IDENTIFYING DATA

2009_10

Subject (*)

NANOTECHNOLOGY

Code

205151101

Study programme

Nanoscience and Nanotechnology (2006)

Cycle

2nd

Descriptors

Credits

Type

Year

Period

Compulsory

First

Only annual

Language

Anglès

Department

Enginyeria Química
Química Analítica i Química Orgànica

Coordinator

RIUS FERRÚS, FRANCISCO JAVIER

E-mail

fxavier.rius@urv.cat
valerio.beni@urv.cat

Lecturers

RIUS FERRÚS, FRANCISCO JAVIER

BENI ., VALERIO

Web

General description and relevant information

L’objectiu general de l’assignatura és introduir els conceptes bàsics de la Nanociència i Nanotecnologia, dels processos d’obtenció i tractament, les propietats a escala nanoscòpica i les principals aplicacions dels nanosistemes.

Competences

Type A	Code	Competences Specific
		Research
	AR1	General knowledge of the relevant materials in the field of Nanotechnology.
	AR2	Understanding the properties related to the size of the nanostructures and methods of production, stabilization and biofunctionalization.
	AR3	General knowledge of the most important techniques of nanofabrication and characterization of nanostructures.
	AR4	Overview of the main fields of application of nanomaterials, emphasizing those that currently have higher social impact: nanobiomedecine, nanoelectronics, nanoenergy, among others.
Type B	Code	Competences Transversal
		Research
	BR8	Capacity to learn.
	BR10	Critical abilities: analysis and syntesis.
Type C	Code	Competences Nuclear
		Research
	CR2	Dominar l’expressió i la comprensió de, pel cap baix, un idioma estranger.
	CR5	Ability to communicate with experts of other professional fields.

Learning aims

Objectives	Competences
Adquirir coneixement general dels materials rellevants en el camp de la Nanotecnologia.	AR1
Entendre les propietats relacionades amb el tamany de les nanoestructures i els mètodes de producció, estabilització i biofuncionalització.	AR2	BR8	CR2
Adquirir coneixement genreal de les tècniques més importants de nanofabricació i caracterització de les nanoestructures.	AR3
Adquiri una visió general dels camps principals d'aplicació dels nanomaterials, emfatitzant aquelles que en l'actualitat tenen un major impacte social: nanobiomedecina, nanoelectrònica, nanoenergia, entre d'altres.	AR4	BR10	CR5

Contents

Topic	Sub-topic
Tema 1.	Nanomaterials vs macroscopic materials. Perspectiva històrica. Nanopartícules. Nanotubs de carboni. Nanocomposites. Materials nanoestructurats: capes primes, multicapes, nanowires, nanodots, etc. Punts quàntics.
Tema 2.	Tècniques de nanofabricació. Mètodes químics. Creixement de capes mitjançant mètodes físics. Tècniques de nanoestructuració top-down. Tècniques de nanoestructuració bottom-up. Tècniques de patronatge.
Tema 3.	Tècniques de caracterització. Microscòpies: electrònica, de proximitat i altres. Anàlisis de superfície. Tècniques complementàries.
Tema 4.	Nanoelectrònica. Dispositius nanoelectrònics semiconductors: fils i punts quàntics. Sistemes nano i micro-electromecànics. Espintrònica: vàlvules d’espí. Electrònica molecular: semiconductors orgànics, interruptors moleculars i interconectors.
Tema 5.	Nano-òptica: Detecció de llum en nanoestructures: SNOM. Òptica de pous i fils quàntics. Nanoestructures periòdiques.
Tema 6.	Nanomaterials i energia. Nanopartícules i catàlisi. Nanomaterials per bateries i supercondensadors. Piles de combustible. Cèl•lules solars.
Tema 7.	Química supramolecular. Naturalesa de les interaccions supramoleculars. Dispositius supramoleculars. Reconeixement molecular i receptors moleculars.
Tema 8.	Nanobiotecnologia. Nanomanipulació: AFM i pinces òptiques. Micro i nanoarrays. Nanopartícules i dendrímers.
Tema 9.	Nanomaterials i medecina. Enginyeria de teixits: polímers funcionals, nanocomposites polímer/inorgànic, nanomaterials bioactius, esquelets nanoestructurats.
Tema 10.	Aplicació de la Nanobiotecnologia al diagnòstic. Biosensors. Lab-on-chip. Millora del contrast en MRI.
Tema 11.	Aplicació de la Nanobiotecnologia a la teràpia. Subministrament de fàrmacs mitjançant nanopartícules i dendrímers. Tràfic intracel•lular.
Tema 12.	Impacte social de la Nanotecnologia. Perspectives de futur. Biocompatibilitat i toxicitat. Medi ambient.

Planning

Methodologies :: Tests

Competences

(*) Class hours

Hours outside the classroom

(**) Total hours

Introductory activities

Lecture

Presentations / expositions

Problem solving, classroom exercises

Assignments

Personal tuition

Extended-answer tests

(*) On e-learning, hours of virtual attendance of the teacher.
(**) The information in the planning table is for guidance only and does not take into account the heterogeneity of the students.

Methodologies

Methodologies

	Description
Introductory activities	Presentació dels professors. Presentació de l'assignatura: els seus objectius, continguts, bibliografia, forma d'avaluació, etc.
Lecture	Exposició dels continguts de l'assignatura per part del professor. Amb preguntes freqüents als alumnes per tal que tinguin una participació activa
Presentations / expositions	Exposició i defensa pública a classe d’un treball elaborat per l’alumne individualment o en grup.
Problem solving, classroom exercises	Formulació, anàlisi, resolució i debat de problemes o exercicis. L'alumne els ha treballat prèviament i la discussió és a classe.
Assignments	Treball en profunditat d'un tema per part de l'alumne. Aquests treballs tenen una relació directa amb els continguts impartits en les sessions magistrals.

Personalized attention

Personal tuition

Description

Reunions amb els alumnes bé individualment o en petits grups per tal de resoldre dubtes, indicar punts de millora i orientar en el desenvolupament general de l'assignatura.

Assessment

	Description	Weight
Presentations / expositions	Exposició i defensa pública a classe d’un treball elaborat per l’alumne individualment o en grup	15
Problem solving, classroom exercises	Formulació, anàlisi, resolució i debat de problemes o exercicis. L'alumne els ha treballat prèviament i la discussió és a classe.	20
Assignments	Treball en profunditat d'un tema per part de l'alumne. Aquests treballs tenen una relació directa amb els continguts impartits en les sessions magistrals.	15
Extended-answer tests	proves en les que l'alumne ha d'exposar conceptes i resoldre problemes. És important el poder expressar-se correctament.	50

Other comments and second exam session

Sources of information

Basic	Charles P. Poole, Frank J. Owens Hoboken, Introduction to nanotechnology, Wiley, 2003 Geoffrey A. Ozin and André C. Arsenault, Nanochemistry: a chemical approach to nanomaterials, RSC Publishing, 2005 Christof M. Niemeyer and Chad A. Mirkin Weinheim (eds.), Nanobiotechnology: concepts, applications and perspectives, Wiley-VCH, 2004 Barbara Karn et al. (eds.), Nanotechnology and the environment: applications and implications, Oxford University Press, 2004 , Encyclopedia of nanoscience and nanotechnology, ,

Complementary

Recommendations


Other comments
No es demana cap requisit previ.

(*)The teaching guide is the document in which the URV publishes the information about all its courses. It is a public document and cannot be modified. Only in exceptional cases can it be revised by the competent agent or duly revised so that it is in line with current legislation.