Увод у нанотехнологије

ID: 1009
врста предмета: научно-стручни
носилац предмета: Матија Р. Лидија
извођачи: Васић-Миловановић И. Александра, Матија Р. Лидија
контакт особа: Милеуснић М. Ивана
ниво студија: мастер академске студије
ЕСПБ: 2
облик завршног испита: писмени
катедра: катедра за аутоматско управљање

извођења

циљ

Упознавање са основним елементима наносистема: материјалима, енергијом, информацијом, организацијом и управљањем.Увод у физику нанаоструктура. Основне методе, технике и уређаји за карактеризацију материјала. Међумолекуларне силе и потенцијали. Основе наномеханике, нанаофлуидике, нанофотонике, нанаоелектронике. Кодогени наноматеријали и биомимкрија у наносистемима. Само-асемблирање и организација. Принципи пројектовања наноробота.

исход

По успешном завршетку овог курса, студенти би требало да буду оспособљени да: •Праве разлику између физичких и биолошких процеса на нано нивоу, као и микро и макро система •Дефинишу и прорачунавају основне карактеристике микро и нано система •Праве разлику и дефинишу основне принципе рада уређаја који се користе за карактеризацију нано-материјала •Дефинишу основне методе за рачунарску симулацију и оптимизацију нано система

садржај теоријске наставе

Основни елементи наносистема: материјали, енергија, информације, организација и управљање. Значај посматрања процеса на нано нивоу. Међумолекуларне интеракције, термодинамички и статистички аспекти наноматеријала. Увод у технике за карактеризацију наноматеријала спектроскопском анализом електромагнетног зрачења. Принцип рада радијационих и скенирајућих микроскопа. СТМ и АФМ. Основни и додатни режими рада и модули. Критеријуми само-асемблирања и примери молекуларних система насталих само-асемблирањем. Неоргански и органски системи, неспецифичне и не-ковалентне интеракције. Молекуларно препознавање, биомимикрија. Теоријски (физички и хемијски) аспекти биолошких и техничких наносистема.Синтеза наносистема, молекуларни градивни блокови. Управљање синтезом наносистема и нанороботи.

садржај практичне наставе

Упознавање са процесима на нано нивоу. Поређење физичких и биолошких система на нано нивоу. Основни изрази и прорачуни интентинзета карактеристичних интеракција. Поређења са микро и макро системима. Основни прорачуни карактеристичних величина. Методе за симулацију наносистема. Методе за рачунарску симулацију и оптимизацију нано система. Упознавање са нанотехнолошком инструментацијом за визуелизацију нано система. Основе хардвера и софтвера. Основе управљања. Упознавање са софтверским симулацијама молекуларних нано система. Прорачунски модели неспецифичних и нековалентних интеракција. Практични аспекти и примери примене биолошких и техничких наносистема. Упознавање са склоповима инструмената за синтезу нано система и упознавање са склоповима нано робота.

услов похађања

Услов похађања предмета је да је студент уписан у први семестар МАС.

ресурси

1) Материјал са предавања, 2) Матија Л., Којић Д., Васић А., Јовановић Т., Бојовић Б., Коруга Ђ., Увод у нанотехнологије, НАУКА, Београд, Србија, 2011, 3) Rodgers,B,Nanotechnology: Understanding Small Systems, CRC Press, Boca Ratom 2008. 4) Нанолабораторија са ЈЕОЛ- СТМ/АФМ уређајем за нанотехнологије и ЈЕОЛ-уређајем за нанофилмове

фонд часова

укупан фонд часова: 30

активна настава (теоријска)

ново градиво: 8
разрада и примери (рекапитулација): 4

активна настава (практична)

аудиторне вежбе: 6
лабораторијске вежбе: 3
рачунски задаци: 0
семинарски рад: 1
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: 1
преглед и оцена пројекта: 0
колоквијум са оцењивањем: 0
тест са оцењивањем: 3
завршни испит: 2

провера знања (укупно 100 поена)

активност у току предавања: 10
тест/колоквијум: 30
лабораторијска вежбања: 0
рачунски задаци: 0
семинарски рад: 20
пројекат: 0
завршни испит: 40
услов за излазак на испит (потребан број поена): 35

литература

Mansoori Ali G.: Principles of Nanotechnology, University of Illinois, 2005. ; Wiesendanger R.: Scanning Probe Microscopy and Spectroscopy, University of Hamburg, 1994; Bard.A.J., Integrated Chemical Systems: A Chemical Approach to Nanotechnology, John Wiley, New York, 1994 ; Rogers,B., Nanotechnology: Understanding Small Systems, CRC Press, Boca Ratom, 2008;