التقانة والمستشعرات النانوية

开始时间: 04/22/2022 持续时间: 10 weeks

所在平台: CourseraArchive 课程类别: 生物与生命科学 大学或机构: Technion - Israel Institute of Technology

课程主页: https://www.coursera.org/course/nanosar

课程评论：没有评论

第一个写评论        关注课程

课程详情

تقانة ومستشعرات النانو هو مجال يحوي اختصاصات عديدة ومتداخلة التي تضم الكيمياء/البيوكيمياء، الفيزياء، البيولوجيا، علم المواد، هندسة الإلكترونيات وغيرها. سيعرض المساق الحالي بعض مبادئ تقانة ومواد النانو الاساسيّة ودورها الهام في اجهزة و خواص الاستشعار. ستناقش في هذا المساق معلومات شيقة من تخصصات متعددة في مجال العلوم والهندسة في المستوى النانوي, مستهدفا فهم الاختلافات الفيزيائية الأساسية لمستشعرات النانو. حين إنهاء هذا المساق، يكون قد تعلم الطالب تصنيع، تمييز، ومعالجة مواد النانو، ومستشعرات النانو، وكيف من الممكن تسخيرها لبناء تطبيقات جديدة. وأيضا سيطبق الطالب معرفته في تقانة ومستشعرات النانو ضمن مشروع حسب اهتمامه الشخصي.

 محتويات المساق

أهمية المواد النانوية في تطبيقات الاستشعار.

الأساليب المستخدمة في تحديد خصائص المستشعرات النانوية·

الأساليب المستخدمة لتكييف مواد النانو بهدف استعمالها في تطبيقات استشعار خاصة.

جسيمات النانو الفلزية والشبه موصلة.

أنابيب النانو وأسلاك النانو العضوية وغير العضوية.

المستشعرات الضوئية، الميكانيكية، والكيميائية المبنية من مواد النانو.

 المستشعرات المبنية من هجين من المواد النانوية.

 

课程大纲

الأسبوع 1 - مقدمة في تقانة النانو:

تعريف تقانة النانو؛ الصفات الرئيسية لمواد النانو؛ أنواع مبنى النانو (مبنى 0D, 1D , 2D)؛ المواد

المركبة النانوية؛ الصفات الكيميائية/الفيزيائية/الكهربائية/الضوئية الأساسية لمواد النانو.

 

الأسبوع 2  - مقدمة في تقانة النانو (تكملة):

طرق بحث صفات مواد النانو؛ مجهر القوة الذري (AFM)؛ مجهر إلكتروني ماسِح (SEM)؛ مجهر النفوذ (التمرير) الإلكتروني (TEM)؛ طرق مجهرية ومطيافية لاستكشاف صفات سطوح المواد؛ تصنيع المستشعرات بالتوجه الصعودي (bottom-up) والتوجه النزولي (top-down)؛ تجميع ذاتي للمباني النانوية؛ وأمثلة في تطبيقات التقانة النانوية.

 

الأسبوع 3  - مقدمة في علوم وتقانة المستشعرات:

تعريف المستشعرات؛ الأجزاء الأساسية للمستشعرات؛ التشابه بين الكائنات الحية والمستشعرات الاصطناعية؛ كيفيّة عمل التحسس الفيزيائي (الرؤية، السمع، والمس) والكيميائي (الشم والذوق)؛ العوامل المستعملة في تشخيص أداء المستشعرات: الدقة، الضبط، الحساسية، حد الاستشعار، المجال الديناميكي، الانتقائية، الخطية، التباين، زمن الاستجابة، التلاكؤ (التخلفية)، ودورة الحياة.

 

الأسبوع 4 -  المستشعرات المبنية من جسيمات النانو الفلزية:

تعريف جسيمات النانو؛ صفات جسيمات النانو؛ إنتاج جسيمات النانو بطرق فيزيائية (بتر ليزري) وطرق كيميائية (طريقة  Brust، نمو بواسطة بذرة، الخ.).

 

الأسبوع 5 - مستشعرات نقطة كمومية:

تعريف النقطة الكمومية؛ طرق تصنيع النقاط الكمومية؛ قياسات جهرية ومجهرية ضيائية ضوئية؛ تطبيقات النقاط الكمومية كعامل تباين متعدد الوسائط في التصوير البيولوجي؛ وتطبيقات النقاط الكمومية كمستشعرات بيولوجية.

 

الأسبوع 6 - المستشعرات المبنية من أسلاك نانوية:

تعريف أسلاك النانو و خواصها؛ وسائل تصنيع الأسلاك النانوية؛ تصنيع مستشعرات مكونة من سلك نانوي مفرد  بالتوجه الصعودي (bottom-up) ) والنزولي (top-down)؛ تصنيع مصفوفات من أسلاك النانو (قنوات سوائلية، غشاء الفقاعة المنفوخة، الطبع بالتلامس، طلاء بالبخ، إلخ).

 

الأسبوع 7 - مستشعرات أنابيب الكربون النانوية:

تعريف أنبوب الكربون النانوي وخواصه؛ تحضير أنبوب الكربون النانوي؛ تصنيع ومبادئ عمل المستشعرات المبنية من أنبوب كربون نانوي مفرد؛ تصنيع ومبادئ عمل المستشعرات المبنية من مصفوفة عشوائية من أنابيب الكربون النانوية.

 

الأسبوع 8 - مستشعرات مكونة من بنيات نانوية لأكسيد الفلز:

تحضير بنيات أكسيد الفلز بطرق جافة ورطبة؛ أنواع مستشعرات الغاز المبنية من أكسيد الفلز؛ كيمياء العيوب في مبنى سطح مستشعرات أكسيد الفلز؛ آلية التحسس في مستشعرات الغاز المبنية من أكسيد الفلز؛ وبنيات من أكسيد الفلز المسامية لتحسين تطبيقات التحسس.

 

الأسبوع 9 - مستشعرات نانوية حساسة للكتلة:

مبدئ عمل المستشعرات المبنية من بوليمرات بنى نانوية؛ آلية التحسس وتطبيقات المقاومات الكيميائية النانوية والترانزستورات التأثير المجالي النانوية لبوليمرات موصلة (أو شبه موصلة)، مع/بدون مواد غير عضوية

.

الأسبوع 10 - مصفوفة من مستشعرات مبنية من مواد نانوية:

نموذج تمثيلي لمحدودية الحواس البشرية بواسطة تقانة النانو ومستشعرات النانو البشرة الإلكترونية المرتكزة على تقانة النانو.

课程评论(0条)