Kursplan för Ytteknologi

Kursplan fastställd 2021-02-16 av programansvarig (eller motsvarande).

Kursöversikt

  • Engelskt namnSurface engineering
  • KurskodKPO041
  • Omfattning7,5 Högskolepoäng
  • ÄgareMPMCN
  • UtbildningsnivåAvancerad nivå
  • HuvudområdeKemiteknik
  • InstitutionKEMI OCH KEMITEKNIK
  • BetygsskalaTH - Mycket väl godkänd (5), Väl godkänd (4), Godkänd (3), Underkänd

Kurstillfälle 1

  • Undervisningsspråk Engelska
  • Anmälningskod 30120
  • Max antal deltagare40
  • Min. antal deltagare12
  • Blockschema
  • Sökbar för utbytesstudenterJa

Poängfördelning

0119 Tentamen 4,5 hp
Betygsskala: TH		 4,5 hp
  • 19 Mar 2022 fm J
  • Kontakta examinator
  • Kontakta examinator
0219 Projekt 3 hp
Betygsskala: UG		 3 hp

I program

Examinator

Gå till kurshemsidan (Öppnas i ny flik)

Behörighet

Grundläggande behörighet för avancerad nivå
Sökande med en programregistrering på ett program där kursen ingår i programplanen undantas från ovan krav.

Särskild behörighet

Engelska 6
Sökande med en programregistrering på ett program där kursen ingår i programplanen undantas från ovan krav.

Kursspecifika förkunskaper

Kurser i kemiteknik och fysikalisk kemi inklusive yt och kolloidkemi.

Syfte

Kursen fokuserar på förståelse, analys och kontroll av ytegenskaper för fasta material och visar metoder för att ändra ytegenskaper. Kunskap och tekniker som relaterar till ytor spelar en allt viktigare roll inom t.ex. plaster och pappersmaterial. Ett materials yta kan modifieras med olika tekniker för att kontrollera ytans egenskaper och för att ge kemisk funktion eller så kallade smarta material. Tillämpningar finns också inom biologi och medicin.

Kursen baseras till stor del på projektbaserad undervisning och självstudier. Varje student väljer ett projekt som syftar att modifiera ytegenskaper eller att kemiskt funktionalisera en yta. Experimenten i projekten har inga förutbestämda utfall och är en del av pågående forskningsverksamhet på Chalmers. På så vis skapar studenterna värde för en tredje part, dvs forskare inom fältet (inte bara de på Chalmers). I grupper kommer studenterna med en handledares hjälp välja en strategi för ytmodifiering, testa ytmodifiering och utvärdera resultatet med lämpliga tekniker. Projekten avslutas med muntlig och skriftlig presentation.

Lärandemål (efter fullgjord kurs ska studenten kunna)

Efter fullgjord kurs ska studenten kunna:

- beskriva bakgrunden till ytegenskaper och interaktionskrafter
- ha en förståelse för polymerer på ytor och hur de påverkar ytors egenskaper
- känna till metoder för att analysera ytor och adsorptionskinetik
- kunna välja lämpliga analysmetoder för att karaktärisera en ytas kemiska sammansättning
- kunna planera och utföra diverse ytmodifieringar
- förstå hur ytkemi och ytmorfologi påverkar vätning
- förstå hur man utför plasmabehandlingar
- kunna göra ytor vattenavstötande eller underlätta vätning
- förstå grundläggande aspekter om adhesion och dess applikationer inom ytskikt, lim och kompositer
- kunna göra ytskikt som fungerar som barriärer
- förstå interaktioner mellan proteiner och polymerer
- förbättra biokompatibilitet hos material

Studenterna kommer också att utveckla generella egenskaper såsom:

- arbete i grupp mot ett gemensamt mål
- hantering av osäkerhet och icke förväntade resultat
- sökande efter information för att lösa problem

Innehåll

Kursen baseras på föreläsningar. En del av materialet täcks av litteratur men inte allt. Föreläsningarna kompletteras av ett projektarbete som täcker delar av de områden som tas upp i föreläsningarna samt en fördjupning inom ett specifikt område. Det huvudsakliga innehållet är:

- introduktion till ytkrafter
- polymerer på ytor
- ytkraftmätare
- tekniker för fysikalisk analys av ytor
- kemisk/spektroskopisk analys med XPS, SIMS, FTIR eller Raman
- vätning, kontaktvinkel, mätningar, hysteres
- kemiska modifieringar av ytor och mönstring
- kinetik för inbinding av molekyler till ytor
- plasmabehandling
- modifiering av cellulosafiber
- vidhäftning
- biokompatibilitet och blodkompatibilitet
- exempel på tillämpningar av kemiskt modifierade ytor

Organisation

Kursen består av ca 10 föreläsningar samt 40 timmar projektarbete.

Litteratur

Det huvudsakliga materialet är slides (och t.ex. videos) från föreläsningarna

I övrigt inkluderas kapitel från:

Polymer Surfaces, From Physics to Technology, F. Garbassi, M. Morra, E. Occhiello, Wiley, New York, ISBN 0471971006

Soft Condensed Matter, R.A.L. Jones, Oxford master series in condensed matter physics 2002, ISBN 0198505906

Plasmonic Biosensors, A.B. Dahlin, Advances in Biomedical Spectroscopy, IOS Press 2012, ISBN 9781607509653

Intermolecular and Surface Forces, J.N. Israelachvili, Academic Press 2011, ISBN 9780123751829

Piezoelectric Sensors, C. Steinem, A. Janshoff, Springer 2007, ISBN 9783540365686

Surface Wetting, K.Y. Law, H. Zhao, Springer 2016, ISBN 9783319252124

Översiktsartiklar från tidsskrifter kan tillkomma

Examination inklusive obligatoriska moment

Examinationen är skriftlig eller muntlig med betyg underkänt, 3, 4 eller 5. Projektarbetet rapporteras separat (3 poäng).

Kursens examinator får examinera enstaka studenter på annat sätt än vad som anges ovan om särskilda skäl föreligger, till exempel om en student har ett beslut från Chalmers om pedagogiskt stöd på grund av funktionsnedsättning.