Nanomateriały funkcjonalne

Od roku akademickiego 2023/2024:

Wykład 15

Laboratorium 15

Łączna liczba godzin z udziałem nauczyciela akademickiego 30

Liczba punktów ECTS z udziałem nauczyciela akademickiego 1

Przygotowanie się do laboratoriów 30

Przygotowywanie opracowań 30

Przygotowanie się do zaliczenia 30

Łączna liczba godzin niekontaktowych 90

Liczba punktów ECTS za godziny niekontaktowe 3

Sumaryczna liczba punktów ECTS dla modułu 4

Od roku akademickiego 2018/2019 do roku akademickiego 2022/2023:

Wykład 15

Laboratorium 15

Łączna liczba godzin z udziałem nauczyciela akademickiego 30

Liczba punktów ECTS z udziałem nauczyciela akademickiego 1

Przygotowanie się do laboratoriów 90

Przygotowywanie opracowań 35

Przygotowanie się do zaliczenia 55

Łączna liczba godzin niekontaktowych 180

Liczba punktów ECTS za godziny niekontaktowe 6

Sumaryczna liczba punktów ECTS dla modułu 7

Znajomość podstaw chemii ogólnej

Od roku akademickiego 2018/2019 do roku akademickiego 2022/2023:

Wykład 15

Laboratorium 15

Łączna liczba godzin z udziałem nauczyciela akademickiego 30

Liczba punktów ECTS z udziałem nauczyciela akademickiego 1

Przygotowanie się do laboratoriów 90

Przygotowywanie opracowań 35

Przygotowanie się do zaliczenia 55

Łączna liczba godzin niekontaktowych 180

Liczba punktów ECTS za godziny niekontaktowe 6

Sumaryczna liczba punktów ECTS dla modułu 7

Od roku akademickiego 2023/2024:

Wykład 15

Laboratorium 15

Łączna liczba godzin z udziałem nauczyciela akademickiego 30

Liczba punktów ECTS z udziałem nauczyciela akademickiego 1

Przygotowanie się do laboratoriów 30

Przygotowywanie opracowań 30

Przygotowanie się do zaliczenia 30

Łączna liczba godzin niekontaktowych 90

Liczba punktów ECTS za godziny niekontaktowe 3

Sumaryczna liczba punktów ECTS dla modułu 4

Na podstawie Uchwały Senatu UMCS Nr XXIV-28.28/19 z dnia 26 czerwca 2019 r. tj. od cyklu kształcenia 2019/2020:

W1-W2, wykład (egzamin pisemny), konwersatorium (ocena ciągła lub kolokwia śródsemestralne),

U1-U3, wykład (egzamin pisemny), konwersatorium (ocena ciągła lub kolokwia śródsemestralne),

K1-K2, wykład (egzamin pisemny), konwersatorium (ocena ciągła lub kolokwia śródsemestralne).

Na podstawie Uchwały Senatu UMCS Nr XXII-39.9/12 z dnia 25 kwietnia 2012 r. tj. od cyklu kształcenia 2012/2013:

W1-W2, wykład (egzamin pisemny), konwersatorium (ocena ciągła lub kolokwia śródsemestralne),

U1-U3, wykład (egzamin pisemny), konwersatorium (ocena ciągła lub kolokwia śródsemestralne),

K1-K2, wykład (egzamin pisemny), konwersatorium (ocena ciągła lub kolokwia śródsemestralne).

Na podstawie Uchwały Senatu UMCS Nr XXIV – 18.23/18 z dnia 27 czerwca 2018 r. tj. od cyklu kształcenia 2018/2019

W1-W2, wykład (egzamin pisemny), konwersatorium (ocena ciągła lub kolokwia śródsemestralne),

U1-U2, wykład (egzamin pisemny), konwersatorium (ocena ciągła lub kolokwia śródsemestralne),

K1, wykład (egzamin pisemny), konwersatorium (ocena ciągła lub kolokwia śródsemestralne).

Wykład obejmuje następujące zagadnienia:

Treści realizowane podczas wykładu obejmują zagadnienia związane z nową klasą materiałów. Omówione zostaną nanometale,nanoproszki, nanospieki

ceramiczne, nanokompozyty, nanowarstwy, nanomateriały magnetyczne, nanowłókna i nanostruktury węglowe. Wykład ma na celu zapoznanie studentów z własnościami nanomateriałów oraz możliwościami technicznymi ich otrzymywania, badania i modelowania. Poruszony zostanie również problem toksyczności nanomateriałów.

Laboratorium obejmuje następujące zagadnienia:

Zajęcia laboratoryjne mają na celu przybliżenie studentom metod modelowania komputerowego układów chemicznych. Obejmują zagadnienia związane z pracą w środowisku linux: podstawowe polecenia terminala oraz wybrane programy użytkowe środowiska gnome.

Przeprowadzą symulację adsorcji w układzie gaz/ciało stałe metodą Monte Carlo. Za pomocą aplikacji, w większości dostępnych na licencji GNU GPL, studenci przeprowadzą optymalizację geometrii wybranych cząsteczek metodami ab initio. Korzystając z pakietu Gromacs przeprowadzą prostą symulację układów zawierajacych nanocząstki. Poznają również oprogramowanie służące do wizualizacji uzyskanych wyników.

K. Kurzydłowski, M. Lewandowska, Nanomateriały inżynierskie konstrukcyjne i funkcjonalne, PWN Warszawa 2010.

M. Jurczyk, Nanomateriały. Wybrane zagadnienia, Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, Poznań 2001.

Nanocząstki i nanomateriały. Praca zbiorowa pod red. J.Gromadzińskiej i W. Wąsowicza, Zarząd Główny Polskiego Towarzystwa

Toksykologicznego, Łódź 2013.

Gromacs reference manual, http://manual.gromacs.org

K. Gumiński, P. Petelenz, Elementy chemii teoretycznej, PWN, Warszawa 1989.

W. Kołos, Chemia kwantowa, PWN, Warszawa 1978.

Marek Wojnicki, Podstawy nanomateriałów i nanotechnologii, Wydawnictwa AGH, Kraków 2022.

Na podstawie Uchwały Senatu UMCS Nr XXIV-28.28/19 z dnia 26 czerwca 2019 r. tj. od cyklu kształcenia 2019/2020:

WIEDZA

W1. Absolwent zna i rozumie definicję i sposoby podziału oraz zjawiska zachodzące w nanomateriałach. (K_W01, K_W02)

W2. Absolwent zna i rozumie metody otrzymywania i badania nanomateriałów. (K_W01, K_W02)

W3. Absolwent zna i rozumie podstawowe cechy oraz metody

otrzymywania nanometali, nanoproszków, nanospieków, nanowarstw, nanowłókien i nanostruktur węglowych. (K_W01, K_W02)

W4. Absolwent zna i rozumie zagrożenia towarzyszące stosowaniu nanomateriałów. K_W01, K_W02)

W5. Absolwent zna i rozumie podstawowe polecenia terminala w systemie linux. (K_W01)

W6. Absolwent zna i rozumie kilka użytecznych aplikacji w środowisku graficznym linux. (K_W02)

W7. Absolwent zna i rozumie jakie pliki konfiguracyjne są niezbędne do przeprowadzenia symulacji w pakiecie Gromacs. (K_W02)

W8. Absolwent zna i rozumie sposoby optymalizacji geometrii cząsteczki. K_W02)

UMIEJĘTNOŚCI

U1. Absolwent potrafi omówić metody otrzymywania oraz wymienić i scharakteryzować główne techniki stosowane w badaniu nanomateriałów. (K_U01, K_U02)

U2. Absolwent potrafi poprawnie uruchomić aplikację, skorzystać i zapisać wyniki pracy w wybranych aplikacjach systemu linux. (K_U01, K_U02)

U3. Absolwent potrafi zoptymalizować strukturę wybranej cząsteczki. (K_U02

U4. Absolwent potrafi scharakteryzować podstawowe metody badawcze stosowane. (K_U01, K_U02)

KOMPETENCJE SPOŁECZNE

K1. Absolwent jest gotów do dalszego kształcenia jak również do inspirowania procesów uczenia się szczególnie przedmiotów przyrodniczych. (K_K01)

K2. Absolwent jest gotów do pracy zespołowej. (K_K01)

K3. Absolwent jest gotów formułować zagadnienia służące dalszemu pogłębianiu jego wiedzy. (K_K01)

K4. Absolwent jest gotów pozyskiwać informacje naukowe w literaturze z wykorzystaniem komputerowych baz danych (K_K01)

Na podstawie Uchwały Senatu UMCS Nr XXIV – 18.23/18 z dnia 27 czerwca 2018 r. tj. od cyklu kształcenia 2018/2019:

WIEDZA

W1. Absolwent zna i rozumie definicję i sposoby podziału oraz zjawiska zachodzące w nanomateriałach K_W01, K_W04

W2. Absolwent zna i rozumie metody otrzymywania i badania nanomateriałów K_W01, K_W03, K_W04

W3. Absolwent zna i rozumie podstawowe cechy oraz metody

otrzymywania nanometali, nanoproszków, nanospieków, nanowarstw, nanowłókien i nanostruktur węglowych K_W01, K_W03, K_W04

W4. Absolwent zna i rozumie zagrożenia towarzyszące stosowaniu nanomateriałów. K_W01, K_W03, K_W05

W5. Absolwent zna i rozumie podstawowe polecenia terminala w systemie linux K_W01

W6. Absolwent zna i rozumie kilka użytecznych aplikacji w środowisku graficznym linux K_W01

W7. Absolwent zna i rozumie jakie pliki konfiguracyjne są niezbędne do przeprowadzenia symulacji w pakiecie Gromacs K_W01

W8. Absolwent zna i rozumie sposoby optymalizacji geometrii cząsteczki K_W01, K_W02

UMIEJĘTNOŚCI

U1. Absolwent potrafi omówić metody otrzymywania oraz wymienić i scharakteryzować główne techniki stosowane w badaniu

nanomateriałów K_U01, K_U03

U2. Absolwent potrafi poprawnie uruchomić aplikację, skorzystać i zapisać wyniki pracy w wybranych aplikacjach systemu linux K_U02

U3. Absolwent potrafi zoptymalizować strukturę wybranej cząsteczki K_U02

U4. Absolwent potrafi scharakteryzować podstawowe metody badawcze stosowane K_U02

KOMPETENCJE SPOŁECZNE

K1. Absolwent jest gotów do dalszego kształcenia jak również do inspirowania procesów uczenia się szczególnie przedmiotów

przyrodniczych K_K01

K2. Absolwent jest gotów do pracy zespołowej K_K02

K3. Absolwent jest gotów formułować zagadnienia służące dalszemu pogłębianiu jego wiedzy K_K03

K4. Absolwent jest gotów pozyskiwać informacje naukowe w literaturze z wykorzystaniem komputerowych baz danych K_K07