NNT758 - NANOTEKNOLOJİDE YENİ NESİL ALGILAMA AYGITLARI
| Dersin Adı | Kodu | Yarıyılı | Teori (saat/hafta) |
Uygulama (saat/hafta) |
Yerel Kredi | AKTS |
|---|---|---|---|---|---|---|
| NANOTEKNOLOJİDE YENİ NESİL ALGILAMA AYGITLARI | NNT758 | Herhangi Yarıyıl/Yıl | 3 | 0 | 3 | 9 |
| Önkoşul(lar)-var ise | Yok | |||||
| Dersin Dili | Türkçe | |||||
| Dersin Türü | Seçmeli | |||||
| Dersin verilme şekli | Yüz yüze | |||||
| Dersin öğrenme ve öğretme teknikleri | Anlatım Tartışma Soru-Yanıt | |||||
| Dersin sorumlusu(ları) | Doç. Dr. Telem Şimşek | |||||
| Dersin amacı | Dersin temel amacı, disiplinlerarası bir perspektif ile nanoteknoloji ve nanomalzemelerin algılama özelliklerinin ve yeni nesil algılama aygıtlarının temel prensiplerinin öğretilmesidir. Ders kapsamında, nanoteknoloji tabanlı aygılama aygıtlarının sahip oldukları temel fiziksel özelliklerin anlaşılması için disiplinlerarası bilim ve mühendislik bilgileri tartışılacaktır. Derste öğrenciler nanoteknoloji tabanlı algılama aygıtlarının özellikleri ve yeni uygulamalarda nasıl kullanılabileceğini kavrayacaklardır. Ayrıca öğrencilerin ilgi duydukları bir konuya, derste öğrendikleri algılama aygıtları ile ilgili bilgilerini uygulamaları beklenecektir. Bu dersin bir diğer amacı ise disiplinlerarası çalışmalarda temel unsur olarak tanımlanabilecek olan yaratıcı, yenilikçi ve eleştirel düşünmeyi geliştirmektir. Derste farklı temellerden öğrencilerin grup çalışması yapması desteklenerek ?tünel etkisi?nin aşılması ve yeni yaratıcı fikirlerin üretilmesi amaçlanmaktadır. | |||||
| Dersin öğrenme çıktıları |
| |||||
| Dersin içeriği | Nano ölçekte gözlenen özellikler, kuantum boyut ve yüzey etkileri. Nanosensör teknolojisine giriş. Nanoteknoloji tabanlı ısıl, optik, manyetik, kimyasal ve hibrit nanosensörler. Nanoteknolojiye dayalı elektronik cilt. Nanosensörler alanında sıcak gelişmelere bakış. | |||||
| Kaynaklar | Vinod Kumar Khanna, Nanosensors Physical, Chemical, and Biological, CRC Press, (2011). George Jackson, Novel Sensors and Sensing, CRC Press (2004). Ji?í Janata, Principles of Chemical Sensors, Springer, 2d Edition (1989). | |||||
Haftalara Göre İşlenecek Konular
| Haftalar | Konular |
|---|---|
| 1. Hafta | Nano ölçekte gözlenen mekanik, kimyasal, fiziksel, elektriksel, optik ve manyetik özellikler. Kuantum boyut ve yüzey etkileri. |
| 2. Hafta | Nanosensör teknolojisine giriş : Nanosensörlerin tanımlanması ve performanslarının değerlendirilmesi; doğruluk, hassasiyet, algılama sınırı, doğrusallık, seçicilik, çözünürlük ve histerisis parametreleri ile ilişkilendirilmesi. Nano ölçekte gözlenen özelliklerin sensör uygulamaları ile ilişkilendirilmesi. Yığın ve nano sensörlerin karşılaştırılması. |
| 3. Hafta | Mekanik nanosensörler I : Atto/zeptogram MEMS/NEMS rezonatörleri ile kütle algılama, elektron tünellemesi yerdeğiştirme sensörleri, tek elektronlu transistör ile nanometre ölçekli yer değiştirme algılama |
| 4. Hafta | Mekanik nanosensörler II : Manyetomotive yerdeğiştirme sensörleri, piezorezistif ve piezoelektrik yerdeğiştirme nanosensörleri. |
| 5. Hafta | Isıl nanosensörler : Nanoölçekli ısıl çiftler, karbon nanotüp ve nanotel tabanlı rezistif sıcaklık sensörleri, Si nanotel sıcaklık sensörleri, sıcaklık algılama için floresans nanopartiküller, termokromik nanosensörler, nanokalorimetri. |
| 6. Hafta | Optik nanosensörler : Fiberoptik nanosensörler, ivmeölçerler, uzaktan algılama için elektrokimyasal ışıldayan sensörler, ZnO nanoçubuk tabanlı UV sensörleri. |
| 7. Hafta | Ara sınav |
| 8. Hafta | Manyetik nanosensörler I : Manyetodirenç (GMR) sensörleri, Tünelleme Manyetodirenci (TMR) sensörleri. GMR ve TMR sensörlerinin avantaj ve dezantajları ve uygulamaları. |
| 9. Hafta | Manyetik nanosensörler II : Süperiletken manyetik nanosensörler, elektron tünellemesi tabanlı manyetik alan sensörleri, nanotel manyetik pusula ve konum sensörleri. |
| 10. Hafta | Kimyasal nanosensörler : Nanoparçacık, karbon nanotüp ve ince film tabanlı gaz sensörleri; polimer-tabanlı nem sensörleri; karbon nanotüp ve nanotel tabanlı kimyasal sensörler; optokimyasal sensörler. |
| 11. Hafta | Hibrit nanosensörler |
| 12. Hafta | Nanoteknolojiye dayalı elektronik cilt : Esnek elektronik, nanotel ve organik alan etki transistör temelli elektronik cilt, altın nanoparçacık ve karbon nanotüp temelli basınç sensörleri. |
| 13. Hafta | Nanosensörler alanında sıcak gelişmelere bakış ve tartışma |
| 14. Hafta | Dönem projesi sunumları |
| 15. Hafta | Genel sınava hazırlık |
| 16. Hafta | Genel Sınav |
Değerlendirme Sistemi
| Yarıyıl içi çalışmaları | Sayısı | Katkı Payı % |
|---|---|---|
| Devam (a) | 0 | 0 |
| Laboratuar | 0 | 0 |
| Uygulama | 0 | 0 |
| Alan Çalışması | 0 | 0 |
| Derse Özgü Staj (Varsa) | 0 | 0 |
| Ödevler | 2 | 10 |
| Sunum | 1 | 15 |
| Projeler | 0 | 0 |
| Seminer | 0 | 0 |
| Ara Sınavlar | 1 | 25 |
| Genel sınav | 1 | 50 |
| Toplam | 100 | |
| Yarıyıl İçi Çalışmalarının Başarı Notuna Katkısı | 4 | 50 |
| Yarıyıl Sonu Sınavının Başarı Notuna Katkısı | 1 | 50 |
| Toplam | 100 | |
AKTS (Öğrenci İş Yükü) Tablosu
| Etkinlikler | Sayısı | Süresi | Toplam İş Yükü |
|---|---|---|---|
| Ders Süresi | 14 | 3 | 42 |
| Laboratuvar | 0 | 0 | 0 |
| Uygulama | 0 | 0 | 0 |
| Derse özgü staj (varsa) | 0 | 0 | 0 |
| Alan Çalışması | 0 | 0 | 0 |
| Sınıf Dışı Ders Çalışma Süresi (Ön Çalışma, pekiştirme, vb) | 14 | 6 | 84 |
| Sunum / Seminer Hazırlama | 1 | 25 | 25 |
| Proje | 0 | 0 | 0 |
| Ödevler | 2 | 15 | 30 |
| Ara sınavlara hazırlanma süresi | 1 | 29 | 29 |
| Genel sınava hazırlanma süresi | 1 | 60 | 60 |
| Toplam İş Yükü | 33 | 138 | 270 |
Dersin Öğrenme Çıktılarının Program Yeterlilikleri İle İlişkilendirilmesi
| D.9. Program Yeterlilikleri | Katkı Düzeyi* | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
| 1. Matematik, fen bilimleri ve mühendislik bilgilerini nanoteknoloji ve nanotıp alanlarında yeni yöntem geliştirme amacıyla kullanabilme. | X | ||||
| 2. Nanoteknoloji ve Nanotıp alanlarında bilimsel araştırma yaparak bilgiye ulaşabilme, bilgiyi değerlendirebilme ve yorumlayabilme. | X | ||||
| 3. Çalışmaların sonuçlarını, ulusal ve uluslararası ortamlarda sistematik ve açık bir şekilde yazılı ya da sözlü olarak sunabilme becerisi edinme ve bilimsel literatüre katkıda bulunabilme. | X | ||||
| 4. Mesleki etik ve sosyal sorumluluk bilincine sahip olma. | X | ||||
| 5. Yaşam boyu öğrenmenin önemini benimseyerek yeni teknolojik uygulamalardaki gelişmeleri veri tabanları ve diğer bilgi kaynaklarını etkin bir şekilde kullanarak takip edebilme. | X | ||||
| 6. Mühendislik problemlerinin çözümü için gerekli olan modern teknik ve araçları, bilgisayar yazılımı ile birlikte bilişim ve iletişim teknolojilerini etkin biçimde seçip kullanma. | X | ||||
| 7. Nanoteknoloji ve Nanotıp alanında bir yabancı dili en az Avrupa Dil Portföyü B1 Genel Düzeyinde kullanarak ileri düzeyde yazılı ve sözlü iletişim kurma. | X | ||||
| 8. Deney tasarlama, deney yapma, deney sonuçlarını analiz edip yorumlayarak yazılı bir rapor şeklinde sunabilme. | X | ||||
| 9. Disiplin içi ve disiplinlerarası takım çalışması yapabilme. | X | ||||
*1 En düşük, 2 Düşük, 3 Orta, 4 Yüksek, 5 Çok yüksek