Нанотехнологије

ID: 0727
врста предмета: научно-стручни
носилац предмета: Матија Р. Лидија
извођачи: Матија Р. Лидија
контакт особа: Милеуснић М. Ивана
ниво студија: мастер академске студије
ЕСПБ: 6
облик завршног испита: писмени
катедра: катедра за аутоматско управљање

извођења

циљ

Стицање знанња из: феомена тунеловања електрона, молекуларних атрактивно-репулзивних сила, наноматеријала, конверзије и транспорта енергије на нано нивоу. Упознавање са основнеим методама, техникама и уређајима за карактеризацију наноматеријала: скенирајућа нано-"проб" микроскопија и спектроскопија.Нано-еклектрохемијска ћелија.Карактеризација проводних, магнетних и непроводних матаријала:неорганскх и биолошких. Нано филмови:карактеризација и модификација површине помоћу СТМ/АФМ/МФМ.

исход

По успешном завршетку овог курса, студенти би требало да буду оспособљени да: •Праве разлику између основних склопова и принципа управљања тунеловањем електрона као и основних склопова и принципа управљања атрактивно-репулзивним дејствима •Примењују основна теоријска и експериментална знања за анализу нано система •Раде на уређајима за карактеризацију наноматеријала, СТМ и АФМ •Изврше одговарајућу припрему различитих узорака за скенирајућу сондну микроскопију •Врши карактеризацију материјала на нано нивоу •Примењује стечена софтверска знања за анализу графичких и аналитичких података добијених применом скенирајуће сондне микроскопије

садржај теоријске наставе

Услови за настанак и развој нанотехнологије.Основни појмови из експерименталних и теоретских аспеката скенирајуће миркоскопије и спектроскопије.Шредингерова једначина и тунеловање електрона. Технологија заснована на ефекту тунеловања.Организација процеса електрохемијских интеракција. Карактеризација материјала на основу међумолекуларних сила.Алтернативне методе и технике у примени спектроскопских и тунелирајућих микроскопа.Увод у примењену нанотехнологију.Основне области примене тунелирајуће микроскопије и нано-конзолне микроскопије.Проучавање чврстих и течних материјала на нано нивоу.Физика чврстог стања на нано нивоу.Примена нанотехнологије у проучавању органских молекула, лекова и биомакромолекула (нуклеинске киселине, протеини и мембрански агрегати). Метрологија и стандарди у нанотехнологији.Модификација материјала на нано нивоу.Интегрални аспекти нанотехнологија заснованих на физици и хемији.Системски приступ пројектовању нано-молекуларних сензора, апарата и уређаја.

садржај практичне наставе

Практична настава: Показне вежбе из нанотехнолошке инструментације. Упознавање са радом и могућностима СТМ. Основни склопови и принцип управљања тунеловањем електрона. Упознавање са софтвером за обраду података добијених анализом узорака. Упознавање са инструментом АФМ. Поређење резултата добијених СТМ-ом и АФМ-ом. Основни склопови и принципи управљања атрактивно-репулзивним дејствима. Нано-конзоле: особине, врсте, посматрање увеличавајућом камером. Анализа снимака наноматеријала. Упознавање и рад са софтверским алатима за добијање СТМ и АФМ слике. Разлике између графичких и аналитичких података. Упознавање са радом нано-флуидне ћелије и електрохемијске ћелије.

услов похађања

Услов: Уписан други семестар Дипломских академских студија (Мастер). Пожељно: Увод у нанотехнологије.

ресурси

Нанолабораторија са уређајем за парављење танких филмова, НаноПроб микроскоп са интегрисаним СТМ/АФМ/МФМ, електрохемијском ћелијом и нанофлуидном ћелијом.

фонд часова

укупан фонд часова: 75

активна настава (теоријска)

ново градиво: 20
разрада и примери (рекапитулација): 10

активна настава (практична)

аудиторне вежбе: 15
лабораторијске вежбе: 15
рачунски задаци: 0
семинарски рад: 3
пројекат: 0
консултације: 2
дискусија/радионица: 0
студијски истраживачки рад: 0

провера знања

преглед и оцена рачунских задатака: 0
преглед и оцена лабораторијских извештаја: 0
преглед и оцена семинарских радова: 5
преглед и оцена пројекта: 0
колоквијум са оцењивањем: 3
тест са оцењивањем: 0
завршни испит: 2

провера знања (укупно 100 поена)

активност у току предавања: 5
тест/колоквијум: 45
лабораторијска вежбања: 0
рачунски задаци: 0
семинарски рад: 15
пројекат: 0
завршни испит: 35
услов за излазак на испит (потребан број поена): 35

литература

Л. Матија, Д.Којић, А. Васић, Б.Бојовић, Т.Јовановић, Ђ.Коруга,Увод у нанотехнологије, ДонВас, Београд, 2011; Toшић,Б. и сар., Примена диференцијалног рацуна у анализи наноструктура, ВАНУ,Нови Сад, 2005;