Cursos de introducción a la investigación en las fronteras del conocimiento en ciencia de materiales. Cada curso está configurado como una serie de clases impartidas por expertos. En cada clase se abordará, tras una breve introducción presentando los fundamentos básicos necesarios para entender el planteamiento de la investigación, su desarrollo actual y sus posibles líneas de avance.
Se hará un recorrido por diversos tipos de materiales actualmente de interés por sus propiedades fundamentales y/o por sus aplicaciones. Se describirán tanto los procedimientos de preparación y caracterización de los materiales, como los modelos para explicar los fenómenos físicos subyacentes en las propiedades bajo estudio, además del diseño de aplicaciones y dispositivos basados en ellos. Se considerarán problemas abiertos, planteando cuáles son las limitaciones actuales para resolverlos.
Los temas tratados incluyen áreas muy diversas: materiales moleculares y supramoleculares, biomateriales, materiales para la salud, recubrimientos, nanofotónica, espintrónica, materiales multiferroicos, materiales para la conversión y almacenamiento de energía, grafeno, superconductores y computación cuántica, entre otros.
Temas tratados:
FRONTERAS EN CIENCIA DE MATERIALES I: DISEÑO Y PREPARACIÓN
0. Introducción
1. Diseño de materiales con propiedades específicas
- Materiales híbridos y biohíbridos
- Síntesis mediante técnicas bottom-up. Materiales supramoleculares y poliméricos
- Química reticular: Diseño de materiales y aplicaciones
- Materiales biomiméticos
- Síntesis de óxidos polifuncionales
- Fabricación de nanopartículas en fase gas
2. Materiales para la salud
- Biomateriales y sus aplicaciones en biomedicina
- Nanopartículas para diagnóstico y tratamiento médicos
- Materiales avanzados para su uso en implantes
3. Materiales para almacenamiento de energía
- Materiales para la próxima generación de baterías de estado sólido: Fundamentos de baterías: relación entre materiales y propiedades
- Materiales para la próxima generación de baterías de estado sólido: Materiales y próxima generación de sistemas
- Materiales para recolección de energía
4. Materiales para electrónica
- Métodos de nanolitografía y sus aplicaciones
- Materiales para electrónica flexible
- Materiales para electrónica orgánica
- Materiales 2D para estraintrónica
FRONTERAS EN CIENCIA DE MATERIALES II: PROPIEDADES A LA CARTA PARA NUEVAS TECNOLOGÍAS
0. Introducción
1. Materiales eléctricos y magnéticos. Acoplamientos
- Nanoestructuras magnéticas. Efectos de tamaño y forma. Grabación magnética
- Dieléctricos y ferroeléctricos en microtecnologías. Nanociencia y tecnología de ferroeléctricos
- Acoplamiento magnetoeléctrico y materiales multiferroicos
- Espintrónica
2. Materiales ópticos. La frontera fotónica
- Materiales ópticos: introducción. Respuestas ópticas no convencionales de materiales: Plasmónica y metamateriales
- Cristales de luz. Semiconductores para fotones
- Optomecánica
3. Superficies y recubrimientos
- Síntesis sobre superficies
- Recubrimientos funcionales
- Materiales avanzados frente a la radiación
4. Nuevos retos en Ciencia de Materiales
- Superconductividad. Superconductores de alta temperatura. Aplicaciones
- Nanoelectrónica y computación cuántica. Sistemas bi-, uni- y cero-dimensionales
- Materiales topológicos
- Propiedades de materiales 2D
5. Simulación de materiales
- Introducción a la Simulación Atomística de Materiales
- Introducción al uso de técnicas de Inteligencia Artificial en Ciencia de Materiales