Sodobni materiali

Osnovni cilj predmeta je naučiti študente osnovnih principov znanosti o materialih in jih informirati o sodobnih trendih razvoja na tem področju.

Kompetence: Študentje se spoznajo s parametri, s katerimi opisujemo funkcionalne lastnosti modernih materialov. Prikazani bodo mehanizmi, ki so odgovorni za tvorbo kristalografskih napak. Pregled osnovnih značilnosti tehnološko pomembnih materialov bo vseboval kovine, polprevodnike, polimere in nanostrukturirane materiale.

Za uspešno osvajanje snovi je potrebno predhodno znanje, ki ga študentje pridobijo pri predmetih: Tehniška fizika in Inženirska kemija na prvostopenjskem študiju

1. Kristalne strukture
   • Struktura atoma
   • Vrste medatomskih vezi
   • Kristalne mreže

2. Sinteza materialov
   • Difuzija
   • Fazna ravnotežja
   • Sinteza v trdnem stanju
   • Obarjanje
   • Hidrotermalna sinteza
   • Monokristali

3. Napake v kristalih
   • Točkaste napake
   • Razsežne napake

4. Vrste materialov
   • Kovine
   • Polimeri
   • Silikati
   • Ogljikove strukture
   • Ceramics
   • Stekla
   • Kompoziti

5. Funkcionalne lastnosti
   • Mehanske lastnosti
   • Termične lastnosti
   • Električne lastnosti
   • Magnetne lastnosti
   • Optične lastnosti

Znanje in razumevanje:
Študentje se najprej seznanijo z osnovnimi principi elektronske strukture atomov, kemijske vezi in kristalografije. Sledi obravnava difuzijskih procesov in faznih ravnotežij. Osrednji del predmeta je posvečen razumevanju lastnosti materialov. V tem delu bodo študenti osvojili znanja s področja termičnih, mehanskih, električnih, magnetnih in optičnih lastnosti.
Po zaključku predmeta se pričakuje od študentov, da bodo imeli splošen pregled nad sestavo in funkcionalnimi lastnosti materialov vseh štirih snovnih kategorij: kovine, polimeri, anorganski nekovinski sistemi in kompoziti.

• Functional Materials: Electrical, Dielectric, Electromagnetic, Optical and Magnetic Applications By (author): Deborah D L Chung Katalog
• Functional Materials: Preparation, Processing and Applications (Elsevier Insights) 1st Edition by S. Banerjee (Editor), A.K. Tyagi (Editor) Katalog
• Fundamentals of Materials Science and Engineering: An Integrated Approach,
William D. Callister Jr., David G. Rethwisch Katalog

ocena seminarja, ustni izpit 40/60

Doc. dr. Tina Kegl, Docentka za področje kemijskega inženirstva na Univerzi v Novi Gorici.

Njeno raziskovalno delo obsega različne temeljne in aplikativne raziskave na področjih materialov (sinteza in karakterizacija novih materialov), anaerobne razgradnje, nanotehnologije, biorazgradljive plastike, alternativnih goriv in CCUS tehnologije. Pri svojem delu uporablja interdisciplinaren pristop, pri čemer eksperimentalno delo sistematično dopolnjuje z matematičnim modeliranjem, numeričnimi simulacijami in optimizacijo kemijskih in biokemijskih procesov.

Izbrane objave:

1. KEGL, Tina, BAN, Irena, LOBNIK, Aleksandra, KOŠAK, Aljoša. Synthesis and characterization of novel \gama−Fe2O3−NH4OH@SiO2(APTMS) nanoparticles for dysprosium adsorption. Journal of hazardous materials. [Print ed.]. Oct. 2019, vol. 378, str. 1-14. ISSN 0304-3894. DOI: 10.1016/j.jhazmat.2019.120764. [COBISS.SI-ID 22448918], [JCR, SNIP, WoS do 6. 8. 2025: št. citatov (TC): 56, čistih citatov (CI): 53, čistih citatov na avtorja (CIAu): 13.25, Scopus do 4. 9. 2025: št. citatov (TC): 61, čistih citatov (CI): 58, čistih citatov na avtorja (CIAu): 14.50]

2. KEGL, Tina, KOŠAK, Aljoša, LOBNIK, Aleksandra, NOVAK, Zoran, KOVAČ KRALJ, Anita, BAN, Irena. Adsorption of rare earth metals from wastewater by nanomaterials: a review. Journal of hazardous materials. [Print ed.]. 15 March 2020, vol. 386, str. 1-29. ISSN 0304-3894. DOI: 10.1016/j.jhazmat.2019.121632. [COBISS.SI-ID 22845718], [JCR, SNIP, WoS do 23. 9. 2025: št. citatov (TC): 237, čistih citatov (CI): 234, čistih citatov na avtorja (CIAu): 39.00, Scopus do 12. 9. 2025: št. citatov (TC): 263, čistih citatov (CI): 260, čistih citatov na avtorja (CIAu): 43.33]

3. KEGL, Tina, KOVAČ KRALJ, Anita, KEGL, Breda, KEGL, Marko. Nanomaterials as fuel additives in diesel engines: A review of current state, opportunities, and challenges. Progress in energy and combustion science. [Print ed.]. Mar. 2021, vol. 83 (100897), str. 1-22. ISSN 0360-1285. DOI: 10.1016/j.pecs.2020.100897. [COBISS.SI-ID 55158275], [JCR, SNIP, WoS do 21. 9. 2025: št. citatov (TC): 113, čistih citatov (CI): 113, čistih citatov na avtorja (CIAu): 28.25, Scopus do 9. 9. 2025: št. citatov (TC): 141, čistih citatov (CI): 141, čistih citatov na avtorja (CIAu): 35.25]

4. KEGL, Tina, KOŠAK, Aljoša, LOBNIK, Aleksandra, BAN, Irena. Terbium ion adsorption from aqueous solution by using magnetic \gama−Fe2O3−NH4OH@SiO2 nanoparticles functionalized with amino groups. Materials. 2019, vol. 12, iss. 8, str. 1-17, ilustr. ISSN 1996-1944. DOI: 10.3390/ma12081294. [COBISS.SI-ID 22296598], [JCR, SNIP, WoS do 30. 11. 2024: št. citatov (TC): 7, čistih citatov (CI): 4, čistih citatov na avtorja (CIAu): 1.00, Scopus do 25. 11. 2024: št. citatov (TC): 9, čistih citatov (CI): 5, čistih citatov na avtorja (CIAu): 1.25]

5. KEGL, Tina, KRAVANJA, Gregor, KNEZ, Željko, KNEZ MAREVCI, Maša. Effect of addition of supercritical CO2 on transfer and thermodynamic properties of biodegradable polymers PEG 600 and Brij52. The Journal of supercritical fluids. [Print ed.]. April 2017, vol. 122, str. 10-17. ISSN 0896-8446. DOI: 10.1016/j.supflu.2016.11.011. [COBISS.SI-ID 20059670], [JCR, SNIP, WoS do 25. 1. 2022: št. citatov (TC): 8, čistih citatov (CI): 4, čistih citatov na avtorja (CIAu): 1.00, Scopus do 17. 6. 2024: št. citatov (TC): 9, čistih citatov (CI): 5, čistih citatov na avtorja (CIAu): 1.25]