2024
Química dos Novos Materiais
Nome: Química dos Novos Materiais
Cód.: QUI14178L
6 ECTS
Duração: 15 semanas/156 horas
Área Científica:
Química
Língua(s) de lecionação: Português
Língua(s) de apoio tutorial: Português
Objetivos de Desenvolvimento Sustentável
Objetivos de Aprendizagem
O processo de aprendizagem terá como ponto de partida os conhecimentos já adquiridos de química inorgânica, química orgânica e alguma física, que permitirão alargar o horizonte de conhecimento ao caminhar, apoiados numa perspetiva histórica, pela pesquisa, evolução e aplicação desta classe de materiais, com especial enfoque nos nanomateriais, biomateriais, materiais inteligentes e polímeros.
As competências a desenvolver pelos alunos são: a) compreender a importância da química dos materiais do estado sólido, em particular, que conjugada com alguns domínios de física, de química inorgânica e química orgânica, permitiram dar o salto para os designados novos materiais; b) interpretar as aplicações e o desenvolvimento destes materiais em domínios diversos (da investigação até às diferentes indústrias, passando pela saúde e bem estar, e a exploração de novos domínios, como o espaço); c) apresentação escrita e oral de trabalhos de pesquisa; d) trabalho individual e de grupo.
As competências a desenvolver pelos alunos são: a) compreender a importância da química dos materiais do estado sólido, em particular, que conjugada com alguns domínios de física, de química inorgânica e química orgânica, permitiram dar o salto para os designados novos materiais; b) interpretar as aplicações e o desenvolvimento destes materiais em domínios diversos (da investigação até às diferentes indústrias, passando pela saúde e bem estar, e a exploração de novos domínios, como o espaço); c) apresentação escrita e oral de trabalhos de pesquisa; d) trabalho individual e de grupo.
Conteúdos Programáticos
Os conteúdos programáticos fundamentais são:
-Os primeiros materiais (Idade da Pedra, Cobre, Bronze, Ferro e do Aço)
-Estrutura dos Materiais Sólidos
-A descoberta dos Novos Materiais
-Compósitos (naturais, sintéticos, aplicações)
-Biomateriais (história, aplicações, desafios)
-Nanomateriais (desenvolvimento, riscos, aplicações e desafios)
-Materiais Inteligentes (desenvolvimento e aplicações no domínio químico, saúde, ótico, magnético, elétrico, energia, memória, etc)
-Polímeros (história, sintéticos e naturais, aplicações)
-Aspetos Económicos e Ambientais (reutilização, reciclagem, economia circular)
-Técnicas de análise e caracterização (FTIR, DRX, Microscopia, Porosimetria; Térmica, Reologia, GC, Viscosimetria e outras)
-Realização de atividades laboratoriais relacionadas com a caracterização, preparação e a aplicação de novos materiais
-Resolução de exercícios no domínio dos materiais, sua composição e aplicação
-Realização de trabalhos de pesquisa e sua apresentação.
-Os primeiros materiais (Idade da Pedra, Cobre, Bronze, Ferro e do Aço)
-Estrutura dos Materiais Sólidos
-A descoberta dos Novos Materiais
-Compósitos (naturais, sintéticos, aplicações)
-Biomateriais (história, aplicações, desafios)
-Nanomateriais (desenvolvimento, riscos, aplicações e desafios)
-Materiais Inteligentes (desenvolvimento e aplicações no domínio químico, saúde, ótico, magnético, elétrico, energia, memória, etc)
-Polímeros (história, sintéticos e naturais, aplicações)
-Aspetos Económicos e Ambientais (reutilização, reciclagem, economia circular)
-Técnicas de análise e caracterização (FTIR, DRX, Microscopia, Porosimetria; Térmica, Reologia, GC, Viscosimetria e outras)
-Realização de atividades laboratoriais relacionadas com a caracterização, preparação e a aplicação de novos materiais
-Resolução de exercícios no domínio dos materiais, sua composição e aplicação
-Realização de trabalhos de pesquisa e sua apresentação.
Métodos de Ensino
O ensino assenta num conjunto integrado de aulas de diferente tipologia, de componente teórica, teórico-prática e laboratorial. Nas primeiras os assuntos são apresentados, sempre que possível suportados em aspetos experimentais, e a interação com os alunos será espontânea ou incentivada pelo contínuo fluxo de questões e respostas, que gerará uma dinâmica favorável. Serão disponibilizadas fontes bibliográficas atuais e exercícios para os alunos realizarem. A correção dos mesmos e a resolução de dificuldades sentidas ocorrerá nas aulas teórico-práticas. A preparação e caracterização de alguns materiais ocorrerá na componente laboratorial.
A avaliação é composta de provas escritas (frequências ou exame final, classificação T) e de elementos de avaliação contínua (relatórios experimentais, elaboração de monografia e respetiva apresentação, classificação AC), correspondendo a classificação final a 0,65T+0,35AC.
A avaliação é composta de provas escritas (frequências ou exame final, classificação T) e de elementos de avaliação contínua (relatórios experimentais, elaboração de monografia e respetiva apresentação, classificação AC), correspondendo a classificação final a 0,65T+0,35AC.
Bibliografia
i) A.R. West; Solid State Chemistry and its Applications, 2nd edition; Wiley, 2014.
ii) L.E. Smart, E.A. Moore; Solid State Chemistry: An Introduction, 4th edition; CRC Press, 2012.
iii) R.E. Hummel; Understanding Materials Science: History, Properties, Applications, 2nd edition; Springer, 2004.
iv) B. Fahlman; Materials Chemistry, 3rd edition, Springer, 2018.
v) K.K. Chawla; Composite Materials, 4th edition, Springer, 2019.
vi) J. Park, R.S. Lakes; Biomaterials: An Introduction, 3rd edition, Springer, 2007.
vii) S. Koltzenburg, M. Maskos, O. Nuyken; Polymer Chemistry, Springer, 2017.
viii) J.S. Seixas de Melo, M.J. Moreno, H.D. Burrows, M.H. Gil; Química de Polímeros, Coimbra, Imprensa da Universidade, 2004.
ix) D.E. Newton; Chemistry of New Materials, Infobase Publishing, 2007.
ii) L.E. Smart, E.A. Moore; Solid State Chemistry: An Introduction, 4th edition; CRC Press, 2012.
iii) R.E. Hummel; Understanding Materials Science: History, Properties, Applications, 2nd edition; Springer, 2004.
iv) B. Fahlman; Materials Chemistry, 3rd edition, Springer, 2018.
v) K.K. Chawla; Composite Materials, 4th edition, Springer, 2019.
vi) J. Park, R.S. Lakes; Biomaterials: An Introduction, 3rd edition, Springer, 2007.
vii) S. Koltzenburg, M. Maskos, O. Nuyken; Polymer Chemistry, Springer, 2017.
viii) J.S. Seixas de Melo, M.J. Moreno, H.D. Burrows, M.H. Gil; Química de Polímeros, Coimbra, Imprensa da Universidade, 2004.
ix) D.E. Newton; Chemistry of New Materials, Infobase Publishing, 2007.
Equipa Docente (2023/2024 )
- Isabel Pestana Paixão Cansado
- Paulo Alexandre Mira Mourão [responsável]
