Nanomateriali

Študentje spoznajo pomen izraza “nano” v povezavi z materiali – razumejo pomen njihove velikosti v primerjavi z volumenskimi materiali, atomi in molekulami.
Seznanijo se s posebnimi fizikalno-kemijskimi lastnostmi nanomaterialov, in, s temi povezano, uporabnostjo nanomaterialov. Naučijo se osnovnih fizikalnih tehnik in kemijskih sinteznih metod za pripravo nanomaterialov ter osnovnih postopkov funkcionalizacije in oplaščenja površin nanomaterialov. Pridobijo vpogled v vrednotenje nanomaterialov. Naučijo se osnov koloidne kemije in razumejo interakcije med nanodelci, kar nadgradijo z znanjem o urejanju nanodelcev v sestavljene materiale. Seznanjeni so z varnostnimi vidiki in možno toksičnostjo nanomaterialov, s poudarkom na nanodelcih.

1. Definicija nanomaterialov
2. Vpliv na elektronske, optične, magnetne in kemijske lastnosti nanostrukturiranih materialov zaradi manjše velikosti materiala.
3. Fizikalne tehnike (litografija, pulzirajoče lasersko nanašanje, epitaksija z elektronskimi žarki, kemijsko nanašanje v parni fazi) za izdelavo nanomaterialov (nanodelci, tanke plasti, sestavljene nanostrukture)
4. Kemijska sinteza (soobarjanje, sol-gel, termični razkroj organo-kovinskih spojin, hidrotermalna, sonokemijska in mikrovalovna sinteza) nanomaterialov (nanodelci, tanke plasti)
5. Funkcionalizacija površin nanomaterialov in njihovo oplaščenje
6. Vrednotenje nanomaterialov (problematika s stališča nano velikosti)
7. Interakcije med nanodelci z osnovami koloidne kemije
8. Urejanje nanodelcev (samourejanje, urejanje pod vplivom zunanjega polja) v sestavljene strukture (kompoziti, plasti, volumenski materiali)
9. Uporaba nanomaterialov
10. Nano-varnost (toksičnost in varno ravnanje z nanodelci)

Razumevanje izraza nanomateriali v primerjavi z volumenskimi materiali, molekulami in atomi
Razumevanje fizikalno-kemijskih lastnosti nanomaterialov v primerjavi z volumenskimi materiali.
Poznavanje osnovnih fizikalnih in kemijskih postopkov za izdelavo in sintezo nanomaterialov
Poznavanje osnov funkcionalizacije in oplaščenja površin nanomaterialov
Poznavanje metod vrednotenja nanomaterialov, njihovih omejitev zaradi dimenzije nanomaterialov ter interpretacije rezultatov
Znanje o interakcijah med nanodelci in njihovo urejanje v sestavljene strukture/materiale
Poznavanje možnosti uporabe nanomaterialov
Poznavanje varnostnih vidikov ravnanja z nanomateriali, predvsem z nanodelci, in njihove možne toksičnosti

• seminar
• udeležba pri laboratorijskem delu
• ustni izpit

Prof. dr. Darja Lisjak:

Redna profesorica za področje nanoznanosti na Mednarodni podiplomski šoli IJS
Full Professor of Nanosciences at Jožef Stefan International Postgraduate School

Izbrane objave / Selected publications:
1. LISJAK, Darja, PLOHL, Olivija, PONIKVAR-SVET, Maja, MAJARON, Boris. Dissolution of upconverting fluoride nanoparticles in aqueous suspensions. RSC Adv., 2015, 5, 27393-27397.
2. LISJAK, Darja, OVTAR, Simona, KOVAČ, Janez, GREGORATTI, Luca, ALEMAN, Belen, AMATI, Matteo, FANETTI, Mattia, MAKOVEC, Darko. A surface-chemistry study of barium ferrite nanoplates with DBSa-modified surfaces. Appl. Surf. Sci., 2014, 305, 366-374.
3. LISJAK, Darja, JENUŠ, Petra, MERTELJ, Alenka. The influence of the morphology of ferrite nanoparticles on the directed assembly into magnetically anisotropic hierarchical structures. Langmuir, 2014, 30, 6588-6595.
4. MERTELJ, Alenka, LISJAK, Darja, DROFENIK, Mihael, ČOPIČ, Martin. Ferromagnetism in suspensions of magnetic platelets in liquid crystal. Nature, 2013, 504, 237-241.
5. LISJAK, Darja, DROFENIK, Mihael. Chemical substitution - an alternative strategy for controlling the particle size of barium ferrite. Cryst. Growth Design, 2012, vol. 12, 5174-5179.
6. LISJAK, Darja, OVTAR, Simona. Directed assembly of BaFe12O19 particles and the formation of magnetically oriented films. Langmuir, 2011, 27, 14014-14024.