Předmět: Nanomateriály a nanotechnologie

« Zpět
Název předmětu Nanomateriály a nanotechnologie
Kód předmětu KET/NMNT
Organizační forma výuky Přednáška + Cvičení
Úroveň předmětu Magisterský
Rok studia nespecifikován
Semestr Letní
Počet ECTS kreditů 3
Vyučovací jazyk Čeština, Angličtina
Statut předmětu Povinně-volitelný
Způsob výuky Kontaktní
Studijní praxe Nejedná se o pracovní stáž
Doporučené volitelné součásti programu Není
Vyučující
  • Scheerle Václav, prof. Ing. Ph.D.
  • Blecha Karel, Ing. Ph.D.
Obsah předmětu
Přednášky 1. Velikost, škálování od makra k mikru, Změna vlastností materiálu na úrovni nanorozměrů 2. Historie nanotechnologie, definice a vysvětlení základních pojmů 3. Úvod do kvantové teorie - základní principy kvantové fyziky vlna- částice, vlnová funkce, 4. Zobrazovací a diagnostické metody v nanotechnologiích - elektronová mikroskopie (TEM, SEM, HRTEM), elipsometrie, AFM 5. Uhlíkové nanočástice- Fulereny, nanotrubice, grafen 6. Uhlíkové nanočástice - vlastnosti (elektrické, tepelné, mechanické) 7. Anorganické nanočástice - nanočástice kovů a oxidů kovů 8. Nanomateriálové kompozity 9. Funkcionalizace materiálů- kovalentní a nekovalentní modifikace nanomateriálů 10. Vlastnosti nanomateriálů- chemické, elektrické mechanické optické 11. Aplikace nanomateriálů - materiálové inženýrství, doprava, energertika 12. Aplikace Nanomateriálů - biomedicína, elektronika 13. Toxikologie a nebezpečnost - Sociální a zdravotní rizika nanomateriálů Cvičení 1. Úvodní cvičení 2. Nanomateriálové struktury- fraktály, koloidy, samoorganizované struktury 3. Metody výroby nanomateriálů- metody top-down a bottom-up , 4. Způsob přípravy nanomateriálů- Strukturování a vytváření motivů, příprava tenkých vrstev 5. Nanostroje a nanozařízení- co vše lze za pomocí nanotechnologií již vyrobit 6. Nanomateriály a technologie v České republice- firmy, výzkum, úspěchy 7. Budoucnost nanomateriálů- směřování vývoje, vize

Studijní aktivity a metody výuky
Laboratorní praktika, Přednáška
  • Kontaktní výuka - 39 hodin za semestr
  • Příprava prezentace (referátu) [3-8] - 5 hodin za semestr
  • Příprava na souhrnný test [6-30] - 20 hodin za semestr
  • Projekt individuální [40] - 20 hodin za semestr
Předpoklady
Odborné znalosti
chápat fyzikální a chemickou podstatu materiálů
Odborné dovednosti
připravit odbornou prezentaci
získávat důležité informace z odborné literatury
Obecné způsobilosti
mgr. studium: samostatně získávají další odborné znalosti, dovednosti a způsobilosti na základě především praktické zkušenosti a jejího vyhodnocení, ale také samostatným studiem teoretických poznatků oboru.,
Výsledky učení
Odborné znalosti
objasnit pojmy v oboru nanotechnologie
popsat základní metody pro charakterizaci nanomateriálů
vysvětlit metody výroby a přípravy nanomateriálů
diskutovat možné využití nanomateriálů v různých aplikacích a oborech
popsat rizika nanomateriálů
rozpoznat a určit různé typy a struktury nanomateriálů
Obecné způsobilosti
mgr. studium: srozumitelně a přesvědčivě sdělují odborníkům i širší veřejnosti vlastní odborné názory,
Vyučovací metody
Odborné znalosti
Přednáška s diskusí,
Prezentace práce studentů,
Přednáška s demonstrací,
Samostatná práce studentů,
Samostudium,
Individuální konzultace,
Hodnotící metody
Test,
Seminární práce,
Doporučená literatura
  • Günter Schmid. Nanoparticles: From Theory to Application. 2010. ISBN 3527631550.
  • Guozhong Cao. Nanostructures and Nanomaterials Synthesis, Properties, and Applications. 2011. ISBN 9814322504.
  • Jan Hošek. Úvod do nanotechnologie. Praha, 2010. ISBN 8001045552.


Studijní plány, ve kterých se předmět nachází
Fakulta Studijní plán (Verze) Kategorie studijního oboru/specializace Doporučený ročník Doporučený semestr