8D07114 Наноматериалы и нанотехнологии в Satbayev University

Дисциплины

• Академическое письмо

  Цель: Сформировать у докторантов и молодых исследователей системные компетенции в области академического письма как ключевого инструмента научной коммуникации и публикационной деятельности. Содержание: Научный дискурс и академическая коммуникация; Типология научных текстов: от диссертации к публикации; Создание оригинального научного контента; Научный текст: структура и логика построения; Сравнительный анализ источников и подготовка литературного обзора; Работа с метаданными и наукометрическими инструментами; Подготовка статей для международных рецензируемых журналов; Работа с рецензиями и научным сообществом; Академическая мобильность и грантовая поддержка исследований; Аннотации, патенты, отчеты: наука вне статьи; Планирование публикационной стратегии и исследовательской карьеры; Английский язык научной коммуникации.

  Год обучения - 1
  Кредитов - 5
  

• Нанотехнологии для энергетики и окружающей среды

  Цель дисциплины формирование у магистрантов системного понимания применения нанотехнологий в решении актуальных задач энергетики и охраны окружающей среды, развитие навыков разработки и анализа наноматериалов для экологически чистых технологий. Дисциплина охватывает передовые научные подходы к использованию наноматериалов в области возобновляемых источников энергии, хранения энергии, очистки воды и снижения техногенного воздействия. Рассматриваются принципы создания наноструктурированных материалов для солнечных батарей, топливных элементов и катализаторов, обеспечивающих повышение эффективности и экологичности промышленных процессов. Особое внимание уделяется анализу реальных кейсов применения нанотехнологий в "зелёной" энергетике и устойчивом развитии.

  Год обучения - 1
  Кредитов - 5
  

• Теория и применение наноразмерных материалов

  Цель дисциплины формирование теоретических основ понимания наноразмерных эффектов и развитие способности применять эти знания в моделировании и создании высокотехнологичных материалов и устройств. Дисциплина охватывает фундаментальные аспекты физики и химии наноматериалов, включая квантовые эффекты, поверхностные явления, влияние морфологии и размеров на свойства. Рассматриваются алгоритмы компьютерного моделирования и прогнозирования поведения наноматериалов. Значительная часть курса посвящена применению полученных знаний в разработке инновационных технологий в электронике, медицине, энергетике и нанокатализе.

  Год обучения - 1
  Кредитов - 5
  

• Функциональные наноматериалы

  Цель дисциплины изучение наноматериалов с уникальными физико-химическими свойствами и формирование компетенций по выбору, модификации и применению функциональных наноструктур в приоритетных научных и технологических направлениях. Магистранты будут изучать наноматериалы с выраженными оптическими, магнитными, электронными, механическими и каталитическими свойствами. Курс включает методики синтеза, поверхностной модификации и адаптации этих материалов под конкретные задачи в электронике, медицине, сенсорике, энергетике и экологии. Особое внимание уделяется междисциплинарному подходу и взаимодействию свойств наноматериалов с макроскопическими характеристиками функциональных устройств.

  Год обучения - 1
  Кредитов - 5
  

• Передовые методы определения характеристик наноматериалов

  Цель дисциплины освоение магистрантами современных аналитических методов для комплексного исследования структуры, морфологии и свойств наноматериалов на атомарном и молекулярном уровнях. Дисциплина включает углублённое изучение методов электронной микроскопии (SEM, TEM), рентгеноструктурного анализа (XRD), спектроскопии (Raman, FTIR, UV-Vis) и атомно-силовой микроскопии (AFM). Обучение проводится с акцентом на практическое применение методик, анализ спектров и изображений, а также на разработку экспериментального дизайна при исследовании новых наноматериалов.

  Год обучения - 1
  Кредитов - 5
  

• Методы синтеза и характеризации различных наноструктур

  Цель дисциплины усвоение магистрантами современными методами синтеза наноструктур и освоение инструментальных подходов к их многоуровневой характеризации. В рамках дисциплины подробно изучаются химические (осаждение, золь-гель, гидротермальный синтез), физические (осаждение из паровой фазы, лазерное напыление) и биоинспирированные методы получения наноструктур. Преподаются ключевые методы анализа структуры и свойств: электронная и атомно-силовая микроскопия, рентгеновская дифракция, спектроскопические методы. Обсуждаются особенности интерпретации данных и выбор методик под конкретные задачи научных исследований.

  Год обучения - 1
  Кредитов - 5
  

• Физико-химические свойства наноматериалов

  Цель дисциплины развитие у магистрантов компетенций в области анализа и прогнозирования физико-химического поведения наноматериалов с учётом их морфологии, состава и структурных особенностей. Дисциплина посвящена изучению специфических свойств наноматериалов: оптических, электронных, магнитных, термических и механических, возникающих вследствие квантовых и поверхностных эффектов. Рассматриваются методы количественной оценки этих свойств и подходы к управлению ими через направленный синтез и модификацию. Особое внимание уделяется межфазным взаимодействиям и поведению наноматериалов в реальных средах (газовых, жидких, биологических).

  Год обучения - 1
  Кредитов - 5
  

• Методы научных исследований

  Цель: состоит в овладении знаниями о законах, принципах, понятиях, терминологии, содержании, специфических особенностях организации и управлении научными исследованиями с использованием современных методов наукометрии. Содержание: структура технических наук, применение общенаучных, философских и специальных методов научных исследований принципов организации научных исследований, методологических особенностей современной науки, путей развития науки и научных исследований, роли технических наук, информатики и инженерных исследований в теории и на практике.

  Год обучения - 1
  Кредитов - 5
  

Профессии

Результаты обучения

• Решать задачи, возникающие в ходе научно- педагогической деятельности, внедрять в процесс образования новые нестандартные, инновационные технологии.
• Осуществлять комплексное исследование на основе системного научного подхода, с использованием современных методов исследования наноматериалов
• Критически анализировать и прогнозировать комплекс физико-химических свойств, устойчивость и безопасность нанообъектов и наноматериалов при их создании и применении
• Применить междисциплинарный подход при решении научных и инженерных задач на стыке химии, физики и материаловедения.
• Разрабатывать комплексный процесс научных методов исследований нанотехнологии, получения наноматериалов, применения наноматериалов, в том числе в аддитивных технологиях
• Анализировать и интерпретировать экспериментальные данные оригинальных научных исследований в области наноматериалов с соблюдением принципов научной этики.
• Владеть методами моделирования и компьютерного численного расчета параметров новых материалов
• Использовать профессиональные теоретические и практические знания для проведения исследований в области наноматериалов и нанотехнологии в исследовательских центрах