R: Chen G.: Nanoscale Energy Transport and Conversion, A parallel treatment of electrons, molecules, phonons, and photons. Oxford University Press (2005). ISBN 978-0-19-515942-4.

R: Larson R.G.: The Structure and Rheology of Complex Fluids. Oxford University Press (1999). ISBN 0-19-512197-X.

R: de Gennes P.-G., Brochard-Wyart F., Quere D.: Capillarity and Wetting Phenomena - Drops, Bubbles, Pearls, Waves. Springer (2004). ISBN 978-0-387-00592-8.

D: Chen G.: Nanoscale Energy Transport and Conversion, A parallel treatment of electrons, molecules, phonons, and photons. Oxford University Press (2005). ISBN 978-0-19-515942-4.

D: Larson R.G.: The Structure and Rheology of Complex Fluids. Oxford University Press (1999). ISBN 0-19-512197-X.

D: de Gennes P.-G., Brochard-Wyart F., Quere D.: Capillarity and Wetting Phenomena - Drops, Bubbles, Pearls, Waves. Springer (2004). ISBN 978-0-387-00592-8.

Přednášky tři hodiny týdně.

Praktická cvičení dvě hodiny týdně.

Samostatné projekty na cvičeních.

Ústní zkouška se dvěma otázkami.

1. Transport tepla v mikrosvětě - molekuly, fonony, elektrony a fotony. Molekulární podstata difúze, sdílení hybnosti (viskozity), vedení tepla, tepelné kapacity. Vedení tepla v úzké štěrbině plynu - limitní intenzita tepelného toku (neplatnost Fourierova zákona).

2. Transport tepla v krystalických nekovech - řešení vlnových rovnic, fonony, rychlost zvuku, disperzní křivky. Transport elektronů v kovech - pásová struktura energetických hladin, Fermiho energie, souvislost mezi transportem elektronů a vedením tepla.

3. Radiačně-tepelný transport v průteplivých materiálech. Beer, Stefan-Boltzmann, Fresnel, černé a šedé těleso, průteplivost, interference. Tunelování fononů a fotonů. Tepelně-izolační materiály: aerogely, mikro- a nano-porézní pěny, keramika.

4. Brownův pohyb částic a difúze. Od teorie náhodného pohybu k Fickově difúzi. Střední kvadratická vzdálenost vs doba difúze. Grahamův zákon a efúze. Maxwell-Stefanovy konstitutivní rovnice pro transport hmoty (gradient chemického potenciálu jako hybná síla).

5. Axiální disperze. Odvození Taylorovy-Arisovy disperze pro laminární tok v trubici, disperze pro vyvinutou turbulenci - srovnání disperzních koeficientů. Problém lineární chromatografie. Vyhodnocení axiální disperze metodou momentů.

6. Silové interakce v částicových systémech ne-kontaktní a kontaktní, interakce mezi částicemi a s tekutinou. Kinetické modely pro stabilizované a nestabilizované disperze v režimu řízeném difúzí (DLCA, RLCA) a střihem (kvalitativně). Mikro-skopické mechanismy adhese.

7. Rheologie zředěných a koncentrovaných disperzí. Einstein (zředěné suspenze). Krieger-Dougherty (koncentrované suspenze). Power-law liquid. Shear thinning, shear thickening, tixotropie, visko-elasticita. Parametry ovlivňující viskozitu.

8. Molekulární podstata mezifázového napětí. Super-hydrofobní povrchy. Povrchové napětí v okrajových podmínkách pro Navier-Stokesovy rovnice. Škálování - Webrovo, kapilární a Marangoniho číslo. Laplaceova rovnice. Ostwaldovo zrání. Scale-up míchání pro zajištění požadované distribuce velikosti částic.

9. Smáčení. Youngův zákon, smáčecí úhly. Kapilární adheze. Jehla plovoucí na vodě. Hmyz chodící po vodě. Tvar statického menisku v široké a úzké trubici. Dynamika kapilární elevace a poklesu. Smáčení drsného povrchu (teorie Cassie, Wenzel, Fakir).

10. Marangoniho tok způsobený gradientem povrchového napětí. Rayleigh-Bénardova konvekce. Slzení vína ve sklenici. Marangoniho tok způsobený surfaktantem. Marangoniho konvekce v pěnách. Hystereze kontaktního úhlu. Auto-oscilace kapky oleje se surfaktantem.

11. Makro-fázová separace řízená termodynamickými hybnými silami. Gibbsova směšovací energie, enthalpické a entropické příspěvky. Mísitelnost a omezená mísitelnost. Hildebrandův a Hansenův parametr rozpustnosti. Výpočet binodály a spinodály. Cahn-Hilliardův model fázové separace, Ostwaldovo zrání.

12. Mikro-fázové utváření morfologie řízené kinetikou. Kinetika růstu krystalů a lamel. Růst fraktální struktury sněhové vločky. Gibbsova teorie nukleace. Kelvinova rovnice. Utváření tzv. meso-fáze (lipidové dvojvrstvy, želatina, kapalné krystaly, mikro-struktura polymerů). Problém scale-up krystalizace.

13. Nano-skopické utváření morfologie řízené chemickou afinitou, selektivní adsorpcí, případně povrchovým napětím. Termodynamika adsorpce a komplexace (např. vodíkovými vazbami). Nanokrystaly. Koloidní templátování.

14. Rezerva.

Studijní opory ve formě PowerPointových prezentací k přednáškám, textů ke cvičením a vzorových počítačových programů jsou k dispozici.