MPŠ
MPŠ MP&Scaron MP&Scaron MP&Scaron Avtorji lukatarina

Mednarodna
podiplomska šola
Jožefa Stefana

Jamova 39
SI-1000 Ljubljana
Slovenija

Tel: (01) 477 31 00
Faks: (01) 477 31 10
E-pošta: info@mps.si

Išči

Nanoznanost in nanotehnologije


Opis programa

Nanoznanost predstavlja novo področje, ki raziskuje naravo in uporabo sistemov s komponentami nanometrične velikosti. Zajema vrsto znanstvenih področij s potencialnimi aplikacijami v skoraj vseh vejah gospodarstva. Osnovni cilj nanoznanosti je razumevanje strukture in dinamike materialov na atomskem in molekularnem nivoju, na katerem temeljijo njihove makroskopske lastnosti. S poznavanjem metod za mikromanipulacijo atomov in molekul je možno zgraditi nove molekule, naprave in stroje s povsem novimi lastnostmi in novimi možnostmi za uporabo. Kot primer navajamo projekte za zgraditev računalniških komponent atomske velikosti na silikonskih vezjih, konstrukcijo novih molekul, ki lahko občutijo posamezne viruse in bakterije, magnete na nivoju posameznih molekul, mikromotorje in molekule, ki lahko uporabljajo sončno svetlobe za kontrolo onesnaževalcev okolja.

Temeljni cilji programa

Temeljni cilji programa so usposobiti kandidata za:
  • samostojno in skupinsko raziskovalno in razvojno delo,
  • delo na aplikativnih projektih v industriji,
  • obvladovanje metod in tehnik znanstvenega raziskovanja,
  • mednarodno povezovanje raziskovalnega in razvojnega dela,
  • reševanje problemov pri prenosu in adaptaciji novih tehnologij,
  • izvajanje vodstvenih funkcij na področju poslovanja, upravljanja, vodenja raziskav in raziskovalnega managementa.

Raziskovalna področja

Program nanoznanosti in nanotehnologije je interdisciplinarni podiplomski študijski program, ki zajema naslednja raziskovalna področja:
  1. nanomateriali in nanokemija,
  2. nanofizika (ki vključuje fiziko tankih plasti, fiziko nanocevk, fiziko lateralnih nanostruktur, fiziko kvantnih pik in metode za analizo nanostruktur in nanomanipulacijo atomov in molekul),
  3. strukturna, molekularna in nano-biologija,
  4. nanomehanika (ki vključuje mehaniko časovno odvisnih materialov).

Vse usmeritve vključujejo tudi posredovanje temeljnih znanj za uspešno komunikacijo s strokovnjaki na področjih gospodarskega in civilnega prava, mikroekonomike podjetij in projektnega managementa ter osnov trajnostnega razvoja.

Poseben poudarek bo na raziskavah:

  • nanokompozitov in hibridnih materialov,
  • "pametnih" keramičnih materialov in tankih filmov,
  • submikronskih vlaken,
  • nanokemije, kjer se izvaja sinteza novih molekul z manipulacijo posameznih atomov,
  • strukturne in molekularne biologije kot predpogoja za izkoriščanje poznavanja človeškega genoma, razumevanja bioloških funkcij posameznih proteinov in procesov, v katerih sodelujejo,
  • biomaterialov, posebej novih vrst učinkovin in direktnega prenosa učinkovin na ciljna mesta,
  • molekularnih motorjev,
  • "pametnih" feroelektrikov in piezoelektrikov,
  • organskih in anorganskih nanocevk, nanožic in kvantnih pik,
  • "pametnih" gelov,
  • materialov, potencialno uporabnih za miniaturizacijo elektronskih komponent in elementov za kvantne računalnike,
  • materialov, uporabnih za »spintroniko«, kjer namesto elektronov logične in druge operacije izvajamo s spini in kjer pričakujemo novo stopnjo miniaturizacije,
  • novih raziskovalnih tehnik in metod za študij strukture in dinamike nanomaterialov.

Prav tako se odpira možnost novih področij kemije in farmacije, kjer sintetiziramo nove spojine na molekularnem nivoju. Program tako povezuje vrsto naravoslovnih in tehniških disciplin. Poseben poudarek daje projektnemu raziskovalnemu delu študentov, mentorjev in profesorjev kot integralnemu delu študijskega programa. Ciljna znanja, ki jih bodo študentje pridobili iz civilnega in gospodarskega prava, mikroekonomike, patentnega prava in intelektualne lastnine ter načinov zbiranja "venture" kapitala, naj bi študentom po končanem študiju omogočila boljšo komunikacijo s strokovnjaki na teh področjih za razvoj in komercializacijo rezultatov nanotehnoloških raziskav.

1. in 2. letnik

Izbira predmetov temelji na kreditnem sistemu. Kandidat izbere 60 kreditov organiziranih oblik predavanj in 60 kreditov individualnega raziskovalnega dela. Kredite lahko kandidat opravi v drugih sorodnih študijskih programih na domačih ali tujih visokošolskih zavodih po predhodnem dovoljenju senata. Individualno raziskovalno delo magistrskega študija je namenjeno pripravi magistrskega dela.

Za vse kandidate sta obvezna predmeta Seminar in Izbrana poglavja iz nanoznanosti in nanotehnologij I.
Ostali obvezni strokovni predmeti so določeni individualno glede na lik magistranda oziroma doktoranda:
- Za kandidate s področja nanofizike je izbor prvega obveznega strokovnega predmeta med Teorijo nanomaterialov, drugi priporočeni strokovni predmet pa je Kemija materialov.
- Za kandidate s področja nanomaterialov, kemije in sorodnih področij je prvi obvezni strokovni predmet Kemija materialov, drugi priporočeni strokovni predmet kandidati izbirajo med Fiziko nanomaterialov in Fiziko materialov, prav tako je priporočljiv predmet Sinteza nanomaterialov.
- Za kandidate s področja nanomehanike so obvezni strokovni predmeti: Nanomehanika in časovno odvisni materiali, Višja mehanika trdnih nanomaterialov, Teorija viskoelastičnosti in Fizika polimerov.
- Za kandidate s področja strukturne, molekularne in nano-biologije je obvezno izbrati najmanj 24 kreditov iz naslednjih strokovnih predmetov: Proteoliza, Molekularna biologija, Biotehnologija in inovacije, Novi pristopi v sintezi proteinov, Farmacevtski pogled na strukturo proteinov in sintezo zdravil, Proteinski toksini - karakterizacija in uporaba v celični biologiji, Strukturna biologija celičnega cikla, Od kristalov do 3D strukture makromolekul.

Shema kreditnih točk

LetnikOrganizirane oblike (predavanja…)Individualno raziskovalno deloSkupajPogoj za vpis v naslednji letnik
1.48126045
2.124860-
Skupaj6060120-

Predmeti

Analiza in predikcija 3D struktur proteinov, 6 KT
Biokeramični materiali, 6 KT
Biomolekularne simulacije, 6 KT
Dielektrične in toplotne lastnosti nanostrukturnih snovi, 6 KT
Dinamika molekul in vibracijska spektroskopija, 6 KT
Določevanje strukture, dinamike in zvijanja proteinov z NMR, 6 KT
EPR v sistemih končnih dimenzij, 6 KT
Ekonomika za raziskovalce, 3 KT
Eksperimentalni pristopi funkcijske genomike: biočipi in študije funkcije genov in vivo, 6 KT
Električne, optične in magnetne lastnosti materialov in nanomaterialov, 9 KT
Elektronski transport v nanostrukturah, 6 KT
Evolucijska genomika, 6 KT
Farmacevtski pogled na strukturo proteinov in sintezo zdravil, 6 KT
Farmakobiotehnologija, 12 KT
Fizika materialov, 9 KT
Fizika nanomaterialov, 12 KT
Fizika okolja, 6 KT
Fizika polimerov, 6 KT
Fizikalno-kemijske lastnosti nano-delcev, 6 KT
Genom in funkcijska genomika, 6 KT
Individualno raziskovalno delo, 0 KT
Industrijsko ekspertno znanje in projektno delo 1, 3 KT
Inovacijski management, 3 KT
Izbrana poglavja iz kemije nano-delcev, 6 KT
Izbrana poglavja iz nanoznanosti in nanotehnologij I, 6 KT
Izbrana poglavja iz sinteze nanomaterialov, 6 KT
Karakterizacija kovinskih materialov, 9 KT
Karakterizacija sestave in strukture, 9 KT
Kemija materialov, 12 KT
Klasični in kvantni kaos, 12 KT
Komercializacija tehnologij, 6 KT
Koncept trajnostnega razvoja, 3 KT
Magnetna relaksacija in resonanca nanomaterialov, 6 KT
Magnetna resonanca nanomaterialov, 6 KT
Mehanika živih tkiv, 6 KT
Mehanika kompozitnih materialov, 6 KT
Mehanizmi adaptacij na ekstremne pogoje, 6 KT
Mehatronski in mikromehanski sistemi, 12 KT
Mikroskopske in mikroanalizne metode, 12 KT
Molekularna biologija, 6 KT
Molekularno načrtovanje nanomaterialov, 6 KT
Najnovejša spoznanja iz sinteze proteinov, 6 KT
Nanobiofizika, 6 KT
Nanoekologija, 12 KT
Nanomehanika in časovno odvisni materiali, 6 KT
Napredni kovinski materiali, 12 KT
Nastanek nanostruktur pod vplivom delovanja svetlobe, 12 KT
Ne-Newtonske tekočine, 6 KT
Numerično modeliranje v nanoznanostih, 12 KT
Od kristalov do 3D strukture makromolekul, 12 KT
Pisanje raziskovalnih projektov, 3 KT
Posebna poglavja iz fizike tekočih kristalov, 6 KT
Poslovno pravo in reševanje poslovnih sporov, 3 KT
Površine in mejne plasti, 6 KT
Priprava patentne prijave , 3 KT
Priprava, lastnosti, izdelava in uporaba koloidov, 6 KT
Procesiranje nanostrukturnih materialov s fizikalno-kemijskimi in optičnimi metodami, 6 KT
Programirana celična smrt, 12 KT
Proteinski toksini - karakterizacija in uporaba v celični biologiji, 12 KT
Proteoliza, 9 KT
Proteolizni encimi in njihovi inhibitorji v diagnozi in terapiji raka, 6 KT
Reakcijska kinetika, 6 KT
Reologija, 6 KT
Samoorganizacija materije, 6 KT
Seminar, 12 KT
Sinteza nanomaterialov, 12 KT
Strukturna biologija celičnega cikla, 6 KT
Strukturna biologija proteinov s kristalografijo, 6 KT
Strukturne študije proteinov virusa HIV, 6 KT
Tehnologije oblikovanja nanoprahov, 9 KT
Teorija nanomaterialov, 12 KT
Teorija viskoelastičnosti, 6 KT
Toplotna obdelava in inženiring površin kovinskih materialov, 9 KT
Vakuumistika, 6 KT
Višja mehanika trdnih nanomaterialov, 6 KT
Zlom in utrujanje materialov, 6 KT
Zvijanje, stabilnost in agregacija proteinov, 6 KT