|
Vyučující
|
-
Lukáš David, prof. RNDr. CSc.
|
|
Obsah předmětu
|
Přednášky: 1. Mřížové modely polymerů, Ideální řetězec a odhad jeho velikosti. 2. Pravděpodobnost prostorového rozložení segmentů ideálního řetězce. 3. Gaussův řetězec, model korálků a pružin, Vztah velikostí gyračního poloměru a délky ideálního řetězce. 4. Řetězce s interakcí na dlouhou vzdálenost, Interakce řetězce s rozpouštědlem. 5. Teplota a přechod klubko - globule, Vnitřní podobnost, škálovací invariance a univerzalita řetězců. 6. Floryho-Hugginsova teorie polymerních roztoků. 7. Stabilita polymerní směsi, Fázové diagramy. 8. Chemický potenciál a osmotický tlak. 9. Polymerní roztoky a Hyldebrandův parametr rozpustnosti, Hansenovy parametry rozpustnosti. 10. Zlomkové parametry rozpustnosti a Teasovy grafy, Typy rozpouštědel, Směsná rozpouštědla, Zdravotní rizika spojená s používáním rozpouštědel. 11. Polymerní gely a elasticita polymerního řetězce. 12. Základy statistické fyzika a termodynamiky polymerů, Hammersleyho-Cliffordova věta. 13. Interakce a dynamika biopolymerů. 14. Skládání proteinů. Cvičení: 1. Simulace náhodné a neprotínající se procházky. 2. Stanovení bodu mrakovitosti. 3. Viskozita polymerních roztoků. 4. Experimentální sledování Brownova pohybu. 5. Ověření platnosti centrální limitní věty pro a jednorozměrnou náhodnou procházka. 6. Měření osmotického tlaku. 7. Příprava směsného rozpouštědla pro daný polymer a výpočet jeho parametrů rozpustnosti. 8.-14. Seminář z Fyziky polymerů.
|
|
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
|
|
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
|
Úvodní vysokoškolské kurzy matematiky, fyziky a chemie bakalářského stupně.
|
|
Hodnoticí metody a kritéria
|
Kombinovaná zkouška, Ústní zkouška, Didaktický test
Požadavky na studenta Zápočet: absolvování seminářů-cvičení, vypracování všech protokolů ohodnocených známkou nejvýše dobře. Zkouška: písemná a ústní
|
|
Doporučená literatura
|
-
Doi M. Introduction to Polymer Physics. ISBN 10: 0198517890.
-
Hiemenz, P. C., Lodge, T. Polymer chemistry, CRC Press, 2007, ISBN 1574447793, 9781574447798.
-
LUKÁŠ D. ASATIANI N. JENČOVÁ V. KUŽELOVA KOŠŤÁKOVÁ E. MIKEŠ P. Fyzika polymerů. Nakladatelství Technická univerzita v Liberci, Liberec, 2018. ISBN 978-80-7494-464-2.
-
Pouchlý J. Fyzikální chemie makromolekulárních a koloidních soustav, VŠCHT 2002, Praha, ISBN 80 7080-422 X.
-
Rubinstein M, Colby R H. Polymer Physics?, Oxford University Press 2003, USA , ISBN-13: 978-0198520597.
-
SCHWARZ U. Theoretical Biophysics. Heidelberg University, Institute for Theoretical Physics, 2019.
|