Nanotechnologie english version
  Hlavní menu
  Odbornďż˝ spoluprďż˝ce




ďż˝
  Dopisovatelé
  Doporuďż˝ujeme





 
www.sonna.com.ua

Vzdělávání
Vydáno dne 03. 11. 2009 (18772 přečtení)

V rubrice „Vzdělávání“, která je zaměřena na vzdělávání v oboru nanotechnologií na různých úrovních, informujeme zájemce o možnostech vysokoškolského studia nanotechnologií v České republice i v zahraničí a o některých populárně laděných web stránkách.

Projekt "Pokročilé vzdělávání ve výzkumu a aplikacích nanomateriálů".
Univerzita Palackého v Olomouci zahájila v září 2009 řešení výše uvedeného projektu. Projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a rozpočtem České republiky. Hlavním cílem projektu, který bude probíhat v letech 2009 - 2012, je růst odborné úrovně vědeckých pracovníků v základním výzkumu a specialistů z praxe v oblasti nanosystémů. Nástroji projektu jsou semináře, workshopy, letní školy, konference a přednášky.
První akcí projektu byla letní škola "Nanosystémy bio-eko-tech" (17.-19.9.2009, Jeseník), které se zúčastnilo 55 účastníků. Ti vyslechli tři úvodní přednášky:
1) doc. Dr. Ing. Miroslav Černík, CSc., TU Liberec : "Environmentální nanotechnologie"
2) prof. Ing. Ivo Šafařík, DrSc., ÚSBE AV ČR České Budějovice: "Nanobiotechnologie a bionanotechnologie"
3) prof. Ing. Marcel Miglierini, DrSc., STU Bratislava: "Modern methods in the study of nanomaterials" a další přednášky pravovníků UPOL a CNT VŠB-TU Ostrava. Power-point prezentace jsou dostupné na nanosystemy.upol.cz.
Druhou akcí byla přednáška prof. RNDr. Pavly Čapkové, DrSc., ředitelky CNT VŠB-TU Ostrava, na téma "Funkční nanomateriály" (21.10.2009, Olomouc), které se zůčastnilo 70 posluchačů. Prezentace přednášky je na uvedené stránce.
Třetí akcí byl workshop "Kvantová dynamika a mezimolekulární interakce" (23.10.2009, Olomouc). Prezentace dvou přednášek jsou opět dostupné na výše uvedené stránce.
Podle informací ze stránky nanosystemy.upol.cz zpracoval T.Prnka.


KONVERGENCE OBORŮ VE VÝUCE NANOTECHNOLOGIÍ
Abstrakt
Nanotechnologie v současnosti vytvářejí na úrovni nanorozměrů společně s biologií, informatikou a dalšími obory novou jednotu jako zdroj nových revolučních řešení. Současnost připomíná období renesance před pěti sty lety, která chápala jednotu přírody a následně však vyvolala rozvoj specializovaných věd. Dnes se jedná opět o jejich sbližování a nový pokus o přiblížení k tehdejšímu ideálu na nové úrovni, dané mnohem hlubším poznáním přírody a její jednoty v nanoměřítku. V příštích dvaceti letech lze očekávat konvergenci oborů směrem k setření hranice mezi přírodními a lidmi vytvářenými systémy. Díky vzájemné konvergenci se dočkáme pokroku nejen v medicíně, elektronice, materiálovém inženýrství a dalších technických oborech, ale nepochybně i v koncepci vzdělávání.

1. ÚVOD
1.1. Cíl studie
Nově objevené vlastnosti nanosystémů se začínají uplatňovat v nových aplikacích způsobem, připomínajícím průmyslovou revoluci. V zájmu každé země je nástup nanotechnologií nepromeškat a snažit se jejich velkého potenciálu využít. Nanotechnologie se mohou stát klíčovou silou směřování průmyslu k vysoké efektivitě a konkurenceschopnosti [1, 2].

K dosažení těchto cílů je nutný lidský potenciál ve výzkumu, inženýrství a řízení, který lze vytvářet systematickým univerzitním vzděláváním. Podle studie Evropské komise bude Evropa potřebovat v období let 2010-2015 odhadem asi 400 000 takto vzdělaných absolventů [3].

Koncepce vzdělávání v nanovědách a nanotechnologiích je principiálně odlišná od klasického vzdělávání v oddělených přírodovědných a technických oborech. Oddělené obory v nanometrickém měřítku konvergují a vrací se ke svému společnému počátku. Fyzika např. umožňuje přímou manipulaci s látkou v objemech, blížících se nanoměřítku, chemie dokáže syntetizovat složité molekuly, biologie studuje v nanoměřítku principy samovolného růstu struktur, vysvětluje principy funkcí a vývoje živých buněk atd.

Příslušné vzdělávání je tedy třeba od počátku koncipovat na chápání jednoty přírody v nanometrickém měřítku, což může zajistit
- široké spektrum vědeckých a inženýrských oborů,
- aktivní provázanost nanověd a nanotechnologií,
- růst potenciálu konvergujících oborů, doprovázený růstem lidského potenciálu.
Předkládaná studie se zabývá koncepcí vzdělávání na univerzitní úrovni, která může potřebný růst lidského potenciálu zásadně podpořit.

1.2 Nanovědy a nanotechnologie
Nanovědy a nanotechnologie umožňují pracovat na molekulární úrovni s cílem vytvářet složitější struktury s podstatně novou organizací. Ve srovnání s jednotlivými molekulami nebo objemovým materiálem je chování struktur v rozmezí 1 – 100 nm zásadně odlišné. Díky své nanometrické velikosti tyto struktury vykazují nové fyzikální, chemické a biologické vlastnosti, jevy a procesy. Příčinou jsou např. kvantové jevy, velký poměr povrchu nanočástic k jejich objemu, výrazné účinky odpudivých elektrostatických sil, přitažlivých van der Waalsových, možnost pronikat buněčnou stěnou atd. Pro chápání a praktické využívání těchto odlišností je nevyhnutelná znalost nanověd na bázi širokého spektra přírodních věd a nanotechnologií na bázi příslušných inženýrských disciplin.

1.3 Význam konvergence věd a nanotechnologie
Přírodní vědy vysvětlují zákonitosti nanosvěta a inženýrství nebo lékařské vědy je dokáží v makrosvětě prakticky využívat klasickými inženýrskými metodami nebo hledat nová řešení na základě inspirace poznáním nanosvěta neživé či živé přírody. Konvergence oborů, označováná často jako nano-bio-info, poskytuje na pomezí dříve oddělených disciplin věd, inženýrství a příslušných souvisejících oblastí nové nástroje řešení a revoluční synergické efekty. Bez nich nelze uvažovat o efektivním využití potenciálu nanotechnologií. Jejich nezastupitelnost by se měla uvažovat při přípravě a posuzování projektů nanotechnologicky orientovaných grantových programů, při vytváření skladby předmětů a jejich obsahů v nanotechnologických oborech studia atd.

1.4 Souběžná evoluce konvergujících technologií a lidského potenciálu
Vzdělávací programy by měly být konstruovány s úsilím reflektovat klíčové vědecké a inženýrské trendy a snahou zajistit souběžnou evoluci technologií a lidského potenciálu. Jako nutnou výbavu před vlastní výukou nanotechnologií je třeba chápat znalost nejnovějších poznatků přírodních věd (matematika, fyzika, chemie, boiologie, lékařské vědy jako anatomie či fyziologie) a nejnovějších inženýrských technologií (schopnost přeměnit znalosti do technologické praxe v materiálovém inženýrství, mechanice, elektronice, informatice či kybernetice, nebo do lékařské praxe).


2. HISTORIE
2.1 Antické vědy
Přírodní zákony vzájemné souvislosti byly pochopeny již prvními známými civillizacemi. Bez jasného poznání těchto vztahů však byla tato koncepce formulována jen filozoficky, ne matematicky. Typickou vědeckou osobnosti antického světa byl znalec mnoha oborů – řecký filozof Aristoteles (384 – 322 let př. n. l.), který vytvořil nebo zformuloval mnohé fyzikální teorie. Za základ našeho světa považoval pět elementů: Země, Voda, Vzduch, Oheň a Éter. Popisoval podrobně jejich vzájemné vztahy, jejich dynamiku a v mnoha případech i jejich vzájemné přitažlivé interakce. Podobné koncepce se nacházejí i ve starověké Indii, Číně a Japonsku.

2.2 Renesance
V době 14. až 17. století došlo ke znovuzrození antického humanismu v umění a poznávání přírody, které se snaží prosadit myšlenku o plném využití života, zejména právo na co nejúplnější poznání člověka a přírody. Za typického představitele renesance je považován Leonardo da Vinci. Mimo jeho umělecká díla jako Mona Lisa nebo Poslední večeře je obdivuhodná i jeho vědecká a technologická genialita. Jako vědec se zasloužil o velké pokroky v lidské anatomii, architektuře, geologii, optice nebo hydrodynamice. K jeho inženýrským dílům patří projekty vrtulníku, pancéřovaného bojového vozidla, zařízení na využití solární energie fokusací světla, kalkulačka, dvouplášťový lodní trup nebo stroj na zkoušky pevnosti vláken.

2.3 Moderní věda
Renesance stejně jako antické vědy na filozofické úrovni dobře chápala fakt jednoty přírody, ale stále jí chybělo její hlubší poznání. K tomu se věda postupně propracovávala následujícím štěpením do oborových specializací, ve kterých vznikaly nové revoluční poznatky. Pět elementů Aristotela dostalo odraz v pevné, kapalné a plynné fázi, plazmatu a světu elementárních částic. Určité uspořádání molekul do stavu pevné látky, kapaliny nebo plynu je dáno přesnými fázovými diagramy. V r. 1959 laureát Nobelovy ceny za fyziku Richard Feynman přednesl na zasedání American Physical Society přednášku "There's Plenty of Room at the Bottom" (V podstatě je zde spousta místa) a představil koncepci nanotechnologií – aniž ji takto pojmenoval. Skutečný rozvoj nanotechnologií nastal až v posledních dvaceti letech díky objevům nových uhlíkových látek a experimentálních technik pozorování, vytváření a aplikací nanostruktur. Elementy Aristotela nacházejí v nanosvětě odraz v disperzích, kapalných krystalech a samovolně rostoucích fraktálech podle koloidních stavových diagramů [4]. Na těchto základech se rozvíjí synergická kombinace třech nejrychleji se rozvíjejících odvětví vědy a techniky – nanovědy a nanotechnologie, biotechnologie a biomedicína a informatika obsahující výpočetní techniku, telekomunikace, kybernetiku a teorie poznávání.

2.4. Očekávaný rozvoj věd a technologií
V příštích dvaceti letech lze očekávat soustředěný proces sbližování jmenovaných a dalších oborů jako odraz jednoty přírody. Při respektování zdravotních, environmentálních, bezpečnostních, etických, právních a sociálních rizik mohou konvergující obory nano-bio-info přinést nesmírné pokroky v lidských schopnostech, v řešení sociálních problémů a v kvalitě života. Vývoj nových nanomateriálů a nanosystémů nabízí neočekávané nové funkce. Materiály, které adaptují svůj tvar v závislosti na vnějších podmínkách, počítače, které místo řízení toku elektronů pracují s kvantovými stavy, nanostrojky schopné samostatně opravovat funkci lidských orgánů atd. Zatímco otázka, zda jsou tyto vize reálné, zůstává otevřená, je skutečností, že mnohé z těchto vizí jsou již dlouho realizovány v živých systémech. Živý systém je v podstatě „živý“ díky propojení nanotechnologií s informatikou, účelnému transportu a transformacím hmoty a informací. Fúze nanotechnologií, biotechnologií a informatiky proto poskytuje možnost konstruovat umělé buněčné části – organely, funkční jednotky s novými vlastnostmi.
Objeví se zcela nové produkty a služby, výrobní procesy, prostředky dopravy, diagnostické a terapeutické postupy v medicíně a v neposlední řadě se nesmírně posílí další rozvoj vědy a výzkumu s novými nečekanými objevy. Základní výzkum se bude rozvíjet v konvergenci matematiky, fyziky, chemie, biologie a inženýrství. Nano-bio-info-technologie budou hrát při jeho rozvoji významnou roli.


3. SOUBĚŽNÁ EVOLUCE TECHNOLOGIÍ A LIDSKÉHO POTENCIÁLU
3.1 Role univerzitního vzdělávání
Z historie techniky se vynořuje rostoucí důležitost vzdělání v evoluci lidského potenciálu. V počátečních tisíciletích existence lidstva byla kvalifikace získávána dlouhotrvajícím a pracným způsobem - službou mistrovi, který postupně zasvěcoval novice do tajností řemesla. Taková výuka, založená na ústní tradici a praktické zkušenosti, měla často blíže k náboženskému rituálu než k aplikaci rigorózních vědeckých principů. Výuka nových metod v 19. a 20. století však v rostoucí míře vyžadovala přístup jak k obecným teoretickým znalostem, tak k praktickým zkušenostem, což tradiční učednictví neumožňovalo. Důležitým rysem moderní techniky se tedy stal požadavek na akademické vzdělání, založeném na nejnovějších vědeckých objevech a technologiích. Tím se zrychlila konvergence vědy a techniky v 19. a 20. století a vytvořil se kompletní systém kvalifikačních stupňů od jednoduchého vyučení až po univerzitní výzkum. Ve 20. století všechny průmyslově vyspělé země, včetně nově vzniklých, jako Japonsko, pochopily základní úlohu teoreticky podloženého technického vzdělání při úsilí o komerční a průmyslovou konkurenceschopnost a jeho hlavní roli v posilování lidského potenciálu.
Odpovědnost univerzit roste navíc tím, že celosvětově rychle roste objem veřejných prostředků, vkládaných do podpory nanotechnologicky orientovaných projektů. Efektivní využívání prostředků vkládaných do rozvoje nanotechnologií je podmíněno odbornou kvalifikací řešitelů. V případě nanotechnologií se však nejedná o dnes obvyklou úzkou odbornost, ale naopak o velmi široké spektrum přírodovědných, inženýrských a humanitních disciplin. Tato šíře narůstá s růstem rizik, které nanotechnologie v sobě skrývají. Odpovědný výzkum i používání nanotechnologií nemohou zajistit jen zákony a předpisy, cesta vede opět přes potřebné široké vzdělání.

3.2. Význam konvergence nano-bio-info oborů ve vzdělávání
Podmínkou kvalifikovaného přístupu k vlastnímu studiu nanotechnologií je orientace v základních přírodovědných oborech jako jsou matematika, fyzika, chemie, fyzikální chemie, fyzika koloidů, fraktály, kvantová fyzika a v základních inženýrských předmětech s případným zaměřením na některý z nich. Prvořadým zdrojem inspirace pro vývoj nanotechnologií vytváření nových materiálů a systémů se v současnosti stávají principy funkcí živých organismů. Podmínkou konstruktivní inspirace živými systémy je samozřejmě znalost zákonitostí z oblasti biologie, biofyziky, biochemie, anatomie, fyziologie, neurologie atd.
Živé systémy jsou však více než produkt molekulární manipulace. Bohatost funkcí živých organismů je bezprostřední výsledek spojení nanotechnologií s informatikou. Pro úspěšnou práci je zde nutná znalost počítačových a softwarovými systémů, teorie řízení, telekomunikační techniky, elektroniky, umělé inteligence, kognitivních věd atd.
Práh vstupu do světa nanotechnologií, biologie a informatiky, na němž lidstvo dnes stojí, více než kdy dříve zdůrazňuje nejpodivuhodnější schopnosti lidstva. Člověk našel klíč ke své budoucnosti ve zkoumání a ovládnutí hlubin hmoty v nanoměřítku i ve vzdáleném vesmíru. Pokud vůbec má mít nanotechnologický svět dlouhodobou budoucnost, závisí naše budoucnost na schopnosti osvojit si perspektivu nanotechnologií a začít na ni usilovně připravovat nejen sebe, ale i své nástupce.

3.3. Nanotechnologické vzdělávací programy
Mnoho zemí a univerzit otevírá a plánuje otevření zejména magisterských studijních programů nanověd a nanotechnologií a stojí před otázkou, jak tyto programy navrhnout, co potřebuje průmysl a společnost a jaké budou jejich potřeby v příštích pěti nebo dvaceti letech. Navíc stojí před problémem rigidního rozštěpení přírodních věd a inženýrství na klasické discipliny jako fyzika, chemie, biologie, materiálové vědy a technologie jako elektronika, informatika, medicína atd. Nanotechnologie se ale rozvíjejí a budou rozvíjet především konvergencí, tj. sbližováním pokročilých oborů přírodních věd a inženýrských technologií nebo lékařských věd. Potřebná úroveň a žádoucí synergie určitého řešení bude vyžadovat schopnost vzájemné komunikace mezi různými vědeckými a technologickými obory, schopnosti se vzájemně inspirovat a spolupracovat. Zdá se, že v nejbližší budoucnosti nebude reálné pokoušet se ve stále více specializované společnosti zvládnout specializaci jiných, ale spíše podporovat ty disciplíny, které budují vzájemné mosty, tj. disciplíny teoretických vědeckých základů a disciplíny s obecnými principy inženýrství. V každém případě však zavádění odpovědné výuky nanověd a nanotechnologií s jejich potřebou multidisciplinarity může zásadně zpochybnit tradiční strukturu vzdělávacích programů a vyvolat nevyhnutelnou změnu koncepce technického vzdělávání.


4. ODPOVĚDNÉ VZDĚLÁVÁNÍ V NANOTECHNOLOGIÍCH – PŘEHLED POŽADAVKŮ
4.1 Teoretická příprava: matematika, fyzika, chemie, materiálové vědy a technologie, biologie, lékařská anatomie, fyziologie a neurologie, informatika, elektronika, strojní, stavební, elektro a všeobecné inženýrství
4.2 Vlastní výuka:
(1) nanovědy (teorie koloidů, fraktály, kvantová fyzika atd.)
(2) charakterizace nanostruktur (HRTEM, SEM, SPM, spektroskopie atd.)
(3) nanostruktury a jejich vlastnosti (nanomateriály a biosystémy)
(4) nanofabrikace (syntéza, solidifikace, top-down a bottom-up procesy, samovolný růst a uspořádání)
(5) aplikace nanostruktur (materiálové inženýrství, elektronika, medicína atd.)
(6) odpovědný výzkum nanotechnologií (rizika pro životní prostředí, lidské zdraví a bezpečnost, etická, právní a sociální problematika)

4.3 Navazující aktivity jako doktorské studium, výzkum, průmysl:
(1) kreativní spolupráce mezi obory nanotechnologie, biologie a informatiky
(2) úzká spolupráce univerzit s velkým lidským potenciálem a pracovišti vědeckými s kvalitní vědecko-výzkumnou a aplikační infrastrukturou.


5. UNIVERZITNÍ VÝUKA NANOVĚD A NANOTECHNOLOGIÍ – PŘÍKLADY
5.1 Česká republika
AV ČR Technologické centrum, ČVUT- Fakulta biomedicínského inženýrství aj. Přehled profilových přednášek v předmětech NANOTECHNOLOGIE (projekt Operačního programu EU Rozvoj lidských zdrojů, AV ČR Technologické centrum Praha) a předmět NANOTECHNOLOGIE na ČVUT-FBMI:
Kvantová fyzika, Elektronová mikroskopie a rtg.difrakce, Nanočástice, Tenké vrstvy, Chytré nanostruktury, Afinitní biosenzory pro detekci chemických a biologických látek, Technologie mikro- a nanosystémů na Optické fyzice FJFI, Polymerní nanokompozity pro inženýrské a medicínské využití, Polovodičové nanostruktury a nanoelektronika, Uhlíkové nanostruktury, Senzory, Elektrostatické zvlákňování, Nanomedicína, Rizika nanotechnologií. VŠB – Technická univerzita Ostrava http://nanotechnologie.vsb.cz
V r. 2007 byly jako první v ČR otevřeny bakalářský a magisterský studijní programy Nanotechnologie v české a anglické verzi. Bakalářský poskytuje základy v matematice, fyzice, chemii a přehled v celé oblasti nanověd a nanotechnologií. Magisterský nabízí hlubší pohled do elektronické struktury materiálů, optických a magnetických vlastností a nových experimentálních metod v chemické nebo fyzikální specializaci. Absolventi mohou pokračovat v navazujícím doktorském studiu. ČVUT-Fakulta jaderná a fyzikálně inženýrská http://kfe.fjfi.cvut.cz
V magisterském studijním oboru Fyzikální elektronika vznikla ve spolupráci s dalšími katedrami ČVUT a pracovišti AV ČR specializace Fyzika nanostruktur. Navazuje na předchozí bakalářské studium v oboru Fyzikální inženýrství. Návazné doktorské studium je absolvenů k dispozici v oboru Fyzikální inženýrství a aplikovaná fyzika. Prakticky všechny předměty přistupují k nanotechnologiím přdevším z fyzikálního hlediska. ČVUT-Fakulta elektrotechnická http:/www.cvut.cz
V magisterském studiu oboru Mikroelektronika ve spolupáci s Katedrou elektrotechnologie od r. 2007 a od r. 2009 jako volitelný v nové české a anglické verzi je nabízen předmět Nanotechnologie. Obsah přednášek a cvičení předmětu je sestaven se snahou o multidisciplinární charakter. Většinu účastníků tvoří zahraniční studenti. V navazujícím doktorském studiu v oborech Materiály a elektrotechnologie nebo Mikroelektronika se lze zapojit do nanotechnologicky orientovaných projektů. UK- Fakulta matematicko-fyzikální V r. 2008 byl otevřen nový obor doktorského studia Fyzika nanostruktur. Navazuje na široké spektrum přírodovědných předmětů předchozího studia. Podobně jako na ČVUT-FJFI předměty přistupují k nanotechnologiím především z fyzikálního hlediska. VUT Brno – Ústav fyzikálního inženýrství ve spolupráci s Masarykovou univerzitou Brno V r. 2009/2010 se otevírá nový studijní program Fyzikální inženýrství a nanotechnologie. Spolupráce obou univerzit umožňuje pokrytí vědeckých a inženýrských oborů i oborů technických a biologických. Od r.2008/2009 se na VUT Brno přednáší samostatný předmět Nanotechnologie. UP Olomouc – Přírodovědecká fakulta www.upol.cz
Magisterský studijní obor Nanotechnologie navazuje na bakalářský studijní obor Aplikovaná fyzika. Obor Nanotechnologie je založen na interdisciplinaritě matematiky, fyziky, chemie, molekulární biologie, elektroniky a informatiky. Směřuje k nanomateriálům a jejich aplikacím zejména ve fotonických a elektronických nanostrukturách.
TU Liberec
V roce 2009 byly otevřeny bakalářský a magisterský studijní programy Nanotechnologie v oboru Nanomateriály. Bakalářský obor obsahuje nejvíce fyziky, dále chemie, speciálních témat, matematiky. Magisterský obor obsahuje dále aplikované vědy a technologie zpracování nanovláken.

5.2 Nanotechnologické magisterské obory v Evropě – Příklady [5]

Univerzita Název Zaměření
University of Antwerp, Belgium Nanophysics Physics
University Fourier, Grenoble, France Nanosciences and Nanotechnologies Multidisciplinary
University Kaiserslautern, Germany Nanobiotechnology Distance Study Multidisciplinary
University College Dublin, Ireland Nano-Bio Science Physics
Universities Padua, Venice & Verona Nanotechnologies Multidisciplinary
University of Twente, Netherland Nanotechnology Multidisciplinary
University of Barcelona, Spain Nanoscience and Nanotechnology Multidisciplinary
University of Zaragoza, Spain Nanostructured Materials Multidisciplinary
Bangor University, UK Nanotechnology and Microfabrication Engineering
Cranfield Univesity, UK Microsystems and Nanotechnology Engineering
Cranfield University, UK Nanomedicine Physical Sciences
Heriot-Watt University, UK Nanotechnology and Microsystems Eng. Physics
Lancaster University, UK Micro+Nanotech & Management & Society Engineering
University of Cambridge, UK Micro and Nanotechnology Physical Sciences
University of Leeds or Sheffield, UK Bionanotechnology Biology
University of Leeds or Sheffield, UK Nanoelectronics and nanomechanics Engineering
University of Leeds or Sheffield, UK Nanoscale Science and Technology Physical Sciences
University of Leeds or Sheffield, UK Nanomaterials for Nanoengineering Engineering
University of Liverpool, UK Micro and Nano Technology Engineering


Příklady náplně oborů
Universita Kaiserslautern [5]: kvantová mechanika, charakterizace nanomateriálů, molekulární biologie, genetika, experimentální metody biologie, technologie čipů, interakce mezi biologickými a nebiologickými objekty, fyzikální a chemická syntéza nanočástic, zpracování vrstev, keramiky a kompozitů, nanotechnologicky modifikované biomateriály, nosiče léčiv, diagnostika, nanopřístroje.
University of Twente [6]: fyzika, elektrotechnika, chemická technologie, bionanotechnologie, nanofabrikace, nanoelektronika, nanomateriály.

5.3 NÁZORY ZE ZÁMOŘÍ
McGill University, Montreal, Kanada [7] Nanovědy jsou v podstatě rozšířená chemie koloidů, zahrnující skloubení různých disciplin. Nanotechnologické předměty univerzit Severní Ameriky nemají dostatek teoretických základů. Většinou jsou bohaté na experimentální techniku a technologie, méně na teorii. Výsledkem je velké množství vědeckých pracovníků, vycvičených v ovládání nejmodernější techniky jako litografie nebo skenovací mikroskopie, ale ne vychováni v chápání vědeckých základů. Bohužel tito studenti a absolventi nemohou doufat, že budou disponovat tvůrčími schopnostmi v oblasti nových nanotechnologií bez základů koloidních věd a dalších teoretických základů.

A nezapomínejme na nejlepšího inženýra - přírodu. Předměty biomedicínckého inženýrství vysvětlují strukturu a funkci kostí, principy molekulárních motorů svalů, kapalně-krystalický stav chrupavek, strukturu listů stromů atd. Silnou stránkou nanotechnologií je nejenom vytvoření páteře materiálových věd 21. století, ale i unikátního studia biologických struktur a jejich funkcí na vyšší úrovni. S nanotechnologiemi můžeme konečně začít vytvářet materiály způsobem „bottom-up“ podobně jako Matka Příroda.


6. ZÁVĚRY
Stávající předměty event. obory „Nano“ jsou orientovány na zaměření jednotlivých pracovišť a většinou tak ztrácejí svůj potenciál. Málo bývají zastoupeny biologické předměty, anatomie, fyziologie atd. a předměty věnované odpovědnému výzkumu nanotechnologií z ohledem na životní prostředí, zdraví, bezpečnost, etiku atd. Podobně bývá omezeno i předcházející studium.
Spíše než vytváření nových samostatných nanotechnologických oborů je smysluplnější zařazování předmětů se základy nanotechnologií v rámci bakalářských programů. Pro přiblížení k ucelené koncepci odpovědného vzdělávání v nanotechnologiích by v některých případech bylo možno vyjít ze souboru již zavedených předmětů a chybějící základní předměty doplnit. Aby se však naplnily vize nanotechnologíií, je třeba vybudovat nový systém vzdělávání, poskytující teoretickou přípravu v plném rozsahu a v plném rozsahu zajistit vlastní výuku nanotechnologií. Pro návazné aktivity v doktorském studiu, výzkumu nebo v průmyslu jsou podmínky většinou vytvořeny, je ovšem zapotřebí využívat spolupráce mezi univerzitami s velkým lidským potenciálem a pracovišti vědeckými s kvalitní vědecko-výzkumnou i aplikační infrastrukturou.

LITERATURA

[1] ROCCO, MIHAIL C., MONTEMAGNO, CARLO D. The Coevolution of Human Potential and Converging Technologies. New York: The New York Academy of Science, 2004, s. 1-16
[2] MONTEMAGNO, CARLO D. Integrative Technology for the Twenty-First Century. New York: The New York Academy of Science, 2004, s. 38-49
[3] http://www.cordis.lu/nanotechnology
[4] BOUDA, V. Evolution of Carbon Self-Assembly in Colloidal Phase Diagram. MRS Symp. Proc. Vol. 739 © 2003 Materials Research Society, p.139-144
[5] DUNN, S., Singh, K. A. Analysis of M-Level modules in Interdisciplinary Nanotechnology Education in Europe. Institute of Nanotechnology, Glasgow 2009
[6] BENNINK M.L. Interdisciplinary Nanotechnology Education at MESA – University of Twente: Euronanoforum 2009, Proceedings p.95
[7] RAJAGOPALAN, S. Lessons from the past. Materialstoday, November 2006, Vol.9, Number 11

Autor: prof. Ing. Václav BOUDA, CSc, Elektrotechnická fakulta ČVUT v Praze, Technická 2, 166 27 Praha, Česká republika, bouda@fel.cvut.cz


Celá tisková zpráva | Informační e-mail Vytisknout článek

  Přečtěte si
Průvodce systémem veřejné podpory výzkumu a vývoje v ČR 2010.bmp

Skripta Nanotechnologie-p.Hosek

Průvodce 2009

Nanotechnologie2008

Mikroskopie skenující sondou

Inovace pro zítřejší svět

Strategie

Nanotechnologie

Bionanotechnologie

Konvergující technologie

Ekonomický rozvoj nanotechnologie


Další informace: Reklama Provozní podmínky Napište nám    Správce: © 2007 TANGER computersystems s.r.o.