NANOZNANOSTI IN NANOTEHNOLOGIJE

Nanoznanost predstavlja področje, ki raziskuje naravo in uporabo sistemov s komponentami nanometrične velikosti. Zajema vrsto znanstvenih področij s potencialnimi aplikacijami v skoraj vseh vejah gospodarstva.

Opis programa

Nanoznanost predstavlja novo področje, ki raziskuje naravo in uporabo sistemov s komponentami nanometrične velikosti. Zajema vrsto znanstvenih področij s potencialnimi aplikacijami v skoraj vseh vejah gospodarstva. Osnovni cilj nanoznanosti je razumevanje strukture in dinamike materialov na atomskem in molekularnem nivoju, na katerem temeljijo njihove makroskopske lastnosti. S poznavanjem metod za mikromanipulacijo atomov in molekul je možno zgraditi nove spojine, naprave in stroje s povsem novimi lastnostmi in možnostmi uporabe. Kot primer navajamo raziskave za izgradnjo računalniških komponent atomske velikosti na silikonskih vezjih, sintezo novih spojin za detekcijo posameznih virusov in bakterij, magnete na nivoju posameznih molekul, mikromotorje in spojine, ki uporabljajo sončno svetlobo za kontrolo onesnaževalcev okolja.

Od študijskega leta 2024/2025 dalje na MPŠ v sodelovanju z Université de Lorraine in Università degli Studi di Roma Tor Vergata poteka Erasmus Mundus modul GREENANO. Za razvoj nanomaterialov usposablja novo generacijo inženirjev, raziskovalcev in trajnostnih menedžerjev. Konzorcij razvija tesna partnerstva z industrijo in vodilnimi univerzami po vsem svetu, ter študentom omogoča razvoj odličnega znanja, potrebnega za reševanje velikih izzivov, ki jih prinašata zeleni in digitalni prehod. Več informacij: https://www.greenanomaster.eu/.

Raziskovalna področja

Nanomateriali in nanokemija

Nanofizika

Več

Program nanoznanosti in nanotehnologije je interdisciplinarni podiplomski študijski program, ki zajema naslednja raziskovalna področja:

  1. nanomateriali in nanokemija,
  2. nanofizika.

Poseben poudarek bo na raziskavah:

  • nanokompozitov in hibridnih materialov,
  • "pametnih" keramičnih materialov in tankih filmov,
  • submikronskih vlaken,
  • nanokemije, kjer se izvaja sinteza novih molekul z manipulacijo posameznih atomov,
  • strukturne in molekularne biologije kot predpogoja za izkoriščanje poznavanja človeškega genoma, razumevanja bioloških funkcij posameznih proteinov in procesov, v katerih sodelujejo,
  • biomaterialov, posebej novih vrst učinkovin in direktnega prenosa učinkovin na ciljna mesta,
  • molekularnih motorjev,
  • "pametnih" feroelektrikov in piezoelektrikov,
  • organskih in anorganskih nanocevk, nanožic in kvantnih pik,
  • "pametnih" gelov,
  • materialov, potencialno uporabnih za miniaturizacijo elektronskih komponent in elementov za kvantne računalnike,
  • materialov, uporabnih za »spintroniko«, kjer namesto elektronov logične in druge operacije izvajamo s spini in kjer pričakujemo novo stopnjo miniaturizacije,
  • novih raziskovalnih tehnik in metod za študij strukture in dinamike nanomaterialov.

Prav tako se odpira možnost novih področij kemije in farmacije, kjer sintetiziramo nove spojine na molekularnem nivoju. Program tako povezuje vrsto naravoslovnih in tehniških disciplin. Poseben poudarek daje projektnemu raziskovalnemu delu študentov, mentorjev in profesorjev kot integralnemu delu študijskega programa. Ciljna znanja, ki jih bodo študentje pridobili iz civilnega in gospodarskega prava, mikroekonomike, patentnega prava in intelektualne lastnine ter načinov zbiranja "venture" kapitala, naj bi študentom po končanem študiju omogočila boljšo komunikacijo s strokovnjaki na teh področjih za razvoj in komercializacijo rezultatov nanotehnoloških raziskav.

Skrij

Shema kreditnih točk (KT)

Skupno število kreditov za študij druge stopnje 120 KT
Obvezne učne vsebine 50 KT
Izbirni predmeti 20 KT
Individualno raziskovalno/projektno delo (IRD) 20 KT
Magistrsko delo 30 KT

Predmetnik

1. LETNIK (60 KT)

Obvezni predmeti (40 KT)
Uvod v nanoznanosti in nanotehnologije (10 KT)
Osnove fizike materialov (10 KT)
Osnove kemije materialov (10 KT)

Seminar I (10 KT)

Izbirni predmeti (20 KT)

2. LETNIK (60 KT)

Obvezni predmeti (10 KT)
Seminar II (10 KT)

Projekt: Individualno raziskovalno/projektno delo (20 KT)

Magistrsko delo (30 KT)

Predmetnik GREENANO

1. LETNIK (60 KT)

Obvezni predmeti (60 KT)
Prvi semester na Université de Lorraine (30 KT)
Drugi semester na Tor Vergata (30 KT)

2. LETNIK (60 KT)

Obvezni predmeti (30 KT)
Uvod v nanoznanosti in nanotehnologije (10 KT)
Napredno procesiranje materialov (10 KT)
Uvod v onesnaževanje okolja (5 KT)
Uvod v krožno gospodarstvo (5 KT)

Magistrsko delo (30 KT)

Predmeti

Predmet Profesor ECTS
Analiza in predikcija 3D struktur proteinov (NANO3) prof. dr. Andrej Šali 6 ECTS
Biokeramični materiali (NANO3) prof. dr. Tomaž Kosmač 6 ECTS
Biomolekularne simulacije (NANO3) prof. dr. Janez Mavri 6 ECTS
Dielektrične in toplotne lastnosti nanomaterialov (NANO3) prof. dr. Vid Bobnar 6 ECTS
EPR spektroskopija nanomaterialov (NANO3) prof. dr. Janez Štrancar 6 ECTS
Ekonomika za raziskovalce prof. dr. Sašo Polanec 3 ECTS
Električne, optične in magnetne lastnosti nanomaterialov (NANO3) prof. dr. Christoph Gadermaier 6 ECTS
Evolucijska genomika (NANO3) prof. dr. Dušan Kordiš 6 ECTS
Fizika materialov (NANO2) prof. dr. Zdravko Kutnjak 12 ECTS
Fizika nanomaterialov (NANO2) prof. dr. Dragan Mihailović 12 ECTS
Fizika v biologiji (NANO2) prof. dr. Janez Štrancar 12 ECTS
Fizikalno-kemijske lastnosti nanodelcev (NANO3) prof. dr. Darko Makovec 6 ECTS
Industrijsko ekspertno znanje in projektno delo prof. dr. Gorazd Kandus 3 ECTS
Inovacijski management prof. dr. Peter Stanovnik 3 ECTS
Izbrana poglavja iz biofizike (NANO3) prof. dr. Gojmir Lahajnar 6 ECTS
Izbrana poglavja iz imunobiologije (NANO3) izr. prof. dr. Nataša Kopitar Jerala 6 ECTS
Izbrana poglavja iz nanoznanosti in nanotehnologij I (NANO2) prof. dr. Andreja Benčan Golob 6 ECTS
Izbrana poglavja iz nanoznanosti in nanotehnologij II (NANO2) prof. dr. Andreja Benčan Golob 6 ECTS
Izbrana poglavja iz sinteze proteinov (NANO3) prof. dr. Nenad Ban 6 ECTS
Karakterizacija kovinskih materialov (NANO3) izr. prof. dr. Monika Jenko 9 ECTS
Karakterizacija sestave in strukture (NANO3) prof. dr. Iztok Arčon 6 ECTS
Kemija materialov (NANO2) doc. dr. Boštjan Jančar 12 ECTS
Klasični in kvantni kaos (NANO3) prof. dr. Marko Robnik 6 ECTS
Koloidna in površinska kemija (NANO3) prof. dr. Saša Novak Krmpotič 6 ECTS
Komercializacija tehnologij prof. dr. Angus Ian Kingon 6 ECTS
Koncept trajnostnega razvoja prof. dr. Ivo Šlaus 3 ECTS
Magistrska diplomska naloga Prof. dr. Predstojnik / Head of Programme 18 ECTS
Magnetna relaksacija in resonanca nanomaterialov (NANO3) izr. prof. dr. Tomaž Apih 6 ECTS
Mehanika kompozitnih materialov (NANO3) prof. dr. Arkady S. Voloshin 6 ECTS
Mehanika živih tkiv (NANO3) prof. dr. Krishnaswamy Ravi-Chandar 6 ECTS
Mehanizem in biološke implikacije agregacije proteinov (NANO3) prof. dr. Eva Žerovnik 12 ECTS
Mehatronski in mikromehanski sistemi (NANO3) prof. dr. Janez Peklenik 12 ECTS
Mehka snov (NANO3) prof. dr. Samo Kralj 6 ECTS
Mikroskopija nanomaterialov (NANO3) prof. dr. Maja Remškar 6 ECTS
Molekularna biologija (NANO3) prof. dr. B. Matija Peterlin 12 ECTS
Nanobiofizika (NANO3) prof. dr. Janez Štrancar 6 ECTS
Nanomehanika in časovno odvisni materiali (NANO3) prof. dr. Wolfgang G. Knauss 6 ECTS
Nanovarnost (NANO3) prof. dr. Maja Remškar 6 ECTS
Napredni kovinski materiali (NANO3) izr. prof. dr. Monika Jenko 12 ECTS
Ne-Newtonske tekočine (NANO3) prof. dr. Ken Walters 6 ECTS
Numerično modeliranje v nanoznanostih (NANO3) prof. dr. Bosiljka Tadić 6 ECTS
Od kristalov do 3D strukture makromolekul (NANO3) prof. dr. Dušan Turk 12 ECTS
Pisanje raziskovalnih projektov akad. prof. dr. Vito Turk 3 ECTS
Poslovno pravo in reševanje poslovnih sporov prof. dr. Lojze Ude 3 ECTS
Površine in mejne plasti (NANO3) izr. prof. dr. Albert Prodan 6 ECTS
Procesiranje in nanomagnetizem (NANO3) prof. dr. Spomenka Kobe 12 ECTS
Projekt 1: Individualno raziskovalno/projektno delo Prof. dr. Predstojnik / Head of Programme 15 ECTS
Projekt 2: Individualno raziskovalno/projektno delo Prof. dr. Predstojnik / Head of Programme 9 ECTS
Proteinsko in celično inženirstvo (NANO3) prof. dr. Jože Pungerčar 12 ECTS
Proteoliza (NANO3) akad. prof. dr. Vito Turk 12 ECTS
Proteolizni encimi in njihovi inhibitorji v diagnozi in terapiji raka (NANO3) prof. dr. Tamara Lah Turnšek 6 ECTS
Proteomika (NANO3) izr. prof. dr. Marko Fonović 6 ECTS
Reologija (NANO3) prof. dr. Ken Walters 6 ECTS
Samoorganizacija materije (NANO3) prof. dr. Bosiljka Tadić 6 ECTS
Seminar I (NANO2) prof. dr. Zvonko Trontelj 9 ECTS
Seminar II (NANO2) prof. dr. Zvonko Trontelj 9 ECTS
Sinteza nanomaterialov (NANO2) prof. dr. Barbara Malič 12 ECTS
Spektroskopija in mikroskopija (NANO2) prof. dr. Miran Čeh 12 ECTS
Stabilnost, zvijanje in agregacija proteinov (NANO3) prof. dr. Eva Žerovnik 12 ECTS
Struktura, dinamika in zvijanje proteinov z NMR (NANO3) prof. dr. Jonathan P. Waltho 6 ECTS
Strukturna biologija proteinov s kristalografijo (NANO3) prof. dr. Robert Huber 6 ECTS
Tehnologije oblikovanja nanoprahov (NANO3) prof. dr. Tomaž Kosmač 6 ECTS
Tekoči kristali (NANO3) prof. dr. Samo Kralj 6 ECTS
Teorija kondenzirane snovi (NANO2) prof. dr. Viktor Kabanov 12 ECTS
Teorija nanomaterialov (NANO3) prof. dr. Viktor Kabanov 12 ECTS
Teorija viskoelastičnosti (NANO3) prof. dr. Wolfgang G. Knauss 6 ECTS
Toplotna obdelava in inženiring površin kovinskih materialov (NANO3) izr. prof. dr. Vojteh Leskovšek 9 ECTS
Vakuumistika (NANO3) prof. dr. Janez Kovač 6 ECTS
Višja mehanika trdnih nanomaterialov (NANO3) prof. dr. Otto S. Brueller 6 ECTS
Vloga in pomen živalskih modelov pri razumevanju raka (NANO3) prof. dr. Olga Vasiljeva 6 ECTS
Zlom in utrujanje materialov (NANO3) prof. dr. Krishnaswamy Ravi-Chandar 6 ECTS

Temeljni cilji

Obvladovanje postopkov in procesov

Razvoj kritične presoje

Sposobnost uporabe znanja v praksi

Avtonomnost v strokovnem delu

Razvoj komunikacijskih sposobnosti in spretnosti

Zavezanost profesionalni etiki

Več

Temeljni cilji programa je usposobiti kandidate za:

A)  Splošne kompetence

  • obvladovanje postopkov in procesov strokovnega področja nanoznanosti in nanotehnologij,
  • razvoj kritične presoje na področju,
  • sposobnost uporabe znanja v praksi,
  • avtonomnost v strokovnem delu ter kooperativno, odgovorno in kreativno izvajanje aktivnosti,
  • razvoj komunikacijskih sposobnosti in spretnosti, posebej v mednarodnem okolju,
  • etično refleksijo in zavezanost profesionalni etiki.

B)  Predmetnospecifične kompetence

Magistrand bo pridobil znanja in razvil spretnosti za kompetentno strokovno delo na področju nanoznanosti in nanotehnologij, komuniciranje in prenos strokovnih dosežkov v prakso. Podrobnejše predmetno-specifične kompetence, ki jih bo študent pridobil pri posameznih predmetih, so navedene v opisu predmetov.

Skrij