Detail předmětu

Pokročilé technologie pro medicínské aplikace

FCH-MCO_PTAk. rok: 2019/2020

Obsahem předmětu je přehled vlastností a možností uplatnění progresivních molekulárních materiálů v současné technické a průmyslové praxi včetně oblasti nanotechnologií. Kromě standardních molekulárních materiálů (polymery, nízkomolekulární látky) je pozornost soustředěna hlavně na nové molekulární struktury jako jsou fullereny, nanotrubice, dendrimery, magnetické molekuly a jiné. V průběhu semestru jsou postupně diskutovány vlastnosti jednotlivých materiálů, technologie přípravy nanomateriálů a nanostruktur, metody jejich charakterizace na molekulární úrovni a aplikační možnosti.

Výsledky učení předmětu

Studenti se seznámí s novými moderními trendy a získají široký přehled v oblasti aplikace nových molekulárních materiálů. Seznámí se s vlastnostmi nových molekulárních funkcionálních systémů a jejich aplikačními možnosti v různých typech senzorů (fotosenzory, selektivní plynové senzory, biosenzory), optických a elektronických prvcích a přístrojích (organické solární články, elektroluminiscenční displeje a diody) a v dalších aplikacích (inteligentní povrchy, baterie, molekulární elektronika, nelineární optické prvky, atd.).

Prerekvizity

Všeobecné znalosti chemie na úrovni absolventa bakalářského studia chemického zaměření.

Doporučená nebo povinná literatura

Rogers B., Pennathur S., Adams A.: Nanotechnology - understanding small systems. CRC Press Taylor & Francis Group: Boca Raton, FL 2008.
Hadziioannou G., Malliaras G. C.: Semiconducting Polymers. Wiley-VCH Verlag GmbH, Weinheim 2006.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Výuka předmětu je realizována formou: Přednáška - 2 vyučovací hodiny týdně. Vyučujícím a studentům je k dispozici e-learningový systém LMS Moodle.

Způsob a kritéria hodnocení

Hodnocení předmětu zahrnuje semestrální projekt a závěrečnou zkoušku tvořenou písemnou a ústní částí. V rámci písemné části studenti vypracují odpovědi na tři otázky zveřejněné v sylabech, následuje prezentace a diskuze k semestrálnímu projektu.

Jazyk výuky

čeština

Osnovy výuky

1. Úvod do problematiky: nové molekulární materiály a jejich uplatnění ve spotřebním průmyslu a high tech aplikacích; přehled současné situace na trhu - odvětví, produkty, materiály, důležité firmy, ekonomika, prognóza vývoje; nanotechnologie - situace v ČR a ve světě
2. Struktura a vlastnosti nanomateriálů: základní definice a členění nanomateriálů; nanostrukturované materiály; molecular tailoring - cílená příprava molekulárních struktur
3. Technologie přípravy a metod studia nanomateriálů: technologie přípravy nanomateriálů; metody charakterizace nanomateriálů; metody charakterizace optoelektronických vlastností; metody charakterizace procesů s vysokým časovým rozlišením
4. Pokročilé aplikace molekulárních materiálů: nanoelektronika; plošné optoelektronické aplikace; plošné mechanické aplikace (samočisticí povrchy, ochranné filtry, membrány, …); senzory; biomateriály; aplikace biomolekul a biosystémů v nanotechnologiích; nanomedicína (nanostrukturní implantáty, bionanotechnologie, materiály pro cílené aplikace léčiv; energetické aplikace (organické solární články, termoelektrická konverze, LioN akumulátory).

Cíl

Cílem předmětu je prezentace moderních trendů využívání molekulárních materiálů ve vysoce technicky vyspělých (high-tech) aplikacích v širokém spektru oblastí spotřebního průmyslu. Důraz je kladen rovněž na technologické hledisko a využití nanotechnologií pro realizaci výsledných funkcionálních struktur.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Součástí výuky je zpracování semestrálního projektu na téma týkající se problematiky pokročilých aplikací molekulárních materiálů se zaměřením na její aplikaci v oblasti chemie. Výuka je podporována elearningovým kurzem v rámci kterého jsou studentům k dispozici učební opory zahrnující elektronické učební texty, prezentace z přednášek, návody k jednotlivým úlohám řešeným na semináři a další. Pro zpracování semestrálního projektu, který je nedílnou součástí hodnocení, jsou ve druhé polovině semetsru vyhrazeny 4 konzultační termíny, v rámci kterých je nutno konzultovat výběr tématu práce, osnovu a návrh obsahu práce, rozpracovanou práci a nakonce práci prezentovat. Účast na konzultacích je povinná pro prezenční i kombinovanou formu studia.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program NPCP_MA magisterský navazující

    obor NPCO_MA , 2. ročník, zimní semestr, 4 kredity, povinný

  • Program CKCP_CZV celoživotní vzdělávání (není studentem)

    obor CKCO_CZV , 1. ročník, zimní semestr, 4 kredity, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

13 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

eLearning