SylabUZ
| Nazwa przedmiotu | Podstawy nanotechnologii |
| Kod przedmiotu | 06.9-WM-IB-P-53_15gen |
| Wydział | Wydział Mechaniczny |
| Kierunek | Inżynieria biomedyczna |
| Profil | ogólnoakademicki |
| Rodzaj studiów | pierwszego stopnia z tyt. inżyniera |
| Semestr rozpoczęcia | semestr zimowy 2016/2017 |
| Semestr | 6 |
| Liczba punktów ECTS do zdobycia | 4 |
| Typ przedmiotu | obowiązkowy |
| Język nauczania | polski |
| Sylabus opracował |
|
| Forma zajęć | Liczba godzin w semestrze (stacjonarne) | Liczba godzin w tygodniu (stacjonarne) | Liczba godzin w semestrze (niestacjonarne) | Liczba godzin w tygodniu (niestacjonarne) | Forma zaliczenia |
| Wykład | 30 | 2 | 18 | 1,2 | Zaliczenie na ocenę |
| Laboratorium | 15 | 1 | 9 | 0,6 | Zaliczenie na ocenę |
| Projekt | 15 | 1 | 9 | 0,6 | Zaliczenie na ocenę |
Celem wykładu jest zapoznanie studentów z podstawowymi pojęciami nanotechnologii i nanomateriałów. W ramach przedmiotu omówione są metody wytwarzania i charakteryzowania nanomateriałów oraz tworzyw nanostrukturalnych, zmiany właściwości mechanicznych, optycznych, elektrycznych i termicznych materiałów w nanoskali. Przedstawione są także główne techniki formowania nanomateriałów i warstw nanostrukturalnych, ze szczególnym uwzględnieniem zasad projektowania i właściwości nanostruktur w zaawansowanych aplikacjach medycznych oraz inżynierskich.
Podstawowa wiedza z materiałoznawstwa oraz z zakresu stosowanych w inżynierii materiałowej biomateriałów.
Wykład: Wstęp do nauki o nanomateriałach - historia i wybrane definicje nanotechnologii, skala nano i mikro. Wpływ skali wymiarowej na właściwości mechaniczne, optyczne, elektryczne i termiczne materiałów, nanomateriały jedno-, dwu- i trójwymiarowe, nanożele, nanocząstki, nanowłókna, nanosfery, nanokapsułki, nanowarstwy, technologie „top-down” i „bottom-up”; charakteryzowanie i modelowanie nanomateriałów – metody obrazowania struktury nanomateriałów, opis ilościowy struktury, modelowanie właściwości i procesów zachodzących w nanomateriałach, nanomateriały biokompatybilne, zastosowanie nanobiomateriałów, zastosowania i perspektywy nanotechnologii w wytwarzaniu i magazynowaniu wodoru, energii, w ochronie środowiska, w medycynie, perspektywy biotechnologii, zagadnienia nanotoksykologii.
Projekt: Omówienie metod formowania nanomateriałów, wytwarzanie nanotlenków metali metodami elektrochemicznymi, charakterystyka struktury metodą mikroskopii skaningowej, przygotowanie warstw nanotlenkowych do zastosowań w biosensorach i ogniwach słonecznych.
Laboratorium: Formowanie wybranych nanostruktur tj. nanocząsteczki, nanorurki. Charakterystyka wytworzonych nanostruktur metodami elektrochemicznymi i optycznymi (SEM/EDS, AFM).
Metoda podająca - wykłady prowadzone w wykorzystaniem środków audiowizualnych. Praca z literaturą fachową.
Metoda problemowa – projekt polegający na samodzielnym dochodzeniu do wiedzy i opracowaniu propozycji rozwiązania oraz laboratoryjnej jego weryfikacji w wybranych zastosowaniach.
| Opis efektu | Symbole efektów | Metody weryfikacji | Forma zajęć |
Zaliczenie na ocenę wykładu. Warunkiem zaliczenia części wykładowej jest uzyskanie pozytywnej oceny z kolokwium.
Zaliczenie na ocenę zajęć projektowych. Ocena z seminarium jest określana na podstawie oceny trafności doboru użytych technik i metod oraz jakości wykonania wybranych czynności laboratoryjnych.
Ocenę końcową przedmiotu stanowi średnia arytmetyczna ocen wystawionych z wszystkich form zajęć.
1. K. Kurzydłowski, M. Lewandowska, Nanomateriały inżynierskie, PWN, Warszawa 2010.
2. A. Huczka, B. Bystrzejewski, Fullureny: 20 lat później, Wyd. Uniwersytetu Warszawskiego, Warszawa 2007.
3. M.W. Richert, Inżynieria nanomateriałów i struktur ultradrobnoziarnistych, Uczelniane Wydawnictwo Naukowo-Dydaktyczne AGH, Kraków 2006.
4. I. Guin, Materiały polimerowe, PWN, 2003.
5. S. Datta, M.A. Ratner, Y. Xue, First-principles based matrix Green`s function approach to molecular electronic devices: general formalism, Chemical Physics, 2002.
6. S. Datta, Nanoscale device modeling: the Green`s function method, Superlattices and Microstructures, 2000.
7. A.B. Kaiser, Electronic transport properties of conducting polymers and carbon nanotubes, Rep. Prog. Phys., 2001.
8. A.G. MacDiarmid, Nobel Lecture: Synthetic metals: A novel role for organic polymers, Rev. Mod. Phys., 2001.
9. A. Nitzan, M.A. Ratner, Electron Transport in Molecular Wire Junctions, Science, 2003.
1. V.N. Popov, Carbon nanotubes: properties and application, Materials Science and Engineering R, 2004.
2. Y. Wada, Problems and Prospects of Single Molecule Information Devices, Jpn. J. Appl. Phys., 2000.
Zmodyfikowane przez dr hab. inż. Katarzyna Arkusz, prof. UZ (ostatnia modyfikacja: 15-09-2016 13:36)
