Cilj kolegija
Usvajanje osnovnih pojmova vezanih uz funkcije, izvedbe i primjene nano i mikro integriranih kemijskih sustava (IKS) u kontekstu multidisciplinarnih područja moderne znanosti i tehnologije. Primjenom sustavnog pristupa u analizi i sintezi takvih sustava omogućiti studentima primjenu već stečenih znanja iz bliskih područja i usvajanje novih, koristeći stvarne primjere integriranih kemijskih sustava u području visokih tehnologija (npr. DNA čipovi, organske solarne ćelije, mikrofluidički dijagnostički čipovi).
Izvedbeni program kolegija
1. Uvod u kolegij: pojam integrirani kemijski sustavi
2. Primjeri integriranih kemijskih sustava: glukozni biosenzor, organska solarna ćelija, organska svjetleća dioda, Lab on a chip sustavi: kemijska funkcija, izvedba, primjena
3. Integrirani kemijski analitički sustavi (IKAS): primjer: kemijski senzori i biosenzori
4. Gradivni blokovi i tehnike slaganja IKSa I dio
Funkcionalni materijali: primjeri
5. Gradivni blokovi i tehnike slaganja IKSa II dio
Samo-slaganje molekula i materijala
6. Gradivni blokovi i tehnike slaganje IKSa III dio
Tehnologije mikrosustava
7. Gradivni blokovi i tehnike slaganja IKSa IV dio
Metode kemijske nano i mikro funkcionalizacije IKS-a
8. Uvod u mikrofluidiku (razvojna tehnologija za IKAS)
9. Minijaturizacija analitičkih sustava (Lab on a chip)
10. Integrirani kemijski analitčki sustavi (IKAS)
11.Integrirani kemijski sintetski sustavi (mikroreaktori)
Mikrofluidička kemijska sinteza (Plant on a chip)
12. Studentske prezentacije: Seminarski radovi
13. Studentske prezentacije: Seminarski radovi
14. Završno ponavljanje i priprema za ispit
15. Završni ispit
Preduvjeti za upis predmeta -
Preduvjeti za polaganje predmeta -
Razvijanje općih i specifičnih kompetencija studenata
Opće: timski i samostalni istraživački rad, vještine predstavljanja rezultata rada
Specifične: razumijevanje i uloga kemije u razvoju integriranih mikro i nano kemijskih sustava, sinteza znanja iz različitih područja kemije i srodnih područja, razvijanje sustavnog pristupa rješavanju problema, usvajanje moderne terminologije praćenjem predavanja (odabrani dijelovi) i literature na engleskom jeziku
Obaveze studenata u nastavi i načini njihova izvršavanja
Obavezno prisustvovanje predavanjima i seminarima; redovito predavanje domaćih zadaća (usmeno i pismeno); obavezno čitanje zadane literature (rasprava na seminarima); prezentacija seminarskog zadatka
Način izvođenja nastave
Predavanja, seminari, studentske prezentacije domaćih zadaća i seminarskih zadataka, rasprave
Način provjere znanja i polaganja ispita Kontinuirano praćenja i bodovanje rada studenata:
Domaće zadaće, kvizovi, seminarski rad, završni test.
Način praćenja kvalitete i uspješnosti kolegija
Studentska anketa
Ishodi učenja kolegija
1. prepoznati važnost i primjenu znanja iz područja primijenjene kemije u razvoju nano i mikro integriranih kemijskih sustava
2. razumijeti multidisciplinarnost i primjeniti sustavni pristup u razvoju i primjeni integriranih kemijskih sustava
3. primjeniti znanja iz područja nanotehnologije i nanokemije u analizi postojećih integriranih sustava i predlagati nove sustave zadanih funkcija za određene namjene
4. pretraživati i analizirati znanstvene publikacije na engleskom jeziku i sažeto i kritički ih prezentirati stručnoj publici, samostalno i u timu
5. definirati funkcije, izvedbe i primjene nano i mikro integriranih kemijskih sustava (IKS) u kontekstu multidisciplinarnih područja moderne znanosti i tehnologije
6. identificirati osnovne dijelove konkretnih integriranih kemijskih sustava (hijerarhijski pristup) i analizirati njihovu kemijsku funkciju, izvedbu i područje primjene
7. objasniti ulogu i posljedice koncepta minijaturizacije i primjenu tehnologija mikrosustava u razvoju integriranih kemijskih sustava
8. osmisliti integrirani kemijski sustav zadane funkcije koristeći odabrane gradivne blokove (od molekula do funkcionalnih nanostruktura) i definirati odgovarajuće kemijsko fizikalne interakcije
9. procijeniti potencijal predloženog koncepta integriranog kemijskog sustava za realnu primjenu u kontekstu dostupnih znanstveno istraživačkih spoznaja
Ishodi učenja na razini programa kojima predmet pridonosi
1. primijeniti složenija kemijska načela koja se nastavljaju na osnovna znanja kemije stečena na preddiplomskom studiju
2. primijeniti ideje u okviru znanstveno-istraživačkog rada
3. povezati osnovne činjenice, koncepte, kemijske principe i teorije vezane uz napredna područja kemije i kemijskih tehnologija
4. integrirati znanje potrebno za obradu složenih ideja
5. kreirati mišljenja na temelju nekompletnih ili ograničenih informacija
6. pokazati sposobnost samostalnog rada uz minimalno mentorstvo
7. objasniti znanstvene ili tehničke zamisli, podatke i zaključke, uz korištenje prikladnih obrazloženja, u stručnom ili općem okruženju, pismeno ili usmeno
8. razviti interakciju sa znanstvenicima iz drugih disciplina i sudjelovati u multidisciplinarnim timovima
Obvezna literatura
1. Allen J. Bard, Integrated Chemical Systems: A Chemical Approach to Nanotechnology, John Wiley & Sons Ltd., New York, 1994.
2. G. A. Ozin, A. C. Arsenault, Nanochemistry: A Chemical Approach to Nanomaterials, RSC, Cambridge, 2005.
3. A. Rios, A. Escarpa, B. Simonet, Miniaturization of Analytical Systems: Principles, Design and Applications, Wiley, Chichester, 2009.
4. F. A. Gomez (Editor), Biological Applications of Microfluidics, John Wiley & Sons, New Jersey, 2008.
Dodatna literatura:
1. M. Wilson, K. Kannangara, G. Smith, M. Simmons, B. Raguse, Nanotechnology: Basic Science and Emerging Technologies, Chapman & Hall, CRC, Boca Raton, 2002
2. T. R. Hsu, MEMS & Microsystems, Design and Manufacture, McGraw-Hill, New York, 2002.
3. S. E. Lyshevski, Nano-and Micro-Electromechanical Systems: Fundamentals of Nano-and Microengineering, CRC Press, Boca Raton, 2005.
4. N. Hall (Editor), The New Chemistry, Cambridge University Press, Cambridge, 2000.
|
Pristupačnost
