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To enhance their corrosion protection, Guefoams were coated with RGO using both potentiostatic and potentiodynamic methods. The potentiodynamic method produced the thickest RGO coating and the lowest Cl, O, and Al content, as observed using FESEM and EDX. The Guefoams were exposed to a 3.5% NaCl solution and steam. The polarization resistance was examined, electrochemical impedance spectroscopy was performed, and polarization curves were constructed to monitor the corrosion process. After 28 days, the Al concentrations in the solutions were measured, and were found to be 145 mg/L (bare Guefoam), 70 mg/L (RGO-coated, potentiostatic), and 35 mg/L (RGO-coated, potentiodynamic). The potentiodynamic RGO coating also showed the best corrosion protection values.

The present work delves into the feasibility of employing a novel structured sorbent referred to as GFAD (Guefoam Adsorption Device) for the determination of volatile organic compounds (VOCs) in liquid samples. The chosen method has been static headspace sorptive extraction-thermal desorption gas chromatography mass spectrometry (HSSE-TD-GC–MS). The GFAD comprises an aluminum cellular material with a distinct replication structure and a solid guest phase consisting of activated carbon particles dispersed within the cavities of the cellular aluminum. The extensive specific surface area, robustness, and exceptional thermal conductivity of this pioneering material offer distinct advantages over commercially available polydimethylsiloxane-based Twister® devices. Therefore, the trapping efficiency for volatile organic compounds is enhanced, and it is possible to perform the analysis of concentrated samples. According to computational simulations, it has been demonstrated that GFAD has a high heat conductivity. As a result, the desorption efficiency is improved, and minimal temperature gradients are generated throughout the GFAD during the heating process. Besides, the energy consumption is significantly lowered, thus aligning with environmentally conscientious and sustainable analytical practices. The experimental results give a proof of the suitability of the GFAD for determining gaseous compounds in liquid samples through HSSE-TD-GC–MS. For volatile species, the new material provides higher peak areas and lower limits of detection than a commercially available Twister® device. Furthermore, the GFAD is reusable, its adsorbing properties remaining unchanged during, at least, 100 consecutive analyses. In addition, unlike to the Twister®, no intense siloxane peaks are observed in the chromatograms obtained with the GFAD. The feasibility of qualitative and semi-quantitative analysis with the new accessory has been demonstrated with both standards and a cereal bioethanol rea

Current methods for producing open-pore graphite foams with heat dissipation potential involve costly graphitization processes, limiting their widespread use. This study presents a sustainable approach to fabricate high-performance graphite/carbon composite foams with porosities in the range of 49–82 %. The method involves the densification and carbonization of solid mixtures comprising natural graphite flakes, sucrose, and NaCl particles. The dissolution of NaCl creates coarse pores, while carbonized sucrose contributes fine porosity and serves as a binder to impart mechanical stability, ensuring the maintenance of thermally conductive percolative contacts between flakes. The composite foams exhibit thermal conductivities of up to 91 Wm−1K−1, permeability values in the range of 10−11–10−10 m2, and excellent mechanical properties. Experimental and computational findings demonstrate that the developed materials surpass the heat dissipation capabilities of conventional heat sinks based on graphite and aluminum foams by about 3 and 1.5 times, respectively, making them excellent candidates for thermal management applications.

Addressing contemporary environmental and health concerns requires reducing pollutant emissions and converting them into less harmful or valuable compounds within the framework of the circular economy. Guefoam materials offer a promising solution by enabling the capture and pre-concentration of volatile organic compounds (VOCs), while facilitating the structuring of active phases for heterogeneous catalytic conversions. This study demonstrates the benefits of merging two newly designed electromagnetic induction-assisted ceramic matrix Guefoams into a portable integrated unit, synergizing the pre-concentration and chemical transformation of n-hexane, a VOC with special challenges. One Guefoam serves as an adsorbent, whereas the other plays a catalytic role. These Guefoams host guest phases, which consist of composite materials combining a steel core with magneto-inductive properties encased in a highly porous carbonaceous layer. This carbonaceous material undertakes a dual mission: adsorbing n-hexane from a nitrogen stream within the adsorptive Guefoam and, upon phosphorus doping in the catalytic Guefoam, orchestrating the metal-free selective dehydroaromatization of n-hexane into benzene. The design and integration of these novel Guefoam materials into a unified functional entity prove highly effective in pre-concentrating (enrichment factors up to 275) and catalyzing n-hexane with up to 84 % conversion and 94 % benzene selectivity while remaining energy-efficient and environmentally sustainable.

Los materiales bidimensionales, específicamente los dicalcogenuros de metales de transición (TMDs), han despertado un gran interés en la actualidad debido a las propiedades singulares que exhiben en comparación con los materiales en su forma tridimensional. Entre estas características se destacan la fotoluminiscencia y la notable flexibilidad mecánica. La exfoliación mecánica ha sido ampliamente empleada como método de obtención de muestras de espesor atómico a partir de materiales de van der Waals en investigaciones previas. No obstante, esta técnica no es adecuada para la producción a gran escala de los TMDs. Por consiguiente, el objetivo de este estudio consiste en implementar un sistema de crecimiento por deposición química en vapor (CVD) que permita una producción más eficiente y a mayor escala de los TMDs. En primer lugar, se lleva a cabo un análisis de las propiedades generales de los TMDs semiconductores, lo cual contribuye a una mejor comprensión de su comportamiento y sus posibles aplicaciones. A continuación, se aborda de manera detallada el montaje del sistema de crecimiento por deposición química en vapor, describiendo los componentes necesarios y su funcionamiento, para posteriormente presentar el montaje implementado. Se detalla en concreto el desarrollo de un control automatizado de temperatura. Por último, se exponen los resultados obtenidos mediante este método de crecimiento, incluyendo una discusión acerca de las propiedades y características de las muestras de TMDs obtenidos, así como posibles áreas de mejora.

The usual replication method for preparing open-pore metal foams using NaCl as a template cannot be successfully applied to the fabrication of foams using either water-based ceramic slurries in which NaCl can be dissolved during processing, or liquid polymers that wet NaCl and leave no interconnecting windows between pores. In this work, we propose to modify the replication process by including a second template, paraffin, which is deposited over the NaCl and serves a dual purpose: (i) it acts as a barrier to dissolution of the NaCl with the matrix precursor, and (ii) it creates size-controllable binding collars between the particles that ensure the formation of interconnecting windows in the foam. The usefulness of the process described here is illustrated by the fabrication of two types of materials: low porosity epoxy and cement matrix foams and Guefoams. As proof of concept, epoxy-based Guefoams were developed for the removal of Escherichia coli in water using iodine-impregnated activated carbon particles as the guest phase. The results indicate that the Guefoams outperform conventional bactericidal particle beds in several aspects, including their ease of handling and their tunable fluid-dynamic properties that enable high bacteria annihilation efficiency.

Los principios de la Neuroeducación indican que el aprendizaje está catalizado por el refuerzo cognitivo y la implicación activa del estudiantado e inhibido por escenarios que provocan estrés tóxico. En el ámbito académico, el estrés tóxico (o estrés prolongado) puede surgir por diversas circunstancias, siendo una de las más comunes las prácticas docentes en el aula. Por ello, es esencial que los docentes encuentren herramientas para identificar acciones y prácticas que promuevan el aprendizaje activo y evitar así entornos estresantes. En este trabajo, se utilizó la frecuencia cardiaca del estudiantado para evaluar una metodología docente que incorpora diversas actividades de aprendizaje activo. La medición de la frecuencia cardíaca, llevada a cabo con pulseras de muñeca, es rápida y sencilla y permite su monitoreo durante las clases. El estudio, que combina los enfoques experimental, descriptivo e interpretativo, establece una correlación entre la frecuencia cardiaca y su influencia en el proceso de aprendizaje. Además, sugiere que esta herramienta de monitoreo es eficaz para identificar actividades que fomenten la implicación del estudiantado. El estudio se llevó a cabo a lo largo de dos cursos académicos y se comparó con la metodología tradicional seguida en tres cursos académicos anteriores. Los resultados obtenidos revelan un mejor rendimiento académico y una percepción positiva del estudiantado hacia las prácticas docentes implementadas.

Classrooms at any educational institution have become high-risk sites for contagion during past and present pandemic periods caused by the SARS-CoV-2 (COVID-19) viral siege, given the prolonged time educators and students spend in joint activity. Among the several strategies employed by educational institutions to minimize the outbreak of contagion are regulating classroom capacity and studying the optimal spatial arrangement of students. The architectural features of each classroom, which include corridors, ventilation components, total volume, and maximum capacity, among other factors, have a direct impact on the risk of human contagion. This work is a proposal to optimize the spatial arrangement of students to minimize the risk of contagion, considering not only the distance between them, but also the different architectural features in the classrooms. The analyses conducted in the different scenarios conclude with a comparison of risk in terms of the arrangement of students that various educators would have used at different education levels in their classrooms based solely on intuitive criteria. The results indicate that in some situations, the locations chosen by educators can double the risk of infection compared to optimal arrangements.

Recent advances in cellular materials for active thermal management applications involve the integral design of their porous structure. In this work, open-cell aluminum foams with porosities in the range of 0.60–0.76 are developed, containing pores with spherical geometry and a bimodal pore size distribution. The fabrication strategy involves the use of the replication method by infiltration with liquid aluminum of porous preforms formed by packing NaCl spheres of two largely different sizes (7 mm and 1 mm average diameter), which are then removed by water dissolution. The paper describes cellular materials with different proportions of coarse and fine pores. Their detailed characterization by pore volume fraction, pressure drop, permeability, thermal conductivity and heat transfer coefficient is supported by analytical schemes. In addition, these materials were characterized under realistic operating conditions using computational fluid dynamics simulations. The material with 67 percent coarse pores and 33 percent fine pores, which has the highest porosity (and thus permeability), has the most appealing heat dissipation properties with the lowest pressure drops, making it an excellent candidate for emerging thermal management applications in electronic systems.

The preparation and use of Guefoams as heterogeneous catalyst is reported. The Guefoam catalyst consists of an open-pore Al-Si foam that accommodates a freely mobile guest phase (Ni/CeO2/Al2O3 particles) in its cavities, with neither a physical nor a chemical matrix-guest bond. A eutectic Al-12Si alloy was used as a low-melting matrix precursor to prevent thermal sintering of the active phase during liquid metal infiltration. CO2 methanation was chosen as the reaction test. The activity and CH4 selectivity (close to 100%) achieved with the Guefoam catalyst were similar to those obtained with a packed bed of the same active phase particles, but with the advantages of a structured reactor such as robustness and ease of handling. The thermal conductivity of the Guefoam catalyst is significantly improved with regard to the packed bed of active phase particles, which reduces the temperature gradients in the catalytic reactor, as demonstrated by computational fluid dynamic modelling. Since the permeability of the Guefoam catalyst is 2.7 times that of the packed bed, the pressure drop caused by the passage of a fluid through the novel material is reduced, resulting in a significantly higher catalytic performance index than the packed bed.

Guefoams (guest-containing foams) are a new-class of open-cell cellular materials that extend the properties of conventional foams by incorporating guest phases that convert them into multifunctional materials. This manuscript describes the development of pitch-derived composite guefoams that contain two types of inclusions: iron nanoparticles embedded in the cellular skeleton and activated carbon particles as guest phases. The activated carbon particles significantly increase the specific surface area and gas adsorption capacity. When these materials are exposed to low-intensity magnetic fields, the iron nanoparticles confer a high magneto-inductive capacity that enables ultrafast heating and rapid desorption of adsorbed species. The ability of these materials to act as preconcentrators for volatile organic compounds (VOCs) is demonstrated in this work using toluene as a proof of concept. The Guefoams developed here have greater preconcentration capabilities than current state-of-the-art systems while also being significantly more energy efficient due to the magnetic induction controlled desorption process. This unparalleled blend of properties makes these guefoams a valuable tool for energy-efficient VOCs management.

The work needed to mechanically drive molten metal into a porous solid preform when producing a composite material by infiltration can significantly exceed the energy change required for thermodynamically reversible infiltration. We measure, by quantitative metallographic analysis of partially infiltrated, particle- or fiber-based non-metallic preforms, the evolution with saturation of the three interfaces present during the process. Results show that irreversible energy losses in the infiltration of alumina preforms by molten copper, aluminium or aluminium-tin alloy cannot be ascribed to the creation of liquid meniscus surface area at intermediate metal saturation. This result agrees with similar observations in soil science and gives experimental confirmation of predictions from a recent simulation of capillarity-dominated metal infiltration [Acta Mater., vol. 210, 2021, 116831].

El presente proyecto ha perseguido dar el paso desde las Tecnologías de la Información y la Comunicación (TICs) a las Tecnologías del Aprendizaje y la Comunicación (TACs) mediante el diseño y fabricación de materiales macroporosos por impresión 3D que permiten trabajar en las clases prácticas de asignaturas como Sólidos Inorgánicos (Grado en Química), Ciencia de los Materiales (Grado en Química y Grado en Física) y asignaturas del Máster de Ciencia de Materiales. La estrategia adoptada fue el diseño de una metodología basada en el aprendizaje por proyectos en la que los estudiantes debían: i) diseñar mediante la herramienta de simulación Ansys un material macroporoso en base a unas propiedades esperadas asignadas por el profesor, ii) enviar a fabricar el material diseñado con una impresora 3D de doble cabezal que utiliza polímeros de bajo coste y bajo impacto ambiental, iii) caracterizar el material fabricado mediante técnicas convencionales de laboratorio y iv) comparar los resultados simulados con los experimentales. La experiencia resultó ser motivadora para todos los participantes y representa un importante avance docente, ya que no existe actualmente ningún estudio en la literatura internacional sobre la caracterización fluidodinámica de materiales macroporosos en prácticas de laboratorio.

La presente Tesis Doctoral se enmarca en el campo de la Ciencia de Materiales, en concreto, en el desarrollo de materiales espumados metálicos con porosidad interconectada (también conocidos como espumas de poro abierto) para aplicaciones de disipación térmica. Dicho desarrollo concierne el prediseño de los materiales, su fabricación y una posterior caracterización microestructural, térmica, fluidodinámica y mecánica. Las espumas metálicas de poro abierto presentan elevada superficie específica por unidad de volumen, baja densidad, gran capacidad de transferencia de calor, así como unas propiedades mecánicas aceptables. La combinación de estas propiedades junto con una estructura porosa interconectada que permite el paso de un fluido a su través hace de estos materiales excelentes candidatos para numerosas aplicaciones en el campo de la electroquímica como electrodos, en catálisis como soportes catalíticos, en ingeniería biomédica donde se utilizan como implantes biocompatibles y biodegradables y en el área de la electrónica como disipadores e intercambiadores de calor. En los últimos años, el control térmico en la industria electrónica, aeronáutica y aeroespacial se ha convertido en un foco de estudio de numerosos autores como consecuencia de los grandes avances tecnológicos actuales, que implican una miniaturización de los equipos electrónicos y un aumento de la potencia y prestaciones de los mismos. En condiciones normales de operación, los equipos más modernos generan grandes excesos de calor que deben ser eliminados con el fin de evitar fallos y roturas de los empaquetados electrónicos. La arquitectura de estos empaquetados electrónicos, en su forma más simple, consiste en un chip de silicio (foco emisor de calor) seguido de un material cerámico que cumple la función de aislante eléctrico (normalmente, de AlN) y de dos tipos de materiales responsables de eliminar los excesos de calor. Por un lado, se emplean los conocidos disipadores pasivos, caracterizados por

Interfacial engineering has been investigated as a method of increasing thermal conductivity in a variety of aluminium/graphite composites but remains unexplored in the few graphite-containing aluminium foams developed to date. In this study, the replication method was used to fabricate aluminium/graphite composite foams by infiltrating with liquid aluminium packed preforms containing SiC-coated oriented graphite flakes and NaCl particles, the latter acting as a templating agent. The effects of interfacial modification caused by the SiC presence were investigated alongside those of NaCl and graphite flake particle sizes. Materials benefit from low pressure drops when large NaCl particles are used. Furthermore, large graphite flakes coated with SiC provide thermal conductivities up to 232 Wm-1K-1, improved mechanical properties and power dissipation capacities up to 2-fold and 6-fold higher than aluminium/graphite composite foams with unmodified interfaces and standard aluminium foams, respectively, making them ideal candidates for active heat sinks in next-generation electronic devices.

La presente experiencia educativa tiene por objetivo fomentar el aprendizaje de materiales porosos en asignaturas de Ciencia de Materiales de grados de ciencia e ingeniería a través de la transformación de una tecnología TIC como la impresión 3D en tecnologías propias de la sociedad del conocimiento (TACs - Tecnologías para el Aprendizaje y el Conocimiento) para favorecer nuevas posibilidades educativas de aprendizaje y formación. Los autores presentan una metodología para implementar la herramienta de impresión 3D con el objetivo de fabricar de forma rápida y con bajo coste diversos materiales porosos para su estudio en modalidades organizativas de clases prácticas. La evaluación de la experiencia se realizó mediante encuestas de satisfacción utilizando tres instrumentos: i) cuestionarios anónimos realizados al alumnado mediante la plataforma Kahoot; ii) cuestionarios al profesorado implicado; y iii) cuestionarios a personal externo. La experiencia, desarrollada con un total de 22 estudiantes voluntarios y organizada por 3 profesores y una investigadora posdoctoral, ha resultado motivadora para todos los participantes y representa un avance docente ya que no existe actualmente ningún trabajo en la literatura internacional sobre la caracterización fluidodinámica de materiales macroporosos en prácticas de laboratorio para cursos de universidad. El profesorado externo consultado apunta consideraciones a tener en cuenta sobre la facilidad de implementación de los resultados de esta experiencia educativa.

Several porous materials, especially natural fibres and polyurethane foams, are frequently used as sound absorbers in multiple noise reduction applications. Notwithstanding their excellent absorption performance, these materials usually lack the structural strength and fire resistance required for use in aggressive environments or situations requiring structural stability. This paper proposes the design of open-pore polymer and aluminum cellular materials with non-stochastic structures for sound absorption. These materials were fabricated using additive manufacturing (polymeric materials) and the replication method (aluminum materials), which involves infiltrating porous preforms formed by compacting spheres of a martyr material, such as NaCl, with liquid aluminum. The proposed materials can be employed as a resonator system when backed by an air cavity, with the change in cavity depth used to tune its sound absorption peak. Following the standard ASTM E1050, the sound absorption of these materials was investigated. In addition, the sound absorption performance of the materials was predicted using an Equivalent Circuit Method model. The experimental results are consistent with those predicted by the model, highlighting the potential of the microstructural and configurational design of these materials as sound absorbers.

The increasing advances in the electronics industry, which operates with increasingly powerful systems and with greater performances, needs the development of new materials able to dissipate the high amount of heat they generate and that, over 50% of the occasions, is the source of catastrophic failures. The two major approaches in the design and manufacture of heat sinking materials lie in what are called active dissipators and passive dissipators. The last advances in passive dissipation come from Al/diamond composites, which exhibit high thermal properties that can be modulated through the manipulation of interfaces. On the other hand, interconnected pore metal foams have been widely studied because of their active dissipation properties and potentiality as electronic heat sinks. These foams can be designed and manufactured using the well-known replication method. This method produces a composite material consisting of a matrix and inclusions of such a nature that they can be subsequently eliminated by dissolution or chemical reaction. In the present work we propose the manufacture and characterization of materials formed by alternating layers of Al/Diamond and aluminium foam Recorded thermal conductivities reached 435W/Mk and are discussed by models that consider a semi-infinite alternating layered system of composite material and metal foam. In addition, power dissipation densities were recorded under working conditions and values up to 65% higher than conventional aluminium foams were registered.

Los materiales porosos están atrayendo mucha atención tanto en la Academia como en la industria por su amplia gama de aplicaciones y potenciales de desarrollo. Debido a sus superiores propiedades intrínsecas y funcionales, se han incrementado los esfuerzos para desarrollar materiales con diferente estructura, tamaño de poro y distribución, con el fin de satisfacer los requisitos en numerosas áreas de aplicación. Se pueden enunciar como ejemplos la gestión del calor, la biomedicina, la filtración, los procesos de separación, el catalizador o el soporte, el almacenamiento, el control acústico, el tratamiento del agua, entre otros. Sin embargo, una parte considerable de la investigación se ha centrado en materiales con una distribución uniforme del tamaño de los poros. No obstante, los estudios actuales sobre materiales multi-porosos indican que, con un diseño metodológico adecuado, es posible adaptar y controlar la microestructura en función de los fines de la aplicación y dar diferentes funciones a cada nivel de porosidad introduciendo diferentes tamaños de poros en la estructura unimodal. Dado que estos materiales multi-porosos bien diseñados (es decir, con distribución bimodal, trimodal y jerárquica) reducen las limitaciones debidas a la difusión con sus distintos niveles de porosidad, son excepcionalmente preferidos en aplicaciones en las que se requiere contener el flujo de fluidos y una elevada superficie. Aunque la atención en el diseño de estructuras multiporosas ha aumentado en los últimos años, los estudios sobre estos materiales multifuncionales ajustables han sido limitados. Esto se debe a que la relación entre la microestructura y las propiedades funcionales es difícil de comprender y controlar. Así pues, el diseño de materiales multi-porosos sigue siendo una tarea difícil en el mundo científico. Teniendo en cuenta la insuficiencia de estudios sobre la síntesis y caracterización de materiales multi-porosos en la literatura, se necesita especialmente la in

Las dificultades en la comprensión de los conceptos necesarios para la correcta interpretación de la relación estructura-propiedades en los materiales compuestos en estudiantes de las asignaturas de “Sólidos Inorgánicos” (2º curso del Grado en Química), “Ciencia de los Materiales” (4º curso del Grado en Química) y “Ciencia de Materiales” (4º curso del Grado en Física) de la Universidad de Alicante, han supuesto el foco de atención para los participantes del presente proyecto. En la red INTERMAT X (red de investigación INTERdisciplinar en MATeriales), se evaluó la posibilidad de incorporar dichos conceptos, hasta ahora impartidos únicamente en clases teóricas, a la enseñanza experimental mediante el diseño y puesta en marcha de unas prácticas de laboratorio. En estas se plantea la utilización de la tecnología de impresión 3D para la fabricación y caracterización mecánica de materiales compuestos junto con la simulación computacional como apoyo conceptual. Los resultados de la experiencia indicaron un alto grado de éxito, observándose un aumento del aprendizaje, y por tanto, del rendimiento académico del estudiantado. La experiencia educativa, con un 33% de carácter presencial y un 67% de carácter virtual, resultó ser una alternativa a las prácticas convencionales de alta presencialidad para su implementación en épocas de pandemia.

El cambio de modelo de enseñanza de presencial a virtual producido en el segundo semestre del curso 2019-2020 como consecuencia del decreto del estado de alarma del 14 de marzo de 2019 hizo necesaria la transformación, en menos de una semana, de una universidad presencial a una universidad en línea. Fue necesario adaptar no sólo la metodología sino también el proceso de evaluación. En este trabajo se han analizado los factores que influyeron en las calificaciones finales de la asignatura Sólidos Inorgánicos de segundo curso del Grado en Química de la Universidad de Alicante. Así mismo se ha realizado una estimación del fraude académico. Se ha llegado a la conclusión de que es necesario priorizar la evaluación con preguntas que impliquen un alto grado de desarrollo conceptual. Además, los resultados indican que es necesario establecer procedimientos de identificación visual del alumnado durante todo el tiempo de duración de las pruebas objetivas, lo que necesariamente ha de contar con un respaldo institucional. Por último, se han analizado factores personales derivados de la situación pandémica que afectaron a las calificaciones finales de la asignatura.

Los materiales compuestos constituyen un bloque temático importante en las asignaturas Sólidos Inorgánicos (Grado en Química) y Ciencia de los Materiales (Grado en Química y Grado en Física) impartidas en la Universidad de Alicante. En los últimos años, el profesorado responsable de dichas asignaturas ha constatado que los estudiantes presentan dificultades en la comprensión del temario relacionado con los materiales compuestos y sus propiedades mecánicas. Hasta el momento, el desarrollo de dichos conceptos se había visto limitado a clases teóricas ya que no había sido posible trabajar con materiales compuestos en el laboratorio por su laboriosa fabricación y elevado coste de adquisición. Estas dificultades han motivado el desarrollo del presente trabajo, cuyo objetivo es el de aumentar el aprendizaje del estudiantado mediante: i) la utilización de herramientas de impresión 3D para la fabricación rápida y de bajo coste de materiales compuestos, ii) la predicción de sus propiedades mecánicas por simulación, y iii) su caracterización mecánica en el laboratorio. La experiencia, de carácter principalmente virtual, se realizó con estudiantes voluntarios y su evaluación se llevó a cabo mediante cuestionarios y encuestas de satisfacción. Además de representar una alternativa a las prácticas de laboratorio convencionales que requieren elevada presencialidad en épocas de pandemia, la experiencia ha fomentado el aprendizaje de los estudiantes.

Using macro-perforations in a generic porous media may not only make the resonance frequency of a rigidly backed sound absorber lower but also its sound absorption amplitude increase. Given the rise of 3D-printing in the field of acoustic materials over the last years, it turns out of great interest to explore the possibilities of this technology on the fabrication of these absorbers. Unlike conventional fabrication processes, additive manufacturing lets design the material at the microscopic scale, thus allowing choosing the appropriate geometrical dimensions of both the macro-perforations and the micro-pores that let enhance its sound absorption. In this work, a preliminary insight into the use of additive manufacturing technology for the fabrication of macro-perforated porous media for sound absorption is reported. For this purpose, several specimens having different pore sizes and porosities in the microporous medium were produced and tested in an impedance tube. Experimental results showed an improved absorption performance for those samples having macro-perforations. Additionally, predictions through the double porosity theory together with the JCA approach using macroscopic parameters obtained by an inverse characterization procedure were compared to the absorption measurements showing a good agreement. This research suggests that the use of additive manufacturing technology may provide an excellent workbench for the optimal design of such absorbers.

The development of porous materials with hierarchical porous structures is currently of great interest. These materials exhibit properties representative of different pore scales and thus open up the possibility of being used in new applications. In this paper, a method for the preparation of silver foams with hierarchical porous structures is discussed. Here, the replication method, which is typically used to produce coarse-pore foams, is merged with dealloying, which is commonly used to manufacture small-pore foams. For this purpose, packed NaCl particles (hard template) were infiltrated with 75%Al–25%Ag alloy (whose so-called soft template is the Al-rich phase). Both the hard and soft templates were removed by water dissolution and dealloying with HCl or NaOH solutions, respectively. Extensive characterization of the resulting materials revealed pores ranging from a few nanometers to hundreds of micrometers. The materials were characterized by their antibacterial performance against Gram-positive and Gram-negative bacteria and showed significantly higher activity than both silver foams prepared by sintering pure Ag particles and silver nanofoams produced by chemical dealloying. The combinations of pores of different sizes and the resulting high internal specific surface area have a decisive influence on the antibacterial capacity of these new materials.

Los materiales espumados poseen características que los hacen especialmente adecuados para multitud de aplicaciones tecnológicas. Actualmente, una de las técnicas más extendidas para la fabricación de materiales espumados consiste en fabricar un material compuesto formado por una matriz y unas inclusiones de una determinada naturaleza, que pueden eliminarse bajo condiciones controladas (disolución, reacción química, etc.). Este método se conoce como de replicación y lleva a espumas de poro interconectado. Hasta el momento, durante más de 50 años desde su patente original, el método de replicación ha permitido generar espumas de metales, polímeros e incluso de brea de mesofase, a partir de la cual se han podido obtener espumas de grafito de altas prestaciones. La funcionalidad de los materiales espumados que han sido fabricados hasta el momento depende del material del que está hecha la espuma, así como del tamaño, forma y distribución de tamaños de sus poros. Recientemente el autor del presente trabajo ha desarrollado una nueva familia de materiales multifuncionales, formados por espumas de poro interconectado obtenidas a partir de materiales compuestos por el método de replicación en los que en las cavidades de los poros existen fases huésped que otorgan diferentes funcionalidades al material. En el presente trabajo se presentan resultados preliminares obtenidos a partir de espumas de aluminio con fases huésped de partículas de carburo de silicio (SiC) para aplicaciones de disipación térmica., Foam materials have characteristics that make them especially suitable for a multitude of technological applications. Currently, one of the most widespread techniques for the manufacture of foam materials consists of manufacturing a composite material formed by a matrix and inclusions of a certain nature, which can be afterwards eliminated under controlled conditions (dissolution, chemical reaction, etc.). This method is known as replication and leads to interconnected pore foams. So far, for more than 50 years since its original patent, the replication method has allowed the generation of foams of metals, polymers and even mesophase pitch, from which it has been possible to obtain high-performance graphite foams. The functionality of the foam materials that have been manufactured so far depends on the material from which the foam is made, as well as the size, shape and size distribution of its pores. Recently the author of the present work has developed a new family of multifunctional materials, formed by interconnected pore foams obtained from composite materials by the replication method in which in the pore cavities there are host phases that give different functionalities to the material. The present work presents preliminary results obtained from aluminum foams with guest phases of silicon carbide (SiC) particles for thermal management applications.

Este trabajo consiste en una experiencia educativa realizada en la asignatura “Sólidos Inorgánicos” del Grado en Química de la Universidad de Alicante en la que el autor propone la integración del formato de presentaciones PechaKucha en una metodología docente de aprendizaje basado en proyectos (ABP). PechaKucha es un formato de presentaciones en el que pueden utilizarse un máximo de 20 diapositivas mostradas durante 20 segundos cada una. En concreto, los temas de la asignatura se parcelaron en pequeños proyectos para su desarrollo en el aula y cada sesión de clase presencial de 60 minutos se dividió en dos sesiones de trabajo de 25 minutos cada una más dos períodos de descanso de 5 minutos. Cada sesión se comenzó con una presentación en formato PechaKucha y seguidamente se plantearon actividades, fundamentalmente conceptuales y de cálculo numérico, en forma de proyectos en las que los estudiantes debían trabajar de forma grupal colaborativa. Esta experiencia fue evaluada mediante el análisis de resultados de pruebas objetivas evaluativas comparadas con las de cursos anteriores y mediante una encuesta de opinión a los estudiantes. Los resultados permiten concluir que los estudiantes reconocieron mantener una atención prolongada durante las sesiones en el aula. Ello se manifestó en resultados muy favorables en las pruebas evaluativas y ratifican como muy favorable esta propuesta de metodología docente.

Esta memoria constituye el resumen de actividades de la red INTERMAT IX (red de investigación INTERdisciplinar en MATeriales). En su novena edición, la red INTERMAT se ha focalizado en desarrollar dos experiencias educativas con los estudiantes de la asignatura “Sólidos Inorgánicos” del Grado en Química. Por un lado, se han desarrollado con profundidad conceptos relativos a las tipologías de enlace atómico, así como a la dimensión (tamaño) de los iones de especies químicas, que determinan las estructuras cristalinas de los sólidos inorgánicos y sus propiedades, mediante la utilización de herramientas TIC y de impresión 3D. La utilización de dichas herramientas ha permitido mejorar sustancialmente el proceso de enseñanza-aprendizaje de los estudiantes, quienes manifestaron después de la experiencia profundos conocimientos del enlace atómico. Por otro lado, y de forma complementaria, se ha trabajado también en la integración del formato de presentaciones PechaKucha en una metodología docente de aprendizaje basado en proyectos (ABP). Con esta experiencia se ha conseguido mejorar la organización de tiempos y espacios durante el proceso de enseñanza-aprendizaje, el modo y el canal en el que se suministra la información, así como la orientación y gestión de las actividades de aprendizaje y las relaciones interpersonales.

La física y la química son disciplinas que están presentes en los primeros currículos de la vida de los estudiantes, a quienes se les transmite que el enlace que forman los átomos para dar lugar a moléculas se puede clasificar en una de las tres tipologías básicas: iónico, covalente y metálico. Esta clasificación, útil durante los primeros cursos de química, se convierte en una problemática conceptual durante el aprendizaje universitario: la restricción tipológica del enlace a tres naturalezas limita que los estudiantes acepten cualquier enlace como un híbrido conceptual de varias de las tipologías básicas. Este trabajo constituye una experiencia educativa destinada a fomentar el aprendizaje de los estudiantes de la asignatura “Sólidos Inorgánicos” del Grado en Química en lo referente al enlace atómico. Para ello se ha desarrollado una herramienta TIC que conceptualiza la ionicidad de los enlaces covalentes y modelos atómicos por impresión 3D que permiten ahondar en el concepto de covalencia de un enlace iónico. La presente experiencia se ha evaluado mediante pruebas objetivas como cuestionarios de conocimiento y un control y mediante encuestas de opinión al alumnado. Los resultados obtenidos permiten concluir que el trabajo con ambas herramientas ha mejorado sustancialmente el proceso de enseñanza-aprendizaje de los estudiantes, que manifiestan profundos conocimientos del enlace atómico y una opinión muy positiva hacia esta experiencia educativa.

Traditional metal foams, which are incapable to meet the heat dissipation demands of today’s electronics industry, were recently reformulated by the incorporation of thermal inclusions of graphite flakes that enhance their heat dissipation efficiency. In this work we manufacture, by means of a one-pot liquid metal infiltration synthesis, new layer-structured multicomponent materials that consist of aluminium foam components alternated with aluminium/diamond composite components. The thermal conductivity of aluminium/diamond components can substantially vary with processing conditions, which allow the nano-dimensional control of reaction products at the aluminium-diamond interface. The experimental and analytical results, plus finite element modelling, revealed that the low thermal resistance interface between components derived from the one-pot synthesis route, allowed multicomponent materials to significantly improve the thermal dissipation of traditional foams since aluminium/diamond components acted as effective thermal guides capable of transferring heat to the aluminium foam components where dissipation was achieved by forced convection.

The design of multifunctional materials is a current demand for high-end technological applications that need to combine different functions unable to be accomplished by a single material. The aim of this work is to present, at first glance, a new family of recently patented multifunctional porous materials developed by locating granular phases with specific functionality (guests) within the cavities of open-pore cellular materials (hosts) and, at second glance, the use of a set of these materials for the preconcentration and management of volatile organic compounds (VOCs). These materials (herein known as Guefoams, acronym for Guest-containing foams), present host foams and guest phases that are not bonded and therefore allow fluids to pass through. The processing method is the gas pressure infiltration of a host precursor into preforms containing particulate guest phases covered by a NaCl martyr coating, which is later dissolved in water. The manuscript shows the manufacture and characterization of a specific set of Guefoams composed of aluminum foams that incorporate both steel particles and activated carbon particles as guest phases into the same material. These guest phases make the materials highly adsorbent and susceptible to rapid desorption by magnetic induction, two properties never achieved with traditional foams that transform these materials into perfect candidates for preconcentration and energy-efficient management of VOCs. The manuscript concludes with a discussion on advisible properties to consider when exploring the use of these materials in the mentioned applications.

El presente documento constituye la memoria final de la red INTERMAT VIII (red de investigación INTERdisciplinar en MATeriales). En esta 8ª edición de la red INTERMAT los integrantes han continuado centrando sus esfuerzos en experiencias docentes que han puesto en práctica los principios fundamentales de la Neurodidáctica. En concreto, el trabajo se ha focalizado en el desarrollo de nuevas metodologías docentes basadas en Neurodidáctica y cronopedagogía para la mejora de los procesos de ordenamiento mental durante el aprendizaje. Más en particular, se han desarrollado los siguientes aspectos: i) estudio de la variación del ritmo cardíaco y su influencia en el proceso de aprendizaje en estudiantes universitarios; ii) utilización de herramientas de gestión online para estudios de tercer ciclo en ciencias experimentales (concepto de universidad sin muros); y iii) entornos de colaboración forzada en docencia universitaria: metodologías diseñadas en paralelismo a experimentos realizados con grandes simios.

Tanto los planes educativos universitarios tradicionales como los estudios con régimen de cotutela internacional, donde la elaboración de la tesis doctoral implica proyectos a largo plazo; o bien en períodos cortos como en el caso de estancia en el extranjero, requieren de una constante comunicación con el supervisor responsable. Mantener un continuo intercambio de objetivos y actividades realizadas entre estudiante-director/tutor puede resultar un problema a la hora de desarrollar los proyectos de manera efectiva. El objetivo del presente trabajo se centra en un estudio de caso en el que se proporcionaron herramientas de gestión virtual a los alumnos de tercer ciclo en función de: i) el tipo de proyecto (dependiendo de si se trata de alumnos que desarrollaron sus tesis doctorales compartiendo espacio con su supervisor, alumnos que realizaron estancias en el extranjero o alumnos cotutelados a nivel internacional); y ii) la variación de sus necesidades al atravesar cada período del proyecto. Así mismo, se pretende establecer una correcta elección de plataformas virtuales que permita a los/las estudiantes adquirir un aprendizaje jerárquico manteniendo una relación continua con su supervisor. Los resultados apuntan a que la comunicación entre estudiante-director/tutor se potencia significativamente con el uso de estas herramientas, mejorando así, la formación continua en estudios de tercer ciclo.

The synthesis of reduced graphene oxide onto magnesium discs by electrochemical and chemical methods is presented in this work. The surface morphology and atomic composition were investigated using field emission scanning electron microscopy and energy dispersive X-ray spectroscopy. The corrosion rate of different samples was analyzed in physiological saline 0.9 wt % NaCl solution by potentiodynamic polarization, electrochemical impedance spectroscopy and scanning electrochemical microscopy. As a result of the different treatments, a progressive decrease in the corrosion rate of the magnesium disc in the corroding environment was obtained, reaching up to 80% of reduction for the chemically modified sample.