10853 Nano-1: Introduktion til nanoteknologi

2019/2020

Kurset udbydes ikke i 2020.
Kursusinformation
Nano-1: Introduction to nanotechnology
Engelsk
5
Bachelor
Kurset udbydes som enkeltfag
F1B (tors 13-17)
Campus Lyngby
4 timer om ugen. Forelæsninger, klassediskussioner, gruppe præsentationer, opgaveregning, et par eksperimenter og analyse af eksperimentelle data, samt hjemmearbejde.
13-uger
F1B
Skriftlig eksamen og bedømmelse af rapport(er)
I løbet af kurset afleveres en obligatorisk rapport, præsentation og peer review med eksamensvægt 30%. Den skriftlige eksamen efter kurset har vægten 70%.
3 timer
Uden hjælpemidler
7-trins skala , ekstern censur
Hvis du har fuldført tre semestre på en ingeniør eller naturvidenskabelig uddannelse kan du blive optaget på kurset.
Minimum 10 Maksimum: 40
Kristian Mølhave , Lyngby Campus, Bygning 307 , krmo@dtu.dk
Sokol Ndoni , Lyngby Campus, Bygning 423, Tlf. (+45) 4525 8146 , sond@nanotech.dtu.dk
10 Institut for Fysik
26 Institut for Kemi
56 DTU Nanolab
I studieplanlæggeren
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
Overordnede kursusmål
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 nanoskala.

Et andet aspekt er at gøre dig bekendt med den hurtige udvikling og state-of-art nanoteknologier der er under udvikling, ofte med tværfaglige eksempler som fx. en biosensor. Desuden vil betænkeligheder ved den hurtige udvikling blive studeret , derunder toksikologiske aspekter for mennesker og miljø.

Det sidste mål med kurset er at gøre dig bekendt med de mange anvendelser i hverdagen og industrien også indenfor kemi, biologi, medicin.
Læringsmål
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
  • Beskrive og forklare hvad nanoteknologi er og skalerings love
  • Definere og præsentere nanoskalaens fysik og at lave grundlæggende estimater af størrelser og effekter i nanoteknologi
  • Forklare de vigtigste kendetegn og virkemåder af udvalgte nanosystemer og materialer
  • Beskrive fænomener på nanoskala og metoder til at studere dem
  • Beskrive hvordan man kan fabrikere eller syntetisere strukturer på nanoskala og definere begrænsninger af de forskellige teknikker
  • Beskrive og forklare hvordan nanoteknologi kan anvendes i f.eks. biologi og medicinsk forskning og udvikling
  • Beskrive de vigtigste nanotoksikologiske og miljømæssige effekter af nanostrukturer
  • Skrive en videnskabelig rapport, inklusiv kildehenvisninger og citationer om landvindinger indenfor nanoteknologien og dens anvendelser
  • Præsentere og forsvare rapporten i plenum samt evaluere rapporter
Kursusindhold
I første halvdel af kurset får du en introduktion til nanoskalafænomener, 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 sensorer, hvor vi f.eks. kan se på funktionelle overflader. Eksempler indenfor 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, powerpoint slides og videnskabelige artikler. Dette materiale er elektronisk tilgængeligt.
Bemærkninger
Der kan være gæsteforelæsninger med relevante eksperter i udvalgte emner
Sidst opdateret
30. august, 2019