|
Vyučující
|
-
Lukáš David, prof. RNDr. CSc.
|
|
Obsah předmětu
|
1. Vlastnosti izolovaných polymerních molekul Mřížové modely polymerů; Ideální řetězec a odhad jeho velikosti; Pravděpodobnost prostorového rozložení segmentů ideálního řetězce; Interakce druhých po sobě následujících segmentů; Gaussův řetězec, model korálků a pružin; Vztah velikostí gyračního poloměru a délky ideálního řetězce; Řetězce s interakcí na dlouhou vzdálenost; Interakce řetězce s rozpouštědlem; Teplota a přechod klubko - globule; Vnitřní podobnost, škálovací invariance a univerzalita řetězců 2. Koncentrované polymerní roztoky a taveniny Floryho-Hugginsova teorie; Stabilita polymerní směsi;Fázové diagramy; Chemický potenciál a osmotický tlak; Blokové kopolymery a charakteristický rozměr domén 3. Teorie rozpustnosti Hildebrandovy parametry rozpustnosti; Komponenty parametrů rozpustnosti a mezimolekulární interakce; Hansenovy parametry rozpustnosti; Zlomkové parametry rozpustnosti a Teasovy grafy; Typy rozpouštědel; Směsná rozpouštědla; Zdravotní rizika spojená s používáním rozpouštědel 4. Polymerní gely Elasticita polymerního řetězce; Jednoosá afinní deformace polymerních sítí; Omezená pružnost polymerních sítí; Elasticita zapletených polymerních sítí; Bobtnání gelů 5. Dynamika polymerů ve zředěných roztocích Obecná teorie Brownova pohybu; Rouseův model pohybu makromolekul; Zimmův model pohybu makromolekul 6. Základy statistické fyziky Statistická fyzika a termodynamika; Jednoduchý kvantový model - Markovovo náhodné pole; Mikrokanonický soubor a entropie; Kanonický soubor - dva systémy v tepelném kontaktu; Grandkanonický soubor - dva systémy v difúzním kontaktu; Statistické sumy a potenciály 7. Skelný přechod Termodynamika skelného přechodu; Určení teploty skelného přechodu; Mechanické vlastnosti skelných polymerů 8. Krystalické polymery Struktura základní krystalické cely; Termodynamika krystalizace; Kinetika nukleace a růstu krystalů; Morfologie semi-krystalických polymerů; Kinetika krystalizace v objemu
|
|
Studijní aktivity a metody výuky
|
|
Monologický výklad (přednáška, prezentace, vysvětlování), Dialogické metody (diskuze, rozhovor, brainstorming), Samostatná práce studentů (studium textů, literatury, problémové úkoly,výzkum, pisemná práce), Samostatná výzkumná činnost studenta
|
|
Výstupy z učení
|
Tento předmět prohlubuje znalosti Ph.D. studentů v oblasti fyziky polymerů. Fyzika polymerů studuje konfigurace (konformace) polymerů, jejich fluktuace, rozpustnost, mechanické vlastnosti, atd.. Polymery studuje metodami fyziky kondenzovaných látek. Fyzika polymerů je původně odvětvím statistické fyziky. Polymerní fyzika je součástí věd o polymerech. Polymery jsou v tomto studijním předmětu představeny jako rozsáhlé a velmi složité lineární molekuly. Analýza jejich vlastností je velmi obtížná pomocí přímočarých deterministických metod. Proto je tento předmět založen na statistických přístupech, které poskytují uspokojivé výsledky, protože makromolekuly jsou popsatelné v termodynamické limitě nekonečně mnoha monomerů. Studenti, kteří prošli magisterským kurzem Fyziky polymerů, se při studiu soustředí zejména na kapitoly 5-8 sylabu. Ti, kteří tento předmět neabsolvovali, samostatně s podporou konzultací dostudují kapitoly 1-4.
Student získá detailní znalosti problematiky v oblasti podle schválení oborovou radou
|
|
Předpoklady
|
nespecifikováno
|
|
Hodnoticí metody a kritéria
|
Ústní zkouška
ústní zkouška před komisí jmenovanou děkanem. Písemná práce v rozsahu cca. 20 stran
|
|
Doporučená literatura
|
-
Doi M. Introduction to Polymer Physics. ISBN 10: 0198517890.
-
Hiemenz, P. C., Lodge, T. Polymer chemistry, CRC Press, 2007, ISBN 1574447793, 9781574447798.
-
Rubinstein M, Colby R H. Polymer Physics?, Oxford University Press 2003, USA , ISBN-13: 978-0198520597.
|