İTÜ LİSANSÜSTÜ DERS KATALOG FORMU (GRADUATE COURSE CATALOGUE FORM)

Transkript

1 İTÜ LİSANSÜSTÜ DERS KATALOG FORMU (GRADUATE COURSE CATALOGUE FORM) Dersin Adı Nanolif Üretimi ve Uygulamaları Course Name Nanofibre Production and Applications Kodu (Code) NSE 516E Bölüm / Program (Department/Program) Yarıyılı (Semester) Bahar Spring Kredisi (Local Credits) AKTS Kredisi (ECTS Credits) Ders Türü (Course Type) Yüksek Lisans M.Sc. Disiplinlerarası Alanlar ile İlgili Anabilimdalı ve Programlar NanoBilim ve NanoMühendislik Programı Dersin Türü (Course Type) Seçmeli (Elective) Dersin Dili (Course Language) İngilizce (English) Dersin İçeriği (Course Description) kelime arası Dersin Amacı (Course Objectives) Maddeler halinde 2-5 adet Lif mühendisliğinde nano ifadesi lifin çapı olarak tanımlanmaktadır. Endğstride mevcut konvansiyonel lif üretim teknikleri ile bir microndan daha düşük çapa sahip liflerin üretimine izin vermemektedir, bir mikrondan daha düşük çapa sahip bu lifler nanolif olarak tanımlanmaktadır. Bu dersin amacı gelişmiş bir nanolif üretim metodu olan elektrospinning yöntemini tanıtmaktır. Ders polivinil alkol (PVA), polipropilen (PP), poliüretan (PU) gibi farklı polimerler için proses parametrelerini ayrıntılı biçimde kapsayacaktır. Karakterizatona ek olarak ayrıca nanolif morfolojileri de ele alınacaktır Membran, performans kumaşlar, medikal ürünler gibi nanoliflerin potansiyel uygulama alanları üretim teknikleriyle birlikte verilecektir. In fiber engineering, the term nano defines the diameter of a fiber. Since the currently available conventional fiber spinning techniques do not allow to produce fiber with diameters less than one micron, those fibres with a diameter less than one micron are defined as nanofibers. The aim of this course is to introduce the the Electrospinning technique as one of the well developed nanofiber spinning method. The lecture will cover the process parameters in details for different polymers such as polyvinylalcohol (PVA), polypropylene (PP), Polyurethane (PU). The nanofibre morphologies as well as characterization will also be discussed. The potential end use areas of nanofibers such as membranes, performance fabrics and medical products will be given by production techniques. 1. Nanolif üretim yöntemleri hakkında bilgi vermek, 2. Electrospinning prosesi hakkında detaylı bilgi vermek 3. Nanolif karakterizasyon yöntemleri konusunda bilgi vermek 4. Nanolif uygulamaları hakkında bilgi vermek 1. To provide information about nanofibre production techniques 2. To provide information about electrospinning technique in details 3. To provide information about nanofibre characterization techniques 4. To provide information about nanofibre applications Dersin Öğrenme Çıktıları (Course Learning Outcomes) Maddeler halinde 4-9 adet Bu dersi başarıyla tamamlayan yüksek lisans öğrencileri aşağıdaki konularda bilgi, beceri ve yetkinlik kazanırlar; 1. Nanolif üretim teknikleri 2. Gelişmiş bir nanolif üretim yöntemi olan elektrospinning yöntemi 3. Nanolif karakterizasyon metodları 4. Nanolif uygulama alanları M.Sc. students who successfully pass this course gain knowledge, skills and proficiency in the following subjects; 1. Nanofibre production techniques. 2. Electrospinning method a developed nanofibre production tecnique. 3. Nanofibre characterization. 4. Nanofibre application areas.

2 Referanslar (References) 1. Ramakrishna, S., Electrospinning of Nanofibres, World Scientific, London, Andrady AL. Science and Technology of Polymer Nanofibers, Hoboken. New Jersey: John Wiley & Sons, Gogotsi, Y., Nanotubes and Nanofibers, Taylor & Francis, Demir A., Behery H.M., Synthetic Filament Yarn Texturing Technology, Prentice Hall, Franssila, S., Introduction to Microfabrication, John Wiley & Sons Ltd Ödevler ve Projeler (Homework & Projects) Laboratuar Uygulamaları (Laboratory Work) Öğrencilerin dersi daha iyi öğrenmelerine yardım etmesi amacıyla dönem boyunca farklı öğrenci grupları için farklı konularda bir dönem ödevi verilecek; öğrenciler hazırladıkları konu ile ilgili sözlü sunum yapacak ve yazılı rapor verecektir. To help students for learning and comprehending the course material better, for different student groups one semester homework in different subjects will be given; the students will make an oral presentation and prepare a written report on their subjects. Elektrospinning yöntemiyle nanolif üretimi konusunda bir laboratuvar çalışması gerçekleştirilecektir. A laboratory work on nanofibre production via electrospinning method wil be carried out Bilgisayar Kullanımı (Computer Use) Diğer Uygulamalar (Other Activities) Başarı Değerlendirme Sistemi Faaliyetler (Activities) Adedi* (Quantity) Değerlendirmedeki Katkısı, % (Effects on Grading, %) Yıl İçi Sınavları (Assessment Criteria) (Midterm Exams) 1 20 Kısa Sınavlar (Quizzes) 4 5 Ödevler (Homework) 4 10 Projeler (Projects) Dönem Ödevi/Projesi (Term Paper/Project) 1 25 Laboratuar Uygulaması (Laboratory Work) Diğer Uygulamalar (Other Activities) Final Sınavı (Final Exam) 1 40 *Yukarıda Belirtilen Sayılar Minimum Olup Yerine Getirilmesi Zorunludur.

3 DERS PLANI Hafta Konular Dersin Çıktıları 1 Nanobilim, nanoteknoloji ve nanoliflere giriş 1 2 Malzemelerin genel özellikleri, nanolif üretim teknikleri 1,2 3 Elektrosprey ve elektrosipinning yöntemlerinin teorisi ve açıklanması 2 4 Electrospinning yöntemi için nanolif özelliklerini etkileyen faktörler 2 5 Nanolif uygulamaları, filtrasyon, medikal 4 6 Elektrospinning uygulamaları 1,2 7 Nanolif enerji, savunma teknolojileri uygulamaları 4 8 Nanolif tekstil, doku mühendisliği uygulamaları 1,2 9 Çok kullanılan polimerlerle nanolif üretimi 1,2,3,4 10 Elektrospinning konfigürasyonları, nanolif morfolojileri, eriyikten elektrospinning 1,2,3 11 Nanolif esaslı iplik üretimi, inorganik nanolif üretimi, karbon nanolifler 1,2 12 Nanolif malzemelerin karakterizasyon metodları 3 13 Dönem projesi sunumları I 1,2,3,4 14 Dönem projesi sunumları II 1,2,3,4 COURSE PLAN Weeks Topics Course Outcomes 1 Introduction to Nanoscience, Nanotechnology and Nanofibres 1 2 Materials, Nanofibre Production Techniques 1,2 3 Theory and Description of Electrospraying and Electrospinning 2 4 Factors Afffecting Nanofibre Properties for Electrospinning Process 2 5 Nanofibre Applications Fitration, Medical 4 6 Electrospinning Applications 1,2 7 Nanofibre Energy, Protection Applications 4 8 Nanofibre Textile, Tissue Enginering Applications 1,2 9 Nanofibre Production from Basic Polymers 1,2,3,4 10 Electrospinning Configurations, Nanofibre Morphologies, Melt Electrospinning 1,2,3 11 Nanofibre Based Yarn Production, Inorganic Nanofibres, Carbon Nanofibres 1,2 12 Characterization Methods of Nanofibre Materials 3 13 Term Project Presentation I 1,2,3,4 14 Term Project Presentation II 1,2,3,4

4 Dersin Nanobilim ve Nanomühendislik Programıyla İlişkisi Programın mezuna kazandıracağı bilgi, beceri ve yetkinlikler (programa ait çıktılar) i. Lisans düzeyi yeterliliklerine dayalı olarak, nanobilim ve nanomühendislik alanının ilişkili olduğu disiplinler arası etkileşimi kavrayabilme, ilgili program alanında bilgilerini uzmanlık düzeyinde geliştirebilme ve derinleştirebilme (bilgi). ii. Nanobilim ve nanomühendislik alanında edindiği uzmanlık düzeyindeki kuramsal ve uygulamalı bilgileri kullanabilme, farklı disiplin alanlarından gelen bilgilerle bütünleştirip yorumlayarak yeni bilgiler oluşturabilme ve karşılaşılan sorunları araştırma yöntemlerini kullanarak çözümleyebilme (beceri). iii. Nanobilim ve nanomühendislik alanı ile ilgili uzmanlık gerektiren bir çalışmayı, bağımsız olarak yürütüp, karşılaşılan ve öngörülemeyen karmaşık sorunların çözümü için yeni stratejik yaklaşımlar geliştirerek sorumluluk alıp, liderlik yaparak çözüm üretebilme (Bağımsız Çalışabilme ve Sorumluluk Alabilme). iv. Nanobilim ve nanomühendislik alanında edindiği uzmanlık düzeyindeki bilgi ve becerileri eleştirel bir yaklaşımla değerlendirebilme ve öğrenmesini yönlendirebilme (Öğrenme Yetkinliği) v. Nanobilim ve nanomühendislik alanındaki güncel gelişmeleri ve kendi çalışmalarını, nicel-nitel veriler ile destekleyerek, gerekli düzeyde bilgisayar yazılımı ile birlikte bilişim ve iletişim teknolojilerini kullanarak, sosyal ilişkileri ve bu ilişkileri yönlendiren normları eleştirel bir bakış açısı ile de inceleyerek geliştirip ve gerektiğinde değiştirerek alanındaki ve alan dışındaki gruplara, yazılı, sözlü ve görsel olarak sistemli biçimde aktarabilme (İletişim ve Sosyal Yetkinlik). vi. Bir yabancı dili yeterli düzeyde kullanarak sözlü ve yazılı iletişim kurabilme, kendi çalışmalarını, alanındaki uluslararası platformlarda, yazılı, sözlü ve/veya görsel olarak aktarabilme (İletişim ve Sosyal Yetkinlik). vii. Nanobilim ve nanomühendislik alanı ile ilgili verilerin toplanması, yorumlanması, uygulanması ve duyurulması aşamalarında toplumsal, bilimsel, kültürel ve etik değerleri gözeterek denetleyebilme, bu değerleri öğretebilme, ilgili konularda strateji, politika ve uygulama planları geliştirebilme ve elde edilen sonuçları, kalite süreçleri çerçevesinde değerlendirebilme, özümsediği bilgiyi, problem çözme ve/veya uygulama becerilerini, disiplinlerarası çalışmalarda kullanabilme (Alana Özgü Yetkinlik). Katkı Seviyesi : Az, 2. Kısmi, 3. Tam

5 Relationship between the Course and the Nanoscience and Nanoengineering Curriculum Program Outcomes i. Developing and intensifying knowledge in nanoscience and nanoengineering area, based upon the competency in the undergraduate level. Also grasping the inter-disciplinary interaction related to nanoscience and nanoengineering area (Knowledge) ii. The ability to use the expert level theoretical and practical knowledge acquired in nanoscience and nanoengineering area, interpreting and forming new types of knowledge by combining the knowledge form the nanoscience and nanoengineering area and the knowledge from various other disciplines. Also solving the problems faced in nanoscience and nanoengineering area by making use of the research methods. (Skill) iii. The ability to carry out a specialistic study related to one s area independently, developing new strategic approaches to solve the unforeseen and complex problems arising in the practical processes of one s area and coming up with a solutions while taking responsibility. Also fulfilling the leader role in the environments where solutions are sought for the problems related to nanoscience and nanoengineering area (Competence to work independently, and take responsibility) iv. Assesing specialistic knowledge and skill gained through the study with a critical view and directing one s own learning process (Learning competency) v. Systematically transferring the current developments in the nanoscience and nanoengineering area; in written, oral and visual forms, the ability to see and develop social relationships and the norms directing these relationships with a critical look and the abiity to take action to change these when necessary. Also using the computer software together with the information and communication technologies efficiently and according to the needs of the nanoscience and nanoengineering area. (Communication and social competency) vi. Proficiency in a foreign language at least European Language Portfolio B2 Level- and establishing written, oral communication with that language. Also the ability to present one s own work within the internationally environments orally, visually and in written forms. (Communication and social competency) vii. Paying regard to social, scientific, cultural and ethical values during the collecting, interpreting, practicing and announcing processes of the nanoscience and nanoengineering area related data and the ability to teach these values to others, developing a strategy, policy and application plans concerning the subjects related to nanoscience and nanoengineering area and the ability to evaluate the end results of these plans within the frame of quality processes. Also using the knowledge and the skills for problem solving and/or application (which are processed within the nanoscience and nanotechnology area) in inter-disciplinary studies. (Area specific competency) Level of Contribution : Little, 2. Partial, 3. Full Düzenleyen (Prepared by) Prof. Dr. Ali DEMİR Tarih (Date) İmza (Signature)