Nanoscience and technology werkgroep voor Woudschoten natuurkunde 2006 Ton van der Valk Junior College Utrecht

Presentatie over: "Nanoscience and technology werkgroep voor Woudschoten natuurkunde 2006 Ton van der Valk Junior College Utrecht"— Transcript van de presentatie:

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

2 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

3 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

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

5 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

6 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

7 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

8 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

9 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

10 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

11 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?

12 Een ppt-presentatie van leerlingen van vorig jaar

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

14 Andres de la Guardia Werking Flits Knal Ontbranding

15 De mogelijkheden Meetapparatuur Explosieven Vaste raketbrandstof In brandstof voor auto’s: 1.Volledig 2.Gelijktijdig

16 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