- •1.1 Цели и задачи дисциплины
- •1.2 Место дисциплины в структуре ооп впо
- •1.3 Требования к результату освоения дисциплины
- •1.4 Требования к уровню освоения содержания дисциплины
- •1.5 Объем дисциплины и трудоемкость учебной работы
- •1.6. Содержание дисциплины
- •1.6.1 Перечень модулей дисциплины с указанием трудоемкости аудиторной и самостоятельной работы, видов контролей и перечня компетенций
- •Перечень учебных элементов модуля 1
- •Рекомендуемая литература
- •Междисциплинарные связи
- •1.6.3 Структура и содержание модулей дисциплины
- •Средства обеспечения модуля 1:
- •Модуль 2. Нанотехнологии
- •Министерство сельского хозяйства российской федерации
- •Календарно-тематический план
- •Интерактивные формы проведения занятий
- •Министерство сельского хозяйства российской федерации
- •Календарно-тематический план
- •Интерактивные формы проведения занятий
- •3. Методические рекомендации по изучению дисциплины и оРганизации самостоятельной работы студентов виды самостоятельной работы
- •Виды заданий для самостоятельной работы:
- •Формы самостоятельной работы
- •Формы самостоятельной работы студентов в учебное время
- •Формы самостоятельной работы студентов во внеучебное время
- •4. Доклад, реферат, контрольная работа.
- •Самостоятельная работа в Интернете
- •Возможности новых информационных технологий. Формы организации учебных занятий
- •1. Поиск и обработка информации
- •2. Диалог в сети
- •3. Создание web-страниц и web-квестов
- •Темы рефератов Модуль 1
- •Модуль 2
- •Методические рекомендации по организации изучения дисциплины
- •1. История развития нанонауки.
- •2. Основные направления исследований по применению наноматериалов и нанотехнологий в апк России
- •1. Характеристика наноматериалов.
- •2. Виды наноматериалов.
- •Эффект безизностности и образование сервовитной пленки
- •Финишная антифрикционная безабразивная обработка деталей
- •Наноориентированные технологии обработки поверхности
- •Свойства пленочных ноноструктур
- •1. Наноприсадки к топливам.
- •2. Нанодобавки к смазочным материалам.
- •3. Реметаллизанты геомодификаторы.
- •Экономия достигаемая при использовании геомодификаторов.
- •4. Автохимия на основе наноматериалов.
- •5. Нанопористые материалы и устройства на их основе.
- •1. Схема получения фуллеренов
- •2. Золь-гель технологии
- •Частицы, полученные с помощью золь-гель процесса
- •Тонкая люминесцентная пленка, полученная с помощью золь-гель технологии
- •3. Оптическая и электронная литография
- •Принципиальная схема электронно-лучевой литографической установки
- •4. Химическая прошивка молекул
- •1. Нанотрибология.
- •2. Химмотология наноприсадок.
- •3. Безразборный ремонт техники и оборудования.
- •Общие рекомендации к применению препаратов марки Fenom для безразборного восстановления работоспособности автомобильного двигателя.
- •6. Учебные и учебно-методические материалы
- •По дисциплине “Наноматериалы” Оборудование для исследования поверхности и наноматериалов
- •Учебный материал к практическому занятию
- •По дисциплине “Наноматериалы” Руководство пользователя программы Наноконструктор
- •Учебный материал к практическому занятию
- •Последовательность действий по созданию модели наноструктуры и работе с ней
- •По дисциплине “Наноматериалы” Работа в программе наноконструктор, Режим работы Наночастица
- •Классификация нанопрепаратов - восстановительных, антифрикционных и противоизносных добавок (вафпид), продлевающих ресурс механизмов и машин
- •По дисциплине “Наноматериалы” Методика проверки эффективности наноматериала «Wagner» при помощи стендовых испытаний дизельного двигателя
- •Учебный материал
- •7. Фонды контрольно-оценочных средств
- •7.1.Балльно-рейтинговая система контроля успеваемости студентов
- •Балльно - рейтинговая система контроля успеваемости студентов по дисциплине "Наноматериалы"
- •Технологическая карта дисциплины
- •7.2 Тесты
- •Примерные тесты по дисциплине «Наноматериалы»
- •7.3 Промежуточный контроль
- •7.4 Итоговый контроль
- •Критерии оценки
- •Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
- •Дисциплина: «Наноматериалы»
- •Билет № 1
- •8. Дидактические материалы Перечень дидактических материалов
- •9. Словарь терминов и персоналий (глоссарий)
7.3 Промежуточный контроль
- лабораторно-практические задания;
- выполнение рефератов по соответствующим темам;
- компьютерное тестирование;
- выполнение контрольной работы.
7.4 Итоговый контроль
- зачет.
Критерии оценки
ОТЛИЧНО – 80% и более поставленных вопросов получили четко сформулированные квалифицированные ответы в полном объеме, студент проявил повышенную научную и образовательно-культурную эрудицию.
ХОРОШО – от 70% поставленных вопросов получили квалифицированные ответы в полном объеме, студент показал достаточную научную и образовательно-культурную эрудицию.
УДОВЛЕТВОРИТЕЛЬНО – от 60% поставленных вопросов получили полные ответы, студентом была проявлена ограниченная научная и образовательно-культурная подготовленность.
НЕУДОВЛЕТВОРИТЕЛЬНО – менее 60% поставленных вопросов получили плохо сформулированные ответы в недостаточном объеме, студентом была проявлена слабая научная и образовательно-культурная эрудиция.
Зачет считается сданным, если студент получил оценку удовлетворительно и выше.
Образец билета на зачете
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Смоленская государственная сельскохозяйственная академия»
Дисциплина: «Наноматериалы»
Направление подготовки: 110800.62 – «Агроинженерия»
Профиль: Технические системы в агробизнесе (технический сервис в
агропромышленном комплексе)
Билет № 1
1. Нанотехнологии в фотонике и оптоэлектронике, компонентная база и устройства.
2. Гетероструктуры и их применение. Наносветодиоды.
Лектор курса, доцент, к.т.н. Е. Л. Царегородцев
Утверждаю:
зав. кафедрой механизации,
доктор технических наук, профессор А. Г. Никифоров
_____ ____________2013 г.
8. Дидактические материалы Перечень дидактических материалов
Компьютерные презентации:
1. Введение.
2. Основные виды и свойства наноструктур.
3. Наноинженерия поверхности деталей.
4. Наноматериалы для автотракторной техники.
5. Технологии формирования наноструктур.
6. Нанотехнологии для автотранспортной техники.
Компьютерные программы:
Наноконструктор
Фильмы (видеоролики):
1. Наномир. http://www.portalnano.ru/.
2. Физика нанотрубок. http://www.portalnano.ru/.
3. Графен.
4. Антидождь.
5. Лекция Ю.Е. Лозовика. http://www.portalnano.ru/.
6. Удивительный мир нанотехнологий.
9. Словарь терминов и персоналий (глоссарий)
А
Абляция (лат. ablatio — отнятие) — многозначный физический термин, обозначающий процесс уноса вещества с поверхности твёрдого тела под воздействием излучений и обтекающего потока горячего газа:
Абляция в физике твёрдого тела — удаление (испарение) вещества с поверхности при воздействии лазерного излучения (смотри Лазерная абляция).
Аллотро́пия (от др.-греч. αλλος — «другой», τροπος — «поворот, свойство») — существование одного и того же химического элемента в виде двух и более простых веществ, различных по строению и свойствам — так называемых аллотропических (аллотропных) модификаций или форм. Явление аллотропии обусловлено либо различным составом молекул простого вещества (аллотропия состава), либо способом размещения атомов или молекул в кристаллической решётке (аллотропия формы).
Г
Геомодификатор трения — специальный комплекс тонкодисперсных минералов (амфиболы: биотит, хлорит и серпентин), позволяющий (способствующий) в процессе штатной работы формировать на поверхностях трения узлов и механизмов новую структуру трения, отличающуюся наиболее оптимальными с триботехнической точки зрения свойствами.
Гетероструктура — термин в физике полупроводников, обозначающий выращенную на подложке слоистую структуру из различных полупроводников, в общем случае отличающихся шириной запрещённой зоны. Между двумя различными материалами формируется гетеропереход, на котором возможна повышенная концентрация носителей, и отсюда — формирование вырожденного двумерного электронного газа. В отличие от гомоструктур обладает большей гибкостью в конструировании нужного потенциального профиля зоны проводимости и валентной зоны.
Графе́н (англ. graphene) — двумерная аллотропная модификация углерода, образованная слоем атомов углерода толщиной в один атом, находящихся в sp²-гибридизации и соединённых посредством σ- и π-связей в гексагональную двумерную кристаллическую решётку. Его можно представить как одну плоскость графита, отделённую от объёмного кристалла. По оценкам, графен обладает большой механической жёсткостью и рекордно большой теплопроводностью (~1 ТПа и ~5·103 Вт·м−1·К−1 соответственно). Высокая подвижность носителей заряда (максимальная подвижность электронов среди всех известных материалов) делает его перспективным материалом для использования в самых различных приложениях, в частности, как будущую основу наноэлектроники и возможную замену кремния в интегральных микросхемах.
Д
Диамондоиды — полимерные органические молекулы, в которых углеродные атомы скелета связаны между собой точно так же, как и во фрагментах кристаллической решетки алмаза.
Диссипация энергии (от лат. dissipatio - рассеяние) - переход части энергии упорядоченных процессов (кинетич. энергии движущегося тела, энергии электрич. тока и т. п.) в энергию неупорядоченных процессов, в конечном счёте - в теплоту.
Дуга фуллереновая- дуговой метод получения фулеренов, основанный на термическом разложении графита при электролитическом нагреве графитового электрода или лазерном облучении поверхности графита.
И
Индентор (англ. indenter от indent — вдавливать) — изготовленный из алмаза, твёрдого сплава или закаленной стали наконечник прибора, используемого для измерения твёрдости. Иногда инденторами (Nanoindenter) называют сами приборы для измерения нанотвердости.
К
Кантиле́вер (англ. cantilever — кронштейн, консоль) — устоявшееся название наиболее распространенной в сканирующей атомно-силовой микроскопии конструкции микромеханического зонда.
Квант (от лат. quantum — «сколько») — неделимая порция какой-либо величины в физике.
Кевла́р (англ. Kevlar) — торговая марка пара-арамидного (полипарафенилен-терефталамид) волокна, выпускаемого фирмой DuPont. Кевлар обладает высокой прочностью (в пять раз прочнее стали, предел прочности σ0= 3620 МПа).
Л
Лотос-эффект-эффект крайне низкой смачиваемости поверхности, который можно наблюдать на листьях и лепестках растений рода Лотос (Nelumbo), и других растений, как например настурция, тростник обыкновенный и водосбор.
М
Микроскоп атомно-силовой (АСМ, англ. AFM — atomic-force microscope) — сканирующий зондовый микроскоп высокого разрешения. Используется для определения рельефа поверхности с разрешением от десятков ангстрем вплоть до атомарного.
Н
Нанотехноло́гия — междисциплинарная область фундаментальной и прикладной науки и техники, имеющая дело с совокупностью теоретического обоснования, практических методов исследования, анализа и синтеза, а также методов производства и применения продуктов с заданной атомной структурой путём контролируемого манипулирования отдельными атомами и молекулами.
П
Пленка сервовитная (лат. Servo Vitte — спасать жизнь) — особая структура на поверхностях трения толщиной в несколько сотен нанометров, характерная для эффекта безызносности. В ней реализуется особый механизм деформации, протекающий без накопления дефектов, свойственных усталостным процессам.
Р
Репликатор – наноробот, способный к созданию своей копии (самовоспроизводству). Робототе́хника (от робот и техника; англ. robotics) — прикладная наука, занимающаяся разработкой автоматизированных технических систем.
С
Сажа — аморфный углерод, продукт неполного сгорания или термического разложения углеводородов в неконтролируемых условиях. В больших количествах её используют для приготовления чёрной краски в полиграфической и лакокрасочной промышленности. Во Франции во времена Карла II с использованием сажи изготовляли ваксу.
Серпентин (от лат. serpens — змея), змеевик (устар.) — группа минералов, магниево-железистые гидросиликаты (не путать с горной породой серпентинит).
Ф
Фуллере́н, бакибо́л или букибо́л — молекулярное соединение, принадлежащее классу аллотропных форм углерода (другие — алмаз, карбин и графит) и представляющее собой выпуклые замкнутые многогранники, составленные из чётного числа трёхкоординированных атомов углерода.
Х
Химмотология — это наука об эксплуатационных свойствах, качестве и рациональном применении в технике топлив, масел, смазок и специальных жидкостей. Название новой науки было предложено советским ученым в области смазочных масел профессором К. К. Папком.
Э
Эффе́кт Хо́лла — явление возникновения поперечной разности потенциалов (называемой также холловским напряжением) при помещении проводника с постоянным током в магнитное поле. Открыт Эдвином Холлом в 1879 году в тонких пластинках золота.
