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Guía docente 2020-21 - 77312007 - Microfluídica: aplicación a la fabricación de nanofibras y nanotubos
TITULACIÓN: | Máster Univ. en Ingeniería mecatrónica |
CENTRO: | ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR (JAÉN) |
CURSO: | 2020-21 |
ASIGNATURA: | Microfluídica: aplicación a la fabricación de nanofibras y nanotubos |
NOMBRE: Microfluídica: aplicación a la fabricación de nanofibras y nanotubos | |||||
CÓDIGO: 77312007 | CURSO ACADÉMICO: 2020-21 | ||||
TIPO: Obligatoria | |||||
Créditos ECTS: 4.0 | CURSO: 1 | CUATRIMESTRE: PC | |||
WEB: http://dv.ujaen.es/ |
NOMBRE: GUTIÉRREZ MONTES, CÁNDIDO | ||
IMPARTE: Teoría [Profesor responsable] | ||
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 Rayleigh-Plateau 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 el 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 utilizarán instrumentos de evaluación, tales como los indicados más abajo, lo que puede incluir la realizasión de 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:
|
6 |
|
|
9 |
T1: Introducción y ecuaciones generales |
Nº 2:
|
6
|
|
|
9 |
T1: Introducción y ecuaciones generales |
Nº 3:
|
6
|
|
|
9 |
T2: Fluidostática; T3: Procesos de formación de gotas y burbujas. |
Nº 4:
|
6
|
0 |
|
9 |
T4: Procesos de formación de gotas y burbujas. |
Nº 5:
|
4
|
2
|
|
9 |
T4: Procesos de formación de gotas y burbujas. Prácticas de tensión superficial |
Nº 6:
|
2
|
8 |
|
15 |
T5: Sistemas de generación de micro gotas y microburbujas con forzado acústico. T6: Microfluídica: técnicas de fabricaciónde nanofibras y nanotubos. Visita a laboratorio de microfluídica |
Nº 7:
|
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|
|
|
|
Nº 8:
|
|
|
|
|
|
Nº 9:
|
|
|
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|
Nº 10:
|
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|
|
|
|
Total |
30 |
10 |
|
60 |
|
1) METODOLOGÍA DOCENTE Y ACTIVIDADES FORMATIVAS
La metodología docente consistirá en dos tipos de actividades:
- Clases expositivas, impartidas en el aula . En estas clases el profesor expondrá y explicará los conceptos correspondientes al apartado de contenidos. Asimismo, se resolverán ejercicios relacionados con la materia estudiada. Las metodologías empleadas serán: Clases magistrales, Exposición de teoría y ejemplos generales, Actividades introductorias y Conferencias.
- Sesiones en pequeño grupo (seminarios, debates, actividades prácticas y aclaración de dudas). Las prácticas tendrán duración de dos horas. Las mismas se impartirán de manera presencial en el laboratorio . Dichas sesiones constarán de una breve introducción teórica, seguida de la adquisición de las mediciones por los estudiantes en el laboratorio o, en su caso, la provisión de los valores necesarios para realizar los cálculos correspondientes. Los estudiantes posteriormente analizarán los resultados, comparándolos con los conceptos teóricos estudiados y, finalmente, podrán realizar un informe individual de cada sesión. Las metodologías utilizadas serán: seminarios, debates, actividades prácticas y aclaración de dudas.
Asimismo, se contempla la realización de visitas a instalaciones de interés.
En resumen, para el formato mixto se contemplan las siguientes actividades y metodologías:
ACTIVIDADES y METOLOGÍA |
Formato (presencial/online)* |
|
A88 - Actividades en gran grupo
|
Presencial 100% (**) |
Clase en el horario y aula asignados. |
A67 - Actividades en pequeño grupo
|
Presencial 100% (**) |
Clase en el horario y aula/laboratorio asignados. |
(**) El Centro podrá establecer presencialidad rotativa dependiendo del número de estudiantes y aforo del aula/laboratorio de acuerdo con las medidas sanitarias (clase en el horario y aula/laboratorio asignados a una parte del grupo y retransmisión por vía telemática al resto, con rotación periódica de estudiantes, según determine el Centro).
Las actividades formativas no sufren cambio alguno respecto del caso 100% presencial.
2) SISTEMA DE EVALUACIÓN
El sistema de evaluación de la asignatura será el mismo contemplado en el caso 100% presencial, con el fin de dar certidumbre al estudiantado matriculado en la asignatura y de acuerdo a lo establecido en la memoria del título correspondiente. Esta decisión queda reforzada por el hecho de que las metodologías y actividades formativas no sufrirán cambio alguno respecto del caso 100% presencial.
A la hora de obtener la calificación definitiva será necesario haber obtenido una nota mínima en el examen final para proceder a hacer la media.
La realización de las prácticas es obligatoria. Si un alumno no ha asistido a todas las sesiones de prácticas de laboratorio, no podrá examinarse de la asignatura y, por tanto, no será calificado.
Por medio de los distintos instrumentos de evaluación, se evaluarán las competencias asociadas (ver evaluación detallada), así como los resultados correspondientes.
En resumen, el sistema de evaluación quedará:
ASPECTO |
CRITERIOS |
INSTRUMENTO |
PESO |
Asistencia y/o participación en actividades presenciales y/o virtuales |
Asistencia y participación en actividades presenciales |
Observación y notas del profesor y el resto de los estudiantes. Realización de ejercicios propuestos. |
5.0% |
Conceptos teóricos de la materia |
Participación en actividades presenciales y realización de tareas. |
Informes, observación, entregas y/o presentaciones. Prueba escrita. |
10.0% |
Realización de trabajos, casos o ejercicios |
Participación en actividades presenciales |
Entrega y/o exposición de trabajos, casos prácticos, informes de seminarios o similares. |
50.0% |
Prácticas de laboratorio/campo/uso de herramientas TIC |
Realización de trabajos, casos o ejercicios prácticos |
Entrega casos prácticos. |
35.0% |
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 la titulaciones universitarias de carácter oficial
3) RECURSOS
Aunque las actividades formativas o la metodología no han sufrido modificación alguna (a excepción de la retransmisión de las clases en caso de resultar necesario), si la docencia de teoría fuese en formato "presencial al 50% rotativa", ésta se realizaría en parte de forma virtual (en su modalidad síncrona), no sufriendo variación el 50% presencial. En este sentido, la metodología seguiría siendo la misma, esto es, clases utilizando presentaciones y pizarra, seminarios, etc, pero las mismas serían a su vez retransmitidas por medio de sesiones virtuales en google-meet o similar al 50% de estudiantes que estuviesen en formato virtual en ese momento.
Las clases en pequeño grupo seguirán realizándose en formato 100% presencial en el laboratorio. De no resultar posible, éstas serán en formato "presencial rotativo".
1) METODOLOGÍA DOCENTE Y ACTIVIDADES FORMATIVAS
La metodología docente consistirá en dos tipos de actividades:
- Clases expositivas, impartidas vía telemática de forma síncrona. En estas clases el profesor expondrá y explicará los conceptos correspondientes al apartado de contenidos. Asimismo, se resolverán ejercicios relacionados con la materia estudiada. Las metodologías empleadas serán: Clases magistrales, Exposición de teoría y ejemplos generales, Actividades introductorias y Conferencias.
- Sesiones en pequeño grupo (seminarios, debates, actividades prácticas y aclaración de dudas) (virtuales). Las prácticas virtuales tendrán duración de dos horas. Dichas sesiones constarán de una breve introducción teórica, que incluirá la realización de la adquisición de las mediciones, o en su caso la provisión de los valores necesarios para realizar los cálculos correspondientes. Los estudiantes posteriormente analizarán los resultados, comparándolos con los conceptos teóricos estudiados y, finalmente, podrán realizar un informe individual de cada sesión. Las metodologías utilizadas serán: seminarios, debates, actividades prácticas y aclaración de dudas. De forma alternativa, las sesiones en pequeño grupo podrán contemplar la resolución de casos prácticos relacionados con la temática de las prácticas.
En resumen, para el formato mixto se contemplan las siguientes actividades y metodologías:
ACTIVIDADES y METOLOGÍA |
|
A88 - Actividades en gran grupo
|
Impartidas por vía telemática de forma síncrona. |
A67 - Actividades en pequeño grupo
|
Impartidas por vía telemática de forma síncrona. |
Las actividades formativas no sufren cambio alguno respecto del caso 100% presencial.
2) SISTEMA DE EVALUACIÓN
El sistema de evaluación de la asignatura será el mismo contemplado en el caso 100% presencial, con el fin de dar certidumbre al estudiantado matriculado en la asignatura y de acuerdo a lo establecido en la memoria del grado correspondiente. Esta decisión queda reforzada por el hecho de que las metodologías y actividades formativas no sufrirán cambio alguno respecto del caso 100% presencial.
En este caso, el examen se realizará de forma virtual, si las autoridades competentes/sanitarias así lo establecen.
A la hora de obtener la calificación definitiva será necesario haber obtenido una nota mínima en el examen final para proceder a hacer la media.
La realización de las prácticas es obligatoria. Si un alumno no ha asistido a todas las sesiones de prácticas de laboratorio, no podrá examinarse de la asignatura y, por tanto, no será calificado.
Por medio de los distintos instrumentos de evaluación, se evaluarán las competencias asociadas (ver evaluación detallada), así como los resultados correspondientes.
En resumen, el sistema de evaluación quedará:
ASPECTO |
CRITERIOS |
INSTRUMENTO |
PESO |
Asistencia y/o participación en actividades presenciales y/o virtuales |
Asistencia y participación en actividades presenciales |
Observación y notas del profesor y el resto de los estudiantes. Realización de ejercicios propuestos. |
5.0% |
Conceptos teóricos de la materia |
Participación en actividades presenciales y realización de tareas. |
Informes, observación, entregas y/o presentaciones. Prueba de la asignatura. |
10.0% |
Realización de trabajos, casos o ejercicios |
Participación en actividades presenciales |
Entrega y/o exposición de trabajos, casos prácticos, informes de seminarios o similares. |
50.0% |
Prácticas de laboratorio/campo/uso de herramientas TIC |
Realización de trabajos, casos o ejercicios prácticos |
Entrega casos prácticos. |
35.0% |
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 la titulaciones universitarias de carácter oficial
3) RECURSOS
Aunque las actividades formativas o la metodología no han sufrido modificación alguna, la docencia se realiza de forma virtual (en su modalidad síncrona) en su totalidad. En este sentido, la metodología seguirá siendo la misma que en el caso 100% presencial, esto es, clases utilizando presentaciones, pizarra, seminarios, etc, pero las mismas serán impartidas por medio de sesiones virtuales en google-meet o similar.
Responsable del tratamiento: Universidad de Jaén, Campus Las Lagunillas, s/n, 23071 Jaén
Delegado de Protección de Datos:dpo@ujaen.es
Finalidad: Conforme a la Ley de Universidades y demás legislación estatal y autonómica vigente, realizar los exámenes correspondientes a las asignaturas en las que el alumno o alumna se encuentre matriculado. Con el fin de evitar fraudes en la realización del mismo, el examen se realizará en la modalidad de video llamada, pudiendo el personal de la Universidad de Jaén contrastar la imagen de la persona que está realizando la prueba de evaluación con los archivos fotográficos del alumno en el momento de la matrícula. Igualmente, con la finalidad de dotar a la prueba de evaluación de contenido probatorio de cara a revisiones o impugnaciones de la misma, de acuerdo con la normativa vigente, la prueba de evaluación será grabada.
Legitimación: cumplimiento de obligaciones legales (Ley de Universidades) y demás normativa estatal y autonómica vigente.
Destinatarios: prestadores de servicios titulares de las plataformas en las que se realicen las pruebas con los que la Universidad de Jaén tiene suscritos los correspondientes contratos de acceso a datos.
Plazos de conservación: los establecidos en la normativa aplicable. En el supuesto en concreto de las grabaciones de los exámenes, mientras no estén cerradas las actas definitivas y la prueba de evaluación pueda ser revisada o impugnada.
Derechos: puede ejercitar sus derechos de acceso, rectificación, cancelación, oposición, supresión, limitación y portabilidad remitiendo un escrito a la dirección postal o electrónica indicada anteriormente. En el supuesto que considere que sus derechos han sido vulnerados, puede presentar una reclamación ante el Consejo de Transparencia y Protección de Datos de Andalucía www.ctpdandalucia.es
Responsable del tratamiento: Universidad de Jaén, Paraje Las Lagunillas, s/n; Tel.953 212121; www.ujaen.es
Delegado de Protección de Datos (DPO): TELEFÓNICA, S.A.U. ; Email: dpo@ujaen.es
Finalidad del tratamiento: Gestionar la adecuada grabación de las sesiones docentes con el objetivo de hacer posible la enseñanza en un escenario de docencia multimodal y/o no presencial.
Plazo de conservación: Las imágenes serán conservadas durante los plazos legalmente previstos en la normativa vigente.
Legitimación: Los datos son tratados en base al cumplimiento de obligaciones legales (Ley Orgánica 6/2001, de 21 de diciembre, de Universidades) y el consentimiento otorgado mediante la marcación de la casilla habilitada a tal efecto.
Destinatarios de los datos (cesiones o transferencias): Toda aquella persona que vaya a acceder a las diferentes modalidades de enseñanza.
Derechos: Ud. podrá ejercitar los derechos de Acceso, Rectificación, Cancelación, Portabilidad, Limitación del tratamiento, Supresión o, en su caso, Oposición. Para ejercitar los derechos deberá presentar un escrito en la dirección arriba señalada dirigido al Servicio de Información, Registro y Administración Electrónica de la Universidad de Jaén, o bien, mediante correo electrónico a la dirección de correo electrónico. Deberá especificar cuál de estos derechos solicita sea satisfecho y, a su vez, deberá acompañarse de la fotocopia del DNI o documento identificativo equivalente. En caso de que actuara mediante representante, legal o voluntario, deberá aportar también documento que acredite la representación y documento identificativo del mismo. Asimismo, en caso de considerar vulnerado su derecho a la protección de datos personales, podrá interponer una reclamación ante el Consejo de Transparencia y Protección de Datos de Andalucía www.ctpdandalucia.es