Nazwa przedmiotu:
Mikro/nanotechnika
Koordynator przedmiotu:
dr inż. Magdalena Ekwińska
Status przedmiotu:
Fakultatywny dowolnego wyboru
Poziom kształcenia:
Studia II stopnia
Program:
Mechatronika
Grupa przedmiotów:
Wariantowe
Kod przedmiotu:
MNT
Semestr nominalny:
3 / rok ak. 2020/2021
Liczba punktów ECTS:
2
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów kształcenia:
1) Liczba godzin bezpośrednich 32, w tym: a) wykład - 15h; b) ćwiczenia - 0h; c) laboratorium - 15h; d) projekt - 0h; e) konsultacje - 2h; 2) Praca własna studenta 30, w tym: a) przygotowanie do kolokwiów zaliczeniowych - 8h; b) przygotowanie do laboratorium – 8h; c) opracowanie sprawozdań z laboratorium - 8h; d) studia literaturowe - 6h; Suma: 62 h (2 ECTS)
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
1 punkt ECTS - liczba godzin bezpośrednich: 32, w tym: a) wykład - 15h; b) ćwiczenia - 0h; c) laboratorium - 15h; d) projekt - 0h; e) konsultacje - 2h;
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
1) Liczba godzin bezpośrednich 32, w tym: a) wykład - 15h; b) ćwiczenia - 0h; c) laboratorium - 15h; d) projekt - 0h; e) konsultacje - 2h; 2) Praca własna studenta 30, w tym: a) przygotowanie do kolokwiów zaliczeniowych - 8h; b) przygotowanie do laboratorium – 8h; c) opracowanie sprawozdań z laboratorium - 8h; d) studia literaturowe - 6h; Suma: 62 h (2 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: narzędzia i środowisko badawcze mikro/nanotechniki. Praca czystego laboratorium w zastosowaniach do badań w skali mikro/nano. Zapoznanie się z procedurami panującymi w czystym laboratorium. Uczestnictwo w prowadzonych badaniach nanomechanicznych i nanotrybologicznych z zastosowaniem AFM i nanoindentera oraz przełożenie nanotrybologi do trybologii. Poznanie sprzętu podstawowego do badań w skali nano np: skaningowego mikroskopu tunelowego (STM) mikroskopu sił atomowych (AFM) nanoindentera mikroskopu elektronowego mikroskopu transmisyjnego stanowisk specjalistycznych do badań: tarciowych energii powierzchniowej Zapoznanie z metodami wytwarzania w skali mikro/nano jak osadzanie z fazy gazowej (PVD / CVD)
Metody oceny:
egzamin (50%), ocena z laboratorium (50%)
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, Warszawa 2009 Kurzydłowski K., Lewandowska M. (red), Nanomateriały inżynierskie konstrukcyjne i funkcjonalne, PWN, Warszawa 2015
Witryna www przedmiotu:
-
Uwagi:
brak

Efekty przedmiotowe

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Efekt MNT_2st_W01
Zna i rozumie podstawowe techniki wytwarzania mikro-elektro mechanicznych systemów (MEMS) i ich zastosowanie, zna i rozumie techniki badań urządzeń oraz materiałów w skali mikro i nanometrowej, zna i rozumie techniki wspomagające projektowanie urządzeń w skali mikro i nanometrowej
Weryfikacja: Zaliczenie egzaminu z materiału omawianego na wykładzie Obecność oraz test podsumowujący poszczególne laboratoria
Efekt MNT_2st_W02
Zna i rozumie wykorzystanie procesów technologicznych potrzebnych do wytworzenia MEMS, wie jakie urządzenia można wykorzystać do diagnostyki MEMS
Weryfikacja: Zaliczenie egzaminu z materiału omawianego na wykładzie Obecność oraz test podsumowujący poszczególne laboratoria

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Efekt MNT_2st_U01
Potrafi stworzyć listę procesów technologicznych potrzebnych do wytworzenia prostego MEMS
Weryfikacja: Zaliczenie egzaminu z materiału omawianego na wykładzie Obecność oraz test podsumowujący poszczególne laboratoria
Efekt MNT_2st_U02
Potrafi dobrać właściwą ścieżkę technologiczną i zaproponować właściwą sekwencje procesów technologicznych , potrafi dobrać właściwe procesy diagnostyczne w skali mikro i nanometrowej , potrafi zaprojektować ścieżkę wytwórczą MEMS od pomysłu do produktu finalnego
Weryfikacja: Zaliczenie egzaminu z materiału omawianego na wykładzie Obecność oraz test podsumowujący poszczególne laboratoria

Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne

Efekt MNT_2st_K01
Rozumie potrzebę ciągłego samorozwoju w zakresie nowych technik wytwarzania i nowych materiałów oraz doszkalania się w zakresie ciągle rozwijających się narzędzi informatycznych wspomagających proces projektowania
Weryfikacja: Zaliczenie egzaminu z materiału omawianego na wykładzie Obecność oraz test podsumowujący poszczególne laboratoria