Purpose: This paper investigates the biomechanical effect of thermoformed aligners equipped with complementary biomechanical attachments (CBAs) on periodontal ligaments (PDLs) during the expansion process of the maxillary arch. The analysis was conducted using advanced simulations based on the finite element method (FEM). Methods: High-resolution 3D CAD models were created for four tooth types: canine, first premolar, second premolar, and first molar. Additional 3D models were developed for aligners, CBAs, and PDLs. These were integrated into a comprehensive FEM model to simulate clinical rehabilitation scenarios. Validation was achieved through comparative analysis with empirical medical data. Results: The FEM simulations revealed the following: for canine, the displacement was 0.134 mm with a maximum stress of 4.822 KPa in the amelocemental junction. For the first premolar, the displacement was 0.132 mm at a maximum stress of 3.273 KPa in the amelocemental junction. The second premolar had a displacement of 0.129 mm and a stress of 1.358 KPa at 1 mm from the amelocemental junction; and first molar had a displacement of 0.124 mm and a maximum stress of 2.440 KPa. Conclusions: The inclusion of CBAs significantly reduced tooth tipping during maxillary arch expansion. Among the models tested, the vestibular CBA demonstrated superior performance, delivering optimal tooth movement when combined with thermoformed aligners. Significance: FEM techniques provide a robust and cost-effective alternative to in vivo experimentation, offering precise and reliable insights into the biomechanical efficacy of CBAs in thermoformed aligners. This approach minimizes experimental variability and accelerates the evaluation of innovative orthodontic configurations.

Las labores de mantenimiento predictivo y correctivo son actividades de vital importancia para las aeronaves de la Escuela Militar de Aviación, ya que permiten garantizar la seguridad en la operación de las naves durante los vuelos de instrucción. Por esta razón, los equipos utilizados para el mantenimiento deben estar en perfectas condiciones para realizar dichas tareas. El equipo que permite izar aeronaves y trasladarlas de un lugar a otro, conocido como sistema de “gateo”, es un dispositivo de alta relevancia para llevar a cabo las labores del mantenimiento. En este documento se presenta un análisis de la estructura de gateo de la aeronave T-34 de la Fuerza Aérea Colombiana con el fin de ser utilizado para nuevos estados de carga en la aeronave T-90. Se realizaron análisis de carga estática a la parte superior de la estructura de gateo, generando dos escenarios de simulación. En el primer escenario de simulación se considera el total del peso (carga) distribuido sobre el área 1 (dos puntos de soporte delantero). Cada soporte delantero tiene una carga equivalente al 50% de la carga total (2300 Lbf). En el segundo escenario de simulación se considera el total del peso (carga) distribuido sobre el área 1 y el área 2 (un punto de soporte trasero) en una relación de 75% - 25% respectivamente. Cada soporte delantero tiene una carga equivalente al 37.5% de la carga total (2300Lbf) y el soporte trasero tiene una carga equivalente al 25% de la carga total (2300 Lbf). Se verificaron los esfuerzos máximos de Von Mises en la estructura y se obtuvo un factor de seguridad que cumple con la exigencia.

Los sistemas de propulsión de cohetes demandan materiales con alta resistencia térmica y baja densidad para las toberas de motor cohete, donde los materiales compuestos ablativos de matriz polimérica (PACM, por sus siglas en inglés) surgen como alternativa de bajo costo. Esta investigación tuvo como objetivo el diseño y caracterización de PACM basados en una resina poliéster modificada con particulados cerámicos (ladrillo refractario y cuarzo) y fibras sintéticas (de vidrio y de carbono). La metodología empleada incluyó la realización de ensayos físicos (densidad), mecánicos (resistencia a la compresión, tracción, flexión e impacto), térmicos (análisis termogravimétrico, conductividad térmica y resistencia a la llama directa) y microestructurales (microscopía electrónica de barrido). Entre los resultados obtenidos se destacó que los PACM poseen densidades de entre 1,22–1,67 g/cm3 y valores de aislamiento térmico de entre 83–90 % cuando son sometidos a la incidencia de una llama de gas propano de 1600–2000°C durante 120 s; condición que simula la combustión de un motor de cohete tipo sonda durante un vuelo de baja altura. Complementariamente, a partir de una simulación termomecánica en el software Ansys se logró establecer que los PACM diseñados soportan las condiciones térmicas a las cuales son sometidos durante la combustión del motor cohete. Sin embargo, para toberas con zona ablativa de 7 mm de espesor es necesario emplear un revestimiento (refuerzo) exterior de fibra de carbono de 2,5 mm de espesor para soportar los esfuerzos mecánicos generados por la alta presión de salida de los gases de combustión. Finalmente, se concluye que los PACM pueden ser utilizados para la manufactura de componentes de propulsión tipo toberas con materiales de fácil adquisición e inclusive más livianos que los convencionales (metales refractarios y superaleaciones), lo que contribuiría al desarrollo de misiones de cohetería experimental en países emergentes como Colombia.

Purpose: this paper evaluates the effect of thermo-formed aligners with complementary biomechanical attachments (CBA) on periodontal ligaments (PDL) during the expansion process of the maxillary arch using simulations based on the finite element method (FEM). Methods: four types of teeth (canine 3, premolar 4, premolar 5 and molar 6) were modeled using 3D CAD. In addition, aligners, CBAs and PDL were also 3D modeled. With this information, a FEM model was generated, and a clinical rehabilitation scenario was simulated. For the validation of the results, a comparison with medical records was performed. Results: for canine 3, the displacement was 0.134 mm with a maximum stress of 4.822 x10-3MPa in the amelocemental junction. For premolar 4, the displacement was 0.132 mm at a maximum stress of 3.273x10-3MPa in the amelocemental junction. Premolar 5 had a displacement of 0.129 mm and a stress of 1.358 x10-3MPa at 1 mm from the amelocemental junction. Molar 6 had a displacement of 0.124 mm and a maximum stress of 2.440 x10-3MPa. Conclusions: The simulations showed that the use of CBA reduces tooth tipping. The model with Vestibular CBA presented the best results in terms of the dental movement of expansion of the maxillary arch with the use of thermoformed aligners. Significance: Considering the difficulty of performing in vivo tests that evaluate the configuration effectiveness of the different CBA alternatives in thermoformed aligners, FEM techniques were used to reduce time and costs, and get accurate results with minimal errors.

Actualmente, la Fuerza Aeroespacial Colombiana, tiene como misión “Volar, entrenar y combatir para vencer y dominar en el aire, el espacio y el ciberespacio, en defensa de la soberanía, la independencia, la integridad territorial, el orden constitucional y contribuir a los fines del Estado”. El desarrollo aeroespacial que han logrado países como India, Brasil, Argentina, o Perú, los ha colocado en capacidad de diseñar, construir y en algunos casos, lanzar sus propios cohetes y satélites lo que ha llevado a la Fuerza Aeroespacial Colombiana, desde la Escuela Militar de Aviación y sus programas académicos, a la implementación de proyectos integradores que motivan y fundamentan a los futuros oficiales ingenieros, en el desarrollo u operación de la tecnología aeroespacial. A través de proyectos integradores que involucran varias asignaturas del plan de estudios de ingeniería mecánica y que están alineados con la evaluación de resultados de aprendizaje, se fundamenta profesionalmente a los futuros oficiales de la Fuerza Aeroespacial Colombiana. La primera etapa de estos proyectos se lleva a cabo con proyectos de cohetería de agua, en los cuales los estudiantes, organizados en grupos de trabajo, deben realizar el diseño, la construcción y el lanzamiento de cohetes de agua. Este proyecto desarrolla las competencias del ser, del hacer y del convivir. Con base en estos proyectos, se desarrollan los trabajos de grado, en los cuales se investiga en el desarrollo de combustibles sólidos, motores cohete, o en cohetes experimentales tipo sonda. A su vez los proyectos han posibilitado el lanzamiento del cohete experimental FACSON 0 en febrero de 2022 el cual fue diseñado, producido y ensamblado en el programa de ingeniería mecánica de la Escuela Militar de Aviación “Marco Fidel Suarez”. En noviembre de 2024, los programas académicos de la Escuela Militar de Aviación, liderados por el programa de ingeniería mecánica participaron en el “Segundo Concurso Colombiano de Cohetería Deportiva ALAS 2024” en Medellín durante el cual se lanzó el cohete FACSON HEAVY que alcanzó 401 metros de apogeo logrando el trofeo como mejor vuelo.

La escasez de agua en todo el mundo es considerada una problemática severa, al punto que, garantizar la disponibilidad de agua y su gestión sostenible, es uno de los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) de las Naciones Unidas (ONU) al 2030. En efecto, una de cada tres personas en todo el mundo no tiene acceso a agua potable salubre y dos de cada cinco personas no disponen de una instalación básica destinada a suplir sus necesidades de consumo de agua. Esta escasez de agua la viven con mayor preocupación las poblaciones remotamente apartadas (principalmente las áreas rurales), que aún carecen de soluciones localmente sostenibles para el abastecimiento de agua potable. En Colombia, la Fuerza Aérea Colombiana (FAC), tiene unidades militares y bases aéreas en varios puntos de la geografía nacional, en los cuales la infraestructura (plantas de tratamiento de agua o acueducto) es insuficiente o inexistente. Tal es el caso de los puestos militares situados en cerros de Majuy ubicado en Cota Cundinamarca con altura de 3230 m.s.n.m, y de Neusa (municipio de Tausa), con altura de 3623 m.s.n.m., en donde la altura y localización genera dificultades para el abastecimiento permanente de agua tratada desde un acueducto. La gran cantidad de nubes y el ambiente (condiciones climáticas) que rodean estos cerros ofrecen una posibilidad de captación de agua a partir de la niebla al entrar esta en contacto con un tejido especial que, favorece el proceso de condensación (punto de rocío). La aplicación exitosa de este método depende de variables como la temperatura, la velocidad del viento y la humedad relativa. En este sentido, esta investigación tiene como propósito el diseño de un sistema de atrapanieblas para la captación de agua en los cerros Majuy y Neusa. Los resultados de este proyecto tienen un alto impacto social debido a que podrían ser considerados como una solución al desabastecimiento de agua potable que sufren los soldados y personal de la Fuerza Aérea Colombiana que custodia los cerros, solución que puede ser replicada e implementada en otras regiones de Colombia en donde las condiciones climatológicas y atmosféricas permiten la captación de agua por medio del sistema de atrapanieblas, convirtiéndose en una solución de impacto y pertinencia nacional. Adicionalmente, la captación de agua por el método de atrapanieblas se considera una solución sostenible y sustentable que garantiza el cuidado del agua y contribuye al cumplimiento de los Objetivos de Desarrollo Sostenible (agua limpia y saneamiento) en Colombia.