นาโนเทคโนโลยี
3(3-0-9)
วิชาบังคับก่อน : โดยความเห็นชอบของสาขาวิชา
การแนะนำเทคโนโลยีและวัสดุนาโน แนวคิดพื้นฐาน ประวัติของเทคโนโลยีนาโน ผลกระทบของขนาดต่อคุณสมบัติ การสร้างจากบนลงล่างกับการสร้างจากล่างขึ้นบน เครื่องมือนาโน การสังเคราะห์และการวิเคราะห์อนุภาคนาโน ชีววัสดุ เซ็นเซอร์ชีวภาพ พลังงาน และอนุภาคนาโนในสิ่งแวดล้อม กฎของมูร์ เทคนิคการผลิตไมโครซิลิกอน อนุภาคนาโนโคลอยด์ อนุภาคโลหะ อนุภาคเซมิคอนดักเตอร์ อนุภาคออกไซด์โลหะ หลักการของการเกิดนิวเคลียสและอนุภาคนาโน การประกอบตัวเองของวัสดุนาโน จุลทรรศน์ชนิดหัวอ่านส่องกราด
เค้าโครงรายวิชา
- การแนะนำเทคโนโลยีและวัสดุนาโน (2 ชม.)
- แนวคิดพื้นฐาน ประวัติศาสตร์ของเทคโนโลยีนาโน ผลกระทบจากขนาดต่อคุณสมบัติ การสร้างจากบนลงล่างและจากล่างขึ้นบน เครื่องมือทางนาโน (2 ชม.)
- การสังเคราะห์และวิเคราะห์คุณลักษณะเฉพาะของอนุภาคนาโน (4 ชม.)
- ชีวมวัสดุ เซ็นเซอร์ชีวภาพ พลังงาน และอนุภาคนาโนในสิ่งแวดล้อม (2 ชม.)
- กฎของมอร์และเทคนิคการสร้างไมโครซิลิคอน (2 ชม.)
- อนุภาคนาโนในสารแขวนลอย อนุภาคโลหะ อนุภาคกึ่งตัวนำ อนุภาคออกไซด์ของโลหะ หลักการของการเกาะตัวของผลึกนาโน (4 ชม.)
- การประกอบตัวเองของวัสดุนาโน บล็อกโคโพลิเมอร์ มอนออเลเยอร์ที่ประกอบตัวเอง การประกอบตัวเองแบบไอออนิก การประกอบตัวเองโดยดีเอ็นเอ การประกอบตัวเองของนาโนสเฟียร์อนินทรีย์ (4 ชม.)
- การใช้กล้องจุลทรรศน์ชนิดหัวอ่านส่องกราด (4 ชม.)
ผลสัมฤทธิ์การเรียนรู้
- สามารถพัฒนาทักษะการคิดอย่างมีวิจารณญาณ การวิเคราะห์ และการแก้ปัญหาในวิทยาศาสตร์และวิศวกรรมวัสดุนาโนได้
- เข้าใจพื้นฐานเกี่ยวกับแนวคิดของเทคโนโลยีและวัสดุนาโน และการประยุกต์ใช้กับวัสดุที่หลากหลายได้
- เข้าใจในหลักการทางกายภาพสมัยใหม่ที่รองรับการผลิตและการวิเคราะห์วัสดุนาโน
- ทราบบทบาทและความสำคัญของ “วัสดุนาโน” ในระบบอิเล็กทรอนิกส์
Nanotechnology
Prerequisite : Consent of the School
Introduction to nanotechnology and nanomaterials. Basic concepts and history of nanotechnology. Size affects properties. Top-down vs bottom up, nano–tools. Nanoparticle synthesis and characterization. Biomaterials, biosensors, energy, and nanoparticles in the environment. Moore’s law, silicon microfabrication techniques. Colloidal nanoparticles: Metal
nanoparticles, semiconductor nanoparticles, metal oxide nanoparticles. Fundamentals of nucleation of anisotropic nanocrystals. Self-assembly of nanomaterials: block copolymers, self-assembled monolayers, ionic self-assembly, DNA-based self-assembly. Self-assembly of inorganic nanospheres. Scanning probe microscopies.
Course Outline
- Introduction to nanotechnology and nanomaterial. (2 hr.)
- Basic concepts, history of nanotechnology, size effects on properties top-down vs bottom-up, nano–tools. (2 hr.)
- Nanoparticle synthesis and characterization. (4 hr.)
- Biomaterials, biosensors, energy, and nanoparticles in the environment. (2 hr.)
- Moore’s law, silicon microfabrication techniques. (2 hr.)
- Colloidal nanoparticles: Metal nanoparticles, semiconductor nanoparticles metal oxide nanoparticles, fundamentals of nucleation, of anisotropic nanocrystals. (4 hr.)
- Self-assembly of nanomaterials: block copolymers, self-assembled monolayers, ionic self-assembly, DNA-based self-assembly. Self-assembly of inorganic nanospheres. (4 hr.)
- Scanning Probe Microscopies: Operating principle of scanning tunnelling microscope (STM). (4 hr.)
Learning Outcomes
- Able to enhance critical thinking, analytical, and problem-solving skills in Nanomaterials science and engineering.
- Understand the nanotechnology and nanomaterials concepts and their application to a broad range of materials.
- Understand of the modern physical principles underlying the fabrication and characterization of nanomaterials.
- Know an appreciation of “nanomaterials” contributions and importance in electronic systems.
