Materiais Mesomorfos e Aplicações

Objectivos

No aspeto formativo esta unidade curricular (UC) visa fornecer aos alunos conhecimentos científicos e tecnológicos sobre os materiais mesomorfos, familiarizá-los com vários ramos do conhecimento (elasticidade, reologia de fluidos, defeitos cristalinos, transições de fase), desenvolver a sua capacidade de raciocínio e relacionamento interdisciplinar e despertar aptidões para a criação científica e a inovação tecnológica. No aspeto informativo a UC visa dar a conhecer aos alunos as múltiplas potencialidades de aplicação dos cristais líquidos e colocá-los a par dos progressos científicos e tecnológicos mais recentes. Esta disciplina possui os seguintes objetivos pedagógicos: promover o interesse pela pesquisa sobre a utilização dos materiais mesomorfos em novas aplicações; estimular a capacidade de resolver problemas de índole teórica, e de índole prática, laboratorial; realização de trabalhos de grupo, de relatórios dos trabalhos de laboratório e suas discussões.

Caracterização geral

Código

12605

Créditos

6.0

Professor responsável

Maria Helena Figueiredo Godinho

Horas

Semanais - 4

Totais - A disponibilizar brevemente

Idioma de ensino

Português

Pré-requisitos

A disponibilizar brevemente

Bibliografia

“Condensed Matter Physics”, Gert Strobl, Springer, 2003, London.

“Nematic and Cholesteric Liquid Crystals” (Concepts and Physical Properties illustrated by experiments), Patrick Oswald, Pawel Pieranski, Taylor and Francis, 2005, NY.

“Capillarity and wetting Phenomena; Drops, Bubbles, Pearls, Waves”, Pierre-Gilles de Gennes, Françoise Brochard- Wyart and David Quéré, Springer, 2010, NY.

“Shapes, Nature ́s Patterns”, Philip Ball, Oxford University Press, 2009, NY.
“The Physics of Liquid Crystals”, P.G. de Gennes and J. Prost, Oxford University Press 2nd, 1993, UK.

Método de ensino

A disponibilizar brevemente

Método de avaliação

A unidade curricular será constituída por aulas teórico-práticas e de laboratório. As aulas teórico-práticas serão complementadas com a resolução de problemas e efetuando estudo de casos, recorrendo à análise de artigos científicos. Os trabalhos de laboratório serão realizados pelos alunos, sob orientação do docente, e focam os diferentes aspetos dos materiais moles anisotrópicos.

Frequência na unidade curricular é obtida pela realização dos trabalhos de laboratório e de testes sobre os trabalhos realizados.

Avaliação teórico-prática: realização de dois testes ou de exame final.

A nota final obtida corresponde a 50% da nota teórico-prática (média dos testes ou exame) e 50% da nota prática (25% da classificação da nota prática resulta da média de questões dadas ao longo do semestre e os restantes 25% da média dos testes de laboratório).

Nota final: (T1+T2)/2 ou E)*0.5+0.25*(A/B)+0.25*(C/3)

T1 - Primeiro Teste; T2 - Segundo Teste; E - Exame; A - Classificação Questões; B - Número de Questões; C - Classificação Testes de Laboratório. 

Conteúdo

1. Introdução. Importância tecnológica e biológica dos Materiais Mesomorfos (Materiais Biológicos e bio inspirados nas cutículas de insetos, nas pétalas e bagas das plantas, nos fios produzidos pelas teias de aranha).

2. Líquidos anisotrópicos; classificação, organização molecular e propriedades óticas. Grau de ordem. Texturas e defeitos de orientação. Demonstrações Experimentais.

3. Elasticidade de curvatura. Energia livre de deformação. Equações de equilíbrio.

4. Sistemas Confinados; diferentes geometrias. Demonstrações Experimentais.

5. Soluções líquidas organizadas: Liotrópicos (diagramas de fase). Demonstrações Experimentais.

6. Sistemas Macromoleculares anisotrópicos; fibras líquidas e filmes poliméricos e elastoméricos. Demonstrações Experimentais.

7. Dinâmica; principais diferenças entre um fluido anisotrópico e um líquido isótropo.

8. Aplicações; Cores estruturais, Têxteis inteligentes, Sensores cromáticos, mecânicos, ópticos e eletro-óticos

Cursos

Cursos onde a unidade curricular é leccionada: