- Nazwa przedmiotu:
- Nanomateriały bioaktywne - wytwarzanie, charakteryzacja, zastosowanie w przemyśle
- Koordynator przedmiotu:
- prof. dr hab. inż. Andrzej Olszyna; dr inż. Agnieszka Jastrzębska
- Status przedmiotu:
- Fakultatywny ograniczonego wyboru
- Poziom kształcenia:
- Studia II stopnia
- Program:
- Inżynieria Materiałowa
- Grupa przedmiotów:
- Obieralne
- Kod przedmiotu:
- NBIO
- Semestr nominalny:
- 3 / rok ak. 2020/2021
- Liczba punktów ECTS:
- 2
- Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
- Wykłady – 15 godzin. Ćwiczenia laboratoryjne – 15 godzin. Przygotowanie do laboratorium – 15 godzin. Przygotowanie sprawozdań – 5 godzin. Przygotowanie do egzaminu – 15 godzin. Łącznie 65 godzin.
- Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
- Wykłady – 15 godzin. Ćwiczenia laboratoryjne – 15 godzin. Łącznie 30 godzin = 2 punkty ECTS.
- Język prowadzenia zajęć:
- polski
- Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
- Ćwiczenia laboratoryjne - 15 godz., przygotowanie sprawozdań - 15 godz, przygotowanie się do laboratoriów - 5 godz. Łącznie 35 godz.= 1,5 punktu ECTS
- Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
-
- Wykład15h
- Ćwiczenia0h
- Laboratorium15h
- Projekt0h
- Lekcje komputerowe0h
- Wymagania wstępne:
- Wymagane przedmioty poprzedzające: Chemia, Fizyka
Zalecane przedmioty poprzedzające: Podstawy nauki o materiałach, Materiały Ceramiczne i metody ich otrzymywania, Chemia, Fizyka
- Limit liczby studentów:
- 18
- Cel przedmiotu:
- Celem wykładu jest przygotowanie studentów do pracy z najbardziej rozwojową grupą nanomateriałów – nanomateriałami bioaktywnymi tj. metodami wytwarzania, właściwościami i zastosowaniami najważniejszych rodzajów bioaktywnych nanocząstek takich jak np. nanocząstki kompozytowe z udziałem metali szlachetnych, charakteryzujące się unikatowym oddziaływaniem w stosunku do różnych struktur biologicznych. Celem ćwiczeń laboratoryjnych jest ugruntowanie wiadomości przekazywanych studentom w ramach wykładu oraz jednocześnie sprawdzenie stopnia opanowania tych wiadomości przez słuchaczy.
- Treści kształcenia:
- OPIS ZAJĘĆ WYKŁADOWYCH: Na podstawie diagnozy potencjału naukowego, gospodarczego oraz społecznego, a także uwzględniając uwarunkowania zewnętrzne, w Regionalnej Strategii Innowacji dla Województwa Mazowieckiego na lata 2013-2020 wskazano nanotechnologie jako kluczowy obszar gospodarczy posiadający największy potencjał rozwojowy (inteligentną specjalizację), który stymuluje i warunkuje innowacyjność. Program zajęć został dobrany w taki sposób, aby podążać za rozwojem nanotechnologii, która przy intensyfikacji współpracy z przemysłem wychodzi naprzeciw potrzebom wzmocnienia innowacyjności zarówno Mazowsza jak i całego Kraju, sprzyjając spójności i efektywności w tworzeniu regionalnego i krajowego systemu innowacji. Celem wykładu jest zapoznanie studentów z metodami wytwarzania, właściwościami i zastosowaniami najbardziej rozwojowej grupy nanomateriałów – nanomateriałów bioaktywnych. Omawiane będą najważniejsze rodzaje bioaktywnych nanocząstek takie jak np. nanocząstki kompozytowe z udziałem metali szlachetnych, charakteryzujące się unikatowym oddziaływaniem w stosunku do różnych struktur biologicznych. W obrębie każdej klasy nanocząstek przedstawiane będą najpopularniejsze metody wytwarzania prowadzące do otrzymania pożądanych właściwości. Szczególny nacisk położony będzie na działania włączające pracodawców w bieżące przygotowanie szczegółowych punktów programu wykładu i ich realizację. W ramach wykładu podjęty zostanie także temat aktualnego zapotrzebowania rynku na nanomateriały bioaktywne. Analizowane będą trendy aktualnie występujące na rynku nanomateriałów bioaktywnych. Nacisk położony będzie także na aspekt interdyscyplinarności tematyki i wypracowanie umiejętności synergistycznej interpretacji wyników badań z różnych dziedzin nauki. Wyjaśniana będzie metodologia stosowana w analizie właściwości bioaktywnych nanocząstek, przy czym szczególny nacisk będzie położony na właściwości kluczowe z punktu widzenia potencjalnych zastosowań. Omawiane metody badawcze przedstawione zostaną w przystępny sposób i koncentrować się będą głównie na praktycznym aspekcie analizy nanomateriałów. W ramach wykładu zaprezentowane zostaną: jakościowa i ilościowa analiza morfologii, analiza chemiczna, analiza struktury w tym sposobu dyspersji nanocząstek, badania właściwości fizycznych (powierzchnia właściwa, objętość i wielkość porów, gęstość rzeczywista), badania stabilności układów koloidalnych, badania właściwości biologicznych i toksycznych. będą referować problemy badawcze, techniczne i organizacyjne występujące w ich instytucjach. Wykład będzie współprowadzony przez przedstawicieli zainteresowanych przedsiębiorców i jednostek badawczo-rozwojowych, działających w sektorze nanotechnologii, w formie prezentacji ustnych i dyskusji.
OPIS ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH: Celem ćwiczeń jest ugruntowanie wiadomości przekazywanych studentom w ramach wykładu oraz jednocześnie sprawdzenie stopnia opanowania tych wiadomości przez słuchaczy. W ramach laboratorium dopracowane zostanie pojęcie interdyscyplinarności tematyki oraz umiejętności synergistycznej interpretacji wyników badań z różnych dziedzin nauki. Zajęcia prowadzone będą w małych grupach uczestników i polegać będą na pracy z rzeczywistymi nanomateriałami stosowanymi bądź wdrażanymi w przemyśle. Rozwiązywane będą postawione przez prowadzącego zadania, dotyczące np.: przeprowadzenia prostych syntez nanomateriałów, przeprowadzenia pomiarów wybranych parametrów wytworzonych nanomateriałów z wykorzystaniem aparatury dostępnej zarówno na uczelni jak i u przedsiębiorców zaangażowanych w prowadzenie zajęć, interpretacja uzyskanych wyników, przewidywania wybranych właściwości bioaktywnych na podstawie uzyskanych wyników badań. Laboratorium będzie współprowadzone przez przedstawicieli zainteresowanych przedsiębiorców i jednostek badawczo-rozwojowych w ramach konsultacji, działających w sektorze nanotechnologii, w formie wizytacji w zakładach produkcyjnych i dyskusji.
- Metody oceny:
- Ocena wspólna za wykład i laboratorium. W ramach laboratorium oceniane będzie przygotowanie merytoryczne niezbędne do wykonania postawionych zadań (ocena punktowa) a także umiejętność analizy uzyskanych wyników i wyciągania poprawnych wniosków (poprawność przygotowania sprawozdań z laboratorium). Na koniec zajęć planowane jest kolokwium pisemne sprawdzające wiedzę zdobytą w ramach zajęć.
- Egzamin:
- nie
- Literatura:
- 1. A. Olszyna, A. Jastrzębska, M. Kostecki, Tworzywa ceramiczne. Ćwiczenia laboratoryjne, 2015, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej
2. K. J. Kurzydłowski, M. Lewandowska, Nanomateriały inżynierskie konstrukcyjne i funkcjonalne, 2010, Wydawnictwo Naukowe PWN
3. R. W. Kelsall, I. W. Hamley, M. Geoghegan, Nanotechnologie, 2012, Wydawnictwo Naukowe PWN
- Witryna www przedmiotu:
- brak
- Uwagi:
- -
Efekty uczenia się
Profil ogólnoakademicki - wiedza
- Charakterystyka NBIO_W1
- Student ma wiedzę dotyczącą nanomateriałów bioaktywnych tj. metod wytwarzania, właściwości i zastosowań najważniejszych rodzajów bioaktywnych nanocząstek.
Weryfikacja: Kolokwium i sprawozdanie z 4 zada ń
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
IM2_W09
Powiązane charakterystyki obszarowe:
I.P7S_WG, III.P7S_WG.o
Profil ogólnoakademicki - umiejętności
- Charakterystyka NBIO_U1
- Posiada umiejętność wytwarzania oraz badania wybranych właściwości nanomateriałów bioaktywnych. Potrafi przeanalizować uzyskane wyniki badań oraz wyciągać wnioski w odniesieniu do zaproponowanej metody wytwarzania.
Weryfikacja: Raport z realizacji 4 zadań
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
IM2_U15
Powiązane charakterystyki obszarowe:
I.P7S_UW, III.P7S_UW.2.o