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NanoEngineering
Bachelor / Master Studienprogramm
Universität Duisburg-Essen
G. Bacher, M. Winterer, W. Mertin
www.nanoengineer.de
Inhalt
Hier kann Ihr Text
Fakultät für Physik
stehen
▪ Was ist Nano?
▪ … Engineering?
▪ Warum NanoEngineering studieren?
▪ Das Bachelor/Master-Studienprogramm NanoEngineering
▪ FAQ
Ein Visionär
R. P. Feynman (1918-1988)
(Pysik Nobelpreisträger 1965) As soon as I mentioned this, people tell me
about miniaturization and how far it has
„There is plenty of room at the progressed today. They tell me about
bottom“ electric motors, that´s are the size of the
nail on your small finger. And there is a
device on the market, they tell me, by which
you can write the Lord´s Prayer on the head
of a pin. But that´s nothing that´s the most
primitive halting step in the direction I
intend to discuss. It is a staggeringly small
world that is below. In the year 2000, when
they look back at this age they will
wonder why it was not until the year
1960 that anybody began seriously to
move in this direction.
Richard P. Feynman, 1960
Quelle: C.A. Mirkin www.chem.nwu.edu
Was ist Nano ?
Ein Mikrometer (m) = 0,000.001 Meter, ein Nanometer (nm) = 0,000.000.001 Meter!
Nanostruktur: [‚nanos = Zwerg‘]
Haar- Biologische DNA Atom
2 m Mensch
Durchmesser Zelle ~ 2.5 nm ~ 0.1 nm
2 Milliarden nm 10.000 nm 1.000 nm
Eine Nanostruktur ist also ... ziemlich klein!
Ein Größenvergleich
Erde
Fußball
Nanopartikel
10-9 m
10-1 m
107 m
Größenvergleich Durchmesser:
Nanopartikel zum Fußball, wie der Fußball zur Erde
Was ist bei Nano anders?
Vergrößertes Oberflächen- zu Größe der Nanostrukturen
Volumenverhältnis vergleichbar mit mikroskopischen
Längenskalen
▪ chemische Aktivität
▪ katalytische Ausbeute ▪ Elektrische Leitfähigkeit
▪ Schmelzpunkt / Siedepunkt ▪ Farbe, Transparenz, Absorption
▪ … ▪ Magnetismus
▪ …
Nano im Altertum
Fenster im Dom von Siena,
13. JH n. Chr.,
Goldnanopartikel
Klinge aus Damaszener Stahl,
17. JH n. Chr.,
Römischer Lycurgus Becher, Kohlenstoffnanoröhrchen
4. JH v. Chr.,
Goldnanopartikel
Nano heute
Life sciences Oberflächentechnik
50µm
TiO2 Nanopartikel Nanokapseln bringen
absorbieren UV-Strahlung in den Wirkstoff an die
Sonnenmilch richtige Stelle Selbstreinigende Oberflächen durch
Quelle: Nivea 40nm
2µm Quelle: Capsulation Nanoscience AG Nanostrukturierung
Informationstechnik Sport
Kohlenstoff-Nanoröhrchen reduzieren
Nanometergroße Sensoren das Gewicht und verstärken das Material
lesen Informationen
Was also ist
Nanotechnologie?
▪ Die Nanotechnologie beinhaltet Forschung und technologische
Entwicklungen im Bereich 1 nm bis 100 nm
▪ Die Nanotechnologie erzeugt und bedient sich Strukturen, die
aufgrund ihrer Größe völlig neue Eigenschaften aufweisen
▪ Die Nanotechnologie beruht auf der Fähigkeit, im atomaren
Maßstab zu kontrollieren und zu manipulieren
… Engineering? Wikipedia: Engineering is the discipline, skill, art and profession of acquiring and applying scientific, mathematical, economic, social, and practical knowledge, in order to design and build structures, machines, devices, systems, materials, and processes, that safely realize improvements to the lives of people.
Skills
… und vieles, vieles mehrArt
Nano-Fußball Nano-Ring Nano-
Nano-Drähte
Nano-Spiralen Toblerone
Nano-Pilze
Nano-Ketten Nano-Stapel
Nano-Schichten
Nano-Teilchen
… und vieles, vieles mehrProfession
Zuordnung deutscher Nanotechnologieinstitutionen
Weitere Arbeitgeber sind:
▪ Forschungsinstitute
▪ Hochschulen
▪ Umweltbehörden
▪ Banken und VersicherungenWarum NanoEngineering? Die Nanotechnologie zählt zu den bedeutendsten Schlüsseltechnologien unserer Zeit. Sie hat das Potenzial, wichtige Lösungsbeiträge zu großen gesellschaftlichen Herausforderungen wie Klimaschutz, Energieversorgung, Gesundheit oder Mobilität zu leisten. Die Nanotechnologie hält zuhnehmend Einzug in unseren Alltag. Nanomaterialien ermöglichen die gezielte Herstellung von innovativen Produkten mit besonderen Eigenschaften. Industrielle Anwendungen von Nanotechnologie erfordern hochqualifiziertes Personal, insbesondere natur- und ingenieurwissenschaftliches akademisches Personal. Key Enabling Technologies sind Mikro-/Nanoelektronik, Nanotechnologie, Photonik, Materialwissenschaften, industrielle Biotechnologie und fortschrittliche Fertigungstechniken. ...sie sind wissensintensiv, multidisziplinär, geprägt von schnellen Innovationszyklen, erfordern in der industriellen Umsetzung hohen Kapitalaufwand und hochqualifizierte Arbeitskräfte.
Gibt es Abnehmer?
Aixtron, S.A. Physik Instrumente GmbH
BASF AG Raith GmbH
Bayer AG Roche Diagnostics GmbH
BYK Chemie Schott AG
DaimlerChrysler SGL Carbon GmbH
Evonik Siemens AG
ELMOS Semiconductors AG Süd-Chemie AG
Ferro GmbH Thyssen-Krupp Oberflächenzentrum
Freudenberg GmbH tesa AG
Frieß Research & Technology GmbH Volkswagen
Henkel KGaA Wacker Chemie GmbH
Heraeus Kulzer GmbH …
Infineon Technologies AG
Kammrath & Weiss GmbH Bereits 1.100 Unternehmen (davon rund
LED Linear GmbH 800 KMUs) sind in der BRD mit der
Merck KGaA Nanotechnologie befasst.
NXP GmbH Quelle: Aktionsplan Nanotechnologie 2020, Bundesministerium für Bildung und Forschung BMBF,
Nanokarte: Forschung und Innovation (nano-map)
NanoFocus AGWerden Nano-Ingenieure gebraucht? …und viele, viele mehr
Gehälter nach 2 Jahren
Das Studienprogramm Bachelor of Science/Master of Science NanoEngineering
Universität Duisburg-Essen
(UDE)
▪ alte Universität 1655 - 1818 ▪ 43.089 Studenten
▪ jetzige Universität seit 1972 ▪ 478 Professoren
▪ Duisburg/Essen 2003 ▪ 3.584 Wissenschaftler
• 11 Fakultäten • 4 Forschungsschwerpunkte:
▪ Geisteswissenschaften ▪ Nanowissenschaften
▪ Gesellschaftswissenschaften ▪ Biomedizinische Wissenschaften
▪ Bildungswissenschaften ▪ Urbane Systeme
▪ Wirtschaftswissenschaften ▪ Wandel von Gegenwarts-
▪ Betriebswirtschaftslehre gesellschaften
▪ Mathematik
▪ Physik
▪ Chemie
▪ Biologie
▪ Ingenieurwissenschaften
▪ MedizinDas Bachelor/Master System
Beruf
Bachelor-
Master-
Studium Studium
Beruf Beruf
(3 Jahre) (2 Jahre)
Master- Beruf
Studium
(2 Jahre) Promotion BerufBachelor / Master Programm
NanoEngineering
M.Sc.
Master NanoEngineering Spezialkurse – Prozesstechnik,
Elektronik, Optoelektronik,
Nanoprozess- Nanoelektronik/ Magnetoelektronik etc.
Technologie Nanooptoelektronik
Team Projekt
(4 Sem.) (4 Sem.)
Master Arbeit (6 Monate)
Internationaler Austausch
Qualifikation
B.Sc. Grundlagen in Physik, Chemie, Mathematik,
Bachelor Material- und Ingenieurwissenschaften
NanoEngineering Nanowissenschaft, Nanotechnologie
(6 Sem.)
Team Projekt
Bachelor Arbeit (3 Monate)
Schule Industrie Praktikum (15 Wochen)Curriculum Bachelor
SWS 1. Sem. 2. Sem. 3. Sem. 4. Sem. 5. Sem. 6. Sem.
1 Mathematik 1 Mathematik 2 Mathematik E3 Festkörperelektronik Elektronische NanoEngineering
2 (für Ingenieure) (für Ingenieure) Bauelemente Praktikum
3 3 4
4 5 Optoelektronik TW2
5 7 6 Grundlagen der (Nano)
6 8 Credits Grundlagen der Grundlagen der Elektrotechnik E2 3 3
7 Grundlagen der Physik 2 Elektrotechnik E1 Einf. i. d. Messtechnik TW3
8 Physik 1 3
9 Physik Praktikum 7 3 3
10 4 Nano 2 7 Thermodynamik 2 Einf. i. d. Messtechnik Bachelor-Arbeit
11 Allgemeine Chemie Praktikum Thermodynamik 1 Nano Praktikum 2
12 Allgemeine Chemie 5 Eigenschaft. u. Anwen.
13 3 5 Reaktionstechnik Nanomaterialien 2
14 Procedural Nanotechnologie 1 4
15 5 Programming (PP) 2 4 Projekt
16 Grundlagen Techni. Praktikum PP 1 4 Nanotechnologie 2 Bachelor Nano
17 Informatik Einführung in die Nano-
18 3 Polymerwissenschaften charakterisierung 1 4
19 Einführung in die 3 3 Nano- 7
20 Werkstoffe (EW) EW. Prakt. 1 NTW3 charakterisierung 2 TW1
21 4 Verfahren und Anlagen 2 3
22 Einführung in die der Nanotechnologie NTW4 Eigenschaft u. Anwen. 3 15
23 Nanotechnologie 5 2 Nanomaterialien 1 Industriepraktikum Industriepraktikum
24 3 NTW2 NTW5 4
25 NTW1 2 2 4
26 2 5
27
26SWS/29Cr. 25SWS/29Cr. 25SWS/31Cr. 24SWS/32Cr. 22SWS/30Cr. 9SWS/29Cr.
Die technischen und nichttechnischen Wahlfächer können auch alternativ auf die 6 Semester verteilt werden.Curriculum Master Nanoprozesstechnologie
Curriculum Master Nanoelektronik/Nanooptoelektronik
Auslandsaufenthalt
▪ Ein Semester im Master-Studiengang
▪ Beziehungen zu ausländischen Hochschulen:
Lunds Universitet Chungnam National University
Schweden Südkorea
Princeton University University of Minnesota
USA USAAuslandsaufenthalt Herkunft
Auslandsaufenthalt Herkunft Auslandsaufenthalt
Externe Abschlussarbeiten
Verbleib
5 und 10 jähriges Jubiläum
FAQs
Fakultät für Physik
▪ Kein NC
▪ Studienbeginn nur im Wintersemester
▪ Vorlesungen auf Deutsch
▪ Industriepraktikum obligatorisch
▪ Vorlesungen am Campus Duisburg
▪ Master of Science wird dringend empfohlen
▪ Arbeit im Labor als Studentische Hilfskraft ab
3. Semester (10,50 €/Stunde)
▪ Exzellente Betreuung
▪ Eigener Arbeitsplatz an der Uni während der
Projekt-/Bachelor-/Masterarbeit
▪ Moderate LebenshaltungskostenFazit
Fakultät für Physik
▪ NanoEngineering fasziniert
▪ NanoEngineering hat bereits Einzug in unser Leben gehalten
▪ NanoEngineering hat Zukunftspotenzial
Das Studium ist ein Vollzeit-Job!
Studieren heißt aber nicht:
180 ECTS so schnell wie möglich
funWeitere Infos Fakultät für Physik ▪ Homepage des Studiengangs: www.uni-due.de/nanoengineering ▪ Studienberater: Dr. Wolfgang Mertin: wolfgang.mertin@uni-due.de ▪ Fachschaftsrat des Studiengangs: https://www.uni-due.de/fsr-nano/
... oder einfach mal googlen Fakultät für Physik
Unsere Hompage
Fakultät für Physik
https://www.uni-due.de/nanoengineering/Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Fakultät für Physik
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