[Todos] Materia Optativa: Materiales Poliméricos Compuestos, Aplicaciones a Nanomateriales

[Laura Gabriela Ribba]

Hola a todos y todas! Enviamos información para divulgar entre  
estudiantes de grado y posgrado.

Durante el primer cuatrimestre del 2021 estaremos dictando la materia  
optativa Materiales Poliméricos Compuestos, Aplicaciones a  
Nanomateriales (que para grado tiene el nombre de Propiedades Físicas  
y Químicas de los Materiales) junto con la Dra. Silvia Goyanes. La  
cursada será 100% virtual, con teóricas y prácticas.

El horario tentativo es Martes y Jueves de 14 a 18 hs, pero si surge  
alguna incompatibilidad podemos intentar acomodarlo.

Esta materia apunta a introducir a los estudiantes en el mundo de los  
materiales poliméricos haciendo hincapié en el uso y aplicación de  
cada uno de ellos, entendiendo las ventajas de la nanoescala frente a  
la macroescala y los problemas de procesado inherentes a la  
nanoescala. Se aprenderá a diferenciar los conceptos de biodegradable,  
biopolímero y polímero compostable. Se estudiarán casos concretos como  
el desarrollo de membranas.


Temas a cubrir:

1) Polímeros: Definición y generalidades.

Historia del desarrollo de los polímeros.
Clasificación de polímeros. Termoplásticos, termorrigidos, elastómeros.
Polímeros biodegradables, biocompatibles, compostables.
Polímeros lineales, ramificados. Tacticidad.
Mezclas Poliméricas. Copolímeros de Bloque.
Peso molecular. Viscosidad. Temperatura de transición vítrea.
Temperatura de fusión, degradación.
Discusión con los alumnos para contestar las siguientes preguntas:
¿Qué se puede lograr mediante una selección adecuada de materiales a
base de polímeros? ¿Qué hace que los polímeros sean versátiles?

2) Microestructuras.

Estereoregularidad.
Morfología en termoplásticos semi cristalinos.
Grado de cristalinidad.
Entrecruzamiento, físico y químico
Tipos de copolímeros.
Termodinámica de mezclas.
Auto ensamble.

3) Comportamiento de polímeros. Influencia del tipo de la microestructura

Degradación de polímeros y copolímeros.
Influencia del tipo de la microestructura en la viscosidad.
Relajaciones térmicas. Transiciones. Temperatura de transición vítrea.
Modelos moleculares.
Propiedades mecánicas:
Respuesta a esfuerzos uniaxiales en tensión o compresión.
Esfuerzos de corte. Flexión, delaminación.
Dureza. Impacto. Fractura. Tenacidad. Desgaste.
Respuesta a la luz ultravioleta.
Biodegradabilidad /Compostabilidad.

4) Técnicas usuales de caracterización

Térmicas: Calorimetría diferencial de barrido. Termogravimetría.
Mecánicas: Análisis termomecánico. Dinamómetros y péndulos de torsión:
Tensión y deformación a ruptura. Modulo de Young, modulo de corte.
Relación entre módulos, módulo de Poisson.
Tribológicas: Desgaste.
Angulo de contacto.
Espectroscopia UV-Vis, FTIR.

5) Técnicas de procesamiento de polímeros

Conceptos de reología.
Procesamiento de termoplásticos.
Procesamiento de termorrigidos.
Extrusión. Simple y doble tornillo.
Inyección.

6) Materiales compuestos y mezclas poliméricas

Introducción.
Tipo de matrices.
Tipos de nano y microcargas.
Compuestos particulados.
Compuestos con fibras cortas / largas. Efecto de la orientación.
Laminados.
Uso de cada uno de ellos.
Metodologías para su obtención.
Problemáticas asociadas a estos materiales.
Aplicaciones Industriales actuales.

7) Interfaces

Interacciones fisicoquímicas en las interfaces de Materiales
Compuestos y las Mezclas Poliméricas.
Influencia de las propiedades de la interface en las propiedades
finales del material.
Problemas de Interface. Mojado. Energía de superficie.
Metodologías para mejorar la interface.

8) Nanomateriales

Importancia de la nanoescala.
Propiedades fisicoquímicas en la Nanoescala. Influencia del tamaño en
las temperaturas de transición vítrea, fusión y/o degradación.
Métodos de fabricación de nanomateriales poliméricos.
Películas nanoestructuradas.
Procesos físicos de deposición.
Físico química de crecimiento de películas.
Generación de nanoestructuras aplicando plasmas.
Caracterización de Films delgados.
Encapsulación.
Técnicas de Spray Dry y Electroestirado.
Membranas y filtros. Micro y nanofiltración.
Aplicación de Nanotecnología. (Ambiente, alimentos, aeronáutica.
Industrias varias).
Nanoestructuras y Salud.
Nanopartículas ingenieriles.
Nanopartículas Naturales.
Legislación existente.
Cuidados en el laboratorio.

BIBLIOGRAFIA:

Young, R. J., & Lovell, P. A. (2011). Introduction to polymers. CRC press.
Chanda, M. (2013). Introduction to polymer science and chemistry: a
problem-solving approach. CRC Press.
Eisele, U. (2012). Introduction to polymer physics. Springer Science &
Business Media.
Ward, I. M., & Hadley, D. W. (1993). An introduction to the mechanical
properties of solid polymers. John Wiley & Sons Ltd.; John Wiley &
Sons, Inc.
Francis, L. F. (2015). Materials Processing: A Unified Approach to
Processing of Metals, Ceramics and Polymers. Academic Press.
Kar, K. K. (Ed.). (2016). Composite Materials: Processing,
Applications, Characterizations. Springer.
Tiwari, A., Patra, H. K., & Wang, X. (Eds.). (2016). Advanced
Materials Interfaces. John Wiley & Sons.
Sengupta, A., & Sarkar, C. K. (Eds.). (2015). Introduction to Nano:
Basics to Nanoscience and Nanotechnology. Springer.


No se encuentra habilitada aún la página de la materia, pero lo estará  
a la brevedad en la pagina del DF.

Saludos!

Laura

------------ próxima parte ------------
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