Students will acquire fundamental knowledge in the area of Microchemical Engineering. The goal of this course is to introduce advances and specifics related to work in micro to the nanoscale. Emphasis will be given on description of governing factors significantly different from those observed in the macroscopic realm. Students will learn i) how to design, optimize and fabricate microdevices, ii) utilization of Microchemical Engineering in various field of applied research, iii) numerical simulation as a powerful tool for the study of multi-phase systems and surface phenomena in micro and nanoscale.

Cílem předmětu je seznámit studenty s výhodami a specifiky práce v mikro a nano měřítku. Důraz bude kladen na popsání řídících dějů, které se v mnohém významně liší od těch pozorovaných v „makroskopickém“ životě. Dále bude nastíněna i) tvorba zařízení od návrhu po samotnou realizaci – design, optimalizace a technologie přípravy mikrozařízení, ii) možnosti aplikace mikrosystémů v praxi, iii) využití výpočetních nástrojů pro simulaci více-fázových systémů a povrchových jevů v mikro a nano světě.

R:Minteer, Shelley D., ed. Microfluidic techniques: reviews and protocols. Vol. 321. Springer Science & Business Media, 2006.

R:Mishra, Munmaya, ed. Handbook of encapsulation and controlled release. CRC press, 2015.

Minteer, Shelley D., ed. Microfluidic techniques: reviews and protocols. Vol. 321. Springer Science & Business Media, 2006.

Mishra, Munmaya, ed. Handbook of encapsulation and controlled release. CRC press, 2015.

http://uchi.vscht.cz/index.php/cs/studium/magisterske-studium/mikrochem-inzenyrstvi/mikrochem-inzenyrstvi-materialy

Note: materials accessible from vscht.cz domain

http://uchi.vscht.cz/index.php/cs/studium/magisterske-studium/mikrochem-inzenyrstvi/mikrochem-inzenyrstvi-materialy

Upozornění: materiály jsou dostupné pouze z domény vscht.cz

1. Natural and technical sciences, Space and time scales, Continuity vs discontinuity, Balance equations, Similarity theory, Scaling down, Numbering up

2. Electric field in micro and nanosystems, Electrolytes, Faraday's law. Gauss's law, Nernst–Planck equation, Electroneutrality, Electrical double layers, Dissociation Equilibrium, Phase Equilibrium

3. Electric, mechanical, optical, fluidic and chemical microsystems

4. Micromachining, CAD, CAM, CNC

5. Microlitography

6. Materials for microsystems

7. Measurement and observation in microsystems

8. Product Engineering

9. Dispersions

10. Colloids

11. Particles

12. Measurement and observation in nanosystems

13. Application in medicine

14. Quantum limits

Přírodní a technické vědy. Prostorová a časová měřítka. O spojitosti a nespojitosti. Bilanční rovnice. Teorie podobnosti. "Scaling down". "Numbering up".

Elektrické pole v mikro- a nano-systémech. Elektrolyty. Faradayův zákon. Gaussův zákon. Nernstova-Planckova rovnice. Elektroneutralita. Elektrická dvojvrstva. Disociační rovnováhy. Fázové rovnováhy.

Elektrické, mechanické, optické, fluidní a chemické mikrosystémy.

Mikroobrábění, CAD, CAM, CNC.

Mikrolitografie.

Materiály pro mikrosystémy.

Měření a pozorování v mikrosystémech.

Produktové inženýrství.

Disperze.

Koloidy.

Částice.

Měření a pozorování v nanosystémech.

Aplikace v medicíně.

Kvantové limity.