Předmět: Fyzika polymerů

» Seznam fakult » FT » KNT
Název předmětu Fyzika polymerů
Kód předmětu KNT/FYP
Organizační forma výuky Přednáška + Cvičení
Úroveň předmětu Magisterský
Rok studia nespecifikován
Semestr Letní
Počet ECTS kreditů 6
Vyučovací jazyk Čeština, Angličtina
Statut předmětu Povinný
Způsob výuky Kontaktní
Studijní praxe Nejedná se o pracovní stáž
Doporučené volitelné součásti programu Není
Vyučující
  • Kuta Antonín, doc. Ing. CSc.
Obsah předmětu
Úvod - Molekulární fyzika polymerů Polymery a polymerní materiály Předmět polymerní fyziky Koncept hierarchické struktury 1. Vlastnosti izolovaných polymerních molekul 1.1 Mřížové modely polymerů 1.2 Ideální řetězec a odhad jeho velikosti 1.3 Pravděpodobnost prostorového rozložení segmentů ideálního řetězce 1.4 Interakce druhých po sobě následujících segmentů 1.5 Gaussův řetězec, model korálků a pružin 1.6 Vztah velikostí gyračního poloměru a délky ideálního řetězce 1.7 Řetězce s interakcí na dlouhou vzdálenost 1.8 Interakce řetězce s rozpouštědlem 1.9 Teplota a přechod klubko - globule 1.10 Vnitřní podobnost, škálovací invariance a univerzalita řetězců 2. Koncentrované polymerní roztoky a taveniny 2.1 Floryho-Hugginsova teorie 2.2 Stabilita polymerní směsi 2.3 Fázové diagramy 2.4 Chemický potenciál a osmotický tlak 2.5 Blokové kopolymery a charakteristický rozměr domén 3. Teorie rozpustnosti polymerů 3.1 Roztoky a Hyldebrandův parametr rozpustnosti 3.2 Hansenovy parametry rozpustnosti 3.3 Zlomkové parametry rozpustnosti a Teasovy grafy 3.4 Typy rozpouštědel 3.5 Směsná rozpouštědla 3.6 Zdravotní rizika spojená s používáním rozpouštědel 4. Polymerní gely 4.1 Elasticita polymerního řetězce 5. Základy statistické fyziky 5.1 Statistická fyzika a termodynamika 5.2 Jednoduchý kvantový model - Markovovo náhodné pole 5.3 Mikrokanonický soubor a entropie Studenti během studia píší dva testy (v polovině semestru a v zápočtovém týdnu). Zkouška se skládá z písemné a ústní části.

Studijní aktivity a metody výuky
Monologický výklad (přednáška, prezentace, vysvětlování), Samostatná práce studentů (studium textů, literatury, problémové úkoly,výzkum, pisemná práce), Demonstrace, Laboratorní praktika
  • Účast na výuce - 56 hodin za semestr
  • Příprava na zápočet - 28 hodin za semestr
  • Semestrální práce - 28 hodin za semestr
  • Vypracování seminární práce v magisterkém studijním programu - 28 hodin za semestr
  • Příprava na zkoušku - 30 hodin za semestr
Výstupy z učení
Fyzika polymerů je mladou vědní disciplínou, která se bouřlivě rozvíjí v několika posledních desetiletích. Spolu s narůstajícím využití polymerních materiálů ve výrobcích nejrůznějších druhů (textilní vlákna, gumy, plasty pro domácnost, zdravotnictví a automobilový průmysl) a s potřebou hlouběji porozumět stavbě a funkci přírodních polymerních materiálů (bílkoviny, DNA, RNA kyseliny, polysacharidy) vzrůstají i nároky na vysokoškolské studijní programy, které se výrobou a použitím polymerních materiálů zabývají. Cílem předmětu je nabídnout studentům magisterských studijních programů (materiálově, technicky a technologicky zaměřených) hutný a ucelený kurz základů polymerní fyziky.
Student si osvojí znalosti z předmětu.
Předpoklady
žádné

Hodnoticí metody a kritéria
Kombinovaná zkouška

Zápočet: absolvování seminářů-cvičení, vypracování všech protokolů ohodnocených známkou nejvýše dobře. Zkouška: písemná a ústní
Doporučená literatura
  • DOI, Masao. Introduction to Polymer Physics. Oxford: Oxford University Press, 1996. ISBN 0198517890.
  • Hiemenz, P. C., Lodge, T. Polymer chemistry, CRC Press, 2007, ISBN 1574447793, 9781574447798.
  • Lukas D., Vodsedalkova K., Chaloupek J., Mikes P., Komarek M., Kostakova E., Raab M., Sarkar A. Fyzika polymerů, Nakladatelství Technická univerzita v Liberci 2008, Liberec.
  • Pouchlý, J. Fyzikální chemie makromolekulárních a koloidních soustav. VŠCHT, Praha, 2001.
  • Rubinstein M, Colby R H. Polymer Physics.


Studijní plány, ve kterých se předmět nachází
Fakulta Studijní plán (Verze) Kategorie studijního oboru/specializace Doporučený ročník Doporučený semestr