Opcije pristupačnosti Pristupačnost
Nanomaterijali i nanotehnologije
Repozitorij
Repozitorij je prazan
Anketa
Na ovoj stranici trenutno nije odabrana niti jedna anketa!
Nanomaterijali i nanotehnologije
Šifra: 188288
ECTS: 8.0
Nositelji: prof. dr. sc. Stanislav Kurajica
prof. dr. sc. Sanja Lučić Blagojević
Prijava ispita: Studomat
Opterećenje:

1. komponenta

Vrsta nastaveUkupno
Predavanja 45
Laboratorijske vježbe 30
Seminar 15
* Opterećenje je izraženo u školskim satima (1 školski sat = 45 minuta)
Opis predmeta:
CILJ KOLEGIJA
Usvajanje osnovnih pojmova nanomaterijala i nanotehnologija. Stjecanje znanja o svojstvima nanomaterijala. Upoznavanje s metodama priprave i karakterizacije nanomaterijala. Upoznavanje s najvažnijim vrstama i primjenama nanomaterijala. Pitanja odnosa nanotehnologije i društva.

IZVEDBENI PLAN KOLEGIJA
Pojmovi nanoznanosti i nanotehnologije. Povijest nanotehnologije, Društvena prihvatljivost nanomaterijala. Rizici nanotehnologije. Budućnost nanotehnologije.
Fenomeni na nano razini: kvantni efekti, omjer površine i volumena, dominacija elektromagnetskih sila.
Svojstva nanomaterijala: fizikalna, mehanička, kemijska, optička, električna, magnetska. Efekt tuneliranja, kvantno ograničenje, kvantne točke, nanostruktura, magični brojevi. Hall-Petch efekt, superparamagnetičnost, giganski magnetootpor, lotusov efekt.
Karakterizacija nanomaterijala. Pretražni elektronski mikroskop, transmisijski elektronski mikroskop, pretražni tunelirajući mikroskop, mikroskop atomske sile.
Nanoproizvodnja: princip odozgo prema dole: fotolitografija, meka litografija, mikrokontaktno tiskanje, nano-otiskujuća litografija, dip-pen nanolitografija, visokoenergetsko mljevenje, PVD, CVD.
Nanoproizvodnja: princip odozdo prema gore: precipitacija, kristalizacija, koloidi, stabilizacija koloidnih otopina, čvrste suspenzije, samoorganizacija, micele, tanki filmovi, samoorganizirani monoslojevi, dendrimeri, super-ćelije, sol-gel metoda. Nanomanipulacija, kontaktna i bezkontaktna nanomanipulacija. Sredstva za nanomanipulaciju.
Metalne i keramičke nanočestice, nanovlakna, nanoslojevi, aerogelovi, nanostrukturirani materijali.
Trendovi u nanotehnologiji: Nanomaterijali (nano-strukturirani materijali, pametni materijali, materijali koji ne stare), nanoproizvodi (elektronika, medicina, okoliš, industrijska tehnologija). Nanoroboti. Primjenski potencijal nanomaterijala.
Ugljikove nanostrukture; Fuleren - proces nastajanja, svojstva, reaktivnost, potencijalna primjena; Ugljikove nanocjevčice - molekulna i supramolekulna struktura, intrinzička svojstva, sinteza, pročišćavanje, modifikacija, primjena.
Nanobiotehnologija - Modifikacija nanoobjekata za primjenu u nanobiotehnologiji; Biosenzori; Testiranje i dostava lijekova
Nanoobjekti kao nosači lijekova; Primjena nanoobjekata za optičko obilježavanje i snimanje; Prednosti i nedostaci nanoobjekata za primjenu u in vivo
Elektronika na nanorazini i molekulska elektronika - Unaprjeđenja tranzistora baziranih na klasičnoj tehnologiji; Nanoelektroničke naprave; Molekulske elektroničke naprave; Kvantni stanični automat; Nanotehnologija u drugim područjima elektronike
Polimerni nanokompoziti: priprava, struktura, svojstva

RAZVIJANJE OPĆIH I SPECIFIČNIH KOMPETENCIJA STUDENATA
Sposobnost analize i sinteze dosadašnjih literaturnih spoznaja i njihova prezentacija. Poznavanje osnovnih pojmova nanoznanosti i nanotehnologije. Uočavanje različitosti svojstava nano-materijala i makro-materijala i razumijevanje razloga ovih različitosti. Poznavanje načina dobivanja nanomaterijala po principu ozdozgo prema dole i odozdo prema gore. Poznavanje osnovnih metoda karakterizacije nanomaterijala. Upoznavanje s trendovima u nanotehnologiji.

OBAVEZE STUDENATA U NASTAVI I NAČIN NJIHOVA IZVRŠAVANJA
Prisustvovanje predavanjima. Laboratorijske vježbe i pisani referati. Izrada seminarskog rada.

NAČIN IZVOĐENJA NASTAVE
Predavanja, laboratorijske vježbe, seminari

NAČIN PROVJERE ZNANJA I POLAGANJA ISPITA
Kontinuirana provjera znanja, pisani ispit

NAČIN PRAĆENJA KVALITETE I USPJEŠNOSTI KOLEGIJA
Studentska anketa

ISHODI UČENJA KOLEGIJA
1. argumentirati razloge promjene svojstava materijala do kojih dolazi na nano-skali.
2. kritički prosuđivati ideje, zamisli i tehnike u području nanotehnologije
3. argumentirati prednosti i nedostatke metoda priprave nanomaterijala odozgo prema dole i odozdo prema gore
4. integrirati znanja kemije i inženjerstva materijala u nanotehnologijama.
5. povezati strukturu i svojstava nanoobjekata i integriranih nanosustava
6. analizirati prednosti i nedostatke različitih metoda karakterizacije na nano-razini,
7. kritički prosuđivati o ograničenjima u razvoju nanomaterijala i etičkim dvojbama koje se javljaju na području nanotehnologije.
8. demonstrirati komunikacijske vještine, sposobnost kritičkog razmišljanja i spoznati potrebu daljnjeg učenja.

ISHODI UČENJA NA RAZINI PROGRAMA
1. primijeniti složenija kemijska načela koja se nastavljaju na osnovna znanja kemije stečena na preddiplomskom studiju
2. povezati osnovne činjenice, koncepte, kemijske principe i teorije vezane uz napredna područja kemije i kemijskih tehnologija
3. integrirati znanje potrebno za obradu složenih ideja
4. kreirati mišljenja na temelju nekompletnih ili ograničenih informacija
5. objektivno procijeniti rezultate rada da bi ih se sažeto prezentiralo
6. koristiti napredne laboratorijske postupke i instrumentaciju u okviru kemijske sinteze i analize
7. odgovorno organizirati laboratorijski rad
8. procijeniti granice točnosti eksperimentalnih podataka i njihove upotrebe u planiranju budućeg rada
9. objasniti znanstvene ili tehničke zamisli, podatke i zaključke, uz korištenje prikladnih obrazloženja, u stručnom ili općem okruženju, pismeno ili usmeno

NASTAVNE JEDINICE S PRIPADAJUĆIM ISHODIMA UČENJA


LITERATURA POTREBNA ZA POLAGANJE ISPITA
S. Kurajica, S. Lučić Blagojević, Uvod u nanotehnologiju, HDKI, 2017.
Ishodi učenja:
  1. argumentirati razloge promjene svojstava materijala do kojih dolazi na nano-skali.
  2. kritički prosuđivati ideje, zamisli i tehnike u području nanotehnologije
  3. argumentirati prednosti i nedostatke metoda priprave nanomaterijala odozgo prema dole i odozdo prema gore
  4. integrirati znanja kemije i inženjerstva materijala u nanotehnologijama.
  5. povezati strukturu i svojstava nanoobjekata i integriranih nanosustava
  6. analizirati prednosti i nedostatke različitih metoda karakterizacije na nano-razini,
  7. kritički prosuđivati o ograničenjima u razvoju nanomaterijala i etičkim dvojbama koje se javljaju na području nanotehnologije.
  8. demonstrirati komunikacijske vještine, sposobnost kritičkog razmišljanja i spoznati potrebu daljnjeg učenja.
Literatura:
1. semestar
Obavezni predmet - Redovni modul - Kemija okoliša
Obavezni predmet - Redovni modul - Primijenjena organska kemija
Obavezni predmet - Redovni modul - Specifični materijali i napredne tehnologije
Termini konzultacija:

 

JMBAG

1. kolokvij

0125175320

20

0125175357

17

A.B. V.

16

0125174477

15

0125172628

18

0125177393

15

0125177255

23

A. G.

16

0125177068

32

0125177190

25

0125175336

29

0125172360

-

0125168511

20

0125175112

23

0125175406

20

0125175801

17

0125175341

16

0125175271

21

0125177138

16

0125174958

12

0125175063

20

0125175000

20

0125174979

21

0125177094

30

0125177101

27

0125177073

22

0125169059

11

0125177159

22

Mislim da je ovo najlošiji 1. kolokvij iz NMNT ikad. Ali da vas utješim, vjerujem da će onaj slijedeće generacije bit još gori.

Odlukom FV obavezan sam vam ukazati na tipične i učestale greške. U idealnom slučaju razgovarali bi o potrebi malo veće preciznosti u izražavanju, korištenju stručnih izraza, zakučastim pitanjima (kojih nije ni bilo), i ostalim začkoljicama. U realnom svijetu skrenut ću vam pažnju da:

Nanostrukturirani materijal nije isto što i nanočestica.

Otapanje i taljenje nisu istoznačnice, radi se o posve različitim procesima.

U SEM-u se detektiraju elektroni koji se na/u uzorku rasprše a ne oni koji prođu kroz uzorak.

Jako puno vas misli da su kvantni efekti primjetniji na višim temperaturama. Međutim, što elektroni imaju manje energije to će kvantni efekti biti primjetniji.

Neobično puno vas odgovorilo je da se na temelju analize spektra karakterističnog rendgenskog zračenja može odrediti debljina sloja. Radi se o EDS analizi kojom se može kvalitativno i kvantitativno odrediti sastav uzorka.

Puno vas je napisalo da je sastavljač nanosloj. Pretpostavljam da se radi o učenju po pitanjima gdje je netko pogrešno napisao nanosloj umjesto nanostroj. Ili se, ne daj Bože, radilo o prepisivanju iz tih materijala na licu mjesta.

Ovo nadalje nije tako zastupljeno ali vrijedi spomenuti. Ima dakle onih koji misle:

Da se u SEM za stvaranje slike koriste fononi.

Da se talište snižava na nanorazini jer se čestice brže slijepe.

Da je Ostvaldovo zrenje, zrenje elektrona unutar atoma. Šteta što autor/ica ovo nije podrobnije objasnio.

Da se kolaps pora izbjegava superkinetičkim sušenjem.

Da nanočestice rastu u agregatnu strukturu.

Da se nanočestice koje pokazuju značajna baktericidna svojstva nazivaju plazmoidi.

Da Zn ima UV filtar. On jest, odnosno djeluje kao UV filtar.

Da je visokoenergetsko mljevenje, mljevenje na superkritičnoj temperaturi.

I last but not least, apsolutni pobjednik/ca:

Tunelirajuća struja održava se konstantnom tako što je uređaj stalno uključen u struju.

S poštovanjem

S. Kurajica

Autor: Stanislav Kurajica
Popis obavijesti