Kurs odbywać się będzie w formie stacjonarnej.
Cele kursu:
· Zapoznanie słuchacza z terminologią oraz podstawowymi prawami fizyki rządzącymi dotyczącymi układami zdyspergowanymi
· Zaznajomienie słuchacza z wybranymi podstawowymi technikami symulacji komputerowych zjawisk powierzchniowych oraz zjawisk zachodzących w roztworach polimerów
· Wskazanie słuchaczowi istotnych zastosowań i osiągnięć materii miękkiej w praktyce
Tematyka kursu:
Wykład Materia Miękka jest dedykowany wszystkim studentom chcącym zaznajomić się ze specyfiką zjawisk zachodzących w mezoskali (skali koloidalnej, skali związków wielkocząsteczkowych) oraz zjawisk zachodzących na granicy międzyfazowej, gdy jedną z faz jest ciecz.
Zagadnienia realizowane w trakcie kursu:
1. Co to są koloidy?
o Rodzaje koloidów
o Czy koloidy są stabilne?
o Równanie Kelvina
o Teoria DLVO
o Kinetyka zaniku
2. Czym są surfaktanty?
o Fizyka zna oddziaływania słabe, silne, elektrostatyczne, grawitacyjne. Co to oddziaływania hydrofobowe?
o Co to jest micela?
o Coś o morfologii układów woda/olej/surfaktant
3. Co to piana, każdy widzi, ale jak to opisać naukowo?
o Parkietaże, upakowanie kul i piany –trzy sprzężone zagadnienia
o Napięcie powierzchniowe
o Równanie Laplace’a
o Równanie Younga
o Liczba Eötvösa
o Napięcie liniowe i długość Tolmana
o Prawa Plateau
o Równanie stanu piany
o Starzenie Ostwalda i równanie Neumanna
o Ciśnienie powierzchniowe - co się bada w Kosmosie?
4. Jak zapobiec skażeniu bakteriami w szpitalach, oczyścić szyby w wysokich budynkach, zapobiec zwarciom w instalacji elektrycznej itp.
o Zwilżanie i kąt zwilżania
o Prawa Wenzla i Cassie’go
o Warunek Concusa-Finna
o „Canthotaxis condition”
o Superhydrofobowość
5. Makrocząsteczki
o Co można uzyskać z błądzenia przypadkowego?
o Konformacja izolowanego kłębka polimeru
o Co to jest entropia? Co to jest entropia łańcucha?
o Algorytm na grzybobranie - błądzenie przypadkowe z samounikaniem
o Teoria Flory’ego-Hugginsa
o Zadziwiające właściwości roztworu theta
o Metoda Monte Carlo – jak losowanie wzbogaca naszą wiedzę?
Efekty uczenia się:
- słuchacz umie umiejscowić materię miękką wśród dziedzin fizyki
- słuchacz rozumie na czym polega specyfika fizyki w mezoskali
- słuchacz umie interpretować zjawiska podlegające prawom materii miękkiej w swoim otoczeniu
Metody pracy:
wykład z prezentacją multimedialną, wykład konwersatoryjny