Doctorado en Ciencias de la Ingeniería con Mención en Ingeniería Química

Asignatura de especialización que entrega al estudiante conocimientos en las áreas de producción sustentable, economía circular, química verde y evaluación de ciclo de vida de productos y procesos, aportando principios fundamentales y prácticas para las siguientes competencias del perfil del graduado: caracterizar y analizar críticamente fenómenos y procesos propios de la ingeniería química y sus campos afines. (ra1, ra2, ra3) evaluar y proponer soluciones a problemas asociados a la especialidad en forma individual o integrando equipos de investigación multidisciplinarios. (ra1, ra2, ra3, ra4) generar conocimiento científico validado y comunicarlo en contextos académicos y tecnológicos (ra5).

La reología es el estudio del flujo, en particular de fluidos complejos y solidos blandos. En estos materiales los esfuerzos mecánicos no solo dependen del estado actual del material dado por los gradientes de deformación o velocidad, sino que también dependen de la historia de la deformación. La investigación en la reología de polímeros y biopolímeros ha avanzado notablemente en años recientes. Muchos de los fenómenos físicos relevantes han sido identificados, y predicciones teóricas de los flujos y esfuerzos en estos materiales blandos se están volviendo posibles. Esta asignatura tributa a las siguientes competencias del graduado: ? mostrar manejo conceptual, teórico y metodológico en la disciplina. ? caracterizar y analizar críticamente fenómenos y procesos propios de la ingeniería química y sus campos afines. ? evaluar y proponer soluciones a problemas asociados a la especialidad, en forma individual o integrando equipos de investigación. ? desarrollar investigación para generar conocimiento científico validado y comunicarlo en contextos académicos y tecnológicos.

Asignatura donde se aplican los fundamentos de ciencias de la ingeniería química al procesamiento de los alimentos. Presentación de los fenómenos de transferencia involucrados en las principales operaciones que se emplean en el procesamiento de los alimentos.

La asignatura aborda los fundamentos de la estructura de materiales porosos, compuestos, flujo, transporte y deformación. Se estudian las relaciones entre el comportamiento y propiedades macroscópicas con las estructuras, geometría, topología y mecanismos microscópicos subyacentes. Se usan herramientas de la física moderna y ejemplos de la naturaleza y tecnología. Se analizan algunos procesos industriales representativos. Esta asignatura contribuye a las siguientes competencias:.

La asignatura introduce al alumno a los problemas de ingeniería bioquímica. Tiene como objetivo enseñar fundamentos que permitan a los ingenieros químicos desenvolverse en todos los campos en que haya concurrencia de sistemas biológicos. También interesa entregar al estudiante herramientas para optimizar, diseñar, modelar y mejorar procesos industriales en que participen procesos biológicos, así como evaluar y mitigar el impacto ambiental de los procesos productivos. La asignatura promueve el auto-aprendizaje en el estudio continuo de los avances científicos y tecnológicos en la biotecnología. Permite establecer relaciones de comunicación fluidas para el intercambio de aportes constructivos con distintas disciplinas tales como la microbiología y la bioquímica, para lograr la comprensión de fenómenos ingenieriles. Por último, fomentará la correcta aplicación de estrategias de comunicación escrita y oral. Por lo tanto, esta asignatura contribuye a las siguientes competencias del graduado:.

Esta asignatura estudia los fundamentos de la ingeniería de interfases y sistemas coloidales. El enfoque es de primeros principios pero con atención a aplicaciones. Asignatura orientada a estudiantes de ingeniería y ciencias básicas interesados en procesos de separación líquido-líquido, líquido-sólido e ingeniería de interfases. La asignatura tiene impacto en áreas tales como adsorción, lixiviación, flotación, secado, filtración, condensación, evaporación, nucleación, adhesión, recubrimiento, corrosión, drenaje, embebido, migración de resinas.

Esta asignatura está orientada a proporcionar los fundamentos básicos de la simulación molecular de los fluidos mediante las técnicas de dinámica molecular (md) y monte carlo (mc). Este enfoque busca proporcionar una herramienta de trabajo que permita validar teorías físicas de fluidos de modo de ser utilizadas como herramientas predictivas de sistemas y explorar condiciones extremas o mezclas tóxicas donde la experimentación directa está restringida. Esta asignatura tributa a las siguientes competencia del graduado:.

Asignatura electiva que trata conceptos teóricos y prácticos relacionados con los procesos que integran las biorrefinerías. Entrega al alumno información básica y fundamental de los procesos termoquímicos, químicos y bioquímicos que se pueden desarrollar en una biorefinería, ya sea integrada o independiente. Es una asignatura donde se integran y aplican conocimientos de ciencias básicas y de ingeniería considerando conceptos de química, proceso químicos (reacciones), eficiencia energética, manejo sustentable y producción limpia con especial enfoque en la utilización de materiales lignocelulósicos como materia prima, ya sean desechos forestales o plantaciones endroenergéticas de chile.

La miniaturización de aparatos es un proceso permanente en tecnología, lo que ha conducido a una mejora continua en nuestras técnicas de fabricación llevándonos recientemente a la posibilidad de manipular la materia con detalles de nanoscópicos con la promesa inherente de producir sistemas capaces de solucionar problemas a una escala sin precedentes. En consecuencia, nuevos retos han surgido para los ingenieros en todas las áreas tecnológicas. La posibilidad de fabricar estructuras complejas de tamaño nanométrico ha establecido un puente integrador entre la nanociencia y la ingeniería, originando lo que hoy llamamos nanotecnología. Este campo multidisciplinario exige al ingeniero comprender fenómenos y procesos a escalas muy cercanas al tamaño molecular. En el ámbito de aparatos y sistemas manejando fluidos como por ejemplo sistemas de laboratorio en un chip o loc por sus siglas en inglés, consistentes en unidades integradas de diagnóstico clínico de tamaño micrométrico. Las partes funcionales: sensores, bombas, válvulas y conductos; deben ser diseñadas para trabajar a escala molecular y como es de esperar, dada la aumentada relación de superficie a volumen, dificultades surgen para predecir el comportamiento de los fluidos confinados en estos aparatos. Para hacer realidad la producción de sistemas como nano loc, nanomotores y sensores nanoscopicos, nanoarreglos para terapia genética y toda una gama de novedosas herramientas; un conocimiento básico de micro- y nano-fluídica debe ser adquirido. En este contexto, esta asignatura proporcionará los fundamentos para el análisis de fluidos confinados en nano-estructuras, enfocándose en estudiar los escurrimientos de fluidos en partes funcionales de micro y nanoaparatos. Esta asignatura, además de proveer un conocimiento fundamental del tema, orienta al estudiante en el estado del arte y lo introduce en simulaciones discretas y continuas para modelación.

Esta asignatura entrega a los alumnos fundamentos de estadística que les permitan conocer, seleccionar, aplicar e interpretar diferentes pruebas estadísticas a un conjunto de datos científicos, así como el diseño experimental de éstos, empleando un sistema computacional moderno que les ayude al planteamiento e interpretación de los resultados.

Asignatura de especialización que entrega al estudiante conocimientos en las áreas de producción sustentable, economía circular, química verde y evaluación de ciclo de vida de productos y procesos, aportando principios fundamentales y prácticas para las siguientes competencias del perfil del graduado:.

Esta asignatura está orientada a proporcionar los fundamentos básicos de la simulación molecular de los fluidos mediante las técnicas de dinámica molecular (md) y monte carlo (mc). Este enfoque busca proporcionar una herramienta de trabajo que permita validar teorías físicas de fluidos de modo de ser utilizadas como herramientas predictivas de sistemas y explorar condiciones extremas o mezclas toxicas donde la experimentación directa está restringida. Esta asignatura tributa a las siguientes competencia del graduado: • mostrar manejo conceptual, teórico y metodológico en la disciplina. • caracterizar y analizar críticamente fenómenos y procesos propios de la ingeniería química y sus campos afines. • evaluar y proponer soluciones a problemas asociados a la especialidad, en forma individual o integrando equipos de investigación. • desarrollar investigación para generar conocimiento científico validado y comunicarlo en contextos académicos y tecnológicos.

Asignatura orientada a profundizar en los principios teóricos y procedimientos experimentales aplicados en las reacciones heterogéneas catalizadas. La asignatura entrega herramientas para diseñar e interpretar estudios cinéticos que involucran reacciones de catálisis heterogénea. Se desarrolla una metodología para deducir mecanismos de reacción, expresiones de velocidad y selectividad. Se analizan y discuten mediciones experimentales de velocidad de reacción sobre la base de las propiedades físico-químicas de las superficies involucradas, los modelos teóricos disponibles y los métodos de cálculo modernos orientados a predecir datos cinéticos y termodinámicos de reacciones relevantes catalizadas por superficies activas. Esta asignatura tributa a las siguientes competencia del graduado:.

Presentación integrada, en aspectos tanto ‘teóricos’ como prácticos, del proceso de la investigación, la formulación de hipótesis y objetivos, la formulación y validación del título (o tema) de la potencial publicación, así como la presentación y discusión de sus resultados.

Esta asignatura introduce al alumno en el manejo y estudio computarizado de las operaciones de transferencia de materia, calor y cantidad de movimiento, para seguidamente profundizar en la optimización de procesos químicos, tanto en estado estacionario como dinámico. Este enfoque busca proporcionar una herramienta de trabajo que permita validar nuevos procesos para ser utilizados como herramientas predictivas de sistemas, y explorar condiciones extremas o mezclas toxicas donde la experimentación directa esta´ restringida. Esta asignatura tributa a las siguientes competencia del graduado: • mostrar manejo conceptual, teórico y metodológico en ingeniería qui´mica. • caracterizar y analizar críticamente fenómenos y procesos propios de la ingeniería qui´mica y sus campos afines. • evaluar y proponer soluciones a problemas asociados a la especialidad, en forma individual o integrando equipos de investigación. • desarrollar investigación para generar conocimiento científico validado y comunicarlo en contextos académicos y tecnológicos.

Asignatura electiva que trata los fundamentos físico químicos de la estructura y procesamiento de materiales poliméricos. Entrega al estudiante una base teórica de relaciones entre estructura y propiedades macroscópicas de materiales poliméricos y sus implicancias en el procesamiento, aplicación y reciclaje de estos. Además, el curso incluye un módulo de trabajo de investigación donde los estudiantes identifican nichos de reciclaje y estudian procesos productivos conducentes a revalorización de residuos poliméricos, bajo el concepto de economía circular aplicada a materiales.

La síntesis de catalizadores sólidos es un campo de estudio que combina los saberes propios de la química y la ingeniería química. Sin embargo, un análisis detallado de la literatura científica al respecto denota que la descripción de los métodos de síntesis de catalizadores se enfoca en la formulación de una serie de principios fisicoquímicos involucrados en las diferentes etapas de síntesis sin revisar el conjunto de operaciones unitarias que describen el proceso completo, así como el aporte puntual de herramientas de caracterización que pueden guiar el diseño de estos procesos. De este modo, la presente propuesta comprende la exposición del análisis de los procesos de síntesis convencionales (por métodos de precipitación e impregnación) de catalizadores sólidos fusionando la comprensión de los principios fisicoquímicos y el análisis de cada operación unitaria involucrada. Como complemento, se enfatizará en las herramientas de caracterización que pueden guiar el establecimiento de las mejores condiciones de cada operación unitaria. En este sentido, el curso también abarca la presentación de los principios y aplicaciones de ciertas herramientas de caracterización de catalizadores heterogéneos que apoyan el diseño de los procesos de síntesis de los materiales.

La detección de rastros de contaminantes en el medio ambiente es un problema importante, particularmente en los suministros de agua, cursos de agua y acuíferos, que se sabe que están contaminados principalmente por pesticidas, productos industriales y productos farmacéuticos y de cuidado personal emergentes (ppcp), pero no sensores comerciales para hasta ahora se ha desarrollado el seguimiento y la detección de estos contaminantes. Esto se debe a que el desarrollo de sensores adecuados para cada tipo de molécula es una tarea ardua y presenta algunos desafíos científicos y tecnológicos. Es necesario: 1) encontrar moléculas funcionalizadas adecuadas con alta selectividad a la molécula diana para aumentar la sensibilidad del sistema con el fin de asegurar la detectabilidad de concentraciones al menos nanomolares; y 2) para detectar las moléculas diana en una solución de matriz compleja acuosa. En cuanto a los avances en las tecnologías de detección, los dispositivos electrónicos de nariz y lengua basados en materiales químicamente sensibles aparecen como tecnologías prometedoras para el reconocimiento de componentes. Estos métodos de detección se basan en un conjunto de sensores dedicados cuya respuesta se analiza mediante métodos de reconocimiento de patrones. Este enfoque permite la detección de un componente en una mezcla compleja y demostró ser una herramienta invaluable para comprender las propiedades quimiosensoriales de mezclas complejas como alimentos, monitoreo y control de salud y seguridad. Por tanto, el objetivo de este curso es dotar al alumno de conocimientos en el desarrollo de dispositivos sensores que permitan la detección de muy bajas concentraciones de moléculas en medios complejos. Este curso proporciona una visión actual sobre el análisis de matrices complejas, hacia la detección multicomponente y clasificación, desde la construcción del sensor hasta las respuestas destacadas, hasta los algoritmos de análisis de datos, enfatizando los datos experimentales que lo respaldan y su uso potencial en el monitoreo de contaminantes ambientales.