Nanomateriais e Nanotecnologias

Conhecimentos de Base Recomendados

1º ciclo completo em ciências exatas e engenharia.

Métodos de Ensino

Os métodos de ensino adotados têm como objetivo principal o conhecimento essencial sobre nanomateriais e nanotecnologias. Além de aulas presenciais sobre os temas-chave do plano de estudos, onde são ensinados os conceitos básicos e estimulada a discussão sobre a sua importância para os futuros engenheiros, é estabelecida a relação entre nanomaterial e nanotecnologia. Há apresentação de artigos selecionados, com objetivo de desenvolver uma visão crítica. A postura proativa é incentivada pois os alunos também avaliados pelas perguntas colocadas durante as apresentações.

Resultados de Aprendizagem

Este curso irá fornecer aos alunos competências para produzir, caracterizar, selecionar e manipular os nanomateriais e usar as nanotecnologias. Na verdade, o conhecimento sobre nanotecnologia é cada vez mais importante, devido ao seu enorme potencial para alterar as propriedades de todos os materiais. O aluno deverá saber prever os avanços futuros que poderão alterar as abordagens atuais da produção, eletrónica, informática até à tecnologia de comunicações, tornando redundantes as tecnologias atuais e levando a aplicações que não poderiam ser desenvolvidas ou até mesmo pensadas, sem esta nova abordagem. Também, é de realçar a sua enorme importância para a sustentabilidade. Pois, a possibilidade de se diminuir o tamanho das peças e dispositivos usando micromanufactura associada aos nanomateriais contribui para uma diminuição de matérias-primas e energia e, em alguns casos, melhorando mesmo as propriedades de uso. Além disso, o aluno deve adquirir competências para a proteção ao nano.

Estágio(s)

Não

Programa

A nanotecnologia e os nanomateriais. Nanotecnologia e Nanotubos de carbono e inorgânicos, nanofios. Nanopartículas. A nanotecnogia inspirada na natureza. Fabricação e síntese de nanomateriais. Nanocompósitos. Termodinâmica das transformações de fase à escala nano (nucleação, controlo da nucleação e crescimento). Agregação. Estabilidade de dispersões coloidais. Condensação espontânea de nanopartículas: nucleação homogênea. Efeitos após condensação indesejáveis. Morfologia das Nanopartículas. Técnicas de caracterização de nanomateriais. Comportamento Mecânico à escala nano; processos de fabrico de materiais nanocristalinos (2D e 3D). Comportamento químico, elétrico e óptico à escala nano. Nanotecnologia para cuidados de saúde e medicina. Nanotecnologia para armazenamento e conversão de energia. Processos de fabrico de nanocomponentes e dispositivos: bottom-up and top-down. Fabrico de NEMS. Técnicas de Self-assembly. Deteção e avaliação do grau de toxicidade de nanomateriais.

Docente(s) responsável(eis)

Maria Teresa Freire Vieira

Métodos de Avaliação

Avaliação contínua
Frequência: 100.0%

Avaliação contínua
Mini Testes: 40.0%
Trabalho de síntese: 60.0%

Avaliação final
Exame: 100.0%

Bibliografia

ZC. Bre´chignac, P. Houdy M. Lahmani, Nanomaterials and Nanochemistry, Springer Berlin Heidelberg, Germany (2006).

Nanomaterials: An Introduction to Synthesis, Properties and Applications, D. Vollath, ed.Wiley (2008).

Nanomaterials, Nanotechnologies and Design: An Introduction for Engineers and Arquitecture, Daniel L. Schodek, Paulo Ferreira, Michael F. Ashby, ed.Butterworth-Heinemann (2009).

Emerging Nanotechnologies for Manufacturing,  Waqar Ahmed,M. J. Jackson, 1st Edition, Ahmed   & Jackson (2009).

Nanosafety in Europe 2015-2025: Towards Safe and Sustainable Nanomaterials and Nanotechnology Innovations, Kai Savolainen (coordinator), Ulrika Backman, Derk Brouwer, Bengt Fadeel, Teresa Fernandes, Thomas Kuhlbusch, Robert Landsiedel, Iseult Lynch, and Lea Pylkkänen, Finnish Institute of Occupational Health, (2013).

(http://www.ttl.fi/en/publications/electronic_publications/pages/default.aspx)

Teses de mestrado que abordam a temática da disciplina.