- 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. 2021/2022
- Liczba punktów ECTS:
- 2
- Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
- 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 uczenia się
Profil ogólnoakademicki - wiedza
- Charakterystyka 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
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
K_W02, K_W03, K_W04, K_W08, K_W10, K_W14
Powiązane charakterystyki obszarowe:
P7U_W, I.P7S_WG.o, III.P7S_WG
- Charakterystyka 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
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
K_W08, K_W14, K_W03, K_W04
Powiązane charakterystyki obszarowe:
P7U_W, I.P7S_WG.o, III.P7S_WG
Profil ogólnoakademicki - umiejętności
- Charakterystyka 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
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
K_U01, K_U05, K_U11
Powiązane charakterystyki obszarowe:
P7U_U, I.P7S_UW.o, I.P7S_UK, I.P7S_UU, III.P7S_UW.o
- Charakterystyka 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
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
K_U15
Powiązane charakterystyki obszarowe:
P7U_U, I.P7S_UW.o, III.P7S_UW.o
Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne
- Charakterystyka 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
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
K_K01, K_K02, K_K03
Powiązane charakterystyki obszarowe:
P7U_K, I.P7S_KK, I.P7S_KO, I.P7S_KR