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.
Poslední úprava: Kašpar Ondřej Ing. Ph.D. (28.05.2019)
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.
Literatura -
Poslední úprava: Kašpar Ondřej Ing. Ph.D. (28.05.2019)
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.
Poslední úprava: Kašpar Ondřej Ing. Ph.D. (03.10.2019)
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.
Studijní opory -
Poslední úprava: Kašpar Ondřej Ing. Ph.D. (28.05.2019)
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.
Poslední úprava: Kašpar Ondřej Ing. Ph.D. (18.06.2019)
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