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La espectroscopía de impedancia electroquímica (EIS por sus siglas en inglés “Electrochemical Impedance Spectroscopy”) se utiliza ampliamente para estudiar sistemas electroquímicos. Al aplicar una pequeña señal sinusoidal a un sistema electroquímico y medir su respuesta en un rango de frecuencias, la EIS ofrece una ventana a los intrincados procesos de transferencia de carga, transporte de masa y efectos de la doble capa electroquímica: fenómenos clave que determinan el rendimiento del sistema.
Sin embargo, en la práctica, los experimentos EIS no siempre se ajustan a los modelos ideales, sino que existen casos no ideales que se pueden estudiar en COMSOL Multiphysics®:
- Reacciones de transferencia de carga con absorción/desorción. La Figura 1 muestra un diagrama de Nyquist de una celda electroquímica en la que varía la concentración de las sustancias que recubren los electrodos.
- Impacto de la transferencia de masa. La Figura 2 muestra los resultados de una simulación de EIS en COMSOL Multiphysics® para estudiar contribuciones de la cinética de la reacción y el transporte de masa a voltajes de operación de 0,4 V, 0 V y -0,4 V.
- Electo de la rugosidad de los electrodos (Figura 3).
- Elementos de Fase Constante Locales en Reacciones de Electrodos.
COMSOL Multiphysics® se puede utilizar para estudiar estos efectos en dispositivos y estudiar fenómenos como:
- Baterías: Desde la electrónica de consumo hasta los vehículos eléctricos, la EIS puede utilizarse para analizar el transporte de iones y electrones dentro de la celda, identificando posibles degradaciones y pérdida de capacidad.
- Pilas de combustible: Las capas catalíticas, las membranas y los flujos de reactivos pueden evaluarse mediante EIS, proporcionando información que contribuye a mejorar el rendimiento y la vida útil de las celdas de combustible.
- Sensores: Las interacciones de los electrodos con moléculas objetivo pueden evaluarse mediante EIS, lo que permite aplicaciones como la monitorización de glucosa mediante la detección de cambios de concentración en fluidos biológicos.
Figura 1. Diagrama de Nyquist para una celda electroquímica en dos tiempos transcurridos (t = 0 min y t = 2 min).
Figura 2. Diagramas de Nyquist de la pila de combustible PEM operando a 0,4 V, 0 V y -0,4 V.
Figura 3. Geometría de una celda con diferentes formas de superficie del electrodo: un copo de nieve de Koch y una superficie plana.
Referencias
- C. You (COMSOL Blog) 2025: https://www.comsol.com/blogs/modeling-nonidealities-in-electrochemical-impedance-spectroscopy
- V. Vivier and M. E. Orazem, “Impedance Analysis of Electrochemical Systems,” Chemical Reviews, vol. 122, issue 12, article 11131–11168, 2022.
- C. You. et al., “Experimental observation of ohmic impedance,” Electrochimica Acta, vol. 413, 2022.
- S. Wang et al., “Electrochemical impedance spectroscopy,” Nature Reviews Methods Primers, vol. 1, article 41, 2021. Doi: 10.1038/s43586-021-00039-w
- A. Lasia, “The Origin of the Constant Phase Element,” J. Phys. Chem. Lett., vol. 13, issue 2, pp. 580–589, 2022.
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Minitab Solution Center (solo App Web)
- Integración de SharePoint: los usuario pueden iniciar sesión en Microsoft SharePoint para abrir archivos almacenados en sitios de SharePoint.
- Cuadro de diálogo de vista previa de datos: se puede acceder a herramientas adicionales de preparación de datos seleccionando el botón "Limpiar y transformar" en el cuadro de diálogo de vista previa.
Centro de datos de Minitab (solo App Web)
- Tipos de columnas numéricas adicionales: los usuarios pueden aplicar tipos de datos automáticos (numéricos), enteros, decimales, de moneda y de porcentaje a los datos numéricos.
- Archivos de proyecto de Minitab Data Center: Los usuarios ahora pueden guardar proyectos de Minitab Data Center que conservan toda la información de la sesión de Minitab Data Center, incluida la información de conexión al archivo de origen.
Panel de control de Minitab (solo App Web)
- Recurso de tabla: los usuarios ahora pueden añadir una vista de tabla de sus datos de origen junto con otros recursos del panel.
Preferencias de implementación de aplicaciones de escritorio:
- Manual: elija Manual si prefiere controlar cuándo los usuarios finales reciben actualizaciones de software. Usted será responsable de distribuir la aplicación de escritorio a su fin
- Automático: elija Automático si prefiere que todos los usuarios de escritorio puedan instalar actualizaciones por sí mismos.
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Introducción
Un sistema de plasma implica múltiples fenómenos físicos interactuando que afectan su comportamiento, incluyendo la mecánica de fluidos, las reacciones químicas, la cinética física, la transferencia de calor y masa, y el electromagnetismo. El Módulo de Plasma es un complemento especializado de COMSOL Multiphysics® para modelar descargas en equilibrio y no equilibrio, que ocurren en una amplia gama de disciplinas de la ingeniería. Diseñado para manejar sistemas arbitrarios, el Módulo de Plasma ofrece configuraciones predefinidas para modelar descargas de corriente continua (DC), plasmas acoplados inductivamente (ICP), plasmas de microondas, plasmas acoplados capacitivamente (CCP), combinaciones de ICP y CCP, y descargas de corona.
En el artículo titulado “Fast and reliable simulations of argon inductively coupled plasma using COMSOL” publicado en la revista Vacuum de la editorial “Elsevier” los investigadores utilizaron el Módulo de Plasma de COMSOL para simular reactores de plasma inductivamente acoplado (ICP) con argón, ampliamente utilizados en la fabricación de dispositivos microelectrónicos. La Figura 1 (a) muestra un esquema de la cámara ICP que modelizaron y la Figura 1 (b) muestra el detalle del mallado.
Figura 1. Cámara ICP modelizada en COMSOL Multiphysics®. (a) Esquema. (b) Detalle del mallado.
Modelización y simulación
Los autores utilizaron un modelo de fluidos con la interfaz de ICP de COMSOL. Por otra parte, acoplaron un solucionador de la ecuación de Boltzmann para calcular la función de distribución de energía electrónica (EEDF) y propiedades de transporte con alta precisión. La movilidad de iones se calculó en función del campo eléctrico reducido.
Resultados clave:
- Simulaciones rápidas y fiables con bajo coste computacional.
- Los valores de densidad y temperatura electrónica calculados se aproximaron de forma satisfactoria a los datos experimentales, como se muestra en la Figura 2.
- COMSOL Multiphysics® demostró ser una herramienta eficaz para un modelado de plasma flexible y preciso, útil en la investigación y diseño de reactores ICP.
Este estudio muestra cómo COMSOL Multiphysics® puede conectar problemas complejos de multifísica que involucran plasmas con aplicaciones prácticas de ingeniería, ofreciendo velocidad y exactitud.
Figura 2. Comparativa entre los resultados obtenidos en las simulaciones de COMSOL Multiphysics® y los obtenidos experimentalmente.
Referencia
A. Ochoa Brezmes, C. Breitkopf. Fast and reliable simulations of argon inductively coupled plasma using COMSOL. Vacuum (2015) 116, 65-72.
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Novedades de la revisión 22.3.1 de Minitab:
Mejoras en el Gráfico de variabilidad. El Gráfico de variabilidad ahora admite agrupar por una o más variables categóricas y dispone de una opción para aplicar una transformación logarítmica de base 10 en la escala Y del gráfico de medias.
En los gráficos de variabilidad, disponibles en Herramientas de calidad, ahora puede introducir una o varias variables categóricas para crear un gráfico de variabilidad independiente para cada nivel de categoría y poder compararlos. También puede solicitar una transformación logarítmica 10 (log-10) en la escala Y del gráfico de medias cuando represente gráficamente la variabilidad de los datos de respuesta entre diferentes factores que estén muy sesgados o afectados por valores atípicos graves.
Soporte para el Módulo de Transporte (Transportation Module). El módulo de transporte ayuda a los profesionales del transporte a iniciarse rápidamente en el análisis de datos para realizar todo tipo de tareas, desde reducir el tiempo de tránsito hasta analizar indicadores clave de rendimiento relacionados con la eficiencia operativa, la utilización de activos, la seguridad, el rendimiento medioambiental, el rendimiento financiero y el servicio al cliente.
Soporte para el Módulo de Comercio minorista (Retail Module). Este módulo ayuda a los profesionales del comercio minorista a iniciarse rápidamente en el análisis de datos para realizar todo tipo de tareas, desde aumentar las ventas hasta analizar indicadores clave de rendimiento relacionados con la experiencia del cliente, la gestión del inventario, la eficiencia operativa, el rendimiento financiero, las operaciones de la tienda y las ventas.
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Los dispositivos lab-on-chip utilizan tradicionalmente barreras físicas rígidas para guiar fluidos y partículas, pero estas carecen de flexibilidad. Un estudio reciente publicado en Nature Photonics (2025) [1] presenta una alternativa innovadora: barreras virtuales creadas mediante luz estructurada y conversión fototérmica y que permiten crear límites fluidos dinámicos y reconfigurables que pueden integrarse fácilmente en configuraciones existentes.
Como se puede apreciar de forma conceptual en la Figura 1, estas barreras, al igual que las físicas, pueden desviar, dividir, fusionar o atrapar partículas en tiempo real, abriendo nuevas posibilidades en áreas como la biología o la química, entre otras.
Figura 1. Representación conceptual de partículas moviéndose alrededor de una barrera física y de una barrera generada mediante calentamiento inducido por luz, que crea flujos locales de fluido (flechas negras).
Para comprender y optimizar el sistema, el equipo combinó experimentos con simulaciones en COMSOL Multiphysics®, que permitieron modelizar la transferencia de calor, los flujos generados y las trayectorias de partículas. Como se muestra en la Figura 2, los resultados coincidieron con las observaciones de laboratorio, demostrando la capacidad de la simulación para predecir y mejorar el rendimiento de estas barreras ópticas.
Este trabajo muestra cómo COMSOL Multiphysics® es una excelente herramienta para impulsar la microfluídica hacia plataformas más adaptativas y con control en tiempo real.
Figura 2. Imágenes experimentales (arriba) y resultados de simulación (abajo) de barreras inducidas por calor con trayectorias de partículas (líneas blancas). Barreras: a) Inclinada a –45°, b) Dos barreras inclinadas. c) Convergente. d) Forma de U.
Referencia
Schmidt et al. “Three-dimensional optofluidic control using reconfigurable thermal barriers”, Nature Photonics (2025). https://doi.org/10.1038/s41566-025-01731-z
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Por Stacey McDaniel.
Piense en un Gemba Walk como si fuera el "Jefe Encubierto" de las herramientas Lean, pero sin disfraces. Se trata de curiosidad, conexión y de ver el trabajo tal como realmente sucede.
No hay nada como observar los procesos en persona y en tiempo real. Ese es el poder del Gemba Walk. Es una piedra angular de la gestión Lean, donde líderes y gerentes salen de sus oficinas y se adentran en el "lugar real" donde se crea valor.
La palabra Gemba en japonés significa "el lugar real". En el ámbito empresarial, se refiere al taller, la línea de producción o cualquier entorno donde se realiza el verdadero trabajo. Al pasar tiempo allí, los líderes obtienen información de primera mano sobre cómo funcionan las cosas (y, a veces, cómo no), mientras que los empleados se sienten vistos, escuchados e incluidos en el proceso de mejora.
Por qué son importantes los recorridos Gemba
Un Gemba Walk no se trata solo de observar. También se trata de comprender, involucrar y generar mejoras significativas. Esto es lo que los hace tan impactantes:
- Vea el entorno real. Vaya más allá de los informes y paneles para observar los flujos de trabajo en acción y sumergirse en el entorno donde se crea valor.
- Descubra problemas ocultos. Lo que parece sencillo en teoría puede ocultar ineficiencias, cuellos de botella o soluciones ingeniosas. Un recorrido ayuda a revelar estos desafíos ocultos de la fábrica.
- Detectar oportunidades y eliminar desperdicios. Al preguntar el "por qué" e indagar más a fondo, los líderes pueden descubrir las causas raíz e impulsar una resolución de problemas más eficaz.
- Rompa los silos. Los Gemba Walks conectan a los líderes con los empleados de primera línea, creando un propósito compartido y derribando barreras entre la gerencia y los equipos.
- Pasar de la reacción a la proactividad. En lugar de apagar incendios, los líderes pueden identificar problemas con anticipación y trabajar para encontrar soluciones sostenibles a largo plazo.
Cómo puede ayudar Minitab Workspace
Para aprovechar al máximo un Gemba Walk, se necesita estructura y consistencia. Minitab Workspace incluye una herramienta Gemba Walk diseñada para guiar a los líderes paso a paso, garantizando que las observaciones sean claras, prácticas y estén directamente vinculadas a las iniciativas de mejora.
Minitab Workspace hace que los Gemba Walks sean aún más efectivos al brindar a los líderes una forma estructurada y repetible de capturar y actuar en consecuencia. En lugar de tener que lidiar con cuadernos o notas dispersas, la herramienta Gemba Walk de Workspace proporciona un marco guiado para documentar las observaciones en tiempo real, estandarizar la forma en que los equipos realizan los Gemba Walks y garantizar que no se pase por alto ningún detalle. Y lo que es más importante, conecta esa información directamente con las herramientas de resolución de problemas y mejora continua de Workspace, lo que ayuda a las organizaciones a pasar de la simple identificación de problemas a su resolución. El resultado es un proceso más fluido, un mayor compromiso y mejoras duraderas.
El resultado final
Un Gemba Walk no es solo un ejercicio Lean, es una mentalidad. Se trata de estar presente, ser curioso y estar comprometido con la mejora continua. Cuando los líderes se toman el tiempo para ver el trabajo en su forma más auténtica, no solo descubren oportunidades, sino que también forjan relaciones más sólidas con las personas que generan valor a diario.
Así que, si quiere conocer la realidad sin filtros de cómo funciona su organización, no se limite a leerla. Vaya a verla. Comience su próximo Gemba Walk y convierta sus conocimientos en acción.
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En esta entrada del blog de COMSOL, Mackenzie McCarty nos explica los desafíos del diseño de microbombas para sistemas microfluídicos. Estos sistemas controlan líquidos mediante canales más finos que un cabello humano. En ellos las microbombas son elementos esenciales que se utilizan en áreas como el manejo de fluidos biológicos o la refrigeración de dispositivos electrónicos. Gracias a la simulación multifísica de COMSOL Multiphysics los ingenieros pueden diseñarlas con la precisión requerida para su funcionamiento a escala microscópica.
El artículo es una revisión de la publicación original del 17 de julio de 2015. Desde entonces se ha actualizado para incluir nuevas explicaciones y nuevas versiones de las imágenes de los modelos.
La manipulación de fluidos mediante mezcla, separación y bombeo a través de microcanales plantea importantes desafíos de diseño para crear microbombas que cumplan con los requisitos de esos tamaños tan pequeños y que aún así tengan un rendimiento óptimo. El artículo detalla en concreto las bombas sin válvulas, que a menudo son elegidas para aplicaciones de microbombas debido a su diseño simple, así como por ser más delicadas con el material biológico.