Předmět Úvod do nanotechnologie (KTB / NANO)

Na serveru studentino.cz naleznete nejrůznější studijní materiály: zápisky z přednášek nebo cvičení, vzorové testy, seminární práce, domácí úkoly a další z předmětu KTB / NANO - Úvod do nanotechnologie, Fakulta zdravotnických studií, Západočeská univerzita v Plzni (ZČU).

Materiál	Typ	Datum	Počet stažení

Obsah

1. Úvod do předmětuStručné seznámení s učivem studijního oboru Nanotechnologie (charakterizace předmětů zabývajících se metodami, studiem, přípravou a využitím nanomateriálů a nanotechnologií). Seminární práce - zadání. Úvodní CD - "Co jsou nanotechnologie?".2. Obor nanotechnologieDefinice a základní pojmy, blízká budoucnost a perspektivy, důležitost nanotechnologií pro rozvoj techniky 21.století. Současné názory na nanotechnologie - pro versus proti, sociální dopady a etické aspekty zavádění nanotechnologií.3. Historie moderní nanotechnologieNanotechnologie a nanomateriály v dřívějších dobách, její průkopníci, zastánci a odpůrci (Richard P. Feynman, Eric Drexler, T. Leary aj.). Rozvoj od roku 1959 až do současnosti.4. Struktura a vlastnosti nanomateriálůZákladní definice a členění nanomateriálů. Struktura nanomateriálů, samovolný růst a pěstování nanostruktur. Vlastnosti nanočástic (nanodomény, kvantové tečky, nanoklastry, nanovlákna aj.). Přírodní nanomateriály, supramolekulární struktury, organické, polymerní nanomateriály a nanokompozity.5. Technologie přípravy nanomateriálůZákladní technologie přípravy různých typů nanomateriálů. Metoda sol-gel, depozice z plynné fáze (CVD, PCVD), interkalace, reakční mletí, technika dip - coating a spin - coating, litografie/nanolitografie - cesta k novým polovodičovým strukturám.6. Metody studia nanomateriálůVybrané metody určené pro analýzu nanomateriálů. Vhodné chemické analýzy, elektronová mikroskopie s vysokým rozlišením (HRTEM), rentgenová difrakční analýza (XRF), mikroskopie atomárních sil (AFM), tunelovací mikroskopie (STM).7. Nanomateriály na bázi uhlíkuUhlík - základní prvek světa. Fullereny a nanotubulární formy uhlíku, variace jejich polymerových řetězců a derivátů (fullerity, dimery, fulleridy). Uhlíkaté nanotrubičky, uhlíkaté cibule, nanopěna a jejich aplikace v oblasti nanosvěta.8. Nanomateriály na bázi přírodních minerálůZákladní skupiny přírodních materiálů/jílů. Interkalace a delaminace, metody vhodné pro přípravu přírodních nanomateriálů. Aplikace jílových nanomateriálů.9. Základní přehled využití nanomateriálů a nanotechnologiíAplikace v elektronice (nanotranzistory, nanosenzory, atd.), informačních technologiích (kvantové PC, paměťová média, atd.) a materiálovém inženýrství (nanovrstvy, nanotextilie, nanočástice, atd.). Nanostroje, samoopravné systémy, mikro- a nano-elektromechanické systémy (MEMS, NEMS).Nanomedicína (nanochirurgické nástroje, nanosondy, aj.), genetické inženýrství, nanomechanismy (nanoroboty). Molekulární nanotechnologie.10. BionanotechnologieMolekulární biologie. Biologické stavební částice - nukleové kyseliny (DNA, RNA), biologické nano - a mikrostruktury. Aplikace biomolekul a biosystémů v nanotechnologiích. Biotechnologie, farmacie a nanotechnologie.11. Nanotechnologie - vliv na člověka a životní prostředíAplikace nanotechnologií a míra jejích vlivu na životní prostředí. Rizika nanotechnologií na lidské zdraví - reakce, interakce a životnost nanočástic v lidském organismu. Toxicita a mutagenita nanočástic/nanomateriálů na bázi kovových a nekovových prvků/materiálů. EPA - americká ekologická organizace zabývající se shromažďováním údajů o negativních vlivech nanotechnologií na člověka a životní prostředí.Nanotechnologie dnes a zítraPřehled universit a komerčních společností. Financování výzkumu v oblasti nanotechnologií v ČR a v zahraničí (EU, Japonsko a USA). Podpora rozvoje nanotechnologií (6. rámcový program), technologické plánování a očekávaná podpora výzkumu v budoucnu (7. rámcový program). Vize a perspektivy, modely, kritéria, očekávání a požadavky.

Získané způsobilosti

Absolventi budou schopni si vytvořit představu cílené dopravy léčiv, vývoj umělých kloubů, srdečních chlopní, náhrad tkání, vývoj desinfekčních roztoků, analyzátorů a ochranných pomůcek.

Literatura

Drexler, E. anosystems-Molecular Machinery, Manufacturing and Computation, J.Wiley & Sons, N.Y.. 1992. ISBN 0-471-57518-6.H. S. Nalwa, editor. Encyclopedia of Nanoscience and Nanotechnology. American Scientific Publisher, 2004. Drexler, E. Engines of Creation-The Coming Era of Nanotechnology. Anchor Books, N.Y., 1986. ISBN 0-585-19973-2.N. Yao, Z.L. Wang. Handbook of microscopy for nanotechnology. Kluwer Academic Publishers, 2005. ISBN 1-4020-8003-4.H. S. Nalwa, editor. Handbook of Nanostructured Materials and Nanotechnology, Academic Press, 2000. B. Bhushan, editor. Handbook of Nanotechnology. Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2004. Raab, M. Materiály a člověk. Encyklopedický dům s.r.o. Praha, 1999. Z. Weiss, G. Simha-Martynková, O. Šustai. Nanostruktura uhlíkatých materiálů. Repronis Ostrava, 2005. ISBN 80-7329-083-9.Barabaszová, K. Nanotechnologie a nanomateriály. VŠB-TU Ostrava. Tiskárna Schenk, 2006. ISBN 80-248-1210-X.Feynman, R. Radost z poznání. Aurora, Praha, 2003. Fishbine, G. The Investor s Guide to Nanotechnology and Micromaschines, J.Wiley & Sons, N.Y. 2002. ISBN 0-471-44355.

Požadavky

Aktivní účast ve výuce, zápočtový test.

Garant

Prof. Ing. Josef Kott, DrSc.

Vyučující

Prof. Ing. Josef Kott, DrSc.