Proyectos

The goal of this project was to test the Ge/Si proxy in silicification processes

Concurso RIS de Investigación, Segregación de género en la educación media y superior chilena: Análisis de sus consecuencias en las brechas salariales. Investigadora responsable: Lorena Ortega. Coinvestigadores: Catalina Canals y Alejandra Mizala (concurso adjudicado).

Concurso RIS de Investigación, Gratuidad en educación superior: Efectos en la matrícula y en los resultados educacionales de los estudiantes. Investigadora responsable: Alejandra Mizala. Coinvestigadores: Catalina Canals y Pablo Carvajal.

En América Latina y el Caribe, las inequidades de género persisten en, y a través de, la educación, modelando las trayectorias de vida de niñas/os, jóvenes, mujeres y hombres de manera desigual, e impactando en el desarrollo sostenible de la región. En Chile, si bien se ha avanzado en la reducción de brechas de género en años de escolaridad, existe una fuerte segregación de género entre áreas del conocimiento en la educación superior y entre ocupaciones. Esta segregación horizontal, que genera brechas en oportunidades sociales y condiciones laborales entre hombres y mujeres, tiene sus raíces en procesos de socialización tempranos, y los sistemas educativos son fundamentales en su desarrollo y reproducción a lo largo de la vida. Sustentado en una perspectiva de género y un enfoque del curso de la vida, el presente proyecto busca desarrollar una agenda de investigación interdisciplinaria sobre segregación horizontal temprana en Chile, así como sobre sus antecedentes, moderadores y consecuencias. Para esto, se estudiarán los patrones generizados de elección de cursos electivos de enseñanza media científico-humanista, identificando diferencias entre y dentro de áreas del conocimiento, con foco en: 1) su estabilidad durante el período 2011-2022; 2) su consistencia entre establecimientos, de diversa dependencia administrativa, ubicación geográfica y composición (socio-económica, académica y de género); 3) el rol de otros significativos (padres y apoderados, docentes y pares) en estas elecciones; 4) los principales moderadores a nivel de estudiante, aula/docente y establecimiento escolar; y 5) su influencia en las transiciones a la educación superior. Lo anterior, en el contexto de un sistema escolar altamente privatizado y socio-económicamente segregado; de la desigual implementación de una reforma curricular, a partir del año 2020, destinada a ampliar y estandarizar la variedad de cursos electivos disponibles entre escuelas; y de los efectos diferenciados de la crisis sanitaria por COVID-19 en la provisión de educación, que han ampliado las brechas socioeconómicas y geográficas en resultados educativos, debido al extenso período de cierre de las escuelas y al diferencial acceso y experiencias de educación remota. Se analizará en qué medida estas características y cambios estructurales del sistema educativo interactúan con las diferencias de género en las preferencias y elecciones de los estudiantes. Mediante análisis de datos secundarios (bases de datos administrativas y de evaluaciones estandarizadas de cobertura censal); la aplicación de cuestionarios, en dos ocasiones de medición, a estudiantes de enseñanza media; y la integración de técnicas de análisis estadístico avanzadas (que incluyen análisis de datos longitudinales, modelos multinivel, análisis de clases latentes y análisis de redes sociales), el proyecto generará evidencia para comprender los mecanismos sociales a través de los cuales el género afecta las trayectorias educativas. Así, se espera contribuir al diseño de políticas públicas orientadas a reducir las brechas de género en oportunidades de aprendizaje y en las trayectorias educativas y laborales. Los resultados esperados del proyecto son: 1) publicar artículos en revistas de corriente principal, 2) diseminar resultados en circuitos nacionales e internacionales, 3) fortalecer la capacidad de investigación educacional con perspectiva de género, incorporando investigadoras jóvenes y formando a estudiantes y asistentes de investigación, 4) promover una perspectiva interdisciplinaria y un enfoque del curso de la vida para el estudio del rol del género en educación, 5) establecer una red de colaboración con investigadores internacionales, e 6) identificar relaciones causales, políticas relevantes y buenas prácticas que puedan ser transferidas. El proyecto constituye un aporte novedoso al estudio del rol del género en las trayectorias educativas en Chile. El equipo de investigadoras tiene vasta experiencia en investigación y en la aplicación de métodos cuantitativos avanzados para responder a preguntas sustantivas sobre equidad y efectividad en educación. Nuestra colaboración previa, así como nuestra formación disciplinar complementaria, darán sinergia y viabilidad al presente proyecto.

Chile es un caso paradigmático en materia educacional, al ser uno de los países de la OECD con mayor provisión privada de educación escolar y ser el caso más extremo de introducción de políticas pro-mercado en educación (Ladd y Fiske, 2020; OECD, 2020). Las bases del sistema educacional actual se asentaron con las reformas de los 80s durante la dictadura militar (1973-1990), donde se estableció un subsidio del tipo voucher a establecimientos municipales y privados subvencionados, que buscaba generar incentivos para mejorar la calidad educacional a nivel de sistema (Mizala y Torche, 2012). Los elementos centrales de una alta orientación al mercado se mantuvieron durante los 90s y los 2000 (Canals et al., 2019), caracterizándose el sistema por ser altamente segregado y segmentado (Lara, Mizala, y Repetto, 2011; Mizala y Torche, 2012; Valenzuela, Bellei, y Ríos, 2014). En este contexto, durante el segundo gobierno de Michelle Bachelet, se aprobó la Ley de Inclusión Escolar, la cual busca disminuir el rol del mercado en la educación (Bellei, 2016). Entre otras medidas, la ley establece el fin del cobro de mensualidad a los padres, y el fin de la selección de estudiantes por parte de establecimientos públicos y privados subvencionados (Ministerio de Educación de Chile, 2019). Habiendo transcurridos 8 años desde la aprobación de esta ley, este estudio tiene por objetivo analizar cuáles han sido y cuáles podrían ser los efectos esperados de mediano y largo plazo del fin de la selección y el fin del copago en tres variables de interés: la segregación escolar, la matrícula pública y la satisfacción de las familias respecto al establecimiento educacional donde matriculan a sus hijos. Con este fin, se complementarán dos estrategias metodológicas. En primer lugar, se estimarán modelos econométricos para ahondar en los efectos que han tenido a la fecha el fin de la selección escolar y la gradual eliminación del copago -medida que aún no se ha aplicado totalmente. La gradualidad en la aplicación de ambas medidas que establece la Ley de Inclusión es una ventaja en términos de investigación en tanto permite el monitoreo sistemático de los efectos de la ley, a la vez que facilita la identificación de sus efectos mediante técnicas econométricas. En particular se estimará la segregación escolar comunal a partir de indicadores de segregación entre establecimientos, de segregación entre sectores (público, privado subvencionado y privado pagado), y dentro de los sectores. Dichos indicadores serán estimados tanto para analizar la segregación de los estudiantes del 40% más vulnerables (llamados prioritarios, desde la ley de Subvención Escolar Preferencial), como del 20% de mayor nivel socioeconómico. Luego, se estimarán modelos de regresión y de efecto fijo a fin de estimar el efecto de ambas medidas en los distintos indicadores de segregación. Similarmente, se estimarán modelos de regresión y efecto fijo a fin de estimar el efecto de ambas medidas en el porcentaje de matrícula pública a nivel comunal. En segundo lugar, utilizaremos un modelo basado en agentes (ABM) que represente el sistema escolar chileno para estudiar los efectos del término del copago y selección escolar en la satisfacción de las familias con el establecimiento educacional donde matricula a sus hijos/as, y sus potenciales consecuencias en las tres variables de interés a mediano y largo plazo. Estudiar el efecto de estas medidas en la satisfacción de las familias a partir de técnicas econométricas es difícil, ya que no contamos con información de cuáles eran las postulaciones de las familias previo a la reforma. A su vez, dado que la implementación del fin del copago aun no es total, es difícil analizar los efectos que tendrá esta medida. Por ello, se utilizará modelamiento computacional para simular escenarios contrafactuales, permitiéndonos analizar potenciales efectos que tendría la total implementación de la Ley de Inclusión en estos ámbitos. Los sistemas educacionales son complejos porque dependen de la interacción de muchísimos agentes, son path-dependent, y están afectados por feedback loops (Ghaffarzadegan, Larson, & Hawley, 2017). Considerando estas características, una metodología como los ABM permitirá estudiar este sistema complejo, teniendo en cuenta los procesos de feedback e interacción que pueden hacer variar los efectos de esta ley en corto, mediano y largo plazo. En términos de resultados esperados, se espera contrastar tres hipótesis de investigación. En particular, a modo de hipótesis, se considera que el fin del copago y de la selección escolar en establecimientos públicos y privados subvencionados i) propiciaría una menor segregación de estudiantes prioritarios, pero un aumento de la segregación de estudiantes de mayor nivel socioeconómico, ii) generaría una disminución de pequeña magnitud de la matrícula pública y iii) aumentaría la satisfacción de las familias de estudiantes prioritarios respecto al establecimiento de matrícula, pero disminuiría levemente aquella de las familias de sectores medios (entre el 40% y 80% de vulnerabilidad socioeconómica). Durante el desarrollo de esta investigación, se espera difundir los hallazgos en esta materia a través de la publicación en revistas científicas y presentaciones en congresos nacionales e internacionales.

The general objective of the Center is to support the transformation of education in Chile. It aims to collaborate with institutions in Latin America and the Caribbean to address significant challenges in the present and future. These challenges include reducing gaps in fundamental learning, strengthening the quality of public education, developing innovative and effective school practices, and addressing critical issues such as the educational impacts of the pandemic, the climate crisis, and the rapid integration of advanced technologies, including the transformative emergence of artificial intelligence to assist educators. The Center will promote collaboration with national and international educational organizations and schools to engage in scientific research of excellence, knowledge transfer, technological solutions, and training of skilled professionals. In doing so, it seeks to drive meaningful and sustainable changes in the education system, contributing to a more equitable and inclusive future.

This project aims to investigate how structural modifications of a dicationic derivative of azobenzene can affect the drug release and load capacity of its photoactive molecular aggregate. To evaluate this, three types of structural modifications are proposed. First, the introduction of functional groups on the photoactive nucleus of dicationic azobenzene is expected to shift the absorption band of the molecular photoswitch. Second, the replacement of the fluorescent organic cations over the structure of the molecular photoswitch, which confer luminescent and amphipathic properties to the system. And third, the modification of the length of the chains over the molecular photoswitch could change the aggregate size. To determine whether these potential modifications can modulate the light-induced release activity of the photoswitchable aggregate, an enzyme inhibitor will be loaded and released by illumination in the presence of the enzyme. Under this scenario, any modification of the enzymatic activity will be correlated with the drug's photorelease.

It is proposed to assess the feasibility of using ultrasound as a nonintrusive, in-situ, probe of plastic behavior in high-entropy alloys (HEAs). More specifically, whether it is possible to use ultrasound to reliably characterize the plasticity deformation mechanism---slip, TWIP, TRIP---of Fe80-xCo10Cr10Mnx. To this end, the speed of sound will be measured, continuously, as a function of applied stress in uniaxial tensile tests. In previous work, proposers have shown that the speed of sound as a function of stress provides a reliable tool to measure dislocation density in aluminum, copper, and stainless steel. In the latter case, it has also been shown to reliably discriminate between slip and twinning as a deformation mechanism. It is now proposed to study the possibility of extending this capability not only to new materials, HEAs, but also to a new mechanism, phase transformation. We will start with the materials whose plastic deformation is slip-dominated, since we have robust experience in this case. We shall then move to the TWIP material, where our more recent experience will be brought to bear, to end up with the unexplored, from the point of view of ultrasound, TRIP material. Samples for tensile loading will be prepared. They will be tested using a universal testing machine and ultrasound measurements of longitudinal wave velocity will be carried out in-situ. A decrease in the wave velocity as a function of applied stress will indicate a proliferation of dislocations; the dislocation density will be determined as a function of stress as will the parameters of Taylor's rule. An increase in wave velocity as a function of stress will indicate a decrease in average grain size. Modeling will be applied to determine whether this is due to twinning or phase transformation. These results will also be validated with post-mortem XRD, TEM, and metallography measurements, as well as ex-situ acoustic measurements. The success of the proposed research would have short-term and long-term benefits: In the short term it would provide a non-intrusive tool---ultrasound---to assist in the search for HEAs with pre-determined properties, as needed for specific applications. In the long-term, it would pave the way for the development of a practical, non-intrusive, tool for the evaluation of HEA pieces in service.

Society is facing an unprecedented challenge in terms of combining sustainability, economic growth and technological development. The industry has tackled these demands by developing novel products and innovative service strategies, taking the maximum advantage of the installed capabilities and cutting edge technologies. Steel industry has taken the lead by supporting internal research and scientific collaborations worldwide, enabling an ever increasing number of scientific developments. Steel plays a major role as the backbone material of civilization for a number of reasons, namely (i) abundance, (ii) relatively cheap, (iii) wide range of properties and applications, (iv) 100% recyclable, (v) potential to improve in-service performance. In the framework of (v), the current proposal aims to provide new grades of steel by means of chemical patterning of austenite. The concept of austenite patterning consists in producing layers in the microstructure with a chemical composition different from the bulk composition, via specific alloying elements and thermal cycles. These layers, after fully austenitization, deliver transformation products on cooling different than expected from the average austenite, allowing a new degree of freedom for tailoring of microstructures. So far there is only one scientific paper on the subject, which has reported outstanding mechanical strength (ultimate) of ca. 2 GPa, with uniform elongations of 7% in a lamellar martensite-austenite microstructure in a single 0.51C-4.35Mn steel. The present proposal sets a detailed working plan to investigate the impact of the initial microstructure and thermal path upon the chemical patterning of austenite in a number of different steel chemistries. The aim is two-folded: to analize the evolution of the phase transformations at different stages of the process as a function of the initial microstructure and heat-treatment parameters, and to gain fundamental insights on the mechanical behavior of the new steel grades. It is hypothesized that the correct interplay of the parameters mentioned above can yield optimized final microstructures with enhanced in-service performance.The methodology incorporates up-to-date assessment tools of thermodynamic equilibria and kinetics (ThermoCalc & Dictra) in selected steel chemistries, accurate tracking of phase transformations via Dilatometry experiments, in-depth characterization of the microstructure and mechanical properties and insitu/ex-situ ultrasound probing of tensile test specimens to better understand the hardening mechanisms. The experimental results will be compared with modeling strategies for both phase transformations and mechanical behavior. The expected results of the proposal will be of interest to the scientific community due to the novelty of the experimental concept and the potential contribution to the understanding of structure-property relations. Else, the findings will be of significance for the design of structural parts, such as high strength and impact toughness for car body crash worthiness. In the case of Chilean mining industry, wear and impact wear resistance are potential applications of the new steel grades to be tested. The proposal is lay out within a novel cooperation framework between a group of specialists on specific aspects of materials science (phase transformations in steel, constitutive modeling, ultrasound probing), oriented to contribute to the fundamental understanding of the microstructure-property relations resulting from chemical patterning of austenite. Additionally, three universities and one industrial partner (University of Twente, The Nederland, Gent University, Belgium; University of Alberta, Canada; and ME Elecmetal, Chile-US, respectively) are supporting the proposal with resources such as workshops, sample preparation, specific characterization techniques, software for post-processing, among others.

The importance of water for life is indisputable. Nevertheless, water quality and availability are affected by increases in consumption and climate change. Indeed, several areas of Chile are suffering acute water scarcity. Consequently, there is a critical need to develop efficient technologies for wastewater recovery. However, considerations must be given to the fact that some wastewaters have toxic recalcitrant pollutants requiring complex treatments, such as landfill leachate (LL). The general goal of the project is to evaluate the viability of experimentally improving LL quality by conjointly using the solar photo-Fenton process and ultrasound (US), thereby enhancing photocatalysis, ultimately reducing wastewater toxicity. The specific goals are to (i) measure the H2O2 and UV irradiation produced by US in LL (laboratory scale); (ii) evaluate the hydroxyl radicals generated during treatment processes (laboratory scale); (iii) maximize organic-pollutant removal in LL by defining the optimal operating conditions for the photo-Fenton/US process (laboratory scale); (iv) maximize organic-pollutant removal in LL by defining optimal US power/frequency in the sonolytic process (pilot-plant scale); and (v) evaluate toxicity elimination and energy consumption in LL treatments with solar-photocatalytic and US processes (laboratory and pilot-plant scales). The proposed investigation will use a scientific methodology, developing reproducible methods to observe the effects of diverse parameters, all with a focus on maximizing contaminants removal. To characterize LL, several parameters will be evaluated, including chemical oxygen demand, biological oxygen demand, total organic carbon, total dissolved nitrogen, pH, metals, ammonia, colour, biodegradability, toxicity, total suspended solids, conductivity and humic acid. To determine the amount of H2O2 generated by US in a simulated LL, a set of experiments will be run to produce the sonochemical process, applying different US frequencies (100 kHz, 200 kHz and 300 kHz) and powers (100 W, 170 W and 250 W), thus obtaining the kinetic reaction to H2O2 production. The amount of UV irradiation formed due to sonoluminescence will be quantified in the same beaker in the simulated LL. Sonoluminescence intensity during the runs will be measured using a spectro-radiometer. To evaluate the hydroxyl radicals (·OH) generated in the simulated LL during treatment processes, a method based on the oxidation of 2-proponol will be used. To determine the optimal operating conditions for the photo-Fenton/US process to maximize the removal of organic pollutants present in the simulated LL, a set of experiments will be carried out in the same photoreactor (1 L), applying different reagent concentrations, treatment times, and pH levels. To establish optimal US power and frequency in the sonolytic process to maximize the removal of organic pollutants present in a real LL (after its pretreatment), a set of runs will be carried out at pilot-plant scale in a solar photoreactor compound parabolic concentrator (CPC; 12 L useful volume). To evaluate toxicity elimination from the real LL an Aliivibrio fischeri test, respirometer assay, and phytotoxicity assay will be used, followed by determining median effective concentrations (EC50) according to the Probit model. Since a main disadvantage of the proposed treatments is high-energy consumption, specific energy consumption (SEC) and electrical energy per order (EEO) will be determined for all processes. All experiments will be done in triplicate, and filtration and coagulation/flocculation processes as a pretreatment will be used prior to all runs. The expected results of the proposed project are to (i) obtain new knowledge related to joint photo- Fenton and ultrasound wastewater treatments, (ii) demonstrate treatment synergies, and (iii) validate the use of advanced oxidation processes for improving LL. Project results will be reported in papers, through thesis work, and at scientific congresses, strengthening national and international research networks.