiedad intelectual de las entidades del gobierno mediante la realización de seminarios, talleres y cartillas

Ahora bien, en plena concordancia con lo anterior, la Superintendencia de Industria y Comercio ha establecido lo siguiente en relación con su posición frente a la potencial capacidad de las herramientas ofrecidas por los derechos de propiedad intelectual al momento de incentivar el desarrollo económico y social del país: Si se produce un nuevo producto a raíz de la aplicación de una nueva patente, mano de obra que estaba en desuso pasará a estar empleada, como ya se ha indicado previamente. Asimismo, si el factor trabajo se vuelve más productivo por la introducción de una nueva patente, se vuelve más atractivo a la hora de invertir en procesos productivos. En consecuencia, estos dos efectos dan como resultado la reducción de las tasas de desempleo de una economía. Al mismo tiempo, entre el aumento del PIB y el del empleo se crea un círculo virtuoso, en donde a mayor empleo, mayor es el consumo en la economía, lo que hace crecer la producción, que a su vez hace crecer el empleo, y así sucesivamente. Mientras tanto, al crecer el PIB y la riqueza de una economía, se crean más oportunidades para que se lleve a cabo investigación en I + D, pues se generan nuevas necesidades entre los consumidores y crece la capacidad adquisitiva de la población. De todo lo anterior se puede concluir entonces que el objetivo primordial de las políticas públicas implementadas en el país en materia de ciencia, tecnología e innovación han consistido en fortalecer la capacidad productiva y la competitividad mediante la incorporación de estrategias que permitan fortalecer el reconocimiento, la protección y la divulgación de los derechos de propiedad intelectual. Sin embargo, tal y como lo menciona el Dr. Plata (7), si bien las acciones del Estado Colombiano alrededor de la ciencia, la innovación y la tecnología, están dirigidas a favorecer la generación de conocimiento y tecnología como medio para alcanzar crecimiento económico, el desarrollo Proyectando al Ejército del Futuro

no ha sido el esperado, y medidas tan importantes como son la protección a la propiedad intelectual solo han sido propuestas en los últimos años como supuesto para alcanzar altos niveles de desarrollo industrial y económico. Sumado a lo anterior es imprescindible resaltar que, contrario a lo formulado en las políticas públicas de ciencia, tecnología e innovación colombianas, no se ha logrado consolidar una tendencia regular de innovación y generación de desarrollos tecnológicos en las universidades y en las pequeñas y medianas empresas del país, y mucho menos una tendencia clara de aprovechamiento real y permanente de las bondades ofrecidas por herramientas como aquellas brindadas por los derechos de propiedad intelectual. Todo lo anteriormente mencionado permite elucidar que en el país se es plenamente consciente de la necesidad de contar con las estrategias legales para fomentar de manera acelerada el desarrollo económico y social a partir del fortalecimiento de las políticas de ciencia, tecnología e innovación. Sin embargo, persiste la necesidad de analizar, evaluar y poner en práctica mecanismos integrales para lograr tal objetivo, los cuales deben incorporar no solamente herramientas legales, sino también mecanismos eficientes a nivel financiero y de gestión, pues de lo contrario se corre el serio riesgo de que el país persista en esfuerzos insuficientes para lograr su desarrollo y siga perdiendo terreno vital frente a, principalmente, los países de la región.

Conclusiones Es evidente que las grandes potencias mundiales utilizan de manera intensa las herramientas brindadas por los derechos de propiedad intelectual para proteger y explotar los activos intangibles generados como parte de procesos de investigación y desarrollo en diversos campos de la tecnología.

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Y es que en efecto, los derechos de Propiedad Intelectual están dirigidos a cumplir funciones económicas y sociales de marcada relevancia dentro de un ordenamiento mundial basado en la globalización, y Colombia, como país emergente, está obligada a formular políticas y estrategias legales y económicas tendientes a favorecer el desarrollo económico y social del país.

Bibliografía 1. Superintendencia de Industria y Comercio. Propiedad Industrial 2020. Documento elaborado con la colaboración de la Organización Mundial de la Propiedad Intelectual y la Academia colombiana representada por las Universidades Colegio Mayor de Nuestra Señora del Rosario, Sergio Arboleda y Externado de Colombia. 2. World Intellectual Property Organization (WIPO); World Intellectual Property Indicators, 2012. WIPO Economics & Statistics series. 3. www.ipo.org/top300 4. Leonard, G. K., y Stiroh, L. G. Economic Approaches to Intellectual Property. New York: National Economics Research Associates (2005). 5. Stiglitz J. Making globalization works. New York: WW Norton & Company, 2007. 6. Departamento Nacional de Planeación -DNP-, (2009). Documento CONPES 3582 de 2009, Política Nacional de Ciencia, Tecnología e Innovación. República de Colombia. 7. Plata-López L. C. y Cabrera-Peña K. I. Opinión Jurídica, Vol. 10, N° 20, pp. 87-104 - ISSN 1692-2530 - JulioDiciembre de 2011 / 216 p. Medellín, Colombia.

Recibido: 01 de junio de 2013 Aceptado: 01 de agosto de 2013

Jairo Alberto Realpe López; 2Diana Carolina Murcia A.

Los códigos QR y su uso en la educación QR codes and their use in education

Resumen Los códigos QR son códigos de barras de dos dimensiones que pueden contener cualquier texto alfanumérico y ofrecen direcciones de internet o URL, que “llevan al usuario a sitios donde puedan interactuar acerca de un objeto o lugar” (Robles, 2010). Estos códigos se han caracterizado por ofrecer información rápida, almacenar datos en una matriz de puntos, enlazar páginas web, videos, imágenes, exámenes, enviar mensajes de texto, un correo electrónico, etc. Desde hace pocos años, se ha venido presentando una revolución en los usos de los códigos QR; este artículo pretende enfocar algunos posibles usos de los códigos en el ámbito educativo, en un enfoque innovador, didáctico, y atractivo con el fin de trasmitir y enlazar actividades y contenidos para los estudiantes.

Palabras clave Código QR, codificación, decodificación, lector de código QR, educación

Abstract The QR Codes are barcodes of two dimensions that combines any alphanumeric text and offer Internet addresses or URLs, that “lead users to sites where they can interact about an object or a place, and has been characterized by giving early information, store data into a dot matrix, link websites, videos, images, surveys, texting, email”.

In the latest years a revolution has been developing related to the use of QR codes, this article aims to highlight some code potential uses of this codes in education as an innovative and didactic approach that appeals to transmit and link activities and contents for students.

Key Words QR code, encoding, decoding, QR code reader, education

Introducción Este artículo está dirigido a docentes, a la comunidad académica y a estudiantes en aras de mostrar la relevancia que tiene hoy en día esta herramienta como nueva tecnología en el mundo, que constituye un método para la implementación de mejoradas estructuras mejoradas en pedagogía. Se pretende dar a conocer qué es un Código QR, su estructura, creación utilización, decodificación y su importancia en la educación. Al ver de cerca esta última, se logra evidenciar que es de gran magnitud el alcance del uso de esta herramienta; que va más allá de ser un elemento de estrategia publicitaria y, hoy día, se ha convertido en un instrumento que ha producido ciertos cambios en el proceso educativo. En el 2010 la Escuela Universitaria EE de la Verge de Cataluña (España) desarrolló un taller que consistía en una carrera de observación en la cual cada estación contenía cierta información; entonces, se utilizaron códigos QR que, al ser escaneados, direccionaban a ciertos videos que se relacionaban con el tema estudiado (Avendaño, 2013).

Cabo Segundo, Centro de Investigación en Guerra Asimétrica, Suboficial de investigación del departamento de ciencia y tecnología de la Escuela de Inteligencia y Contrainteligencia. 2Profesional en Relaciones Internacionales y Estudios Políticos, Universidad Militar Nueva Granada

Proyectando al Ejército del Futuro

El alcance de estos códigos es de tal importancia, que en la actualidad pueden ser considerados como mecanismos didácticos de apoyo en la forma de enseñanza, ya que este sistema se convierte en una alternativa para acercar al docente con el estudiante y, así mismo, usar la tecnología en los campos educativos. En esa medida, semejante herramienta no solo puede ser útil para aprender sino también para enseñar. Además, el código QR puede atraer al estudiante a que aprenda por medio de esta técnica y deje atrás ciertas pedagogías que se consideran rudimentarias y que no le permiten vincularse con el mundo virtual. En tales condiciones, sobresale la importancia del uso de estos códigos QR como una técnica que facilita la observación y realización de asignaturas, así como la participación en diversas tareas; de esa forma, el estudiante alcanza a descargar material de estudio y, a su vez, puede realizar exámenes.

que su contenido pueda ser codificado de izquierda a derecha o de arriba abajo. (México, 2009). Un código QR es asimétrico y está compuesto por una serie de cuadros que son los que almacenan y codifican la información. Como se puede ver en la siguiente imagen, un código QR se caracteriza por componerse de tres cuadros ubicados en las esquinas superiores e inferior izquierda; estos son aquellos que dan posición a la información. También se encuentra en la parte inferior derecha un pequeño cuadro (que es aquel que indica la alineación) y, finalmente, se halla una fila de cuadros pequeños que generan una unión con los 3 cuadros; esta se encarga de sincronizar la información para que no sea distorsionada y el usuario pueda descubrir la posición del código.

Estructura Interna Código QR

De igual modo, se evidencia el surgimiento y efecto de los avances de la tecnología en los ambientes de aprendizaje tanto presencial como virtual. El uso de la tecnología en escenarios educativos sigue creciendo y la herramienta se puede utilizar para brindar información, asignar tareas, conocer contenidos, realizar trabajos y, de esta manera, apoyar el proceso de enseñanza mediante el uso de las tecnologías de la información (TIC) como referencia. El código fue creado por el japonés Denso Wave, para registrar algunos repuestos de los vehículos fabricados de su empresa Denso Corporation. Sin embargo, este inventor tal vez nunca se alcanzó a imaginar que dicho código, además de ser usado para el sector automototriz, podría ser aplicado en otros campos, como en la lectura de caracteres en diferentes idiomas y que dichos códigos lograran ser de gran utilidad en la sociedad. (RS, 2012).

Definición y Estructura del Código QR Es un tipo de código de barras bidimensional que tiene la capacidad de almacenar información; mostrar textos, videos e imágenes, así como exponer direcciones URL (aquellas cadenas de caracteres que asignan una dirección de un archivo de internet); almacenar números telefónicos y enlazar al usuario con páginas web. La expresión “QR” deriva de la palabra Quick Response en inglés (Respuesta Rápida) (Robles, 2010); su nombre hace alusión al objetivo con que fue creado: dar una información codificada de una manera rápida. (Spider, 2013).

Como resultado de su estructura, este sistema puede ser visto en un teléfono móvil gracias a una aplicación decodificadora que se puede encontrar de forma gratuita en la red.A diferencia de los códigos de barras, el Código QR tiene la capacidad de almacenamiento de 2953 bytes; así mismo, puede contener 7089 caracteres numéricos y 4296 alfanuméricos y está especialmente diseñado para Dirección de Ciencia y Tecnología

Figura 1: Estructura interna Código QR. Fuente: (Ordóñez, 2009. P. 17).

Creación, utilización y decodificación de QR Este código QR se puede crear por medio de algunos programas que se pueden encontrar gratis en la red. Dichos programas ofrecen una amplia variedad de aplicaciones en las cuales se puede leer información detectada a través de cámaras, escanear códigos bidimensionales y extraer la información que se encuentra en dichos códigos. Entre los softwaresmás reconocidos se encuentran los siguientes: • Kaywa: Disponible en el siguiente enlace http://qrcode. kaywa.com/ • QRafter Pro: Disponible en https://itunes.apple.com/es/ app/qrafter-pro-lector-y-generador/id468610525?mt=8 • Beetag Reader: Disponible en http://www.beetagg.com/ en/download-qr-reader/, • UpCode Reader: Disponible en http://www.upcode. com/download, • QuickMark Reader: Disponible enhttp://www.quickmark.com.tw/en/basic/download.asp Para crear un código QR, solo basta entrar a alguno de estos portales gratuitos, elegir la manera en la que se desea

enviar la información, se procede a redactar el mensaje y se pulsa el botón “generar código” para que el sistema detecte la información; así, el usuario podrá enviarlo y/o colocarlo en el lugar de destino. Para decodificar la información creada en dicho código, debe desarrollarse por intermedio de un teléfono móvil inteligente que contenga un software lector de QR y que dentro de sus accesorios posea una cámara con suficiente resolución para mostrar la información. Una vez, el software se encuentra instalado correctamente en el móvil, el usuario debe apuntar con su cámara hacia el código, capturar la imagen vista e inmediatamente la aplicación la escanea y detecta el contenido.

Códigos QR: ¿Qué son y para qué sirven?

En este ámbito, el uso de los códigos QR se incorpora en las nuevas formas de aprendizaje mediante la combinación de métodos nuevos y herramientas altamente tecnológicas para dar indicaciones y con esto lograr interacción entre el docente y el alumno. El entorno cambiante además del proceso de globalización plantean una serie de exigencias a nivel del conocimiento, desarrollo de capacidades y habilidades en las personas, así como a nivel de avance tecnológico. Unas y otras han de responder a las nuevas demandas de un mundo en permanente transformación e interacción. Se plantea entonces la necesidad de una innovación tecnológica que contribuya a facilitar la labor educativa global y de una actualización en el aprendizaje de destrezas elementales para desenvolverse en el ámbito de la educación. La innovación tecnológica en materia de tics ha permitido la creación de nuevos entornos comunicativos y expresivos que abren la posibilidad de desarrollar nuevas experiencias tanto formativas como educativas, favoreciendo a las entidades estudiantiles ya que esta herramienta se encuentra disponible a través de dispositivos electrónicos destinados a los estudiantes potenciales.

Figura 2: Fuente: (Media, 2006)

Código QR en la Educación Con el desarrollo de las nuevas tecnologías en diversos campos, se ha evidenciado que cada vez es mayor el uso de las TIC (Tecnologías de la información y las Comunicaciones). Estos métodos se han implementado en los procesos de formación académica tanto presencial como a distancia, ha combinado el aprendizaje virtual y real, ha acercado al individuo a las nuevas plataformas y le ha provisto de mejoras en sus procesos de formación. De esa forma, lo ha motivado a que se integre a los nuevos cambios de enseñanza y aprendizaje que presentan una serie de ventajas que en un futuro traerán consigo oportunidades en los campos tanto personal así como el profesional. Por ejemplo, una persona puede adquirir un aprendizaje a través del entretenimiento, desarrolla capacidades internas para aprender sin ninguna presión. A nivel laboral, es importante que el empleado tenga la capacidad para seleccionar y de igual modo utilizar una variedad de herramientas tecnológicas para ser competente en los cargos a los que aspira.

El avance en el desarrollo de TIC ha contribuido a que el universo de personas que conforman la sociedad tengala posibilidad de acceder a mejorasen los procesos educativos y que en consecuencia con esto se desarrollen procesos innovadores tanto en la enseñanza así como en la interacción individual en las aulas (Fidalgo, 2007). De esta forma, pueden tener acceso a lugares, espacios, tareas donde antes no se había podido llegar. Mediante esta eliminación de barreras geográficas, cualquiera puede acceder a la información y a múltiples servicios interactivos desde cualquier lugar. La educación online, aunque separa físicamente al maestro y al estudiante, los acerca virtualmente y les permite compartir recursos, datos, voz, video y experiencias de aprendizaje. Los nuevos ambientes tecnológicos impulsan a que el uso del código Qr sea un útil instrumento para desplegar diversas actividades, permite que el educando aprenda de una manera interactiva y así mismo le logré suministrar múltiples ventajas en el proceso educativo. Entre las múltiples ventajas que proporciona el uso de estos códigos en estos nuevos ambientes, se destacan las siguientes: • Agiliza las labores tanto del formador como el alumno. • El alumno con un solo click puede descargar material, asistir a clases virtuales y lo mejor puede formarse desde su casa o cualquier otro lugar. • El docente puede utilizar un material didáctico disponible en internet y fácil de decodificar para exponer sus clases. Proyectando al Ejército del Futuro

Esta herramienta posibilita al estudiante para que avance a su propio ritmo y sea él quien dirija su aprendizaje.

Actividades creadas por los alumnos: Se puede diseñar una tarea de 5 puntos hecha por códigos QR; cada código puede apuntar a una actividad didáctica interactiva que enseñe a otros sobre un tema específico. (Robles, 2010).

Áreas en las que se puede utilizar el código Para clases de Historia: Se puede crear un código QR QR en la enseñanza Ante la presencia de nuevas aplicaciones en el campo de la enseñanza (Guerrero, 2011), la forma en la que se desarrolla el proceso de aprendizaje se vuelve más atractiva gracias a las nuevas tecnologías y a los materiales didácticos que se hallan en la internet. De ahí que los códigos QR se convierten en una fácil herramienta fácil para el acceso de información; entre sus posibles usos, se encuentran los siguientes: En ejercicios para reforzar contenidos vistos en clase: Se puede crear e incluir en algún material entregado por el docente a sus alumnos un código QR que contenga información que refuerce los contenidos estudiados en clase. La idea es que los alumnos logren escanearlo a través de una aplicación y puedan desarrollar actividades de refuerzo en casa. (Robles, 2010). Apoyo gráfico: Se incluye un código QR en algún volante gráfico entregado a los alumnos, con el fin de ilustrar algún vocabulario nuevo. Por ejemplo para estudiantes de Lenguas Modernas, será de mucha ayuda poder repasar los nuevos vocabularios aprendidos con sus respectivas fonéticas de una manera didáctica. (Robles, 2010). Nuevos textos: Partiendo del texto con el que se trabaje en clase, se puede incluir un código QR en el que se remita al estudiante a otros textos, documentales, imágenes, gráficos, lecturas, entre otros que sirvan para complementar, profundizar y estudiar el tema visto. (Robles, 2010). Juegos: en actividades en las que se pretenda enseñar de una manera lúdica y cuyo fin sea salir de la monotonía para brindar diversión a los alumnos, es posible crear un código QR para dar las indicaciones del juego, dar algunas pistas y ocultar los premios por puntuación; estos aspectos motivarán al participante. (Robles, 2010). Evaluaciones virtuales: El docente puede crear un código QR en alguna plataforma virtual en la que el estudiante tenga usuario, con objeto de direccionarlo a evaluaciones que complementen su enseñanza. (Robles, 2010).

Para completar evaluaciones físicas: El docente puede crear un código QR dentro de un examen físico, para que los alumnos por medio de sus celulares puedan descifrar el código y realicen su evaluación. (Robles, 2010). Exposiciones: En una presentación de Power Point incorporada a una exposición, se puede crear un código QR que ayude a ampliar la información que se está trasmitiendo. (Robles, 2010). Dirección de Ciencia y Tecnología

dentro de una imagen histórica y/o mapas geográficos, para aprender acerca de la importancia de la imagen. (Robles, 2010). En clase de Música: Un profesor de Música puede crear un código QR con el propósito de direccionar a páginas que contengan archivos MP3, a fin de complementar la información dada en clase y mostrar partituras útiles por aprender. (Robles, 2010). En clase de Matemáticas: Para la creación de un bloque de ejercicios con los que se pueda complementar lo aprendido en el aula de clase. (Robles, 2010)

Conclusiones La influencia que ejerce el uso de las TIC sobre el ámbito educativo es cada vez más notoria en medios físicos, electrónicos y virtuales para uso en la enseñanza. El estudiante mediante tecnologías que están a su alcance logra aprender, recibir instrucciones, reforzar y realizar actividades de una manera didáctica mediante esta herramienta tecnológica. Sin duda alguna, el mencionado código bidimensional se usa como una nueva técnica lúdica en la enseñanza, por medio de la comunicación no verbal y el uso de un sin número de herramientas que incita a la interacción entre la información virtual y el educando, al tiempo que fortalece el proceso educativo. Los códigos QR implementados en la educación cuentan con recursos en línea que se convierten en actividades didácticas que estimulan la creatividad e impulsan al estudiante a enriquecer sus conocimientos de una forma práctica. Los códigos QR constituyen la comunicación del futuro; gracias a la tecnología, estos se integran muy fácilmente en la vida cotidiana y brindan un sinnúmero de oportunidades para el estudiante, tras transferirlo a la enseñanza del siglo XXI.

Referencias AFTERPRO, Q. (2012). Qr Afterpro. Recuperado el 17 de junio de 2013, de Qr Afterpro: https://itunes.apple.com/es/ app/qrafter-pro-lector-y-generador/id468610525?mt=8 AVENDAÑO, C. (9 de febrero de 2013). Conexión Central Publicidad- Universidad Central. Recuperado el 11 de junio de 2013, de Conexión Central Publicidad- Universidad Cen-

tral: http://www.conexioncentral.com/blog/2013/02/09/ codigos-qr-en-la-educacion-2/ CODE, U. (2005). Up Code . Recuperado el 17 de junio de 2013, de Up Code : http://www.upcode.com/download FIDALGO, A. (10 de marzo de 2007). Innovación Educativa. Recuperado el 11 de junio de 2013, de Innovación Educativa: http://innovacioneducativa.wordpress. com/2007/03/10/%C2%BFque-es-b-learning/ GUERRERO, A. J. (28 de agosto de 2011). Observatorio Tecnológico. Recuperado el 11 de junio de 2013, de Observatorio Tecnológico: http:// recursostic.educacion.es/observatorio/web/es/software/ software-educativo/1007-monografico-el-proceso-de-ensenanza-aprendizaje-mediante-el-uso-de-plataformas-virtuales-en-distintas-etapas-educativas?start=2 Kaywa.com. (2013). Kaywa.com. Recuperado el 17 de junio de 2013, de Kaywa.com: http://qrcode.kaywa.com/ MARK, Q. (2013). Quick Mark. Recuperado el 17 de junio de 2013, de Quick Mark: http://www.quickmark.com.tw/ en/basic/index.asp MEDIA, W. (2006). Web media Design. Recuperado el 17 de junio de 2013, de Web media Design: http://www. web-media.com.ar/nuestro-blog/actualidad/codigos-qrque-son-y-para-que-sirven.html MÉXICO, U. A. (2009). Universidad Autonoma del Estado de México. Recuperado el 17 de junio de 2013, de Univer-

sidad Autonoma del Estado de México: http://www.uaemex.mx/planeacion/InfBasCon/capacitacioninterna/QR/ QR_code.pdf ORDÓÑEZ, G. M. (2009). GENERADOR E INTÉRPRETE QR CODE. Sevilla: Escuela Técnica Superior de Ingeniería Informática. ROBLES, L. E. (2010). Aprendizaje móvil aplicado en la educación. Madrid: Universidad Pontificia de Salamanca. RS, A. (30 de mayo de 2012). Omicrono. Recuperado el 11 de junio de 2013, de Omicrono: http://www.omicrono. com/2012/05/todo-sobre-los-codigos-qr-que-son-comofuncionan-y-para-que-sirven/ SPIDER. (s. f.). Spider. Recuperado el 11 de junio de 2013, de Spider: http://spider-uoc.blogspot.com/2009/01/cdigos-qr.html TAGG, B. (2005). Bee Tagg. Recuperado el 17 de junio de 2013, de Bee Tagg: http://www.beetagg.com/en/beetagg-qr-generator.

Agradecimientos Señor Teniente Coronel Carlos Augusto Estupiñan Aponte, Director Escuela de Inteligencia y Contrainteligencia “BG. Ricardo Charry Solano” Señor Capitán Felipe Eduardo Rodríguez Álvarez, Director DECTID Escuela de Inteligencia y Contrainteligencia “BG. Ricardo Charry Solano”.

Proyectando al Ejército del Futuro

Recibido: 01 de junio de 2013 Aceptado: 01 de agosto de 2013

Daniel Felipe Ardila Palomino, Daniel Felipe Duarte Sánchez, Andrés Felipe García Albarracín, Carmen Andrea Rozo Méndez, Johann F. Osma1

Diseño e implementación de una máquina de ensilaje para pequeños productores agropecuarios The design and implementation of a silage machine for small agricultural producers

Resumen

Introducción

Este proyecto tiene como objetivo presentar el diseño de una máquina de ensilaje de baja capacidad que se adapte a las necesidades de pequeños productores agropecuarios en términos de costos y calidad. Se mostrarán los resultados asociados a la etapa de diseño de los sistemas eléctricos, electrónicos y mecánicos; para luego presentar la implementación final de la máquina de ensilaje.

El ensilaje es una técnica de conservación de forrajes que existe hace más de 3000 años. Sin embargo, su popularización entre los productores agropecuarios colombianos ha sido lenta, debido a desinformación sobre sus ventajas y los costos asociados a su implementación. Esta técnica consiste en permitir la formación de ácido láctico, a partir de la fermentación anaerobia de carbohidratos solubles en el forraje utilizado para alimentar el ganado. La presencia de ácido láctico evita la aparición de microorganismos, previniendo la degradación del forraje. Esta característica permite almacenar material orgánico por largos periodos de tiempo, asegurando alimentación constante para el ganado, evitando así pérdidas de peso en los animales o disminuciones en la producción de leche durante épocas de escasez. A pesar de las evidentes ventajas que el ensilaje presenta, su uso no es común entre los productores debido a los altos costos de los materiales y a la falta de tecnificación en el proceso [1, 2].

Palabras Clave Ensilaje, automatización, control digital por estados.

Abstract This project aims to present the design of a low capacity silage machine that suits needs of small farming producers in terms of cost and quality. Results associated with the stage of electrical, electronic and mechanical systems design will be displayed, in order to present the final implementation of silage machine

Keywords Silage, automation, digital control by states.

En la actualidad, en el mercado es posible encontrar máquinas ensiladoras de gran capacidad, que llegan a compactar alrededor de 60 kg de forraje. A pesar que esta es una opción atractiva para los grandes productores agropecuarios, no es una alternativa viable para los pequeños

CMUA. Departamento de Ingeniería Eléctrica y Electrónica. Universidad de los Andes. Colombia jf.osma43@uniandes.edu.co

Dirección de Ciencia y Tecnología

productores. Esto debido a que los últimos no requieren ensilar grandes cantidades de pasto y los costos de las máquinas no son justificables. Este proyecto busca brindar alternativas viables para los procesos de ensilaje de pequeña escala. Por tal razón, se presentará un posible diseño para una máquina de ensilaje que responda a las necesidades de los pequeños productores agropecuarios en términos de costos y capacidad. En este trabajo se ha abordado el diseño de una máquina para el ensilaje de forraje que se adecúe a las necesidades de los pequeños ganaderos en términos de costos, capacidad y calidad, que incluye aspectos como compactación, transporte de material, sistemas de sensado de la compactación, sistemas de suministro y control.

Planteamiento del problema El ensilaje es un proceso agrícola que, por la falta de tecnificación y los altos costos de la maquinaria en el mercado, sólo es asequible para grandes productores agropecuarios. El problema de estudio de este proyecto es el diseño de maquinaria de bajo costo y de una capacidad adecuada, con el objetivo de permitir a los pequeños ganaderos el acceso a la tecnificación de los procesos de ensilaje.

Marco Teórico Con el fin de poder llevar a cabo el desarrollo de una máquina que permita la automatización del proceso de ensilaje, es necesario tener en cuenta ciertos aspectos técnicos acerca de esta práctica. A continuación se exponen algunos de los conceptos aplicados dentro del proyecto.

Ensilaje El ensilaje es un método de preservación de pastos y forrajes húmedos basado en la fermentación láctica anaeróbica generada por las bacterias epifíticas de ácido láctico, lo que permite disminuir el pH del material ensilado y así inhibir la presencia de microorganismos que puedan inducir la putrefacción de éste. El proceso de ensilaje tiene como objetivo la conservación del valor nutritivo del alimento durante el tiempo de almacenamiento [1, 2], para lo cual consta de cuatro etapas o fases [1]: Fase aeróbica: Durante esta fase, la cual se presenta luego de cosechado el forraje, el oxígeno presente en la masa vegetal se consume rápidamente debido a la respiración de los microorganismos aerobios. Esta fase no debería durar más de unas pocas horas, pues la actividad enzimática que se presenta mientras se mantiene el pH del forraje fresco (entre 6 y 6.5) puede generar un ambiente propicio para otras especies como las levaduras y las enterobacterias.

Las levaduras, bajo condiciones anaerobias, fermentan los azúcares presentes en la materia orgánica, produciendo etanol y dióxido de carbono (CO2). Al presentarse la formación de etanol a partir de azúcares, se disminuye la disponibilidad de estos últimos para producir ácido láctico y puede llegar a alterar el sabor de la leche cuando este material forrajeo se emplea como alimento para ganado lechero. Bajo condiciones aerobias, las levaduras degradan el ácido láctico en CO2 y agua, lo cual eleva el pH del ensilaje permitiendo la aparición de otros organismos no deseables en este tipo de procesos. Por otro lado, las enterobacterias son organismos anaerobios que compiten con las bacterias epifíticas de ácido láctico por los azúcares disponibles, y además degradan las proteínas presentes en el material ensilado. Al degradarse las proteínas, se reduce el valor nutritivo del ensilaje y se generan compuestos tóxicos para los animales. Esta fase se debe interrumpir mediante la compactación al máximo posible del material a ensilar, extrayendo la mayor cantidad de aire (oxigeno), para permitir que se realice la siguiente fase. Fase anaeróbica: Esta fase comprende los cambios que se presentan en el material ensilado después de eliminar el aire. Puede durar varios días e incluso semanas dependiendo de las características del forraje y de las condiciones ambientales. Si la fermentación asociada a la actividad de las bacterias epifíticas de ácido láctico se desarrolla con éxito, éstas proliferarán convirtiéndose en la población dominante. Algunos de los ácidos orgánicos que se pueden generar gracias a este proceso son el láctico, acético, propiónico y butírico, los cuales permiten que el pH del ensilaje disminuya a valores entre 3.8 y 5. Lo ideal en esta fase es que se forme la mayor cantidad de ácido láctico. Fase estable: Debido a la disminución de aire y pH como consecuencia de la fase de fermentación, la mayoría de microorganismos presentes en el ensilaje reducen su presencia al comienzo de esta fase. Las condiciones se mantienen estables sin presentar nuevas especies de microorganismos hasta que se abre el silo para su utilización. Fase de deterioro aerobio: Esta fase inicia justo después de la apertura del silo para su consumo. Cuando se permite el ingreso de aire se inicia la degradación de los ácidos orgánicos, lo cual aumenta el valor del pH permitiendo una mayor actividad de los microorganismos que deterioran el ensilaje, así como un aumento de temperatura. También se pueden presentar mohos, los cuales disminuyen el valor nutritivo y la palatabilidad del material ensilado, además que representan un riesgo para la salud de los animales y las personas. Lo ideal para disminuir el deterioro asociado a esta fase es disminuir el área de exposición al aire, lo cual Proyectando al Ejército del Futuro

se puede lograr con un ensilaje que permita suministrar cada vez la ración necesaria sin manipular gran cantidad de material [1, 2].

Clases de silo El material ensilado se almacena en una estructura llamada silo [1]. Existen varios tipos de silo que son ampliamente empleados por productores agropecuarios, como son [1, 3]: Silo de montón: Se hace directamente sobre la tierra, no posee paredes, el forraje se acumula en forma circular o trapezoidal. A medida que se agrega material, se va compactando mediante pisoteo empleando un pisón, rodillo u otro equipo similar. Al finalizar este proceso, el silo se cubre con plástico y se colocan materiales pesados encima para ayudar a la compactación. Silo de trinchera o zanja: Este tipo de silo se realiza en una zanja cubierta con plástico y tierra. Por lo general, son longitudinales y pueden estar abiertos en uno o ambos extremos. La profundidad de éste se debe calcular para garantizar una mínima exposición al aire, así mismo, sus paredes deben ser ligeramente inclinadas para facilitar el proceso de compactación. Silo de torre: Consiste en una torre de almacenamiento que puede estar construida con distintos materiales. Presenta una mejor compactación del forraje y menores pérdidas por contacto con el aire. Tiene zonas independientes de llenado y descarga. Silo de bolsa: La producción de este tipo de silo consiste en colocar el material que se quiere ensilar dentro de bolsas de plástico con un calibre entre 4 y 6 y con capacidad variable de acuerdo con las necesidades del productor. Luego se extrae la mayor cantidad posible de aire mediante una adecuada compactación, para evitar fermentaciones indeseables. Facilita el manejo del material.

Composición del ensilaje Además del forraje que se desea almacenar, al ensilaje se le pueden adicionar algunos productos para mejorar la conservación, como son [3]:

del ensilaje desde el principio de su formación, lo cual bloquea las fermentaciones peligrosas, estabiliza el ensilado y disminuye las pérdidas. Las soluciones más usadas son las de ácido clorhídrico disuelto en agua junto con ácido sulfúrico también disuelto en agua, y la de ácido fórmico al 12%.

Diseño propuesto De acuerdo con lo expuesto en el marco teórico, se decidió diseñar una máquina que permita construir un silo de bolsa, empleando como aditivo una mezcla de melaza y agua para fomentar la formación de ácido láctico. La máquina se enfocará en el proceso de compactación del forraje para evitar que se descomponga el silo. El diseño de la máquina de ensilaje que se presenta, fue pensado teniendo en cuenta que la población objetivo corresponde a pequeños ganaderos. Por lo que se definió que la capacidad de ensilaje de la máquina debía ser alrededor de 10 kg. Adicionalmente, el diseño final utiliza materiales de bajo costo para que sea una alternativa económicamente viable. La máquina de ensilaje se compone de cuatro bloques funcionales. El primero de estos, corresponde a un sistema encargado del transporte de material orgánico. Este sistema debe llevar el forraje desde una tolva a baja altura, hasta un embudo que desemboca en un cilindro de compactación. El segundo sistema, está conformado por un mecanismo de suministro de melaza y agua. Este se encarga de administrar una mezcla de agua y melaza al forraje una vez se encuentra dentro del cilindro. El tercer sistema cumple con la tarea de compactar el material orgánico para finalizar con el proceso. Por último, el cuarto sistema corresponde a un circuito electrónico de sensado, que determina la cantidad de material orgánico al interior del cilindro de compactación. Cada uno de los sistemas mencionados, se encuentra coordinado por un sistema de control digital que maneja las interacciones entre los mismos. Las relaciones entre los bloques anteriormente mencionados se representaron por medio del siguiente diagrama.

• Azúcares fermentables: Ayudan a la formación de ácido láctico. Su adición depende de la cantidad de materia seca presente en el ensilaje, a mayor cantidad de ésta, menos azúcares se deben adicionar. Las soluciones más comunmente empleadas son: - Melaza: entre 3 y 4% del peso del forraje. - Granos de cereales triturados: entre 4 y 10% del peso del forraje. • Acidificantes: Ayudan a disminuir artificialmente el pH Dirección de Ciencia y Tecnología

Fig. 1. Diagrama de bloques de la solución propuesta.

Debido a que el sistema propuesto implica que existirá tanto flujo de material orgánico como flujo de información entre los diferentes bloques, se adoptó una convención para diferenciarlos. La Fig. 1 muestra las señales eléctricas en color verde, comunicando los diferentes módulos, mientras se muestra el flujo de material en color negro. Como entradas externas de material, se tiene pasto y una mezcla de agua y melaza. El pasto o forraje que ingresa al sistema, debe haber sido previamente cortado en segmentos de longitud cercana a 2 cm. El resultado entregado por el sistema es un silo de pasto y melaza, compactado y sellado; con un peso aproximado de 10 kg. Las señales eléctricas externas, corresponden a una señal de inicio (Start) y una señal de parada (Stop). El usuario tendrá control sobre estas señales, por medio de la interacción con interruptores en la parte superior de la máquina. La implementación de la arquitectura lógica en la Fig. 1 implica el uso de ciertas señales internas de control, la siguiente tabla define dichas señales. Tabla I. Descripción de las señales internas del sistema

Por medio de estas señales, el bloque de control implementa una lógica secuencial que permite la coordinación de los diferentes módulos. La lógica propuesta que debe seguir la máquina de ensilaje para lograr cumplir con su función, se modeló por medio del diagrama de flujo expuesto en la figura 2 que resume el proceso seguido por el sistema de ensilaje. Una vez la maquina se enciende, inicializa las variables de estado correspondientes al nivel de material orgánico en el cilindro de compactación, posición del cilindro neumático y nivel de melaza en el tanque de suministro. El sistema se mantendrá en un estado de espera hasta el momento en que el operario presione el interruptor de inicio. A partir de ahí, el sistema inicia el proceso de transporte de forraje hacia el cilindro de compactación por medio de una banda transportadora. Un sensor en la parte inferior del cilindro, indicará el momento en el que la masa de material orgáni-

co es la adecuada para el ciclo de compactación. Debido a las restricciones de espacio al interior del cilindro y al volumen ocupado por el pasto sin compactar, se decidió que el proceso de compactación se realizaría con lotes de forraje de 2 kg. Por lo tanto, el sensor en el cilindro debe detectar cada vez que se completen 2 kg de material transportado hasta llegar a un total de 10 kg. Una vez el forraje se encuentra en el cilindro, el sistema de control se encargará de detener la banda transportadora y activar el sistema de suministro de melaza, que estará funcionando un tiempo determinado. Posteriormente, se inicia el proceso de compactación por medio de un sistema neumático. Finalmente, se evalúa nuevamente el estado del sistema, actualizando las variables que almacenan los valores correspondientes a la cantidad de material orgánico en el cilindro de compactación, posición del cilindro neumático y cantidad de melaza en el tanque. Luego de esta actualización, el sistema determina si debe ordenar otro ciclo de compactación, en caso de no haberse completado los 10 kg o si debe esperar a que el operario inicie manualmente un nuevo proceso. En las siguientes secciones se muestra en detalle el diseño de cada uno de los bloques funcionales definidos y se presenta una propuesta de implementación teniendo en cuenta las restricciones funcionales establecidas.

Fig. 2. Diagrama de flujo para el proceso de ensilaje propuesto.

Implementación, materiales y métodos En esta sección son presentados los diferentes recursos y técnicas, que caracterizaron cada uno de los componentes del sistema. Cabe resaltar que dentro del contexto de este primer acercamiento los detalles de implementación seleccionados se encuentran altamente relacionados con la necesidad de una experimentación inicial que permita seleccionar alternativas más robustas hacia próximas propuestas.

A. Estructura Mecánica La estructura mecánica del sistema fue diseñada con mediciones previas del volumen y la densidad del pasto antes Proyectando al Ejército del Futuro

de compactación y luego de ella. Se utilizó hierro como material de la estructura incluyendo al cilindro donde se compacta la mezcla. En la Tabla II se discriminan las piezas utilizadas para la estructura junto con sus dimensiones.

soportada por la base inferior de la banda transportadora como se presenta en la Fig. 4.

Tabla II. Piezas utilizadas para la estructura mecánica

Los ángulos más delgados fueron utilizados para darle soporte a la banda transportadora, mientras que los demás se utilizaron para el sistema de compactación. Lo anterior se determinó con base a los esfuerzos asociados en cada caso. Se utilizó el hierro como material debido a su bajo costo y sus propiedades mecánicas. El peso de la estructura no significó un factor que justificara el uso de otros materiales debido a que los elementos de ésta, salvo el cilindro de compactación, permanecen estacionarios. Para éste último, se diseñó un mecanismo de movimiento con rieles y rodamientos que solucionó el inconveniente del peso. En la Fig. 3 se presenta el diseño de la estructura. En la parte izquierda se encuentra el suministro de pasto y en la derecha el sistema de compactación. Los dos sistemas se conectan por medio de la banda transportadora.

Fig. 4. Tolva donde el usuario deposita el pasto cortado

Por su parte, la banda transportadora está hecha de caucho vulcanizado en las capas de tracción y en las capas de rodadura (recubrimiento interior). La banda tiene 200 mm de ancho y 1720 mm de largo y se mueve con un motor eléctrico a 110V ubicado en la base inferior de la estructura. Con el objetivo de suministrar el torque necesario para la banda transportadora, se escogió un motor con sistema de reducción con velocidad final de salida de 43 RPM a ¼ HP lo que equivale a un consumo de potencia máximo de 190W aproximadamente. Esta selección correspondió a criterios de funcionalidad, costos y oferta, buscando satisfacer requerimientos dentro de los cuales se destacan: velocidad requerida para un transporte eficiente del material, tolerancia a condiciones de la red eléctrica en el espacio de uso, y acoplamiento estructural dentro del sistema. Por último, se tomaron las medidas necesarias para la corrección debida del factor de potencia. En la Fig. 5 se muestra el motor utilizado para accionar la banda transportadora en el prototipo final.

Fig. 3. Diseño de la estructura mecánica

Suministro de Pasto El sistema de suministro de pasto consiste de una tolva a baja altura donde el usuario deposita el pasto, y de la banda transportadora que lo lleva al cilindro de compactación. Las dimensiones se presentan en la Fig. 3. La tolva fue hecha con una lámina galvanizada calibre 26 y estuvo Dirección de Ciencia y Tecnología

Fig. 5. Motor de la banda transportadora

Suministro de Melaza El sistema de suministro de melaza consiste de una bomba hidráulica de 8W de potencia con un caudal máximo de 500L/h. La melaza debe estar en solución acuosa de modo que el fluido se comporte idénticamente al agua.

El mecanismo consiste de un cilindro neumático de doble efecto, una electroválvula 5/2, dos válvulas estranguladoras y un compresor de aire. Las características de estos elementos se encuentran en la Tabla III. Tabla III. Elementos del sistema de compactación

A la salida de la manguera que transporta la melaza se encuentra un atomizador que distribuye la mezcla uniformemente sobre el pasto. El accionamiento de la válvula se rige por el sistema de control como se mostrará en una sección posterior. Por último, el sistema de suministro de melaza cuenta con un mecanismo de emergencia, basado en un sensor de fin de carrera. En el momento en que el nivel de la solución baje en exceso, envía una señal al control para detener el proceso de ensilaje con el fin de proteger la bomba y asegurar que siempre exista melaza en el silo. En la Fig. 6 se muestra el recipiente donde se deposita la solución de melaza y agua junto con el mecanismo de emergencia, que utiliza el flotador para determinar el nivel.

El mecanismo funciona de acuerdo al plano de la Fig. 7. Desde el sistema de control se gobierna la electroválvula y el paso del aire hacia el pistón para extenderlo o contraerlo. Las dos válvulas estranguladoras regulan el paso de aire y por lo tanto la velocidad del pistón con el fin que en cada compresión exista tiempo suficiente para que la solución con melaza se difunda a través del pasto. Por último, la versatilidad que ofrece este sistema de compactación reside en los distintos valores de presión a los que puede ser sometido. De acuerdo a cálculos realizados, la presión de salida del compresor puede estar entre 30 psi y 75 psi.

Fig. 7. Plano neumático del mecanismo de compactación Fig. 6. Recipiente para depositar la solución acuosa

Cadena de medición de peso

Sistema de compactación

Buscando lograr un grado de automatización del sistema que permita darle valor agregado al producto, se decidió implementar una cadena de medición para estimar el peso del material orgánico que se encuentra en el cilindro compactador, y determinar el fin de la elaboración de un silo.

El éxito del ensilaje depende en gran medida de la efectividad con la que se retire el oxígeno de la mezcla del pasto con melaza y de allí la importancia del sistema de compactación en el proceso. Como mecanismo de compactación se escogió un sistema neumático debido a su costo frente a otros sistemas como el caso de un mecanismo hidráulico. Además, la compactación de pasto no requiere de presiones elevadas que justifiquen un sistema de compactación más robusto.

El sensor de presión utilizado consistió en una celda de carga SEN_170 que soporta hasta 50Kg. Al ser alimentada, la celda de carga se comporta como medio puente de Wheatstone, entregando un voltaje proporcional a la carga aplicada. Proyectando al Ejército del Futuro

Una vez se ha modelado el voltaje de salida de la celda de carga, se plantea el circuito de acondicionamiento presentado en la Fig. 8.

transistores bipolares para el accionamiento de los relés y diodos de protección en anti-paralelo. Por otra parte, el circuito de control fue diseñado para cumplir con normas técnicas de la fabricación de PCB. Entre las características de diseño están: plano de tierra, uso de sockets, pistas de acuerdo a corrientes estimadas, ubicación estratégica de componentes y oscilador de cristal externo. Las figuras 9 y 10 presentan tanto el circuito diseñado para el sistema, así como el PCB correspondiente.

Fig. 8. Acondicionamiento del sensor de peso.

El circuito de acondicionamiento está compuesto por 2 etapas de amplificación para disminuir la dependencia de la ganancia de los valores de las resistencias variables. Además, cuenta con compensación de offset y ganancias ajustadas a la capacidad de lectura de voltajes análogos por parte del micro-controlador del sistema de control. La celda de carga, se conectaría al terminal CON3 en la parte superior del diagrama en la Fig. 8. La señal diferencial entre el voltaje entregado por la celda de carga y el divisor resistivo en la parte inferior del diagrama, es amplificado con un amplificador de instrumentación en primera instancia y posteriormente por un amplificador operacional en configuración no inversora. La señal de salida es llevaba a los terminales ADC del micro-controlador en el sistema de control.

Fig. 9. Diseño esquemático del circuito de control.

Sistema de Control

Buscando que los actuadores y sistemas mecánicos tratados anteriormente cumplan una función conjunta, es necesaria la existencia de un sistema de control que cumpla el macro-algoritmo propuesto para la elaboración del producto. A continuación se presenta una descripción de los aspectos relevantes El circuito de control se diseñó siguiendo el macro-algoritmo explicado previamente. La lógica del algoritmo es desarrollada por un micro-controlador ATMEGA328. El micro-controlador determina el accionamiento de los actuadores como son el motor de la banda transportadora, la electroválvula del pistón neumático y la bomba del suministro de melaza. Las señales de salida del micro-controlador a 5V gobiernan el accionamiento de relés que sirven de interruptores para los circuitos de los actuadores. Diversas medidas de protección fueron implementadas, tales como el uso de Dirección de Ciencia y Tecnología

Fig. 10. Diseño del PCB implementado.

Resultados En esta sección se describen los resultados obtenidos hasta la fecha, incluyendo análisis y reflexiones que han podido obtenerse gracias al desempeño observado del sistema. Esta descripción se ha dividido en dos categorías (componentes mecánicos y eléctricos) debido al desempeño altamente generalizado que se ha presentado.

Componentes mecánicos La estructura completa que se llegó a construir se presenta en la Fig. 11. En ésta se puede apreciar que se incluyeron travesaños en la parte inferior con el fin de soportar los

rieles del cilindro y refuerzos en las intersecciones de los ángulos de la estructura con el fin de hacerla más robusta.

Componentes eléctricos En cuanto los componentes eléctricos, de acuerdo a las pruebas desarrolladas hasta la fecha, el sistema presenta un comportamiento robusto y de acuerdo a las expectativas del diseño. Lo anterior ha sido analizado a partir del desempeño individual de cada componente de la siguiente forma: Los componentes de alta potencia (motor de banda, electroválvula, motobomba), que en su totalidad fueron adquiridos externamente, se comportan de acuerdo a sus especificaciones y desarollan sus tareas satisfactoriamente.

Fig. 11. Estructura completa del prototipo.

En general, la estructura diseñada soportó satisfactoriamente los esfuerzos a los que fue sometida. Sin embargo, debido a los materiales utilizados, el peso de la estructura implica una restricción en términos de movilidad del equipo. Por esta razón, son necesarios por lo menos dos operarios para transportarlo. A pesar de esto, se considera que se puede implementar una corrección para este problema de movilidad en próximos prototipos. Por otra parte, respecto a los componentes neumáticos se observó una gran conveniencia mecánica en términos de funcionalidad, seguridad y eficiencia. En primer lugar, la potencia y presiones suministradas por los distintos sistemas encargados de la compactación resultaron adecuadas para llevar a cabo este proceso, sin introducir un exceso de esfuerzo mecánico. Así mismo, al tener un adecuado control sobre estos parámetros se redujeron las probabilidades de accidentes que pudieran poner en peligro a los usuarios. Respecto a la producción, cabe decir que en versiones siguientes es necesario ajustar parámetros como la carrera del cilindro neumático y el cilindro de compactación. Esto se debe a que con las dimensiones actuales se presentan algunas deficiencias de compactación. Sin embargo, dicha corrección resulta fácilmente implementable debido a que se encuentra asociada a la geometría y disposición de los componentes y no a su capacidad o funcionamiento.

El sistema de control cumple su trabajo de forma repetible de acuerdo a valores de desempeño constantes en el tiempo. El sensor de fin de carrera se comporta adecuadamente después de varias pruebas. Posiblemente, el único punto en el que se ha reconocido la necesidad de replantear nuevas soluciones, es la cadena de medición de peso. Esto se debe a que las mediciones de peso han resultado tener una alta variabilidad, debida a la presión no uniforme sobre el cilindro, cada vez que un silo es elaborado. Las soluciones planteadas a este problema incluyen sensores óptimos, ultrasonidos, redes de sensores, entre otros.

Costos de implementación A continuación se resumen los materiales, y los costos asociados a éstos, que se emplearon en la realización del primer prototipo del diseño presentado en las secciones anteriores. Los costos de los materiales de implementación del prototipo se consolidaron por cada uno de los sub-sistemas mencionados. Tabla IV. Resumen de costos de implementación

En relación con el sistema de transporte de materia, deben realizarse ajustes que impliquen disminuir la cantidad de material que es desplazado fuera del equipo (y por lo tanto no es procesado), o que ingresa dentro de secciones internas de los componentes afectando potencialmente su funcionamiento y vida útil. Dichos ajustes implican rediseñar secciones de la estructura de transporte de material y la banda transportadora, así como los puntos de acople con el resto del sistema. Igualmente, numerosas pruebas deben ser desarrolladas para asegurar que el nuevo diseño cumple con un mínimo requerido de eficiencia de control de transporte de materia orgánica. Proyectando al Ejército del Futuro

El resumen de los costos presentados no incluye la mano de obra involucrada en el proceso de fabricación. Esto debido a que su estimación debe realizarse considerando un proceso de fabricación tecnificado, que no se dio en la construcción de este primer prototipo. El costo de la mano de obra podrá ser estimado con la elaboración de próximos prototipos de la máquina para obtener una aproximación al costo real más confiable. Sin embargo, asumiendo un costo de mano de obra razonable es posible afirmar que se espera que el costo total del dispositivo sea inferior $2’000.000, por lo que sería una alternativa viable para pequeños ganaderos.

Conclusiones A consideración de los autores, el sistema desarrollado hasta el momento, tuvo las condiciones y características suficientes para garantizar que, la siguiente versión del prototipo, permitirá evaluar de forma acertada aspectos relacionados con costos, materiales y tiempo de producción a gran escala. De manera similar, se podrá realizar un estudio más detallado del funcionamiento, desempeño, tiempo de

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vida, aspectos de mantenimiento y posibilidades de incrementar el valor agregado. La selección de los materiales y de los métodos de implementación permitieron alcanzar un costo final estimado que se espera sea asequible para la población objetivo del proyecto. La integración de los componentes mecánicos con los sistemas electrónicos de control en la máquina de compactación, facilitan las labores del operario encargado de la manipulación de la misma, generándole valor agregado al producto.

Referencias [1] Garcés, A., Molina, G., Berrio, L., Santiago, R., & Alzate, R. (n.d.). Ensilaje como fuente de alimentación para el ganado, 1(1). [2] Caicedo, C. G. (2011). Ensilaje, una alternativa para la ganadería en Colombia, 14–18. [3] Jiménez, F., Moreno, J. (2000). El Ensilaje, una alternativa para la conservación de forrajes, 1–25.

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