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Guía docente 2019-20 - 74912009 - Nanomateriales
TITULACIÓN: | Máster Univ. en Ingeniería de los materiales y construcción sostenible |
CENTRO: | ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR (LINARES) |
CURSO: | 2019-20 |
ASIGNATURA: | Nanomateriales |
NOMBRE: Nanomateriales | |||||
CÓDIGO: 74912009 | CURSO ACADÉMICO: 2019-20 | ||||
TIPO: Obligatoria | |||||
Créditos ECTS: 4.0 | CURSO: 1 | CUATRIMESTRE: SC | |||
WEB: https://dv.ujaen.es/goto_docencia_crs_615626.html |
NOMBRE: CORPAS IGLESIAS, FRANCISCO ANTONIO | ||
IMPARTE: Teoría [Profesor responsable] | ||
DEPARTAMENTO: U122 - INGENIERÍA QUIM.,AMBIENTAL Y DE LOS MAT. | ||
ÁREA: 065 - CIENCIA DE MATERIALES E INGENIERÍA METALÚRGICA | ||
N. DESPACHO: D - 025-C | E-MAIL: facorpas@ujaen.es | TLF: 953648565 |
TUTORÍAS: https://uvirtual.ujaen.es/pub/es/informacionacademica/tutorias/p/4787 | ||
URL WEB: - | ||
ORCID: https://orcid.org/0000-0002-7502-909X | ||
NOMBRE: QUESADA PÉREZ, MANUEL | ||
IMPARTE: Teoría | ||
DEPARTAMENTO: U116 - FÍSICA | ||
ÁREA: 385 - FÍSICA APLICADA | ||
N. DESPACHO: D - 159 | E-MAIL: mquesada@ujaen.es | TLF: 953648552 |
TUTORÍAS: https://uvirtual.ujaen.es/pub/es/informacionacademica/tutorias/p/57947 | ||
URL WEB: - | ||
ORCID: https://orcid.org/0000-0003-0519-7845 | ||
NOMBRE: RAMOS TEJADA, Mª DEL MAR | ||
IMPARTE: Teoría | ||
DEPARTAMENTO: U116 - FÍSICA | ||
ÁREA: 385 - FÍSICA APLICADA | ||
N. DESPACHO: A - D-158 | E-MAIL: mmramos@ujaen.es | TLF: 953648666 |
TUTORÍAS: https://uvirtual.ujaen.es/pub/es/informacionacademica/tutorias/p/72886 | ||
URL WEB: - | ||
ORCID: https://orcid.org/0000-0001-6790-8732 | ||
Esta asignatura se encuentra dentro del BLOQUE IV (14 créditos): INGENIERÍA DE NUEVOS MATERIALES.
Se imparte en el 2º cuatrimestre.
NINGUNA
El alumnado que presente necesidades específicas de apoyo educativo, lo ha de notificar personalmente al Servicio de Atención y Ayudas al Estudiante para proceder a realizar, en su caso, la adaptación curricular correspondiente.código | Denominación de la competencia |
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 |
CG1 | Saber aplicar los conocimientos adquiridos y serán capaces de resolver problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios o multidisciplinares relacionados con conocimientos avanzados en Ingeniería de materiales y construcción sostenible |
CG2 | Ser capaz de interpretar conocimientos avanzados y adelantos en el campo de la ingeniería de materiales y la construcción sostenible |
CG3 | Saber transmitir de un modo claro y sin ambigüedades a un público especializado o no, resultados procedentes de la investigación científica y tecnológica o del ámbito de la innovación más avanzada en el campo de la ingeniería de materiales y construcción sostenible, así como los fundamentos más relevantes sobre los que se sustentan |
CG4 | Ser capaz de evaluar y seleccionar información bibliográfica, la teoría científica adecuada y la metodología precisa en el campo de la Ingeniería de materiales y construcción sostenible, procedente de distintas fuentes. |
CG5 | Haber desarrollado la autonomía suficiente para participar en proyectos de investigación y colaboraciones científicas o tecnológicas dentro su ámbito temático, en contextos interdisciplinares y, en su caso, con una alta componente de transferencia del conocimiento |
CT2 | Capacidad de organización, planificación y de gestión de la información |
CT3 | Capacidad para las relaciones interpersonales y el trabajo en equipos de carácter interdisciplinar. |
CT6 | Utilizar los nuevos sistemas de información (TIC). |
Resultados de aprendizaje | |
Resultado R1 | Conseguir una visión global del estado actual de los nanomateriales, facilitando los recursos suficientes para orientarse y manejarse en esta área. |
Resultado R2 | Ser capaz de diferenciar las características de los nanomateriales con respecto a los materiales en estado masivo. |
Resultado R3 | Ser capaz de proponer un método de preparación, utilizando la vía de síntesis más conveniente, de nanomateriales con aplicaciones en diferentes ámbitos. Ser capaz de proponer, dependiendo del ámbito de aplicación, electrónico, magnético o biomédico los nanomateriales más adecuados. |
Resultado R4 | Ser capaz de exponer y comunicar resultados relevantes, tanto del propio trabajo como el de otros investigadores en un área tan amplia como la Nanotecnología, así como de sus repercusiones sociales, ante audiencias especializadas, multidisciplinares e incluso ante el público en general. |
- Introduccion a la Nanociencia y a la Nanotecnología.
- Síntesis de nanoestructuras en película y bulk por medios físicos.
- Síntesis de nanoestructuras por métodos químicos en función de la dimensionalidad.
- Materiales Moleculares: Autoorganización y ensamblaje. Materiales biomédicos.
- Comportamiento electrónico de nanomateriales.
- Comportamiento magnético de nanomateriales.
TEMARIO TEÓRICO
Bloque 1: Introducción a la nanociencia y la nanotecnología.
- Nanociencia y Nanotecnología: Aspectos generales . Introducción histórica. Conceptos básicos. Aspectos generales de la nanociencia y Nanotecnología: situación actual y perspectivas. Efecto de la escala. Herramientas para la nanofabricación. Generalidades de las técnicas top-down y bottom-up de fabricación.
- Propiedades de los nanomateriales. Estructura y propiedades de nanomateriales (nanotubos, fullerenos, nanopartículas metálicas, quantum dots, nanoestructuras multifuncionalesâ⬦). Coloides, micelas, vesículas, cápsulas. Nanobiomateriales. Biomacromoléculas. Propiedades dependientes del tamaño. Efecto sobre las propiedades ópticas, eléctricas, magnéticas, mecánicas, químicas, etcâ⬦ Efectos cuánticos. Nanotoxicología. Bloque 2: Diseño, preparación y caracterización de nanomateriales.
- Nanomateriales inorgánicos. Métodos químicos de síntesis de nanomateriales inorgánicos. Nanomateriales y nanoestructuras: nanopartículas, puntos cuánticos, nanotubos, nanohilos, nanoláminas, dendrímeros y liposomas. Organización de nanomateriales y autoorganización molecular: Estructuras de distinta dimensionalidad (0D, 1D, 2D y 3D), nanoestructuras supramoleculares, crecimiento por autoensamblaje químico, etc. Técnicas de caracterización de nanomateriales inorgánicos (TEM, AFM, MFM y STM).
- Nanomateriales orgánicos. Técnicas de fabricación top-down de materiales poliméricos (nanopartículas simples y materiales nanoestructurados). Técnicas de fabricación bottom-up de materiales poliméricos (técnicas electrohidrodinámicas: nanofibras simples). Técnicas de caracterización de nanomateriales orgánicos (microscopía confocal, DLS y SEM).
- Nanomateriales híbridos. Síntesis y propiedades de nanomateriales bioinorgánicos, nanocomposites, nanomateriales core-shell, nanotubos coaxiales, etcâ⬦ Técnicas de análisis asociados a la microscopia electrónica: Dispersión de rayos X y de pérdidas de energía de electrones.). Bloque 3: Funcionalización y aplicaciones de los nanomateriales.
Funcionalización y aplicaciones de los nanomateriales. Funcionalización de nanomateriales. Materiales multifuncionales. Aplicaciones en medicina (procesamiento de Imágenes, diagnostico, ingeniería de tejidos, biosensores, nanorobots), biotecnología (micro y nanoarrays, marcadores para visualización óptica y magnética, distribución controlada de fármacos), tecnologías de la información (microelectrónica), energía (LEDs, células solares), alimentación y bienes de consumo (cosméticos, protección UV, tejidos inteligentes, envases inteligentes, encapsulado de alimentos, protección individual).
ACTIVIDADES | HORAS PRESENCIALES | HORAS TRABAJO AUTÓNOMO | TOTAL HORAS | CRÉDITOS ECTS | COMPETENCIAS (códigos) |
---|---|---|---|---|---|
A1 - Clases expositivas en gran grupo | 30.0 | 32.5 | 62.5 | 2.5 |
|
A10 - Realización de un trabajo escrito | 2.0 | 0.5 | 2.5 | 0.1 |
|
A11 - Actividades académicamente dirigidas (trabajos) | 3.0 | 4.5 | 7.5 | 0.3 |
|
A12 - Tutorías virtuales (colectivas/individuales a través del uso de las TICs) | 2.0 | 3.0 | 5.0 | 0.2 |
|
A13 - Aprendizaje autónomo a través de plataforma (E-Learning) | 0.0 | 2.5 | 2.5 | 0.1 |
|
A14 - Visitas técnicas | 2.5 | 2.5 | 5.0 | 0.2 |
|
A2 - Clases en grupos de prácticas | 2.0 | 0.5 | 2.5 | 0.1 |
|
A3 - Tutorías colectivas | 2.0 | 3.0 | 5.0 | 0.2 | |
A6 - Actividad semipresencial online (foros de debate, chats, Wiki, etc.) | 0.0 | 2.5 | 2.5 | 0.1 | |
A7 - Asistencia, seguimiento y participación en clases expositivas en grupo | 0.0 | 2.5 | 2.5 | 0.1 | |
A9 - Participación en las discusiones semanales que tienen lugar en el foro virtual | 0.0 | 2.5 | 2.5 | 0.1 |
|
TOTALES: | 43.5 | 56.5 | 100.0 | 4.0 |
Esta actividad formativa se corresponde en esencia con sesiones magistrales teóricas de grupos , en las que se lleva a cabo la exposición por parte del profesor de los contenidos del temario, deteniéndose particularmente en aquellos conceptos fundamentales y/o de más difícil comprensión para el alumno y, dando las claves para que éste pueda trabajarlos a nivel individual. La exposición se realizará de forma oral, con la ayuda de medios audiovisuales y todo ello complementado con el uso de la pizarra y de material multimedia.
Así, en esta adaptación metodológica, el alumno deberá preparar las sesiones magistrales con anterioridad en base a una serie de materiales didácticos puestos a disposición de éste por parte del profesor, de forma que pueda aprovecharse todo el potencial de la metodología. Se trata de que el docente pueda utilizar las sesiones magistrales para incidir en los aspectos más importantes o conceptualmente dificultosos de los contenidos, orientando y resolviendo las dudas que se le puedan presentar al alumno y evitando realizar exposiciones demasiado extensas. Esto implica que el profesor debe realizar un importante esfuerzo para tutorizar y orientar al alumno en su estudio, escoger y proporcionar unos materiales didácticos adecuados y, de la misma forma, el que el alumno sea consciente de su responsabilidad en la correcta preparación previa de los contenidos a desarrollar en las sesiones magistrales . Por lo tanto, el éxito en el correcto aprovechamiento de esta actividad formativa recae, en los términos indicados, en el compromiso establecido entre el profesor y el alumnado.
Los seminarios en grupo reducido ( talleres ), se plantean en el presente proyecto, como el escenario ideal para la resolución de problemas conceptualmente más complejos que los abordados en las sesiones de teoría, además de trabajar con el alumno contenidos teóricos o prácticos que sería más difícil abordar en clases con un mayor número de alumnos. Además, en esta actividad docente se introduce la realización de pequeños controles (de media hora de duración y que aborden conceptos clave asociados a un grupo de temas). Es por ello que en estos talleres se podrán evaluar adecuadamente el desarrollo de competencias específicas de la materia. Por otra parte, en esta actividad podremos ver de cerca también el desarrollo de competencias transversales como la capacidad de razonamiento y de argumentación del estudiante, así como su cooperación en el trabajo en grupo.
Prácticas de laboratorio.
Para evaluar las prácticas de laboratorio, nos vamos a centrar en tres puntos principales;
1) Realización correcta del trabajo previo. El trabajo autónomo del alumno previo a las prácticas se articula a través de la realización de un cuestionario previo (de obligada entrega al profesor), que incide sobre aspectos clave que el alumno debe tener claros antes de realizar el trabajo experimental.
2) Desarrollo de la Práctica concreta (trabajo de laboratorio). Se evalúa la participación del alumno en la discusión previa a cada práctica (âpuesta en comúnâ), el trabajo en el laboratorio desde los puntos de vista de organización y seguridad, conocimiento del material y técnica de su empleo, habilidad manual y, especialmente, la capacidad para comprender los procesos llevados a cabo a la luz de la preparación previa.
3) Elaboración del Cuaderno de Laboratorio, que ayudará a completar las observaciones anteriores. Este deberá tener una estructuración acorde con lo aprendido por el alumno en la asignatura y constará de tres partes: introducción (con resumen de los antecedentes extraídos de la preparación teórica previa), descripción detallada de la ejecución y desarrollo del experimento (diario de laboratorio) y, un comentario final sobre los resultados obtenidos y las conclusiones que se pueden extraer de ellos.
Actividades formativas complementarias.
Con el fin de contribuir a la formación global del estudiante y el desarrollo de competencias transversales, se propone la realización de actividades formativas complementarias. Éstas no serían obligatorias, si bien la participación del alumno en las mismas podría ser premiada con una pequeña parte de la calificación global:
- Utilización del Foro de la asignatura en ILIAS : la plataforma ILIAS implementa en sus funcionalidades la opción de utilizar un foro virtual para la asignatura. Esta herramienta de comunicación asíncrona, permite que (con el profesor actuando como moderador) el alumnado pueda establecer un debate informal sobre el desarrollo de la asignatura. Así, el docente puede introducir elementos en dicho debate, de la misma forma que el alumnado puede reflexionar sobre temas relacionados con la asignatura (desarrollo de la misma, dificultades en el estudio, formulación de debates sobre temas actuales relacionados con la misma, etcâ¦)
- Conferencias : El grupo de Investigación TEP 222 organizan ciclos de conferencias bajo la denominación de Nuevos Materiales. Aunque el contenido de las mismas es en muchas ocasiones muy avanzado para el nivel del alumnado de Grado, la participación en las mismas debe ser promovida. El conocimiento de la investigación realizada por reconocidos investigadores españoles y extranjeros, aunque sea racionalizada a un nivel muy básico, ayuda al alumno en la contextualización de lo estudiado en el Grado con sus implicaciones en la sociedad actual. Lo expuesto para las conferencias enmarcadas dentro del mencionado ciclo, sería igualmente extensible a otras conferencias o coloquios impartidos por personas relacionas con los distintos ámbitos de la Ingeniería (docentes, investigadores o profesionales ligados a la industria), ilustrando la importancia de los conocimientos que el alumno está adquiriendo.
- Visitas a empresas : En la línea de lo expuesto anteriormente., las visitas a empresas deben pretender que el alumno contextualice los conocimientos que está adquiriendo con su utilidad práctica, en este caso en el contexto empresarial.
ASPECTO | CRITERIOS | INSTRUMENTO | PESO |
---|---|---|---|
Asistencia y/o participación en actividades presenciales y/o virtuales | Asistencia y participación | Hoja de asistencia | 20.0% |
Valoración de trabajo escrito | Conceptos fundamentales | Examen escrito | 40.0% |
Realización de trabajos, casos o ejercicios | Conceptos aplicados | Trabajo de clase | 20.0% |
Prácticas de laboratorio/campo/uso de herramientas TIC | Realización de trabajos prácticos | informe de realización | 20.0% |
ASPECTO |
CRITERIOS |
INSTRUMENTO |
PESO |
Asistencia y/o participación en actividades presenciales y/o virtuales |
Asistencia y participación |
Hoja de asistencia |
20.0% |
Conceptos teóricos de la materia |
Conceptos Fundamentales |
Examen |
40.0% |
Realización de trabajos, casos o ejercicios |
Conceptos aplicados |
Trabajo de clase |
20.0% |
Prácticas de laboratorio/ campo/uso de herramientas TIC |
Realización de trabajos prácticos |
informe de realización |
20.0% |
El sistema de calificación se regirá por lo establecido en el RD 1125/2003 de 5 de septiembre por el que se establece el sistema europeo de créditos y el sistema de calificaciones en las titulaciones universitarias. |
Los alumnos/as, que no uperen la esignatura se les realizará un examen teórico práctica de todo el temario de la asignatura.
- Mecánica de materiales. Edición: 8ª ed.. Autor: Gere, James M. Editorial: México : Cengage Learning, cop. 2016 (C. Biblioteca)
- Industrial applications of carbon nanotubes [Recurso electrónico]. Edición: -. Autor: -. Editorial: Amsterdam, Netherlands : Elsevier, 2016, ©2017 (C. Biblioteca)
- Nano-vitrocerámicos sol-gen dopados con iones lantánidos para aplicaciones en down-shifting y up-con. Edición: -. Autor: Santana Alonso, Alejandro. Editorial: La Laguna : Universidad de La Laguna, Servicio de Publicaciones, D.L. 2017 (C. Biblioteca)
- Nanomaterials and devices [Recurso electrónico]. Edición: -. Autor: Shi, Donglu, author. Editorial: Oxford : William Andrew, an imprint of Elsevier, [2015] (C. Biblioteca)
- Emerging nanotechnologies in dentistry [Recurso electrónico] : materials, processes, and application. Edición: 1st ed. Autor: -. Editorial: Waltham : Elsevier, 2012 (C. Biblioteca)
- Environmental Silicate Nano-Biocomposites [Recurso electrónico]. Edición: -. Autor: -. Editorial: London : Springer London : Imprint: Springer, 2012 (C. Biblioteca)
- Cellulose Fibers: Bio- and Nano-Polymer Composites [Recurso electrónico] : Green Chemistry and Techn. Edición: -. Autor: Kalia, Susheel. Editorial: Berlin, Heidelberg : Springer Berlin Heidelberg, 2011 (C. Biblioteca)
- Nanotechnology, environmental health and safety [Recurso electrónico] : risks, regulation and manage. Edición: -. Autor: Hull, Matthew. Editorial: Norwich, N.Y. : William Andrew ; Oxford : Elsevier Science [distributor], 2009. (C. Biblioteca)
Se adjuntara a principio del máster