AD0044 Specializētas bio- un nanotehnoloģijas

Kods AD0044
Nosaukums Specializētas bio- un nanotehnoloģijas
Statuss Obligātais/Ierobežotās izvēles
Līmenis un tips Doktora, Akadēmiskais
Tematiskā joma Materiālzinātnes
Struktūrvienība Arhitektūras un dizaina institūts
Mācībspēks Silvija Kukle, Remo Merijs-Meri
Kredītpunkti 8.0
Daļas 1
Anotācija Pieaugot klimata pārmaiņu draudiem, bio- un nanotehnoloģiju apguve ir svarīgs veids, kā iegūt prasmes un zināšanas, lai risinātu pieaugošās vajadzības pēc ilgtspējīgas ražošanas un atjaunojamas enerģijas resursiem. Tās ir plašas, starpdisciplināras jomas, kas ietver bioķīmiju un biofiziku, bioloģiju, materiālu zinātni, inženierzinātnes un daudz ko citu. Šajā studiju kursā tiks sniegts pārskats par principiem, kas ir nozares specifisko tehnoloģiju, ražoto materiālu / izstrādājumu pamatā, kā arī par to būtisko lomu jaunu īpašību un lietojumu attīstīšanā. Studiju kursa beigās studenti būs apguvuši funkcionālo īpašību pielāgošanu konkrētam lietojumam, bio- un nano-materiālu izgatavošanas tehnoloģijas, produktu raksturošanu un manipulācijas ar tiem, kā arī prasmes tos izmantot jaunos veidos..
Studiju kursa saturs
Saturs Pilna un nepilna laika klātienes studijas Nepilna laika neklātienes studijas
Kontaktstundas Patstāvīgais darbs Kontaktstundas Patstāvīgais darbs
Veicamie studiju kursa uzdevumi un to saturs. Atjaunojami biomasas resursi, to funkcionālās, fizikālās, ķīmiskās īpašības. 8 12 0 0
Informācijas meklējumi, atlase, avotu saraksta un analītisku apskatu veidošana. 6 8 0 0
Bio-resursu testēšanas un klasificēšanas metodes, dzīves cikla analīze. 8 16 0 0
Koksnes modifikācija impregnējot, ķīmiskā un termiskā modifikācija, īpašību izmaiņas. 6 10 0 0
Dabas šķiedrām armēti kompozīti, matricas, nanokompozīti. Īpašības, lietošanas īpašību prognozes. 10 12 0 0
Lignocelulozes šķiedru materiālu ķīmiskās pārstrādes loma to racionālā izmantošanā, ķīmiskie elementi, biopolimēri un ogļhidrāti; ekstraktvielas. 8 14 0 0
Šķiedru masas iegūšana, pārstrādes procesi un gala produkti. Ilgtspējīgu procesu attīstība visā vērtību radīšanas ķēdē no atjaunojamiem resursiem. 8 12 0 0
Industriālas tehnoloģijas ekstraktvielu, lignocelulozes masas iegūšanai no biogēniem izejmateriāliem un to pārstrādes atlikumiem, sadalīšana bio-komponentos. 6 6 0 0
Nanotehnoloģijas funkcionālu šķiedru materiālu ražošanai ar plašu darbības spektru. 8 12 0 0
Funkcionālie virsmu nanopārklājumi. 6 6 0 0
Jaunāko pētījumu virzienu un rezultātu apskats vadošajos Eiropas pētnieciskajos centros. 6 12 0 0
Kopā: 80 120 0 0
Mērķis un uzdevumi, izteikti
kompetencēs un prasmēs
Mērķis: sniegt zināšanas un veicināt izpratni par mūsdienīgām ilgtspējīgām metodēm un tehnoloģijām atjaunojamu lignocelulozes šķiedru bioresursu un to iegūšanas/pārstrādes atlikumu integrēšanai augstas pievienotās vērtības materiālos, produktos un procesos. Uzdevumi: • radīt izpratni par atjaunojamiem biomasas resursiem, to apjomiem, sastāvu, fizikālajām, mehāniskajām, ķīmiskajām, tehnoloģiskajām, optiskajām un taustes īpašībām; • sniegt zināšanas un radīt izpratni par bioloģiski aktīviem bio-komponentiem un to lietojumu jomām, ierobežojumiem; • sniegt zināšanas, iepazīstināt ar praktiskiem risinājumiem un radīt izpratni par ilgtspējīgu procesu attīstības principiem un praksi visā vērtību radīšanas ķēdē komponenšu ražošanai no atjaunojamiem bioresursiem un to integrēšanai gala produktos; • pilnveidot zināšanas par nanotehnoloģiju iespējām un instrumentiem jaunu daudzveidīgu īpašību/funkciju piešķiršanai produktiem makro-, mikro- un nano- līmenī un attīstīt studējošo spējas praktisku risinājumu izstrādei; • veicināt nepārtrauktu jaunāko pētījumu virzienu un rezultātu apzināšanu vadošajos nozares pētnieciskajos centros pasaulē, Eiropā un Latvijā; • pilnveidot prasmes un spējas projektēt un izstrādāt pilnīgi jaunus bio-un nano- materiālus/produktus/tehnoloģijas.
Sasniedzamie studiju
rezultāti un to vērtēšana
Spēj lietot praksē apgūtas zināšanas par bioloģiskiem materiāliem, spēj apzināt un veikt Latvijas lignocelulozes biomasas resursu struktūras, apjomu un lietojuma efektivitātes analīze. Identificētas problēmas, piedāvāti risinājumi, izstrādāti prognožu scenāriji. - Darbs grupā, studējošā prezentācija, diskusija, korekcijas, eksāmens. Kritēriji: pozitīvi vērtējumi par apgūto zināšanu praktisku lietojumu veicot bioloģisko materiālu, t.sk. lignocelulozes biomasas resursu struktūras, apjomu un lietojuma efektivitātes analīzi diskusijās, prezentacijā un eksāmenā
Spēj analizēt ar izpratni lignocelulozes materiālu un pārstrādes atlikumu ķīmiskās pārstrādes lomu to racionālā izmantošanā ar mērķi iegūt daudzveidīgus biobāzes gala produktus. - Darbs grupā, studējošā prezentācija, diskusija, korekcijas, eksāmens. Kritēriji: pozitīvi vērtējumi par apgūto zināšanu radošu lietojumu lignocelulozes materiālu un pārstrādes atlikumu izmanotošanu veidojot biobāzes gala produktu koncepcijas un veicot to analīzi grupas darbos un diskusijās, prezentācijā un eksāmenā
Spēj izstrādāt ilgtspējīgas tehnoloģijas jaunu celulozes bāzes šķiedru iegūšanai ar uzlabotām īpašībām balstoties uz izpratni par ilgtspējīgu procesu attīstību visā vērtību radīšanas ķēdē produktu ražošanai no atjaunojamiem resursiem. - Individuāli referāti apskatot un analizējot tehnoloģijas piemēru, dalība diskusijā, eksāmens Kritēriji: pozitīvs vērtējums par apgūto zināšanu radošu piemērošanu izstrādātās ilgtspējīgas tehnoloģijas konceocijā jaunu celulozes bāzes šķiedru iegūšanai ar uzlabotām īpašībām un vispusīgu atspoguļojumu referātā, diskusijā un eksāmenā
Prot un spēj veikt salīdzinošu funkcionālu nanošķiedru tīmekļu projektēšanas, tehnoloģiju un īpašību analīzi. - Individuāli referāti apskatot un analizējot tehnoloģijas piemēru, dalība diskusijā, eksāmens. Kritēriji: pozitīvs vērtējums par apgūto zināšanu piemērošanu salīdzinošu funkcionālu nanošķiedru tīmekļu projektēšanas, tehnoloģiju un īpašību analīzē, jauna produta koncepcijas veidošanā un aptverošu atspoguļojumu referātā, diskusijā un eksāmenā
Spēj piemērot apgūtās virsmu funkcionālu nano-līmeņa modifikāciju metodes un tehnoloģijas, ņemot vērā apzinātās to stiprās un vājās vietas pārklājumu veidošanas procesā uz dabas polimēru bāzes virsmām. - Studējošā prezentācija, diskusija, korekcijas, eksāmens. Kritēriji: pozitīvs vērtējums par apgūto zināšanu piemērošanu salīdzinošai funkcionālu nano-līmeņa virsmu modifikāciju metožu un tehnoloģiju analīzei un rezultātu atspoguļojumu prezentācijā, diskusijā un eksāmenā
Studiju rezultātu vērtēšanas kritēriji
Dalība diskusijās - 20%
Darbs grupā - 20%
Prezentācijas - 30%
Eksāmens - 30%
 
Priekšzināšanas Priekšzināšanas atbilst uzņemšanas noteikumiem programmā Šķiedru materiālu zinātne
Studiju kursa plānojums
Daļa KP Stundas Pārbaudījumi
Lekcijas Prakt. d. Lab. Ieskaite Eksāmens Darbs
1 8.0 48.0 0.0 32.0 *

Pieteikties uz šo kursu

[Kursa apraksts PDF formātā]