Wykład monograficzny: Wstęp do nanotechnologii 7-D2-2-NMP1.5-03
Forma zajęć:
Wykład
WK01 Historia nauki w skali nano. Nanonauka, nanotechnologia, nanomateriały – podstawowe pojęcia i definicje.
WK02 Nanotechnologia – klasyfikacja obszarów badawczych i aplikacyjnych. Struktura i właściwości fizykochemiczne nanomateriałów.
WK03 Metody charakteryzowania i obrazowania nanomateriałów. Podstawowe metody wytwarzania materiałów w skali nano.
WK04 Techniki i sposoby otrzymywania struktur nano – metoda top-down.
WK05 Techniki i sposoby otrzymywania struktur nano – metoda bottom-up.
WK06 Skaningowa mikroskopia tunelowa jako narzędzie do budowy nanostruktur „atom po atomie”.
WK07 Nanostruktury węglowe – właściwości, otrzymywanie i przykłady zastosowań w technice. Nanometale i nanokompozyty metaliczno-ceramiczne. Kropki kwantowe.
WK08 Najnowsze osiągnięcia w nanotechnologii z wykorzystaniem baz naukowych (SCOPUS, Web of Science).
WK09 Nanonauka i Nanotechnologia-Narodowa Strategia dla Polski. Główne kierunki rozwoju nanotechnologii na świecie.
WK10 Zapoznanie z podstawowymi zasadami projektowania, wytwarzania, charakterystyki (IR, NMR, Raman, SEM, HRTEM, XRD) oraz zastosowania nowoczesnych nanomateriałów.
WK11 Omówienie podstawowych metod syntezy i otrzymywania (CVD) nanocząstek metali, tlenków metali, struktur MOF, układów porowatych i materiałów węglowych (nanorurki węglowe, fulereny, grafeny).
WK12 Zapoznanie z podstawami metodami służącymi do charakterystyki nanoukładów. Omówienie podstaw spektroskopii molekularnej – oscylator harmoniczny, oscylator anharmoniczny, drgania normalne, drgania aktywne w podczerwieni, częstości grupowe, obserwacja wiązań wodorowych przy pomocy widm IR, widma w podczerwieni ciał stałych.
WK13 Spektroskopia Ramana – rozpraszanie światła połączone ze zmianą długości fali, rozpraszanie stokesowskie i antystokesowskie, rozpraszanie Rayleigha, polaryzowalność cząsteczek, efekt Ramana, reguły wyboru w widmach ramanowskich, rotacyjne widmo Ramana, drgania aktywne w widmie Ramana, porównanie widm w podczerwieni i Ramana.
WK14 Magnetyczny rezonans jądrowy (NMR), mechanika kwantowa momentu pędu, moment magnetyczny, właściwości jąder atomowych, spin, jądrowy moment magnetyczny, oddziaływanie magnetycznego momentu dipolowego z polem magnetycznym, częstość Larmora, rozszczepienie częstości spinowej protonu, spin jądrowy, przesunięcie chemiczne, ekranowanie jąder przez elektrony, sprzężenie spinowo-spinowe, rozszczepienie multipletowe, widma NMR.
WK15 Modelowanie molekularne i przewidywanie parametrów strukturalnych i spektroskopowych wybranych nanoukładów. Wspomaganie interpretacji widm eksperymentalnych.
Literatura uzupełniająca
Rodzaj przedmiotu
Koordynatorzy przedmiotu
Efekty kształcenia
EFEKTY KSZTAŁCENIA:
Po ukończeniu kursu Wykład monograficzny: Wstęp do nanotechnologii
student posiada wiedzę ogólną o przedmiocie, zna podstawowe pojęcia związane z nanotechnologią.Ukończenie kursu umożliwia studentowi przystąpienie do podjęcia dalszej pracy naukowej w tym pracy magisterskiej z zakresu nanotechnologii.
WIEDZA:
K_W01, P7S_WG Ma rozszerzoną wiedzę w zakresie koncepcji, zasad i teorii chemii w wybranych działach chemii, również w odniesieniu do zjawisk przyrodniczych
K_W02, P7S_WG Ma rozszerzoną wiedzę z zakresu struktury i właściwości substancji chemicznych, w tym złożonych układów molekularnych o wymiarach nanometrycznych
K_W10, P7S_WK Ma ogólną wiedzę dotyczącą aktualnego postępu w naukach ścisłych i przyrodniczych, szczególnie chemii
K_W11, P7S_WG Posiada wiedzę matematyczną w zakresie niezbędnym dla zrozumienia modeli teoretycznych oraz procedur stosowanych w chemii
K_W13, P7S_WG Zna teoretyczne podstawy modeli matematycznych, metod obliczeniowych oraz technik informatycznych stosowanych do badania właściwości substancji chemicznych
UMIEJĘTNOŚCI:
K_U06, P7S_UW, P7S_UU Potrafi ocenić obiektywnie rezultaty badań naukowych i wykorzystać wyciągnięte wnioski w dalszej pracy
K_U07, P7S_UW, P7S_UU Potrafi samodzielnie korzystać z literatury fachowej, specjalistycznych baz danych, w tym z zasobów informacji patentowej
K_U08, P7S_UW, P7S_UU Krytycznie ocenia informacje literaturowe
K_U09, P7S_UW, P7S_UU, P7S_UO Posiada umiejętność stosowania zdobytej wiedzy do proponowania rozwiązania nowych problemów chemicznych, także w szerszym, multidyscyplinarnym ujęciu
K_U11, P7S_UU Potrafi uczyć się na tyle samodzielnie, aby planować i kontynuować swój dalszy rozwój.
KOMPETENCJE SPOŁECZNE (POSTAWY):
K_K01, P7S_KR , P7S_KO Ma świadomość konieczności ciągłego uczenia się w celu samodzielnego kierowania własnym rozwojem
K_K07, P7S_KO Wykazuje zdolność do kreatywnego i przedsiębiorczego myślenia i działania
ność pozyskiwania i krytycznej oceny informacji z literatury, baz danych oraz innych źródeł oraz formowania na tej podstawie opinii i raportów
Kryteria oceniania
METODY DYDAKTYCZNE:
M1 Wykład informacyjny
M2 Wykład konwersatoryjny
M3 Prezentacja multimedialna
M4 Konsultacje organizowane w indywidualnych przypadkach
SPOSOBY OCENY:
Ocena formująca:
OF1 Odpowiedź ustna / (ONLINE)
OF2 Aktywność na zajęciach / (ONLINE)
Ocena podsumowująca:
OP1 Egzamin/ zaliczenie ustne / (ONLINE)
OP2 Średnia ważona ocen formujących
Forma zajęć:
Wykład
Forma zaliczenia:
Egzamin
Warunki zaliczenia przedmiotu:
Uzyskanie pozytywnej oceny końcowej z egzaminu ustnego / (ONLINE).
Próg zaliczeniowy:
Oceny: dost (3.0); dost plus (3,5); dobry (4,0); dobry plus (4,5); bardzo dobry (5,0) otrzymują ci studenci, którzy uzyskali odpowiednio co najmniej 50%, 60%, 70%, 80%, 90% sumarycznej liczby punktów z egzaminu.
Literatura
1 K. Kurzydłowski, M. Lewandowska, Nanomateriały inżynierskie, konstrukcyjne i funkcjonalne, Wydawnicwo Naukowe PWN, Warszawa, 2010
2 B. Dręczewski, A. Herman, Nanotechnologia: Stan obecny i perspektywy, Gdańsk 1997.
3 Ed Regis, Nanotechnologia. Narodziny nowej nauki, czyli świat cząsteczka po cząsteczce, Warszawa, 2001.
Więcej informacji
Dodatkowe informacje (np. o kalendarzu rejestracji, prowadzących zajęcia, lokalizacji i terminach zajęć) mogą być dostępne w serwisie USOSweb: