Nanomateriais

Código:

L.EMAT025

Sigla:

N

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Ciência e Tecnologia de Materiais

Ocorrência: 2022/2023 - 1S

Ativa?	Sim
Unidade Responsável:	Departamento de Engenharia Metalúrgica e de Materiais
Curso/CE Responsável:	Licenciatura em Engenharia de Materiais

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
L.EMAT	34	Plano Oficial do ano letivo 2021	3	-	4,5	39	121,5

Língua de trabalho

Português - Suitable for English-speaking students

Objetivos

Os nanomateriais são uma apelativa área da Engenharia de Materiais. A redução da escala permite produzir componentes com dimensões reduzidas e propriedades muito distintas das exibidas pelos materiais convencionais. Esta UC aprofunda os conhecimentos do estudante neste tema, com ênfase nos nanomateriais metálicos, alertando-o para as potencialidades e perigos associados à sua produção e utilização.

A UC aborda os métodos de produção, as ferramentas de caracterização, a influência da redução de tamanho, à nanoescala, no comportamento dos nanomateriais e as suas principais aplicações.

Pretende-se ainda que a UC permita aos estudantes analisar o impacto na sociedade da aplicação de nanomateriais; selecionar, pesquisar e apresentar temas relacionados com os nanomateriais; analisar de modo crítico a bibliografia existente realçando os aspetos que possam ter aplicação industrial mais imediata; trabalhar em grupo e adquirir maior competência em estratégias de comunicação

Resultados de aprendizagem e competências

Competências e resultados da aprendizagem: - adquirir competências sobre engenharia e tecnologia de nanomateriais; - analisar o impacto na sociedade da aplicação de nanomateriais; - seleccionar, pesquisar e apresentar temas relacionados com os nanomateriais; - analisar de modo crítico a bibliografia existente realçando os aspectos mais importantes e que possam ter aplicação industrial mais imediata; - trabalhar em grupo e adquirir maior competência em estratégias de comunicação (escrita e oral).

Modo de trabalho

Presencial

Programa

Introdução aos nanomateriais. Desenvolvimento de novas técnicas de caracterização e visualização de nanomateriais. Materiais metálicos nanoestruturados: a influência do tamanho de grão nos mecanismos de deformação e na resistência mecânica; técnicas de processamento de materiais nanoestruturados. Materiais cerâmicos nanoestruturados: influência do tamanho dos pós no processo de fabrico; mecanismo de sinterização; o tamanho de grão e as propriedades mecânicas. Estabilidade térmica dos materiais nanoestruturados: crescimento de grão; influência dos defeitos na estabilidade térmica. Propriedades termodinâmicas e diagramas de fase de nanopartículas. Propriedades magnéticas e elétricas de nanomateriais: supermagnetismo de materiais ferromagnéticos, a magnetorresistência gigante, aplicações nos dispositivos de armazenamento de informação e nas cabeças de leitura. Métodos de produção de nanopartículas. Micro e nanofabricação.

Bibliografia Obrigatória

Apresentações disponibilizadas pelo docente (Colocadas nos conteúdos da disciplina)
Relatórios e presentações dos alunos (Colocados nos conteúdos da disciplina)
Michael F. Ashby, Paulo J. Ferreira, Daniel L. Schodeck; Nanomaterials, Nanotechnologies and Design, Butterworth-Heinemann, 2009. ISBN: 978-0-7506-8149-0
Simões, S., Viana, F. and Vieira, M. F.; Carbon Nanotubes and Their Nanocomposites, in Nanomaterials and Nanocomposites: Zero- to Three-Dimensional Materials and Their Composites, V. P.M. and M. J. M. Morlanes, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co, 2016. ISBN: 978-3-527-33780-4

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

O programa da UC começa com uma introdução aos Nanomaterias e à Nanotecnologia, dando a conhecer aos estudantes os conceitos mais importantes. Em seguida torna-se mais específico, focando a modificação das propriedades com a diminuição de tamanho à nanoescala: As propriedades mecânicas de metais e de cerâmicos nanocristalinos são analisadas com detalhe, assim como o impacto da temperatura na evolução da sua estrutura/propriedades. O impacto da redução de tamanho nas propriedades elétricas e magnéticas é também abordado. As técnicas de micro e nanofabricação permitem aos estudantes tomar contacto com as tecnologias em desenvolvimento neste campo. No sentido de promover o contacto dos estudantes com o estado da arte desta área, são organizadas palestras convidando investigadores que trabalhem em nanomateriais e nanotecnologias. São organizadas visitas de estudo a empresas e centros de desenvolvimento.

Palavras Chave

Ciências Tecnológicas > Engenharia > Engenharia de materiais
Ciências Tecnológicas > Tecnologia > Nanotecnologia
Ciências Tecnológicas > Engenharia > Microengenharia

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída com exame final

Componentes de Avaliação

Designação	Peso (%)
Defesa pública de dissertação, de relatório de projeto ou estágio, ou de tese	60,00
Exame	40,00
Total:	100,00

Componentes de Ocupação

Designação	Tempo (Horas)
Elaboração de relatório/dissertação/tese	38,00
Estudo autónomo	27,50
Frequência das aulas	56,00
Total:	121,50

Obtenção de frequência

Elaboração dos relatórios dos trabalhos de pesquisa bibliográfica e apresentações orais.

Obter nota mínima de 7 valores nos exames. 

Fórmula de cálculo da classificação final

A nota final é calculada com base nas notas das apresentações dos artigos e da monografia (60%) e do exame (40%).

Provas e trabalhos especiais

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Avaliação especial (TE, DA, ...)

Realização de exame e elaboração de um relatório de pesquisa bibliográfica.

Melhoria de classificação

Realização de um exame para melhoria da classificação dos testes.