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PROYECTO DE UN POSGRADO (MAESTRÍA Y POTENCIALMENTE DOCTORADO)

EN LA FACULTAD DE CIENCIAS DE LA ELECTRÓNICA JUNTO CON LAS FACULTADES integrantes de la DESIT

CON TÍTULO

Maestría en Ciencias de la Electrónica con especialización en

MICROMECATRÓNICA

ELABORADO Y PRESENTADO ANTE EL C.U.A. DE LA FCE POR LOS MIEMBROS DEL

CUERPO ACADÉMICO ‘NANOTRÓNICA’

Dr.rer.nat. Dr.habil. Dr.hc. Alfred FK Zehe Dra. Blanca Araceli Ramírez Solís

nanotron2000@gmail.com http://www.nanored.buap.mx

Puebla, 1° de Diciembre de 2011

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TITULO DEL POSGRADO

Maestría en Ciencias de la Electrónica con especialización en

MICROMECATRÓNICA

Línea de Investigación: Dispositivos y Componentes de la MicroMecatrónica y Electrónica a Microescala (Nanotrónica): La exploración de Tecnologías Inteligentes, Estudio, Innovación, Diseño y Realización con particular énfasis en la Industria Automotriz, Energía Renovable, Protección del Ambiente y Técnica Médica

Índice página 1. Antecedentes 3 2. Definiciones y explicaciones de términos aplicados 3 2.1 ¿Qué es Mecatrónica? 2.2 ¿Qué es MicroMecatrónica? 2.3 ¿Qué es Nanotrónica en su relación a la MicroMecatrónica? 2.4 ¿Qué es Microfluídica? 2.5 ¿Qué es Biomecatrónica? 2.6 ¿Qué es Enertrónica en su relación a Mecatrónica?

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3. Programas de Estudio de la Maestría en MicroMecatrónica 10 4. Materias Optativas 11 5. Prácticas de Laboratorio 12 6. Profesorado con Asignación de Cursos 13 7. Profesorado con Asignación de Materias Optativas, Laboratorios y Seminarios 13 8. Infraestructura de Laboratorios principales y su Equipo preciso 14 9. Equipo auxiliar necesario 14 10. Biblioteca especial con libros, revistas y sitios web de la MicroMecatrónica 15 Anexo 1: Nanotecnología y MicroMecatrónica: Un Curso práctico 16 Anexo 2: MicroMecatrónica en la Industria Automotriz: El Auto del Futuro 19 Anexo 3: Gráficas informativas 21 Anexo 4: Temas de Tesis de Maestría y Seminarios de Proyectos; Ejemplos de Proyectos de Investigación e Innovacion;

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Anexo 5: Eventos Científicos en Investigación y Educación de Mecatrónica 25

Anexo 6: Universidades que tienen Mecatrónica en sus Programas Educativas 26 Anexo 7: Programa de Estudio en la Maestría de (Macro-)Mecatrónica

con Especialización en Enertrónica (informativo)29

Anexo 8: Lista de Profesores de la FCE 31 Anexo 9: Presupuesto para Equipamiento de Laboratorios (Preliminar) 34 Anexo 10: Diapositivas "MicroMecatrónica" Conferencia Magistral en NANOTRON2011 36 Anexo 11: Publicidad, Clips de Periódicos 55

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1. Antecedentes El Consejo de Desarrollo Científico y Tecnológico de la Unión Europea, y la National Science Foundation (NSF) de los Estados Unidos prevén para el año 2015 una demanda mundial de 2 millones de nanotecnólogos y 6 millones de individuos como personal de soporte; actualmente solo existen 100,000 trabajadores en la fuerza laboral mundial en el área de la Nanotecnología y MicroMecatrónica. La presente iniciativa de un Posgrado en MicroMecatrónica en la Facultad de Ciencias de la Electrónica de la BUAP, y el resultante programa educativo, busca ayudar a los estudiantes del país a prepararse y enfocarse en estudios especializados en esta área y trabajos que demanden conocimientos de Tecnología de Punta; Las comunidades atraen industrias de alta tecnología dada su fuerza laboral entrenada y el país se vuelve competitivo en el área de rápido crecimiento global, que es la nanotecnología.

2. Definiciones y explicaciones de términos aplicados 2.1 ¿Qué es Mecatrónica? El término ”MECATRÓNICA” fue acuñado en 1969 por la empresa japonesa Yaskawa Electric Corporation, y tiene su origen en la mecánica fina, que implicaba Mecánica y Electrónica. Con el inicio de la microelectrónica y la fabricación de los circuitos integrados desde 1960 se había abierto el camino para la Informática como tercera columna de la Mecatrónica actual. La Mecatrónica tiene como objetivo el diseño, en forma interdisciplinaria, de sistemas únicos y completos, que integran elementos mecánicos, electrónicos e informáticos. Ejemplos de tales dispositivos son a menudo simples y numerosos: robots industriales, estabilizadores electrónicos de vehículos, cámaras digitales, balanzas electrónicas, reproductores CD/DVD, discos duros de computadoras, ‘fly-by-wire’ de aviones modernos, e incluso aparatos tan sofisticados como el Nanomicroscopio de Fuerza Atómica (AFM) o el sistema de Epitaxia por Haces Moleculares (MBE). El 'Sistema Total e Integral' es la palabra clave, que caracteriza la Mecatrónica. La Mecatrónica cubre sistemas técnicos con dimensiones geométricas de más de diez órdenes de magnitud: La Macro-Mecatrónica, la Micro-Mecatrónica y la Nano-Mecatrónica La Macro-Mecatrónica envuelve máquinas, aparatos, equipos e instalaciones técnicas en el rango de metros a centímetros y entiende el campo principalmente de ingeniería técnica práctica. Su característica es la 'simple' extensión de la electromecánica clásica por circuitos electrónicos y procesadores, tanto como la sustitución de flujos mecánicos de energía e información por electrónica, óptica y magnética. El circuito discreto de 'control y conteo sensor-actor' es un buen ejemplo; - el robot industrial, el portón eléctrico o la pluma automática operada con un control remoto o por una barrera de radiación electromagnética son posiblemente sus más óbvias antiguas y simples

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representantes. Su potencial para una investigación científica universitaria en una Facultad de Ciencias es modesto hasta ya pasado en tiempo. La Macromecatrónica pertenece al área de la ingeniería en su sentido clásico. Existe una clara distinción en materiales, tecnologías de fabricación y empaque de productos mecatrónicos entre los de la macro- y microescala. La probabilidad para Innovaciones es mínima, dado que en otros lados del mundo ya se tiene un adelantamiento de casi cuatro décadas! En nuestra Facultad ocurren ejemplos de la Macro-Mecatrónica tanto en el Posgrado de Automatización, como de Instrumentación. 2.2 ¿Qué es MicroMecatrónica? Es la Tecnología Clave y dirigente de la Nueva (o bien la Tercera) Revolución Industrial por Miniaturización de productos fabricados. La MicroMecatrónica integra el diseño y la fabricación de componentes y dispositivos en la escala de micro- y/o nanómetros, que sinergéticamente integran funciones electrónicas y mecánicas junto con la tecnología informática, que ninguno de las herramientas tradicionales (Robots industriales, máquinas CNC) pudo haber producido. Su campo de acción en ciertas funcionalidades es la sofisticada tecnología de la micromecánica, la microóptica, microfluídica y microelectrónica, relacionado con tecnologías de fabricación físico-químicas conocidas de la fabricación de IC's. Sistemas Microelectromecánicos (MEMS) pueden realizar funciones inteligentes mecánicas y electrónicas. En la Industria Automotriz se conoce y aplica sensores de inercia y micro acelerómetros para bolsas de aire, marchas por inercia, el sistema de balanceo y antibloqueo de automóviles, incluso una pantalla táctil transparente. Se trabaja intensamente en interfaces entre el automóvil y el conductor, en el desarrollo de autos eléctricos y sus sistemas MicroMecatrónicos que implican, posiblemente también microswitches en sistemas de fibra óptica por movimiento de microespejos entre diferentes fibras. "El Automóvil del Futuro, completamente controlado por sistemas micromecatrónicos y computadoras, ya recorre las calles de Berlín, puede ver, conducir y no necesita un ser humano para controlarlo. El automóvil avanza en medio del tránsito de por sí, utilizando una moderna combinación de dispositivos, incluso una computadora, artefactos electrónicos y un satélite de navegación de precisión en el baúl, una cámara al frente y escáneres de láser en el techo y en los guardabarros delantero y trasero." (Consulta Anexo 2) Escáneres, cabezas de chorro de tinta en ploteadores e impresoras, los ratones inalámbricos de la computadora, sistemas analíticos por electroforesis capilar son otros ejemplos más de productos de la MicroMecatrónica, - y nadie puede dudar su impacto en el mercado comercial.

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Dispositivos micromecatrónicos actúan sobre la base de fuerzas, que son significativamente diferente a las de contrapartes tradicionales de la macromecatrónica. Desde sus fundaciones de la Física Moderna por Max Planck en 1900 se sabe, que efectos propios de la física, química y biología a escala nanométrica hacen inválida supuestos de la mecánica clásica e implican en su lugar la mecánica cuántica. El Microscopio de Fuerza Atómica (AFM) y el Microscopio de Tunelamiento por Barrido (STM) son posiblemente los ejemplos más conocidos, y por su valor de inteligencia agregada los más costosos sistemas micromecatrónicos. La Micro- y Nano-Mecatrónica y la Nanotrónica, es decir, la nanoelectrónica a escala supramolecular como brazo electrónico de la nanotecnología se desarrollan en estrecha unión, como pareja inseparable, y con retroalimentación mutua en los laboratorios mundiales por muchos años a venir. Es salvo decir, que la Micro- y Nano-Mecatrónica presentan el reto mayor a una investigación científica interdisciplinaria de alto nivel con el anuncio de novedosos, complejos, y potentes sistemas mecatrónicos, que implican sistemas micro- y nano electro mecánicos y energéticos (NEMS, MEMS), la auto-organización de nanosistemas, interfaces entre máquina y el ser humano, nanobots ('smart dust') con inteligencia artificial, maquinas genéticas con su origen en las investigaciones de los algoritmos genéticos y de la inteligencia artificial. El potencial para una investigación científica universitaria con innovaciones atractivas en la MicroMecatrónica es alto y quedará muy actual por décadas. Un Posgrado en el nivel de Maestría tanto como de Doctorado se encuentra sobre suelo seguro por largos tiempos a venir. La Nanotecnología y en particular la Nanotrónica juegan un papel extraordinario en los presentes tiempos de la revolución industrial en miniaturización. Las actividades científico-tecnológicas en su desarrollo son expresamente multidisciplinarias. La simbiosis entre la Nanotrónica y la Micro-Nano-Mecatrónica (inclusive con relación biológica) queda bien establecida. Los grupos de actores (Estudiantes, Maestros en Ciencias y Doctorantes, Investigadores) requieren adquirir una sólida base de conocimientos en la mecánica cuántica, la física y química molecular, las matemáticas y las ciencias de la computación, las ciencias de materiales, las tecnologías más sofisticadas en la conformación de materiales y estructuras electrónicas, la física de interfases y de análisis con resolución en espacio y energía, la biología y genética, la mecánica y termodinámica, y lo que surja con el tiempo. Parece mucha carga, pero es lo común en la enseñanza universitaria en las Universidades importantes del mundo, incluso de Brasil, Chile y Cuba. Hay que fortalecer actividades pronósticas en nuestro ámbito. La visión a un futuro, que siempre se convierte más rápidamente en presente, debe salvar o impedir a los investigadores de ‘trabajar arduamente en la tercera aproximación a un problema, que a nadie ya interesa’. Es un enorme problema de muchos académicos y dirigentes de la

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investigación, que no entienden las consecuencias impresas en el comportamiento de la función exponencial referente a los desarrollos tecnológicos! Solamente la investigación en las ramas modernas lleva a innovación y la posibilidad de patentes tecnológicas, a la distinción de nuestro país como participante dentro de las naciones de avanzado desarrollo tecnológico, y así a la prosperidad del pueblo. 2.3 ¿Qué es Nanotrónica en su relación a la MicroMecatrónica? Nanotecnología forma parte del sistema innovador de varios países, y muchos consideran su desarrollo como mecanismo para la creación de prosperidad y bienestar en un futuro no tan lejano. Como resultado de esta convicción invierten fuertemente en investigación científica y desarrollo de su infraestructura. El objetivo propio de la nanotecnología es la comprensión de propiedades novedosas de la materia a nanoescala, y su transformación de tal conocimiento en desarrollos tecnológicos. La miniaturización de los tamaños característicos de elementos de construcción en general, dispositivos y componentes cualesquiera, ha sido en toda la historia de la técnica la fuerza motriz más significativa para el siempre más acelerado desarrollo de tecnologías nuevas, y como tal fue un elemento revelador del desarrollo técnico absolutamente. La nanotecnología conlleva en este contexto un cambio del paradigma. La miniaturización resulta no solamente en dispositivos y componentes más pequeños, sino en nuevas propiedades de materiales desconocido hasta ahora. Grafeno como 'material milagro' es un buen ejemplo. Aplica la causalidad entre tamaño estructural y funcionalidad con el objetivo de generar propiedades novedosas para la formación reproducible de nanoestructuras. El inicio de la nanotecnología como primera revolución del siglo 21 es resultado de avances previos no solamente en una sino en diferentes ramas del saber, de las que destacan la Electrónica, Física de Estado Sólido, la Química y la Biología. Observando las dimensiones geométricas de los objetos en estudio sobre el eje de tiempo, son estas ramas las que al inicio del actual siglo se están uniendo en la escala de los nanómetros, borrando incluso sus fronteras. Estrategias de miniaturización han producidos una MicroMecatrónica y una microelectrónica con enormes efectos sobre la sociedad humana durante las últimas décadas. El desenvolvimiento de las promesas de la microelectrónica en la emergente sociedad del saber es por tanto una fuerza motriz considerable de la nanotecnología. Su último nivel de desarrollo será una microelectrónica a nivel molecular, que llamamos Moletrónica por su fundación en moléculas, o Nanotrónica por su escala nanométrica relacionada con las dimensiones de supramoléculas. Sin embargo ha sido la microelectrónica no la única rama de empuje en el avance de la nanotecnología. Desarrollos esenciales analíticos y preparativos de la Química supramolecular y la Bioquímica tanto como la Biofísica molecular, entre otras mas, la están fundamentando. No cabe duda, que la Tercera Revolución Industrial de Miniaturización, la Micro- y Nano-Revolución exige nuevos enfoques y modalidades educativas; ¿Cuáles son, quien las pide y como se introducen, para que los estudiantes de hoy fueren los emprendedores de la pequeña y mediana industria del mañana? La miniaturización permanente de circuitos integrados de la microelectrónica semiconductor, desde su primera introducción hace casi medio siglo, ha llevado finalmente a limitaciones nano-tecnológicas severas, requiriendo nuevas

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aproximaciones para alternativas de post-tecnologías ULSI (ultra large scale integration) dentro del futuro cercano. Sistemas híbridos como un paso intermedio son agregados de componentes moleculares y materiales a nanoescala convencionales. No obstante será últimamente la aproximación 'bottom up' en la composición de estructuras y sistemas electrónicos la única forma de poder cumplir con las exigencias extremas en una futura microelectrónica molecular e incluso NanoMecatrónica. La emergente nanotecnología tendrá efectos profundos sobre muchos áreas de la vida cotidiana. Tiene carácter de una revolución científico-tecnológica, que al combinarse con la biotecnología adquiere el potencial para la creación de una nueva forma de vida, la vida artificial de sistemas robóticos, es decir micromecatrónicos, dotadas con una inteligencia, que superará la de los seres humanos. Si percibimos a este desarrollo como un proceso evolutivo normal, inevitable y de acuerdo con toda nuestra experiencia, entonces en algún tiempo del futuro no tan distante el homo nano sapiens desplazará al homo sapiens, será capaz de auto replicarse y autodestruirse por medio de esquemas de la MicroMecatrónica, y gracias a su enorme y creciente inteligencia más aún hábil de generar continuamente mejores versiones de tal criatura. En términos físicos será un sistema caótico, en donde una red muy compleja de ellos interactúa. ¿Será posible de frenar o parar este desarrollo? La respuesta es una clara negación. Todas las experiencias en la historia de la humanidad han mostrado, que un progreso científico, sea positivo o negativo en sus resultados, no ha podido ser detenido. En el futuro esto no será diferente. Las aplicaciones de la Nanotecnología a mediano y largo plazo son infinitas. Sus productos cambiarán la vida cotidiana de la humanidad en forma absoluta. Sin embargo, existen ya en estos días y en gran número nuevos productos y técnicas, que tienen su fundamento en la dimensión ‘nano’. La nanotecnología y la MicroMecatrónica son una potente fuerza con impacto en las economías de los países, que en ella invierten. Por la multitud de posibles nuevos productos se abren más y más oportunidades para la mediana e incluso pequeña industria. Varios centros científicos de nuestro país participaron en los desarrollos internacionales, que llevaron a la nanotecnología, desde muy temprano. Caracterizamos en www.historiananotec.ece.buap.mx las raíces y las etapas, donde citamos los protagonistas con sus resultados concretos solamente en la Benemérita Universidad Autónoma de Puebla ('mas acá'). Es indispensable además obviar, que los logros y resultados alcanzados (y los no alcanzados) llevan una firme relación con las condiciones, en que los investigadores realizamos nuestro trabajo. La nanotecnología en la BUAP nació a la par con los desarrollos internacionales! La diferencia consiste en las enormes inversiones materiales 'más allá', y los completamente insuficientes apoyos financieros y administrativos 'más acá' hasta los años muy recientes. La fundación de la nueva rama de micro- y NanoMecatrónica será sin duda una Piedra Miliar en el largo camino recorrido de desarrollo de la investigación científica en los areas de la Electrónica, Física y Química de Materiales para la Optoelectrónica y la Microelectrónica en la Benemérita Universidad Autónoma de Puebla. La investigación experimental aplicada en estas disciplinas impactantes al avance científico-tecnológico

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inició en la Universidad Autónoma de Puebla hasta el año 1976 con el Proyecto para las Líneas de Investigación de largo aliento en Materiales Avanzados de la Micro- y Optoelectrónica, y la Fundación del Laboratorio de Física de Estado Sólido (LAFIESO) dentro del Departamento de Física (teórica) en el ICUAP. Durante los 35 años pasados surgieron resultados considerables, unos de carácter destacado y patentado con un impacto en el ámbito tecnológico internacional, otros como fulminante inicial para un fructífero desenvolvimiento de la comunidad científica universitaria en la rama de las ciencias naturales, tomando como ejemplo solamente la fundación del Primer Posgrado en la UAP en 1978 y la destacada participación de sus primeros Maestros en Ciencias en el quehacer universitario hasta hoy día. La relación de eventos y productos académicos mencionados en el sitio web citado, se orienta principalmente en dicha Línea de Investigación en Materiales Avanzados de la Micro- y Optoelectrónica, pasando por la Nanoelectrónica (Microelectrónica Cuántica, Crionanoelectrónica) y llegando finalmente a temas de la emergente nanotecnología con una de sus columnas pilares dominantes, la Nanoelectrónica a Escala Molecular, o bien la tal definida Nanotrónica con fuertes ligas a la Nanobiotecnología y Nanobiónica (incl. Nanorobótica y MicroMecatrónica). La MicroMecatrónica integra el diseño y la manufactura de componentes y dispositivos en la escala de los micro- y nanómetros, que sinergéticamente combinan funciones mecánicas, electrónicas e informáticas. Como tal se ha convertida en la Tecnología Núcleo de una nueva Revolución Industrial en Miniaturización. 2.4 ¿Qué es Microfluídica? La miniaturización de procesos sensóricos en biología, química y medicina requiere el manipuleo de líquidos al nivel microscópico; Esto es la rama de la microfluídica. El movimiento de líquidos es dominado por otros fenómenos que los conocidos del macromundo. Se requiere nuevos sistemas microfluídicos para poder cumplir con los requerimientos de aplicaciones específicos. Tales componentes tienen uso por ejemplo en los así llamados Lab-on-a-chip o Sistemas de microanálisis total, laboratorios miniaturizados en formato y tamaño de tarjeta plástica, que encuentran aplicaciones en creciente medida en la analítica industrial y biomédica. 2.5 ¿Qué es BioMecatrónica? La BioMecatrónica es Mecatrónica por <en; para> el ser humano. Consiste en el desarrollo y la optimización de productos y procesos micromecatrónicos mediante la aplicación de conocimientos biológicos y médicos. La biomecatrónica trabaja en nivel interdisciplinaria. Abarca como aspectos de investigación la robótica avanzada (incl. micro- y nanorobótica), ingeniería biomédica, ingeniería de medición y control, biomecánica e interacciones hombre-máquina. Dos direcciones influyentes de la especialidad son: • El empleo de sistemas micromecatrónicos en el organismo humano, aunque también su aplicación en otros sistemas vivientes (Biomecatrónica para la Ingeniería Biomédica).

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• La derivación (deducción) de ideas de diseño para sistemas técnicos a partir de modelos biológicos (Biología Técnica y Biónica). BioMecatrónica tiene también impacto en las Tecnologías Límpias (medio ambiente). 2.6 ¿Qué es Enertrónica en su relación a Mecatrónica? Normalmente en una solución mecatrónica se establecen tres flujos. Un flujo de materiales, un flujo de energía y un flujo de información. Cuando en el objetivo de la aplicación no es necesario generar movimiento, el flujo de materiales desaparece y solo queda el de procesamiento de la energía y el de la información. Cuando esto sucede, la función del sistema es exclusivamente el procesado de la energía. Este tipo de soluciones se llaman sistemas “enertrónicos” que pueden aparecer como un subsistema mecatrónico en el que ha desaparecido la función movimiento. Las consideraciones sobre la sinergia entre varias disciplinas se aplica igualmente a los sistemas enertrónicos y en la actualidad las tecnologías dominantes son las de la información por el Procesamiento digital de señales (DSP-Digital Signal Processing) y la electrónica de potencia. Algunos equipos o sistemas mecatrónicos se pueden considerar formados modularmente, incluyendo, entre otros, los módulos enertrónicos. Donde la enertrónica está adquiriendo su protagonismo, es en el campo de las energías renovables, eficiencia energética, cargadores para vehículos eléctricos y en la gestión de la demanda. En todos estos campos, la electrónica de potencia actúa como tecnología habilitadora. Así, y como ejemplo, las instalaciones fotovoltaicas se pueden considerar enertrónicas y la generación eléctrica eólica como módulos enertrónicos. Las futuras redes eléctricas inteligentes deberán incorporar muchos equipos enertrónicos como FACTS (Flexible Alterning Current Transmission System) para dirigir los flujos de energías, priorizadores de cargas para gestionar la demanda y cargadores de vehículos eléctricos. Además, para gestionar la generación renovable distribuida se deberán agregar diversos pequeños generadores en lo que se llama microrredes para que desde la red general sean vistos y gestionados como uno solo. Los equipos que permiten gestionar la conexión de microrredes a la red son también productos enertrónicos. Consulte también Anexo 5 de la presente presentación.

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3. PROGRAMA DE ESTUDIO

MAESTRÍA EN MICROMECATRÓNICA (Duración de dos años = 6 trimestres; Horas por curso: 80)

1.-Proyecto Introductorio de MicroMecatrónica � Equipos de la MicroMecatrónica con énfasis particular en la Industria automotriz � Conocimiento general de sensórica y actórica � Entender la sinergia entre los componentes de un Microscopio de Fuerza Atómica � Resolver un proyecto de morfología en alta resolución aplicando un AFM � Describir en detalle la sensórica y actórica de un SPM 2.-MicroSensores y Adquisición de Datos � Sensores de presencia, posición, deformación y fuerza. � Sensores de presión, velocidad, aceleración y temperatura. � Sensores de caudal, nivel, tensión y corriente. � Macro- vs. Microsensores. � Sistemas de adquisición de datos: configuración, elementos y sistemas. � Programación del procesado de señales. 3*.-Aspectos de la MicroMecánica � Mecánica de sólidos deformables; resistencia, rigidez, tensión, deformación, � Mecánica de fluidos Viscosidad, Estática, Cinemática, Análisis dimensional. � Torsión y desdoblamiento de barras a micro- y nanoescala � Oscilaciones mecánicas de sistemas con diferente grado de libertad � Rozamiento externo 4.-MicroActuadores � Métodos de actuación en la MicroMecatrónica � Generación de movimientos giratorios y translatórios. � Motor MEMS. Técnicas de excitación. � Micromotores lineales y rotativos � Motores ultrasónicos, piezoeléctricos (respuesta resonante o forzada). 5*.-Materiales y Tecnologías de la MicroMecatrónica � Electrocerámicos, � Dieléctricos y magnéticos; � Conductores de diferente dimensionalidad � Tecnologías físico-químicas de microfabricación 6.-Matemáticas avanzadas � Métodos algebraicos y analíticos � Análisis de funciones reales � Sistemas de ecuaciones lineales � Cálculo diferencial e integral � Eigenvalores y Eigenvectores

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7.-Mecánica cuántica (Temas selectos para Electrónica e Ingeniería) � Elementos no-relativista (Ec. Onda, Dualismo, Incertidumbre, etc.) � Átomos y espectroscopía � Moléculas y espectroscopía � Problemas elementales de la mecánica cuántico (Efecto Tunel, Pozo cuántico, etc.) � Transiciones cuánticas, LASER's, LED's, Barrera Schottky, etc. 8.-Aspectos de la Micro-Nanoelectrónica y Fotónica � Semiconductores y dieléctricos � Heteroestructuras, Superredes, Pozos cuánticos, � Nuevos materiales con propiedades novedosas (Grafeno, Nanopartículas, etc.) � Micro-Dispositivos eléctricos, térmicos y magnéticos � Micro-Dispositivos de la Fotónica 9.-Informática, Microcomputadoras y Lógica Programable � Álgebra binaria: funciones lógicas, sistemas de numeración y álgebra booleana � Sistemas combinatorios y secuenciales. � Matrices de lógica programable. � Aritmética binaria. � Central de Proceso Unitaria: CPU, interrupciones y microcontroladores PIC. � Microcontroladores, Embedded Controller.

10.-Métodos de actuación en la MicroMecatrónica � Leyes de escala (scaling laws) en física y técnica � Fuerza electroestática � Fuerza térmica � Fuerza piezoeléctrica � Fuerza Van der Waals � MEMS, NEMS � Rozamiento a nanoescala, Fenómenos de contacto Tesis: Proyecto Final de Posgrado de Maestría (Trimestre 5 y 6) Con el proyecto final, el alumno pone en práctica y demuestra los conocimientos adquiridos a lo largo de los estudios, además de tener la ocasión de realizar y presentar un proyecto que puede ser de utilidad a su propia empresa potencial. ____________________________________________________________________ 4. MATERIAS OPTATIVAS * Técnica de Microsistemas Efectos físicos aplicables en la MicroMecatrónica Microtécnica biomédica

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Temas selectas de la Microfluídica Temas selectas de Ingeniería Biomédica y BioMecatrónica Temas selectas de Inteligencia Artificial Temas selectas de Química General Temas selectas de Óptica y Acústica Tecnologías físico-químicas de fabricación y estructuración de sistemas

micro-nanomecatrónicos (CVD, MBE, LPE, Litografía, Langmuir-Blodgett, etc)

Sistemas LASER para la técnica de Fluidos Sensortécnica Optoelectrónica Procesamiento de señales Espectroscopias ópticas y moleculares Tecnologías avanzadas de Materiales artificiales Certificación como Operador calificado de Nanomicroscopía (AFM, STM) X Asignaturas del Área de Ciencias Sociales y Humanidades en otras Facultades 5. PRÁCTICAS DE LABORATORIO Kit (Baukasten) Robótica (varios tipos educativos) Kit (Baukasten) Mecatrónica - Actórica y Sensórica Sistemas de medición mecatrónicos por LASER Microscopía de Fuerza Atómica (AFM) Nanomicroscopía por Tunelamiento (STM) Técnica Langmuir-Blodgett para monocapas moleculares Espectroscopia por BioImpedancia Litografía óptica Sistema de ultra alto vacío para la deposición de capas delgadas Microscopía de Interferencia (Zeiss) Mecánica Fina (Máquina CNC) Equipo Biomédico Exploración de la rugosidad superficial en la Nanoescala Humanos y Máquina trabajando juntos en la Nanoescala Fluidos y las Fuerzas que actúan en las Micro- y Nanoescalas Patrones y redes de difracción en la Nanoescala Creando estructuras como monocapas por autoensamblaje sobre superficies Membranas y Proteínas: Creando patrones de Fosfolípidos y Proteínas Detección molecular utilizando DNA: Crear un Biodetector con arreglos de ADN Demostración interdisciplinaria: Creando un nuevo Nano-Bio-Sensor

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6. PROFESORADO CON ASIGNACIÓN DE CURSOS EN LA MAESTRÍA Profesor / investigador Curso asignado Rama de conocimientos

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Físico-Matemático; Micro- y Nanotecnología, Opto-Micro-Crió Electrónica, Altas Tecnologías de Microsistemas

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Química industrial; Posgrado en Optoelectrónica; área actual: Nanomicroscopía

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5 Bioelectrónica; M.C. en Mecatrónica;

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Optoelectrónica

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Optoelectrónica

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Control; Energía

9 Matemáticas avanzadas

Dra. en Matemáticas;

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Optoelectrónica

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7. PROFESORADO PARA MATERIAS OPTATIVAS, SEMINARIOS Y LABORATORIOS

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M.C. Ramiro Gómez (((sin plaza todavía))) Microscopía (SPM, óptico)

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Automatización

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Automatización

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Automatización

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Automatización

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Optoelectrónica

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Optoelectónica

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PROFESORES A ENTREVISTAR: consultar Anexo 8, incl. *

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8. Infraestructura de Laboratorios y Equipo principal recomendable Laboratorio de Microsistemas modulares (www.easy-kit.de) Laboratorio NanoProfessor Nanoscience Education Program (www.nanoink.net) Sistema Langmuir-Blodgett para capas moleculares 2D (www.ksvnima.com) Sistema de Espectroscopía por Bioimpedancia (www.belltec.de) Lab Microscopia de Interferencia (Zeiss) (www.zeiss.com) Lab Microscopio de Fuerza Atómica (www.labnanotronica.ece.buap.mx) Lab Microscopio de Tunelamiento por Barrido (www.labnanotronica.ece.buap.mx) Laboratorio de Micro-Materiales; Nanobio-Patterning (Nanoink)

(www.nanoink.net) Litografía óptica, Spin coating (www.suss.com) Sistema de ultra alto vacío para la evaporación de capas delgadas

(www.oerlikon.com) Laboratorio SEM y de Litografía por haz de electrones (www.jeol.com) Laboratorio de Montaje de componentes mecatrónicos Laboratorio de Materiales inteligentes Laboratorio de Sensores y Sistemas Laboratorio de Micro-Medicina

9. Equipo auxiliar

Computadoras potentes Software especializado Osciloscopios Sensores y actuadores micromecatrónicos de la Industria Automotriz Laser (para medición de transmisión óptica, etc ...) Fuentes de poder Spin coater EasyKit Baukasten Robótica EasyKit Baukasten Mecatrónica Mikroakustische Sensorik Mikrofluidische Bauelemente Mikrooptische Bauelemente Video inspection system (www.labessentials.com) Equipo de ultrasonido (transducers, cleaners, cutters, motores) Super sharp soft tapping mode AFM probes Almacén de materiales y componentes auxiliares

10. Biblioteca especial con libros y revistas de MICROMECATRÓNICA "Micromechatronics" K. Uchino y J.R. Giniewitz; Marcel Dekker Inc. N.Y. 2003 "Microrobótica, Tecnología, Aplicaciones y Montaje Práctico" "Emerging Actuator Technologies: A Micromechatronic Approach"

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"Self-Assembly and Nanotechnology Systems" "www.micromechatronics.com" Video introductorio Mecatrónica: "http://www.youtube.com/user/TUDresdenTV#p/u/15/M07WUiAS6AY Revista Nanociencia et Moletrónica, www.revista-nanociencia.ece.buap.mx Revista "Micro- and Nanomechatronics" Journal of Micromechanics and Microengineering "Molecular Devices and Machines" "Molecular Engineering of Nanosystems" "Modelling and Simulation of Dynamic Systems" "Robots móviles: Estudio y Construcción" "Robots y sistemas sensoriales" etc etc etc 10.1. Bibliografía especializada generada por el Profesorado del Posgrado (((completar con las Monografías, Textos y Artículos de Revisión de los demás Profesores del Posgrado))) x X X Zehe, A.: "Microelectrónica" , Editorial Universitaria BUAP, 528 págs.,

ISBN: 968-7763-05-01; Puebla 1999 Ramírez, A., Zehe, A.: "Heteroestructuras epitaxiales de la nanoelectrónica"

Ed. IC-Tecnoplus México-Alemania, ISBN: 968-7763-05-01; Puebla 1998 Zehe, A.,: "Herramientas Analíticas de Interfases Sólidas", Editorial LIBRIS, www.bol.de,

Alemania ISBN 3-8311-3262-3, Editorial intercon verlagsgruppe; Norderstedt 2002 Zehe, A. "Metrología industrial: Bases físicas y aplicaciones"

Ed. IC-Tecnoplus México-Alemania, ISBN: 968-7763-02-7; Puebla 1995 Zehe, A. "Tecnologías y sistemas en alto vacío"

Ed. IC-Tecnoplus México-Alemania, ISBN: 968 7763 03 5; Puebla 1996 Zehe, A., Thomas, A.: "Tecnología Epitaxial de Silicio", Editorial LIBRIS, www.bol.de,

Alemania, ISBN 3-8311-1438-2, Editorial intercon verlagsgruppe; Norderstedt 2000 Zehe, A.: "Exploraciones en Sólidos- Recopilación de Patentes Tecnológicas",

Vol. II, Parte 1 (1976...1999) pp.1…311, ISBN 968-7763-06-x, Editorial Universitaria, BUAP; Puebla, México 2002

Zehe, A.: "Nanopatentes" Editorial Universitaria, BUAP Puebla, México, 2007

Zehe, A.: "Nanotrónica: Nanofotónica y Nanoelectrónica a escala molecular" Editorial Universitaria, BUAP Puebla, México, 2007

Zehe, A.: "Nanotrónica" Vol.1 Física, Electrónica, Química, Computo, Biología Editorial Universitaria, BUAP Puebla, México, 2011

Zehe, A.: "Nanotrónica" Vol.2 Optoelectrónica y Microelectrónica Editorial Universitaria, BUAP Puebla, México, 2012

Zehe, A. (editor) Int. Electr. Revista Nanociencia et Moletrónica, www.revista-nanociencia.ece.buap.mx Gómez, R. "Estudio de objetos a nanoescala ...", Tesis de Maestría, LabNanotrónica 2011 Sánchez, A. "La conformación de sistemas nanoelectrónicos...", Tesis de Maestría, LabNanotrónica 2005 Durán, R. "Un Nano-hélice en base a la Biopartícula TMV...". Tesis de Maestría, LabNanotrónica 2005

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ANEXO 1

Nanotecnología y MicroMecatrónica Un Curso práctico

Programa de Educación en Nanociencia y Nanotecnología

Prof. Dr.rer.nat. Dr.habil. Dr.h.c.mult. Alfred F.K. Zehe

16 de Noviembre de 2011

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El Consejo Europeo de Investigación y la National Science Foundation de los Estados Unidos prevén para el 2015 una demanda mundial de 2 millones de nanotecnólogos y 6 millones de individuos como personal de soporte; actualmente solo existen 100,000 trabajadores en la fuerza laboral mundial en el área de la nanotecnología. Dados los múltiples beneficios y lo reciente que es la nanotecnología, muchos países ya cuentan con iniciativas en esta área. En México no hay un programa o iniciativa nacional en nanotecnología aunque si cuenta con investigación relacionada. La nanotecnología se encuentra aún en proceso de desarrollo y adquisición de conocimientos, es por esto que México está a tiempo de invertir en su desarrollo y convertirse en un país competitivo en esta área. En nuestro país la educación en esta área está limitada a los estudiantes de doctorado y pos doctorado en algunos centros y universidades. La misión del programa de educación en nanociencia y nanotecnología NanoProfessor, es llevar esta educación en nanotecnología a más estudiantes, si necesidad de que estén llevando a cabo un posgrado o pertenezcan a instituciones especializadas en este campo, y proveerles de una verdadera experiencia práctica, entendimiento de la ciencia, sus complejidades e instrumentos necesarios para trabajar en la nanoescala. Diseñado por NanoInk, Inc. compañía líder en la fabricación de equipo para nanotecnología y sus aplicaciones y comercializado en México y Latinoamérica por Micra Ingeniería, S.A. de C.V, compañía dedicada a distribuir, vender e instalar equipos de alta calidad y tecnología de punta para la nano-investigación, el Programa de Educación en Nanociencia y Nanotecnología NanoProfessor es único en cuanto a su oferta educativa. Este programa incluye cuatro elementos clave, los cuales son los siguientes: 1. Instrumentación: El corazón del programa es el sistema de escritorio para nanofabricación NLP 2000 DPN® de NanoInk, este es el primer equipo que le permite a los usuarios construir rápida y fácilmente estructuras en la nanoescala, con una amplia variedad de materiales, desde nanopartículas metálicas hasta biomoléculas, mediante el procedimiento de nanolitografía patentado y registrado por NanoInk llamado Dip Pen Nanolothography® (DPN). Es tan intuitivo este sistema que los estudiantes de escuela secundaria que participaron en el programa de prácticas de verano de NanoInk fueron capaces de construir nanoestructuras en cuestión de horas. Junto con el sistema NLP 2000, el programa de NanoProfessor, incluye un Microscopio de Fuerza Atómica (AFM por sus siglas en ingles de Atomic Force Microscope) de uso amigable para el estudiante y un microscopio de fluorescencia, así se provee a los estudiantes de una experiencia práctica y comprensiva en el estudio de la nanoescala. El programa también incluye un amplio paquete de consumibles que consiste en tintas, puntas, tinteros y substratos que los estudiantes utilizarán para completar los experimentos prácticos. 2. Plan de estudios: Desarrollado, producido y con derechos de autor de NanoInk, también forma parte del corazón del programa el libro de texto titulado “Introduction to Nanoscale Science and Technology”, el cual fue escrito teniendo en mente a estudiantes con conocimiento no especializado y solo está disponible como parte del Programa de educación en nanociencia y nanotecnología NanoProfessor de NanoInk.

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3. Laboratorios Prácticos: Se ha diseñado una oferta inicial de nueve prácticas para apoyar los conocimientos del libro de texto y así proveer a los estudiantes de una verdadera experiencia práctica que les permita entender diferentes principios que rigen la nanoescala y crear una gran variedad de estructuras. 4. Apoyo para el instructor y el programa: se incluye un comprensivo set de materiales para el instructor, diapositivas y notas, una explicación virtual sobre la instrumentación, videos tutoriales de las prácticas, completas y extensivas guías de laboratorio para el instructor, evaluaciones, exámenes y rubricas. El apoyo para el programa incluye un entrenamiento comprensivo en cuanto a: la instrumentación, el plan de estudios y las prácticas por parte de técnicos de NanoInk expertos en nanotecnología y un apoyo para los estudiantes por parte de NanoProfessor para los estudiantes que ingresan en el programa.

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ANEXO 2 MicroMecatrónica en la Industria Automotriz

Ejemplo 1: El auto del futuro, sin piloto, ya recorre las calles de Berlín El vehículo puede ver, conducir y no necesita un ser humano para controlarlo; utiliza una moderna combinación de dispositivos. BERLÍN (AP).- El automóvil del futuro, completamente controlado por computadora, ya recorre las calles de Berlín: puede ver, conducir y no necesita un ser humano para controlarlo. Durante todo el tercer trimestre, investigadores de la Universidad Libre de Berlín han probado el vehículo futurista por la capital alemana. El automóvil avanza en medio del tránsito de por sí, utilizando una moderna combinación de dispositivos, incluso una computadora, artefactos electrónicos y un satélite de navegación de precisión en el baúl, una cámara al frente y escáneres de láser en el techo y en los guardabarros delantero y trasero. "El vehículo puede reconocer otros automóviles en el camino, peatones, edificios y árboles de hasta 70 metros alrededor e incluso ve si las luces de tránsito están rojas o verdes y actúa según corresponde''. dijo Raúl Rojas, director del grupo de investigación de inteligencia artificial en la universidad, en una presentación a la prensa. "Por cierto, el reconocimiento y reacción del automóvil a su entorno es mucho más rápida que la reacción de un ser humano'', agregó. Los científicos han trabajado en su vehículo de investigación, un Volkswagen Passat por valor de 400.000 euros (550.000 dólares), durante cuatro años. Varios grupos también han estado trabajando con la misma tecnología recientemente, en particular Google, que ha puesto a prueba un Toyota Prius robot en Nevada. "Hay una tendencia a producir automóviles completamente controlados por computadora: muchas compañías y centros de investigación en varios países están trabajando en eso y es difícil determinar quién tiene el vehículo más desarrollado por el momento''.Se calculó que, con los progresos tecnológicos, sólo podría tardar una década más para que los automóviles completamente económicos estén disponibles para los consumidores. Ejemplo 2: Toyota ha visionado la ventana de los autos del futuro. Una ventana-inteligente que es tipo una pantalla táctil transparente en la que se puede dibujar, medir la distancia del auto hacia algún objeto del entorno, hacer zoom a secciones del paisaje y hasta identificar cosas, mostrando en texto lo que son. Ejemplo 3: En las fases de marcha por inercia, el Audi Sportback Concept recupera energía, como ya lo hacen los vehículos de fabricación en serie Audi A4 y Audi Q5; de este modo aumenta la potencia del generador y la batería se carga. Un sistema automático de arranque y parada se encarga de desactivar el motor TDI para que no consuma energía, por ejemplo, al detenerse el vehículo en un semáforo. .. la más reciente tecnología Audi en cajas de cambio: el nuevo S tronic de siete relaciones y doble embrague. La tracción integral permanente quattro se encarga de transformar el par motor del poderoso TDI en velocidad y dinámica de marcha, eficazmente y bajo todo tipo de condiciones.

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Ejemplo 4: ... un smart-auto del futuro. En donde el cristal del coche es una pantalla táctil transparente desde la cual se controla el vehículo, se tiene acceso a aplicaciones de realidad aumentada y hasta convierte todo el auto en un entorno digital interactivo en donde puede “viajar” y ciber-socializar. Ejemplo 5: Un prototipo de GM se perfila para ser el vehículo del mañana. Equipado con una infinidad de sensores permitirá la desaparición de los semáforos y demás avances en las grandes urbes del futuro... El pequeño auto de tan sólo 1,5 x 1,45 metros tendrá antenas de Internet, GPS y diversos sensores de movimiento y proximidad que permitirán una experiencia de manejo más controlada y relajada. Ejemplo 6: Un auto que representa la última expresión del diseño y la exploración de nuevas tecnologías y funciones. El Ford Evos Concept reúne tres elementos que son parte de la nueva estrategia de la marca: diseño impresionante, tecnologías inteligentes y altos niveles de eficiencia. La tecnología que incluye ofrece una nueva interacción con el conductor gracias a información tomada de ‘La Nube’ y a partir de ahí adaptar el comportamiento del auto para brindar una experiencia de manejo excepcionalmente dinámica. Los investigadores se enfocaron en cuatro beneficios al consumidor: personalización, aumento continuo de la experiencia de manejo, cuidado del conductor y entrega óptima del funcionamiento eléctrico. Conexión personalizada: Se hace a partir de conocer las preferencias y hábitos del conductor y esta información se combina con datos adicionales de la nube como el horario de trabajo, el tráfico local o las condiciones de clima y así crear una experiencia de manejo personalizada. Puede automáticamente... calentar o refrescar el interior antes de que el conductor entre, demostrando el potencial que tiene la mejora de la experiencia de manejo para ajustarse a los gustos y humor del conductor. Experiencia de manejo mejorada: El Evos explora tecnologías adaptables para redefinir la experiencia de manejo que está orientada a mejorar el rendimiento del auto y el conductor a partir del aprendizaje de hábitos y capacidades que le permiten superponer mapas y datos del clima para ajustar el funcionamiento, suspensión y hasta sistema de frenado para un mayor disfrute de la conducción. Bienestar del conductor: Los investigadores han desarrollado tecnologías enfocadas al bienestar del conductor como el asiento que monitorea el ritmo cardiaco e interiores libres de alergias. Otra vez, con la conexión de la nube, el concepto monitorea el estado físico y carga de trabajo del conductor para ajustar la experiencia de manejo. Las tecnologías están enfocadas a aliviar el estrés y elevar el nivel de alerta, por lo que está equipado con sensores de alta calidad y sistemas de filtración y gracias a la conexión puede sugerir una ruta más saludable a tu destino. Ejemplo 7: Advanced Driver Assistance Systems

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ANEXO 3

MicroMecatrónica, Nanotrónica, MicroMecánica e Informática Conjunto inseparable e indispensable en Innovación,

Docencia, Investigación, Capacitación Profesional y Posgrado

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PERFIL EDUCATIVO DE LA MICROMECATRÓNICA

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ANEXO 4

EJEMPLOS DE TEMAS DE TESIS DE MAESTRÍA,

PROYECTOS DE INVESTIGACIÓN E INNOVACION, y SEMINARIOS DE PROYECTOS

Actuadores inteligentes piezoeléctricos y de elastómeros como 'cooling fan' Actuadores inteligentes elastoméricos como músculos artificiales en la robótica Superficies superhidrofílicas y superhidrofóbicas para sistemas de enfriamiento líquido El efecto LOTUS de la nanotecnología y sus aplicaciones técnicas, incl. en el automóvil Medios porosos como p.ej. espuma de carbono y de metales aplicadas para la transferencia de calor Conceptos novedosos para sensores de propiedades físicas (presión, temperatura, medios liqu. etc) Modelado y simulación de Microsistemas para la sensórica de líquidos Moisture dependent parameters for micro- and nanoscale samples Temperature dependence and deformation fields on miniaturized sample surfaces Influence of humidity on materials behaviour (viscoelastic properties) Termografía infrarroja para la detección de defectos Caracterización mecánica de películas delgadas 3D sensor de aceleración (gyro sensor) 3D posición y orientación de una muestra (robot) aplicando LED's infrarrojas 'Músculos de aire' como actuadores pneumáticos en aplicaciones mecatrónicas Elektronisches Hand-Viskosimeter Automatisiertes Kugelfall-Viskosimeter Advanced Cooling Rapid Prototyping de estructuras microfluídicas con un Polymer Jet Print System MEMS-basierte Flüssigkeitssensoren Entwicklung eines Prototypen zur Elektrostimulation des Ohres Realisierung einer low-cost Mikropumpe Elektrokinetische Manipulation von Kolloiden Untersuchung MEMS-basierter Infrarotstrahler Autonome mikrofluidische Kapillarsysteme Aplicación de modelos de dinámica molecular para la modelación de Carbon-nanotubitos. Ejemplos de Seminarios de Proyectos Mikroakustische Sensorik Mikrofluidische Bauelemente Mikrooptische Bauelemente Impedanz-Analysator für resonante Sensoren Entwicklung eines Prototypen zur Elektrostimulation des Ohres Simulation, Design, Aufbau und Charakterisierung von Mikrosystemen Reinraumfertigung und Charakterisierung mikrotechnischer Bauelemente Mikrocontroller Programmierung Compiler für Elektronenstrahllithographie Ejemplos de Temas de investigación de la Biomecatrónica: Biónica de Microsystemas BioMEMS (Sistemas Bio-micro-electromecanicos) Robótica inspirada por Biónica Biónica y MicroMecatronica para Biomedical Engineering / Técnica Biomédica, Audiometría Biosistemas Sistemas integrados en base a nanocapilares de vídrio Procesos nanofluídicos de la micro- y nanoquímica Sistemas de medición y análisis para la Biomedicina

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El desarrollo de sistemas inteligentes para la asistencia y la reconstrucción de funciones defectuosas del cuerpo humano (ortesis y protesis inteligentes). Herramientas microtécnicas para cirugía de mínima invasión. Desarrollo de sistemas de locomoción técnicos basados en modelos biológicos. Optimización de desarrollos técnicos a partir de modelos biológicos. Desarrollo de accionamientos en cascada basados en modelos biológicos. Desarrollo y mejora de las interfaces hombre-máquina (HMI's). ... Los límites de Temas son determinados en todo caso solamente por la fantasía Ejemplos de Tesis M.C. terminadas (citas de otras universidades) Electromagnetically Actuated Valveless Micropump - Martin Heinisch Modellierung und Simulation eines Mikrosystems für die Flüssigkeitssensorik - Bernhard Weiß Omnidirektionaler Braggspiegel - Friedrich Füreder Maschinenüberwachung - Michael Wessely Abstandsradar für den Laborbetrieb zur Charakterisierung von Materialien - Philipp Scherz Rettungssystem für Paragleiter - Friedrich Polansky Schnelle Frequenzmessung von GHz-Signalen - Alexander Fischer Signalverarbeitung mit einem Radarsensor - Heinz Weinfurter Automatisierung einer magnetischen Streuflußprüfung - Helmut Spiegl Flip-Chip-Verbindungstechnologie für IC-Sensoren - Gerald Ofner Schaltungsdesign für Mikrowellendetektoren - Gerhard Haider

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ANEXO 5

EVENTOS científicos en Investigación y Educación de MECATRÓNICA y MICROMECATRÓNICA

www.micromechatronics.com. www.cluster-ma.de (Cluster Mechatronics and Automation)

Conferencias < 1999 > < 2000 > < 2001 > < 2002 > < 2003 > < 2004 > < 2005 > < 2006 > < 2007 > < 2008 > < 2009 > < 2010 > < 2011 > < 2012 > < 2013 > REM 2012 - 13th International Workshop on Research and Education in Mechatronics November 21 - 23, 2012; Paris, France

Annual Workshop on Research and Education in Mechatronics and MicroMechatronics

2017: 18th International Workshop on Research and Education in Mechatronics 2017, Institut Supérieur de Mécanique de Paris, France, Jean-Yves Choley, jean-yves.choley@supmeca.fr 2016: 17th International Workshop on Research and Education in Mechatronics 2016, Ostfalia Hochschule, Wolfenbüttel, Germany, Prof. Dr. Rolf Roskam, r.roskam@fh-wolfenbuettel.de 2015: 16th International Workshop on Research and Education in Mechatronics 2015, Higher Technological Institute, Egypt, Yehia H. Hossamel-din, yhendawy@yahoo.com 2014: 15th International Workshop on Research and Education in Mechatronics 2014, University of Southern Denmark, Denmark, Ph.D. Associate Prof. Nicolae Marian, Email: nicolae@mci.sdu.dk 2013: 14th International Workshop on Research and Education in Mechatronics 2013, Piraeus Institute of Technology, Greece, George E. Chamilothoris, thor@teipir.gr 2012: 13th International Workshop on Research and Education in Mechatronics 2012 at MECATRONICS-REM 2012, Paris, France, November 21 - 23, 2012 Dr. Jean-Yves Choley, Supméca, Paris 2011: 12th International Workshop on Research and Education in Mechatronics 2011, Kocaeli University, Turkey, Prof. Muharrem Yilmaz, myilmaz@kocaeli.edu.tr R E M»

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ANEXO 6

UNIVERSIDADES QUE TIENEN MICROMECATRÓNICA y MECATRÓNICA EN SUS PROGRAMAS EDUCATIVAS

Universidades en Alemania (en orden alfabético):

FH Aachen FB Maschinenbau und Mechatronik

RWTH Aachen APS: Europäisches Centrum für Mechatronik

FH Aalen Studiengang Mikro- und Feinwerktechnik/Mechatronik

FH Augsburg Studiengang Mechatronik

FH Bielefeld Studiengang Produktentwicklung, Fachrichtung Mechatronik

FH Bochum Mechatronik-Zentrum NRW

FH Brandenburg Studiengang Maschbau, Studienrichtung Mechatronik

TU Braunschweig Zentrum für Mechatronik Braunschweig

FH Bremen Institutsabt. Mechatronik i. d. Luft- u. Raumfahrt

TU Chemnitz I Diplomstudium: Mikrotechnik/Mechatronik

TU Chemnitz II Institut für Mechatronik

TU Darmstadt I FB Maschinenbau, Fachgebiet Mechatronik &Masch.akustik

TU Darmstadt II IAT - Institut für Automatisierungstechnik

DLR Institute of Robotics and Mechatronics

TU Dresden Studiengang Mechatronik0

Uni Duisburg Fachgebiet Mechatronik

Uni Erlangen-Nürnberg Studiengang Mechatronik

FH Esslingen Fachbereich Mechatronik

FH Gießen - Friedberg Fachbereich Mechatronik

TU Hamburg-Harburg International Masters Programs Mechatronics

Uni Hannover MZH Mechatronik Zentrum Hannover

Reinhold-Würth-Hochschule der Hochschule Heilbronn in Künzelsau

Studiengang Antriebssysteme + Mechatronik

FH Heilbronn Institut für Mechatronik Heilbronn (IMH)

FH Heilbronn Mechatronik und Mikrosystemtechnik

FH Heilbronn Fachgebiet Mechatronik / Feinwerktechnik

TU Ilmenau Studiengang Mechatronik

FH Südwestfalen Fachbereich Physikalische Technik, Studiengang Mechatronik

Uni Kaiserslautern Transferstelle für Mechatronik

Uni Karlsruhe AG Mechatronik und Mikrosystemtechnik

UGH Kassel FG Messtechnik - Mechatronik - Optik

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FH Kiel Studiengang Feinwerktechnik &Mechatronik

FH Koblenz FB Maschinenbau und Elektrotechnik, Studienschwerpunkt Mechatronik

FH Köln Cologne Laboratory of Mechatronics

FH Lippe und Höxter FB Maschinenbau, Studiengang Mechatronik

Uni Magdeburg I IMAT Institut

Uni Magdeburg II Studiengang Mechatronik

FH Merseburg Studiengang Mechatronik, Industrie- und Physiktechnik

Hochschule Mittweida Studiengang Maschbau, Studienrichtung Mechatronik

BA Mosbach Fachrichtung Mechatronik

TU München Institut für Mechatronik

FH Münster Labor für Robotik, Arbeitsgruppe Mechatronik

Hochschule Niederrhein Fachbereich Maschinenbau & Verfahrenstechnik

Uni Paderborn Mechatronik Laboratorium im FB Maschinenbau

FH Ravensburg-Weingarten Studiengang Mechatronik

FH Regensburg Internationales Zentrum für Mechatronik

Uni Rostock Institut für Antriebstechnik und Mechatronik

Uni Siegen Institut f. Mechanik u. Regelungstechnik-Mechatronik

Uni Stuttgart IEH-Abteilung für Elektrische Maschinen und Antriebe

Hochschule Zittau/Görlitz Studiengang Mechatronik

Universidades en Inglaterra:

University of Birmingham Mechatronic Research Group

University of Bristol Biomedical Mechatronics and Automation Laboratory

University of Dundee Mechatronics and Materials Research Group

University of Leeds Mechatronics Degrees

Leeds Metropolitan University Tactical Exercises and Mechatronics

King´s College London Centre for Mechatronics &Manufacturing Systems

Southbank University London Mechatronics and Control

Loughborough University Mechatronice Research Group

Middlesex University, London The advanced Manufacturing &Mechatronics Centre

Napier University, Edinburgh Construction Mechatronics Group

University of Wales College, Newport The Mechatronics Research Centre (MRC)

University of Paisley Division of Mechanical and Manufacturing Engineering

University of Portsmouth Engineering Systems & Mechatronics

University of Surrey, Guildford Mechatronic System & Robotics Research Group

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Otros Países: ISTC - Instituto Superior de Transportes e Comunicaciones, Portugal

Degree of Mechatronic Engineering

Technological Institute of Pireaus, Greece Intelligent Systems Laboratory

University of Technology, Delft, Netherlands Mechatronics and Robotics

University of Technology, Helsinki, FIN Department of Machine Design

Bogazici University Istanbul, Turkey

Electrical and Electronic Engineering Department, UNESCO-Chair on Mechatronics

Universität Linz, Austria Fachbereich Mechatronik

Universita? di Modena e Reggio Emilia, Italy Facolta di Ingegneria

University of Oulu, Finland Department of Electrical Engineering

Siberean State University of Telecommunications and Informatics, Novosibirsk, Russia

Homepage

Kungl Tekniska Högskolan, Stockholm, Sweden

Department of Machine Design, Mechatronic - DAMEK

University of Twente, Netherlands Mechatronic Design Group

Polish Acad. of Sciences, Warszawa, Poland Center of Mechatronics

Technical University of Cluj-Napoca, Romania Department of Mechanisms, Precision Mechanics and Mechatronics

Evora University, Portugal Engenharia Mecatronica

ETH Zürich, Switzerland Arbeitsgruppe Mechatronic

Tallinn University of Technology, Estonia Department of Mechatronics

University of Southern Denmark Mads Clausen Institute, Sonderborg

Links a páginas de Mecatrónica American Universities Australian Universities Asian Universities International Institutions / Workinggroups

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ANEXO 7 (con carácter informativo)

(Un Posgrado independiente del presente proyecto)

PROGRAMA DE ESTUDIO EN LA MAESTRÍA DE (MACRO-)MECATRÓNICA con Especialización en ENERTRÓNICA

Materias

1- Energías Renovables y Vehículo Eléctrico Fundamentos básicos de la ingeniería eléctrica y la generación eléctrica, que permitirán analizar y entender los circuitos y las máquinas eléctricas, y también las aplicaciones de energías renovables eólica y fotovoltaica y las diferentes tecnologías relacionadas con la movilidad eléctrica. Fundamentos de ingeniería eléctrica - Sistema eléctrico (BT, MT, AT) - Leyes de Kirchoff; - Ley de Ohm - Régimen estacionario - Régimen transitorio - Régimen estacionario sinusoidal - Potencias en corriente alterna - Resonancias serie y paralelo - Sistemas trifásicos - Transformadores ideales - Transformación de tensiones, corrientes y impedencias Generación eléctrica - Partes de una central de generación - Modelización de generadores síncronos - Conexión en red de potencia de circuito infinita - Simulación generador síncrono convencional - Generación con máquina de inducción - Simulación generadores de rotor devanado Energía solar fotovoltaica - Introducción a la energia solar - Inversores solares conectados a la red - Transformadas de Clarke y Park - Introducción a la dinámica de sistemas y control de sistemas - Lazo de control de la red - Instalaciones fotovoltaicas - Hibridación de sistemas fotovoltaicos Energía eólica - Introducción a la simulación de sistemas eólicos - Máquinas eléctricas utilizadas para la generación eólica - Convertidores estáticos utilizados para la generación eólica - Modelización y simulación de convertidores estáticos - Control aplicado a la generación eólica - Simulación de sistemas de generación eólica Movilidad Eléctrica

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- Vehículos eléctricos y vehículos híbridos. Historia, mercado y estado actual - Dinámica del vehículo eléctrico - Almacenamiento y fuentes de energía - Tracción eléctrica. Motores y convertidores - Tracción eléctrica. Control, modelado y simulación - Hibridación de sistemas eléctricos 2- Smart Grids Aspectos importantes para poder diseñar, analizar y controlar las redes eléctricas inteligentes (smart grids). Aspectos económicos tanto como los más relacionados con la tecnología de control y de electrónica de potencia. Mercados y planificación energética - Micro y macro economía - Sector energético; - Mercado energético - Planificación de sistemas energéticos - Aplicación de modelos de planificación Leap - Aplicación de modelos de planificación Homero - Evaluación de programas de planificación verde: REETSCREEN Análisis de redes eléctricas - Parámetros eléctricos de las líneas eléctricas - Cálculo de resistencia, inductancia y capacidad de las líneas. - Análisis en el régimen permanente - Transformadores en sistemas eléctricos de potencia - Flujo de cargas - Cálculo de la matriz de admitancia - Cortocircuitos en sistemas eléctricos de potencia Redes inteligentes - Smart metering - Gestión de la demanda - Gestión de activos y mantenimiento inteligente - Comunicaciones en sistemas eléctricos - Micro redes. Control de convertidores - Simulación de una micro red HVDC (High-voltage direct-current) y FACTS, sistemas eléctricos DC y AC controlables - Tecnologías de convertidor para HVDC y FACTS - Control de convertidores para HVDC y FACTS - Casos prácticos de red eléctrica con dispositivo FACTS - Control de flujos de potencia a la red eléctrica - Operación y control de una línea HVDC - Integración de parques eólicos offshore en la red Integración de energías renovables, micro redes y vehículos eléctricos a la red eléctrica. - Estado de las renovables en el sistema eléctrico español - Criterios técnicos de conexión y operación de las energías renovables - Retos y soluciones para la integración de energías renovables - Impacto en la red - Estabilidad en sistemas eléctricos - Estudio de integración

Tesis

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ANEXO 8 Profesorado potencial del Posgrado en MicroMecatrónica (۞۞۞۞-seguros; ۞۞۞-deseables; ۞۞-posibles; ۞-no imposibles al 100%;

Ж –imposibles por Grado u otra asignación) NOMBRE  GRADO  ESTADO 

AGUIRRE VAZQUEZ MARIA ANTONIA LIC Ж

ALVAREZ GONZALEZ CARLOS LIC Ж

ALVAREZ GONZALEZ RICARDO MC

AMARO ARANDA MARGARITA MC

APARICIO RAZO MANUEL MC ۞۞

ARROYO DIAZ SALVADOR MC

ARROYO GARCIA EDGAR LIC Ж

AZUCENA COYOTECATL HONORATO DR ۞

BAÑUELOS MORO IGNACIO MC

BARBOSA XOCHICALE FEBE MC

BARRETO FLORES ALDRIN DR

BELLO RAMIREZ MARCO ANTONIO LIC Ж

BRAVO GARCIA YOLANDA ELINOR MC

CALDERON FLORES BENJAMIN MC

CANO GONZALEZ JOSE CARLOS MC Ж

CASTAÑEDA CAMACHO JOSEFINA DR

CERVANTES VALDEZ EDUARDO MC ۞۞

CID MONJARAZ JAIME DR Ж

CORDERO CID LUZ ADRIANA DR

CORTEZ LILIANA DR ۞

CRUZ CRUZ HUGO LIC

CRUZ MACHICADO ABRAHAM ELOY MC ۞

DAVILA PINTLE JOSE ANTONIO DR ۞۞۞

DE LA FUENTE MORALES ENRIQUE LIC Ж

DIAZ ANZURES JOSE DR

ESPINOSA MAYA LUIS EDUARDO MC

FELIX BELTRAN OLGA GUADALUPE DR ۞

FLORES MENA JOSE ELADIO DR ۞۞۞

GARCIA VAZQUEZ JOSE LUCIANO ABDON MC

GOMEZ ESPARZA LETICIA DR ۞۞۞

GOMEZ PAVON LUZ DEL CARMEN DR ۞۞

GUERRERO CASTELLANOS JOSÉ FERMI DR

GUTIERREZ ARIAS JOSE ELIGIO MOISES DR

HERNANDEZ MELENDEZ MIGUEL ANGEL LIC Ж

HERNANDEZ RENDON AGUSTIN MC

HERNÁNDEZ SÁNCHEZ JAIME DR

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HERNÁNDEZ REBOLLAR JOSÉ LUIS DR

HUERTA RIVERA JOSE MAURO LIC Ж

JACINTO NOLASCO AURELIO MC

JUAREZ PALACIOS ANGEL LIC Ж

JUAREZ RUIZ ESTELA DE LOURDES DR Ж Ж Ж

LOMBARDERO CHARTUNI JORGE ALFREDO MC Ж Ж Ж

LOPEZ FLORES REY BALTAZAR DR ۞۞

LOPEZ HUERTA FRANCISCO DR

LOPEZ LOPEZ MARIO MC

LUIS RAMOS ARNULFO DR ۞

LUNA CARRETO GENARO DR

MALPICA MOREDA DAVID CESAR MC

MORALES RODRÍGUEZ ENRIQUE DR

MAYA RAMIREZ RODRIGO LUCIO MC

MAYA RUEDA SELENE EDITH MC

MAZA NAVARRO JUANA ESTELA LIC Ж

MEJIA MOTTA EDWIN MC

MENDOZA TORRES GUSTAVO MC

MICHUA CAMARILLO ANTONIO MC

MINO AGUILAR GERARDO DR Ж

MOCENCAHUA MORA DANIEL DR

MOLINA FLORES ESTEBAN DR ۞۞

MORLAES PIZARRO OSCAR ANTONIO MC

MORIN CASTILLO MARIA MONSERRAT DR ۞

MUÑOZ HERNÉNDEZ GERMAN ARDUL DR

NANCO HERNANDEZ PORFIRIO DR

NAVARRO RANGEL YADIRA DR

ORTIZ MORENO ANA MARIA PATRICIA MC

PALOMINO MERINO AMPARO DORA DR

PEREZ AGUIRRE JOSE MARTEO CARLOS MC

PEREZ MAYESFFER AZCARRA ENRIQUE MC

PÉREZ SALGADO TERESITA DE JESÚS MC

PEREZ GRACIA ALEJANDRO LIC Ж

PERUSQUIA ROMERO VICTOR MANUEL LIC Ж

PORRAS SÁNCHEZ RODOLFO FERNANDO MC ۞

PORTILLO ROBLEDO JOSE FRANCISCO MC

POSADA GONZÁLEZ ROSALÍA LIC Ж

QUIROZ HERNÁNDEZ NICOLAS MC

RAMIREZ PARAMO ALEJANDRO DR

RAMIREZ SOLIS BLANCA ARACELI DR ۞۞۞۞

RENDON MARIN MANUEL DR

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REYES CORTÉS FERNANDO DR Ж

REYNOSO LARA EDMUNDO DR ۞۞۞

RIOS SILVA EDUARDO DR ۞۞

RODRIGUEZ DOMINGUEZ ANA MARIA MC

ROJAS BRAVO JUAN CARLOS MC

RUBIN LINARES GUSTAVO TRINIDAD MC

SANCHEZ MEDINA GODOLFREDO MC

SANCHEZ SANCHEZ PABLO MC ۞

SANCHEZ URRIETA SUSANA DR

SÁNCHEZ SANTANA JOSÉ PEDRO MC

SÁNCHEZ TEXIS FERNANDO MC

SANDRIA AMAYA VICTOR HUGO LIC Ж

SANTIAGO RAMÍREZ HÉCTOR MC

SOBREVILLA GONZALEZ MARCO ANTONIO MC

SOLIS SALAZAR JUAN MANUEL MC

TAMARÍZ FLORES EDNA ILIANA MC

TEXIS TEXIS MARCELINO DR ۞

TORREALBA MELENDES RICHARD MC

TORRES MENDEZ SERGIO JAVIER MC

TOVILLA HEREDIA RUBISEL MC

VARGAS TREVIÑO AURORA DIOZCORA DR

VARGAS ELÍAS MARÍA ESTHER LIC Ж

VERGARA LIMON SERGIO DR ۞

VILLEGAS ROSAS JOSE GERARDO MC

ZAPATA SANCHEZ MANUEL LIC Ж

ZEHE KUHNT ALFRED FRITZ KARL DR3 ۞۞۞۞

PROFESORES / INVESTIGADORES DE OTRAS FACULTADES (DESIT etc.)

A DR ۞۞۞ B DR ۞۞۞ C DR ۞۞۞ D MC ۞۞۞ E MC ۞۞۞ F MC ۞۞۞ G DR ۞۞۞ H DR ۞۞۞ I DR ۞۞۞

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ANEXO 9 Equipamiento de Laboratorios

(Presupuesto Preliminar) Tipo de cambio aplicado:

1 Eu=18.65 Pesos 1 USD=13.70 Pesos

Descripción del Bien

Marca

Modelo

Precio en

divisa extranjera

Precio en

M.N.

Observa-

ciones

Laboratorio Nanotrónica

JEOL SPM-5200 x x Ya existe

Laboratorio

NanoBio NanoInk NLP-2000 396'000.-

USD 5'425'200.- 5'425'200.-

Laboratorio Langmuir-

Blodgett Kibron MicroTrough

XL 16'800.-

EU 230'160.- 5’655’360.-

Laboratorio Nano-

Capas (UAV) INTERCOVA-

MEX H-2 160'020.-

USD 2'192'274.- 7’847634.-

Laboratorio de BioImpedancia

Belltec 1260 A y 1296 A

49'000.- EU

913'850.- 8'761’484

Laboratorio

Miroscopía ZEISS C. Zeiss Stereo

DiscoveryV1231'595,20

USD 432'854,- 9’194’338.-

Laboratorio

Modul Microsistemas FESTO

Didactics EasyKit TP 1021

1'500.- EU(a/300.-x5)

27'975.- 5ejemplares

9’222’313.-

Laboratorio

Spincoater&Developer SUESS LabSpin 30’500.-

USD 417’850.- 9’640’163.-

VideoInspec; Centrifuga,

LabEssential VS1Z, C-5 5000.- USD

68’500.- 9’708’663.-

SSAFM Probes

Appl.

Nanostruct. SSAFM 3462.-

USD 47’430.- 9’756’093.-

Laboratorio SEM plus e-beam Lithography

JEOL JSM-6510LV 452’419.- 6’198’140.- 15’954233.-

Equipo Auxiliar según relación

pág. 13 del proyecto

diversas diversas aprox. 100'000.-

USD

1'370'000.- 17’324’233.-

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Muebles de Laborator.

e infraestructura de 10 Laboratorios y aula

diversas diversas 300'000.- 17’624’233.-

Biblioteca

Libros y Monografías Según relación pág.14

diversas diversas aprox. 50'000.-

USD

615'000.- 18’239’233.-

Plazas 'Técnico de

Laboratorio' BUAP definir

categoría x ¿?.- 6 nuevas

Plazas

GRAN TOTAL

Pesos Mexicanos$ 18'239'233.-

Recomendaciones para el futuro desenvolvimiento

Laboratorio

MBE Riber 500’000.-

USD 6’150’000.-

Laboratorio NanoSEM

FEI

Nova NanoSEM450

567’981.62 USD

7'470'493..-

Laboratorio Empaque de

Microsistemas

Lab Prototipo

Automovil del Futuro VW

de México Consulta

Anexo 2

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ANEXO 10

Diapositivas (selección) y clips de periódicos de la Conferencia Magistral

“MicroMecatrónica - La Tercera Revolución Industrial”

presentada durante el Noveno Evento Anual Multidisciplinario de

Investigación Profesional y Estudiantil en la rama de Nanotecnología, Nanotrónica y MicroMecatrónica

NANOTRON2011

Laboratorio de Nanotrónica de la FCE

24 de Noviembre de 2011

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