8D07113 Химиядағы наноматериалдар және нанотехнологиялар в Әл-Фараби атындағы Қазақ ұлттық университеті

Пәннің мақсаты докторанттарда ғылыми зерттеулердің нәтижелері бойынша өз ұстанымдары мен қорытындыларын, аргументтер мен гипотезаларын академиялық жазу стилінде көрсете білу қабілетін қалыптастыру. Оқу курсы ғылыми зерттеулердің нәтижелерін ашық басылымдарға, мерзімді ғылыми басылымдарға, халықаралық конференцияларға ұсынудың, сондай-ақ конкурсқа қатысу үшін өтінім түрінде ұсынудың және басқа елдердің ғалымдарымен қарым-қатынастың әдіснамалық негізін қалыптастырады. Курсты меңгеру нәтижесінде докторант: -Scopus және Web of Science деректер қорына енетін халықаралық ғылыми журналдарда жариялау үшін ғылыми мақалалар жаза алуы; -ғылыми жұмыстарды сыни талдау, олардың артықшылықтары мен кемшіліктерін көрсете алуы; -зерттеудің мақсаты мен міндеттерін нақты көрсете отырып, диссертациялық жұмысты дайындау, нәтижелерді талқылау және наноғылымының тиісті бөлімінде әдебиеттерді талдау негізінде қорытынды жасай алуы; -ғылыми жұмыстың: диссертациялар, монографиялар, әдеби шолу мақалаларының мазмұнын, оның мәні мен құрылымын сақтай отырып қысқаша түрде баяндау; -наноматериалдар және нанотехнолгия өзекті мәселелері бойынша ғылыми жобаларды жазу, ұсыну және қорғау.

Пәннің мақсаты докторанттарда жоғары деңгейде фундаменталды және қолданбалы ғылыми зерттеулерді жүргізуді қамтамасыз ететін және халықаралық талаптарға сай келетін нәтижелерді алуға мүмкіндік беретін зерттеулердің қазіргі заманғы, инновациялық теориялық және эксперименталдық әдістерін саналы түрде таңдап және қолдана алатындай креативті қабілеттерін қалыптастыру. Оқу курсы докторанттарға жоғары халықаралық деңгейде ғылыми зерттеулер жүргізуге мүмкіндік беретін ғылыми-әдістемелік база болып табылады, оларды ғылыми-инновациялық қызметке белсенді қатысуға және ғылыми нәтижелерді коммерцияландыруға ынталандырады. Курсты меңгеру нәтижесінде докторант: - наноматериалдар және нанотехнологиялар саласында жоғары деңгейдегі ғылыми зерттеулер жүргізуде ғылыми міндеттерді қоя алуы және шеше алуы; - ғылыми жарияланымдар мен нәтижелерді сыни (критикалық) талдау, олардың ғылыми деңгейін анықтау, оларды есепке алу мүмкіндігін және өз зерттеулерінде пайдалану мүмкіндігін анықтай алуы; - наноматериалдар және нанотехнологиялар саласында неғұрлым сенімді ғылыми нәтижелер алуға мүмкіндік беретін эксперимент әдістемесін әзірлеу және оны іске асыра білуі; - қазіргі физикалық және физика-химиялық әдістермен алынған деректерді түсіндіру және біріктіре алуы; - наноматериалдар және нанотехнологиялар саласындағы дамудың басым бағыттарын айқындау, негіздеу және түсіндіру; түрлі халықаралық және республикалық қорлардан гранттық қаржыландыруға өтінімдер ұсынып жобалар негізінде осы бағыттарда ғылыми зерттеулер жүргізуді жоспарлау; - жоғары рейтингті халықаралық басылымдарда жариялау үшін ғылыми мақалалар ұсыну, маңызды халықаралық конференцияларда баяндамалар түрінде өзінің ғылыми зерттеулерінің нәтижелерін түсіндіру, қорыта білуі

Пәннің мақсаты замануи цифрлық технологияларды, мысалы, нанотехнологиядағы 3D-басыпшығаруды бағалау мүмкіндігі. Курсты оқу барысында студент төмендегідей білімдерді меңгереді: 1.3D-принтерді пайдалана отырып толық өнімді жасау үшін аддитивті технологиясының принциптерін біл; 2. цифрлық технологияларды пайдалана отырып, нанотехнология материалдарының өмірлік циклін болжау; 3. наноқұрылымдардың құрылуының ерекшеліктерін ашу, материалдарда эксплуатация мен ішкі әсерлесу шарттарында болатын физикалық құбылыстың болмысын ашу; 4.берілген қасиеттерімен нанонысандарды жүзеге асыру үшін наноқұрылымдарды және олардың өндіріс әдістерін ойлап шығару; 5.материалдардың механикалық қасиеттерінің өзгерістерін ішкі әсерлесу әдістерімен бағалау: пластикалық деформациямен, термиялық өңдеумен. Пәнді оқу нәтижесінде студенттер төмендегі мәселелерді қарастырады: Сандық технологияларды пайдалана отырып, нанотехнология материалдарының өмірлік циклін модельдеу, полимерлерден, металдардан, сондай-ақ түрлі композиттердан жасалған бұйымдар мен оларды машина жасауда, құрылыста қолдану. 3D-биопринтинг, медицинада қолдану.

Пәннің мақсаты наноматериалдар синтезінің теориялық және практикалық аспектілерін және нанобөлшектердің өсуі мен қалыптасу механизмі түсіну. Курсты оқу барысында студент төмендегідей білімдерді меңгереді: 1.классикалық және заманауи наноматериалдар алу әдістеріне байланысты кеңінен алынған ақпараттарды талдай білу; 2.түрлі наноматериалдарды алу ерекшеліктерін мен физика-химиялық параметрлердің олардың құрылымына және соңғы өнімге әсерін білу; 3.көлемді және екіөлшемді наноматериалдар алу және синтездеу кезіндегі күрделі және кешенді үдерістерді жасай алу және жүзеге асыру 4.берілген қасиеттері мен наноматериалдар алу мақсатында, түрлі әдістерді біріктіру арқылы наноматериалдарды алу 5. материалтануда қолдану және олардың негізінде композициялық наноматериалдар жасау кезіндегі туындайтын көптеген мәселелерді шешу. Пәнді оқу нәтижесінде студенттер төмендегі мәселелерді қарастырады: наноматериалдарды алудың заманауи әдістері: газ фазасынан химиялық (CVD), физикалық тұндыру (PVD), золь- гель технологиясы, нанобөлшектердің өсу механизмдері және наноматериалдардың қалыптасыу. Синтездің физика-химиялық параметрлерінің алынған соңғы наноөнімдердің құрылымы және қасиеттерімен байланысы.

Пәннің мақсаты: құрамында көміртегі бар наноматериалдардың микро-дан нанокүйге өтуіне наноматериалдардың физико-химиялық қасиеттерін бағалау мүмкіндігін қалыптастыру. Курсты оқу барысында студент төмендегідей білімдерді меңгереді: 1.наноматериалдардың қасиеттерін физико-химиялық әдістермен зерттеу; 2. наноматериалдардың физико-химиялық қасиеттерін және олардың құрылымы мен құрамының өзара байланысын көрсету; 3. наноматериалдардың негізгі физикалық-химиялық қасиеттерін зерттеуін ұйымдастыру; 4.наноматериалдардың физикалық-химиялық қасиеттерін жақсарту үшін материалдардың негізгі теориялық модификациясын сипаттау қажет; 5. алған білімдерін нақты ғылыми-зерттеудің міндеттерін шешуде қолдану. Пәнді оқу нәтижесінде студенттер төмендегі мәселелерді қарастырады: Наноқұрылымдардың күйінің ерекшеліктері. Нанобөлшектер мен наноматериалдардың магниттік, оптикалық, механикалық жылулық қасиеттері. Нанобөлшектердің электронды құрылымы және электр өткізгіштігі. Мезокеуекті жүйедегі адсорбция.

Пәннің мақсаты замануи материалтанудағы өздігінентаралатын жоғарытемпературалы синтезінің дәстүрлі емес технологиясының рөлі мен артықшылықтарын бағалау мүмкіндігін қалыптастыру болып табылады. Курсты оқу барысында студент төмендегідей білімдерді меңгереді: - наноқұрылымды материалдардың өздігінентаралатын жоғарытемпературалы синтезі негізіндегі физика-химиялық білімдерін көрсету; - ӨЖС технологиясын жіктеу және наноқұрылымды материалдарды синтезге ұсыну; - наноқұрылымды материалдар өндіру үшін әр түрлі табиғи және шикізат материалдарын сипаттамаларын бағалау; - наноматериалдарды алу кезінде ӨЖС-жүйелеріндегі жану заңдылықтары мен механизмдерін түсіну және дәлелдеу; - қазіргі заманғы эксперименталды әдістерді наноқұрылымды материалдардың өздігінентаралатын жоғарытемпературалы синтезінде қолдану.

Пәннің мақсаты өндіріс үшін наноматериалдарды алу қабілетін қалыптастыру. Пән наноматериалдарды синтездеудің технологиялық әдістерін талдауға және наноматериалдардың қасиеттерін анықтауға қажетті дағдыларды қалыптастыруға бағытталған; наноматериалдардың негізгі типтерін, кластарын және топтарын; наноматериалдарды алудың физика-химиялық әдістерін; наномөлшемді объектілерді, олардың құрамдары мен қасиеттерін зерттеу әдістерін, сондай-ақ нанотехнологиядағы басым бағыттарды іздестіруге бағытталған.

Пәннің мақсаты - көміртегі наноматериалдарының физико-химиялық сипаттамалары мен наноматериалдардың арнайы қасиеттері арасындағы қарым-қатынасты талдау және түсіндіру. Курсты оқу барысында студент төмендегідей білімдердімеңгереді: 1.құрамында көміртегі бар наноматериалдарды алудың физика-химиялық негіздері бойынша білімдерін қолдануда; 2.құрамында көміртегі бар жаңа наноқұрылымды материалдарды алудың әдістерін жіктеуге; 3.құрамында көміртегі бар наноматериалдарды карбониздеу және өндіру үшін әр түрлі табиғи және өсімдік шикізат материалдарын сипаттамаларын бағалауға; 4.наноматериалдарды алу кезінде ӨЖС-жүйелеріндегі жалынның заңдылықтары мен механизмдерін түсінуге және дәлелдеуге; 5.алған білімдерін нақты ғылыми-зерттеудің міндеттерін шешуде қолдануда. Пәнді оқу нәтижесінде студенттер төмендегі мәселелерді қарастырады: көміртекті нанотүтікшелерді, фуллерендерді, графендерді синтездеу, көмірсутектердің каталитикалық крекингінде, технологиялық жану процестерінде көміртекті нанофазадарды түзу механизмдері, өсімдік материалдары карбонизациялау және минералды шикізатты көміртектендіруі.

Пәннің мақсаты нанотехнология мен наноэнергетиканы дамыту үшін аддитивті технологиялардың ролін дәлелдеу мүмкіндігін көрсету. Курсты оқу барысында студент төмендегідей білімдерді меңгереді: 1.материалдардың құрамы , қасиеттері, тағайындалуы бойынша классификациясын және материалдардың қасиетін анықтайтын факторларды түсіндіру; 2. жаңа конструкциялық материалдарды жасау бойынша перспективті бағыттарды жүйелі түсіндіру; 3. наноқұрылымдардың құрылуының ерекшеліктерін ашу, материалдарда эксплуатация мен ішкі әсерлесу шарттарында болатын физикалық құбылыстың болмысын ашу; В.берілген қасиеттерімен нанонысандарды жүзеге асыру үшін наноқұрылымдарды және олардың өндіріс әдістерін ойлап шығару; 5.материалдардың механикалық қасиеттерінің өзгерістерін ішкі әсерлесу әдістерімен бағалау: пластикалық деформациямен, термиялық өңдеумен. Пәнді оқу нәтижесінде студенттер төмендегі мәселелерді қарастырады: баспа басылымының негізгі ұғымдары мен бағыттары. Қазіргі заманғы жетістіктер: FDM (Fused tail deposition modeling) - балқытылған пластикалық жіптердің қабатталған қалыптасуы. Фотополимерлерді және балауызды қолдану арқылы MJM (Multi Jet Modeling) көпжақты 3D модельдеу. Құрылыста, медицинада, машина жасауда аддитивті технологияларды қолдану.

7.идеялар мен технологиялар нарығында табысты бәсекелестік үшін тәжірибелік-конструкторлық сызбанұсқаларды бағалау және түзету негізінде наноматериалдарды өндірудің қолданыстағы қазіргі технологиялық әдістерін оңтайландыруға;

11.нанотехнология және нанотехнология саласында мәртебесі тен, кең ғылыми-техникалық қоғамдастықпен және қоғаммен диалог жүргізуге;

5. наноқұрылымды жүйелерді синтездеудің білім көлемін кеңейтетін дәстүрлі емес жану режиміндегі әдістерін әзірлеуге;

6.нанотехнологиялар мен ғылыми пәндер бойынша ғылыми-зерттеу, ғылыми-техникалық ақпараттың нәтижелерін қорыту, ғылыми, патенттік және маркетингтік зерттеулер жүргізу, отандық және шетелдік басылымдарда жарияланымдарды дербес дайындауды ұйымдастыруға;

2.нанотехнологияның ғылыми-зерттеу әдістерін, наноматериалдарды алу және қолдануды, сонымен қатар аддитивті технологияларды қолдану үдерістерін біріктіріп әзірлеуге;

10. Кейбір аспектілері ұлттық немесе халықаралық басылымдардакөрсетілген түпнұсқа зерттеулер арқылы нанотехнологияны дамытуға үлес қосуға;

1. нанотехнология және наноматериалдар саласындағы заманауи теория мен практиканың жетістіктеріне негізделген теориялық және эксперименттік зерттеулерді ұйымдастыру принциптерін жүйелі түрде түсіндіруге;

9.нанотехнологияны дамытуға, наноматериалдар мен нано-объектілерді өндіруге қатысу арқылы қоғамды қалыптастыру мүддесінде технологиялық, әлеуметтік және мәдени дамуға жәрдемдесуге;

8. күрделілігі әртүрлі жаңа идеяларды синтездеу, оны жүзеге асыру кезінде экономикалық тиімділік, алынған өнімдердің экологиялық және техникалық қауіпсіз өндірісін қамтамасыз етуге;

4.нанообъектілер мен наноматериалдарды құру кезінде олардың физикалық-химиялық қасиеттерін, тұрақтылығы мен қауіпсіздігін сыни талдау және болжау;

3.нанотехнологияның физика-химиялық үдерістерін зерттеу үшін заманауи құрал-жабдықтарды, цифрлы технологияларды, әдістемелердін комбинациясын таңдауға;

12.ғылыми-педагогикалық қызмет барысында туындайтын проблемаларды шешу, білім беру үдерісіне жаңа стандартты емес, инновациялық технологияларды енгізуге.