FY514: Nanobioscience-systemer (5 ECTS)

STADS: 07009401

Niveau
Bachelorkursus

Undervisningsperiode
Kurset er placeret i efterårssemesteret.

Ansvarlige undervisere
Email: adam@memphys.sdu.dk

Skemaoplysninger
Vis hele skemaet
Vis personligt skema for dette kursus.

Indgangskrav:
Ingen

Faglige forudsætninger:
Studerende, der følger kurset, forventes at:

• Have fulgt første studieår.
• Have kendskab til termodynamik og fysisk kemi samt grundlæggende mekanik.
• Have kendskab til termodynamiske begreber som indre energi, fri energi og kemisk potential.
• Have kendskab til emner fra Fysisk Kemi (KE523) og Termodynamik (FY525).

Formål
Kurset behandler centrale emner indenfor kolloid og grænsefladefysik med fokus på karakteristiske størrelseseffekter på nanoskala. Målet er en forståelse af grundlæggende mekanismer og principper, som styrer strukturen og funktionen af nanostrukturer i biologiske og bio-inspirerede nanosystemer. Kurset indeholder eksperimentelt arbejde som belyser centrale emner i kurset.

Kurset bygger oven på den viden, der hovedsageligt er erhvervet i kurserne Fysisk Kemi (KE525) samt Termisk Fysik (FY525) og giver et fagligt grundlag for at udføre selvstændige studier af systemer på nanoskala som eksempelvis i kandidatkurset Nanobioscience Teknologi (KE802) samt i bachelor og speciale projekter.

I forhold til uddannelsens kompetenceprofil har kurset eksplicit fokus på at:

• Give kompetence til at forstå unikke størrelsesfænomener som manifesterer sig på nanoskala.
• Give færdigheder i teoretisk beskrivelse af systemer på nanoskala.
• Give færdigheder i eksperimentel karakterisering af grænseflader, overflader og tynde film.

Målbeskrivelse
For at opnå kursets formål er det læringsmålet for kurset, at den studerende demonstrerer evnen til at:

• Redegøre for fysisk-kemiske effekter og fænomener på nanoskala.
• Anvende gennemgået teori til at udføre beregninger på biologiske nanosystemer.
• Redegøre for gennemgåede eksperimenter og karakteriseringsteknikker.

Indhold
Kurset indeholder følgende faglige hovedområder:

• van der Waals kraft og hydrofobe interaktioner.
• Teori for diffusion.
• Overflade-effekter, kapillær-effekter og befugtning.
• Laplace tryk.
• Termodynamisk teori for selvsamling.
• Selvsamling af amfifiler og kolloider. Miceller.
• Selvsamling på overflader. Adsorptions-isotermer (Langmuir og BET)
• Langmuir monolag og van-der-Waals tilstandsligning.
• Introduktion til beregningsværktøjet MATLAB.
• Introduktion til måle-statistik og data-analyse.
• Introduktion til karakteriseringsteknikker til biologiske grænseflader og nanosystemer.

Litteratur

• Israelachvili: Intermolecular and surface forces, 3rd ed., 2010.
• Noter, slides og opgaver som udleveres og er tilgængelige på Blackboard.

Kursets hjemmeside
Dette kursus benytter e-learn (blackboard).

Forudsætningsprøver

1. Forudsætningsprøven består af gennemført laboratoriearbejde, som er en forudsætning for at deltage i eksamensform a). Bestået/ikke-bestået, intern bedømmelse ved underviser. (07009422).

Eksamen- og censurform:

1. Godkendelse af rapporter og/eller protokoller. Bestået/ikke-bestået, intern bedømmelse ved underviser. (0 ECTS). (07009412).
2. 20 minutters mundtlig eksamen. Intern censur, 7-trinsskalaen. (5 ECTS).  (07009402).

Reeksamen i samme eksamenstermin eller i umiddelbar forlængelse heraf.
Reeksamen for a): Evt. genaflevering afvikles med den ansvarlige underviser under kurset.

Vejledende timetal
På naturvidenskab er undervisningen tilrettelagt efter trefasemodellen dvs. intro, trænings- og studiefasen.
Introfase: 16 timer
Træningsfase: 32 timer, heraf:
 - Eksaminatorie: 16 timer
 - Laboratorieøvelser: 16 timer

Aktiviteter i studiefasen

Undervisningsform
Aktiviteter i studiefasen:

• Selvstudie af lærebog og udleveret notemateriale.
• Opgaveregning samt repetition af opgaver og udledninger fra klassetimer.
• Databehandling og udarbejdelse af laboratorierapporter baseret på øvelser.
• Forberedelse til mundtlig eksamen.

Sprog
Dette kursus undervises på dansk.

Kursustilmelding
Se tilmeldingsfrister.

Pris for åben uddannelse
Se priser for enkeltkurser.

Dette er den nyeste version af en kursusbeskrivelse, som trådte i kraft den 1. sep 2016.