Wstęp do fizyki fazy skondensowanej 07-NB-WFFS-SP5
Wykłady:
Faza skondensowana. Uporządkowanie bliskiego i dalekiego zasięgu. Elementy fizyki ciała stałego: budowa kryształów; statystyki klasyczne i kwantowe; teoria pasmowa; defekty sieci krystalicznej; przewodniki, półprzewodniki i izolatory. Zjawisko transportu w przewodnikach. Nanomateriały: nanometale, nanoceramiki, nanokompozyty oraz nano(bio)polimery. Właściwości mechaniczne (reologiczne), termiczne, elektryczne oraz magnetyczne (nano)materiałów. Metody obrazowania i modelowania nanomateriałów. Roztwory stałe i stopy. Materia miękka i jej samoorganizacja. Przemiany fazowe. Siły, energie i skale czasowe w materii skondensowanej. Układy koloidalne, substancje amfifilowe oraz ciekłe kryształy.
Ćwiczenia:
Na ćwiczeniach audytoryjnych studenci rozwiązują zagadnienia teoretyczne przedstawione na wykładzie odnoszące się bezpośrednio do rzeczywistych, napotykanych w nanoinżynierii, problemów. Zapoznają się ze sposobami opisu ilościowego struktur nanomateriałów, a także z metodami modelowania nanomateriałów inżynierskich.
Koordynatorzy przedmiotu
Efekty kształcenia
Student ma podstawową wiedzę z zakresu technik oraz metod identyfikacji i charakteryzowania nanobiomateriałów, a także ma wiedzę o surowcach, produktach i procesach stosowanych w przemyśle nanobiotechnologicznym, ma podstawową wiedzę o cyklach życia materiałów oraz na temat zasad funkcjonowania i eksploatacji aparatury, urządzeń i systemów wykorzystujących metody fizyki technicznej, technologii chemicznej i biotechnologii, szczególnie w aspekcie wytwarzania nanomateriałów i nanokompozytów, rozumie związki między osiągnięciami nanobio- technologii a możliwościami ich wykorzystania w życiu społeczno-gospodarczym z uwzględnieniem zrównoważonego użytkowania różnorodności biologicznej, ma szczegółową wiedzę związaną z zagadnieniami fizyki współczesnej, niezbędnymi do rozumienia podstawowych mechanizmów fizycznych i wykorzystania wiedzy fizycznej w technice i technologii, ma pogłębioną wiedzę o trendach rozwojowych i współczesnych zastosowaniach fizyki w wybranych zagadnieniach technicznych i technologicznych. Potrafi pozyskiwać informacje z literatury, baz danych oraz innych właściwie dobranych źródeł, także w języku angielskim lub innym języku obcym uznawanym za język komunikacji międzynarodowej w zakresie nanobio- technologii, nanomateriałów, nanokompozytów, chemii, biologii i nauk pokrewnych; potrafi integrować uzyskane informacje, dokonywać ich interpretacji, a także wyciągać wnioski oraz formułować i uzasadniać opinie, potrafi porozumiewać się przy użyciu różnych form (werbalnej, pisemnej, graficznej) w środowisku zawodowym oraz w innych środowiskach, także w języku angielskim lub innym języku obcym uznawanym za język komunikacji międzynarodowej, w zakresie nanobiotechnologii, nanobiomateriałów, techniki; posiada umiejętność pracy zespołowej. Potrafi wykorzystać poznane metody eksperymentalne, symulacje komputerowe i modele teoretyczne do analizy i rozwiązywania problemów inżynierskich w zakresie nanobiotechnologii. potrafi oznaczać właściwości fizyczne, chemiczne i biologiczne nanobiomateriałów i nanobiokompozytów przy wykorzystaniu odpowiednich technik badawczych; potrafi badać właściwości fizyczne i chemiczne materiałów półprzewodnikowych, ma umiejętność samokształcenia się m.in. w celu podnoszenia kompetencji zawodowych. Student rozumie potrzebę uczenia się przez całe życie i podnoszenia swoich kwalifikacji, rozumie konieczność nieustannej adaptacji swojej wiedzy i umiejętności do zmian zachodzących w technice, technologii i nanobiotechnologii.
Literatura
Literatura podstawowa:
1. K. Kurzydłowski, M. Lewandowska, Nanomateriały inżynierskie, PWN Warszawa, 2010.
2. C. Kittel, Wstęp do fizyki ciała stałego, PWN, Warszawa 1999.
3. D. Halliday, R. Resnick, J. Walker, Podstawy fizyki, Tom 5, PWN Warszawa, 2003.
4. W. Przygocki, A. Włochowicz, Fizyka polimerów. Wybrane zagadnienia., PWN Warszawa, 2001.
Literatura uzupełniająca:
1. R. A. L. Jones, Soft Condensed Matter, Oxford University Press, 2002.
2. I.W. Hamley, Introduction to Soft Matter: Polymers, Colloids, Amphiphiles and Liquid Crystals, Wiley 2000.
3. R.P. Feynman, Feynmana wykłady z fizyki, PWN Warszawa, 2007.
4. J. Massalski, M. Massalska, Fizyka dla inżynierów, część 2, WNT Warszawa, 2009.
Więcej informacji
Dodatkowe informacje (np. o kalendarzu rejestracji, prowadzących zajęcia, lokalizacji i terminach zajęć) mogą być dostępne w serwisie USOSweb: