Прикладные гибридные материалы
Язык преподавания
Английский
Семестр
осенний
Трудоемкость
6.00 з.е.
Аудиторная нагрузка
1 лекция, 1 практика в неделю
Итоговый контроль
экзамен
Данный курс посвящен современному состоянию быстро развивающихся направлений нанотехнологий, материаловедения, биофизики и других. В нем рассматриваются современные методы синтеза нано- и микрочастиц и их стабилизации с помощью полимерного покрытия. Кроме того, будут представлены методы характеризации нано- и микрочастиц, такие как электронная и оптическая микроскопия, динамическое рассеяние света, лазерная доплеровская анемометрия и другие. В качестве основной части данного курса будет рассмотрено применение различных обсуждаемых материалов в биологии, медицине, оптике и т. д. Кроме того, будет объяснено общее введение в концепцию «Лаборатория на чипе».
Содержание курса

Part 1. Introduction to applied hybrid materials.

  • Fundamentals: Classification of materials and nanostructured materials. Effect of the nanoscale regime on the properties. Applications
  • Sensitive to external stimulus materials. Applications
  • Noble metal nanostructures. Applications
  • Composite materials (core-shell nanostructures, quantum dots, MOFs, perovskites) . Applications
  • Carbon nanostructures (diamonds, nanotubes, graphene, fullerene, carbon nanotubes, carbon dots). Applications

 

Part 2. Nanomaterial synthesis

  • Chemical methods
  • Physical methods (Mechanical milling, laser ablation, microwave and ultrasound assisted synthesis sputtering and microwave plasma)
  • Introduction into microfluidics
  • Self-assembling  and chemical bonds: importance of non-covalent weak interactions: hydrogen bonds, Van der Waals interactions, hydrophobic, electrostatic, dipole-dipole interactions.
  • Nanolithography

Part 3. Characterization of materials

  • Scanning and transmission electron microscopy (SEM, TEM, STEM, HRTEM)
  • Scanning probe microscopy (STM, AFRM, MFM, CFM)
  • Diffraction and scattering technique
  • Raman and infrared spectroscopy
  • Magnetic measurements

Part 4. Interaction with biological objects

  • Biocompatible materials and host reactions of body. Tissue engineering
  • Nanoparticles interaction with cells
  • Biodistribution and visualization (MRI, PET, CT, acoustic imaging etc)
  • The applications and materials for biosensors
  • Drug delivery