Seguimiento del Grado en Geología (Facultad de Ciencias, Universidad de Alicante, curso 2015-16)

La Facultad de Ciencias de la Universidad de Alicante ha constituido una red de trabajo formada por los profesores coordinadores de semestre del Grado en Geología, así como por los coordinadores responsables de la titulación. Los objetivos de esta red son: Asegurar la ejecución efectiva de las enseñanzas conforme al contenido del plan de estudios del título verificado; detectar posibles deficiencias en su implementación, proponiendo recomendaciones y sugerencias de mejora; y evidenciar los progresos en el desarrollo del Sistema de Garantía Interno de Calidad (SGIC) tanto en lo relativo a la revisión de la aplicación del plan de estudios como a la propuesta de acciones para mejorar su diseño en la implantación. El método de trabajo se basa en reuniones en las que los miembros de la red plantearán y debatirán los parámetros e indicadores de seguimiento de la red. Cada coordinador llevará a cabo una investigación individualizada del semestre del que es responsable en coordinación con los miembros de su comisión. Asimismo, se participará en la elaboración de los informes de autoevaluación del título.

Evaluación continua a través del trabajo autónomo del estudiante

Durante el curso académico 2014-2015 se han introducido distintas mejoras en la metodología docente y en el sistema de evaluación de la asignatura Fundamentos Matemáticos de la Ingeniería II del primer curso del Grado en Ingeniería Civil de la Universidad de Alicante. Su objetivo es reducir el tiempo dedicado a la clase magistral en el desarrollo de la asignatura, en aras de fomentar la participación del alumnado. También se pretende conseguir un mayor aprovechamiento de las clases prácticas mediante la resolución autónoma de diversos ejercicios y problemas por parte de los alumnos, contando con la supervisión del profesorado. Este último aspecto es fundamental en las materias propias de las Matemáticas. En esta comunicación detallaremos las acciones específicas adoptadas con estos fines, tanto en la dinámica de las clases como en la forma de evaluación. Así mismo, se realizará un análisis cuantitativo y cualitativo de los resultados alcanzados y de las percepciones que profesores y alumnos tienen sobre los cambios introducidos.

Functionalization of carbon nanotubes using aminobenzene acids and electrochemical methods. Electroactivity for the oxygen reduction reaction

Functionalized carbon nanotubes (CNTs) using three aminobenzene acids with different functional groups (carboxylic, sulphonic, phosphonic) in para position have been synthesized through potentiodynamic treatment in acid media under oxidative conditions. A noticeable increase in the capacitance for the functionalized carbon nanotubes mainly due to redox processes points out the formation of an electroactive polymer thin film on the CNTs surface along with covalently bonded functionalities. The CNTs functionalized using aminobenzoic acid rendered the highest capacitance values and surface nitrogen content, while the presence of sulfur and/or phosphorus groups in the aminobenzene structure yielded a lower functionalization degree. The oxygen reduction reaction (ORR) activity of the functionalized samples was similar to that of the parent CNTs, independently of the functional group present in the aminobenzene acid. Interestingly, a heat treatment in N2 atmosphere with a very low O2 concentration (3125 ppm) at 800 °C of the CNTs functionalized with aminobenzoic acid produced a material with high amounts of surface oxygen and nitrogen groups (12 and 4% at., respectively), that seem to modulate the electron-donor properties of the resulting material. The onset potential and limiting current for ORR was enhanced for this material. These are promising results that validates the use of electrochemistry for the synthesis of novel N-doped electrocatalysts for ORR in combination with adequate heat treatments.

Electrochemical reactions of catechol, methylcatechol and dopamine at tetrahedral amorphous carbon (ta-C) thin film electrodes

The electrochemical reactions of dopamine, catechol and methylcatechol were investigated at tetrahedral amorphous carbon (ta-C) thin film electrodes. In order to better understand the reaction mechanisms of these molecules, cyclic voltammetry with varying scan rates was carried out at different pH values in H2SO4 and PBS solutions. The results were compared to the same redox reactions taking place at glassy carbon (GC) electrodes. All three catechols exhibited quasi-reversible behavior with sluggish electron transfer kinetics at the ta-C electrode. At neutral and alkaline pH, rapid coupled homogeneous reactions followed the oxidation of the catechols to the corresponding o-quinones and led to significant deterioration of the electrode response. At acidic pH, the extent of deterioration was considerably lower. All the redox reactions showed significantly faster electron transfer kinetics at the GC electrode and it was less susceptible toward surface passivation. An EC mechanism was observed for the oxidation of dopamine at both ta-C and GC electrodes and the formation of polydopamine was suspected to cause the passivation of the electrodes.

Switchable surfactant-assisted carbon nanotube coatings: innovation through pH shift

The inner surface of fused-silica capillaries has been coated with a dense/homogeneous coating of commercial multi-wall carbon nanotubes (MWCNTs) using a stable ink as deposit precursor. Solubilization of the MWCNTs was achieved in water/ethanol/dimethylformamide by the action of a surfactant, which can switch between a neutral or an ionic form depending on the pH of the medium, which thus becomes the driving force for the entire deposition process. Careful control of the experimental conditions has allowed us to selectively deposit CNTs on the inner surface of insulating silica capillaries by a simple, reproducible, and easily adaptable method.

Análisis de la acción tutorial en ingeniería y arquitectura. Gestión eficaz del tiempo

En este trabajo expondremos un análisis exhaustivo de como se ha desarrollado la acción tutorial en la Escuela Politécnica Superior de la Universidad de Alicante en el curso 2014/2015. El marcado carácter de voluntariedad de la acción tutorial en nuestro centro por parte de estudiantes y tutores permite que el trabajo se realice más satisfactoriamente tanto por parte de tutores como por parte de los estudiantes, puesto que han decidido seguir el plan por ello mismos y no como una imposición. Además expondremos nuestras experiencias en el desarrollo del Taller de Gestión Eficaz del Tiempo, taller desarrollado en nuestro centro bajo la tutela de la experta Nuria Alberquilla, que tiene entre otros muchos objetivos el aprendizaje y puesta en práctica de técnicas para realizar una gestión eficaz del tiempo, con un mejor equilibrio entre la vida académica y personal y la identificación de los principales factores externos e internos que influyen en los resultados obtenidos, y cómo mejorarlos.

Implementación de metodologías de evaluación continua: aplicación en la asignatura de Cálculo Numérico

La creación del nuevo Espacio Europeo de Educación Superior, con los consiguientes cambios en la estructura y contenidos de las titulaciones universitarias, ofrece una gran oportunidad para revisar las metodologías de aprendizaje, estando las metodologías de evaluación continua en una creciente expansión. El objetivo de este trabajo es investigar el efecto que tiene en el aprendizaje de los estudiantes diferentes metodologías de evaluación continua. Para ello, varios tipos de evaluación periódica (entrega de trabajos grupales y/o individuales, exámenes parciales, etc.) han sido puestos en práctica en la asignatura de Cálculo Numérico del último curso de la Licenciatura de Matemáticas y actual Grado de Matemáticas, a lo largo de un total de 14 años académicos en la Universidad de Alicante. En esta comunicación presentaremos las diferentes estrategias de desarrollo de los contenidos de la asignatura así como la forma de evaluación de los mismos. Además, se hará un análisis descriptivo de los resultados obtenidos con las distintas metodologías empleadas y se recogerán propuestas de mejora de cara al próximo curso.

Algerian natural montmorillonites for arsenic(III) removal in aqueous solution

The adsorption of As(III) from aqueous solutions using naturally occurring and modified Algerian montmorillonites has been investigated as a function of contact time, pH, and temperature. Kinetic studies reveal that uptake of As(III) ions is rapid within the first 3 h, and it slows down thereafter. Equilibrium studies show that As(III) shows the highest affinity toward acidic montmorillonite even at very low concentration of arsenic. The kinetics of As(III) adsorption on all montmorillonites used is well described by a pseudo-second-order chemical reaction model, which indicates that the adsorption process of these species is likely to be chemisorption. Adsorption isotherms of As(III) fitted the Langmuir and Freundlich isotherm models well. The adsorption of As(III) is pH-dependent obtaining an optimal adsorption at pH 5. From the thermodynamic parameters, it is concluded that the process is exothermic, spontaneous, and favorable. The results suggest that M1, M2, and acidic-M2 could be used as low-cost and effective filtering materials for removal of arsenic from water.

Grado en Química: coordinación y seguimiento del curso 2014-15

En la red docente "Seguimiento del grado en Química", formada por los coordinadores de las comisiones de semestre de la Facultad de Ciencias y la coordinadora del grado en Química, se ha analizado la información extraída de las reuniones periódicas (al menos dos por semestre) de las ocho comisiones de semestre (correspondientes a los cuatro cursos del grado en Química). El objetivo es conseguir una coherencia tanto en la distribución de contenidos, como en las metodologías docentes y de evaluación de las materias que componen el plan de estudios del Grado en Química de la Universidad de Alicante. Los resultados de este trabajo están permitiendo identificar problemas y plantear propuestas de mejora en la organización docente de la titulación. El trabajo realizado por la red se está utilizando para elaborar el autoinforme para la reacreditación del grado en Química.

Study on Electrochemical Capacitance using Templated Carbons

The template carbonization technique enables the production of porous carbons and carbon-based composites with precisely designed, controlled pore structures. The resulting templated carbons are therefore useful to investigate and understand the relation between carbon nanostructure and electrocapacitive properties. In this short review paper, we introduce our works on electrochemical capacitance using zeolite-templated carbons and carbon-coated anodic aluminum oxide.

Red de seguimiento y coordinación del Máster en Ciencia de Materiales

El Máster en Ciencia de Materiales se imparte en la Facultad de Ciencias de la Universidad de Alicante, consta de 60 créditos ECTS que se cursan durante 1 año académico. El máster está implantado desde el curso 2010-2011 por lo que durante el actual curso 2014-2015 tendremos la quinta promoción de egresados. La red docente está formada por la comisión académica del Máster en Ciencia de Materiales. Esta comisión (profesorado, alumno y personal de administración y servicios) lleva realizando un seguimiento de la titulación durante los 4 cursos anteriores. Por tanto la red tiene como objetivo principal el seguimiento, coordinación, evaluación y mejora de la planificación realizada con las experiencias recogidas a lo largo de estos años. Además, se realizará un estudio de los diferentes indicadores de calidad que utilizan las agencias de acreditación puesto que este año el Máster se someterá a la renovación de la acreditación.

Coordinación del Plan de Acción Tutorial en la Escuela Politécnica Superior

Al igual que en cursos anteriores en la Escuela Politécnica se desarrolla, promovido por el Vicerrectorado de Estudios, Formación y Calidad, coordinado desde el Instituto de Ciencias de la Educación, el Plan de Acción Tutorial (PAT) el cual está abierto a todos aquellos tutores que deseen formar parte del plan y también a todos los estudiantes, que, voluntariamente pueden marcar la opción de participar en el plan en la matrícula, y también a aquellos que, a pesar de no marcar la opción en la matrícula, finalmente han decidido seguir el plan de acción tutorial. Esta característica de participación e inscripción voluntaria permite que el trabajo se realice más satisfactoriamente tanto por parte de tutores como por parte de los estudiantes, puesto que han decidido seguir el plan por ello mismos y no como una imposición. Con este resumen nos proponemos presentar nuestras experiencias en el desarrollo del PAT de nuestro centro.

Sol–gel copper chromium delafossite thin films as stable oxide photocathodes for water splitting

Significant effort is being devoted to the study of photoactive electrode materials for artificial photosynthesis devices. In this context, photocathodes promoting water reduction, based on earth-abundant elements and possessing stability under illumination, should be developed. Here, the photoelectrochemical behavior of CuCrO2 sol–gel thin film electrodes prepared on conducting glass is presented. The material, whose direct band gap is 3.15 eV, apparently presents a remarkable stability in both alkaline and acidic media. In 0.1 M HClO4 the material is significantly photoactive, with IPCE values at 350 nm and 0.36 V vs. RHE of over 6% for proton reduction and 23% for oxygen reduction. This response was obtained in the absence of charge extraction layers or co-catalysts, suggesting substantial room for optimization. The photocurrent onset potential is equal to 1.06 V vs. RHE in both alkaline and acidic media, which guarantees the combination of the material with different photoanodes such as Fe2O3 or WO3, potentially yielding bias-free water splitting devices.

Celebración del I Congreso Online de Jóvenes Investigadores, herramienta científica de presente y futuro

Históricamente, los congresos científicos son, y han sido, uno de los mecanismos más efectivos para la difusión y el debate del conocimiento. A pesar de ello, un ambiente altamente formal no es el más idóneo para que los estudiantes de tercer ciclo saquen el máximo rendimiento, relegándolos a un segundo plano y anulando prácticamente su participación. Con el reto de propiciar la intervención de los estudiantes de máster y doctorado, fundamentalmente a través de planteamiento de preguntas, se ha organizado y celebrado el I Congreso Online de Jóvenes Investigadores en Electroquímica. Enmarcado en los programas interuniversitarios de máster y doctorado de “Electroquímica. Ciencia y Tecnología”, y mediante la herramienta Moodle, los estudiantes han participado en el congreso mediante comunicaciones en formato de póster. Además, han podido mantener discusiones científicas y expresar sus dudas e inquietudes hacia el trabajo de sus compañeros. Para implicar al alumno, se han otorgado certificados de participación y varios premios, uno de ellos otorgado por los propios estudiantes mediante un sistema de votación. En previsión de próximas ediciones del congreso se hizo una encuesta de satisfacción y sugerencias entre los participantes.

Uso de nubes de puntos 3D para identificación y caracterización de familias de discontinuidades planas en afloramientos rocosos y evaluación de la calidad geomecánica

En este trabajo se estudia el uso de las nubes de puntos en 3D, es decir, un conjunto de puntos en un sistema de referencia cartesiano en R3, para la identificación y caracterización de las discontinuidades que afloran en un macizo rocoso y su aplicación al campo de la Mecánica de Rocas. Las nubes de puntos utilizadas se han adquirido mediante tres técnicas: sintéticas, 3D laser scanner y la técnica de fotogrametría digital Structure From Motion (SfM). El enfoque está orientado a la extracción y caracterización de familias de discontinuidades y su aplicación a la evaluación de la calidad de un talud rocoso mediante la clasificación geomecánica Slope Mass Rating (SMR). El contenido de la misma está dividido en tres bloques, como son: (1) metodología de extracción de discontinuidades y clasificación de la nube de puntos 3D; (2) análisis de espaciados normales en nubes de puntos 3D; y (3) análisis de la evaluación de la calidad geomecánica de taludes rocoso mediante la clasificación geomecánica SMR a partir de nubes de puntos 3D. La primera línea de investigación consiste en el estudio de las nubes de puntos 3D con la finalidad de extraer y caracterizar las discontinuidades planas presentes en la superficie de un macizo rocoso. En primer lugar, se ha recopilado información de las metodologías existentes y la disponibilidad de programas para su estudio. Esto motivó la decisión de investigar y diseñar un proceso de clasificación novedoso, que muestre todos los pasos para su programación e incluso ofreciendo el código programado a la comunidad científica bajo licencia GNU GPL. De esta forma, se ha diseñado una novedosa metodología y se ha programado un software que analiza nubes de puntos 3D de forma semi-automática, permitiendo al usuario interactuar con el proceso de clasificación. Dicho software se llama Discontinuity Set Extractor (DSE). El método se ha validado empleando nubes de puntos sintéticas y adquiridas con 3D laser scanner. En primer lugar, este código analiza la nube de puntos efectuando un test de coplanaridad para cada punto y sus vecinos próximos para, a continuación, calcular el vector normal de la superficie en el punto estudiado. En segundo lugar, se representan los polos de los vectores normales calculados en el paso previo en una falsilla estereográfica. A continuación se calcula la densidad de los polos y los polos con mayor densidad o polos principales. Estos indican las orientaciones de la superficie más representadas, y por tanto las familias de discontinuidades. En tercer lugar, se asigna a cada punto una familia en dependencia del ángulo formado por el vector normal del punto y el de la familia. En este punto el usuario puede visualizar la nube de puntos clasificada con las familias de discontinuidades que ha determinado para validar el resultado intermedio. En cuarto lugar, se realiza un análisis cluster en el que se determina la agrupación de puntos según planos para cada familia (clusters). A continuación, se filtran aquellos que no tengan un número de puntos suficiente y se determina la ecuación de cada plano. Finalmente, se exportan los resultados de la clasificación a un archivo de texto para su análisis y representación en otros programas. La segunda línea de investigación consiste en el estudio del espaciado entre discontinuidades planas que afloran en macizos rocosos a partir de nubes de puntos 3D. Se desarrolló una metodología de cálculo de espaciados a partir de nubes de puntos 3D previamente clasificadas con el fin de determinar las relaciones espaciales entre planos de cada familia y calcular el espaciado normal. El fundamento novedoso del método propuesto es determinar el espaciado normal de familia basándonos en los mismos principios que en campo, pero sin la restricción de las limitaciones espaciales, condiciones de inseguridad y dificultades inherentes al proceso. Se consideraron dos aspectos de las discontinuidades: su persistencia finita o infinita, siendo la primera el aspecto más novedoso de esta publicación. El desarrollo y aplicación del método a varios casos de estudio permitió determinar su ámbito de aplicación. La validación se llevó a cabo con nubes de puntos sintéticas y adquiridas con 3D laser scanner. La tercera línea de investigación consiste en el análisis de la aplicación de la información obtenida con nubes de puntos 3D a la evaluación de la calidad de un talud rocoso mediante la clasificación geomecánica SMR. El análisis se centró en la influencia del uso de orientaciones determinadas con distintas fuentes de información (datos de campo y técnicas de adquisición remota) en la determinación de los factores de ajuste y al valor del índice SMR. Los resultados de este análisis muestran que el uso de fuentes de información y técnicas ampliamente aceptadas pueden ocasionar cambios en la evaluación de la calidad del talud rocoso de hasta una clase geomecánica (es decir, 20 unidades). Asimismo, los análisis realizados han permitido constatar la validez del índice SMR para cartografiar zonas inestables de un talud. Los métodos y programas informáticos desarrollados suponen un importante avance científico para el uso de nubes de puntos 3D para: (1) el estudio y caracterización de las discontinuidades de los macizos rocosos y (2) su aplicación a la evaluación de la calidad de taludes en roca mediante las clasificaciones geomecánicas. Asimismo, las conclusiones obtenidas y los medios y métodos empleados en esta tesis doctoral podrán ser contrastadas y utilizados por otros investigadores, al estar disponibles en la web del autor bajo licencia GNU GPL.