Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Mikro/nanotechnika
Koordynator przedmiotu:
prof. dr hab. inż. Zygmunt Rymuza
Status przedmiotu:
Obowiązkowy
Poziom kształcenia:
Studia II stopnia
Program:
Mechatronika
Grupa przedmiotów:
Obowiązkowe
Kod przedmiotu:
MNT
Semestr nominalny:
1 / rok ak. 2019/2020
Liczba punktów ECTS:
3
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
1) Liczba godzin bezpośrednich 34, w tym: a) wykład - 15 b) laboratorium - 15 c) konsultacje - 2 d) egzamin - 2 2) Praca własna studenta 41, w tym: a) studia literaturowe, przygotowanie do egzaminu- 11 b) przygotowanie do laboratorium - 15 c) przygotowanie sprawozdań - 15 suma: 75 (3 ECTS)
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
1) Liczba godzin bezpośrednich 34, w tym: a) wykład - 15 b) laboratorium - 15 c) konsultacje 2 d) egzamin - 2 suma: 34 (1,5 ECTS)
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
O charakterze praktycznym : a) laboratorium - 15 b) konsultacje - 2 c) przygotowanie sprawozdań - 15 suma:32 (1,5 ECTS)
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład15h
  • Ćwiczenia0h
  • Laboratorium15h
  • Projekt0h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
Fizyka, wiedza o materiałach, podstawy konstrukcji i technologii miniaturowych urządzeń mechanicznych i elektromechanicznych .
Limit liczby studentów:
30
Cel przedmiotu:
Zapoznanie się z podstawami mikro/nanotechniki, stanem techniki budowy mikro/nanosystemów, zaawansowanymi technikami badawczymi w zakresie mikro/nanotechniki, perspektywami rozwoju mikro/nanotechniki.
Treści kształcenia:
Wykład: Pojęcie mikro/nanotechniki, geneza mikro/nanotechniki, definicje, systematyka, dwa podejścia w nanotechnice : Taniguchi i Drexler, bottom-down i bottom-up, sytuacja na świecie , trendy rozwojowe, znaczenie mikro/nanotechniki Zagadnienia materiałowe , fulereny, nanorurki, polimery, nanokompozyty w mikro/nanotechnice, techniki wytwarzania , mikro/nanomachining, mikro/nanopatterning Problemy skali, architektura mikro/nanosystemów, projektowanie i konstruowanie , problemy konstrukcyjne urządzeń molekularnych. Mikro/nanourządzenia (MEMS/NEMS) i ich zastosowania Podstawy adaptroniki i biomimetyki, mikro/nanostruktury biologiczne, nanosilniki biologiczne obrotowe i liniowe Podstawowe urządzenia do badań w skali mikro/nano: STM/AFM, nanoindentery, inne urządzenia badawcze, zastosowania Zastosowania mikro/nanourządzeń w życiu codziennym, w technikach badawczych, militarne i kosmiczne, w technice medycznej, w przemyśle, motoryzacji itp., trendy rozwojowe Laboratorium: Wprowadzenie do zajęć laboratoryjnych, narzędzia i środowisko badawcze mikro/nanotechniki Laboratorium czyste do badań w skali mikro/nano. Zapoznanie się z laboratorium czystym, interaktywne uczestnictwo w prowadzonych badaniach nanomechanicznych i nanotrybologicznych z zastosowaniem AFM i nanoindentera Laboratorium badań w skali nano – podstawowe metody i sprzęt badawczy Poznanie sprzętu podstawowego do badań w skali nano: Zastosowanie skaningowego mikroskopu tunelowego (STM) do badań w skali nano.Zastosowanie mikroskopu sił atomowych AFM do badań powierzchni w skali nano Badania własności mechanicznych, adhezyjnych i trybologicznych w skali nano: czestnictwo w badaniach mechanicznych adhezyjnych i trybologicznych w skali nano przy użyciu AFM struktur MEMS/NEMS. Udział w badaniach mechanicznych podstawowych mikro/nanostruktur , wyznaczanie charakterystyk siła-odkształcenie/przemieszczenie Badania stanu energetycznego/zdolności adhezyjnej powierzchni mikro/nanostruktu :udział w badaniach oceny stanu energetycznego powierzchni mikro/nanostruktur – zwilżalność , energia powierzchniowa, zdolność adhezyjna, porównanie z badaniami adhezyjnymi metodą pomiaru siły pull-off przy użyciu AFM. Zapoznanie się z pracą zaawansowanych nowoczesnych mikroskopów SEM wyposażonych w FIB i sondy do badań fizyko-chemicznych (Instytut Fizyki PAN i Instytut Technologii Materiałów Elektronicznych) , Zapoznanie się z pracą urządzenia do epitaksji z wiązek molekularnych (Molecular Beam Epitaxy MBE) ( Instytut Fizyki PAN). Znaczenie kriogeniki w mikro/nanotechnice (laboratorium kriogeniki w Instytucie Fizyki PAN).Zapoznanie się z laboratorium badania struktur biologicznych w skali nano (Instytut Fizyki PAN). Zapoznanie się z badaniami z wykorzystaniem wysokorozdzielczego TEM (Wydział Inżynierii Materiałowej). Zapoznanie się z budową i pracą implantatora jonów (Instytut Technologii Materiałów Elektronicznych).
Metody oceny:
Zaliczanie pisemne wykładu i laboratorium
Egzamin:
tak
Literatura:
Schulte J (ed), Nanotechnology, J.Wiley, Chichester 2005 Koehler M., Fritzsche W., Nanotechnology – An Introduction to Nanostructuring Techniques, J.Wiley-VCH, Weinheim 2004 Bhushan B. (ed), Springer Handbook of Nanotechnology, Springer Verlag, Berlin 2004 Przygocki W., Włochowicz A., Fulereny i nanorurki, WNT, Warszawa, 2001 Taniguchi N. (ed), Nanotechnology, Oxford University Press, Oxford 1996 Drexler E.K., Nanosystems – Molecular Machinery, Manufacturing and Computation, J.Wiley, New York 1992 Kelsall R.W., Hamley I.W., Geoghegan M. (red), Nanotechnologie , PWN, Warszawa2009 Kurzydłowski K., Lewandowska M. (red), Nanomateriały inżynierskie konstrukcyjne i funkcjonalne, PWN, Warszawa 2010
Witryna www przedmiotu:
mchtr.pw.edu.pl
Uwagi:

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Charakterystyka MNT_W10
Zna podstawy rozwijaacej się intensynie mikro/nanotechniki i zapoznaje się z technologiami wytwarzania i badania mikro/nanostruktur
Weryfikacja: Zaliczanie pisemne wykładu i laboratorium
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_W10, K_W14
Powiązane charakterystyki obszarowe: P7U_W, I.P7S_WG.o

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Charakterystyka MNT_U11
Posiada zdolność przyjęcia oferty pracy w zakresie zaawansowanych technik mikro/nanotechniki;może wybrać odpowiednie techniki wytwarzania i badania mikro/nanosystemów.
Weryfikacja: Zaliczeniie pisemne wykładu i laboratorium
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_U11
Powiązane charakterystyki obszarowe: P7U_U, I.P7S_UW.o, III.P7S_UW.o

Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne

Charakterystyka MNT_K03
Potrafi propagować nowoczesne trendy w rozwoju mikro/nanotechniki
Weryfikacja: Zaliczenie pisemne wykładu i laboratorium
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_K03
Powiązane charakterystyki obszarowe: P7U_K, I.P7S_KO, I.P7S_KR