Disciplina Curricular

Física dos Cristais Líquidos FCL

Mestrado Integrado em Engenharia Física Tecnológica - MEFT 2017

Contextos

Grupo: MEFT 2017 > 2º Ciclo > Opções

Período:

Peso

6.0 (para cálculo da média)

Objectivos

A unidade curricular Física dos Cristais Líquidos (CL) tem um carácter interdisciplinar e objectivos formativos que se prendem com a transmissão de conhecimentos científicos e tecnológicos básicos relativos aos CL e aos materiais mesomorfos, ex: biomateriais, fluidos e polímeros. Pretende-se que os alunos alarguem o seu domínio sobre conceitos físicos fundamentais como sejam a elasticidade, a mecânica dos fluidos, os defeitos cristalinos, as transições de fase, a dinâmica e ordem moleculares. PRÉ-REQUISITOS: Para alcançar os objetivos de aprendizagem esperados, os estudantes devem ter conhecimentos prévios de eletromagnetismo, física estatística e mecânica quântica.

Programa

I. Introdução Cristais Líquidos (CL) termotrópicos e liotrópicos. Os CL em sistemas biológicos. Estados mesomorfos da matéria - mesofases. Algumas propriedades dos CL termotrópicos. Diferentes mesofases nemáticas e esméticas, carácter anisotrópico das mesofases, caracterização experimental das mesofases. II. Propriedades e aplicações das mesofases nemática (N) e nemática quiral (N*) Ordem molecular e teorias estatísticas. Elasticidade de orientação, interação com campos exteriores, transições de Freedericksz e dispositivos eletro-ópticos. Breve introdução às texturas e defeitos nos nemáticos. III. Introdução às Técnicas de Difracção dos raios X em Cristais Líquidos Lei de Bragg. Redes cristalinas. Rede recíproca. Figuras de difracção de raios X: nas mesofases, N e SmA. IV. Introdução à Ressonância Magnética Nuclear no estudo da ordem e dinâmica molecular nos Cristais Líquidos Paramagnetismo nuclear. Dinâmica de spins livres. Interação dipolar e quadrupolar. Equações de Bloch. Tempos de relaxação T1 e T2. Ecos de spin. Espectros de RMN do protão/deutério. Movimentos moleculares e mecanismos de relaxação. Trabalhos de laboratório - Caracterização de CL por microscopia óptica polarizante. Texturas. Temperaturas de transição de fase. - Determinação de algumas das constantes visco-elásticas de um nemático e da sua variação com a temperatura por métodos de eletro-óptica. - Obtenção e análise de figuras de difracção dos raios X nas fases N e SmA. - Obtenção e análise de espectros de RMN e medidas de T1 do protão nas fases N e SmA.

Metodologia de avaliação

Um exame final sobre a parte teórica do curso (65%). Uma componente de avaliação contínua (AVC) associada a trabalhos de laboratório (35%). A componente AVC resultará da apreciação dos relatórios e do desempenho dos alunos. Serão tidos em conta os seguintes aspectos: i) Aquisição e compreensão dos conhecimentos; ii) Síntese e aplicação dos conhecimentos; iii) Participação e organização dos trabalhos.

Disciplinas Execução

2018/2019 - 2ºSemestre

2017/2018 - 2ºSemestre