Faglig innhold

Emnet skal gi en innføring i grunnleggende kjemiske og fysiske prinsipper for å lage uorganiske nanomaterialer, samt grunnleggende prinsipper for størrelseseffekter til nanomaterialer. Det vil også bli en enkel gjennomgang av ulike metoder brukt for å produsere og karakterisere ulike typer nanostrukturer. Emnet forutsetter basiskunnskaper i kjemi, fysikk og materialteknologi. Emnet skal gi grunnlag for videre undervisning i TKP4190 Fabrikasjon og anvendelse av nanomaterialer.

Læringsutbytte

Etter avsluttet kurs skal studenten kunne:
- Beskrive kvalitativt hvordan størrelsen på nanopartikler kan innvirke på morfologi, krystallstruktur, reaktivitet og elektriske egenskaper.
- Beskrive flere syntesemetoder for å lage uorganiske nanopartikler, endimensjonale nanostrukturer (nanorør, nanostaver, nanotråder), tynne filmer, nanoporøse materialer, og bulkmaterialer som er sammensatt av nanostrukturerte byggeklosser, samt kunne beskrive hvordan forskjellige typer litografi kan brukes for å lage strukturer på nanoskala. Studenten skal forstå den generelle teorien for syntese/produksjon av nanomaterialer.
- Utføre enkle geometriske beregninger av overflateenergi, koordinasjonstall og volumfraksjon knyttet til nanoskala egenskaper og syntese, samt enkle kjemiske beregninger knyttet til syntese.
- Bruke kunnskapen til å vurdere hvilke syntesemetoder som kan være best egnet til å produsere nanostrukturerte materialer av forskjellige uorganiske forbindelser (metaller, halvledere, oksider, fullerener) og sammensetninger av disse.
- Identifisere grunnleggende etiske, helsemessige og miljømessige hensyn knyttet til nanopartikler og nanomaterialer generelt.

Læringsformer og aktiviteter

Basert på forelesninger og øvinger. 6 av 12 øvinger kreves godkjent for å få gå opp til eksamen. Avsluttende eksamen er grunnlaget for karakteren i emnet. Sluttkarakteren angis med bokstavkarakter.
Forventet tidsbruk: Forelesninger: 70 timer, Øvinger: 30 timer. Selvstudium: 100 timer.

Obligatoriske aktiviteter

• Midtsemesterprøve
• Øvinger

Anbefalte forkunnskaper

Grunnleggende emner innen kjemi, materialteknologi eller faststoffysikk.

Kursmateriell

Annonseres ved semesterstart.