Disciplinas

Publicado 2/21/2018, 11:53:22 AM, última modificação 3/25/2025, 4:45:49 PM
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Para o aluno regular o total de créditos mínimos para a integralização do mestrado é de 18 créditos. Para integralização, é necessário que o discente tenha aprovação em:
- 03 disciplinas obrigatórias (8 créditos);
- Atividade de estágio de docência (até 1 crédito, disciplina regulamentada por instrução normativa);
- O restante dos créditos pode ser obtido em disciplinas eletivas ou outras atividades.

Outras atividades, regulamentadas por instrução normativa, podem ser realizadas para obtenção de créditos. Por se tratar de um programa multidisciplinar, com discentes egressos de cursos de graduação de diferentes áreas, uma atenção especial é dada a formação básica. Assim, é desejado que o aluno adquira uma formação sólida na área de materiais logo nos primeiros semestres ao cursar as disciplinas obrigatórias.

Abaixo a descrição das disciplinas:

CIÊNCIA DOS MATERIAIS (obrigatória) 3 créditos

Introdução. Ligações atômicas. Estado não cristalino e seus modelos. Estado cristalino: 2 e 3 dimensões, agrupamentos densos. Cristais líquidos. Imperfeições da rede cristalina. Microestrutura: hierarquias estruturais, deformação, transformação, estudo de casos. Caracterização estrutural de materiais. Propriedades mecânicas. Propriedades elétricas. Propriedades térmicas. Seleção de materiais. Materiais de Engenharia: Microestrutura e Propriedades.

CARACTERIZAÇÃO DE MATERIAIS (obrigatória) 3 créditos

Introdução sobre as técnicas de Microscopia Óptica, Eletrônica de Varredura e Transmissão; Difração de Raios X, princípios básicos de instrumentação e aplicações de espectroscopia infravermelha; análises térmicas (TGA e DSC), caracterização óptica e elétrica e ensaios mecânicos na caracterização de materiais.

ESCRITA CIENTÍFICA (obrigatória) 2 créditos

Esta disciplina tem por objetivo capacitar o aluno na elaboração e editoração de textos científicos: grau de formalidade, emprego de vocabulário técnico, formas de citação, organização de referências bibliográficas. Redação de artigos científicos e elaboração de patentes.

SEMINÁRIOS 1 (obrigatória) 1 crédito

Disciplina que consiste na assistência a seminários diversos da área de materiais e relacionadas, além da discussão do desenvolvimento de técnicas para elaboração, organização e apresentação de seminários acadêmicos.

SEMINÁRIOS 2 (obrigatória) 1 crédito    

Disciplina que envolve a assistência a seminários diversos da área de materiais e correlatas, a discussão de técnicas para elaboração, organização e apresentação de seminários acadêmicos, com a obrigatoriedade de os alunos apresentarem um seminário ao longo do curso

NANOMATERIAIS (eletiva) 3 créditos

Introdução à nanociência e nanotecnologia: efeito de confinamento quântico, propriedades decorrentes de tamanho, efeitos de superfície; Tipos mais importantes de nanomateriais: nanopartículas, nanotubos, nanofilmes, nanofios, nanocompósitos, materiais nanoporosos; Métodos físicos e químicos para preparação de nanomateriais, Métodos de caracterização de nanomateriais: espectroscopias IV, Raman, UV-Vis-NIR, RMN, EXAFS, XANES, XPS, difratometria de raios-X, EELS, TGA/DSC, microscopias de transmissão, varredura e força atômica, cromatografia de exclusão de tamanho. Estudo de aplicações de nanomateriais em diferentes campos, como medicina, eletrônica, meio-ambiente, restauração, catálise, sensores: realidades, prospecções, possibilidades futuras.

NANOTECNOLOGIA EM LIBERAÇÃO DE ESPÉCIES ATIVAS: INOVAÇÕES E PERSPECTIVAS (eletiva) 3 créditos

Introdução à Nanotecnologia em Liberação de Espécies Ativas; Fundamentos da Nanomateriais para Liberação Controlada; Técnicas de formulação e caracterização; Estratégias de Liberação Controlada de Fármacos; Aplicações Clínicas e Terapêuticas; Tendências e Perspectivas Futuras.

MATERIAIS LAMELARES: ASPECTOS ESTRUTURAIS E REATIVIDADE DE MATERIAIS NATURAIS E SINTÉTICOS BIDIMENSIONAIS (eletiva) 3 créditos

Conceitos de materiais lamelares (2D) naturais e sintéticos (nomenclatura da IUPAC), politipismo e polimorfismo. Classificação de argilominerais, hidróxidos simples, hidróxidos duplos lamelares, grafite/grafeno e hidroxissais lamelares. Métodos de síntese e caracterização, compostos de intercalação, processos de delaminação, esfoliação e funcionalização de superfícies. Programas de visualização de estruturas: Mercury e Vesta (ambos de uso livre). Aplicações como materiais em eletrodos de baterias, com propriedades catalíticas, matrizes para imobilização de catalisadores, materiais anti-chama e reforço em polímeros (materiais nanocompósitos poliméricos), entre outros.

QUÍMICA DE POLIMERIZAÇÃO (eletiva) 3 créditos

Tipos de polímeros e polimerização; Polimerização por etapas: reatividade de grupos funcionais, cinética de polimerização por etapas, Considerações de Equilíbrio, ciclização e polimerização linear, controle da massa molar em polimerização de polímeros lineares, distribuição de massa molar em polimerização linear, condições de processo, polimerização de polímeros ramificados, polimerização acompanhada de reticulação, distribuição de massa molar de polímeros ramificados, copolimerização; Polimerização radicalar livre, tipos de iniciação, taxa de propagação, mecanismo de reação e cinética de polimerização, agentes de transferência de cadeia, massa molar e grau de polimerização, inibição e retardação, condições de processo; Polimerização radicalar controlada: Polimerização Radical por Transferência de Átomos (ATRP), Polimerização radicalar por adição-fragmentação via transferência de cadeia (RAFT), e outros processos controlados; Polimerização iônica (catiônica e aniônica): Polimerização de monômeros vinílicos, Copolímeros e polímeros com diferentes arquiteturas; Copolimerização: copolimerização radicalar e aspectos gerais, copolimerização iônica; Polimerização por abertura de anel.

QUÍMICA DE POLÍMEROS (eletiva) 3 créditos

Conceitos básicos de macromoléculas. Relação estrutura-propriedades de polímeros. Massa molar de polímeros e grau de polimerização. Reações de polimerização. Polimerização por condensação e adição. Cinética de polimerização. Polimerização radicalar controlada. Polimerização catiônica e aniônica (living mechanism). Termodinâmica de sistemas poliméricos. Mistura de polímeros e diagrama de fases. Determinação da massa molar de polímeros (GPC e DLS). Propriedades (térmica e mecânica) de polímeros. Aplicações de polímeros na indústria.

QUÍMICA ORGÂNICA DE MATERIAIS (eletiva) 3 créditos

Química dos compostos baseados no carbono, suas características e reatividade. Aplicação dos conceitos de química orgânica básica serão apresentados e ilustrados no contexto da química de materiais orgânicos. Propriedades dos materiais orgânicos relevantes à suas aplicações e sua conexão com estrutura molecular e de interações intermoleculares serão apresentadas. Serão discutidas a formação e degradação de alguns materiais orgânicos.

FLUIDOS COMPLEXOS (eletiva) 3 créditos

Fluidos Complexos: Cristais Líquidos, Ferrofluidos e Fluidos de Interesse Biológico. Cristais Líquidos Termotrópicos e Liotrópicos. Classificação das Mesofases. Ordem Desordem e Transições de Fases. Aplicações de Cristais Líquidos. Ferrofluidos: Propriedades e Aplicações.

MATERIAIS LÍQUIDO CRISTALINOS (eletiva) 3 créditos

Cristais Líquidos; História dos Cristais Líquidos; Efeitos Elétricos e Magnéticos; Óptica de Cristais Líquidos; Displays e demais aplicações; Cristais Líquidos Liotrópicos; Teoria Elástica do Contínuo e aplicações; Defeitos Topológicos; Métodos de Simulação em Cristais Líquidos.

CARACTERIZAÇÃO DE FILMES BIODEGRADÁVEIS (eletiva) 2 créditos

Princípios, cálculos, construção de gráficos e interpretação de resultados das diferentes técnicas de caracterização de filmes biodegradáveis a base de polissacarídeos aplicados como embalagens para alimentos.

ESTUDO DE CASOS EM BIOMATERIAIS (eletiva) 3 créditos

Nesta disciplina serão apresentados uma introdução ao tema de biomateriais (Interação materiais-superficie/organismo; Relação material(bulk)/organismo; Degradação e biodegradação; Biocompatibilidade e reações imunológicas) e estudos de casos serão realizados pelos discentes em áreas relevantes do tema (ex. curativos, matriz ossea, dentes, lentes internas, cartilagens, drug delivery; biosensores)

FUNDAMENTO DE MECÂNICA QUÂNTICA PARA ENGENHARIA (eletiva) 3 créditos

Breve histórico da física até o nascimento da mecânica quântica. Uma visão sobre os experimentos e fenômenos que levaram a necessidade de formulação da mecânica quântica, Radiação do corpo negro, o efeito fotoelétrico, e o espectro do hidrogênio. A dualidade onda partícula, experimentos de Young e de Broglie. A equação de Schroedinger e sua conexão com os operadores de posição, momento, energia e potencial. Os postulados da mecânica quântica e os conceitos de função de onda e suas interpretações físicas. Solução da equação de Schroedinger para alguns casos, como o potencial central, o átomo de Hidrogênio. Aplicações da mecânica quântica no estudo de moléculas, cristais, poços quânticos, pontos quânticos. Aplicações atuais da mecânica quântica como o microscópio eletrônico de tunelamento.

TÓPICOS ESPECIAIS EM ESTRUTURA ELETRÔNICA, DEFEITOS E ESPECTROSCOPIA DE MATERIAIS (eletiva) 4 créditos

Mecânica Quântica e sua interpretação. Ligações químicas nos sólidos. Simetria e teoria de grupos. Abordagem de sólidos cristalinos e amorfos. Estrutura eletrônica. Defeito em semicondutores. Processamento de novos materiais e suas diversas propriedades. Princípios básicos da espectroscopia no estudo de novos materiais. Conceitos fundamentais de interface e superfícies. Finalmente, é abordada a estrutura eletrônica de materiais semicondutores.

INOVAÇÃO PARA STARTUPS E SPINOFFS (eletiva) 2 créditos

Inovação e propriedade industrial; Startups e Spinoffs; Fábrica de Inovação; Oportunidades com projetos inovadores; Desenho de solução; Modelos de Transferência de tecnologia; Questões Jurídicas e fontes de financiamento.

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