Materiais 0-3d Nanoestruturados › 43442

No final desta unidade curricular o estudante terá adquirido conhecimentos, aptidões e competências que lhe permitam:

1. entender os mecanismos que controlam a auto-montagem durante o crescimento em volume (3D) de nanoestruturas (por exemplo, metais e ligas com estrutura ultra fina de grãos, nanocerâmicos), materiais nanoestruturados 2D (incluindo filmes finos, multicamadas, etc) e de pontos quânticos;
2. conhecer o estado da arte das técnicas de nanofabricação e identificar as estratégias de nanobarcação / nanomanipulação para materiais inorgânicos, biomoléculas e materiais macromoleculares;
3. conhecer a melhor forma de projetar / conceber nanoestruturas em 3D, 2D e pontos quânticos, utilizando métodos de deposiçãoo química e física, litografia e técnicas in-situ de feixes de electrões ou iões, entre outros.
4. identificar as principais restrições de saúde das nanotecnologias.

Palavras-chave:

auto-montagem, nanoestruturas, 0D, 1D, 2D, 3D, pontos quânticos, nanofabricação, nanomanipulação,

1. Nanociências e Nanotecnologias conceitos
2. Ciência e tecnologia à nanoescala, como a capacidade de endereço, controle e modificação individual de materiais com precisão nanométrica para que as redes 2D ou 3D solicitem a aplicação como nanodispositivos
3. Crescimento de nanoestruturas por técnicas químicas e físicas, abordagem ascendente e fabricação de nanomateriais através da combinação de técnicas de modelagem e litografia, ou seja, a abordagem de cima para baixo
4. Tópicos a serem desenvolvidos, ex:

• Construindo redes 2D e 3D a partir de OD e nanoestruturas 1D
• Redes cristalinas 2D e 3D com propriedades ópticas incomuns
• Novos catalisadores 2D
• Andaimes auto-organizados para engenharia de tecidos e materiais biomiméticos
• Usando FIB para nanofabricação
• Nanoestruturação superficial para a fabricação de biossensores e dispositivos eletrônicos moleculares
• Revestimentos multi-nano-camada para aplicações tribológicas
• Nanotecnologia em material vítreos
• Nanoestruturação de baterias de iões de lítio

Os requisitos para a frequência desta unidade curricular incluem conhecimento nas áreas de:

1. Química e Física de Materiais
2. Processamento de materiais
3. Caracterização de materiais

Os conteúdos da UC serão expostos em aulas ilustradas com casos práticos e com recurso a ferramentas multimédia. Os alunos serão estimulados a participar ativamente na discussão e análise dos temas em estudo, fomentando momentos específicos de discussão no final de cada aula e de cada apresentação pelos oradores convidados. Os alunos serão ainda estimulados a aplicar e incluir as competências adquiridas nas aulas expositivas ao seu caso de estudo, relacionado com o trabalho de doutoramento de cada um.

A avaliação é do tipo contínua e compreende a apresentação e discussão oral por parte da cada estudante de um estudo de caso dos pontos quânticos aos materiais 2D 3D nanoestruturados, directamente relacionado com o seu tema de doutoramento. A outra parte da avaliação compreende a realização de um pequeno exame escrito cujo conteúdo incidirá sobre os temas abordados nas aulas expositivas. À apresentação será atribuído um peso relativo de 80% e ao teste escrito o peso relativo de 20%

1. Engines of Creation 2.0 – the coming era of nanotechnology, K. Eric Drexler?, ebook.
2. Nanotechnology, understanding the small systems, Ben Rogers, Jesse Adams, Sumita Pennathur, CRC Press?Taylor & Francis
3. An Introduction to Nanoscience and Nanotechnology, Alain Nouailhat, Wiley, 2008 http://web.pdx.edu/~pmoeck/phy381/intro-pdf
4. Introduction to Nanoscience and Nanotechnology, Chris Binns, Wiley, 2010
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