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43276 - AVANCES EN NANOTECNOLOGÍA (2014-15)

Datos generales  

Código: 43276
Profesor/a responsable:
MARTIN GULLON, IGNACIO
Crdts. ECTS: 3,00
Créditos teóricos: 0,60
Créditos prácticos: 0,60
Carga no presencial: 1,80

Departamentos con docencia

Estudios en los que se imparte



Competencias y objetivos

Contexto de la asignatura para el curso 2014-15

Se presenta la presente asignatura para introducir al estudiante en el fascinante mundo de la nanotecnología y los nanomateriales. La tendencia de finales del siglo XX, de acuerdo con las estadísticas publicadas por el AIChE y la EFCE, es un cambio paulatino del sector laboral al que se dedica el ingeniero químico. De ser el sector petroquímico el predominante a finales de 1980, en la actualidad este sector está por detrás del biotecnológico y del de materiales, en gran auge.
En este cambio, se presenta está asignatura optativa. Dar a conocer las tendencias actuales de la nanotecnología, rama de aplicación muy multidisciplinar, en la cual se ponen en contacto profesionales como físicos, ingenieros electrónicos, ingenieros mecánicos, ingenieros químicos, etc.

 

 

Competencias de la asignatura (verificadas por ANECA en grados y másteres oficiales)

Competencias Generales del Título (CG)

  • CG1 : Capacidad para aplicar el método científico y los principios de la ingeniería y economía, para formular y resolver problemas complejos en procesos, equipos, instalaciones y servicios, en los que la materia experimente cambios en su composición, estado o contenido energético, característicos de la industria química y de otros sectores relacionados entre los que se encuentran el farmacéutico, biotecnológico, materiales, energético, alimentario o medioambiental.
  • CG10 : Adaptarse a los cambios, siendo capaz de aplicar tecnologías nuevas y avanzadas y otros progresos relevantes, con iniciativa y espíritu emprendedor.
  • CG3 : Dirigir y gestionar técnica y económicamente proyectos, instalaciones, plantas, empresas y centros tecnológicos en el ámbito de la Ingeniería Química y los sectores industriales relacionados.
  • CG4 : Realizar la investigación apropiada, emprender el diseño y dirigir el desarrollo de soluciones de ingeniería, en entornos nuevos o poco conocidos, relacionando creatividad, originalidad, innovación y transferencia de tecnología.
  • CG6 : Tener capacidad de análisis y síntesis para el progreso continuo de productos, procesos, sistemas y servicios utilizando criterios de seguridad, viabilidad económica, calidad y gestión medioambiental.
  • CG8 : Liderar y definir equipos multidisciplinares capaces de resolver cambios técnicos y necesidades directivas en contextos nacionales e internacionales.

 

Competencias específicas (CE)

  • CE1 : Aplicar conocimientos de matemáticas, física, química, biología y otras ciencias naturales, obtenidos mediante estudio, experiencia, y práctica, con razonamiento crítico para establecer soluciones viables económicamente a problemas técnicos.
  • CE2 : Diseñar productos, procesos, sistemas y servicios de la industria química, así como la optimización de otros ya desarrollados, tomando como base tecnológica las diversas áreas de la Ingeniería Química, comprensivas de procesos y fenómenos de transporte, operaciones de separación e ingeniería de las reacciones químicas, nucleares, electroquímicas y bioquímicas.

 

Competencias Básicas y del MECES (Marco Español de Cualificaciones para la Educación Superior)

  • CB10 : Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo.
  • CB6 : Poseer y comprender conocimientos que aporten una base u oportunidad de ser originales en el desarrollo y/o aplicación de ideas, a menudo en un contexto de investigación.
  • CB7 : Que los estudiantes sepan aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios (o multidisciplinares) relacionados con su área de estudio.
  • CB8 : Que los estudiantes sean capaces de integrar conocimientos y enfrentarse a la complejidad de formular juicios a partir de una información que, siendo incompleta o limitada, incluya reflexiones sobre las responsabilidades sociales y éticas vinculadas a la aplicación de sus conocimientos y juicios.
  • CB9 : Que los estudiantes sepan comunicar sus conclusiones y los conocimientos y razones últimas que las sustentan a públicos especializados y no especializados de un modo claro y sin ambigüedades.

 

Competencias Transversales Básicas

  • CT1 : Ser capaz de recibir y transmitir información en otros idiomas, principalmente inglés.
  • CT2 : Ser capaz de usar herramientas informáticas y tecnologías de la información.

 

Competencia exclusiva de la asignatura

Sin datos

Resultados de aprendizaje (Objetivos formativos)

  • Conocer los fundamentos de las propiedades eléctricas y movilidad eléctronica.
  • Conocer los fundamentos de los semiconductores y el efecto Hall, y su aplicación a circuitos.
  • Conocer los fundamentos de las propiedades ópticas para la caracterización básica de materiales.
  • Identificar la importancia de los nanomateriales respecto a los materiales micrométricos.
  • Conocer la clasificación principal de los nanomateriales atendiendo a su geometría.
  • Conocer los distintos tipos de nanomateriales de carbono sp2, atendiendo a si son OD, 1D y 2D., y su potencial de aplicaciones en los sistemas de almacenamiento y conversión de energía.
  • Conocer las nanoestructuras basadas en metales nobles con propiedades electrónicas singulares.
  • Conocer los distintos tipos de nanorrefuerzos que se emplean como carga en sistemas poliméricos multifuncionales avanzados, como nano-arcillas, nano-TiO2, nano-SiO2, nanoBaSO4 y sus sistemas híbridos en función de las propiedades objetivo.
  • Conocer la clasificación y tipos de matrices poliméricas que pueden utilizarse para el desarrollo de materiales compuestos de matriz polimérica de prestaciones avanzadas, incluyendo los polímeros técnicos.
  • Conocer la clasificación y tipos de matrices poliméricas de origen bio (no fósil) y matrices biodegradables, su estabilización y sus mecanismos de degradación.
  • Conocer y estar familiarizado con las diferentes técnicas de incorporación de nanocargas a matrices poliméricas, atendiendo al tipo de matriz, tipo de carga y tipo de prestaciones que se desean alcanzar.
  • Tener capacidad de seleccionar la  técnica de incorporación más adecuada, basado en mezcla en fundido, procesado en solvente o polimerización in situ.
  • Conocer las técnicas principales de procesado de recubrimientos.
  • Estar familiarizado con las técnicas de monitorización de la dispersión de las cargas en la matriz.

Objetivos específicos indicados por el profesorado para el curso 2014-15

 

Conocer los fundamentos de las propiedades eléctricas y movilidad eléctronica.
Conocer los fundamentos de los semiconductores y el efecto Hall, y su aplicación a circuitos.
Conocer los fundamentos de las propiedades ópticas para la caracterización básica de materiales.
Identificar la importancia de los nanomateriales respecto a los materiales micrométricos.
Conocer la clasificación principal de los nanomateriales atendiendo a su geometría.
Conocer los distintos tipos de nanomateriales de carbono sp2, a tendiendo a si son OD, 1D y 2D., y su potencial de aplicaciones en los sistemas de almacenamiento y conversión de energía.
Conocer las nanoestructuras basadas en metales nobles con propiedades electrónicas singulares.
Conocer los distintos tipos de nanorrefuerzos que se emplean como carga en sistemas poliméricos multifuncionales avanzados, como nano-arcillas, nano-TiO2, nano-SiO2, nanoBaSO4 y sus sistemas híbridos en función de las propiedades objetivo.
Conocer la clasificación y tipos de matrices poliméricas que pueden utilizarse para el desarrollo de materiales compuestos de matriz polimérica de prestaciones avanzadas, incluyendo los polímeros técnicos.
Conocer la clasificación y tipos de matrices poliméricas de origen bio (no fósil) y matrices biodegradables, su estabilización y sus mecanismos de degradación.
Conocer y estar familiarizado con las diferentes técnicas de incorporación de nanocargas a matrices poliméricas, atendiendo al tipo de matriz, tipo de carga y tipo de prestaciones que se desean alcanzar.
Tener capacidad de seleccionar la técnica de incorporación más adecuada, basado en mezcla en fundido, procesado en solvente o polimerización in situ.
Conocer las técnicas principales de procesado de recubrimientos.
Estar familiarizado con las técnicas de monitorización de la dispersión de las cargas en la matriz.

 


Contenidos y bibliografía

Contenidos para el curso 2014-15

PROGRAMA DE TEORÍA
Unidad 1. Introducción a la Nanotecnología
¿ Tema 1. Estructura nanométrica y bandas de energía.
¿ Tema 2. Caracterización microscópica
¿ Tema 3. Nanopartículas. Propiedades y síntesis.
Unidad 2. Nanomateriales
¿ Tema 4. Nanomateriales de carbono. Fullerenos, nanotubos y grafeno
¿ Tema 5. Nanomateriales metálicos. Nanowires y quantum dots.
¿ Tema 6. Nanomateriales cerámicos.
Unidad 3. Nanocompuestos
¿ Tema 7. Nanocompuestos poliméricos multifuncionales
¿ Tema 8. Técnicas de procesado y manipulación.
¿ Tema 9. Nanosensores

LABORATORIO
¿ Síntesis de Grafeno. Caracterización por AFM y TEM
¿ Incorporación de nanocargas por melt-compounding y polimerización in-situ. Caracterización de la dispersión.

 

Enlaces relacionados

Sin datos

 

Bibliografía

Processing and properties of nanocomposites
Autor(es): ADVANI, Suresh G.
Edición: New Jersey : World Scientific, 2007;
ISBN: 981-270-390-X
Categoría: Complementario

Introducción a la nanotecnología
Autor(es): POOLE, Charles P. ; OWENS, Frank J.
Edición: Barcelona : Reverté, 2007;
ISBN: 978-84-291-7971-2
Categoría: Básico

Evaluación

Instrumentos y criterios de evaluación 2014-15

La asistencia a todas las clases y actividades es obligatoria.
Prueba final escrita 40%.
Evaluación contínua 60%. Esta se subdivide en.
 Preparación de un tema, que será expuesto oralmente. 30%
 Trabajo de laboratorio, con su introducción, resultados experimentales y análisis. 30%.

Descripción Criterio Tipo Ponderación
Laboratorio

Informe de caracterización científica de los resultados obtenidos

 ACTIVIDADES DE EVALUACIÓN DURANTE EL SEMESTRE 30
Trabajo Bibliográfico

Valoración de un trabajo bibliográfico realizado, que será presentado por el estudiante

 ACTIVIDADES DE EVALUACIÓN DURANTE EL SEMESTRE 30
Prueba escrita

Prueba escrita

 EXAMEN FINAL 40

 

Fechas de pruebas de evaluación oficiales para el curso 2014-15

Convocatoria Fecha Hora Grupo - Aula(s) asignada(s) Observaciones
(C3) Periodo ordinario para asignaturas de segundo semestre y anuales 18/06/2015 09:00 - 12:00 A2/Z13 
(C4) Pruebas extraordinarias para asignaturas de grado y máster 09/07/2015 08:30 - 11:30 CS/S008 

 

 



Profesorado

MARTIN GULLON, IGNACIO
Profesor/a responsable

  • CLASE TEÓRICA: Grupos:
    • 1
  • SEMINARIO / TEÓRICO-PRÁCTICO / TALLER: Grupos:
    • 1

GARCIA QUESADA, JUAN CARLOS

  • CLASE TEÓRICA: Grupos:
    • 1
  • PRÁCTICAS DE LABORATORIO: Grupos:
    • 1
  • SEMINARIO / TEÓRICO-PRÁCTICO / TALLER: Grupos:
    • 1

 

Grupos

CLASE TEÓRICA

Grupo Semestre Turno Idioma Matriculados
Gr. 1 (CLASE TEÓRICA) : GRUPO 1 2S Todo el día CAS 2


PRÁCTICAS DE LABORATORIO

Grupo Semestre Turno Idioma Matriculados
Gr. 1 (PRÁCTICAS DE LABORATORIO) : GRUPO 1 2S Todo el día CAS 2


SEMINARIO / TEÓRICO-PRÁCTICO / TALLER

Grupo Semestre Turno Idioma Matriculados
Gr. 1 (SEMINARIO / TEÓRICO-PRÁCTICO / TALLER) : GRUPO 1 2S Todo el día CAS 2




Horarios

CLASE TEÓRICA

Grupo Fecha inicio Fecha fin Día Hora inicio Hora fin Aula
1 16/02/2015 05/06/2015 VIE 08:00 09:00 A2/B11  

PRÁCTICAS DE LABORATORIO

Grupo Fecha inicio Fecha fin Día Hora inicio Hora fin Aula
1 14/04/2015 14/04/2015 MAR 12:30 14:30 0041PS051  
1 08/05/2015 29/05/2015 VIE 13:30 14:30 0041PS051  

SEMINARIO / TEÓRICO-PRÁCTICO / TALLER

Grupo Fecha inicio Fecha fin Día Hora inicio Hora fin Aula
1 23/02/2015 23/02/2015 LUN 10:00 11:00 A2/A11  
1 09/03/2015 09/03/2015 LUN 10:00 11:00 A2/A11  
1 23/03/2015 23/03/2015 LUN 10:00 11:00 A2/A11  
1 20/04/2015 20/04/2015 LUN 10:00 11:00 A2/A11  
1 24/04/2015 24/04/2015 VIE 13:30 15:30 A2/B13  
1 04/05/2015 04/05/2015 LUN 10:00 11:00 A2/A11  
1 18/05/2015 18/05/2015 LUN 10:00 11:00 A2/A11  
1 01/06/2015 01/06/2015 LUN 10:00 11:00 A2/A11