Kursplan för Metoder med hög genomströmning för att påskynda materialupptäckt

Kursplan fastställd 2024-05-23 av programansvarig (eller motsvarande).

Kursöversikt

  • Engelskt namnHigh throughput methods for accelerating materials discovery
  • KurskodTRA440
  • Omfattning7,5 Högskolepoäng
  • ÄgareTRACKS
  • UtbildningsnivåAvancerad nivå
  • InstitutionTRACKS
  • BetygsskalaTH - Mycket väl godkänd (5), Väl godkänd (4), Godkänd (3), Underkänd

Kurstillfälle 1

  • Undervisningsspråk Engelska
  • Anmälningskod 97223
  • Min. antal deltagare8
  • Sökbar för utbytesstudenterJa

Poängfördelning

0124 Projekt 7,5 hp
Betygsskala: TH		0 hp7,5 hp0 hp0 hp0 hp0 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

Förutom de allmänna förkunskaperna för att studera på avancerad nivå vid Chalmers, måste studenten säkerställa att nödvändiga kompetenser innehas eller inhämtas under kursens gång. Examinator formulerar och kontrollerar dessa kompetenser. Studenten kan bara bli antagen efter överenskommelse med examinator.

Kursen är öppen för studenter från olika masterprogram, såsom materialteknik, materialkemi, nanoteknik, fysik, produktutveckling, produktionsteknik etc. Doktorander och alumner vars forsknings- eller arbetsprofiler är relaterade till material på något sätt uppmuntras starkt att anmäla sig till denna kurs.

Syfte

Kursens syfte är att utgöra en plattform för att arbeta med och lösa utmaningsdrivna tvärvetenskapliga autentiska problem från olika delar av samhället såsom akademin, industri och offentlig sektor. Syftet är också att studenter från olika program arbetar tillsammans och tränar på att fungera effektivt i mångdisciplinära utvecklingsteam.

Den här kursen är utformad för att vägleda deltagarna i att använda metoder med hög genomströmning för att skapa nästa generation av miljövänliga material, avgörande för att etablera ett hållbart samhälle. Den syftar till att förbättra deltagarnas färdigheter i avancerade experimentella och teoretiska tillvägagångssätt, och därigenom påskynda upptäckten av nya material.

Lärandemål (efter fullgjord kurs ska studenten kunna)

  • arbeta i tvärvetenskapliga grupper och samarbeta i grupper med olika sammansättningar
  • visa insikter om kulturella skillnader samt kunna arbeta insiktsfullt med dem
  • visa insikter om och bemästra effekterna av arkitektoniska och/eller tekniska lösningar i globala, ekonomiska, miljömässiga och samhälleliga sammanhang
  • muntligt och skriftligt på engelska förklara och diskutera information, problem, metoder, design- och utvecklingsprocesser samt lösningar
  • Identifiera utmaningarna och begränsningarna med traditionella materialutvecklingsmetoder och förklara betydelsen av att påskynda materialupptäcksprocessen.
  • Använda olika högkapacitetstekniker för att utvärdera materialsammansättning, struktur, magnetiska, mekaniska och elektriska egenskaper. Införskaffa färdigheter i tillämpningen av dessa tekniker för att snabbt och effektivt utvärdera materialbibliotek.
  • Förklara rollen av autonom syntes med hjälp av robotik och mjukvara för att skapa materialbibliotek och för att utforska potentialen för AI-baserad optimering.
  • Förklara begreppet materialgenomik och dess tillämpningar för att accelerera materialupptäckt.
  • Förklara vikten av accelererad materialupptäckt för en hållbar framtid.

Innehåll

Den här kursen utforskar avancerade metoder för materialupptäckt med hjälp av tekniker med hög genomströmning. Den täcker tillvägagångssätt för bulkmaterial, tunna filmer och nanopartiklar, inklusive additiv tillverkning, magnetron "co-sputtering" och kemisk flödessyntes. Karakteriseringsmetoder med hög genomströmning såsom mikro-XRD, mikro-XRF och elektronmikroskopi, tillsammans med mekaniska, magnetiska, elektriska och elektrokemiska egenskapsutvärderingar, diskuteras. Beräkningsmetoder som termodynamisk modellering, maskininlärning och AI-driven dataanalys är integrerade. Tillämpningar inom magnetiska material, elektronik, batterier och konstruktionsmaterial, samt rollen av accelererad materialupptäckt för hållbarhet, täcks.

Organisation

Kursen drivs av ett lärarlag. Huvuddelen av kursen är ett utmaningsdrivet projekt. Utmaningen kan sträcka sig från att vara bred samhällelig till djup forskningsdriven. Projektuppgiften löses i grupp.
Projektarbetet kompletteras med "on-demand"-undervisning och lärande av för projektet nödvändiga kompetenser. Projektgruppen har en projektspecifik examinator, handledare från Chalmers och beroende på projektuppgift, om tillämpligt, även externa bi-handledare.

Studenterna kommer att samarbeta inom projekt och laborationer i grupp. Ämnen för projekten spänner över olika material, inklusive magnetiska material, batterimaterial, strukturella material och olika tekniker, och kan skräddarsys för att matcha studentens bakgrund och intressen.

Litteratur

Med input från lärarlaget kommer studenterna att utveckla förmågan att identifiera och skaffa relevant litteratur genom hela sitt projekt.

Examination inklusive obligatoriska moment

Kursen kommer att innehålla föreläsningar och gruppdiskussioner, med bedömning baserad på inlämningsuppgifter/quiz (10 %), rapportskrivning (30 %) och en avslutande projektpresentation (50 %). Diskussioner under klass/seminarium och projektpresentationer bidrar med 10 % till betyget.

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.