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

Nanoznanosti 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 je usposobiti kandidate za:

A)  Splošne kompetence

  • sposobnost raziskave, izbire in organizacije informacij kot tudi sinteze rešitev ter predvidevanja njihovih posledic,
  • obvladovanje raziskovalnih metod, postopkov in procesov, razvoj kritične in samokritične presoje,
  • sposobnost uporabe znanja v praksi,
  • avtonomnost v strokovnem delu ter odgovorno in kreativno izvajanje aktivnosti,
  • razvoj komunikacijskih sposobnosti in spretnosti, posebej komunikacije v mednarodnem okolju,
  • etično refleksijo in zavezanost profesionalni etiki in regulativi,
  • kooperativnost, delo na skupnih zadolžitvah in problemih v skupini in v mednarodnem okolju.

B)  Predmetnospecifične kompetence

  • poznavanje osnovnih laboratorijskih in spektroskopskih tehnik s področja nanoznanosti in nanotehnologije,
  • razumevanje sistemov na atomski in molekularni skali,
  • sposobnost povezovanja različnih znanj pri prepoznavanju in analizi nanotehnoloških problemov,
  • sposobnost za analizo etičnih aspektov praks, institucij in vrednotenj, povezanih z nanotehnologijo,
  • nadaljevati raziskovalno-razvojno delo na področju nanotehnologije,
  • poznavanje konceptov nanotehnologije,
  • pridobitev osnov naravoslovnega in tehniškega znanja s področja nanotehnologije v obliki združevanja obstoječih rešitev.
     

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.

Shema kreditnih točk

Skupno število kreditov za študij druge stopnje (1. in 2. letnik)  
Organizirane oblike študija78 kreditov
Individualno raziskovalno/projektno delo42 kreditov
SKUPAJ ŠTUDIJ DRUGE STOPNJE120 kreditov

Predmeti

Študent vpiše:

1. LETNIK
Seminar I (NANO2)
Izbrana poglavja iz nanoznanosti in nanotehnologij I (NANO2)
Kemija materialov (NANO2)
Fizika materialov (NANO2)
Projekt 1: Individualno raziskovalno/projektno delo

2. LETNIK
Seminar II (NANO2)
Izbrana poglavja iz nanoznanosti in nanotehnologij II (NANO2)
Projekt 2: Individualno raziskovalno/projektno delo
Magistrska diplomska naloga

Študent lahko izbere do 6 kreditov izmed spodnjih predmetov:
- Poslovno pravo in reševanje poslovnih sporov (3 KT)
- Koncept trajnostnega razvoja (3 KT)
- Ekonomika za raziskovalce (3 KT)
- Priprava patentne prijave (3 KT)
- Pisanje raziskovalnih projektov (3 KT)
- Inovacijski management (3 KT)
- Komercializacija tehnologij (6 KT)

Študent izbere razliko do 78 kreditov izmed spodaj navedenih predmetov.

Analiza in predikcija 3D struktur proteinov (NANO3), 6 KT
Biokeramični materiali (NANO3), 6 KT
Biomolekularne simulacije (NANO3), 6 KT
Dielektrične in toplotne lastnosti nanomaterialov (NANO3), 6 KT
EPR spektroskopija nanomaterialov (NANO3), 6 KT
Ekonomika za raziskovalce, 3 KT
Električne, optične in magnetne lastnosti nanomaterialov (NANO3), 6 KT
Evolucijska genomika (NANO3), 6 KT
Fizika materialov (NANO2), 12 KT
Fizika nanomaterialov (NANO2), 12 KT
Fizikalno-kemijske lastnosti nanodelcev (NANO3), 6 KT
Inovacijski management, 3 KT
Izbrana poglavja iz biofizike (NANO3), 6 KT
Izbrana poglavja iz imunobiologije (NANO3), 6 KT
Izbrana poglavja iz nanoznanosti in nanotehnologij I (NANO2), 6 KT
Izbrana poglavja iz nanoznanosti in nanotehnologij II (NANO2), 6 KT
Izbrana poglavja iz sinteze proteinov (NANO3), 6 KT
Karakterizacija kovinskih materialov (NANO3), 9 KT
Karakterizacija sestave in strukture (NANO3), 6 KT
Kemija materialov (NANO2), 12 KT
Klasični in kvantni kaos (NANO3), 6 KT
Koloidna in površinska kemija (NANO3), 6 KT
Komercializacija tehnologij, 6 KT
Koncept trajnostnega razvoja, 3 KT
Magistrska diplomska naloga, 18 KT
Magnetna relaksacija in resonanca nanomaterialov (NANO3), 6 KT
Mehanika živih tkiv (NANO3), 6 KT
Mehanika kompozitnih materialov (NANO3), 6 KT
Mehanizem in biološke implikacije agregacije proteinov (NANO3), 12 KT
Mehatronski in mikromehanski sistemi (NANO3), 12 KT
Mehka snov (NANO3), 6 KT
Mikroskopija nanomaterialov (NANO3), 6 KT
Molekularna biologija (NANO3), 12 KT
Nanobiofizika (NANO3), 6 KT
Nanomehanika in časovno odvisni materiali (NANO3), 6 KT
Nanovarnost (NANO3), 6 KT
Napredni kovinski materiali (NANO3), 12 KT
Ne-Newtonske tekočine (NANO3), 6 KT
Numerično modeliranje v nanoznanostih (NANO3), 6 KT
Od kristalov do 3D strukture makromolekul (NANO3), 12 KT
Pisanje raziskovalnih projektov, 3 KT
Poslovno pravo in reševanje poslovnih sporov, 3 KT
Površine in mejne plasti (NANO3), 6 KT
Procesiranje in nanomagnetizem (NANO3), 12 KT
Projekt 1: Individualno raziskovalno/projektno delo, 15 KT
Projekt 2: Individualno raziskovalno/projektno delo, 9 KT
Proteinsko in celično inženirstvo (NANO3), 12 KT
Proteoliza (NANO3), 12 KT
Proteolizni encimi in njihovi inhibitorji v diagnozi in terapiji raka (NANO3), 6 KT
Proteomika (NANO3), 6 KT
Reologija (NANO3), 6 KT
Samoorganizacija materije (NANO3), 6 KT
Seminar I (NANO2), 9 KT
Seminar II (NANO2), 9 KT
Sinteza nanomaterialov (NANO2), 12 KT
Spektroskopija in mikroskopija (NANO2), 12 KT
Stabilnost, zvijanje in agregacija proteinov (NANO3), 12 KT
Struktura, dinamika in zvijanje proteinov z NMR (NANO3), 6 KT
Strukturna biologija proteinov s kristalografijo (NANO3), 6 KT
Tehnologije oblikovanja nanoprahov (NANO3), 6 KT
Tekoči kristali (NANO3), 6 KT
Teorija kondenzirane snovi (NANO2), 12 KT
Teorija nanomaterialov (NANO3), 12 KT
Teorija viskoelastičnosti (NANO3), 6 KT
Toplotna obdelava in inženiring površin kovinskih materialov (NANO3), 9 KT
Uvod v molekularno biofiziko (NANO2), 12 KT
Vakuumistika (NANO3), 6 KT
Višja mehanika trdnih nanomaterialov (NANO3), 6 KT
Vloga in pomen živalskih modelov pri razumevanju raka (NANO3), 6 KT
Zlom in utrujanje materialov (NANO3), 6 KT