Nanomateriały funkcjonalne

Znajomość podstaw chemii ogólnej

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

W1-W4, U1, K1-K2 wykład - test końcowy

W5-W8, U2-U4, K1-K4 laboratorium - prace zaliczeniowe, ocena ciągła

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.

J. Stecki, Termodynamika statystyczna, PWN, Warszawa 1971.

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