Genel Bilgi
| Birim | REKTÖRLÜK |
| Alan Dışı Dersler Koordinatörlüğü | |
| Kod | SD0832 |
| Ad | NANODÜNYAYA YOLCULUK: GÖRÜNMEYENİ GÖRMEK |
| Dönem | 2026-2027 Eğitim-Öğretim Yılı |
| Dönem | Güz ve Bahar |
| Süre (T+U) | 2-0 (T-U) (17 Hafta) |
| AKTS | 3 AKTS |
| Yerel Kredi | 2 Yerel Kredi |
| Eğitim Dil | Türkçe |
| Seviye | Üniversite Dersi |
| Etiket | ÜOD Üniversite Ortak Ders |
| Öğretim Şekli | Yüz Yüze Öğretim |
| Bilgi Paketi Koordinatörü | Öğr. Gör. HALİL EŞGİN |
| Dersin Öğretim Elemanı |
Öğr. Gör. HALİL EŞGİN
(Güz)
(A Grubu)
(Sor. Öğr. Ele.)
Öğr. Gör. HALİL EŞGİN (Güz) (B Grubu) (Sor. Öğr. Ele.) |
Dersin Amacı / Hedefi
Bu dersin amacı; alan dışı öğrencilerin mikro ve nano ölçekteki dünyayı tanımasını, maddenin görünmeyen yapısını incelemek için kullanılan modern karakterizasyon tekniklerinin temel mantığını kavramasını sağlamaktır. Ders kapsamında, gelişmiş mikroskopi ve analiz yöntemlerinin günlük yaşam, doğadaki teknolojik çözümler, yeni nesil elektronikler ve endüstriyel Ar-Ge süreçlerindeki güncel uygulamaları ele alınır. Formüllerden uzak, görsel ve teknoloji odaklı bir yaklaşımla öğrencilerin bilimsel okuryazarlığını ve vizyonunu geliştirmek hedeflenmektedir.
Dersin İçeriği
Bu derste makro dünyadan nano dünyaya uzanan ölçek kavramı, mikroskopi teknolojilerinin tarihsel gelişimi ve doğadaki nanoteknoloji örnekleri incelenmektedir. Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM), X-Işını Kırınımı (XRD) ve Atomik Kuvvet Mikroskobu (AFM) tekniklerinin karmaşık matematiksel formüllere girilmeden ve günlük yaşam örnekleriyle temel çalışma mantıkları tanıtılmaktadır. Ayrıca kristal ve amorf yapıların modern cihazlardaki önemi, yeni nesil malzemeler, verilerin dijital ortamda analizi ve karakterizasyon yöntemlerinin sanayideki multidisipliner uygulamaları ele alınmaktadır.
Dersin Ön Koşulu
Kaynaklar
Cullity, B. D. & Stock, S. R. Elements of X-Ray Diffraction. Prentice Hall. Suryanarayana, C. & Norton, M. G. X-Ray Diffraction: A Practical Approach. Springer. Goldstein, J., et al. Scanning Electron Microscopy and X-Ray Microanalysis. Springer. Binnig, G., Quate, C. F., & Gerber, C. Atomic Force Microscope. Physical Review Letters. Bhushan, B. Springer Handbook of Nanotechnology. Springer.
Notlar
Güncel bilimsel makaleler, üretici firmaların (JEOL, Thermo Fisher, Bruker) güncel uygulama notları
Dersin Öğrenme Çıktıları
| Sıra | Dersin Öğrenme Çıktıları |
|---|---|
| ÖÇ01 | Mikro ve nano ölçek arasındaki farkları tanımlar ve günlük hayatla ilişkilendirir. |
| ÖÇ02 | Optik mikroskoplar ile elektron mikroskopları (SEM) arasındaki temel farkları açıklar. |
| ÖÇ03 | Doğal örneklerin arkasındaki nano yapıları mikroskobik düzeyde yorumlar. |
| ÖÇ04 | Günlük nesnelerin makroskopik özellikleri ile elektron mikroskobu altındaki mikro-yapısal morfolojileri arasında ilişki kurar. |
| ÖÇ05 | Maddenin kristal ve amorf yapılarını ayırt eder ve bu yapıların malzeme özelliklerine etkisini kavrar. |
| ÖÇ06 | X-ışınlarının temel özelliklerini ve madde ile etkileşim prensiplerini ifade eder. |
| ÖÇ07 | Kristal yapılardaki kırınım olgusunu açıklar. |
| ÖÇ08 | XRD analiz verilerini kullanarak malzeme fazlarını tanımlar. |
| ÖÇ09 | Atomik Kuvvet Mikroskobunun (AFM) dokunma prensibine dayalı çalışma mantığını yorumlar. |
| ÖÇ10 | Grafen, kuantum noktaları gibi yeni nesil malzemelerin güncel teknolojilerdeki önemini kavrar. |
| ÖÇ11 | Enerji depolama sistemleri ve batarya teknolojilerinde mikro/nano karakterizasyonun rolünü açıklar. |
| ÖÇ12 | Biyomedikal uygulamalarda, ilaç taşıyıcı sistemlerde ve sağlık teknolojilerinde mikro/nano karakterizasyon yöntemlerinin kullanım alanlarını açıklar. |
| ÖÇ13 | İleri karakterizasyon tekniklerinin farklı bilimsel disiplinlerdeki ve endüstriyel Ar-Ge süreçlerindeki multidisipliner rolünü analiz eder. |
| ÖÇ14 | Bilimsel ve teknolojik ilerlemelerin toplumsal, çevresel ve etik boyutlarını sorgular. |
Haftalık Akış
| Hafta | Konu | Ön Hazırlık | Yöntemler |
|---|---|---|---|
| 1 | Makrodan nanoya yolculuk: Ölçek algısı ve görünmeyeni görme | Ders içeriğinin okunması, internetten ön çalışma | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Soru-Cevap, Tartışma |
| 2 | Optik sınırların aşılması: Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) | Ders içeriğinin okunması, internetten ön çalışma | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Soru-Cevap, Tartışma |
| 3 | Doğadaki mikroyapı ve yüzey çözümleri | Ders içeriğinin okunması, internetten ön çalışma | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Soru-Cevap, Tartışma |
| 4 | Gündelik malzemelerin elektron mikroskobu (SEM) ile morfolojik analizi | Ders içeriğinin okunması, internetten ön çalışma | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Soru-Cevap, Tartışma |
| 5 | Katı maddelerin iç yapısı: Kristal ve amorf malzemeler | Ders içeriğinin okunması, internetten ön çalışma | Öğretim Yöntemleri: Soru-Cevap, Tartışma, Anlatım |
| 6 | X-ışınlarının temel özellikleri ve dalga boyu kavramı | Ders içeriğinin okunması, internetten ön çalışma | Öğretim Yöntemleri: Anlatım |
| 7 | Malzemelerde x-ışınları kırınımı | Ders içeriğinin okunması, internetten ön çalışma | Öğretim Yöntemleri: Anlatım |
| 8 | Ara Sınavlar | Ölçme Yöntemleri: Yazılı Sınav |
|
| 9 | X-Işını Kırınımı (XRD) yöntemi ile kristal yapı analizi | Ders içeriğinin okunması, internetten ön çalışma | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Soru-Cevap |
| 10 | Atomik Kuvvet Mikroskobu (AFM) ve topoğrafik haritalama | Ders içeriğinin okunması, internetten ön çalışma | Öğretim Yöntemleri: Anlatım |
| 11 | Yeni nesil malzemeler ve sürdürülebilirlik | Ders içeriğinin okunması, internetten ön çalışma | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Soru-Cevap |
| 12 | Enerji teknolojilerinde mikro ve nano yapılar | Ders içeriğinin okunması, internetten ön çalışma | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Soru-Cevap |
| 13 | Biyomedikal ve Sağlık Teknolojilerinde Mikro/Nano yapılar | Ders içeriğinin okunması, internetten ön çalışma | Öğretim Yöntemleri: Soru-Cevap, Anlatım |
| 14 | Karakterizasyon yöntemlerinin disiplinler arası kullanımı ve endüstriyel uygulamalar | Ders içeriğinin okunması, internetten ön çalışma | Öğretim Yöntemleri: Soru-Cevap, Tartışma, Anlatım |
| 15 | Teknolojik gelişmelerin çevresel boyutları: Nano-atıklar ve bilim etiği | Ders içeriğinin okunması, internetten ön çalışma | Öğretim Yöntemleri: Soru-Cevap, Tartışma, Anlatım |
| 16 | Yarıyıl Sonu Sınavları | Yarıyıl Sonu Sınavları | Ölçme Yöntemleri: Ödev |
| 17 | Yarıyıl Sonu Sınavları | Yarıyıl Sonu Sınavları | Ölçme Yöntemleri: Yazılı Sınav |
Öğrenci İş Yükü - AKTS
| Çalışmalar | Sayısı | Süresi (Saat) | İş Yükü (Saat) |
|---|---|---|---|
| Ders ile İlgili Çalışmalar | |||
| Ders (Sınav haftaları dahil değildir) | 14 | 2 | 28 |
| Sınıf Dışı Ders Çalışma (Ön çalışma, pekiştirme) | 14 | 2 | 28 |
| Değerlendirmeler ile İlgili Çalışmalar | |||
| Ödev, Proje, Diğer | 0 | 0 | 0 |
| Ara Sınavlar (Yazılı, Sözlü, vs.) | 1 | 8 | 8 |
| Yarıyıl/Yıl Sonu/Final Sınavı | 1 | 16 | 16 |
| Toplam İş Yükü (Saat) | 80 | ||
| Toplam İş Yükü / 25 (s) | 3,20 | ||
| AKTS | 3 AKTS | ||