Samovolně rostoucí struktury vybraných nanomateriálů

Garant předmětu:

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra laserové fyziky a fotoniky

Anotace:

Předmět podporuje konvergenci oborů nano-bio-info v nanoměřítku a zaměřuje se na problematiku samovolného růstu nanostruktur, jejich charakterizaci a aplikace v nano-elektro-mechanických systémech, nových materiálech, medicíně, nových zdrojích energie a biomimetických aplikacích. Obsahuje příklady samovolného uspořádání v přírodě.

Požadavky:

Předmět vychází ze širokého spektra středoškolských znalostí přírodních věd.

Osnova přednášek:

1. Diagnostika nanostruktur.

2. Fraktály a jejich růst.

3. Difuzí limitovaná agregace (DLA).

4. Fyzika koloidů.

5. Coulombické, van der Waalsovy, hydrofobní a hydrofilní interakce, vodíkové můstky.

6. Aplikace fyziky koloidů.

7. Top-Down a Bottom-Up přístupy k vytváření nanostruktur.

8. Surfaktanty a amfifilní molekuly. Přechod mezi dispergovaným a kondenzovaným stavem jako počátek samovolného uspořádání.

9. Hnací síly a řízení samovolného růstu. Koloidní fázové diagramy.

10. Technologie samovolného uspořádání na bázi blokových kopolymerů.

11. Nanomateriály a jejich zpracování.

12. DLC (Diamond like carbon), organické solární články.

13. Příklady samovolného uspořádání v přírodě. Hierarchická struktura. Biomimetika.

14. DNA, aplikace v technologiích. Proteiny jako základní stavební bloky.

Osnova cvičení:

Cíle studia:

Znalosti:

znalosti z oblasti současných nanověd a nanotechnologií s cílem rozšíření zdrojů inspirace o zcela nové způsoby výzkumu a řešení technických problémů a usnadnění komunikace s odborníky v ostatních oborech.

Schopnosti:

orientace v problematice současných nanověd a nanotechnologií, schopnost vytvoření nadhledu a rozšíření zdrojů inspirace.

Studijní materiály:

Povinná literatura

[1] J. Zhang et al., Self-Assembled Nanostructures, Kluver Academic/Plenum Publisher, 2003.

Doporučená literatura:

[2] B. Bhushan (ed.), Handbook of Nanotechnology, Springer, 2004 (1st ed.); Springer, 2007 (2nd ed.).

[3] K. Goser et al, Nanoelectronics and Nanosystems, Springer, 2004.

Poznámka:

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů: