FY552: Bløde materialers fysik

Studerende, der følger kurset, forventes at:

• Have kendskab til grundlæggende termodynamik og statistisk mekanik.
• Kunne udvikle, analysere og anvende matematiske modeller baseret på fysiske love.

Kurset giver grundlag for videregående studier i materialers fysik, biofysik, nano-teknologi og computer fysik specifikt kurserne FY829: Forskningsaktiviteter i eksperimentel fysik, samt FY828: Videregående statistisk fysik samt bachelor og speciale projekter.

Kurset bygger oven på FT500: Mekanik og termodynamik, FY550: Statistisk fysik, FT501: Matematisk analyse, FY546: Videregående mekanik og relativitetsteori, FY540: Eksperimentel og numerisk fysik samt statistisk dataanalyse.

I forhold til uddannelsens kompetenceprofil har kurset fokus på at:

• Give kompetence til at håndtere komplekse problemer og selvstændigt at kunne indgå i fagligt og tværfagligt samarbejde og identificere egne læringsbehov og strukturere egen læring. 
• Give færdigheder i at anvende fysiske metoder og matematiske redskaber til at opstille og vurdere fysiske modeller.
• Give viden om og forståelse af bløde kondenserede stoffers fysiske egenskaber.
• Interdisciplinær forståelse af bløde materialers fysik inden for f.eks. gastronomi, biologi, nano-teknologi og industrielle processer.

For at opnå kursets formål er det læringsmålet for kurset, at den studerende demonstrerer evnen til at:

• beskrive bløde materialers fænomenologi herunder
  egenskaber ved polymerer, surfaktanter, kolloider, og flydende krystaller
• forklare relationer mellem emergente makroskopiske egenskaber og molekylære/mesoskopske strukturer
• beskrive statistisk mekaniske modeller af bløde
  materialer
• anvende statistisk mekaniske teorier til at
  forudsige materiale egenskaber.
• forklare eksperimentelle teknikker anvendt til karakterisering af bløde materialer
  

Kurset indeholder følgende faglige hovedområder:

• Karakteristiske materialeegenskaber for bløde
  materialer
• Statistisk mekaniske modeller for polymere
  
• Kontinuum elasticitetsteori. Stress og strain
  tensorer
• Overfladespænding, wetting, og overfladeaktive
  molekyler
• Termodynamik og self-assembly af surfaktanter og miceller
• Vekselvirkninger mellem kolloide
  partikler, og stabilitet af kolloide opløsninger
• Statistiske mekaniske modeller for flydende
  krystaller
• Karakterisering af bløde materialer via
  spredningsteknikker
• Karakterisering af bløde materialer via
  rheologi

På naturvidenskab er undervisningen tilrettelagt efter trefasemodellen dvs. intro, trænings- og studiefasen.

• Introfase (forelæsning, holdtimer): 28 timer
  
• træningsfase (eksaminatorie): 14 timer

Introfasen består af forelæsninger over, samt diskussion med de studerende af, fagets emner. I træningsfasen arbejder de studerende med løsning af opgaver. I studiefasen skal de studerende arbejde videre med træningsfasens opgaver samt forberede spørgsmål til diskussion i træningsfasens timer.

Aktiviteter i studiefasen

• Selvstudium af lærebogen og noter
• Skriftlige opgaver
• Selvstændig opsamling på intro og træningsfasen
• Forberedelse til eksamen