Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Mechanika biomateriałów/ Mechanics of biomaterials
Koordynator przedmiotu:
dr hab. inż. Wojciech Święszkowski, prof. PW
Status przedmiotu:
Fakultatywny dowolnego wyboru
Poziom kształcenia:
Studia I stopnia
Program:
Inżynieria Materiałowa
Grupa przedmiotów:
Obieralne
Kod przedmiotu:
MECHB
Semestr nominalny:
7 / rok ak. 2020/2021
Liczba punktów ECTS:
2
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
Wykład 30 godzin, kolokwium 1 godzina, konsultacje 10 godzin, przygotowanie się do kolokwium 10 godzin Razem 51 godzin = 2 punkty ECTS
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
Wykład 30 godzin, kolokwium 1 godzina, konsultacje przed kolokwium 10 godzin Razem 41 godzin = 2 punkty ECTS
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład30h
  • Ćwiczenia0h
  • Laboratorium0h
  • Projekt0h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
Podstawy Nauki o Materiałach, Mechanika, Metody Badań Materiałów
Limit liczby studentów:
brak
Cel przedmiotu:
Zapoznanie studenta z podstawami mechaniki biomateriałów naturalnych jak i materiałów inżynierskich stosowanych w medycynie.
Treści kształcenia:
Studentowi przekazana zostanie wiedza na temat struktury oraz właściwości biomateriałów naturalnych tj. skóra, kości, chrząstka, ścięgna oraz materiałów inżynierskich stosowanych w medycynie. W szczególności omawiana będzie ich odpowiedź na warunki obciążeniowe panujące w organizmie człowieka. Poruszane będą zagadnienia związane z właściwościami sprężystymi, plastycznymi, lepko-sprężystymi, oraz zniszczeniem i zużyciem materiałów. Omawiane będą metody charakteryzowania właściwości mechanicznych wybranych biomateriałów. Zaprezentowane zostaną podstawy biomechaniki komórek oraz układu szkieletowo-mięśniowego człowieka. Przedstawione będą przykłady zastosowania modelowania komputerowego w mechanice biomateriałów. Omawiane będą założenia i wymagania stawiane materiałów na implanty, w tym ich biozgodności. Podane zostaną przykłady doboru biomateriałów na wybrane „części zamienne” człowieka.
Metody oceny:
Prezentacja + referat, kolokwium
Egzamin:
nie
Literatura:
1. Y.C. Fung, Biomechanics: Mechanical Properties of Living Tissues, 2nd edition, Springer, 1993. 2. Biocybernetyka i inżynieria biomedyczna 2000, pod redakcją M. Nałęcza, Akademicka Oficyny Wydawnicza, EXIT, 2003. 3. J. Marciniak, Biomateriały, Wyd. Politechniki Śląskiej, Gliwice 2002. 4. M. Gierzyńska-Dolna, Biotribologia, Wyd. Politechniki Częstochowskiej, 2002. 5. H.N. Hayenga, H. Aranda-Espinoza. Biomaterial Mechanics, CRC Press, 2017. 6. Hayenga, H. Aranda-Espinoza. Biomaterial Mechanics, CRC Press, 2017. 7. Handbook of Biomimetics and Bioinspiration edited by Esmaiel Jabbari, Deok-Ho Kim, Luke P Lee, Amir Ghaemmaghami, Ali Khademhosseini, 1.Bioinspired materials, 2. Electromechanical Systems, 3. Tissue Models, 2014. 8. Biological Materials Science. Biological Materials, Bioinspired Materials and Biomaterials, Marc Andre Meyers, Po-Yu Chen, 2014. 9. An introduction to biomaterials, edited by Scott A. Guelcher, Jeffrey O. Hollinger, 2006. 10. Biomateriały : laboratorium, Adam Mazurkiewicz (bioinżynieria mechaniczna), 2014.
Witryna www przedmiotu:
brak
Uwagi:
Wiedza zdobyta na tym przedmiocie może być wykorzystana przy projektowaniu implantów

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Charakterystyka MECHB_W1
Ma wiedzę na temat struktury i właściwości biomateriałów naturalnych i sztucznych
Weryfikacja: Kolokwium
Powiązane charakterystyki kierunkowe: IM1_W11
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_WG, III.P6S_WG.o
Charakterystyka MECHB_W2
Ma wiedzę na temat podstawowych właściwości mechanicznych biomateriałów
Weryfikacja: Kolokwium
Powiązane charakterystyki kierunkowe: IM1_W11
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_WG, III.P6S_WG.o
Charakterystyka MECHB_W3
Zna i rozumie aspekty biozgodności materiałów
Weryfikacja: Kolokwium
Powiązane charakterystyki kierunkowe: IM1_W11
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_WG, III.P6S_WG.o
Charakterystyka MECHB_W4
ma wiedzę na temat doboru biomateriałów na wybrane „części zamienne” człowieka
Weryfikacja: kolokwium
Powiązane charakterystyki kierunkowe: IM1_W11
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_WG, III.P6S_WG.o

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Charakterystyka MECHB_U1
Potrafi charakteryzować strukturę i właściwości biomateriałów
Weryfikacja: Kolokwium
Powiązane charakterystyki kierunkowe: IM1_U13
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_UW, III.P6S_UW.1.o, III.P6S_UW.2.o
Charakterystyka MECHB_U1
Potrafi dobierać wstępnie biomateriały na wybrane implanty
Weryfikacja: kolokwium
Powiązane charakterystyki kierunkowe: IM1_U13
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_UW, III.P6S_UW.1.o, III.P6S_UW.2.o, III.P6S_UW.3.o
Charakterystyka MECHB_U2
Potrafi ocenić biozgodność materiałów
Weryfikacja: Kolokwium
Powiązane charakterystyki kierunkowe: IM1_U13
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_UW, III.P6S_UW.1.o, III.P6S_UW.2.o, III.P6S_UW.3.o

Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne

Charakterystyka MECHB_K1
Ma świadomość znaczenia innowacyjnych technologii w zakresie wytwarzania materiałów, jak też tworzenia materiałów o nowych właściwościach - w budowaniu przewagi konkurencyjnej polskiej gospodarki, świata nauki, polepszenia jakości życia społeczeństwa. Rozumie potrzebę przekazywania informacji o dokonanych odkryciach, osiągniętych rezultatach społeczeństwu, światu nauki, dokonywania transferu wiedzy i technologii do przemysłu, z uwzględnieniem zasad ochrony własności intelektualnej. Rozumie potrzebę uczenia się przez całe życie, problem szybkiej dezaktualizacji wiedzy. Ma świadomość skutków niewłaściwie podejmowanych decyzji na środowisko, przetrwanie firm na rynku. Rozumie problemy związane z wykonywaniem swojego zawodu, potrafi wyznaczyć sobie priorytety w realizacji postawionego celu.
Weryfikacja: Ocena zaangażowania studenta w dyskusji
Powiązane charakterystyki kierunkowe: IM1_K01, IM1_K02, IM1_K04, IM1_K05, IM1_K07
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_KK, I.P6S_KO, I.P6S_KR