Pla docent de l'assignatura

 

 

Tanca imatge de maquetació

 

Imprimeix

 

Dades generals

 

Nom de l'assignatura: MatŔria Tova

Codi de l'assignatura: 572560

Curs acadŔmic: 2020-2021

Coordinaciˇ: David Reguera Lopez

Departament: Departament de FÝsica de la MatŔria Condensada

crŔdits: 3

Programa ˙nic: S

 

 

Hores estimades de dedicaciˇ

Hores totals 75

 

Activitats presencials i/o no presencials

30

 

-  TeoricoprÓctica

Presencial i no presencial

 

26

 

-  Seminari

Presencial i no presencial

 

4

Treball tutelat/dirigit

20

Aprenentatge aut˛nom

25

 

 

Recomanacions

 

- Es recomana que els alumnes tinguin les competències bàsiques (coneixements i capacitat de resoldre problemes teòrics i  computacionals) corresponents a les assignatures prèvies de Modelització Molecular, Modelització Multiescala, Fonaments de Mecànica Estadística o Física Estadística a nivell del grau.

 

 

CompetŔncies que es desenvolupen

 

COMPETÈNCIES BÀSIQUES
CB6 - Posseir i comprendre coneixements que aportin una base o oportunitat de ser originals en el desenvolupament i/o aplicació d’idees, sovint en un context de recerca.

CB7 - Que els estudiants sàpiguen aplicar els coneixements adquirits i la seva capacitat de resolució de problemes en entorns nous o poc coneguts dins de contextos més amplis (o multidisciplinaris) relatius al seu camp d’estudi.

CB9 - Que els estudiants sàpiguen comunicar les seves conclusions i els coneixements i raons últimes que les sustenten a públics especialitzats i no especialitzats d’una manera clara i sense ambigüitats.

CB10 - Que els estudiants posseeixin les habilitats d’aprenentatge que els permetin continuar estudiant d’una manera que haurà de ser en gran manera autodirigida o autònoma.

 

 

COMPETÈNCIES GENERALS
CG1 - Saber avaluar i seleccionar la teoria científica adequada i la metodologia precisa dels seus camps d’estudi per formular judicis a partir d’informació incompleta o limitada incloent-hi, quan calgui i sigui pertinent, una reflexió sobre la responsabilitat social o ètica lligada a la solució que es proposi en cada cas.

CG2 - Ser capaç de consultar la bibliografia científica, bases de dades i analitzar documents cientificotècnics en anglès.

CG3 - Ser capaç d’elaborar informes, presentacions i publicacions científiques.

CG4 - Ser capaç de concebre i dissenyar un procés d’investigació.

 

COMPETÈNCIES TRANSVERSALS

CT1 - Ser autònom, dinàmic i organitzat, amb capacitat analítica i de síntesi, amb capacitat d’anàlisi crítica i amb capacitat de prospectiva.

CT3 - Ser capaç de treballar en equip i d’adaptar-se a equips multidisciplinaris i internacionals a diferents escales.

CT5 - Tenir la capacitat de prendre decisions i d’adaptació a situacions noves.

 

 

COMPETÈNCIES ESPECÍFIQUES

CE6 - Comprendre les diferents escales de temps i longitud en la Naturalesa i els formalismes físico-matemàtics que s’apliquen en cadascuna d’elles.

CE8 - Comprendre les lleis físiques que regeixen el comportament de macromolècules i biopolímers en condicions d’equilibri.

CE9 - Comprendre les lleis físiques que regeixen el comportament de superfícies, interfícies, nanopartícules i col·loides en condicions d’equilibri.

CE10 - Comprendre les lleis físiques que regeixen el comportament de sistemes fora de l’equilibri: processos de relaxació i fenòmens de transport.

CE11 - Comprendre les lleis físiques que regeixen el comportament de sistemes fora de l’equilibri: reactivitat química, processos de reacció-difusió i canvis de fase en sistemes fisicoquímics i bioquímics.

CE13 - Donat un material, fenomen físic o químic o sistema complex que es vulgui modelitzar, ser capaç d’avaluar i seleccionar les escales de temps i longitud en les que aquest fenomen té lloc.

CE19 - Ser capaç d’utilitzar diferents paquets informàtics per estudiar l’estructura i propietats de superfícies, nanopartícules, interfícies i col·loides.

 

 

 

 

 

Objectius d'aprenentatge

 

Referits a coneixements

- Saber utilitzar les diferents unitats de mesura per quantificar els fenòmens associats a l’estructura i propietats de macromolècules i polímers.

- Saber discernir el tipus de fenomen col·loidal associat a la majoria de processos físico-químics que es poden trobar a la vida diària.

- Tenir la capacitat de quantificar i estimar els ordres de magnitud de les principals forces associades als processos col·loidals

- Comprendre el concepte d’estabilització cinètica de les dispersions col·loidals, així com conèixer els diferents tipus que es poden trobar.

- Conèixer alguns exemples de col·loides d’associació, emulsions i escumes que es poden trobar més fàcilment a la vida diària.

- Conèixer els diferents estats d’agregació de la matèria tova i els diferents mecanismes que seleccionen una fase particular i controlen la cinètica de transformació entre fases

- Conèixer les principals tècniques i models computacionals per descriure macromolècules, tensioactius i col·loides, i saber  implementar-les en simulacions per ordinador

- Comprendre la importància dels fenòmens superficials i conceptes com ara la tensió superficial, l’adsorció, el mullat i la capil·laritat

- Saber descriure les propietats elàstiques dels materials tous i les seves propietats reològiques.

 

Referits a habilitats, destreses

-Saber buscar i organitzar la informació relacionada amb la matèria en les fonts primàries i secundàries.

 

Referits a actituds, valors i normes

-Mostrar una actitud positiva envers l’assignatura.

-Tenir curiositat envers els exemples pràctics que es vagin presentant durant l’assignatura.

-Analitzar de manera critica els resultats obtinguts en el desenvolupament dels treballs pràctics.

-Saber organitzar-se i planificar bé la feina a fer durant el desenvolupament de l’assignatura.

-Tenir la capacitat de fer servir la bibliografia recomanada per ampliar coneixements.

 

 

Blocs temÓtics

 

1. Introducciˇ a la matŔria tova

2. Interaccions i transicions de fase

*  

  1. Forces intermoleculars i entre partícules
  2. Transicions de fase: aspectes d’equilibri i cinètica

2.1. Forces intermoleculars i entre partícules

2.2. Transicions de fase: aspectes d’equilibri i cinètica

3. MacromolŔcules

3.1. Estructura i configuracions de cadenes polimèriques Biopolímers. Mètodes de caracterització

3.2. Propietats tèrmiques i mecàniques dels polímers

3.3. Solucions polimèriques i polielectrolits

4. ColĚloides

4.1. Dispersió i estabilitat col·loïdal

4.2. Cinètica i agregació col·loïdal

5. Autoacoblament supramolecular

5.1. Tensioactius. Col·loides d’associació

5.2. Emulsions i escumes

5.3. Cristalls líquids

6. Fen˛mens interfacials

6.1. Tensió superficial. Adsorció. Mullat. Fenòmens de capilaritat

7. Deformaciˇ i flux

7.1. Elasticitat

7.2. Reologia i viscoelasticitat

 

 

Metodologia i activitats formatives

 

-  Classes magistrals: A les classes magistrals s’exposen els continguts de l’assignatura de forma oral per part d’un professor o professora sense la participació activa de l’alumnat.

- Classes expositives: A les classes expositives un o més estudiants presenten de forma oral un tema o treball, preparat prèviament, davant de la resta de companys del grup. En ocasions pot resultar interessant una presentació escrita prèvia.

- Treball escrit: Activitat consistent en la presentació d’un document escrit.

- Resolució de problemes: En l’activitat de resolució de problemes, el professorat presenta una qüestió complexa que l’alumnat ha de resoldre, ja sigui treballant individualment, o en equip.

- Exercicis pràctics: l’activitat basada en els exercicis pràctics consisteix en la formulació, anàlisi, resolució o debat d’un problema relacionat amb la temàtica de l’assignatura. Aquesta activitat té com a objectiu l’aprenentatge mitjançant la pràctica de coneixements o habilitats programats.

- Seminaris: Exposició pública sobre un tema de caire científic, tècnic o cultural desenvolupada per una persona experta.

 

 

Avaluaciˇ acreditativa dels aprenentatges

 

L’avaluació de l’assignatura es basa en cuatre apartats

  • Resolució de diferents problemes pràctics proposats al llarg del curs (20 % de la nota)
  • Resolució de casos pràctics de simulació (25 % de la nota)
  • Presentació d’un informe final escrit i/o exposició oral relacionades amb els tòpics tractats al curs (55% de la nota final)


Prova de revaluació

Els alumnes que hagin estat qualificats amb una nota mínima de 3,5 poden ser reavaluats. La reavaluació té el caràcter d’avaluació única, i consisteix en una prova de síntesi escrita que inclou tot el programa de l’assignatura. La nota final és la més favorable de les dues, la de l’avaluació continuada o la de la reavaluació. L’estudiant que, havent superat l’assignatura, vulgui millorar
la nota a la reavaluació, ha de renunciar a la qualificació mitjançant un escrit presentat al professor amb còpia a la Secretaria del centre.

Aquestes proves poden constar de diverses preguntes curtes, temes, preguntes amb exercicis relacionats i problemes. La puntuació de cada qüestió, pregunta o problema s’indica a l’enunciat de l’examen.

 

 

Avaluaciˇ ˙nica

L’alumnat que ho sol·liciti serà avaluat amb una sola prova global que suposa el 100 % de la qualificació total. Per renunciar a l’avaluació continuada, i demanar l’avaluació única cal que l’estudiant presenti al professor la instància que hi ha a aquest efecte al web de la facultat, abans de la primera prova d’avaluació continuada de l’assignatura.

Prova de revaluació

Els alumnes que hagin estat qualificats amb una nota mínima de 3,5 poden ser reavaluats. La reavaluació té el caràcter d’avaluació única, i consisteix en una prova de síntesi escrita que inclou tot el programa de l’assignatura. La nota final és la més favorable de les dues, la de l’avaluació continuada o la de la reavaluació. L’estudiant que, havent superat l’assignatura, vulgui millorar
la nota a la reavaluació, ha de renunciar a la qualificació mitjançant un escrit presentat al professor amb còpia a la Secretaria del centre.

Aquestes proves poden constar de diverses preguntes curtes, temes, preguntes amb exercicis relacionats i problemes. La puntuació de cada qüestió, pregunta o problema s’indica a l’enunciat de l’examen.

 

 

Fonts d'informaciˇ bÓsica

Consulteu la disponibilitat a CERCABIB

Llibre

Doi, M. Soft matter physics. Oxford : Oxford University Press, 2013  Enlla├ž

Hamley, Ian W. Introduction to soft matter. Rev ed. Chichester : John Wiley, 2007  Enlla├ž

Versiˇ electr˛nica  Enlla├ž

Jones, Richard A. L. Soft Condensed Matter. Oxford : Oxford University Pres, 2002  Enlla├ž

Witten, T. Structured fluids: polymers, colloids, surfactants. Oxford: Oxford University Press, 2004  Enlla├ž

Bibliografia complementària 

Collings, Peter J. Introduction to liquid crystals. London : Taylor & Francis, 1997  Enlla├ž

Cowie, J. M. G. ; Arrighi, V. Polymers: chemistry and physics of modern materials. 3rd. ed. Boca Raton : CRC Press, 2008  Enlla├ž

Debenedetti, Pablo G. Metastable liquids : concepts and principles. Princeton : Princeton University Press, 1996  Enlla├ž

Dill, Ken A.; Bromberg, Sarina. Molecular driving forces : statistical thermodynamics in chemistry and biology. New York : Garland Science, 2003.  Enlla├ž

Doi, M. Introduction to polymer physics. Oxford : Clarendon Press, Oxford, 1996

Hiemenz, Paul C ; Rajagopalan, Raj. Principles of colloids and surface chemistry. New York : Marcel Dekker, 1997  Enlla├ž

Hunter, Robert J. Introduction to modern colloid science. Oxford : Oxford University Press, 1994  Enlla├ž

Israelachvili, Jacob N. Intermolecular and surface forces. 3rd ed. London :  Academic Press, 2011  Enlla├ž

Oswald, Patrick. Rheophysics. Cambridge : Cambridge University Press, 2014  Enlla├ž

Safran, Samuel A. Statistical thermodynamics of surfaces, interfaces and membranes. Reading (Mass.) ; Madrid [etc.] : Addison-Wesley, 1994   Enlla├ž