Kurset har som målsætning at give dig en generel og bred
introduktion til det multidisciplinære felt nanoteknologi.
I løbet af kurset vil du erhverve dig den basale viden om de
fysiske fænomener, teoretiske begreber og eksperimentelle
teknikker, der ligger til grund for den seneste tids kraftigt
forbedrede muligheder for at observere, fremstille og manipulere
individuelle strukturer på nanometerskala. Toksikologiske aspekter
for mennesker og miljø bliver også diskuteret.
Et andet sigte med kurset er at gøre dig bekendt med de tværfaglige
muligheder inden for nanoteknologi dvs. brugen af nanoteknologi
inden for områder som kemi, biologi og medicin.
Målet er også at give dig et indblik i anvendelser af
nanoteknologi, f.eks. hvorledes komplette sensorsystemer hvori
nanoteknologien er udnyttet kan bruges i vores hverdag.
Læringsmål:
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
Beskrive og forklare hvad nanoteknologi er
Definere og præsentere nanoskalaens fysik, og at kunne lave
grundlæggende estimater om størrelser og effekter i
nanoteknologi
Definere hvad der menes med nanomaterialer og præsentere
eksempler herpå
Beskrive de forskellige nanoteknologiværktøjer og diskutere
dem
Beskrive hvordan man kan lave strukturer på nanoskala, definere
begrænsninger af de forskellige teknikker
Beskrive og forklare hvordan man kan manipulere overflader på
nanoskala til brug for sensorer
Beskrive og forklare hvordan nanoteknologi kan anvendes i
f.eks. biologi og medicinsk forskning
Beskrive de vigtigste nanotoksikologiske og miljø mæssige
effekter af nanostrukturer
Skrive en videnskabelig rapport, inklusiv kildehenvisninger og
citationer om landvindinger indenfor nanoteknologien og dens
anvendelser
Præsentere og forsvare din rapport i klassen
Kursusindhold:
I første halvdel af kurset får du en introduktion til nanoskala
fænomener, fundamentale teoretiske begreber og eksperimentelle
teknikker inden for nanoteknologien.
På nanometerskala beskrives naturen ved hjælp af kvantefysik. Du
præsenteres for den nødvendige del af kvanteteorien på et meget
elementært niveau, hvilket siden benyttes til at analysere og
forstå karakteristiske nanoskalafænomener.
Derefter vil du få en introduktion af nanoskalamaterialer og en
gennemgang af de centrale eksperimentelle teknikker til
karakterisering og fremstilling af nanostrukturer, så som:
Elektronmikroskoper (SEM og TEM), Scanning Probe Mikroskoper (SPM)
samt grundlæggende renrumsteknologi og andre fabrikationsmetoder
som f.eks. selvorganisering.
I anden halvdel af kurset fokuseres der på praktiske anvendelser af
nanofænomener i produkter. Et gennemgående eksempel er til
sensorer, hvor vi bl.a. ser på funktionelle overflader. Eksempler
inden for biokemiske og medicinske anvendelser vil også blive
behandlet, f.eks. bio-chip baserede analyse af DNA.
I løbet af kurset vil en række simple eksperimenter med
nanoteknologi blive gennemgået.
Litteraturhenvisninger:
Undervisningen er baseret på forelæsningsnoter og videnskabelige
artikler. Dette materiale er elektronisk tilgængeligt.
Bemærkninger:
Gæsteforelæsninger med Ulla Vogel om nanotoksikologi og Anders Baun
om økotoksikologi.
Mulighed for GRØN DYST deltagelse:
Dette kursus giver den studerende en mulighed for at lave eller
forberede et projekt som kan deltage i DTUs studenterkonference om
bæredygtighed, klimateknologi og miljø (GRØN DYST). Se mere på
http://www.groendyst.dtu.dk
