Laboratorios Experimentales del Instituto de Ingeniería Edición 2015 UNAM INSTITUTO DE INGENIERÍA Rector Director Secretario General Secretaria Académica Secretario Administrativo Subdirector de Estructuras y Geotecnia Secretario de Desarrollo Institucional Subdirector de Hidráulica y Ambiental Secretario de Servicios a la Comunidad Subdirector de Electromecánica Abogado General Secretario Administrativo Coordinador de la Investigación Científica Secretario Técnico Director General de Comunicación Social Jefe de la Unidad de Promoción y Comunicación Edificio 6, IIUNAM, Ciudad Universitaria Dr. José Narro Robles Dr. Adalberto Noyola Robles Dr. Eduardo Bárzana García Dra. Rosa María Ramírez Zamora Ing. Leopoldo Silva Gutiérrez Dr. Manuel Jesús Mendoza López Dr. Francisco José Trigo Tavera M. en I. Alejandro Sánchez Huerta Lic. Enrique Balp Díaz Dr. Ramón Gutiérrez Castrejón Dr. César Iván Astudillo Reyes Lic. Salvador Barba Echavarría Dr. Carlos Arámburo de la Hoz Arq. Aurelio López Espíndola Renato Dávalos López Lic. Guillermo Guerrero Arenas CONTENIDO 4 Laboratorio de Estructuras y Materiales 15 Laboratorio de Caracterización y 26 Laboratorio de Hidromecánica 6 Mesa Vibradora 28 Laboratorio de Electromecánica 8 Laboratorio de Mecánica de Suelos 16 Laboratorio de Hidráulica 30 Laboratorio de Electrónica 10 Laboratorio de Vías Terrestres 18 Laboratorio de Costas y Puertos 32 Laboratorio de Pruebas no Destructivas 12 Laboratorio de Instrumentación Sísmica 20 Laboratorio de Ingeniería Ambiental 34 Planta Solar 14 Túnel de Viento 22 Laboratorio de Investigación 36 Laboratorio de Óptica Solar en Procesos Avanzados de 37 Laboratorio de Energías Renovables Tratamiento (LIPATA) Remediación de Suelos y Acuíferos 24 Laboratorio de Ingeniería y Estructuras y geotecnia y Diseño Bioclimático 38 Laboratorio de Control de Vibraciones Procesos Costeros (LIPC) Hidráulica y ambiental electromecánica PRESENTACIÓN A casi sesenta años de su fundación, el Instituto de Ingeniería de patentes y desarrollos tecnológicos, y preparar ingenieros con la UNAM (IIUNAM) ha sido una referencia para la investigación un alto grado de especialización. Los laboratorios del Instituto se en diversas disciplinas de la ingeniería en México. Esto es encuentran equipados con instrumentos modernos altamente resultado de aplicar su mandato de vincularse con la sociedad especializados, constituyendo en algunos casos, las instalaciones mediante el planteamiento de soluciones a grandes problemas experimentales más importantes en su ramo en Latinoamérica. nacionales que requieran de la mejor práctica de la ingeniería. La investigación que en ellos se desarrolla ha permitido La investigación que desarrolla el personal académico en establecer convenios de colaboración cada año con diversas los laboratorios que aquí se presentan se organiza en tres entidades del gobierno federal y estatal, así como empresas subdirecciones: Estructuras y Geotecnia, Hidráulica y Ambiental, privadas e instituciones académicas del país y del extranjero. y Electromecánica. La labor del IIUNAM tiene como principales objetivos contribuir a la generación de conocimiento, a la En este cuaderno se presentan los laboratorios de corte formación de recursos humanos de alto nivel y a la participación experimental del IIUNAM, con sus principales líneas de en la solución de problemas nacionales. Con base en su modelo investigación y sus equipos más representativos. de trabajo académico, en cada uno de sus laboratorios participa un número considerable de estudiantes de licenciatura, Esta infraestructura está disponible mediante la celebración maestría y doctorado. Con ello, ha sido posible elevar y mantener de convenios de colaboración, para cualquier organización el prestigio del IIUNAM, cumpliendo así una doble función: interesada en realizar proyectos en las líneas de investigación realizar investigación, que en muchos casos se ha traducido en del IIUNAM. Laboratorios experimentales del IIUNAM 3 Edificio 3, IIUNAM, Ciudad Universitaria El Laboratorio de Estructuras y Materiales fue creado en 1957. Es uno de los más importantes de México y tiene un alto reconocimiento nacional. En un área de aproximadamente 600 m2 se ubican diferentes espacios para desarrollar proyectos de investigación, pruebas de estructuras a diferentes escalas en losa de ensaye y muro de reacción, pruebas de campo y pruebas de materiales de construcción. Lo anterior ha sido fundamental para establecer los procedimientos de análisis y diseños vigentes en nuestro país, así como para validar novedosos sistemas constructivos. Por ejemplo, los estudios realizados han sido esenciales para elaborar y adecuar a lo largo del tiempo el Reglamento de Construcción del Distrito Federal y sus procedimientos de ensaye son una referencia para México y otros países, particularmente en Latinoamérica. Responsable: Ing. Abraham Roberto Sánchez Ramírez [email protected] Tel. 5623-3600, ext. 8415 Estructuras y Geotecnia LABORATORIO DE ESTRUCTURAS Y MATERIALES Líneas de investigación • Diseño y estudio del comportamiento de estructuras expuestas a diversas acciones • Evaluación de sistemas estructurales • Desarrollo y evaluación de métodos de reparación y rehabilitación de estructuras • Seguridad y durabilidad estructural • Evaluación y caracterización de materiales • Monitoreo de la salud estructural • Marco de carga MTS (capacidad de 25 t) para pruebas de fatiga • Máquinas universales (capacidad de 10 t, 100 t y 200 t) • Tecnología para pruebas no destructivas ·Videoscopio · Cámara Krypton · Escáner láser 3D • Dispositivos ópticos de alta precisión para medir deformaciones, desplazamientos, velocidades y aceleraciones Equipo • Losa de ensayes (6 m x 11 m x 0.45 m) construida en concreto reforzado • Muro de reacción modular compuesto de doce bloques de concreto reforzado de 1.5 m x 1.5 m x 1.0 m • Marcos metálicos de carga • Grúa (15 t de peso y 4.5 m de altura) • Sistemas de adquisición de datos para pruebas de laboratorio y campo • Instrumentación permanente en tres estructuras para el estudio de comportamiento ante sismos reales • Equipos diversos para el desarrollo de pruebas de estructuras existentes • Camión con caja cerrada de 3.5 t y camioneta • Actuadores servohidráulicos (50 t y 100 t) acondicionada como centro de registro durante • Gatos hidráulicos para pruebas estáticas (capacidad el desarrollo de pruebas en campo 10 t a 500 t) para aplicar tracción y compresión Laboratorios experimentales del IIUNAM 5 Estructuras y Geotecnia MESA VIBRADORA Edificio 9, IIUNAM, Ciudad Universitaria El Laboratorio de la Mesa Vibradora fue creado en la década de los 70 y posteriormente fue remodelado y equipado en 1997 con la colaboración de la agencia gubernamental japonesa JICA. El laboratorio tiene como objetivo realizar ensayes dinámicos para observar el comportamiento de las estructuras, y evaluar y validar el comportamiento del equipo mecánico, eléctrico, electrónico y de comunicaciones cuando se somete a simulaciones físicas producidas por una representación de movimientos sísmicos. Responsable: M. en I. Roberto Durán Hernández [email protected] Tel. 5623-3600, ext. 8532 Líneas de investigación • Estudio de la respuesta dinámica de elementos y sistemas estructurales • Demostración de validez de conceptos estructurales • Desarrollo y validación de modelos analíticos • Evaluación y validación del comportamiento de equipo mecánico, eléctrico, electrónico y de comunicaciones ante sismos Equipo • Mesa vibradora de 5° de libertad controlados, 2 desplazamientos, 3 giros y 20 t de capacidad máxima de modelos • Rango de frecuencias de operación de 0.1 Hz a 50 Hz • Aceleraciones máximas de 1 g con modelos de 20 t • Sistema de adquisición de datos con 96 canales de captura • Cuarto de máquinas con un par de unidades de potencia con bombas de pistón y flujo variable • Grúa viajera de 10 t capacidad Laboratorios experimentales del IIUNAM 7 Edificio 4, IIUNAM, Ciudad Universitaria El Laboratorio de Mecánica de Suelos fue creado en 1957. En él se realizan ensayes convencionales y ensayes con equipos especializados, con el fin de determinar su comportamiento esfuerzo-deformación en condiciones estáticas y dinámicas, y definir las características de compresibilidad. Se puede estudiar el comportamiento de suelos muy compresibles, licuables, colapsables y expansivos, y la interacción con las estructuras que se desplantan sobre ellos o para su caracterización cuando se utilizan como elementos constructivos. Responsables: Dr. Efraín Ovando Shelley (coordinador) [email protected] Tel. 5623 3600 ext 3649 Dr. Osvaldo Flores Castrellón [email protected] Tel. 5623-3600, ext. 8441 Estructuras y Geotecnia LABORATORIO DE MECÁNICA DE SUELOS Líneas de investigación Equipo • Propiedades dinaámicas y estáticas de suelos granulares • Cámaras triaxiales dinámicas para probetas y cohesivos en materiales inalterados y reconstituidos. • Esstudio de prototipos de tamaño reducido de pilotes, pilas y estructuras térreas bajo condiciones estáticas y dinámicas • Caracterización de suelos granulares para estimar el potencial de licuación • Determinación de propiedades mecánicas de suelos marinos para construcción de plataformas • Propiedades mecánicas de suelos compactados de 3.6 cm y 7 cm de diámetro • Equipo triaxial dinámico para probetas de 10 cm, 14 cm y 15 cm de diámetro • Cámaras triaxiales estáticas de desplazamiento controlado • Equipo triaxial estático con consolidación anisotrópica • Equipo dinámico cíclico-torsionante • Consolidómetros de palanca • Celdas Rowe para ensayes de consolidación unidimensional • Consolidómetro neumático para • Propiedades mecánicas de arcillas del valle consolidación unidimensional de México y comportamiento de suelos • Mesas vibradoras unidireccionales licuables, expansivos y colapsables • Medios para realizar pruebas índice de suelos • Análisis y diseño de presas de diferentes tipos. • Equipo triaxial cíclico • Equipo triaxial cíclico de altas presiones • Mesa vibradora hidráulica unidireccional • Columna resonante • Equipo de corte anular • Equipo de sonda suspendida (PS suspension logging) y cono sísmico para medir velocidades de propagación de ondas sísmicas en campo. Laboratorios experimentales del IIUNAM 9 Edificio 6, IIUNAM, Ciudad Universitaria El Laboratorio de Vías Terrestres fue creado en 1966. En este laboratorio se analizan los pavimentos de diferentes tipos y características; también se evalúa la calidad de los materiales para carreteras, tales como suelos, agregados no pétreos, asfaltos, mezclas asfálticas y aditivos. Entre sus principales equipos se encuentra una pista circular para estudiar a escala natural los pavimentos con la posibilidad de analizar condiciones de clima y tránsito. Ésta dispone de una amplia instrumentación, lo que la convierte en una de las pocas pistas que existen en el mundo que siguen operando en programas de investigación por sus amplias cualidades. Responsables: Dr. Efraín Ovando Shelley [email protected] Tel. 5623-3600, ext. 3649 Dra. Alexandra Ossa [email protected] Tel. 5623 3600 ext 8524 Estructuras y Geotecnia LABORATORIO DE VÍAS TERRESTRES Líneas de investigación • Estudio del comportamiento de la red carretera federal con base en las nuevas normativas de pesos vehiculares, mantenimiento y materiales de construcción • Comportamiento mecánico de asfaltos convencionales y modificados • Diseño de mezclas asfálticas para tráfico pesado • Estudio de materiales reciclados para su incorporación en mezclas asfálticas nuevas • Comportamiento estructural de pavimentos a escala natural • Compactador neumático de rodillo europeo • Prensas servohidráulicas de 5 t y 2.5 t con instrumentación digital • Equipo de rueda cargada europea para deformaciones plásticas • Equipo de fatiga en cuatro puntos de apoyo • Equipo de módulo dinámico con cámara triaxial • Equipo de corte directo LCB para adherencia entre capas • Equipo para determinación de energía de fractura • Equipo para evaluar la susceptibilidad a la humedad • Pavimentos para aeropuertos • Equipo Core Dry para núcleos • Análisis mecánico de durmientes • Equipo independiente de y anclajes para vías férreas fatiga en cuatro puntos • Cortinas con núcleo de asfalto Estructuras de pavimentos: Equipo • Pista circular con aplicación de Asfaltos: carga dinámica de ejes de 8.2 t • Reómetro de corte dinámico (DSR) e instrumentación digital • Horno de envejecimiento rotatorio de película delgada • Horno de envejecimiento vasija de presión • Celdas de carga de 25 t • Sensores de presión • Sensores de deformación y desplazamiento • Horno de vacío para asfaltos modificados • Viscosímetro rotacional Para aeropuertos: • Foso de pruebas para estructura de pavimento con aplicación Mezclas asfálticas: de carga estática y dinámica • Compactador giratorio SUPERPAVE Laboratorios experimentales del IIUNAM 11 Edificio 1, IIUNAM, Ciudad Universitaria El Laboratorio de Instrumentación Sísmica, creado en 1973, opera la Red de Acelerógrafos del Instituto de Ingeniería de la UNAM. También realiza pruebas y verifica calibraciones estáticas y dinámicas de los equipos acelerográficos instalados en varios estados del país, con el objeto de registrar las aceleraciones provocadas por la actividad sísmica. Además, lleva a cabo el envío de señales acelerográficas en tiempo real y pruebas de comunicación por radiofrecuencia, telefonía e Internet convencional, inalámbrico y satelital, necesarias para la implementación de sistemas para la generación de mapas de intensidades sísmicas inmediatamente después de la ocurrencia de un sismo. Responsable: Ing. Miguel Torres Noguez [email protected] Tel. 5623-3600, ext. 8508 Estructuras y Geotecnia LABORATORIO DE INSTRUMENTACIÓN SÍSMICA Líneas de TRABAJO • Calibración de acelerómetros • Envío de señales acelerográficas en tiempo real, pruebas de comunicación por radiofrecuencia, telefonía, Internet convencional, inalámbrico y satelital asociadas con la implementación de sistemas para la generación de mapas de intensidades sísmicas • Sistema de registro sísmico en el Centro Cultural Universitario Tlatelolco con nuevas tecnologías de conexión de equipo como fibra óptica • Integración de los registradores acelerográficos con los sistemas de posicionamiento satelital • Diseños e implementación de redes acelerográficas en estructuras tales como edificios, puentes, la Catedral Metropolitana de la ciudad de México, la pirámide de Monte Albán y un relleno sanitario Equipo • Infraestructura de campo para el registro de temblores de aproximadamente 110 estaciones sísmicas de campo libre instaladas en diversos estados del país • Redes sísmicas instaladas en tres edificios, un puente vehicular, la Catedral Metropolitana del valle de México y un tramo elevado de la Línea 12 del Metro • Analizadores de espectro convencional y de radiofrecuencia • Receptor de radiofrecuencia • Mesa vibradora de desplazamientos largos para pruebas dinámicas de sensores • Osciloscopios convencional y de radiofrecuencia • Generadores de señales • Wattímetros, multímetros, fuentes de alimentación y equipo periférico Laboratorios experimentales del IIUNAM 13 Estructuras y Geotecnia a) TÚNEL DE VIENTO b) Túnel de Viento FiiDEM-IIUNAM a) Basamento de la Torre de Ingeniería, UNAM, Ciudad Universitaria a) El Túnel de Viento fue creado en 1963. En él se realiza investigación sobre la acción del viento en estructuras. Se integra por un túnel de viento con sección de pruebas donde se producen velocidades de hasta 150 km/h. Entre los trabajos que han sido desarrollados en esta instalación se encuentran el modelo del Palacio de los Deportes, el puente atirantado de la carretera México-Acapulco y el puente en Cancún, Quintana Roo. Se realizaron estudios de la acción del viento en un edificio de 40 niveles en la ciudad de México. b) En 2013, a través de la colaboración UNAM-Alianza para la Formación e Investigación en Infraestructura para el Desarrollo de México FiiDEM, se aprobó el convenio de colaboración suscrito entre la Coordinación de Innovación y Desarrollo de la UNAM y la Alianza FiiDEM, con el objeto de promover la formación y la investigación en infraestructura, robustecer las capacidades de investigación y desarrollo tecnológico, y fortalecer el liderazgo de la UNAM en la investigación y la formación de recursos humanos. Uno de sus objetivos consiste en el diseño, la construcción y la operación de un nuevo túnel de viento. Para el desarrollo de esta nueva instalación el CONACyT aportó 24.4 millones de pesos, ICA 10 millones de pesos y el IIUNAM 17 millones de pesos. El Instituto de Ingeniería está a cargo de la dirección técnica y de investigación del laboratorio. Líneas de investigación • Modelación y análisis de estructuras ante la acción del viento • Aerodinámica estructural Equipo a) Túnel de viento con sección de pruebas de 0.80 m x 1.20 m y longitud de 2.40 m b) Túnel de viento con 2 mesas giratorias en una sección de pruebas de 3 x 2 m y longitud de 15 m a) Basamento de la Torre de Ingeniería Responsable: Mtro. Neftalí Rodríguez Cuevas [email protected] Tel. 5623-3500, ext. 3509 b) FiiDEM-IIUNAM Av. Delfín Madrigal Col. Pedregal de Santo Domingo Responsable técnico: Dr. Roberto Gómez Martínez [email protected] Tels. 5623-3651 y 5623-3652 Hidráulica y Ambiental LABORATORIO DE CARACTERIZACIÓN Y REMEDIACIÓN DE SUELOS Y ACUÍFEROS Edificio 10, Hangar Jardín Botánico, UNAM, Ciudad Universitaria El Laboratorio de Caracterización y Remediación de Suelos y Acuíferos se creó en 1999 y ocupa un pequeño edificio que forma parte del hangar en el conjunto de edificios del área de reserva donde se encuentra la Mesa Vibradora. Tiene cuatro áreas para (1) análisis fisicoquímicos de muestras de suelo, (2) análisis microbiológico y cultivos microbianos, (3) identificación de combustibles contaminantes y (4) almacenamiento de equipo de campo que se encuentra en receso. Líneas de investigación • Caracterización de suelos contaminados con hidrocarburos • Seguimiento de la remediación de suelos y acuíferos contaminados con hidrocarburos • Desarrollo y conservación de cultivos microbianos degradadores de hidrocarburos Equipo Aparatos para la identificación de combustibles en muestras de producto libre: • Destiladores • Analizadores de compuestos aromáticos • Analizador de azufre • Viscosímetro Saybolt • Analizador de cetano y turbosina Para el trabajo en campo: • Perforadoras con sistema de martillo neumático para obtención de muestras de suelo inalterado en liners de PVC • Perforadora de espirales para instalar pozos de monitoreo de hasta 10 metros de profundidad en terrenos blandos • Sondas de interfase para el monitoreo de acuíferos y acuitardos Responsable: Dra. Susana Saval Bohórquez [email protected] Tel. 5623-3600, ext. 3678 Laboratorios experimentales del IIUNAM 15 Hidráulica y Ambiental LABORATORIO DE HIDRÁULICA Edificio 3 y 11, IIUNAM, Ciudad Universitaria El Laboratorio de Hidráulica inició sus actividades en 1956. Originalmente, en este espacio del edificio 3 se empezaron a estudiar modelos de ríos y actualmente se ocupa para realizar investigación experimental relacionada con hidráulica básica. Este laboratorio también cuenta con otro espacio cerrado llamado mesa de arena, en el edificio 11, Laboratorio de Modelos Fluviales, y otros dos espacios a la intemperie, uno de ellos contiguo a la mesa de arena. En la mesa y en el espacio al aire libre se cuenta con instalaciones para la simulación del comportamiento de ríos con fondo móvil o fijo, en las cuales se estudia la morfología e hidrodinámica de ríos para estabilizarlos o controlarlos. En el otro espacio al aire libre, ubicado entre los edificios del Posgrado en Ingeniería y de la División de Ingeniería Mecánica y Eléctrica de la Facultad de Ingeniería, se estudia el comportamiento hidráulico de diferentes tipos de obras hidráulicas con el propósito de revisar su funcionamiento y proponer mejoras cuando sea necesario. Recientemente se han desarrollado proyectos en la mesa de arena relacionados con las estructuras de control de los ríos Carrizal, La Sierra y Pichucalco, Tabasco, el modelo hidráulico del río Mezcalapa-Samaria-Carrizal, el comportamiento de las escotaduras del Tintillo y de El Censo, y la derivación de la laguna Los Zapotes a la laguna San Julián. En la zona de obras hidráulicas se tienen los modelos de las obras de excedencias de las presas La Angostura, El Infiernillo, Malpaso, Chicoasén y Huites. Responsables: M. en I. Víctor Franco [email protected] Tel. 5623-3600, ext. 3664 M. en I. Javier Osnaya Romero [email protected] .unam.mx Tel. 5623-3600, ext. 8612 Líneas de investigación • Hidráulica fluvial • Obras hidráulicas (vertedores, obras de protección y excedencias, estructuras terminales, etc.) • Mecánica de fluidos • Hidráulica general • Modelos de fondo móvil de ríos Equipo • Obras hidráulicas (vertedores, obras de control, obras de excedencias, etc.) • Canal de pendiente variable (uno pequeño y otro grande) • Canal de alta velocidad • Medidor acústico de velocidades • Limnímetros electrónicos • Celdas de presión • Micromolinetes y molinete • Medidores ultrasónicos de gasto • Estación total • Nivel topográfico • Equipo de bombeo de 50 lps, 100 lps, 200 lps y 1200 lps • Mesa de arena • Medidores de velocidad y de nivel • Medidores de velocidad tradicionales y de alta tecnología como el ADV • Sensores altamente especializados Laboratorios experimentales del IIUNAM 17 Edificio 8, IIUNAM, Ciudad Universitaria El Laboratorio de Costas y Puertos fue creado en 2004. Se aloja en una nave de 360 m2 y cuenta con dos canales de oleaje casual de alta precisión, uno de 37 m y otro de 22 m de largo. Los trabajos que allí se realizan están relacionados con la estabilidad de playas y el diseño y la evaluación de la hidrodinámica de estructuras marítimas. Responsables: Dr. Rodolfo Silva Casarín [email protected] Tel. 5623-3600, ext. 3668 Dr. Edgar Gerardo Mendoza Baldwin [email protected] Tel. 5623-3600, ext. 8632 Hidráulica y Ambiental LABORATORIO DE COSTAS Y PUERTOS Líneas de investigación • Procesos costeros y cercanos a las costas • Diseño de estructuras de protección costera • Diagnóstico de estabilidad de playas • Eficiencia de barreras disipadoras de energía del oleaje • Evaluación de estabilidad de dunas costeras y flujos • Aprovechamiento de la energía del océano Equipo • Canales de oleaje con generador de pala vertical tipo pistón • Velocímetro por partículas bidimensional (PIV 2D) • Velocímetro por partículas tridimensional (PIV 3D) • Velocímetro láser (LDA) • Velocímetro ultrasónico (UVP) • Cuarenta sensores de presión • Treinta probetas de nivel por resistividad • Medidor de flujo en tuberías ultrasónico • Tres velocímetros acústicos • Perfilador de velocidades acústico • Estación total láser • Analizador de tamaño de partículas por vía óptica • Tamizadora de áridos • Dos cámaras de alta velocidad (10000 fps y 15000 fps) • T orno • Fresa • Equipo de iluminación Fresnel y LED Laboratorios experimentales del IIUNAM 19 Edificio 5, IIUNAM, Ciudad Universitaria El Laboratorio de Ingeniería Ambiental (LIA) del Instituto de Ingeniería de la UNAM fue creado en 1966. Entre sus objetivos principales se encuentran la formación de recursos humanos a través de labores de investigación básica y aplicada, así como el desarrollo y la transferencia de tecnologías para la solución de problemas ambientales reales del país. Los principales usuarios del LIA son académicos integrantes de la Coordinación de Ingeniería Ambiental que cuentan con reconocimiento a nivel nacional e internacional. En los diversos grupos de investigación se integran estudiantes de diversas disciplinas y de todos los niveles académicos, por lo que constituye un espacio idóneo para la formación de recursos humanos que se especializan a través de sus investigaciones experimentales. Entre los usuarios del LIA se encuentran estudiantes de maestría y doctorado del Posgrado en Ingeniería Ambiental y de otras disciplinas; tesistas y prestadores de servicio social de carreras como Ingeniería Civil, Ingeniería Química y Bioquímica, Biología y Química, entre otras; así como visitantes de estancias cortas, de diferentes partes de la República Mexicana y de otros países con los que se tiene intercambio. El LIA se ubica en la planta baja del edificio 5 y ocupa una superficie de 670 m2. Tiene tres áreas experimentales, un área biológica en la que se trabajan aspectos de microbiología, parasitología y biología molecular, así como un área instrumental donde se ubican los equipos analíticos. Cada espacio del laboratorio cuenta con la infraestructura, las instalaciones y los servicios necesarios para que los integrantes de los diferentes grupos de investigación puedan llevar a cabo exitosamente sus proyectos, de los cuales se desprenden tesis, publicaciones internacionales indexadas, presentaciones en congresos nacionales e internacionales, informes técnicos y material de difusión muy variado. Responsable: Dra. Susana Saval Bohórquez [email protected] Tel. 5623-3600, ext. 3678 Hidráulica y Ambiental LABORATORIO DE INGENIERÍA AMBIENTAL Líneas de investigación Equipo • Gestión y tecnologías para conservación, uso, • Espectroscopio de absorción atómica tratamiento, reúso y manejo integral del agua • Generación de combustibles renovables a partir de residuos sólidos o contaminantes del agua • Gestión integral y tecnologías para manejo, tratamiento y reciclaje de residuos, incluidos suelos contaminados • Cromatógrafo de líquidos de alta resolución acoplado a espectrómetro de masas • Sistema para la determinación de nitrógeno total, así como carbono inorgánico y orgánico en muestras líquidas y sólidas • Espectrómetro de infrarrojo medio (por transformada En el LIA se enfatiza la seguridad en el trabajo y la aplicación de de Fourier) con los siguientes accesorios: reflectancia buenas prácticas de laboratorio. Durante 2014 se emprendieron totalmente atenuada, reflectancia difusa (Prayin Mantis), grandes esfuerzos por parte de todo el personal que integra la transmisión (soporte universal) y prensa hidráulica Coordinación de Ingeniería Ambiental para facilitar la imple- • Cromatógrafo de aniones y cationes mentación de un Sistema de Gestión de la Calidad, basado en • Espectrómetro de fluorescencia la norma ISO 9001:2008, con el propósito de estandarizar, ges- • Balanzas analíticas y granatarias tionar y mejorar continuamente sus procesos, para beneficio y • Sistema de purificación de agua satisfacción de sus usuarios, esto como parte de un programa • Fábrica de hielo universitario para la gestión de la calidad de la investigación. • Centrífuga refrigerada y centrífugas clínicas • Microscopio de epifluorescencia • Termociclador • Campana de flujo laminar • Biofotómetro • Cámaras de electroforesis • Hibridizador • Espectrofotómetro Nanodrop • Autoclaves • Incubadoras • Lavador de gases • Ultracongelador y congelador • Cámaras fría y caliente Laboratorios experimentales del IIUNAM 21 Unidad Académica Juriquilla, Querétaro La Unidad Académica Juriquilla del Instituto de Ingeniería comenzó sus actividades desde noviembre de 2007, en el estado de Querétaro. En ella opera el Laboratorio de Investigación en Procesos Avanzados de Tratamiento de Aguas y su objetivo es desarrollar investigación y tecnología de punta en procesos para el tratamiento de aguas residuales y su valorización, así como formar recursos humanos de alta especialidad en todos los niveles (licenciatura, maestría y doctorado). Entre los logros más destacados del grupo está el desarrollo de innovaciones tecnológicas en el proceso de tratamiento de aguas municipales e industriales. Responsable: Dr. Germán Buitrón Méndez [email protected] Tel: +52(442)192-6165 Hidráulica y Ambiental LABORATORIO DE INVESTIGACIÓN EN PROCESOS AVANZADOS DE TRATAMIENTO (LIPATA) Líneas de investigación Equipo • Operación eficiente de procesos discontinuos • Analizador de carbono orgánico total secuenciales para tratamiento de aguas • Tratamiento de aguas residuales • Cromatógrafos de gases con detectores de conductividad térmica, ionización de flama y espectrometría de masas • Análisis de aguas • Cromatógrafo de iones • Producción de hidrógeno (fermentación oscura, luminosa • Espectrofotómetros UV/VIS y sistemas bioelectroquímicos microbianos) a partir • Espectrofotómetro de infrarrojo con ATR de diamante de aguas residuales y residuos sólidos urbanos • Equipo de absorción atómica • Producción de polímeros biodegradables a partir de aguas residuales y lodos • Tratamiento de efluentes textiles por medio de sistemas híbrido fotoquímico-biológico • Uso de microalgas para tratar aguas residuales • Analizador de nitrógeno total Kjeldhal • Analizador de toxicidad Microtox • Potenciostato • Liofilizador • Microscopía de epifluorescencia y óptica y su uso posterior en la producción de • Equipo para PCR y PCR en tiempo real biocombustibles gaseosos (hidrógeno y metano) • Equipo convencional para análisis de aguas • Modelado matemático y control de biorreactoresMicrobiología de • Equipos de ensayos piloto de laboratorio según las necesidades biorocesos (biología molecular) • Transferencia de tecnología La Unidad Académica Juriquilla cuenta con cinco laboratorios per- • Formación de especialistas de alto nivel académico fectamente equipados para desarrollar proyectos de tratamiento de aguas y valorización de residuos, en particular en las áreas de electrónica, microbiología, pilotos, análisis fisicoquímico y análisis instrumental. Laboratorios experimentales del IIUNAM 23 Unidad Académica Sisal, Yucatán El LIPC pertenece a la nueva sede foránea del Instituto de Ingeniería de la UNAM en Sisal, Yucatán. Inició sus actividades en 2009 como un centro de especialización científica y tecnológica para el estudio de procesos físicos en la costa a través del diagnóstico, pronóstico y establecimiento de medidas de mitigación. Sus líneas de investigación están relacionadas con los procesos oceanográficos y atmosféricos que tienen efectos en la costa. Esta información es utilizada para hacer estudios de vulnerabilidad en la costa y poder determinar los efectos de estos procesos en la erosión de playas, la inundación de la costa, el daño a estructuras y la salinización del acuífero costero. Para ello, se utilizan modelos numéricos y mediciones obtenidas de manera directa y con técnicas de percepción remota. Las funciones del LIPC son realizar investigación fundamental y aplicada, participar en programas de docencia a nivel licenciatura y posgrado, formar recursos humanos profesionales y resolver problemas mediante la aplicación del conocimiento especializado. Responsable: Dr. Alec Torres Freyermuth [email protected] Tel. +52(999)926-6492 Tel. +52(999)926-6500 Hidráulica y Ambiental LABORATORIO DE INGENIERÍA Y PROCESOS COSTEROS (LIPC) LINEAS DE INVESTIGACIÓN • Generación y propagación de oleaje • Hidrodinámica costera y de sistemas lagunares • Transporte de sedimentos y morfología costera a diferentes escalas (sedimento cohesivo y no cohesivo) • Efectos del cambio climático en la costa • Protección costera • Manejo de zonas costeras y ordenamiento territorial • Sistemas de Información Geográfica aplicados a la costa • Energías renovables (corrientes, mareas y viento) • Riesgo oceanográfico Equipo • Laboratorio de sedimentología • Aerogenerador experimental • T orre instrumentada con cinco anemómetros ultrasónicos • Sistema de video monitoreo • Estación meteorológica • Tres mareógrafos fijos (Celestún, Sisal y Telchac) mantenidos y administrados por el Servicio Mareográfico de la UNAM • Cuatro embarcaciones marinas (en conjunto con la Universidad Autónoma de Sinaloa) • Canal de oleaje y corriente de 40 m de largo, equipado con sensores de nivel y velocidad Laboratorios experimentales del IIUNAM 25 Edificio 8, IIUNAM, Ciudad Universitaria El Laboratorio de Hidromecánica inició sus actividades en 1985 con el objeto de tener un espacio disponible para construir modelos o dispositivos experimentales que ayudaran a realizar labores de investigación sobre temas asociados principalmente con la hidráulica y la hidromecánica, en particular para estudiar transitorios en tuberías y velocidad en el desfogue de casas de máquinas. Actualmente, el laboratorio cuenta con modelos desarrollados por la Coordinación de Hidráulica para estudiar, por ejemplo, la descarga del Túnel Emisor Oriente (TEO) para el drenaje del valle de México y el flujo del vertedor de la presa Huites; en este último el personal del laboratorio participó en las mediciones del gasto de aire que se introducía por los dispositivos de aireación colocados en la rápida del vertedor. Responsable: M. en I. Eduardo Antonio Rodal Canales [email protected] Tel. 5623-3600, ext. 8361 M. en I. Alejandro Sánchez Huerta [email protected] Tel. 5623-3600, ext. 3661 Electromecánica LABORATORIO DE HIDROMECÁNICA Líneas de investigación · Medidores de velocidad de giro • Estudios experimentales de flujo bifásico, · Lámpara de luz estroboscópica comprobación y calibración de modelos numéricos • Para registro de variables eléctricas y electrónicas • Estudios de fugas en ductos · Acondicionadores de señal • Dispositivos experimentales para · Adquisidores de datos desalación de agua de mar · Análisis espectral de señales de baja frecuencia • Separación de columna líquida ·Osciloscopio • Flujo en aireadores para vertedores de gran caída ·Multímetros Equipo • Dos circuitos de recirculación con tubería de cuatro pulgadas en tubería de acero y en tuberías no metálicas para el estudio de detección de fugas en redes hidráulicas • Modelo a escala 1/21 del vertedor de la presa Huites • Instalación para el estudio de flujos bifásicos • Diversos dispositivos experimentales para desalación de agua de mar • Espectrofotómetro de gases • Compresora neumática de 5 HP 1 Modelo del vertedor de Huites 2 Cárcamo disponible 3 Modelo para detección de fugas (vigilante virtual) 4 Modelo de separación de columna 5 Modelo de descarga del TEO 6 Modelo de flujo bifásico 7 Área de experimentos del grupo iiDEA (IMPULSA) 8 Equipos experimentales de ambiental A Laboratorio de Fisicoquímica (IMPULSA) B Sala de instrumentos de hidromecánica C y D Bodegas de instrumentos E Taller del laboratorio F Tapanco del modelo G Bodega de instrumentos H Entrada posterior para equipos I Entrada para personal JBaños • Equipos de bombeo de distintas potencias (de 25 HP hasta 200 HP) y capacidades (de 20 lps a 1200 lps) • Equipo para medición de presión · Transductores electrónicos · Manómetros de tipo Bourdon · Manómetros de mercurio · Micromanómetros (manómetros inclinables) • Equipo para medición de velocidad de flujo ·Velocímetro Laser Doppler · Tubos Pitot · Cámara de alta velocidad • Para medición de gasto ·Vertedores triangulares y placas orificio • Para variables mecánicas · Medidores de posición y desplazamiento lineal y angular Laboratorios experimentales del IIUNAM 27 Edificio 12, IIUNAM, Ciudad Universitaria El Laboratorio de Electromecánica inició sus actividades en 1959. En él se realizan trabajos relacionados con desarrollos tecnológicos que involucran la construcción de partes y el ensamblado de prototipos y pruebas de estos y de sus componentes; predominan los proyectos de desarrollo de vehículos eléctricos e híbridos. También se han llevado a cabo proyectos sobre bombas hidráulicas y expansores de vapor y desarrollo de sistemas electrónicos para control de motores y recarga de baterías. Consta de una sección de doble altura equipada con grúa viajera con capacidad de tres toneladas y una fosa para realizar trabajos por debajo de los vehículos. Responsables: Dr. Ricardo Chicurel y Uziel [email protected] Tel. 5623-3600, ext. 3690 Ing. Germán Jorge Carmona Paredes [email protected] Tel. 5623-3600, ext. 8858 Electromecánica LABORATORIO DE ELECTROMECÁNICA Líneas de investigación • Desarrollo de sistemas para vehículos eléctricos, híbridos y con celdas de combustible • Desarrollo de sistemas electromecánicos, mecánicos y electrónicos Equipo • Área de máquinas y herramientas: dos tornos, fresadora, taladro vertical y equipos para soldar (soldadoras eléctrica, TIG, MIG y de plasma) • Grúa viajera para 3 t de carga • Dinamómetro de banco de absorción de 75 HP • Horno para manufactura de materiales compuestos laminados • Equipo de recarga de baterías • Impactómetro de caída libre • Equipos de medición para desarrollo de electrónica: osciloscopios, multímetros, sistemas de adquisición de datos, etc. • Microfresadora CNC Laboratorios experimentales del IIUNAM 29 Edificio 12, IIUNAM, Ciudad Universitaria El Laboratorio de Electrónica inició sus actividades en 1959. Actualmente tiene como objetivo el desarrollo de aparatos electrónicos especializados, con aplicación en la docencia, el laboratorio y la industria. Cuenta con la infraestructura necesaria para la fabricación de circuitos impresos prototipo (PCB) de una y dos caras, así como las herramientas necesarias para su ensamble. Se tiene capacidad de usar semiconductores de montaje superficial incluido el encapsulado BGA. Así mismo, cuenta con las herramientas de medición y evaluación para la depuración de los desarrollos. Responsable: Ing. Enrique Gómez Rosas [email protected] Tel. 5623-3600, ext. 8834 Electromecánica LABORATORIO DE ELECTRÓNICA Líneas de investigación • Desarrollo de tecnologías de conversión analógicodigital, almacenamiento de datos y su transmisión alámbrica e inalámbrica • Desarrollo de sensores y transductores de aplicación específica • Desarrollo de software con aplicación a la instrumentación Equipo Área de máquinas y herramientas: • Dos tornos mecánicos y una fresadora • Equipo para manufactura y ensamble de circuitos: · Equipo de manufactura rápida de PCB · Estación de ensamble y retrabajo de PCB • Equipo de medición general · Fuentes de poder · Osciloscopio digital básico · Osciloscopio digital de señal mixta · LCR digital · Prueba de alto potencial · Analizadores de estados lógicos · Analizador de espectros • Equipo de vibración Ling Laboratorios experimentales del IIUNAM 31 Edificio 18, IIUNAM, Ciudad Universitaria El Laboratorio de Pruebas no Destructivas fue creado en 2007. En él se realiza investigación para determinar las propiedades que exhiben los nuevos materiales y definir sus capacidades, potencial, fiabilidad y limitaciones para su uso en las modernas tecnologías. En este laboratorio se establecen y se instrumentan metodologías fundamentadas en las técnicas fotoacústicas, calorimétricas, ultrasónicas y espectroscópicas. Se miden propiedades mecánicas, térmicas y ópticas bajo carga estática o dinámica en función de la temperatura o la presión. Los arreglos experimentales se diseñan para cada caso en particular (tipo de material y proceso físico o químico a seguir), se realizan corridas experimentales para la adquisición de señales, se programan los algoritmos pertinentes para el análisis de señales, se aplican y se desarrollan modelos teóricos y se hacen comparaciones. Responsable: Dra. Margarita Navarrete Montesinos [email protected] Tel. 56233600, ext. 8841 Electromecánica LABORATORIO DE PRUEBAS NO DESTRUCTIVAS Líneas de investigación • Generador de pulsos digital, 4 canales DG 535, NSRS • Aplicaciones de la cavitación hidrodinámica luminiscente • Fuente de alto voltaje 0-50 kV, Bertan-Spellman • Limpieza y desinfección de agua • Viscosímetro Brookfield DV-II-Pro • Disminución de la viscosidad en líquidos viscoelásticos • Atomizador Vibra-Cell 130 W, Sonics • Fenómenos para la concentración de energía difusa • Procesador ultrasónico 500 W, VCX 500, Sonics • Sonoluminiscencia • 240L RF, Amplificador de potencia, 10 kHz-12 MHz • Desarrollo de materiales para la cosecha de • Bomba para vacío, Alcatel, Pascal series energía mecánica por electrohilado • Microscopio binocular 0.8-8.0 X • Aplicaciones de la fotoacústica • Medidor Oxígeno disuelto de fibra óptica, PICO2 • Desarrollo de métodos experimentales • Balanza para la determinación de para la caracterización mecánica, térmica y óptica de la materia condensada humedad de 50 gr, PMB 53 • Interferómetro Michelson de fibra óptica, Thorlabs • Detección de pesticidas a nivel traza • Horno para preparación de muestras (T amb-1800 °C). • Recuperación de las constantes elásticas • Micromolino planetario de 500 ml, Pulverisette 7, Fritsch mediante mediciones ultrasónicas • Análisis de imágenes y señales • Análisis de hueso trabecular a partir de • Bomba para jeringa, OEM siringe pump • Kit de hidrófonos de aguja con Booster amplificador, Precision Acoustics imágenes MEB mediante fractales • Análisis de señales optoacústicas por medio de fractales para la caracterización de materiales Equipo • Láser pulsado Nd:YAG de 40 mJ (1064 nm y 532 nm) • Láser de Ión-Argón de 5 líneas (514 nm, 488 nm, 476 nm, 465 nm y 457 nm) • Lasér de He-Ne de de I = 632.8 nm, 12 mJ • Osciloscopio Tektronik 500 MHz, cuatro canales • Osciloscopio Digital de 1 GHz, cuatro canales • Contador de fotones de dos canales, NSRS • CCD Miniespectrómetro, 400-800 nm, EO Edmund • Modulador Acusto-optico, AAOpto-Electronic • Pulso-Recibidor PR 5000, Matec Instruments Laboratorios experimentales del IIUNAM 33 Contiguo al edificio 9, IIUNAM, Ciudad Universitaria Electromecánica PLANTA SOLAR La Planta Solar se creó en 1977 y para 1980 fue el desarrollo más importante en energía solar en Latinoamérica, con una capacidad de 10 kW. Actualmente está equipada con ocho concentradores solares tipo cilíndrico parabólico de 14.5 m de longitud y una apertura de la parábola de 2.5 m, para dar un área total de aproximadamente 700 m2. En este laboratorio se llevan a cabo estudios de la radiación solar para el diseño de modelos que aprovechen este tipo de energía de forma más eficiente. Estos estudios tienen aplicaciones en diferentes áreas de la ingeniería, la biología y la salud. Responsable: M. en I. Rafael Almanza Salgado [email protected] Tel. 5623-3600, ext. 3689 Líneas de investigación • Desarrollo de espejos y filtros solares • Ingeniería de los dispositivos solares y sus materiales • Aplicaciones de las tecnologías solares • Estudio de la radiación solar para su adecuado aprovechamiento • Diseño y construcción de concentradores solares tipo canal parabólico, planos y de captación parabólica compuesta • Espejos solares de primera superficie • Generación de electricidad con concentradores tipo canal parabólico usando generación directa de vapor • Uso de concentradores tipo parabólico y CPC para la desintoxicación solar de agua Equipo • Ocho líneas de concentradores tipo canal parabólico (700 m2) • Espejos reflejantes de aluminio y plata • Estación radiométrica • Simulador solar Laboratorios experimentales del IIUNAM 35 Contiguo al edificio 9, IIUNAM, Edificio 6, IIUNAM, Ciudad Universitaria Ciudad Universitaria El Laboratorio de Óptica Solar se creó en 1990 con el objetivo de desarrollar una línea de investigación dedicada a la creación de filtros solares con comportamiento selectivo a la incidencia de la radiación solar, para aprovecharlos en ventanas para el ahorro de energía. También se han desarrollado espejos solares de primera superficie, tubos absorbedores y vidrios cilíndricos y planos para procesos de fotocatálisis. Líneas de investigación • Desarrollo de películas delgadas, espejos solares de primera superficie y filtros solares • Depositado de películas delgadas y gruesas por alto vacío o por método sol-gel • Desarrollo de fotocatalizadores, principalmente con dióxido de titanio • Desarrollo de películas delgadas de óxido ferroso, cobre y azufre depositadas sobre vidrio de ventanas para proporcionar una baja transmisividad de la radiación infrarroja, y así evitar el calentamiento excesivo en el interior de un lugar Equipo • Espectroradiómetro • Biómetro solar • SunTest XLS para la simulación del comportamiento de un sistema bajo condiciones de radiación solar • Evaporadora • Magnetrones • Fuentes de CD y radiofrecuencia • Espectrofotómetro • Reflectómetro Responsable: M. en I. Rafael Almanza Salgado [email protected] Tel. 5623-3600, ext. 8842 Electromecánica LABORATORIO DE ÓPTICA SOLAR Edificio 18, IIUNAM, Ciudad Universitaria Electromecánica LABORATORIO DE ENERGÍAS RENOVABLES Y DISEÑO BIOCLIMÁTICO El Laboratorio de Energías Renovables y Diseño Bioclimático fue creado en 2007. En sus instalaciones se realizan pruebas para medir la conductividad térmica de materiales de construcción, se evalúa la trasmitancia de diferentes materiales y la radiación solar ultravioleta, y se realizan simulaciones de la trayectoria del Sol para determinar y evaluar la eficiencia de los sombreados en los edificios. Se emplea un software para simular el comportamiento dinámico con el que se llevan a cabo pruebas para establecer los flujos de energía y masa, la posición solar y el valor de la radiación. En el laboratorio se han desarrollado, con base en extensos estudios teórico-experimentales, los mapas de radiación solar y bioclima que se usan ampliamente por instituciones del sector energético y de la construcción; dichos mapas son utilizados en trabajos teóricos y prácticos que confirman la confiabilidad de sus datos. Líneas de investigación • Mapas de radiación solar y bioclima basados en estudios teóricos experimentales, como · Películas selectivas para vidrios · Películas reflejantes para concentradores · Caracterización térmica de los materiales de construcción • Evaluación de las propiedades radiométricas de diferentes materiales • Pruebas de conductividad térmica Equipo • Espectro radiómetro UV • Permeámetro • Equipos para evaluar conductividad térmica • Lámparas UV • Sensores de UV • Heliodón Responsable: Dr. David Morillón Gálvez [email protected] Tel. 5623-3600, ext. 3689 Laboratorios experimentales del IIUNAM 37 Edificio Edificio 6,18, IIUNAM, IIUNAM, Ciudad Ciudad Universitaria Universitaria El Laboratorio de Control de Vibraciones fue creado en 2007. En él se llevan a cabo experimentos en especímenes de pequeña escala para investigar técnicas de identificación y control de vibraciones. Líneas de investigación • Modelación física y numérica de vibración en edificios • Identificación de parámetros relativos a la dinámica de las estructuras • Control de vibraciones en estructuras civiles Equipo • Mesa X-Y compuesta por los siguientes elementos: • Placa de aluminio de 0.8 m x 0.8 m • Motores lineales 406T03LXR de Parker • Actuadores Gemini para motores lineales • Sensores de desplazamiento LVDT 0356 de Transtek • Acelerómetros US5 de CFX Technologies • PC centro de comando para desplazamientos de la mesa • PC con interfaz conectada a sensores para monitoreo Responsable: M en I Rolando Alberto Carrera Méndez [email protected] Tel. 5623-3600, ext. 8813 Electromecánica LABORATORIO DE CONTROL DE VIBRACIONES www.iingen.unam.mx
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