Resumen: En este trabajo se realiza un estudio numérico del flujo de aire de un soplador para la selección de la papa amarilla Tumbay. Se aplica la técnica de volúmenes finitos para resolver las ecuaciones de continuidad, momento y energía. Se consideran el fluido con comportamiento de gas ideal con densidad variable y el modelo de turbulencia SST. La simulación tiene un flujo de entrada, a diferentes presiones, el cual impacta sobre la papa Tumbay cuando se identifica alguna anomalía. Los resultados muestran que un chorro de aire a través de un soplador tiene la fuerza de impacto suficiente para desviar la trayectoria deseada del tubérculo, separándolo del grupo de otra clase. Se concluye que la combinación de herramientas computacionales de método de elementos discretos y la dinámica de fluidos computacional (DEM-CFD) permite describir la iteración del flujo de aire impactando con la papa provocando un desvío en su trayectoria.

Abstract: In this research study, a numerical analysis of a blower’s airflow is conducted to sort Tumbay yellow potatoes. The finite volume technique is applied to solve the continuity, momentum, and energy equations. The analysis considers a fluid with ideal gas behavior and with variable density. The SST turbulence model is applied. The simulation has an inlet flow, at different pressures, that impacts a Tumbay yellow potato when any anomaly is identified. The results show that the air jet through a blower has sufficient impact force to deflect the trajectory of a tuber, successfully separating it from other class groups. It is concluded that the combination of computational tools with discrete element methods and computational fluid dynamics (DEM-CFD) allows to accurately describe the air flow’s impact on a potato and its and posterior deviation from its trajectory.

Abstract: The objective of this work was to numerically simulate the concentration of atmospheric pollutants PM10 and PM.2.5 and their relationship with meteorological conditions in Metropolitan Lima (Perú). The open source scientific program CCATT-BRAMS (INPE / CPTEC Brazil) was used. The observed data of the meteorological variables and the concentrations of PM10 and PM.2.5 were obtained from the National Service of Meteorology and Hydrology of Perú (SENAMHI). The simulated concentrations of PM10 and PM2.5 were obtained by the numerical program of chemical transport CCATT and the meteorological variables obtained by the numerical model of the atmosphere BRAMS. The results were validated with the observed data. Results show that there is influence of the increase in wind speed and relative humidity on the decreasing in PM10 in both summer and winter.

Resumen: El objetivo de este trabajo fue simular numéricamente la concentración de los contaminantes atmosféricos PM10 y PM2.5 y su relación con las condiciones meteorológicas en Lima Metropolitana (Perú). Se utilizó el programa científico de código abierto CCATT-BRAMS (INPE/CPTEC Brasil). Los datos observados de las variables meteorológicas y las concentraciones de PM10, PM2.5 se obtuvieron del Servicio Nacional de Meteorología e Hidrología del Perú (SENAMHI). Las concentraciones simuladas de PM10 y PM2.5 fueron obtenidas mediante el programa numérico de transporte químico CCATT y las variables meteorológicas obtenidos por el modelo numérico de la atmósfera BRAMS. Se validaron los resultados con los datos observados. Los resultados muestran que existe influencia del incremento de la velocidad del viento y de la humedad relativa sobre la disminución del PM10 tanto en verano como en invierno.

Abstract: In this work we study the problem of a particle in a finite square potential well. The eigenvalues corresponding to the Hamiltonian of the previous problem are found by a method which combines the Lagrange inversion theorem with a relation of recurrence to calculate derivatives of higher order of an inverse function. The methodology used allowed us to obtain a solution in of power for the finite square well potential that depend on the principal quantum number and of the force of attraction. On the other hand, our results reproduce, as special cases, general expressions of the eigenvalues for a particle located at the bottom of the well, in the middle of the well and at the top of the potential well. The calculated energies are compared with the exact solutions of the transcendental equation for the finite well.

Resumen: En el presente trabajo se estudia el problema de una partícula en un pozo de potencial cuadrado finito. Los autovalores correspondientes al hamiltoniano del problema anterior se encuentran por medio de un método que combina el teorema de inversión de Lagrange con una relación de recurrencia para calcular derivadas de orden superior de una función inversa. La metodología utilizada nos permitió obtener una solución en serie de potencias para el potencial de pozo cuadrado finito que dependen del número cuántico principal y de la fuerza de atracción. Por otro lado, nuestros resultados reproducen, como casos particulares, expresiones generales de los autovalores para una partícula ubicada en el fondo del pozo, en la mitad del pozo y en el tope del pozo de potencial. Las energías calculadas se comparan con las soluciones exactas de la ecuación trascendental para el pozo finito

Abstract: The objective of the present research study was to determine the flame speed of Camisea-Peru natural gas in a wide range of equivalence ratio through an experimental study. Mathematical calculations were implemented using the method of thermal theory in MathCad. Simulations in a current kinetic mechanism were performed using the CHEMKIN program. Values of flame velocity were 5% to 10% higher than 100% pure methane when compared to other authors in a wide range of equivalence ratio. This validated the results since the gas tested was natural gas with 88.54% methane and 10.32% ethane, thus improving the experimental test bench of the laboratory for the combustion and control of gaseous emissions. In conclusion, the methodology presented here provides an adequate database of gas flame velocity for natural gas of Camisea-Peru.

Resumen: El objetivo del presente trabajo de investigación ha sido determinar la velocidad de llama del gas natural de Camisea-Perú en un rango amplio de razón de equivalencia mediante un estudio experimental. Se ha implementado los cálculos matemáticos utilizando el método de la teoría térmica mediante MathCad y simulando en un mecanismo cinético actual utilizando el programa CHEMKIN. Se ha conseguido experimentalmente valores de velocidad de llama entre 5% al 10% mayor al metano 100% puro comparado con otros autores en un amplio rango de razón de equivalencia. Esto valida los resultados debido a que el gas ensayado es gas natural con 88.54% de metano y 10.32% de etano, mejorando de esta manera el banco de ensayo experimental del laboratorio de combustión y control de emisiones gaseosas. En conclusión, la metodología empleada proporciona una adecuada base de datos de velocidad de llama para el gas natural de Camisea-Perú.

Abstract: In this work, carbon (C) films were produced on D01 and D03 steel substrates. They were deposited using the electron beam technique using argon (Ar) as the precursor gas. The hardness, roughness, and wear of the films were studied using a Berkovich tip to evaluate the hardness and a pin's tribological machine on disc configuration to measure the wear. The films' hardness varied concerning the substrate used, which caused a change in the coefficient of friction and wear. A considerable increase in the hardness allowed the decrease of the friction coefficient.

Resumen: En este trabajo se produjeron películas de Carbono (C) sobre sustratos de acero D01 y acero D03. Las mismas, fueron depositadas utilizando la técnica por haz de electrones empleando argón (Ar) como gas precursor. Se estudio la dureza, rugosidad y desgaste de la películas usando una punta piramidal tipo Berkovich para evaluar la dureza y una maquina tribológica de configuración pin sobre disco (pin on disc) para medir el desgaste. La dureza de las películas varío respecto al sustrato utilizado, lo que originó un cambio en el coeficiente de fricción y desgaste. Un aumento considerable en la dureza permitió la disminución del coeficiente de fricción.

Abstract: The objective of the work presented in this paper is to improve the thermal performance of industrial stoves that use liquefied petroleum gas (LPG) in order to promote good use of the resource in the city of Lima. The tests were carried out in a test bench, where physical variables were registered to be used in the prototype model. Then, the power and performance of several industrial stoves in the Peruvian market were determined to compare with the design of the prototype device considering two international standards. The burner gave a wide range of power according to the working pressure used and a high efficiency of 59% compared to the stoves that are nationwide sold, which are on average 45%. The advantage of this prototype device is that it uses operating pressures between 28 to 60 mbar compared to kitchens in the Peruvian market that use pressures between 3 to 6 bar, thus reducing the risks associated with fire and explosion.

Resumen: El objetivo del trabajo que se presenta es mejorar el rendimiento térmico de cocinas industriales que utilizan gas licuado de petróleo (GLP) a fin de promover el buen uso del recurso en la ciudad de Lima. Los experimentos fueron realizados en un banco de ensayos, donde se registraron variables físicas que utiliza el modelo del prototipo. Luego se determinó la potencia y rendimiento de varias cocinas industriales del mercado peruano para comparar con el diseño de la cocina prototipo considerando dos normas internacionales. El quemador dio un amplio rango de potencia según la presión de trabajo utilizado y un alto rendimiento de 59% comparado con las cocinas que se comercializan a nivel nacional que en promedio están en 45%. La ventaja de esta cocina prototipo es que usa presiones de operación entre 28 a 60 mbar comparada con las cocinas del mercado peruano que usan presiones entre 3 a 6 bar, disminuyendo de esta manera los riesgos asociados a incendio y explosión.

Abstract: The progress of the study on the estimation and forecast of air pollution in Lima-Peru is presented and discussed. This work presents the study of the reduction of atmospheric pollutants (PM10, MP2.5, CO, SO2 and NOx), reduction of patients, cost reduction due to health, due to the use of natural gas in Metropolitan Lima by 2040. A detailed study of the vehicle fleet considering the entry of natural gas into the energy matrix since 2004, of patients due to atmospheric pollution, expenses associated with people's health, then emission calculations were carried out using the emission factors as the main tool in this study and forecasts were made by statistical calculations to 2040. It was concluded with an investment proposal to the conversion of the automotive fleet to natural gas getting favorably the reduction of patients, cost for health for the state, and reduction of air pollution.

Resumen: Este trabajo presenta el estudio de la reducción de los contaminantes atmosféricos (MP10, MP2.5, CO, SO2 y NOx) por el uso del gas natural. Se analiza el impacto en el sector salud (reducción de enfermos por vías respiratorias), en el sector económico (reducción de costo de inasistencia laboral y costo por atención por salud), en Lima Metropolitana al 2040. Se realizó un estudio detallado del parque automotor considerando el ingreso del gas natural en la matriz energética desde el año 2004, de enfermos por contaminación atmosférica, gastos asociados a la salud de las personas, luego se realizaron cálculos de emisiones mediante los factores de emisión como herramienta principal en este estudio y se realizaron los pronósticos mediante los cálculos estadísticos al 2040. Se concluyó con una propuesta de inversión a la conversión del parque automotor hacia el gas natural consiguiendo favorablemente la reducción de enfermos por vías respiratorias, de costo por salud para el estado, y reducción de la contaminación atmosférica.

The results of an experimental analysis of thermal efficiency, power and emissions of liquefied petroleum gas stoves at altitudes between of 2200 and 4200 meters in Peru are presented. Five representative locations between these altitudes were chosen. A module designed and implemented for data collection was employed and reference international technical standards were used for calculating thermal efficiency, power and emissions. The results show that the prototype stove highly exceeds the three aspects compared to commercial stoves. It is concluded that power, thermal efficiency and emissions vary according to the altitude above sea level, which shows that in designing commercial stoves altitude was not considered. It was also observed that using the proposed stove prototype it is possible to achieve thermal efficiency higher than 50% and emissions below 0.15% (CO)N.

Se presentan los resultados del análisis experimental de rendimiento térmico, potencia y emisiones de cocinas a gas licuado de petróleo a altitudes de 2200 a 4200 metros en Perú. Se escogieron cinco localidades representativas entre estas altitudes. Se utilizó un módulo diseñado, e implementado para la toma de datos y se usaron como referencia normas técnicas internacionales para el procedimiento de cálculo de la eficiencia térmica, potencia y emisiones. Los resultados muestran que la cocina prototipo supera altamente en los tres aspectos a las cocinas comerciales. Se concluye que la potencia, emisiones y rendimiento térmico varían conforme a la altitud sobre el nivel del mar, lo cual evidencia que en el diseño de las cocinas comerciales no fue contemplada una variación de altitud. También, se observó que mediante una cocina mejorada (prototipo) es posible conseguir un rendimiento térmico mayor a 50 % y emisiones por debajo de 0.15% (CO)N.

The design and experimental evaluation of six mixers for a premix burner of 1,5 kW thermal power, using liquefied petroleum gas as fuel gas is presented. An investigation focused on the design parameters of the mixer to improve the performance of the domestic gas cooker in the combustion process is developed. This is manifested in the thermal performance and the emissions generated, so the analysis of the air-fuel gas mixers is presented for different conditions to determine the most suitable according to the model. The construction of a high efficiency and low emissions cooker is proposed, delivering to the competent entity a project of a technical standard on thermal performance of domestic cookers with liquefied petroleum gas at sea level.

Se presenta el diseño y evaluación experimental de seis mezcladores para un quemador de premezcla de 1,5 kW de potencia térmica, usando gas licuado de petróleo como gas combustible. Se realiza una investigación centrada en los parámetros de diseño del mezclador para mejorar el desempeño de la cocina doméstica a gas en el proceso de combustión. Esto se manifiesta en el rendimiento térmico y las emisiones generadas. Se presenta el análisis de los mezcladores de aire-gas combustible a diferentes condiciones para determinar la más conveniente según el modelo. Se propone el desarrollo de una cocina de alta eficiencia y bajas emisiones, entregando a la entidad competente un proyecto de norma técnica en rendimiento térmico de cocinas domésticas a gas licuado de petróleo a nivel del mar.

Resumen La agricultura en los valles de Inquisivi se desarrolla en laderas de pronunciadas, bajo condiciones climáticas subhúmedo seco, la precipitación media anual es 900 mm año-¹ con déficit hídrico desde el mes de abril a noviembre que demanda la necesidad de riego. El objetivo ha sido evaluar el riego actual y su relación con la necesidad hídrica de los cultivos, condiciones de operación y las alternativas de mejora mediante riego tecnificado en ladera. El estudio se desarrolló en la localidad de Inquisivi, la metodología para evaluar el clima local fueron los índices climáticos y para estudiar el funcionamiento del sistema de riego se aplicó un enfoque socio-técnico, que consiste en el "seguimiento del agua" y entrevistas a informantes clave. La distribución de agua es a demanda libre en la mayoría de los sistemas de riego, las presiones de operación fueron variables, dependiendo de la altura de carga y del tipo de tubería, que en ocasiones causa problemas sociales cuando varios usuarios riegan en un mismo periodo. Muchos sistemas operan con presiones bajas de 1 a 2 bar, resultando en que los aspersores alcancen radios menores de mojado de 3 a 7 m, por ello los regantes cambian de posición cada tres a cinco horas para alcanzar superficies mayores de riego pero con menores láminas de agua, la textura franco arenoso-gravoso de los suelos determina pérdidas de agua del 20%, esto obliga a que se realicen frecuencias de dos a tres riegos por semana en la época seca y una en la época de lluvias moderadas. En los sistemas que operan con presiones mayor a 4 bar se genera una baja uniformidad de distribución de agua. La necesidad hídrica de los cultivos está supeditada a las posibilidades de operación y manejo de agua por parte del agricultor, época del año, capacidad de operación, que demandan mayor mano de obra y mejor organización social entorno al sistema de riego para la adecuada distribución de agua.

Abstract The agriculture in the valleys of Inquisivi develops on slopes of pronounced, under sub humid dry climatic conditions, the average annual precipitation is 900 mm year-¹ with water deficit from the month of April to November that demands the need for irrigation. The objective has been to evaluate the current irrigation and its relationship with the water needs of the crops, operating conditions and the improvement alternatives through technified irrigation on the hillside. The study was developed in the town of Inquisivi, the methodology for assessing the local climate were climatic indices and to study the functioning of the irrigation system a socio-technical approach was applied, which consists of "water monitoring" and interviews with key informants. The distribution of water is at free demand in most irrigation systems, operating pressures were variable, depending on the height of load and the type of pipe, which sometimes causes social problems when several users irrigate in the same period. Many systems operate with low pressures of 1 to 2 bar, resulting in the sprinklers reach minor radii of wet from 3 to 7 m, so the irrigators change position every three to five hours to reach greater areas of irrigation but with smaller sheets of water, the loamy sandy-gravel texture of the soils determines 20% water losses, which means that frequencies of two to three irrigations perweek are carried out in the dry season and one in the season of moderate rainfall. In systems operating at pressures greater than 4 bar, a low uniformity of water distribution is generated. The water need of the crops is subject to the possibilities of operation and water management by the farmer, time of year, capacity of operation, which demand more labor and better social organization around the irrigation system for the adequate distribution of water.

In this study the degradation of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) present in waste street sweeping by aerobic treatment was assessed using four different samples of compost quality. It was possible to reduce the concentration in the samples ∑HAPs reaching removal rates of greater than 80% within 120 days of aerobic treatment, samples of compost with anaerobic pretreatment promote further degradation of PAHs reaching higher removals than 90%, this may influenced by the presence of microorganisms capable of degrading organic matter and humic substances produce. The toxic effect evaluated as BaPeq is reduced by over 66% in the first30 days oftreatment for wasteshows similar percentages sweep streets can be achieved in more than 90 days of treatment. The ecotoxicological effects assessed on Daphnia magna and Lactuca sativa, indicate that PAH metabolites being produced cometabolizados more ecotoxicological effect mainly between 30 and 60 days, reducing its effect over 90 days of treatment.

En el presente estudio se evaluó la degradación de Hidrocarburos Aromáticos Policíclicos (HAPs) provenientes de residuos de barrido de calles utilizando tratamiento aeróbico con dos tipos de compost a diferente grado de maduración. La degradación fue evaluada en mezclas al 75% de residuo de barrido de calles con compost a intervalos de 0, 28, 60, 90 y 120 días. Se logró una mayor remoción al 80% y 90% de la sumatoria de HAPs (∑HAPs) en 120 días de tratamiento en compost sin y con pretratamiento anaeróbico, respectivamente; esto posiblemente influenciado por la presencia de microorganismos con capacidad de degradar materia orgánica y producir sustancias húmicas. El efecto tóxico evaluado como BaPeq se reduce en más del 66% en los 30 primeros días para las muestras con tratamiento y más de 90 días para la muestra control. El efecto ecotoxicológico evaluado sobre Daphnia magna y Lactuca sativa, nos indican que los HAPs al ser cometabolizados producen metabolitos con mayor efecto ecotoxicológico, principalmente entre los 30 y 60 días, reduciendo su efecto a más de 90 días de tratamiento.

Estudou-se a utilização da escória de cobre de uma fundição do Chile na fabricação de argamassas de cimento. A escória foi caracterizada através de análise química, mineralógica e granulométrica. Também foram usados diferentes padrões para se conhecerem alguns parâmetros importantes da escória e se fazerem os ensaios de compressão e de flexão das argamassas. Os resultados mostraram que as argamassas feitas com escória de cobre apresentaram maior resistência à compressão e à flexão que as preparadas com areia. O estudo conclui que esse resíduo metalúrgico poderia ser utilizado na construção civil.

The use of a Chilean copper smelter slag in the manufacture of cement mortars was studied. Copper slag was characterized from the chemical, mineralogical and size distribution point of view. In addition, different Chilean standards were used to determine some important parameters of the waste and to perform compression and flexural assays of the cement mortars. The results obtained showed that the mortars manufactured with copper slag present a higher resistance to compression and flexural than those manufactured with river sand. It is concluded that this metallurgical residue can be used in civil construction.

Las barreras térmicas limitan la transferencia de energía térmica "calor" y protegen contra la oxidación y corrosión en ambientes químicamente agresivos que se encuentran a altas temperaturas. Estas barreras se construyen como un sistema de tres capas. La capa externa es de baja conductividad térmica, la capa intermedia protege al sustrato contra la oxidación y corrosión a altas temperaturas y la capa interior provee una superficie adherente. La idea principal es remplazar las capas de zirconio estabilizado con itrio, usadas comúnmente, por capas de nuevos materiales. Tres líneas de estudio se han identificado: 1) El desarrollo de materiales que muestren un valor para la conductividad térmica (k) que resulte significativamente menor que la mínima conductividad térmica del zirconio estabilizado con itrio (k ~ 1 W/mK), 2) El desarrollo de materiales nanoestructurados con estructura desordenada y nanocapas individuales de unos pocos nanómetros de espesor que reducen la conductividad térmica y 3) El estudio de la conductividad térmica a temperaturas cercanas a la temperatura de fusión en materiales amorfos. En el primer caso, los estudios se focalizan en el efecto de átomos de tierras raras capaces de introducir una significativa falta de armonía en los fonones, tierras raras tales como Gd2Zr2O7 y Sm2Zr2O7 han conducido a resultados interesantes. En el segundo caso, si el tamaño del grano es muy pequeño, el comportamiento de la conductividad es parecido al de los materiales amorfos y nanocapas de W y Al2O3 con alta densidad en la interfaz. En el tercer y último caso, los diferentes procesos físicos que se manifiestan en los materiales amorfos pueden ser relevantes en la comprensión del valor mínimo de conductividad térmica de sólidos cristalinos dieléctricos registrado a muy altas temperaturas. Esta observación sugiere la posibilidad del uso de materiales amorfos en la elaboración de barreras térmicas

Thermal barrier coating limits heat transfer and protect again oxidation and corrosion in chemically aggressive environment at high temperature. Nowadays, thermal barrier coating are made of three layers. The first layer is the layer with the lowest thermal conductivity. The second layer protects the substrate again oxidation and corrosion at high temperature. The last layer provides adherence. The main idea is to replace the Yttria-stabilized zirconia layer, often used, by a layer of a new material. Three lines of research have been identified: 1) Development of material with a thermal conductivity (k) lower than the thermal conductivity shown by Yttria-stabilized zirconia (k ~ 1 W/mK), 2) The development of nanostructured materials with disordered structure and of individual nanocapas a few nanometers thick that reduce the thermal conductivity and 3) The study of the thermal conductivity at temperatures near the melting temperature in amorphous materials. At the former case, the focus is on the effect of rare earth atoms that can introduce a significant anharmonic effect. In this way, zirconates of rare earth such us Gd2Zr2O7 and Sm2Zr2O7 have lead to interesting results. In the second case At, if the grain size is very small, the behavior of the thermal conductivity is similar to that of amorphous materials and nano layers of W and Al2O3 with high density at the interface. In the third and the last case, the different physical processes that occur in the amorphous material may be relevant in understanding the minimum value of thermal conductivity of solid crystalline dielectrics recorded at very high temperatures. This observation suggests the possibility of using amorphous materials in the development of Thermal barrier coating

En la elaboración de películas delgadas usando un láser pulsado "Deposición por Laser Pulsado" (DLP), un haz de radiación láser es usado para remover y/o vaporizar un material, que posteriormente se depositará sobre un sustrato "Deposición Física de Vapor por Laser" (DFVL). Usando DFVL se identificaron tres interacciones fundamentales: (1) láser-materia (2) plasma-gas en la cámara y (3) plasma-sustrato. En este trabajo nos concentramos en la interacción láser-materia para conocer la física involucrada y así lograr una mejor idea de los diferentes mecanismos de ablación, que nos permitan optimizar el proceso de elaboración de películas delgadas. Se sistematizó la interacción láser-materia en término del tiempo de interacción y la manifestación de procesos térmicos difusivos. Usando el tiempo de interacción láser-materia identificamos tres regímenes de ablación: el régimen de pulsos ultra-cortos y régimen de pulsos cortos, cuando la duración del pulso láser es de picosegundos o más, densidad de potencia menor 1MW/cm² en este régimen la vaporización térmica es probablemente el mecanismo que domina el proceso de ablación. El régimen de pulsos largos, con pulsos del orden de los picosegundos o menos y densidades de potencia de 1GW/cm², en este escenario, antes que se pueda vaporizar la superficie, materia que se encuentra por debajo de la superficie alcanza la temperatura de vaporización causando que la superficie explote. Esta interacción explosiva se ha descrito como no térmica.

In the manufacture of thin film using a pulsed laser "Pulsed Laser Deposition" (PLD), a beam of laser radiation is used to remove and/or to vaporize a material that later on will be deposited on a substrate "Laser Physical Vapor Deposition" (LPVD). Using LPVD three fundamental interactions we identified: (1) laser-matter (2) plasma-gas in the camera and (3) plasma-substrate. In this work we focused on the laser-matter interaction to understand the underlying physics and so achieve a better idea of the different mechanisms of ablation that allow us to optimize the process of elaboration of thin film. The laser-matter interaction was systematized in terms of the time of interaction and the manifestation of diffusive thermal processes.. Using the laser-matter interaction time we identified three regimens of ablation: the regime of ultrashort pulses and regime of short pulses, when the duration of the pulse laser is of picoseconds or more, smaller density of power 1MW/cm² and the thermal vaporization is probably the mechanism that dominates the process of ablation. The régime of long pulses, with pulses of the order of picoseconds or less and densities of power of 1GW/cm², in this scenario, before it can vaporize the surface, matter that is below the surface reaches the temperature of vaporization causing the surface to explode. This explosive interaction has been described as non-thermal.

Se estudia la física de la conductividad térmica y sus aspectos más importantes en una variedad de materiales. La conductividad térmica es influenciada por diferentes mecanismos de dispersión de fonones o electrones, los cuales limitan el transporte de energía térmica en el sólido. La conductividad térmica a una temperatura cercana al 80% de la temperatura de fundición es elevada en metales (~300 W/mK) y en semiconductores (~22 W/mK); es baja en dieléctricos (~6 W/mK) y es muy baja en materiales amorfos (~1,5 W/mK). En particular, en materiales amorfos la muy baja conductividad térmica es consecuencia del desorden atómico y de la ocurrencia de procesos de dispersión asociados a la existencia de potenciales de pozo doble asimétricos y a la presencia de modos vibracionales localizados. El propósito de este estudio es revisar las teorías existentes para explicar la conductividad térmica en sólidos y así identificar aspectos o procesos físicos relevantes en el régimen de muy altas temperaturas y antes de la temperatura de fundición, que nos permita articular las conclusiones en un referencial que nos sirva de guía para la especificación y preparación de materiales que puedan ser usados en la elaboración de la nueva generación de barreras térmicas. Nuestro interés se restringe al estudio de la conductividad térmica en sólidos dieléctricos a muy altas temperaturas, en donde hemos encontrado que la contribución de los fonones con un camino libre medio del orden de las dimensiones de las constantes de la red es muy importante y en algunos casos también se logra identificar una contribución relevante por parte de los electrones y/o fonones localizados (fractones localizados).

We studied the physics underlying thermal conductivity and the most important thermal properties in a myriad of materials. Thermal conductivity is determined by different phonons or electron scattering mechanisms that limit the transport of thermal energy inside the solid. For the sake of the analysis, thermal conductivity close to 80% of melting point in metals is elevated (~300 W/mK) and low in semiconductors (~22 W/mK); is lower in dielectrics (~6 W/mK) and is very low in amorphous materials (~1,5 W/mK). The very low thermal conductivity in amorphous materials is a consequence of the atomic disorder, the occurrence of scattering processes associated with the existence of asymmetric double-well potential and localized vibrational modes. The purpose of this study is to review existing theories explaining the thermal conductivity of solids and so identify issues or relevant physical processes with regard to conditions of very high temperature and near to the melting point that could be important when studying thermal conductivity. This would allow us to place the findings in a framework that could guide the functionalization and preparation of materials that can be used in the elaboration of the new generation of thermal barrier coatings. Our interest is restricted to the study of thermal conductivity at very high temperatures in dielectric solids, where we found that the contribution of phonons with a free path of the order of an interatomic spacing is very important and in some cases we also found relevant the contribution of electrons and/or localized phonons (fractons).