Students will be able to:

describe the behavior of electronic components in terms of chemistry and material engineering,

understand conversion mechanisms of sensors and actuators, including their design using advanced functional materials,

understand principles of modern electronic devices and modern technologies of their production.

Studenti budou umět:

popsat chování elektronických součástek z hlediska chemie a materiálového inženýrství,

převodní mechanismy senzorů a aktuátorů, včetně jejich návrhu s využitím pokročilých funkčních materiálů,

principy moderních elektronických zařízení a moderní technologie jejich výroby.

Passing the test and the oral exam.

Úspěšné složení zápočtu a zkoušky.

B: Hagen Klauk, Organic Electronics: Materials, Manufacturing, and Applications, Wiley-VCH, 2006, ISBN: 9783527312641

C: Michael Köhler, Wolfgang Fritzsche, Nanotechnology, Wiley-VCH, 2007, ISBN: 9783527318711

C: Ruth Shinar, Joseph Shinar, Organic Electronics in Sensors and Biotechnology, McGraw-Hill Education, 2009, ISBN: 9780071596763

C: Christof Wöll, Physical and Chemical Aspects of Organic Electronics, John Wiley & Sons, 2009, ISBN: 9783527627394

C: Siegmar Roth, David Carroll, One-Dimensional Metals: Conjugated Polymers, Organic Crystals, Carbon Nanotubes, Wiley-VCH, 2004, ISBN: 9783527307494

Z: Hagen Klauk, Organic Electronics: Materials, Manufacturing, and Applications, Wiley-VCH, 2006, ISBN: 9783527312641

D: Michael Köhler, Wolfgang Fritzsche, Nanotechnology, Wiley-VCH, 2007, ISBN: 9783527318711

D: Ruth Shinar, Joseph Shinar, Organic Electronics in Sensors and Biotechnology, McGraw-Hill Education, 2009, ISBN: 9780071596763

D: Christof Wöll, Physical and Chemical Aspects of Organic Electronics, John Wiley & Sons, 2009, ISBN: 9783527627394

D: Siegmar Roth, David Carroll, One-Dimensional Metals: Conjugated Polymers, Organic Crystals, Carbon Nanotubes, Wiley-VCH, 2004, ISBN: 9783527307494

1. Cyber–Physiochemical Interfaces: Introduction and material development; cyber biophysical interface; biomechanical signals sensing interface; cyber biochemical interface; system integration; machine learning and edge computing

2. Organic Conducting Materials: Definition; classification; structure and properties; solitons, polarons and bipolarons; transport properties; mobility in selected materials; electrochemical properties of selected materials; applications

3. Carbon Nanomaterials: Introduction; classification; synthesis and physical, electronic and mechanical characteristic features of selected carbon nanomaterials (fullerenes, graphene, carbon nanodiamonds, carbon blacks, carbon dots, carbon nanofibers and carbon nanotubes); applications

4. Semiconductor Materials: Definition; atomic structure; energy levels and energy bands; covalent bonding and intrinsic materials; extrinsic semiconductors; conductivity; examples and applications

5. Hybrid Materials: Definition; preparation methods; structure-morphology-properties relationships; examples and applications

6. Introduction to Smart Materials: Definition; classes and mechanisms; applications

7. Magnetic Sensitive Materials: Introduction to magnetism (magnetic moments; interaction between magnetic material and magnetic field; magnetic susceptibility); magnetic nanoparticles; magnetic properties of nanoparticles; colloidal stability; composite magnetic systems (1D, 2D and 3D); applications

8. Dielectric, Piezoelectric and Ferroelectric Materials: Dielectric material; polarization; piezoelectric effect; piezoelectric materials; ferroelectric materials; applications

9. Thermoelectric Materials: Thermoelectric effect; Seebeck coefficient; materials selection criteria; conventional thermoelectric materials; stretchable thermoelectric materials; applications

10. Shape Memory Materials: Shape-transformation; types and definition of curvatures; smart polymers (e.g., hydrogels, liquid crystal polymers, other smart polymers); stimulation type; deformation mechanisms; applications

11. Energy Storage Materials and Devices: Energy storage mechanisms; batteries; supercapacitors; pseudocapacitors; nanomaterials for energy storage devices; flexible and wearable energy-storage devices; self-healing energy storage devices

12. Smart Fabric Sensors and E-textile: History; terminology; methods of preparation; textile and internet of things; textile electrodes; smart fabric sensors

13. E-skins and Living Bioelectronics: Definition and terminology; e-skins: basic material developments to device components; living bioelectronics: design, challenges and ideal characteristics; medical electrodes; examples

14. Additive Printing: Introduction; polymers for additive manufacturing; 3D printing techniques; 3D printing of functional materials; 4D printing

1. Kyber– fyziochemická rozhraní: Úvod a materiálový vývoj; kyber- biofyzikální rozhraní; rozhraní pro snímání biomechanických signálů; kyber- biochemické rozhraní; systémová integrace; strojové učení a edge computing

2. Organické elektricky vodivé materiály: Definice; klasifikace; struktura a vlastnosti; solitony, polarony a bipolarony; transportní vlastnosti; pohyblivost nosičů náboje ve vybraných materiálech; elektrochemické vlastnosti vybraných materiálů; aplikace

3. Uhlíkové nanomateriály: Úvod; klasifikace; syntéza a fyzikální, elektronické a mechanické vlastnosti vybraných uhlíkových nanomateriálů (fullereny, grafen, uhlíkové nanodiamanty, saze, uhlíkové tečky, uhlíková nanovlákna a uhlíkové nanotrubky); aplikace

4. Polovodičové materiály: Definice; atomová struktura; energetické hladiny a pásma; kovalentní vazby; vlastní a nevlastní polovodiče; vodivost; příklady a aplikace

5. Hybridní materiály: Definice; metody přípravy; vztahy struktura-morfologie-vlastnosti; příklady a aplikace

6. Úvod do inteligentních materiálů: Definice; třídy a mechanismy; aplikace

7. Magnetické materiály: Úvod do magnetismu (magnetický moment; interakce mezi magnetickým materiálem a magnetickým polem; magnetická susceptibilita); magnetické nanočástice; magnetické vlastnosti nanočástic; koloidní stabilita; kompozitní magnetické systémy (1D, 2D a 3D); aplikace

8. Dielektrické, piezoelektrické a feroelektrické materiály: Dielektrický materiál; polarizace; piezoelektrický jev; piezoelektrické materiály; feroelektrické materiály; aplikace

9. Termoelektrické materiály: Termoelektrický jev; Seebeckův koeficient; kritéria výběru materiálů; konvenční termoelektrické materiály; roztažitelné termoelektrické materiály; aplikace

10. Shape Memory Materials: Tvarová transformace; typy a definice zakřivení; inteligentní polymery (např. hydrogely, polymery s tekutými krystaly, další inteligentní polymery); stimulace; deformační mechanismy; aplikace

11. Materiály a zařízení pro skladování energie: Mechanismy skladování energie; baterie; superkondenzátory; pseudokapacitory; nanomateriály pro zařízení na skladování energie; flexibilní a nositelná zařízení pro skladování energie; samoopravitelná zařízení pro ukládání energie

12. Inteligentní textilní senzory and E-textil: Historie; terminologie; způsoby přípravy; textil a internet věcí; textilní elektrody; inteligentní textilní senzory

13. E-kůže a bioelektronika: Definice a terminologie; vývoj materiálů pro e-kůže; bioelektronika: design, výzvy a ideální vlastnosti; lékařské elektrody; příklady

14. Aditivní tisk: Úvod; polymery pro aditivní tisk; techniky 3D tisku; 3D tisk funkčních materiálů; 4D tisk

e-learning.vscht.cz

e-learning.vscht.cz

none

žádné