Guia en format PDF
Logo

Aplicacions Multidisciplinàries I

Codi: 102729
Crèdits: 6
2026/2027
Titulació Tipus Curs
Enginyeria Electrònica de Telecomunicació OP 4

Professor/a de contacte

Nom :
Núria Barniol Beumala
Correu electrònic :
nuria.barniol@uab.cat

Equip docent

Gabriel Abadal Berini
Núria Barniol Beumala

Idiomes dels grups

Podeu consultar aquesta informació al final del document.

Prerequisits

Es recomana haver assolit les competències de les assignatures dels cursos anteriors

Objectius

L'objectiu genèric de l'assignatura és aplicar l'electrónica com a a tecnologia de suport en altres camps i activitats i no només a l'àmbit de les Tecnologies de la Informació i les Comunicacions.

Es pretén que l’alumne conegui i profunditzi en el disseny, la fabricació i la caracterització de micro i nanosistemes com a sensors i actuadors per aplicacions en diferents àrees (sensors/actuadors físics, químics i biològics).

 

Els objectius concrets seràn:

1) Conèixer i analitzar els diferents tipus d’elements microelectromecànics i nanoelectromecànics (materials, principis de transducció, estructures bàsiques, tècniques d’actuació i detecció)

2) Conèixer les tècniques de simulació-modelització, disseny-fabricació i caracterització per als micro-nanosistemes.

3) Conèixer els diferents camps d’aplicació dels MEMS/NEMS i estudiar-ne exemples concrets

4) Aplicar els conceptes d’electrònica per dissenyar nous dispositius i sistemes basats en micro i nanosistemes.

Resultats d'aprenentatge

  1. Identificar la legislació aplicable en el desenvolupament d'un sistema electrònic d'aplicació específica
  2. Identificar les causes d'impacte mediambiental d'un sistema electrònic d'aplicació específica.
  3. Estimar el possible impacte econòmic i social d'un sistema electrònic.
  4. Exposar de manera concisa tant en espanyol, català i anglès el procés de disseny d'un sistema electrònic des del seu plantejament fins als resultats i implementació.
  5. Plantejar a nivell sistèmic el procés de disseny d'un sistema electrònic d'aplicació específica.
  6. Aplicar l'electrònica al control de sistemes de transformació energètica, especialment en el camp de les energies renovables.
  7. Concebre i dissenyar sistemes bioelectrònics en un entorn de cooperació multidisciplinària.
  8. Concebre i dissenyar sistemes micro-nano//electromecànics
  9. Desenvolupar un pensament i un raonament crítics.
  10. Desenvolupar la capacitat d'anàlisi i de síntesi.
  11. Desenvolupar el pensament científic.
  12. Desenvolupar el pensament sistèmic.
  13. Treballar de manera autònoma.
  14. Desenvolupar estratègies d'aprenentatge autònom.
  15. Gestionar el temps i els recursos disponibles. Treballar de forma organitzada.
  16. Prevenir i solucionar problemes.
  17. Prendre decisions pròpies.
  18. Adaptar-se a situacions imprevistes.
  19. Treballar en entorns complexos o incerts i amb recursos limitats.
  20. Avaluar de manera crítica el treball dut a terme.
  21. Treballar cooperativament.
  22. Assumir i respectar el rol dels diversos membres de l'equip, així com els diferents nivells de dependència de l'equip.
  23. Identificar, gestionar i resoldre conflictes.
  24. Adaptar-se a entorns multidisciplinaris i internacionals.
  25. Comunicar eficientment, oralment i per escrit, coneixements, resultats i habilitats, tant en entorns professionals com davant de públics no experts.
  26. Fer un ús eficient de les TIC en la comunicació i la transmissió d'idees i resultats.
  27. Utilitzar l'anglès com l'idioma de comunicació i de relació professional de referència.
  28. Assumir la responsabilitat social, ètica, professional i legal, si escau, que es derivi de la pràctica de l'exercici professional.
  29. Respectar la diversitat i la pluralitat d'idees, persones i situacions.
  30. Contribuir al benestar de la societat i al desenvolupament sostenible.
  31. Mantenir una actitud proactiva i dinàmica respecte al desenvolupament de la pròpia carrera professional, el creixement personal i la formació continuada. Tenir esperit de superació.
  32. Desenvolupar la curiositat i la creativitat.
  33. Generar propostes innovadores i competitives en l'activitat professional.
  34. Gestionar la informació incorporant de manera crítica les innovacions del propi camp professional, i analitzar les tendències de futur.

Continguts

 


PART I. Tecnologies de recol·lecció d'energia (2/3 assignatura)


1. Introducció a les tecnologies de recol·lecció d’energia i als conceptes d'\"ultralow power consumption\" (ULP), \"Zeropower\", \"wireless sensor network\" (WSN).


2. Introducció als diferents tipus de recol·lectors en funció de les diferents fonts d’energia.


3. Introducció als recol·lectors d’energia mecànica. Bloc mecànic: cantilever ressonant. Bloc transductor: element piezoelèctric. Model SPICE.


4. Disseny i simulació d'un recol·lector d'energia mecànica (LABORATORI)


5. Implementació i caracterització d'un recol·lector d'energia mecànica (LABORATORI)


 


Part II: Sistemes microelectromecànics en dispositius portables (1/3 assignatura)


1. Introducció als sistemes microelectromecànics (MEMS): classificació i descripció.


2. MEMS als dispositius mòbils: tipologies i tendències de mercat.


3. Casos concrets: sensors inercials (acceleròmetres), sensors biomètrics (reconeixement d'empremtes dactilars) i RF MEMS.


 


 

Activitats formatives i Metodologia

Títol Hores ECTS Resultats d'aprenentatge
Pràctiques de laboratori 12 0,48 5, 6, 7, 8, 12, 13, 15, 16, 17, 18, 19, 21, 22, 23, 27, 31
Preparació i redacció dels treballs 44 1,76 1, 2, 3, 4, 5, 8, 12, 17, 18, 20, 21, 22, 23, 25, 26, 27, 34
Seminaris 15 0,6 1, 4, 5, 10, 12, 17, 18, 19, 21, 22, 23, 24, 25, 27, 29, 33, 34
Estudi per a l'assimilació de conceptes 44 1,76 1, 2, 3, 5, 6, 7, 8, 10, 12, 13, 14, 17, 27, 34
Classes de teoria 20 0,8 2, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 11, 12, 25, 27, 30, 32, 33, 34

En aquesta assignatura del grau, es desenvoluparan sensors i actuadors emfatitzant sobretot aquelles aplicacions més multidisciplinars, donant una visió diferent a la vista fins ara pels estudiants. La metodologia estarà basada en l’aprenentatge a partir de projectes, així se’ls proposarà als estudiants una determinada problemática (cas específic) que hauran d’anar resolent al llarg del curs.

Per aconseguir els objectius les activitats formatives inclouen:

Classes teòriques. Explicació per part del professor dels conceptes bàsics en funció del cas específic a resoldre

Seminaris: discussió i anàlisi d’aspectes a resoldre i plantejats en funció del cas específic.

Classes de pràctiques. Realització de pràctiques en el laboratori específic en funció del cas a resoldre. Part d’aquestes practiques inclouran l'ús d'eines de simulació




Nota: es reservaran 15 minuts d'una classe, dins del calendari establert pel centre/titulació, perquè l'alumnat completi les enquestes d'avaluació de l'actuació del professorat i d'avaluació de l'assignatura.

Avaluació

Activitats d'avaluació continuada

Títol Pes Hores ECTS Resultats d'aprenentatge
Participació Activa en totes les activitats del curs 10% 1 0,04 5, 6, 8, 12, 15, 17, 19, 21, 22, 23, 24, 28, 29, 31, 33, 34
Presentació oral o per escrit d'un dels casos treballats 35% 4 0,16 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 12, 17, 18, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 33, 34
Informe escrit laboratori 30% 6 0,24 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 11, 14, 17, 20, 25, 26, 32, 33
Proves escrites parcials 25% 4 0,16 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 9, 10, 11, 13, 16, 17, 25, 34

L'avaluació de l'assignatura tindrà 4 apartats diferenciats:


a) 1 prova escrita parcial de l’assignatura (25%), i amb qualificació per sobre de 4 per fer mitjana amb la resta de qualificacions. Aquest proves es podrà recuperar a l’examen final de recuperació de l’assignatura, requerint un 4 per fer mitjana.

b) Presentació oral o per escrit d'un dels casos treballats a la segona part de l'assignatura. Activitat obligatòria i no recuperable (35%).

c) Les pràctiques, que són d'assistència obligatòria, tindran un pes final del 30%. L'avaluació es farà a partir de:

Informe escrit del treball desenvolupat al laboratori valorant-ne especialment la interpretació i discussió dels resultats en comparació amb els esperats teòricament i/o simulats. Aquest treball és obligatori i recuperable. Per recuperar/millorar nota de l'informe escrit de laboratori es fixarà un segon termini (anunciat a l'Aula Moodle de l'assignatura) per revisar i donar resposta a les correccions que el professor hagi fet sobre la primera versió dels treballs originals.

d) Participació activa a les activitats del curs (10%) amb la possibilitat d'examen oral o qüestionari per a valorar individualment la participació.


La qualificació \"No avaluable\" només es concedirà si l’estudiant no participa en cap activitat amb avaluació (assistència a les sessions de laboratori, exposició oral, exàmens).


Per obtenir una qualificació de Matrícula d’Honor (que es pot donar al 5% del nombred’alumnes matriculats), caldrà tenir notes per sobre de 9 a tots els apartats o bé amb un promig final superior a 9.2

Aquesta assignatura/mòdul no preveu el sistema d’avaluació única.


Per a aquesta assignatura, es permet l'ús de tecnologies d'Intel·ligència Artificial (IA) exclusivament en tasques de suport, com la cerca bibliogràfica o d’informació, la correcció de textos, la traducció i els ajuts en la redacció i presentació dels treballs. L'estudiant haurà d'identificar clarament quines parts han estat generades amb aquesta tecnologia, especificar les eines emprades i incloure una reflexió crítica sobre com aquestes han influït en el procés i el resultat final de l’activitat. La no transparència de l’ús de la IA en les activitats avaluables es considerarà falta d'honestedat acadèmica i pot comportar una penalització parcial o total en la nota de l'activitat.”


Bibliografia

Antony, Aldrin, P. P. Subha, and M. K. Jayaraj, eds. Energy Harvesting and Storage : Fundamentals and Materials / Edited by M. K. Jayaraj, Aldrin Antony, and P. P. Subha. Gateway East, Singapore: Springer, 2022. Print. ebook i online.

Erturk, Alper, and D. J Inman. Piezoelectric Energy Harvesting Alper Erturk, Daniel J. Inman. 1st ed. Chichester: Wiley, 2011. Print. ebook i online.

Sensors, Actuators and their interfaces: a multidisciplinary introduction. Ida, N. 978-1-61353-006-1 (2020), eBook

Analysis and design principles of MEMS devices. Minhang, Bao. ISBN: 978-0-444-51616-9, (2005), eBook

Understanding MEMS : Principles and Applications, Luis Castañer, Willey, ISBN: 978-1-119-05542-6 (2015), eBook -MEMS Mechanical Sensors (Artech House microelectromechanical systems (MEMS) series), Steve Beeby et al. ISBN: 978-1-58053-536-6 (2004), eBook

Practical MEMS. Ville Kaajakari. Small Gear Publishing. ISBN: 978-0-9822991-0-4 (2009)

Microsystems Design. S.D. Senturia. Kluwer Academic Publishers (2001).

Fundamentals of Microfabrication. The Science of Miniaturization (2nd edition). M.J. Madou. CRC Press, (2002).

Sensors. Vol.7. . W. Göpel, J. Hesse, J.N. Zemel. Wiley-VCH.

Mechanical Sensors- Sensors (Update). Vol.4. H. Baltes, W. Göpel, J. Hesse. Wiley-VCH

Resonant MEMS, O.Brand, I.Dufour, S,M.Heinrich, F.Josse, Wiley-VCH, AMN collection, (2015)

Silicon Sensors and Actuators, Editor: B.Vigna et al. Springer Nature, 2022, https://link.springer.com/book/10.1007/978-3-030-80135-9#author, eBook

Programari

Pspice versió student

Grups i idiomes de l'assignatura

La informació proporcionada és provisional fins al 30 de novembre. A partir d'aquesta data, podreu consultar l'idioma de cada grup a través d'aquest enllaç. Per accedir a la informació, caldrà introduir el CODI de l'assignatura

Tipus de docència Grup Idioma Semestre Torn
(TE) Teoria 321 Català primer quadrimestre matí-mixt
(PAUL) Pràctiques d'aula 321 Català primer quadrimestre matí-mixt
(PLAB) Pràctiques de laboratori 321 Català primer quadrimestre matí-mixt