PDF superior Caracterización de las propiedades mecánicas del material compuesto fibras de guadua - PLA

Caracterización de las propiedades mecánicas del material compuesto fibras de guadua - PLA

Caracterización de las propiedades mecánicas del material compuesto fibras de guadua - PLA

Dados los resultados obtenidos experimentalmente se puede analizar que hubo un reforzamiento de la matriz polimérica por parte de las fibras de guadua. Esto nos indica que el acople entre los dos materiales es bueno. A pesar de que esto ocurre, el material compuesto no resiste cargas axiales tan altas como lo hace el PLA. Esto se deba a que a altas deformaciones pueden ocurrir deslizamientos entre ambos materiales ya que no se está garantizando una longitud de fibra efectiva. Por otra parte la presencia de imperfecciones dentro de la matriz polimérica dada la orientación aleatoria de las fibras puede generar concentraciones de esfuerzos en el material con bajos porcentajes de fibra. Por otra parte, a pesar de tener menores cargas se obtuvo un aumento en la rigidez del 100% en la formulación L40. Con el fin de comparar la rigidez de las formulaciones se presenta la siguiente gráfica en la cual se ven los valores del esfuerzo bajo una deformación del 0.01.
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Desarrollo y caracterización de un material compuesto a partir de almidón de yuca y reforzado con fibras lignocelulósicas

Desarrollo y caracterización de un material compuesto a partir de almidón de yuca y reforzado con fibras lignocelulósicas

Es un polisacárido compuesto exclusivamente de moléculas de (compuesto por un solo tipo de monosacáridos); es rígido, insoluble en agua, y contiene desde varios cientos hasta varios miles de unidades de β-glucosa que contiene grupos hidroxilo; estos grupos hidroxilo forman enlaces de hidrogeno intermolecular y extra molecular con otras moléculas polares. Sin embargo la estructura química de la celulosa de diferentes fibras es la misma, pero el grado de polimerización varia y por consiguiente las propiedades mecánicas (Mohanty, Mirsa, Drzal, Selke, Harte, & Hinrichsen, 2005).
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Optimización y caracterización de propiedades mecánicas de un compuesto de raquis de palma y PLA aplicando la metodología Taguchi

Optimización y caracterización de propiedades mecánicas de un compuesto de raquis de palma y PLA aplicando la metodología Taguchi

Dadas las muchas variables que acarrea el proceso constructivo, sería un ejercicio de experimentación exponencial en donde no habría eficiencia en los procesos investigativos en este estudio, y mucho menos en la cantidad de material utilizado, además del tiempo empleado que requiere probar todas las posibles combinaciones de los parámetros. Es por esto que se ha optado por usar un diseño de experimentos bajo la metodología de Taguchi. En donde se espera encontrar que factores (parámetros) son significativos por medio de un análisis de varianza y por predecir de qué manera se comportara el compuesto óptimo teórico.
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Estudio de un material compuesto a base de fibras Naturales de Cabuya para mejorar las propiedades Mecánicas de elementos de concreto reforzado

Estudio de un material compuesto a base de fibras Naturales de Cabuya para mejorar las propiedades Mecánicas de elementos de concreto reforzado

Para realizar una correcta caracterización del concreto se realizaron muestras de concreto simple, concreto reforzado con material compuesto, concreto reforzado con fibras de coco y concreto reforzado con fibra de coco y material compuesto. Para determinar la cantidad de fibra de coco que se debía utilizar en el concreto, nos referenciamos a las investigaciones realizadas por científicos en Colombia acerca de las fibras vegetales dentro del concreto. El estudio desarrollado por la Universidad Nacional de Colombia (sede Palmira) evaluó las propiedades físico- mecánicas de morteros reforzados con volúmenes de fibra de estopa de coco de 1.5% y 3% y longitudes de dicha fibra de 2 y 5 cm. Los resultados obtenidos en este estudio concuerdan con los obtenidos en estudios anteriores en los que se corrobora que la adición de la fibra de coco en un volumen de 3% y con una longitud de 5 cm incide positivamente sobre las propiedades del concreto.
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ELABORACIÓN Y CARACTERIZACIÓN MECÁNICA DE UN MATERIAL COMPUESTO EN BASE A MATRIZ TERMOPLÁSTICO DE ACIDO POLILACTICO (PLA) CON REFUERZO DE FIBRAS NATURALES

ELABORACIÓN Y CARACTERIZACIÓN MECÁNICA DE UN MATERIAL COMPUESTO EN BASE A MATRIZ TERMOPLÁSTICO DE ACIDO POLILACTICO (PLA) CON REFUERZO DE FIBRAS NATURALES

Las moléculas de polímero que poseen una estructura muy compleja e irregular (ramificaciones, fuertes interacciones entre cadenas, etc.) presentan viscosidades muy elevadas en el estado líquido. Cuando estas moléculas se enfrían, a la temperatura a la que cabría esperar que el estado cristalino fuese más estable que el amorfo, la viscosidad de las moléculas es demasiado elevada, y/o su geometría demasiado compleja para adquirir una conformación cristalina. De modo que, en estos casos, en el estado sólido persiste la conformación desordenada típica de los líquidos. Es el caso del polímero amorfo b representado en la figura 1.19 en el que, como se puede ver, la disminución del volumen específico se produce de forma gradual con la temperatura. En estos polímeros existe una temperatura, la temperatura de transición vítrea, Tg, a partir de la cual el material sufre un marcado cambio de propiedades. A temperaturas por encima de la Tg segmentos relativamente grandes de 10 o 50 unidades de repetición se pueden mover con libertad en movimientos conjuntos, logrando modificar su conformación, mientras que por debajo de esta
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Obtención de materiales compuestos híbridos de matriz poliéster reforzados con fibra de coco y fibra de vidrio para la elaboración de tableros

Obtención de materiales compuestos híbridos de matriz poliéster reforzados con fibra de coco y fibra de vidrio para la elaboración de tableros

Para el compuesto híbrido Fc50-Fv50, se encontró un comportamiento contrario al de la matriz poliéster. Al impactar las probetas, se observó la presencia de microfisuras y emblanquecimientos en la zona opuesta al impacto. A impactos más severos el material presentó agrietamientos y separación de la capa de fibra de vidrio en la zona de impacto. A pesar de esto, el refuerzo impidió la fragmentación del material, ya que las fibras que no fallaron mantuvieron unido al mismo. Este comportamiento fue similar al encontrado en los ensayos de flexión y tracción, al igual que en otros compuestos híbridos como el de abacá y vidrio. Finalmente, para concluir con la caracterización mecánica de las probetas en la Figura 3.38, se presentan todas las propiedades mecánicas del compuesto híbrido Fc50-Fv50 y se comparan con las propiedades de la matriz poliéster y la configuración Fc0-Fv100. Se observa que la configuración Fc50-Fv50 es muy superior en todas las propiedades a la matriz sin refuerzo. Con relación a la configuración Fc0-Fv100, el compuesto Fc50-Fv50, presentó menores propiedades mecánicas, sin embargo, el material adquirió menor densidad, lo cual lo hace adecuado para una aplicación estructural.
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Desarrollo y caracterización de un compuesto de fibrocemento reforzado con fibras de guadua

Desarrollo y caracterización de un compuesto de fibrocemento reforzado con fibras de guadua

Estos problemas se han ido aplacando con el uso de fibras celulosas como refuerzos. Es por esto que es importante ahondar en éste tema para observar si se pueden obtener mejores propiedades en los fibrocementos, manteniendo o disminuyendo los costos. Una alternativa para continuar con ésta investigación es desarrollar un nuevo compuesto de fibrocemento reforzado con fibras de guadua. No obstante, podría resultar muy complejo crear un procedimiento totalmente novedoso para la elaboración de éste compuesto. Es por ello que se planea tomar como base los compuestos y procedimientos existentes, y aplicarlos en la elaboración del nuevo material.
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Evaluación de las propiedades físicas de material compuesto elaborado con bambú (Guadua angustifolia Kunth) y polipropileno

Evaluación de las propiedades físicas de material compuesto elaborado con bambú (Guadua angustifolia Kunth) y polipropileno

Las fibras y harina de madera se usan comúnmente en los materiales compuestos, pero se pueden sustituir con otras fibras naturales como el lino, sisal, palma, fique, yute, coco, bambú (Clemons et al., 2013). La mayoría de ellos son desechos agro- industriales con alto contenido de lignina y celulosa; por lo que constituyen un material atractivo por su abundancia, bajo costo y buenas propiedades mecánicas (Cuéllar y Muñoz, 2009). Las fibras de bambú destacan por su rápido crecimiento y se consideran un sustituto para diferentes usos de la madera (Abdul et al., 2012).
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Caracterización Mecánica y Térmica de Ácido Poliláctico (PLA) Reforzado con Polvo de Bambú (PB)

Caracterización Mecánica y Térmica de Ácido Poliláctico (PLA) Reforzado con Polvo de Bambú (PB)

El bambú es un recurso renovable en corto tiempo ya que alcanza su tamaño máximo en madurez de los seis a ocho meses, menos del 5% del tiempo necesario para los árboles madereros. Por consiguiente, el uso de fibras de bambú como refuerzo de un material compuesto polimérico puede ser una alternativa ventajosa respecto al uso de fibra de madera ya que tienen propiedades mecánicas parecidas. (Chen X., 1996) La madera plástica con matriz de PLA y refuerzo de PB busca reemplazar algunas aplicaciones a la madera natural, principalmente en usos exteriores como bancos para parques, juegos infantiles, encofrados para construcción, mobiliario urbano, elementos decorativos, muelles, entre otros. (Villamar et al., 2013). Asimismo, este material compuesto se puede utilizar en recipientes de almacenamiento para comida como bandejas, platos, cajas, etc. (Ponce et al., 2014)
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Caracterización y determinación de propiedades mecánicas de fractura para un sistema adhesivo- Guadua Angustifolia

Caracterización y determinación de propiedades mecánicas de fractura para un sistema adhesivo- Guadua Angustifolia

Dada la deforestación causada por el consumo excesivo de la madera como material estructural, se ha visto el bambú como un posible sustituto. El bambú tiene como características adicionales elevadas tasas de crecimiento y en términos comparativos requiere menos recursos que la madera para su maduración. Los resultados de diversas investigaciones, dentro de las cuales se encuentra el proyecto Validación Tecnológica de Laminados de Guadua adjudicado por el Ministerio de Agricultura a la Universidad de los Andes, demuestran que los laminados de guadua poseen propiedades físico-mecánicas similares a las de madera definida como estructural en el código colombiano (Camacho Amado, 2010). Debido a lo anterior, el estudio de las propiedades mecánicas de fractura para un sistema compuesto por la unión encolada de tablillas laminadas de guadua angustifolia, puede aportar información valiosa sobre el comportamiento de este material en aplicaciones estructurales.
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Propiedades mecánicas del material compuesto elaborado con bambú (Guadua angustifolia Kunth) y polipropileno

Propiedades mecánicas del material compuesto elaborado con bambú (Guadua angustifolia Kunth) y polipropileno

Los materiales compuestos se usan desde la antigüedad. A partir de 1939 se emplearon las fibras naturales como refuerzo de una matriz plástica, ya que ofrecen ciertas ventajas en comparación con las sintéticas, ya que sonrenovables, biodegradables, menos abrasivas, no causan irritación en los ojos, y presentan una menor demanda energética para su producción. Se utilizaron partículas provenientes de la parte apical de cañas residuales de bambú (Guadua angustifolia) para la obtención de materiales compuestos de polipropileno (PP) reforzados, sin y con agente acoplante (anhidrído maléico de polipropileno-MAPP). En la elaboración Se elaboraron materiales compuestos por el método de extrusión y compresión con tamaños de malla ASTM: -20/+40, -40/+60 y -60/+80; con proporciones de mezcla bambú/plástico: 50/50, 40/60 y 30/70; y con 0 y 2 % de MAPP. En total se obtuvieron 18 formulaciones, a las cuales se les evaluaron sus propiedades mecánicas de tensión, flexión e impacto. Los resultados muestran que los materiales presentaron los mejores valores con el tamaño de malla -60/+80 y la proporción 30/70 para la tensión, flexión e impacto, y que el MAPP mejora las propiedades de los materiales compuestos con bambú.
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Caracterización macromecánica de un material compuesto a base de ácido poliláctico (PLA) y fibras naturales de cumare (Astrocaryum chambira)

Caracterización macromecánica de un material compuesto a base de ácido poliláctico (PLA) y fibras naturales de cumare (Astrocaryum chambira)

El objetivo de caracterizar mecánicamente los haces de fibras de Cumare es relacionar sus propiedades con las del textil y las del material compuesto. La Figura 20 ilustra el resultado de un ensayo de tensión en un haz de fibras. Esta curva corresponde a la tensión de 1 haz de fibras pero se obtuvo el mismo comportamiento para 2 y 3 haces. Este comportamiento además es típico de las fibras naturales. A continuación se describe lo que ocurre en cada región de la curva a partir de los resultados reportados por otros autores en fibras naturales e hilos (T Goswami, 1997) (S. Alix, 2009). En primer lugar una región no lineal (A) donde los haces de fibras aún no sufren deformación. La elongación del haz en esta región se presenta ya que éste empieza a desenrollarse y las fibras que lo conforman empiezan a alinearse. Luego sigue una región (B) donde las fibras que conforman el haz empiezan a deformarse hasta una primera ruptura en C. Éstas no se fracturan al tiempo, van fallando de forma frágil y progresiva después de la fractura de la primera fibra. En esta zona se calcula el módulo de elasticidad como la pendiente tangente a la curva.
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Caracterización de un material compuesto de Pla con fibras del Raquis de la palma de aceite (Elaeis guineensis)

Caracterización de un material compuesto de Pla con fibras del Raquis de la palma de aceite (Elaeis guineensis)

La naturaleza de cada enlace no solo depende del arreglo molecular atómico y constitución química de las fibras y la matriz, sino que también depende de propiedades morfológicas de la fibra y la difusividad de los elementos de cada constituyente. La adhesión puede ser atribuida generalmente a mecanismos como la adsorción y humectación, atracción electrostática y enlaces químicos. Adicionalmente, enlaces de puentes de hidrógeno, fuerzas de van der Waals y otras fuerzas de baja energía también están involucradas. Todos estos mecanismos ocurren en la región de interface, ya sea en aislamientos, o como ocurre casi siempre, en combinación para producir el enlace final. El enlace químico forma parte de las teorías de enlace más viejas y más conocidas, ya que se basa en el enlace primario en la interface. De este modo, una reacción química en la interface de un compuesto con matriz polimérica, es de mucho interés, ya que ofrece una mayor explicación para el uso de agentes de acople, como el silano, en las fibras de vidrio. Ambiente térmico, químico,
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Estudio comparativo de las propiedades mecánicas de un material compuesto con fibra de coco para la construcción de guardachoques de un vehículo

Estudio comparativo de las propiedades mecánicas de un material compuesto con fibra de coco para la construcción de guardachoques de un vehículo

Debido a la creciente preocupación por la degradación del ecosistema, a nivel mundial existe una tendencia enfocada a promover el empleo de recursos renovables, al desarrollo de tecnologías limpias y la optimización del uso de la energía. Basado en este principio se debe analizar el impacto ambiental que están ocasionando los materiales convencionales usados actualmente dentro de la fabricación de piezas para el automóvil, versus el impacto que puede ocasionar la fabricación de nuevos materiales de origen vegetal como es el caso del presente trabajo de investigación, tomando en cuenta los efectos colaterales en cuanto al diseño y la producción de los mismos, estudiando de manera previa el ciclo de vida que tendrá dicho material (Niemann, Tichkiewitch, & Westkämper, 2009).
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Influencia del contenido de ceniza de bagazo de caña de azúcar en las propiedades mecánicas de flexión y compresión de un material compuesto por cemento portland, puzolana y arena

Influencia del contenido de ceniza de bagazo de caña de azúcar en las propiedades mecánicas de flexión y compresión de un material compuesto por cemento portland, puzolana y arena

municipio Cachipay en donde se encuentra el trapiche de don Domingo Hurtado la producción de caña de azúcar representa el 40% de su economía; en donde se colecta semanalmente 5 cargas de caña de azúcar aproximadamente, se estiman 250 kilogramos, que son procesados para la extracción del jugo de caña, durante este proceso se genera el bagazo de caña de azúcar, residuo orgánico, que después de ser secado al sol es utilizado como combustible para la cocción de la panela. Una vez la incineración se completa, se obtiene la ceniza de bagazo de caña; un producto que en algunas ocasiones es utilizado como abono para algunos cultivos aun sabiendo que el material contiene bastante sílice, un componente presente en materiales cementosos que puede llegar a ser perjudicial para la salud y, se estima que más de la mitad del residuo es arrojado al ambiente.
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Resistencia a impacto de morteros de cemento reforzados con fibra de vidrio (GRC)

Resistencia a impacto de morteros de cemento reforzados con fibra de vidrio (GRC)

Estos cementos tienen una alcalinidad menor que los cementos Pórtland. Sin embargo, como han apuntado diferentes estudios (Majumdar y Laws (1991)) los componentes que forman los cementos aluminosos o supersulfatados difieren bastante de unos países a otros por lo que los resultados son de difícil comparación. Una de las características principales de los cementos aluminosos es la rapidez de fraguado y la rápida ganancia de resistencia (EHE-99 (2000)). Sin embargo, bajo ciertas circunstancias se produce una transformación química de las fases hidratadas que transforma el CaO.Al 2 O 3 .10H 2 O y el 2CaO.Al 2 O 3 .8H 2 O a 3CaO.Al 2 O 3 .6H 2 O. Esta transformación produce una brusca caída de la resistencia que puede causar problemas de integridad estructural. Este fenómeno ocurrió a mediados del siglo pasado en Los Ángeles de San Rafael en la Comunidad de Madrid y en el Estadio Vi- cente Calderón situado tambíen en Madrid. El GRC fabricado con cemento aluminoso tiene mejores propiedades a largo plazo que el GRC fabricado con cemento Pórtland ordinario (Proctor y Yale (1980)). Se demostró también que el entorno de las fibras de vidrio en el interior de las matrices de cemento aluminoso es notablemente menos agresivo que las matrices de cemento Pórtland comunes (Majumdar et al. (1981)).
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Estudio de las propiedades físico mecánicas de la fibra del Bambú como refuerzo  de Material Compuesto Matriz Polimérica (MCMP)

Estudio de las propiedades físico mecánicas de la fibra del Bambú como refuerzo de Material Compuesto Matriz Polimérica (MCMP)

Tal como se conoce el Módulo de Elasticidad de un material es dependiente del límite de rotura y las deformaciones longitudinales unitarias del mismo bajo el efecto de tracción, es por ello que este tiene un comportamiento similar al de el límite de rotura en el caso de las características de la fibra de bambú estudiadas. Obsérvese que la fibra sin nudo y sin tratamiento poseen los mayores valores, la presencia de nudo en la sección de la probeta así como el tratamiento de la fibra con tabaquina disuelta en agua a temperatura de ebullición provocan una disminución de las propiedades del módulo de elasticidad. El análisis matemático estadístico de los resultados muestra que las diferencias que existen entre las muestras con tratamiento y sin tratamiento así como con nudo y sin nudo son significativas (ver anexo 2).
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13798 pdf

13798 pdf

Para llevar a cabo la elaboración de elementos de PDMS es indispensable establecer un proceso de síntesis (proceso por el cual se producen materiales a partir de compuestos simples o precursores químicos, que permiten obtener productos que no existen de forma natural, tal es el caso de los polímeros sintéticos, el acero o los compositos [25]), en algunos casos se involucra litografía suave (técnicas para la fabricación o réplica de estructuras usando moldes o estampadores, denominándola suave porque usa materiales elastoméricos, como el PDMS [26]) u otros métodos de síntesis donde se puede emplear centrifugado [27]; adicionalmente en estos procedimientos, se puede variar la concentración de los componentes de precurado (base polimérica y catalizador), así como emplear diferentes tiempos y temperaturas de curado [28]. Este trabajo aborda la caracterización del PDMS Sylgard 184 variando el proceso de síntesis del material con la finalidad de contar con un compendio de propiedades mecánicas y ópticas más relevantes del PDMS, y de esta forma, elegir los parámetros de síntesis adecuados para la fabricación de elementos refractivos sintonizables, los cuales son componentes capaces de modificar sus parámetros ópticos al ser sometidos a algún tipo de estímulo físico. Por ello, se describe a detalle el proceso de fabricación y caracterización del material, para determinar las condiciones de síntesis del polímero adecuadas para su implementación en el prototipo de un sistema optomecatrónico, que emule el comportamiento del ojo humano en condiciones ideales [29, 30].
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Elaboración y evaluación de las propiedades mecánicas y eléctricas de un material compuesto de NBR-PANI por el método de hinchamiento

Elaboración y evaluación de las propiedades mecánicas y eléctricas de un material compuesto de NBR-PANI por el método de hinchamiento

El problema principal asociado a la utilización eficiente de los polímeros conductores es debido a que estos materiales presentan propiedades mecánicas casi nulas. Con el fin de minimizar estas limitaciones se han desarrollado sistemas de compuestos de polímeros conductores y elastómeros. Este tipo de materiales han sido ampliamente utilizados como un enfoque para combinar conductividad eléctrica con resistencia mecánica deseable en polímeros. Diversos estudios enfocados en este principio han sido desarrollados anteriormente, con éxito limitado, ya que la mayoría de los casos una de las propiedades es alcanzada, pero no la combinación de ambas.
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Resinas fotopolimerizables para aplicaciones dentales como materiales de obturación

Resinas fotopolimerizables para aplicaciones dentales como materiales de obturación

Como se muestra en la Figura V.1.20, la absorción de agua se incrementa alrededor de un 10-15% por la presencia de MMT. En general, los nanocompuestos de polímero/arcilla se caracterizan por un aumento importante en las propiedades de barrera. Polímeros que van desde resinas epoxi y selladores (como siloxanos) a semi- permeable (por ejemplo poliureas) y altamente hidrofílico (por ejemplo, poli (acetato de vinilo)) todos mejoran hasta en un orden de magnitud las propiedades de barrera con bajos contenidos de arcilla [18]. Por otra parte, en estudios hechos [23] del transporte de agua en nanocompuestos de poliamida 6 preparados en el polímero fundido los autores encontraron que la absorción de agua aumenta con el contenido de arcilla, y que esto dependería mucho del estado de dispersión de la misma. En particular, el análisis de difracción de rayos X les dio una clara evidencia del incremento del espaciado basal de las capas de arcilla cuando las películas de nanocompuestos fueron sumergidas en agua. Del mismo modo, Gorrasi et al [19] estudiaron las propiedades de barrera al vapor de nanocompuestos policaprolactona/Montmorillonita. Los autores encontraron que en los microcompuestos así como en los nanocompuestos intercalados los parámetros de difusión estaban muy cerca de los de la policaprolactona, mientras que en los nanocompuestos exfoliados los valores fueron muy inferiores, incluso a bajo contenido de Montmorillonita. Sólo en el caso de las muestras de exfoliadas, las capas inorgánicas dispersas en una distribución no ordenada puede constituir un obstáculo a la trayectoria de las moléculas de agua.
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