Fisa disciplinei masterat Chiroiu
Fisa disciplinei masterat Chiroiu
Fisa disciplinei masterat Chiroiu
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
Universitatea POLITEHNICA din Bucureşti<br />
Facultatea Stiinte Aplicate<br />
Anexa 3<br />
FIŞ A DISCIPLINEI<br />
1. DATE DE IDENTIFICARE<br />
Titlul Disciplinei: Modelare şi Simulare în Micro-nanotehnologii<br />
Denumirea programului de master: Metode matematice aplicative in stiintele<br />
tehnice prin simulare virtuală a fenomenelor şi proceselor greu reproductibile în<br />
laborator<br />
5. CONŢINUTUL TEMATIC (SYLABUS)<br />
a. Curs:<br />
Capitolul Conţinutul Nr. ore<br />
1 Introducere in micro/nano-inginerie si micro/nano-tehnologie<br />
1.1. Analogii biologice<br />
1.2. Sisteme microelectromecanice (MEMS) şi nanoelectromecanice<br />
(NEMS)<br />
1.3. Integrarea senzorilor, actuatorilor şi micro/nano-structurilor cu<br />
micro/nano-electronică pentru producerea micro/nano-sistemelor<br />
2 Concepte şi modele matematice<br />
2.1. Scara de reprezentare<br />
2.2. Elemente de electromagnetism<br />
2.3. Elemente de mecanică newtoniană, ecuaţiile Lagrange şi Hamilton<br />
2.4. Principii ale mecanicii şi termodinamicii<br />
2.5. Elemente de mecanică cuantică şi structură atomică<br />
2.6. Elemente de dinamică moleculară<br />
3 Proiectare, modelare si simulare<br />
3.1. Actuatori şi senzori<br />
3.2. Tranzistori moleculari, circuite nano-electronice, puncte cuantice<br />
3.3. Micro şi nano-maşini<br />
3.4. Micro şi nano-motoare<br />
3.5. Micro şi nano-rezonatori. Paleta rezonantă<br />
4 Tehnici de procesare<br />
4.1. Difuzie<br />
4.2. Oxidare<br />
4.3. Litografie electronică, fotolitografie<br />
4.4. Depunere chimică/fizică prin vapori<br />
4.5. Metalizare<br />
5 Nanotuburi de carbon<br />
5.1. Structură şi proprietăţi de rezistenţă şi amortizare<br />
5.2. Modelul grinzilor cu zăbrele<br />
5.3. Modele cuplate atomistic-continue<br />
5.4. Intindere, compresiune, incovoiere şi torsiune<br />
5.5. Conceptul liftului spaţial<br />
5.6. Frânghii din nanotuburi de carbon<br />
6 Aplicaţii bioanalitice<br />
6.1. Sisteme microfluidice<br />
1<br />
2<br />
4<br />
4<br />
4<br />
4<br />
2
6.2. Analiza şi sortarea celulelor, analiza DNA<br />
6.3. Micro şi nano-transplanturi<br />
6.4. Ingineria ţesuturilor<br />
7 Microsisteme- giroscoape şi accelerometre<br />
7.1. Senzori inerţiali<br />
7.2. Modele şi performanţe<br />
7.3. Principiul de funcţionare a giroscopului<br />
7.4. Exemple de aplicaţie a giroscopului<br />
7.5. Exemple de aplicaţie a accelerometrului<br />
8 Materiale nanostructurate<br />
8.1. Control structural al materiei la nivel atomic<br />
8.2. Manufactură moleculară<br />
8.3. Competiţie a principalelor calităţi<br />
8.4. Materiale compozite pe bază de nanotuburi de carbon<br />
8.5. Autoasamblare<br />
4<br />
4<br />
Total: 28<br />
b. Aplicaţii:<br />
Laborator<br />
(proiect) 1<br />
Laborator<br />
(proiect) 2<br />
Laborator<br />
(proiect) 3<br />
Laborator<br />
(proiect) 3<br />
Conţinutul<br />
Nr. ore<br />
Simularea deformării nanotuburilor de carbon 4<br />
Simularea funcţionării liftului spaţial 4<br />
Simulare mişcare paleta rezonantă 3<br />
Simulare funcţionare motor molecular 3<br />
Total: 14<br />
6. EVALUAREA<br />
a) Activităţile evaluate şi ponderea fiecăreia:<br />
Noţiuni şi principii de bază în nanotehnologie 10%<br />
Concepte şi modele matematice 40%<br />
Proiectare, modelare şi simulare 50%<br />
b) Cerinţele minimale pentru promovare:<br />
Inţelegerea diferitelor procedee tehnologice utilizate in fabricarea la micro şi nano scară. Cunoaşterea<br />
elementelor fundamentale care stau la baza rezolvării unor probleme inginereşti de formulare,<br />
modelare şi analiză a nanostructurilor.<br />
c) Calculul notei finale:<br />
Nl<br />
nota laborator<br />
40Nc<br />
+ 60N<br />
100<br />
l<br />
, cu Nc<br />
nota cunoştinte teoretice<br />
7. REPERE METODOLOGICE (modul de prezentare, materiale etc.).<br />
- prelegeri la tabla,<br />
- prezentari cu videoproiector,<br />
- pagina web pe site http://fsa.curs.ncit.pub.ro<br />
7. BIBLIOGRAFIA (3 – 5 titluri, inclusiv lucrările titularului de disciplină).<br />
1. V.<strong>Chiroiu</strong>, P.Ştiucă, L.Munteanu, St.Donescu “Introducere în nanomecanică”, Ed. Academiei,<br />
2006.<br />
2. S.A.Campbell, “The science and engineering of microelectronics fabrication”, Oxford<br />
University Press, 1997.<br />
2
3. S.E. Lyshevski, “Nano- and microelectromechanical systems, Fundamentals of nano- and<br />
microengineering”, CRC Press, 2001.<br />
4. V.<strong>Chiroiu</strong>, L.Munteanu, P. Ştiucă, cap.2, ”On the modeling of nanostructured materials”, in<br />
“Topics in Applied Mechanics”, vol.3, Ed. Academiei, 2006.<br />
5. V.<strong>Chiroiu</strong>, L.Munteanu, V.P.Paun, P.P.Teodorescu “On the bending and torsion of carbon<br />
nanotubes ropes” Progress in Nanoscience and Nanotechnology, Series of Micro and<br />
Nanoengineering vol. 12, Ed. Academiei, 2008.<br />
ŞEF DE CATEDRĂ<br />
Prof. dr. Gh. Oprişan<br />
TITULAR DE DISCIPLINĂ<br />
dr. Veturia <strong>Chiroiu</strong><br />
3