Nanoscience and technology werkgroep voor Woudschoten natuurkunde 2006 Ton van der Valk Junior College Utrecht a.e.vandervalk@jcu.uu.nl

Opbouw van de presentatie Context: wat is het Junior College De module nanoscience op het JCU Opdracht: uw mening over het practicum goud-nanokristallen Korte presentatie van de opdracht-resultaten Naar een uitvoerbare NLT-module over nano

De context: het Junior College Utrecht (JCU) Samenwerking UU en 26 VWO scholen 50 V5 en 50 V6 leerlingen: selectie: gemotiveerd voor bèta-vakken; talent 2 dagen per week: bio, sk, na, wi 3 dagen op de eigen school Samenhang tussen de vakken, verdieping en verrijking

Wat is nanoscience? Onderzoek op het gebied van nanomaterialen en verschijnselen op nanoschaal (10-9m) Nanomaterialen: Tenminste één dimensie 1 < l < 100 nm Gemaakt met controle op nanoschaal 1 of meer eigenschappen veranderd onder invloed van nanoschaal

Module nanoscience op JCU Verrijking voor 6V Natuurkunde, scheikunde en bio Onderwezen door UU-specialisten Omvang: 40 slu Om te vormen tot een NLT-module van 40 uur Toont vergezichten, grote lijnen, niet nodig elk detail te begrijpen

Opzet van de nanoscience module van het JCU Introductie: wat is nanotechnologie; enkele voorbeelden (2 dagdelen) Nanomaterialen: hoe maak je ze, welke eigenschappen hebben ze? (1 dagdeel college’; 1 dagdeel practicum) Toepassingen: 2 dagdelen Afronding: 2 dagdeel

Nano-module: dagdeel 1 en 2 Introductie: wat is nanoscience en wat zijn nanomaterialen? (hoor- en werkcollege) Schaal en dimensionaliteit Wat verandert er als de afmetingen kleiner worden gemaakt? Kleine afmeting effecten Oppervlakte effecten Fysische en chemische eigenschappen Klassen van nanomaterialen: halfgeleiders, nanokristallen, koolstof nanomaterialen

Nano-module – dagdeel 3 en 4 Hoe maak je nanomaterialen? Top-down (lithografie) Scanning Tunneling microscoop Bottom-up: stapelen van atomen (self-assembly) Practicum: goud-nanocristallen maken

Nano-module: dagdeel 5,6 Biomedische toepassingen bloedvaten maken in een tumor Nanodeeltjes voor bio-medicijnen Nanodeeltjes voor diagnose (o.a. quantum dots) Andere toepassingen, o.a. Zeolieten dendrimeren katalysatoren

Nano-module: poster opdracht (dagdeel 7 en 8) Kies een toepassing Wat houdt die in? Op welk niveau? Wat zijn mogelijkheden/beperkingen? Wat zijn de risico’s bij toepassing Zijn er ethische bezwaren tegen de toepassing?  Presenteer het resultaat als ppt presentatie

Werkgroep-activiteit Het maken van goud-nanokristallen Bekijk de experiment-handleiding en bediscussieer in groepen van 3: In hoeverre is het experiment nuttig? In hoeverre uitvoerbaar Is het mogelijk de handleiding een meer open karakter te geven?

Een ppt-presentatie van leerlingen van vorig jaar

start your car with nanotubes Forget spark plugs, start your car with nanotubes Door Karel, Geretta & Quirine

Werking Andres de la Guardia Flits Knal Ontbranding

De mogelijkheden Meetapparatuur Explosieven Vaste raketbrandstof In brandstof voor auto’s: Volledig Gelijktijdig

Naar een uitvoerbare NLT nanoscience-module 2006/07: module draait op JCU (feb/maart) 1e versie NLT (juli) Enkele scholen experimenteren met delen 2007/08 Module uitgeprobeerd op partnerscholen Herziening 2008/09 Materiaal breed beschikbaar