Computerbaseret problemløsning ved anvendelse af udleverede værktøjer og programmer udviklet af den enkelte kursusdeltager. Der arbejdes i hold af studerende. Der suppleres med oversigtsforelæsninger. CAMD-programmel anvendes.
Kursets varighed:
13-uger
Evalueringsform:
Hjælpemidler:
Bedømmelsesform:
Faglige forudsætninger:
Ønskelige forudsætninger:
Overordnede kursusmål:
Mange nutidige materialer vil i løbet af 25 år være erstattet af andre materialer, med forbedrede egenskaber som belaster miljøet mindre. Kemikalier produceret i små mængder, til helt specifikke anvendelser, vil komme på markedet og måske forsvinde efter blot få år. I takt med kemiske produkters gradvist forøgede kompleksitet tvinges fremtidens ingeniører til at anvende mere og mere sofistikerede og integrerede betragtninger ved karakterisering og fortolkning af produkters egenskaber, økonomi og livscyklus. Medvirkende til at realisering af disse visioner, er de seneste årtiers udvikling af computerbaseret design af molekylære systemer. Udvikling af metoder, algoritmer og regnekraft har gjort det muligt at anvende metodikker fra molekylær design indenfor realistiske problemstillinger i tilknytning til kemisk produktudvikling. Disse fremskridt vinder i stigende grad indpas i kemiske og relaterede industrier: Nu og i kommende årtier. Dette kursus omhandler anvendelse af computerbaserede metoder og integrerede systemer ved udvikling af kemiske produkter af varierende kompleksitet. Kursets mål er at: 1) kunne formulere, opstille og løse simple design problemer, 2) kunne analysere og validere en løsning, 3) forøge bevidstheden omkring den rolle modeller for af fysisk/kemiske egenskaber spiller ved systematisk tilgang til kemisk produktudvikling, 4) kunne relatere eksisterende software til realistiske scenarier indenfor produktudvikling.
Læringsmål:
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
Opskrive kvantitative kriterier for et kemisk systems egenskaber på basis af kvalitativt specificerede egenskaber
Generere og teste strukturer svarende til potentielle produktløsninger
Vælge egnede metoder til forudsigelse af fysisk/kemiske egenskaber
Vælge algoritmer til løsning af CAMD-problemer
Redegøre for principper bag genetiske algoritmer og algoritmer baseret på matematisk optimering
Implementere og løse simple specificerede CAMD-problemer i Excel
Implementere og løse simple og mere omfattende CAMD-problemer ved benyttelse af CAMD-software
Anvende dekompositionsteknikker ved løsning af problemer baseret på matematisk programmering
Redegøre for de forhold, der sammenknytter PAT og kemisk produktudvikling
Gennemføre analyser til verifikation af produkters virkemåde
Anvende CAMD-teknikker ved design af strukturerede produkter
Anvende CAMD-teknikker ved API-design
Kursusindhold:
Molekylære egenskabers sammenhæng med molekylær struktur: Gruppebidrag, principper, metoder. CAMD (Computer-Aided Molecular Design): Principper, problemformulering, algoritmer (struktur generering og tests, matematisk optimering, genetiske algoritmer, dekompositionsmetoder), anvendelser (design af solventer, polymerer, smøremidler, pesticidsystemer, medicin og fødevarer).
Litteratur::
Achenie L., Gani R., Venkatasubramanian V. (Eds.), 2003. CAMD: Theory and Practice. CACE Ser. 12, Elsevier. ISBN 0-444-51283-7.
