Guia docente 2023_24 Facultade de Química

Máster Universitario en Nanociencia y Nanotecnología

Introducción a la Nanociencia y la Nanotecnología

Contenidos

Tema	Subtema
Bloque de química	Bloque Química Programa de clases expositivas (11 h) - Tema 1.- Fundamentos de Espectroscopía: Interacción radiación-materia. (1 hora lectiva). Fundamento mecanocuántico de la interacción de radiación y materia. Tipos de espectros de moleculares. Reglas de selección. Espectros de rotación. Intensidad y anchura de las bandas. Ley de Lambert-Beer. - Tema 2: Espectroscopía infrarrojo (1 hora lectiva). Vibración de moléculas diatómicas. Espectro IR de moléculas diatómicas: reglas de selección e intensidad. Anarmonicidad de las vibraciones. Energía residual y energía de disociación. Estructura fina de rotación. Espectros IR de moléculas poliatómicas: modos normales de vibración. Bandas fundamentales, armónicos, bandas de combinación. Frecuencias características. Aplicaciones de la espectroscopía IR. - Tema 3: Espectroscopía Raman (2 horas lectivas). Interacción radiación-materia. Efecto Raman. Espectro Raman de rotación y vibración-rotación. Desplazamiento Raman. Origen del Raman scattering: Polarizabilidad. Reglas de selección y modos activos. Raman y fluorescencia. Aplicaciones de la espectroscopía Raman - Tema 4: Espectroscopía electrónica y fluorescencia. (1 hora lectiva). Niveles de energía electrónica en moléculas diatómicas. Espectros electrónicos de moléculas diatómicas. Reglas de selección. Estructura de vibración. Principio de Frank-Condon. Espectros electrónicos de moléculas poliatómicas. Tipos de transiciones electrónicas. Cromóforos y auxocromos. Procesos de desactivación electrónica. Fluorescencia y fosforescencia. - Tema 5.- Cinética química (1 hora lectiva). Cinétiva vs termodinámica. Velocidad de reacción. Ley de velocidad y orden de reacción. Variación de la constante de velocidad con la temperatura. Catálisis. Mecanismos de reacción. - Tema 6.- Fuerzas intermoleculares. (1,5 horas lectivas). Tipos de enlaces no covalentes. Solvatación y enlace. Estabilidad de complejos Host-Guest en disolución. Caracterización de sistemas supramoleculares. Aplicaciones. - Tema 7.- Macromoléculas. Estructura y caracterización. (1,5 horas lectivas). Oligómeros abiertos. Macrociclos. Cajas moleculares. Quiralidad versus geometría. Libertad conformacional. Aplicaciones. - Tema 8.- Quiralidad: Respuestas quiroópticas y aplicaciones. (2 horas lectivas). Luz polarizada. Fundamentos de la espectroscopía quiroóptica. Tipos de espectroscopía quiroóptica. Predicción de respuestas quiroópticas. Aplicaciones en determinación estructural y sensing. Programa de seminarios (7 horas lectivas) Seminario 1: Fundamentos de espectroscopia (1 hora lectiva) Seminario 2: Espectroscopia IR (1 hora lectiva) Seminario 3: Espectroscopia Raman (1 hora lectiva) Seminario 4: Cinética Química (1 hora lectiva) Seminario 5: Fuerzas intermoleculares (1 hora lectiva) Seminario 6: Macromoléculas. Estructura y caracterización. (1 hora lectiva) Seminario 7: Quiralidad: Respuestas quiroópticas y aplicaciones. (1 hora lectiva)
Bloque de física	Bloque Física Programa de clases expositivas (10 h) - Tema 1. Introducción. Los materiales y sus características: Metales y Aleaciones, Cerámicas, Polímeros, Materiales Compuestos, Nanomateriales. Materiales críticos. Diseño de materiales. Índice de material y los mapas de selección de materiales - Tema 2. Propiedades mecánicas de los materiales. Diagramas esfuerzo-deformación: elasticidad, plasticidad, tenacidad, fractura, fluencia. Fallos de los materiales bajo tensión: Carga repetitiva y fatiga. Corrosión. Degradación. Dureza. Rugosidad. Fricción. Tipos de desgaste superficial - Tema 3. Propiedades térmicas de los materiales. Capacidad calorífica. Conductividad térmica. Expansión térmica. - Tema 4. Propiedades eléctricas .Conductividad. Ley de Ohm. Conducción electrónica e iónica.Conductores, dieléctricos y semiconductores. - Tema 5. Propiedades magnéticas. Diamagnetismo, paramagnetismo y ferromagnetismo. Histéresis. - Tema 6. Propiedades ópticas. Radiación electromagnética. Interacción con sólidos. Refracción, índice de refracción. Reflexión. Transmisión. Absorción. Programa de seminarios Seminario 1: Propiedades de Materiales. Nanomateriales (1 hora lectiva) Seminario 2: Propiedades mecánicas de los materiales. Fricción y desgaste con nanoaditivos. (1 hora lectiva) Seminario 3: Propiedades térmicas de los materiales. Nanofluidos térmicos (1 hora lectiva) Seminario 4: Propiedades eléctricas de materiales, conductividad eléctrica, ley de Ohm (1 hora lectiva) Seminario 5: Teoría de bandas, conductores, dieléctricos y semiconductores (1 hora lectiva) Seminario 6: Propiedades magnéticas: diamagnetismo, paramagnetismo y ferromagnetismo (1 hora lectiva) Seminario 7: Propiedades ópticas de los materiales (1 hora lectiva)
Bloque de biología	Bloque Biología Programa de clases expositivas (11 h) Tema 1. La célula (2 horas lectivas): Membrana y su potencial. Transporte a través de la membrana. Endocitosis. Necesidades energéticas de la célula. Metabolismo glucídico: glicolisis, ciclo de Krebs y fosforilación oxidativa. Mitocondria y apoptosis, otras formas de muerte celular. Núcleo. División celular. Genómica. Tema 2. Transducción de señales (1 hora). Principales mecanismos de señalización Tema 3. Transporte de solutos y agua (1 hora). Volúmenes corporales. Principios del intercambio de materiales entre los distintos compartimentos: sangre, extracelular e intracelular. Circulación linfática. Tema 4. Sistema Cardiocirculatorio (2 horas). Organización del sistema cardiovascular. Reología. Arterias, venas y capilares. Corazón como una bomba. Mecanismos reguladores. Tema 5. Respiratorio (2 horas). Organización del sistema respiratorio. Transporté de oxígeno y dióxido de carbono en la sangre. Mecánica ventilatoria y su regulación. Tema 6. Sistema Urinario (1 hora). Organización del sistema urinario. Filtración glomerular y flujo sanguíneo renal Tema 7. Sistema Nervioso (1 hora). Organización del sistema nervioso. Sistema nervioso autónomo. Transducción sensorial Programa de seminarios (7 horas) Seminario 1: Técnicas de secuenciación genómica. Seminario 2: Técnicas para medir el Potencial de Membrana. Transmisión del impulso nervioso. Seminario 3: Insulina Seminario 4: Sistemas de Transporte. Barrera hematoencefálica. Seminario 5: Absorción intestinal. Función hepatobiliar Seminario 6: Sangre. Hemostasia Seminario 7: Fundamentos de la interacción de los nanomateriales con las estructuras biológicas