Química dos Materiais
2
2023-2024
01005052
Química
Português
Inglês
Presencial
Semestral
6.0
Obrigatória
1º Ciclo - Licenciatura
Conhecimentos de Base Recomendados
Química Geral 1 e 2, Química Física 1 e 2, Química Inorgânica, Química Orgânica 1.
Métodos de Ensino
Os métodos de ensino das aulas teóricas e práticas têm como objectivo a aprendizagem global da disciplina.
Cada aluno irá realizar um trabalho individual de pesquisa bibliográfica baseado num tema de actual interesse, utilizando a Internet como fonte de informação actualizada e procurando outras fontes de informação adequadas.
O ensino prático incide sobre, e acompanha, a matéria das aulas teóricas com a preparação e estudo das propriedades físico-químicas de polímeros, cerâmicos, cristais líquidos e outros materiais de interesse.
Resultados de Aprendizagem
Esta disciplina vai introduzir aos estudantes a filosofia e metodologia de Química de Materiais utilizando o tetraedro dos Materiais: síntese e processamento, propriedades, estrutura e composição, desempenho.
1. Conhecimento e Capacidade de compreensão:
- compreensão e utilização de conceitos em Química na área das materiais
- compreender a ligação da disciplina com outras
- capacidade de sintetizar a informação
2. Aplicação de Conhecimentos e Compreensão:
- aplicar conhecimentos na resolução de problemas em situações novas
3. Realização de julgamento/tomada de decisão:
- saber prever e interpretar dados; fundamentar e argumentar oralmente e por escrito determinadas decisões
4. Comunicação:
- utilização de fontes de informação. Capacidade para pesquisar e utilizar bibliografia
- saber transmitir adequadamente os conhecimentos adquiridos, mesmo para o público não especialista
5. Competências de auto-aprendizagem: capacidade para aprender autonomamente ao longo da vida.
Estágio(s)
NãoPrograma
O tetraedro dos Materiais: síntese e processamento, propriedades, estrutura e composição, desempenho. Cristalinidade de sólidos. Teoria das bandas. Defeitos. Sólidos porosos. Dopagem e semicondutores. Metais e ligas metálicas; compósitos; corrosão. Cerámicos e o estado vítreo. Processo sol-gel e novos materiais. Supercondutividade em cerâmicos. Cristalinidade, taticidade e o efeito de aditivos na fase vítrea. Propriedades óticas. Polímeros naturais e sintéticos: homopolímeros e copolímeros. Termoplásticos e resinas. Morfologia e o grau de cristalinidade. Reologia. Reticulação. Polímeros funcionais. Polímeros condutores e conjugados. Materiais macias. Mesofases e cristais líquidos. Relação entre a forma e a estrutura. Mesofases termotrópicas e liotrópicas. Agregação em tensioativos. Nanomateriais e materiais avançados. “Bottom up versus top down”. Quantum dots a nanoparticulas metálicas. Nanoesferas, nanotubos e nanoparticulas. Autoagregação e química supramolecular. Biomineralização.
Docente(s) responsável(eis)
Carlos Alberto Lourenço de Serpa Soares
Métodos de Avaliação
Avaliação
Trabalho de síntese: 30.0%
Exame: 70.0%
Bibliografia
H.A. Alcock, Introduction to Materials Chemistry, Wiley, Hoboken, 2008.
K. Holmberg, B. Jonssson, B. Kronberg, B. Lindman, Surfactants and Polymers in Aqueous Solution, John Wiley, 2nd edn., 2002.
A.B. Ellis, M.J. Geselbracht, B.J. Johnson, G.C. Lisensky, W.R. Robinson, Teaching General Chemistry. A Materials Science Companion, American Chemical Society, Washington, DC, 1993.
J.S. Seixas de Melo, M.J. Moreno, H.D. Burrows, M.H. Gil,(eds) Química de Polímeros, Coimbra, Imprensa da Universidade, 2004.
M.P. Stevens “Polymer Chemistry”, Oxford University Press, Oxford, 3rd edn. 1999.
G.A. Ozin, A.C. Arsenault, “Nanochemistry. A Chemical Approach to nanomaterials”, Royal Society of Chemistry, Cambridge, 2005.
W.F. Smith, Princípios de Ciência e Engenharia dos Materiais, (trad. M.E. Rosa, M.A. Fortes, L. Guerra-Rosa, M. de Fátima Vaz) Mc-Graw-Hill, Lisboa, 1998.