Metody wytwarzania nanomateriałów Kierunek studiów: Mikro i nanotechnologia
Kod programu: 03-S1MN19.2019

Nazwa modułu: Metody wytwarzania nanomateriałów
Kod modułu: 1MN-17
Kod programu: 03-S1MN19.2019
Semestr:
  • semestr zimowy 2024/2025
  • semestr zimowy 2023/2024
  • semestr zimowy 2022/2023
  • semestr zimowy 2021/2022
Język wykładowy: polski
Forma zaliczenia: egzamin
Punkty ECTS: 5
Opis:
1. Budowa materii, podstawy krystalografii, własności fizykochemiczne nanomateriałów 2. Klasyfikacja nanomateriałów - Metale, ceramiki, polimery, kompozyty - Nanometale, nanoproszki i nanospiekiceramiczne, nanokmpozyty, nanowarstwy powierzchniowe, nanowłókna, nanostruktury węglowe 2. Metody wytwarzania uwzględniający metody fizyczne, chemiczne i biologiczne wytwarzania nanomateriałów z uwzględnieniem podziału na techniki typu „top-down” oraz „bottom-up” z uwzględnieniem fizycznych podstaw formowania się nanomateriałów: termiczna akomodacja, związanie z podłożem, dyfuzja powierzchniowa, zarodkowanie nowej fazy, aglomeracja, zjawiska zachodzące na powierzchni, ścieżki reakcji chemicznych. Przykładowe techniki: Mechaniczna synteza, Wysokoenergetyczne rozdrabnianie, Krystalizacja materiałów amorficznych, Osadzanie z fazy gazowej, Procesy zol-żel, Platerowanie jonowe, Naparowanie próżniowe, Reakcje chemiczne w fazie gazowej, Metody dużego odkształcenia plastycznego, Rozpylanie jonowe 3. W ramach wykorzystanych w trakcie zajęć laboratoryjnych technik omawiane będą również zagadnienia związane z środowiskiem pracy i jego wpływem na uzyskane struktury a także te związane z aparaturą pozwalającą na syntezę danego nanomateriału czy nanokompozytu. Dodatkowo omówione zostaną techniki poboczne stosowane w procesie kontroli formowania i wstępnej charakteryzacji nanomateriałów.
Wymagania wstępne:
Podstawowa wiedza z zakresu podstaw fizyki i chemii. Podstawowa wiedza z zakresu fizyki ciała stałego. Podstawowa wiedza z zakresu nanotechnologii.
Literatura podstawowa:
1. Nanomateriały inżynierskie konstrukcyjne i funkcjonalne / red. nauk. Krzysztof Kurzydłowski, Małgorzata Lewandowska ; [aut.: Mariusz Andrzejczuk et al.]. - Warszawa : Wydawnictwo Naukowe PWN 2010. 2. Nanocrystalline materials : their synthesis-structure-property relationships and applications / S. C. Tjong. - Amsterdam [etc.] : Elsevier 2006. 3. Nanomateriały : wybrane zagadnienia / Mieczysław Jurczyk. - Poznań : Wydaw. Politechniki Poznańskiej 2001. 4. Nanomaterials handbook / edited by Yury Gogotsi. - Boca Raton ; London : CRC Press 2006. 5. Physical properties of carbon nanotubes / R. Saito, G. Dresselhaus & M. S. Dresselhaus. – London: Imperial College Press 2005. 6. Introduction to nanoscience and nanomaterials / Dinesh C. Agrawal. - New Jersey [etc.] : World Scientific cop. 2013. 7. Nanostructured materials in electrochemistry / ed. by Ali Eftekhari. - Weinheim : Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA cop. 2008. 8. Electrochemical nanofabrication : principles and applications / edited by Di Wei. - Singapore: PAN Stanford Publishing cop. 2016. 9. Nanoporous materials : advanced techniques for characterization, modeling and processing / ed. by Nick Kanellopoulos. - Boca Raton : CRC Press/Taylor & Francis Group 2011. 10. Carbon nanomaterials : synthesis, structure, properties and applications / Rakesh Behari Mathur, Bhanu Pratap Singh, Shailaja Pande. - Boca Raton [etc.] : CRC Press cop. 2017.
Efekt modułowy Kody efektów kierunkowych do których odnosi się efekt modułowy [stopień realizacji: skala 1-5]
Student posiada podstawową i pogłębioną wiedzę w zakresie fizyki i chemii nanomateriałów i ich wytwarzania. Student zna podstawowe pojęcia z zakresu struktury ciał stałych, nieorganicznych organicznych i nanomateriałów, ich syntezy oraz metod ich podstawowej analizy [1MN-17-01]
 KN_W01 [5/5] KN_W08 [5/5] KN_U03 [5/5]
Student posiada wiedzę w zakresie fizycznych i chemicznych metod doświadczalnych wykorzystywanych w charakteryzacji nanomateriałów [1MN-17-02]
 KN_W05 [5/5] KN_U16 [5/5] KN_U17 [5/5]
Student umie rozpoznać elementy struktury materiałów oraz dokonać ich klasyfikacji. [1MN-17-03]
 KN_U05 [5/5] KN_K02 [5/5]
Student zna i rozumie podstawy teoretyczne różnych metod analitycznych i ich wykorzystanie w interpretacji wyników pomiarowych związanych z badaniami nanomateriałów [1MN-17-04]
 KN_W07 [3/5] KN_U14 [5/5]
Student umie zorganizować i przeprowadzić eksperymenty w procesie projektowania zagadnień inżynierskich dotyczących syntezy oraz charakteryzacji nanomateriałów. Student umie opisać i dokonać wyboru odpowiednich technik otrzymywania nanomateriałów i ich separacji. Student potrafi określić i zinterpretować podstawowe parametry nanomateriałów na podstawie wykonanych pomiarów oraz wyciąga poprawne wnioski z przeprowadzonych ćwiczeń eksperymentalnych i poprawnie opisuje wyniki. [1MN-17-05]
 KN_U15 [5/5] KN_U16 [5/5] KN_U17 [5/5]
Typ Opis Kody efektów modułowych do których odnosi się sposób weryfikacji
egzamin [1MN-17-w1]
Do oceny końcowej modułu wlicza się średnią ocen uzyskanych z Egzamin ustny z zakresu materiału prezentowanego na wykładach, skala ocen 2- 5
 1MN-17-01 1MN-17-02 1MN-17-03 1MN-17-04 1MN-17-05
sprawdzanie [1MN-17-w2]
Ocena końcowa jest średnią arytmetyczną ocen cząstkowych z pisemnego sprawozdania, zaokrągloną w górę lub w dół, biorąc pod uwagę aktywność studenta podczas laboratorium
 1MN-17-01 1MN-17-02 1MN-17-03 1MN-17-04 1MN-17-05
Rodzaj prowadzonych zajęć Praca własna studenta Sposoby weryfikacji
Typ Opis (z uwzględnieniem metod dydaktycznych) Liczba godzin Opis Liczba godzin
wykład [1MN-17-z1]
wykład z wykorzystaniem technik audiowizualnych – przyswajanie i pogłębianie wiedzy.
 30
w oparciu o notatki z wykładów oraz literaturę uzupełniającą student dąży do utrwalenia pozyskanej wiedzy.
 20 egzamin [1MN-17-w1]
laboratorium [1MN-17-z2]
tematyka badań laboratoryjnych ściśle związana jest z zagadnieniami poruszanymi na wykładach. Student, po wcześniejszym przygotowaniu się do zajęć na bazie zalecanej literatury, wykonuje zadania pod kierunkiem prowadzącego. Następnie student analizuje i opracowuje wyniki pomiarów oraz przygotowuje pisemny raport zawierający wstęp teoretyczny, opis metod badawczych oraz opracowanie wyników pomiarów wraz z oszacowaniem odpowiednich wielkości dla badanych nanomateriałów.
 60
Przegląd literatury, pisanie sprawozdań.
 20 sprawdzanie [1MN-17-w2]
Załączniki
Opis modułu (PDF)
Informacje o sylabusach mogą ulec zmianie w trakcie trwania studiów.
Sylabusy (USOSweb)
Semestr Moduł Język wykładowy
(brak danych)