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Guía docente 2018-19 - 77312007 - Microfluídica: aplicación a la fabricación de nanofibras y nanotubos
TITULACIÓN: | Máster Univ. en Ingeniería mecatrónica |
CENTRO: | ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR (JAÉN) |
CURSO: | 2018-19 |
ASIGNATURA: | Microfluídica: aplicación a la fabricación de nanofibras y nanotubos |
NOMBRE: Microfluídica: aplicación a la fabricación de nanofibras y nanotubos | |||||
CÓDIGO: 77312007 | CURSO ACADÉMICO: 2018-19 | ||||
TIPO: Obligatoria | |||||
Créditos ECTS: 4.0 | CURSO: 1 | CUATRIMESTRE: PC | |||
WEB: http://dv.ujaen.es/ |
NOMBRE: MARTÍNEZ BAZÁN, JESÚS CARLOS | ||
IMPARTE: Teoría [Profesor responsable] | ||
DEPARTAMENTO: U121 - INGENIERÍA MECÁNICA Y MINERA | ||
ÁREA: 600 - MECÁNICA DE FLUIDOS | ||
N. DESPACHO: A3 - 074 | E-MAIL: cmbazan@ujaen.es | TLF: 953212861 |
TUTORÍAS: https://uvirtual.ujaen.es/pub/es/informacionacademica/tutorias/p/72937 | ||
URL WEB: http://www.fluidsujaen.es | ||
ORCID: https://orcid.org/0000-0003-2023-4691 | ||
NOMBRE: GUTIÉRREZ MONTES, CÁNDIDO | ||
IMPARTE: Teoría | ||
DEPARTAMENTO: U121 - INGENIERÍA MECÁNICA Y MINERA | ||
ÁREA: 600 - MECÁNICA DE FLUIDOS | ||
N. DESPACHO: A3 - 022 | E-MAIL: cgmontes@ujaen.es | TLF: 953212903 |
TUTORÍAS: https://uvirtual.ujaen.es/pub/es/informacionacademica/tutorias/p/81290 | ||
URL WEB: http://www.fluidsujaen.es/ | ||
ORCID: https://orcid.org/0000-0003-1123-2002 | ||
NOMBRE: Gordillo Arias de Saavedra, Jose Manueal | ||
E-MAIL: jgordill@us.es | TLF: - | |
URL WEB: - | ||
INSTITUCIÓN: Universidad de Sevilla | ||
NOMBRE: González Loscertales, Ignacio | ||
E-MAIL: loscertales@uma.es | TLF: - | |
URL WEB: - | ||
INSTITUCIÓN: Universidad de Málaga |
.
.
código | Denominación de la competencia |
CG1MMKTR | Conocer y utilizar las Tecnologías de la Información y la Comunicación aplicadas a la Ingeniería Mecatrónica. |
CG3MMKTR | Comprender y ser capaz de aplicar las herramientas básicas de investigación en el ámbito de la Ingeniería Mecatrónica. |
CG4MMKTR | Comprender, analizar y evaluar teorías, resultados y desarrollos en el idioma de referencia, además de en la lengua materna, en el ámbito de la Ingeniería Mecatrónica. |
E07MMKTR | Conocer el comportamiento de los fluidos en la microescala y la mesoescala y aplicar este conocimiento al diseño y construcción de sistemas mecatrónicos. |
Resultados de aprendizaje | |
Resultado RE07MM | Demuestra que conoce el comportamiento de los fluidos en la microescala y la mesoescala y aplica este conocimiento al diseño y construcción de sistemas mecatrónicos. |
Resultado RG1mMKTR | Demuestra que conoce y utiliza las Tecnologías de la Información y la Comunicación aplicadas a la Ingeniería Mecatrónica. |
Resultado RG3mMK | Demuestra que comprende y utiliza las herramientas básicas de investigación en el ámbito de la Ingeniería Mecatrónica. |
Resultado RG4mMKTR | Es capaz de comprender, analizar y evaluar teorías, resultados y desarrollos en el idioma de referencia, además de en la lengua materna, en el ámbito de la Ingeniería Mecatrónica. |
- Introducción a la Mecánica de Fluidos.
Ecuaciones de Navier-Stokes.
- Fluidostática: Tensión superficial.
Ecuación de Laplace. Número de Bond: meniscos de
separación aire-agua. Límites de número de
Bond grande y pequeño frente a la unidad.
- Procesos de formación de gotas y burbujas. Regimen
de Rayleigh. Ecuación de Rayleigh-Plesset.
- Procesos de formación de gotas y burbujas: efecto
del uso de corrientes externas. Dispositivos en coflujo,
dispositivos de flujo cruzado, dispositivos de flujo localizado.
- Sistemas de generación de micro gotas y
microburbujas con forzado acústico.
- Sistemas gobernados por campos eléctricos:
electrosprays.
- Microfluídica: técnicas de fabricación
de nanofibras y nanotubos.
- Encapsulamiento y recubrimiento de micro burbujas.
CONTENIDOS DESARROLLADOS
1) Introducción a la Mecánica de Fluidos. Descripción de las ecuaciones de conservación de la masa, cantidad de movimiento y energía.
2) Fluidostática: Concepto de tensión
superficial y descripción la línea de contacto y el
ángulo de contacto de entrefases
sólido-líquido-gas. Condiciones de equilibrio en la
entrefase de dos fluidos inmiscibles. Casos de fluidos en reposo.
Ecuación de Young-Laplace. Descripción de los
efectos del número de Bond: meniscos
deseparación aire-agua. Soluciones de la ecuación de
Laplace a altos y bajos números de Bond. Resolución
de ejemplos.
3) Procesos de formación de gotas y burbujas.
Inestabilidad de
Rayleighââ¬âPlateau y
aplicación a la rotura de chorros y la formación de
gotas. Ecuación de Rayleigh-Plesset: comportamiento de
burbujas en medios líquidos.
4) Procesos de formación de gotas y burbujas:
efecto del uso de corrientes externas para la generación de
gotas y burbujas de tamaños micrométricos
controlados. Descripción de técnicas de
generación de gotas y burbujas en configuración
de coflujo, flujo cruzado, y flujo enfocado.
5) Sistemas de generación de micro gotas y
microburbujas con forzado acústico. Sistemas gobernados por
campos eléctricos:electrosprays.
6) Microfluídica: técnicas de fabricaciónde nanofibras y nanotubos. Encapsulamiento y recubrimiento de micro burbujas. Uso de sustancias anfifílicas, o surfactantes, que poseen un extremo hidrofílico y otro hidrofóbico para estabilización de emulsiones.
ACTIVIDADES | HORAS PRESENCIALES | HORAS TRABAJO AUTÓNOMO | TOTAL HORAS | CRÉDITOS ECTS | COMPETENCIAS (códigos) |
---|---|---|---|---|---|
A67 - Actividades en pequeño grupo
|
10.0 | 15.0 | 25.0 | 1.0 | |
A88 - Actividades en gran grupo
|
30.0 | 45.0 | 75.0 | 3.0 |
|
TOTALES: | 40.0 | 60.0 | 100.0 | 4.0 |
Se impartirán clases de teoría en ela aula para describir los conceptos teóricos de la asignatura. Los alumnos estudiarán documentos científico/técnicos sobre procesos de generación de gotas, burbujas, nanofibras y nanotubos, que se discutirán en clase. Por otro lado, se realizará una sesión de prácticas de laboratorio para caracterizar la tensión superficial de varios líquidos. Se vistarán las instalaciones de un laboratorio de microfluídica en la Universidad de Málaga.
ASPECTO | CRITERIOS | INSTRUMENTO | PESO |
---|---|---|---|
Asistencia y/o participación en actividades presenciales y/o virtuales | Asistencia en actividades presenciales | . | 5.0% |
Conceptos teóricos de la materia | Participación en actividades presenciales | . | 10.0% |
Realización de trabajos, casos o ejercicios | Participación en actividades presenciales | . | 50.0% |
Prácticas de laboratorio/campo/uso de herramientas TIC | Realización de trabajos, casos o ejercicios prácticos | . | 35.0% |
Se realizará una prueba escrita donde se evaluará la destreza del alumno en la resolución de casos prácticos, así como el conocimiento de los conceptos claves relacionados con la asignatura (CG4MMKTR, E07MMKTR). Se deberá obtener una nota mínima en esta prueba escrita para aprobar la asignatura. El alumno deberá presentar a lo largo del curso el conjunto de las memorias de prácticas y los trabajos propuestos (CG1MMKTR, CG3MMKTR, E07MMKTR).
El alumno deberá haber asistido a todas las sesiones
de prácticas de laboratorio para poder presentarse a la
prueba escrita. Se valorará positivamente las aptitudes del
alumno, asistencia a clase y tutorías (CG1MMKTR,
CG3MMKTR).
- Microfluidics and Microfabrication [Recurso electrónico]. Edición: -. Autor: Chakraborty, Suman. Editorial: Boston, MA : Springer Science+Business Media, LLC, 2010. (C. Biblioteca)
- Microdrops and digital microfluidics [Recurso electrónico]. Edición: -. Autor: Berthier, Jean, 1952-. Editorial: Norwich, N.Y. : William Andrew Pub., c2008 (C. Biblioteca)
- Encyclopedia of Microfluidics and Nanofluidics [Recurso electrónico]. Edición: -. Autor: Li, Dongqing. Editorial: Boston, MA : Springer-Verlag, 2008. (C. Biblioteca)
- Introduction to Microfluidics. Edición: reprint. Autor: Patrick Tabeling . Editorial: OUP Oxford (C. Biblioteca)
- Microfluidics and Microfabrication [Recurso electrónico]. Edición: -. Autor: Chakraborty, Suman. Editorial: Boston, MA : Springer Science+Business Media, LLC, 2010. (C. Biblioteca)
- Microdrops and digital microfluidics [Recurso electrónico]. Edición: -. Autor: Berthier, Jean, 1952-. Editorial: Norwich, N.Y. : William Andrew Pub., c2008 (C. Biblioteca)
- Encyclopedia of Microfluidics and Nanofluidics [Recurso electrónico]. Edición: -. Autor: Li, Dongqing. Editorial: Boston, MA : Springer-Verlag, 2008. (C. Biblioteca)
- Introduction to Microfluidics. Edición: reprint. Autor: Patrick Tabeling . Editorial: OUP Oxford (C. Biblioteca)
- Introducción a la mécanica de fluidos. Edición: -. Autor: Gordillo Arias de Saavedra, José Manuel. Editorial: Madrid : Paraninfo, 2017 (C. Biblioteca)
- Mecánica de fluidos. Edición: -. Autor: Crespo Martínez, Antonio. Editorial: Madrid: Thomson, 2006 (C. Biblioteca)
- Introducción a la mécanica de fluidos. Edición: -. Autor: Gordillo Arias de Saavedra, José Manuel. Editorial: Madrid : Paraninfo, 2017 (C. Biblioteca)
- Mecánica de fluidos. Edición: -. Autor: Crespo Martínez, Antonio. Editorial: Madrid: Thomson, 2006 (C. Biblioteca)
Semana |
A1 |
A2 |
A3 |
T.A. |
Observaciones |
Nº 1:
|
5 |
|
|
7,5 |
|
Nº 2:
|
5 |
|
|
7,5 |
|
Nº 3:
|
5 |
|
|
7,5 |
|
Nº 4:
|
5 |
|
|
7,5 |
|
Nº 5:
|
2 |
3 |
|
7,5 |
Prácticas de tensión superficial |
Nº 6:
|
5 |
|
|
7,5 |
|
Nº 7:
|
0 |
7 |
|
10,5 |
Visita a laboratorio de microfluídica |
Nº 8:
|
3 |
|
|
4,5 |
|
Nº 9:
|
|
|
|
|
|
Nº 10:
|
|
|
|
|
|
Total |
30 |
10 |
|
60 |
|