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Aplicaciones Multidisciplinares I

Código: 102729
Créditos: 6
2026/2027
Titulación Tipo Curso
Ingeniería Electrónica de Telecomunicación OP 4

Profesor/a de contacto

Nombre :
Núria Barniol Beumala
Correo electrónico :
nuria.barniol@uab.cat

Equipo docente

Gabriel Abadal Berini
Núria Barniol Beumala

Idiomas de los grupos

Puede consultar esta información al final del documento.

Prerrequisitos

Se recomienda haber alcanzado las competencias de las asignaturas de los cursos anteriores

Objetivos

El objetivo genérico de la asignatura es aplicar la electrónica como tecnología de soporte en otros campos y actividades y no sólo en el ámbito de las Tecnologías de la Información y las Comunicaciones.

Se pretende que el alumno conozca y profundice en el diseño, la fabricación y la caracterización de micro y nanosistemas como sensores y actuadores para aplicaciones en diferentes áreas (sensores / actuadores físicos, químicos y biológicos).

 

Los objetivos concretos serán:

1) Conocer y analizar los diferentes tipos de elementos microelectromecánicos y nanoelectromecánicos (materiales, principios de transducción, estructuras básicas, técnicas de actuación y detección)

2) Conocer las técnicas de simulación-modelización, diseño-fabricación y caracterización para los micro-nanosistemas.

3) Conocer los diferentes campos de aplicación de los MEMS / NEMS y estudiar ejemplos concretos

4) Aplicar los conceptos de electrónica para diseñar nuevos dispositivos y sistemas basados en micro y nanosistemas.

Resultados de aprendizaje

  1. Identificar la legislación aplicable en el desarrollo de un sistema electrónico de aplicación específica.
  2. Identificar las causas de impacto medioambiental de un sistema electrónico de aplicación específica.
  3. Estimar el posible impacto económico y social de un sistema electrónico.
  4. Exponer de manera concisa tanto en español, catalán e inglés el proceso de diseño de un sistema electrónico desde su planteamiento hasta los resultados e implementación.
  5. Plantear a nivel sistémico el proceso de diseño de un sistema electrónico de aplicación específica.
  6. Aplicar la electrónica al control de sistemas de transformación energética, en especial en el campo de las energías renovables.
  7. Concebir y diseñar sistemas bioelectrónicos en un entorno de cooperación multidisciplinar.
  8. Concebir y diseñar sistemas micro-nano//electromecánicos
  9. Desarrollar un pensamiento y un razonamiento crítico.
  10. Desarrollar la capacidad de análisis y de síntesis.
  11. Desarrollar el pensamiento científico.
  12. Desarrollar el pensamiento sistémico.
  13. Trabajar de forma autónoma.
  14. Desarrollar estrategias de aprendizaje autónomo.
  15. Gestionar el tiempo y los recursos disponibles. Trabajar de forma organizada.
  16. Prevenir y solucionar problemas.
  17. Tomar decisiones propias.
  18. Adaptarse a situaciones imprevistas.
  19. Trabajar en entornos complejos o inciertos y con recursos limitados.
  20. Evaluar de forma crítica el trabajo realizado.
  21. Trabajar cooperativamente.
  22. Asumir y respetar el rol de los diversos miembros del equipo, así como los distintos niveles de dependencia del mismo.
  23. Identificar, gestionar y resolver conflictos.
  24. Adaptarse entornos multidisciplinarios e internacionales.
  25. Comunicar eficientemente de forma oral y/o escrita conocimientos, resultados y habilidades, tanto en entornos profesionales como ante públicos no expertos.
  26. Hacer un uso eficiente de las TIC en la comunicación y transmisión de ideas y resultados.
  27. Utilizar el inglés como idioma de comunicación y relación profesional de referencia.
  28. Asumir la responsabilidad social, ética, profesional y legal, en su caso, que se derive de la práctica del ejercicio profesional.
  29. Respetar la diversidad y pluralidad de ideas, personas y situaciones.
  30. Contribuir al bienestar de la sociedad y al desarrollo sostenible.
  31. Mantener una actitud proactiva y dinámica respecto al desarrollo de la propia carrera profesional, el crecimiento personal y la formación continuada. Espíritu de superación.
  32. Desarrollar la curiosidad y la creatividad.
  33. Generar propuestas innovadoras y competitivas en la actividad profesional.
  34. Gestionar la información incorporando de forma crítica las innovaciones del propio campo profesional, y analizar las tendencias de futuro.

Contenidos

PARTE I. Tecnologías de recolección de energía (2/3 asignatura)

1. Introducción a las tecnologías de recolección de energía y los conceptos de \"ultralow power consumption\" (ULP), \"Zeropower\", \"wireless sensor network\" (WSN).

2. Introducción a los diferentes tipos de recolectores en función de las diferentes fuentes de energía.

3. Introducción a los recolectores de energía mecánica. Bloque mecánico: cantilever resonante. Bloque transductor: elemento piezoeléctrico. Modelo SPICE.

4. Diseño y simulación de un recolector de energía mecánica (LABORATORIO)

5. Implementación y caracterización de un recolector de energía mecánica (LABORATORIO)

 

Parte II: Sistemas microelectromecánicos en dispositivos portables (1/3 asignatura)

1. Introducción a los sistemas microelectromecánicos (MEMS): clasificación y descripción.

2. MEMS en los dispositivos móviles: tipologías y tendencias de mercado.

3. Casos concretos: sensores inerciales (acelerómetros), sensores biométricos (reconocimiento de huellas dactilares) y RF MEMS.

Actividades formativas y Metodología

Título Horas ECTS Resultados de aprendizaje
Prácticas de laboratorio 12 0,48 5, 6, 7, 8, 12, 13, 15, 16, 17, 18, 19, 21, 22, 23, 27, 31
Preparación y redacción de los trabajos 44 1,76 1, 2, 3, 4, 5, 8, 12, 17, 18, 20, 21, 22, 23, 25, 26, 27, 34
Seminarios 15 0,6 1, 4, 5, 10, 12, 17, 18, 19, 21, 22, 23, 24, 25, 27, 29, 33, 34
Estudio para la asimilación de conceptos 44 1,76 1, 2, 3, 5, 6, 7, 8, 10, 12, 13, 14, 17, 27, 34
Clases de teoria 20 0,8 2, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 11, 12, 25, 27, 30, 32, 33, 34

En esta asignatura del grado, se desarrollarán sensores y actuadores enfatizando sobre todo aquellas
aplicaciones más multidisciplinares, dando una visión diferente a la vista hasta ahora por los estudiantes. la metodología
estará basada en el aprendizaje a partir de proyectos, así se les propondrá a los estudiantes una determinada
problemática (caso específico) que deberán ir resolviendo a lo largo del curso.
Para conseguir los objetivos las actividades formativas incluyen:
Clases teóricas. Explicación por parte del profesor de los conceptos básicos en función del caso específico a
resolver
Seminarios: discusión y análisis de aspectos a resolver y planteados en función del caso específico.
Clases de prácticas. Realización de prácticas en el laboratorio específico en función del caso a resolver. parte
de estas prácticas incluirán el uso de herramientas de simulación.

Nota: se reservarán 15 minutos de una clase dentro del calendario establecido por el centro o por la titulación para que el alumnado rellene las encuestas de evaluación de la actuación del profesorado y de evaluación de la asignatura o módulo.

Evaluación

Actividades de evaluación continuada

Título Peso Horas ECTS Resultados de aprendizaje
Participación Activa 10% 1 0,04 5, 6, 8, 12, 15, 17, 19, 21, 22, 23, 24, 28, 29, 31, 33, 34
Presentación oral o por escrito de uno de los casos trabajados 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 escrito del laboratorio 30% 6 0,24 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 11, 14, 17, 20, 25, 26, 32, 33
Pruebas escritas parciales 25% 4 0,16 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 9, 10, 11, 13, 16, 17, 25, 34

La evaluación de la asignatura tendrá 4 apartados diferenciados:

a) 1 prueba escrita parcial de la asignatura (25%), y con calificación por encima de 4 para promediar con el resto de calificaciones.

b) Presentación oral o por escrito de uno de los casos trabajados en la segunda parte de la asignatura. Actividad obligatoria y no recuperable (35%).

c) Las prácticas, que son de asistencia obligatoria, tendrán un peso final del 30%. La evaluación de las mismas se realizará con:

Informe escrito del trabajo desarrollado en el laboratorio valorando especialmente la interpretación y discusión de los resultados en comparación con los esperados teóricamente y/o simulados (30%). Este trabajo es obligatorio y recuperable.

d) Participación activa en las actividades del curso, con la posibilidad de examen oral o cuestionario en el laboratorio para valorar individualmente la participación, 10%.

La calificación \"No evaluable\" sólo se concederá si el estudiante no participa en ninguna actividad con evaluación (asistencia a las sesiones de laboratorio, exposición oral, exámenes).

Para obtener una calificación de Matrícula de Honor (que se puede dar al 5% del número de alumnos matriculados), será necesario tener notas por encima de 9 en todos los apartados o bien con un promedio final superior a 9.2

Esta asignatura/módulo no contempla el sistema de evaluación única.


Para esta asignatura, se permite el uso de tecnologías de Inteligencia Artificial (IA) exclusivamente en tareas de apoyo, como la búsqueda bibliográfica o de información, la corrección de textos, la traducción y la ayuda en la redacción y presentación de los trabajos. El estudiante deberá identificar claramente qué partes han sido generadas con esta tecnología, especificar las herramientas utilizadas e incluir una reflexión crítica sobre cómo estas han influido en el proceso y el resultado final de la actividad. La falta de transparencia en el uso de la IA en las actividades evaluables se considerará una falta de honestidad académica y puede conllevar una penalización parcial o total en la calificación de la actividad.


Bibliografía

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

Software

Pspice versión estudiante

Grupos e idiomas de la asignatura

La información proporcionada es provisional hasta el 30 de noviembre. A partir de esta fecha, podrá consultar el idioma de cada grupo a través de este enlace. Para acceder a la información, será necesario introducir el CÓDIGO de la asignatura

Tipo de docencia Grupo Idioma Semestre Turno
(TE) Teoría 321 Catalán primer cuatrimestre manaña-mixto
(PAUL) Prácticas de aula 321 Catalán primer cuatrimestre manaña-mixto
(PLAB) Prácticas de laboratorio 321 Catalán primer cuatrimestre manaña-mixto