Angewandte Nanotechnologie (B16)15 ECTS
(englische Bezeichnung: Applied Nanotechnology)
(Prüfungsordnungsmodul: Angewandte Nanotechnologie)

Lehrveranstaltungen:

• • Nano-Bauelemente-Sensoren, MEMS, Micromachining
    (Vorlesung, 2 SWS, Jana Zaumseil, Di, 14:15 - 15:45, 1.84; ab 14.10.2014)
  • Nanooberflächen und Strukturierung
    (Vorlesung, 2 SWS, Patrik Schmuki et al., Mi, 14:15 - 15:45, 1.84; ab 15.10.2014)
  • Nanocomposites
    (Vorlesung mit Übung, 2 SWS, Tobias Fey, Mi, 12:15 - 13:45, H14)
  • Mechanische Verfahrenstechnik
    (Vorlesung, 3 SWS, Wolfgang Peukert, Di, 16:15 - 17:45, H1 Egerlandstr.3; Mi, 16:15 - 17:45, H7; im Wechsel mit Übung; Anmerkung: Die erste Veranstaltung findet am 08.10 im H7 statt.)
  • Übungen zur Mechanischen Verfahrenstechnik
    (Übung, 1 SWS, Johannes Walter, Zeit und Raum n.V.)
  • Übung Nano Devices
    (Übung, 1 SWS, Florentina Gannott, Mo, 12:15 - 13:45, 1.84; Beginn nach Absprache)

Inhalt:

Partikeltechnologie: Produkteigenschaften disperser Systeme, Eigenschafts-funktionen; Partikelformen; Partikelbewegung in Fluiden; Partikelgrößenverteilungen; Trennen; Mischen (Standardabweichung, Varianz, Konfidenzintervalle); Zerkleinern; Populationsbilanzen; Kapillarität (Benetzung, Kapillarkräfte, Entfeuchtung); Haftkräfte (elektrostatische und Kapillarkräfte, Agglomerate); Festbetten (Charakterisierung, Durchströmung); Wirbelschicht (Wirbelpunkt, Ausdehnung, Druckverlust, Förder- und Schüttguttechnik) In der begleitenden Übung werden die Studenten zum selbstständigen Lösen von Fragestellungen aus dem Bereich der Partikeltechnik angeleitet. Nanooberflächen und Strukturierung: In dieser Vorlesung erhalten die Studenten eine Einführung in die wichtigsten Verfahren und Prozesse der Erzeugung von Oberflächenstrukturen im Mikro- und Nanometerbereich. Nano-Bauelemente, Sensoren, MEMS, Micromachining:

• Grundlagen der Herstellung von Mikrosystemen (Materialien der Mikrosystemtechnik, Schichtherstellung und Strukturierung, Oberflächenmikromechanik, Volumenmikromechanik, oberflächennahe Mikromechanik, klassische Mikrostrukturierungsverfahren)

• Theoretische Grundlagen zu verschiedenen Wandlern (Sensoren und Aktoren), Grundlagen zur Modellierung von mikroelektromechanischen Systemen (MEMS)

• Fallbeispiele und Anwendungen von MEMS mit verschiedenen Funktionsprinzipien (mechanisch, fluidisch, thermisch, optisch)

• in der begleitenden Übung werden konkrete Beispiele besprochen und durchgerechnet

Nanokomposite:

• Wissensvermittlung zu Grundlagen, Technologie und Anwendungen von Kompositwerkstoffen

• Betrachtung von Werkstoffkompositen auf verschiedenen Längenskalen

• Wissensvermittlung zur Kompatibilität verschiedener Werkstoffklassen

• Wissensvermittlung zu nanoskaligen Kompositwerkstoffen und Anwendungen, insbesondere anorganische Nanokomposite

• interaktive Gruppenübung zu aktuellen Fragestellungen und Anwendungen nanoskaliger Kompositwerkstoffe

Lernziele und Kompetenzen:

Nano-Bauelemente, Sensoren, MEMS, Micromachining:

• Verständnis der grundlegenden Prinzipien der verschiedenen mikromechanischer Systeme und Abschätzung Ihrer Einsetzbarkeit

• Fähigkeit zur Auswahl geigneter Verfahren für die Herstellung von MEMS insbesondere auf der Basis von Silizium

• Überblick über verschiedene Anwendungen von und Problemlösungen für MEMS

Nanokomposite: Die Studierenden

• erhalten einen einleitenden Überblick in die Thematik „Kompositwerkstoffe“

• erwerben ein wichtiges Grundlagenverständnis (Strukturen, Bausteine, Effekte etc.)

• sind in der Lage, Werkstoffklassen bezüglich ihrer Kompatibilität einzuordnen, Kompatibilitätsrelevante Eigenschaften zu identifizieren und Kompatibilisierungsstrategien zu entwickeln

• haben ein Verständnis für die längenskalenabhänge Betrachtung von Werkstoffgefügen entwickelt und können diese mit der Veränderung makroskopischer Eigenschaften korrelieren

• kennen einige wichtige Anwendungen und Entwicklungsfelder

Partikeltechnologie: Die Studierenden erlernen die Grundlagen der Partikeltechnik. Während sie in der Vorlesung vornehmlich die theoretischen Grundlagen vermittelt bekommen, wird deren Anwendung in der Übung realisiert. Wöchentliche Hausaufgaben helfen den Studenten, das Erlernte richtig anzuwenden und eigenständig Probleme aus dem Bereich der mechanischen Verfahrens-technik zu lösen. Nanooberflächen und Strukturierung: Die Studierenden- erhalten einen Einblick in die Thematik „Oberflächenstrukturierungen“

• erhalten einen Überblick zu den Grundlagen der gängigen Verfahren der Erzeugung von Strukturen in der Halbleitertechnologie.

Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan:

1. Nanotechnologie (Bachelor of Science): 5. Semester
   (Po-Vers. 2008 | weitere Module der Bachelorprüfung | Angewandte Nanotechnologie)

Studien-/Prüfungsleistungen:

Abschlussklausur Angewandte Nanotechnologie_ (Prüfungsnummer: 57211)

Prüfungsleistung, Klausur, Dauer (in Minuten): 180, benotet

Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %

Erstablegung: WS 2014/2015, 1. Wdh.: SS 2015, 2. Wdh.: keine Wiederholung

1. Prüfer:

Jana Zaumseil

Termin: 26.03.2015, 10:30 Uhr, Ort: H 8 TechF