Ders AdıKodu Yerel KrediAKTS Ders (saat/hafta)Uygulama (saat/hafta)Laboratuar (saat/hafta)
Makine Mühendisliğinde NanomalzemelerMAK553437.5300
ÖnkoşullarYok
YarıyılGüz, Bahar
Dersin Diliİngilizce, Türkçe
Dersin SeviyesiDoktora
Dersin TürüSeçmeli @ Makine Mühendisliği ABD İmal Usulleri Doktora Programı
Seçmeli @ Makine Mühendisliği ABD Makine Mühendisliği Yüksek Lisans Programı (Tezsiz)
Ders KategorisiUzmanlık/Alan Dersleri
Dersin Veriliş ŞekliYüz yüze
Dersi Sunan Akademik BirimMakine Mühendisliği Bölümü
Dersin KoordinatörüBedri Onur KÜÇÜKYILDIRIM
Dersi Veren(ler)Bedri Onur KÜÇÜKYILDIRIM
Asistan(lar)ı
Dersin AmacıGünümüzde, “nanomalzemeler”in temel bilimlerden tıp ve tüm mühendislik branşlarına kadar oldukça önemli olduğu bilinmektedir. Dersin amacı, nanomalzemelerin imalat mühendisliği başta olmak üzere makine mühendisliği alanlarındaki yeri ve önemini gösterirken konuyla ilgili bilimsel ve mühendislik bilgilerini bilimsel araştırmalara temel oluşturacak nitelikte aktarmak ve örneklerle pekiştirmektir.
Dersin İçeriğiNanoteknolojiye Giriş: i. Nanoteknoloji, nanobilim, nanomühendislik, nanomalzeme kavramı ve tarihçesi, nanoteknoloji gerekliliği, doğa ile nanoteknoloji ilişkisi, muhtelif uygulama alanları, makine ve imalat mühendisliği ile ilgili uygulamalar; Nanomalzemeler: i. Nanoyapılar, nanomalzeme çeşitleri, boyutun nanomalzemeye etkileri, nanofiber ve nanopartikül yapılar, ii. Karbon esaslı nanomalzemeler (fulleren, karbon nanotüp, grafen vb), nanomalzeme oluşum (sentez) mekanizmaları, nanokompozitler, Nanomalzemelerin üretimi: i. Aşağıdan yukarıya ve yukarıdan aşağıya üretim yöntemleri, nanomalzeme sentezleme yöntemleri (katı, sıvı ve gazdan sentezleme), karbon nanotüp ve grafen üretim yöntemleri, ii. Nanomalzemelerin modifikasyonu ve fonksiyonelleştirilmesi, nanokompozit üretim yöntemleri, iii. Nanokompozit yüzey kaplama, nanoakışkan (nanosıvılar vb) ve nanoyağlayıcıların üretimi; Nanomalzemelerin karakterizasyonu: i. Elektron mikroskoplarının nanomalzemelerin irdelenmesinde kullanımı, taramalı uç mikroskopları ve nanomalzemelerin sürtünme ve aşınma, çizme deneyi, adezyon ve kapilerite deneylerinin gerçekleştirilmesi, ii. Spektroskopi yöntemlerinin nanomalzemelerin karakterizasyonundaki kullanımı, nanokarakterizasyon yöntemlerinde gelişmeler, iii. Nanomalzemelerde deneysel mekanik ve fiziksel ölçümler ve değerlendirilmesi, nanokompozitlerin mekanik özelliklerinin deneysel olarak belirlenmesi ve modellere olan uygunluğunun irdelenmesi, makine ve imalat mühendisliği ile ilgili uygulamalar açısından özelliklerin değerlendirilmesi; Nanomalzemelerle çalışma koşullarının düzenlenmesi: i. Etik konular, çevresel unsurlar, laboratuar güvenlik unsurları, nanomalzemelerin toksisitesi ve dikkat edilmesi gereken sağlık konuları, temizoda kavramı Güncel Çalışmalar: i. Dünyada ve ülkemizde yapılan güncel çalışmalar, beyin fırtınası ve karşılaştırmalar. Nanoteknolojinin geleceği: i. Bilim ve teknoloji dünyasındaki beklentiler
Ders Kitabı / Malzemesi / Önerilen Kaynaklar
  • Shaofan Li vd., Handbook of Micromechanics and Nanomechanics, Pan Stanford, 2013, ISBN 9789814411233
  • Farzad Ebrahimi, Nanocomposites - New Trends and Developments, InTech, 2012, ISBN 978-953-51-0762-0
  • Mohammed Muzibur Rahman, Nanomaterials, InTech, 2011, ISBN 978-953-307-913-4
  • Yoshitake Masuda, Nanofabrication, InTech, 2011, ISBN 978-953-307-912-7
  • Siva Yellampalli, Carbon Nanotubes - Polymer Nanocomposites, InTech, 2011, ISBN 978-953-307-498-6
  • Abbass Hashim, Advances in Nanocomposite Technology, InTech, 2011, ISBN 978-953-307-347-7
  • 10 Years of Research: Risk Assessment, Human and Environmental Toxicology of Nanomaterials, DECHEMA e.V., 2011, ISBN: 978-3-89746-129-1
  • Bharat Bhushan, Springer Handbook of Nanotechnology, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2010, ISBN: 978-3-642-02524-2 (Print), 978-3-642-02525-9 (Online)
  • Peng-Cheng Ma vd., Dispersion and functionalization of carbon nanotubes for polymer-based nanocomposites: A review, Composites Part A: Applied Science and Manufacturing, Volume 41, Issue 10, 2010, Pages 1345-1367
  • Ahmed Busnaina, Nanomanufacturing handbook, CRC Press, 2007, ISBN-10: 0-8493-3326-1
  • Yuri Gogotsi, Nanotubes and Nanofibers, CRC Press, 2006, ISBN: 9780849393877
  • John C. Miller, The handbook of nanotechnology business, policy, & intellectual property law : preparing industry and policy makers for the revolution in nanotechnology, Wiley, 2005, ISBN 0-471-66695-5
  • Pulickel M. Ajayan vd., Nanocomposite Science and Technology, Wiley-VCH, 2004, ISBN: 9783527303595 (Print), 9783527602124 (Online)
Opsiyonel Program BileşenleriYok

Ders Öğrenim Çıktıları

  1. Makine mühendisliğinde kullanılan nanomalzemeler ile ilgili teorik ve uygulama içerikli yayınları takip edebilme becerisi kazanmak
  2. Nanomalzemelerin üretimi ve karakterizasyonu ile ilgili yöntemlerin öğrenilmesi
  3. Makine mühendislikği alanlarını ilgilendiren nanomalzemelerin mekanik ve fiziksel özelliklerin tayini gibi konularda vizyon sahibi olmak
  4. Gelecekte, sektörel veya akademik anlamda ar-ge çalışmalarına katkıda bulunabilecek nanomalzeme teorik altyapısına sahip olmak
  5. Nanoetik, çevresel unsurlar ve laboratuar güvenlik unsurlara dikkat etme konusunda sorumluluk bilinci kazanmak

Ders Öğrenim Çıktısı & Program Çıktısı Matrisi

DÖÇ-1DÖÇ-2DÖÇ-3DÖÇ-4DÖÇ-5

Haftalık Konular ve İlgili Ön Hazırlık Çalışmaları

HaftaKonularÖn Hazırlık
1Nanoteknolojiye GirişBhushan, Springer, Ch.1
2Nanomalzemeler – i (Nanofiberler, nanopartiküller)Bhushan, Springer, Ch.2-3-4, Ders Notları
3Nanomalzemeler – ii (Nano karbonyapılar ve nanokompozitler)Ajayan, Wiley, 1.1, 2.1, 3.1, 4.1 (Introductions)
4Nanomalzemerin üretimi – i (Sentezleme yöntemleri)Bhushan, Springer, Ch.5
5Nanomalzemerin üretimi – ii (Fonksiyonelleştirme ve nanokompozit üretimi)Ders Notları
6Nanomalzemerin üretimi – iii (Nanokaplama, nanoakışkan, nanoyağlayıcı)Ders Notları
7Nanomalzemelerin karakterizasyon – i (Elektron ve taramalı uç mikroskobisi)Bhushan, Springer, Ch.11, Ders Notları
8Ara Sınav 1 / Uygulama veya Konu Tekrarı
9Nanomalzemelerin karakterizasyon – ii (Spektroskopi yöntemleri ve karakterizasyonda gelişmeler)Ders Notları, Bhushan, Springer, Ch.17
10Nanomalzemelerin karakterizasyon – iii (Deneysel ölçümler ve değerlendirmeleri)Ders Notları, Bhushan, Springer, Ch.21-25
11Nanomalzemelerle çalışma koşullarının düzenlenmesi Bhushan, Springer, Ch.38
12Güncel Çalışmalar Güncel makaleler
13Nanoteknolojinin geleceğiGüncel makaleler
14Ödev Sunumları
15Final

Değerlendirme Sistemi

EtkinliklerSayıKatkı Payı
Devam/Katılım
Laboratuar
Uygulama
Arazi Çalışması
Derse Özgü Staj
Küçük Sınavlar/Stüdyo Kritiği
Ödev115
Sunum/Jüri115
Projeler
Seminer/Workshop
Ara Sınavlar130
Final140
Dönem İçi Çalışmaların Başarı Notuna Katkısı
Final Sınavının Başarı Notuna Katkısı
TOPLAM100

AKTS İşyükü Tablosu

EtkinliklerSayıSüresi (Saat)Toplam İşyükü
Ders Saati133
Laboratuar
Uygulama
Arazi Çalışması
Sınıf Dışı Ders Çalışması1310
Derse Özgü Staj
Ödev120
Küçük Sınavlar/Stüdyo Kritiği00
Projeler
Sunum / Seminer16
Ara Sınavlar (Sınav Süresi + Sınav Hazırlık Süresi)115
Final (Sınav Süresi + Sınav Hazırlık Süresi)115
Toplam İşyükü :
Toplam İşyükü / 30(s) :
AKTS Kredisi :
Diğer NotlarYok