Cómo representar gráficamente los resultados de una sesión práctica con el software OriginLab

La lectura de este artículo te permitirá dar los primeros pasos con OriginLab, una herramienta informática muy utilizada a nivel global para realizar gráficas de calidad editorial. Las figuras que obtengas con este software podrás incluirlas en memorias, presentaciones, webs, documentos técnicos y científicos. Al finalizar este documento serás capaz de utilizar las funciones básicas pero suficientes, para obtener una gráfica a partir de los resultados de cualquier ensayo o experimento. La secuencia descrita no debería de llevarte más de unos pocos minutos y generará un impacto muy positivo en tus memorias y presentaciones que contengan gráficas como parte de los resultados. Es de interés para cualquier estudiante de Grado, Máster y programa de doctorado.Rayón Encinas, E. (2020). Cómo representar gráficamente los resultados de una sesión práctica con el software OriginLab. http://hdl.handle.net/10251/145265DE

Introducción a la conductividad eléctrica en materiales metálicos. Efecto de alear y modificar la microestructura. Método de ensayo

Los materiales metálicos suelen presentar buenas propiedades conductoras de calor y electricidad, sin embargo, siempre existe cierta resistencia al paso de corriente eléctrica. Esta restricción de conductividad genera pérdidas energéticas y debe ser considerada por el ingeniero en el diseño de la línea. Con este fin, se suele consultar la hoja de características de un hilo conductor y en raras ocasiones realizar un ensayo experimental para determinar la resistividad real del metal. Por otro lado, suele ser necesario llegar a un compromiso entre propiedades eléctricas y resistentes, además de otras características propias de un material, como la densidad (peso de la línea). Por desgracia, los ingenieros eléctricos y electrónicos no suelen profundizar en la naturaleza microestructural del material que gobierna las características tanto eléctricas como resistentes del mismo. Estas propiedades pueden modificarse mediante la elección del material, uso de aleantes e incluso, tratamientos mecánicos y térmicos. Este artículo pretende servir de introducción a la propiedad de conductividad eléctrica de los metales desde el punto de vista de la naturaleza del metal, es decir, relacionaremos la historia térmica y el procesado del cable con sus propiedades conductoras y resistentes. Además, se propondrá un sencillo método experimental para determinar empíricamente la conductividad. El documento será de interés para estudiantes de grado relacionados con las ingenierías y máster en ciencia de materiales, electricidad y electrónica. Es recomendable haber adquirido conocimientos previos a nivel básico sobre, enlace químico y cristalografía, así como conceptos generales sobre tipos de deformación mecánica y metalografía.Rayón Encinas, E. (2021). Introducción a la conductividad eléctrica en materiales metálicos. Efecto de alear y modificar la microestructura. Método de ensayo. Universitat Politècnica de València. http://hdl.handle.net/10251/168342DE

Análisis de plataformas y cursos en RED como material de referencia para cursos en Ciencia de Materiales

La docencia de Ciencia de Materiales se cursa en diferentes universidades en forma de grado o máster. Los fundamentos de ciencia de materiales están enmarcados en diferentes asignaturas según la especialidad de la carrera. Existe por ejemplo, una asignatura de Ciencia de Materiales para el grado en Ingeniería Eléctrica al igual que otra para el grado de Diseño Industrial y del Producto. En función de esta especialidad se intenta ofrecer un bloque general a todas las especialidades y luego un bloque más específico según el grado ofertado. En los últimos años los profesores de estas asignaturas aconsejamos cada vez más bibliografía especializada en ciencia de materiales accediendo a fuentes en RED de cursos en abierto. La divulgación en RED permite acceder a cursos completos de universidades de cualquier parte del mundo, permitiendo en muchos casos ser espectador de una clase magistral de universidades de reconocido prestigio docente e investigador, como podría ser el MIT, Standford, Cornell, Caltech, Princeton, Cambridge, Michigan, London, etc. En este trabajo hemos analizado y seleccionado diferentes plataformas en RED y cursos individuales como propuesta de material bibliográfico para los docentes en Ciencia de Materiales. Con esta información se proponen referencias para el bloque general y las clases específicas según la especialidad

Metodología docente para explicar el concepto de Resistencia de Materiales. Estudio del Apple Watch

[ES] Los diferentes parámetros que definen la respuesta mecánica de un material bajo ciertas solicitaciones mecánicas son a veces difíciles de entender y diferenciar por los alumnos que por primera vez se enfrentan a estos conceptos. Mediante la metodología teórico-práctica descrita en este trabajo, se ha tratado de hacer más comprensible el concepto de dureza de un material con el fin de que el estudiante sea capaz de pronosticar y modelizar la respuestas mecánicas y resistentes de un material en servicio. El procedimiento desarrollado consiste en realizar en el laboratorio un trabajo práctico de investigación por método inverso –ingeniería inversasobre un producto de la compañía Apple, el Apple Watch. La información obtenida sirve de hilo conductor para descubrir las distintas concepciones existentes de resistencia y dureza de un material. Mediante este análisis se van intercalando ejemplos experimentales prácticos con instrumental adecuado para que también adquieran habilidades prácticas. Hemos ensayado este procedimiento en Ingeniería Eléctrica y en Diseño industrial de la EPSA y en una clase de la Cátedra Aimplas-UPV. El éxito observado nos anima a desarrollar esta metodología en otros Grados que tengan enseñanzas sobre propiedades mecánicas de materiales como materia transversal.Rayón Encinas, E.; Arrieta, MP. (2015). Metodología docente para explicar el concepto de Resistencia de Materiales. Estudio del Apple Watch. En In-Red 2015 - CONGRESO NACIONAL DE INNOVACIÓN EDUCATIVA Y DE DOCENCIA EN RED. Editorial Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/INRED2015.2015.1587OC

Cerámicas nanoestructuradas de óxido anódico de aluminio. Diseño de célula electroquímica, cinética de crecimiento y caracterización

[ES] Se presenta un diseño de célula electroquímica para formar cerámicas nanoporosas de óxido anódico de aluminio, Al2 O3 , en obleas circulares de 10 cm de diámetro. Las cinéticas electroquímicas revelaron cuatro etapas en el crecimiento de la membranas mientras que la influencia de los factores de anodización fueron estudiados. Las imágenes por microscopía SEM y AFM mostraron que las cerámicas obtenidas bajo anodización en ácido (COOH)2 0.3M y en ácido H3 PO4 diluido al 10% presentaron una morfología nanoporosa con diámetros de poro, Dp=45 nm para el oxálico y un Dp=240 nm para el fosfórico.[EN] An electrochemical cell design has been presented to grow anodic aluminium oxide, Al2 O3, with nanoporous structures in a 10 cm diameter wafers. The electrochemical kinetics showed four steps of growth. The membranes growth submerged in 0.3 M (COOH)2 acid and in H3 PO4 acid. The electrochemical anodization revealed a nanoporous morphology. Pores diameters, Dp = 45 nm in oxalic acid and Dp=240 nm in phosphoric acid were obtained.Rayón Encinas, E.; Ferrer Giménez, C. (2009). Cerámicas nanoestructuradas de óxido anódico de aluminio. Diseño de célula electroquímica, cinética de crecimiento y caracterización. Boletín de la Sociedad Española de Cerámica y Vidrio. 48(1):25-32. http://hdl.handle.net/10251/91861S253248

Propiedades termoeléctricas de los materiales. Efecto Seebeck y Peltier. Fundamentos teóricos y propuesta experimental

Durante la lectura de este artículo, descubrirás la sorprendente propiedad termoeléctrica que presentan algunos materiales y cómo se aprovecha para desarrollar sensores de temperatura, bombas de calor miniaturizadas y termopilas. Además, te proponemos una sencilla configuración experimental que te permitirá observar y analizar empíricamente los dos fenómenos termoeléctricos más importantes; el efecto Seebeck y el efecto Peltier. Este artículo puede resultar de interés para estudiantes de Grado y Máster en los que se curse Ciencia de Materiales, electricidad, electrónica, aeronáutica, sensores y automática. Del mismo modo, este documento resultará de interés a investigadores sobre energías renovables. No se requiere de conocimientos previos, si bien convendría disponer de alguna experiencia en trabajo de laboratorio para montar el experimental propuestoRayón Encinas, E.; López Martínez, J. (2020). Propiedades termoeléctricas de los materiales. Efecto Seebeck y Peltier. Fundamentos teóricos y propuesta experimental. http://hdl.handle.net/10251/145911DE

Disintegrability under composting conditions of plasticized PLA-PHB blends

The disintegration under composting conditions of films based on poly(lactic acid) poly(hydroxybutyrate) (PLA-PHB) blends and intended for food packaging was studied. Two different plasticizers, poly(ethylene glycol) (PEG) and acetyl-tri-n-butyl citrate (ATBC), were used to limit the inherent brittleness of both biopolymers. Neat PLA, plasticized PLA and PLA-PHB films were processed by melt-blending and compression molding and they were further treated under composting conditions in a laboratory-scale test at 58 +/- 2 degrees C. Disintegration levels were evaluated by monitoring their weight loss at different times: 0, 7, 14, 21 and 28 days. Morphological changes in all formulations were followed by optical and scanning electron microscopy (SEM). The influence of plasticizers on the disintegration of PLA and PLA-PHB blends was studied by evaluating their thermal and nanomechanical properties by thermogravimetric analysis (TGA) and the nanoindentation technique, respectively. Meanwhile, structural changes were followed by Fourier transformed infrared spectroscopy (FTIR). The ability of PHB to act as nucleating agent in PLA-PHB blends slowed down the PLA disintegration, while plasticizers speeded it up. The relationship between the mesolactide to lactide forms of PLA was calculated with a Pyrolysis-Gas Chromatography-Mass Spectrometry device (Py-GC/MS), revealing that the mesolactide form increased during composting. (C) 2014 Elsevier Ltd. All rights reserved.Authors thank Spanish Ministry of Economy and Competitiveness by financial support (MAT2011-28468-C02-01 and MAT2011-28468-C02-02). M.P. Arrieta thanks Generalitat Valenciana for Santiago Grisolia Fellowship (2011/007). Authors gratefully acknowledge Prof. Ma Dolores Salvador (Polytechnic University of Valencia) for her assistance with nanomechanical and optical microscope analysis.Arrieta, MP.; López Martínez, J.; Rayón Encinas, E.; Jiménez, A. (2014). Disintegrability under composting conditions of plasticized PLA-PHB blends. Polymer Degradation and Stability. 108:307-318. https://doi.org/10.1016/j.polymdegradstab.2014.01.034S30731810

Estrategia aplicada para focalizar conceptos importantes en cursos cortos multidisciplinares: encuesta didáctica previa y posterior

La formación complementaria a la enseñanza universitaria permite a los estudiantes aumentar y ampliar el conocimiento en un determinado campo profesional. La formación complementaria se basa en la generación del conocimiento de un tema específico en un entorno multidisciplinar donde participan estudiantes de diversas carreras. La estrategia docente para estimular el interés de todo el alumnado de carácter multidisciplinar resulta de especial interés para poder alcanzar la generación de conocimiento durante el proceso de enseñanza-aprendizaje. En el curso de formación complementaria de “Ecoefficients Materials” llevado a cabo en el marco del curso de primavera “What are you made of? Board of European Students of Technology (BEST)- 2014” se realizó una encuesta breve antes de comenzar el curso para evaluar el conocimiento del alumnado sobre los conceptos principales a desarrollar en el curso. Una vez acabado el curso se completó nuevamente la misma encuesta comprobando que los conocimientos de los conceptos principales incrementaron en todos los casos (entre un 4,5% a un 18,2%). La estrategia docente de utilizar una breve encuesta previa y posteriormente al dictado del curso permitió focalizar la atención del alumnado de áreas multidisciplinares en los conceptos principales, mejorando así la eficacia del proceso enseñanza-aprendizaje

Electrochromic switching of electrodeposited ZnO+Zn5(OH) 8Cl2 films

This study reports the effect of optical switching of electrodeposited ZnO + Zn5(OH)8Cl2 films on a gold electrode in a bath of 0.05 M Zn(NO3)2 + 0.1 M KCl. The coating turns black when cathodic polarization is applied yet when the current is removed the electrode immediately returns to a white colour. This optical effect is reversible and can be switched through various cycles.The translation of this paper was funded by the Universitat Politecnica de Valencia, Spain.Rayón Encinas, E.; Cembrero Cil, J.; Marí Soucase, B. (2011). Electrochromic switching of electrodeposited ZnO+Zn5(OH) 8Cl2 films. Materials Letters. 65(23):3424-3426. doi:10.1016/j.matlet.2011.07.052S34243426652

Mechanical characterization of microlaminar structures extracted from cellulosic materials using nanoindentation technique

[EN] Nanohardness (H) and elastic modulus (E) properties of several biomass by-products (fruit shells) have been characterized by nanoindentation technique. Two procedures were followed: (i) 3D topographic images for the microstructure characterization and (ii) 2D mechanical mapping for density and mechanical distribution features analysis. Results revealed the typical cellulosic cell wall structures, indicating that the reduced modulus values (E-r) for the cellulosic cells and the amorphous matrix phases were of 6.2 GPa and 4 GPa, respectively, for the apricot shell. The single phases of the rest of structures were tested, showing differences in modulus due to the content of cellulose in the hierarchical structure, and various H and E-r features for each specimen and microstructure analyzed.This work has been supported by the Spanish Ministry of Science and Innovation (MAT2011-28468-C02-02) and the Autonomous Government of Valencia (Spain) through the research program Geronimo Forteza (62/2010, 9 de Junio DOCV no 6291) and Santiago Grisolia fellowship (M. P. Arrieta GRISOLIA/2011/007).Rayón Encinas, E.; López Martínez, J.; Arrieta, MP. (2013). Mechanical characterization of microlaminar structures extracted from cellulosic materials using nanoindentation technique. Cellulose Chemistry and Technology. 47(5-6):345-351. http://hdl.handle.net/10251/55014S345351475-