Disciplina Curricular
Microfluidica Microf
Diploma de Estudos Avançados em Engenharia Física Tecnológica - DEAEFT2017
Contextos
Grupo: DEAEFT2017 > 3º Ciclo > Opções > Física da Matéria Condensada e Nanotecnologias
Período:
Peso
6.0 (para cálculo da média)
Pré-requisitos
Os alunos devem ter preferencialmente algum conhecimento de Mecânica dos Fluidos e Técnicas de Micro e Nanofabricação. Os objetivos de aprendizagem serão mais facilmente atingidos com o conhecimento prévio de ferramentas de cálculo numérico para solução de problemas, eg.g softwares comerciais como o Mathematica ou MatLab
Objectivos
Identificar os princípios químicos e físicos básicos em microfluidica e reconhecer os materiais e componentes usados na construção de sistemas microfluidicos para aplicações tecnológicas relevantes. Fornecer aos alunos as metodologias para dimensionamento de sistemas microfluidicos nas aulas práticas, usando software comercial. Realizar um dispositivo microfluidico utilizando as tecnologias de microfabricação estudadas
Programa
1. Conceitos de movimento à micro-escala: Micro e nanofluídica. Transferência de calor e massa. 2. Propriedades físicas e químicas em microcanais, membranas e meios porosos. Escoamento capilar 3. Propriedades de materiais para microfluídica. Normalização 4. Revisão de técnicas de microfabricação para microfluídica 5. Manipulação de partículas:técnicas ópticas, magnéticas, elétricas, etc. 6. Módulos e componentes para microfluídica: separação, mistura, microrreatores, etc 7. Instrumentação microfluídica: microválvulas, microbombas, etc 8. Caracterização e técnicas de metrologia. Laboratórios integrados em chip. 9. Projeto de aplicação de engenharia: tecnologia alimentar, biomédica, sistemas de análise total (µTAS), sistemas microeletromecânicos para biologia (BioMEMS), citometria, microfluídica para eletrónica flexível/mole 10. Nanofluidos e aplicações: administração de medicamentos, nano-gotas, microfluídicos para eletrônica flexível/mole 11. Métodos numéricos para resolução de modelos
Metodologia de avaliação
Séries de problemas (40%). Projecto relacionado com uma aplicação tecnológica baseada em microfluidica(30%). Apresentação e discussão pública por cada grupo de 3-4 alunos (30%)
Componente de Competências Transversais
Desenvolvimento de pensamento crítico (durante o desenvolvimento do projeto laboratorial e apresentação e discussão do trabalho) e estratégias de resolução de problemas (para a resolução de trabalhos para casa e durante o componente laboratorial) Desenvolvimento de habilidades interpessoais nos componentes da avaliação (apresentação pública, discussão oral, relatórios de resolução de problemas e trabalho em equipa) Usando ferramentas multimédia (apresentação oral, problemas de trabalhos de casa, scripts de programação) Desenvolvimento de princípios deontológicos (por exemplo, dar créditos às fontes de informação para a apresentação oral) e estratégias adequadas para pesquisar e gerenciar informações. 30% dos componentes da avaliação.
Componente Laboratorial
Realização de uma sessão de laboratório por semana (em grupos com 3-4 alunos), utilizando as instalações experimentais do INESC MN (http://www.inesc-mn.pt), para realizar uma das seguintes acções: simulação do fluxo, microfabricar o dispositivo selecionado, caracterizar uma etapa da fabricação, caracterizar o dispositivo, caracterizar o escoamento, etc. A componente de laboratório consiste em 30% da avaliação.
Componente de Programação e Computação
Alguns problemas para trabalho de casa requerem scripts de programação para resolver soluções analíticas. Algumas etapas laboratoriais requerem programação de scripts de aquisição e análise de dados (10%)
Princípios Éticos
Todos os membros de um grupo são responsáveis pelo trabalho do grupo. Em qualquer avaliação, todo aluno deve divulgar honestamente qualquer ajuda recebida e fontes usadas. Numa avaliação oral, todo aluno deverá ser capaz de apresentar e responder a perguntas sobre toda a avaliação.