PTI05040 – Nanostrukturierte Funktionsmaterialien

Modul
Nanostrukturierte Funktionsmaterialien
Nanostructural Functional Materials
Modulnummer
PTI05040
Version: 1
Fakultät
Physikalische Technik / Informatik
Niveau
Master
Dauer
1 Semester
Turnus
Wintersemester
Modulverantwortliche/-r

Prof. Dr. Hans-Dieter Schnabel
Hans.Dieter.Schnabel(at)fh-zwickau.de

Dozent/-in(nen)

Prof. Dr. Hans-Dieter Schnabel
Hans.Dieter.Schnabel(at)fh-zwickau.de

Lehrsprache(n)

Deutsch
in "Nanostrukturierte Funktionsmaterialien"

ECTS-Credits

6.00 Credits

Workload

180 Stunden

Lehrveranstaltungen

4.00 SWS (4.00 SWS Vorlesung mit integr. Übung / seminaristische Vorlesung)

Selbststudienzeit

120.00 Stunden
75.00 Stunden Selbststudium - Nanostrukturierte Funktionsmaterialien
45.00 Stunden Vorbereitung Prüfung - Nanostrukturierte Funktionsmaterialien

Prüfungsvorleistung(en)
Keine
Prüfungsleistung(en)

schriftliche Prüfungsleistung -
Modulprüfung | Prüfungsdauer: 90 min | Wichtung: 70%
in "Nanostrukturierte Funktionsmaterialien"

alternative Prüfungsleistung - Vortrag
Modulprüfung | Prüfungsdauer: 15 min | Wichtung: 30%
in "Nanostrukturierte Funktionsmaterialien"

Medienform
Keine Angabe
Lehrinhalte/Gliederung

Der Vorlesungsteil Grenzflächenchemie geht auf folgende Hauptpunkte ein: Thermodynamische Betrachtungen der Grenzflächen, Charakterisierung von Gleichgewichten an Phasengrenzen, Elektrochemische Doppelschichten und Tensid-Adsorption, Membransysteme, Kolloide Systeme.  
Der  Modulteil  Funktionsmaterialien  erläutert  unter  besonderer  Beachtung  der  keramischen  Werkstoffe Anforderungen,  werkstoffliche  Realisierung  sowie  Möglichkeiten  und  Grenzen  in  der  Anwendung  von magnetischen, dielektrischen (Isolatoren, Kondensatoren, Ferroelektrika, Pyroelektrika , Piezzoelektrika),
elektrisch  leitendenden  (Kontaktwerkstoffe,  metallische  und  keramische  Heizleiter,  Thermoelemente, keramische Sensorwerkstoffe, supraleitende Werkstoffe) und optischen Materialien.
Typische und neue wissenschaftliche und technische Anwendungen aus diesen Bereichen werden vorgestellt und diskutiert.

Qualifikationsziele

Die Einführung ermöglicht den Teilnehmern ein weitgehendes Verständnis für die besonderen Probleme der Grenzflächenchemie. Neben wesentlichen Grundlagen der Grenzflächenchemie werden im Modulteil unter anderem die verschiedenen Arten von Kolloiden (Blut und andere körpereigene Flüssigkeiten sind kolloide  Flüssigkeiten!),  und  deren  besondere  Eigenschaften  diskutiert.  Wertere  Themen  sind  die  verschiedene  Arten von Membranen, die sowohl technisch als auch biologisch eine wichtige Rolle spielen oder Makro und Mikroemulsionen. Bei allen Schwerpunktthemen wird den Beziehungen zwischen Herstellung - Aufbau – Eigenschaften – Anwendung vermittelt. Der Absolvent wird dadurch befähigt, die Besonderheiten grenzflächenaktiver Stoffe und Vorgänge an Phasengrenzen mit ihren Möglichkeiten und Grenzen  aus  physikalisch-chemischer  Sicht  beurteilen,  damit  messtechnische  und  verfahrenstechnische Schritte zu verstehen und bei technologischen Veränderungen mitzuwirken.  
Die moderne biomedizinische Technik beinhaltet eine Reihe von hochmodernen Untersuchungsverfahren, die ohne die Anwendung ganz spezieller Werkstoffe nicht möglich wären. Ein parallel zur Grenzflächenchemie laufender Modulteil stellt diese Werkstoffgruppen vor. Im Fokus stehen vor allem magnetische,
dielektrische,  ausgewählte  elektrisch  leitfähige  und  optische  Werkstoffe.  Auch  hier  steht  die  Beziehung Herstellung – Eigenschaften – Anwendung im Vordergrund. Im Ergebnis dieses Modulteiles haben  die Studierenden Kenntnisse über diese speziellen, aber für das Gebiet der medizinischen Analytik wichtigen Funktionswerkstoffe.  Es  ist  ihnen  damit  möglich,  eine gezielte eigenschaftsverändernde  Beeinflussung dieser Werkstoffgruppen  einzuschätzen und für Weiterentwicklungen umzusetzen. 

Sozial- und Selbstkompetenzen
Keine Angabe
Besondere Zulassungsvoraussetzung

keine

Empfohlene Voraussetzungen

Kompetenzen aus den Studiengängen Physikalische Technik (B. Eng.), Biomedizini-
sche Technik (B. Eng.) oder vergleichbaren Studiengängen; ohne diese Kenntnisse ist ausführliches Selbst-
studium der Grundlagen an Hand einschlägiger Literatur unerlässlich

Fortsetzungsmöglichkeiten
Keine Angabe
Literatur

Dörfler: Grenzflächen und kolloiddisperse Systeme

Ivers-Tiffee: Werkstoffe der Elektrotechnik

Hinweise

Die schriftliche Prüfungsleistung kann alternativ durch eine Belegarbeit ersetzt werden.