التقانة والمستشعرات النانوية - الجزء الاول from Coursera

هو مساق للمهتمين في التعرف على أدوات الاستشعار الحديثة التي تستعين بتقانة النانو (وهي التقانة التي تبحث في المجال بين واحد إلى مئة نانوميتر، أي في أجزاء من المليار من المتر) لفرز ومراقبة الأحداث المختلفة في حياتنا الشخصية أو العملية. في أطار هذا المساق، سنكتشف معا عالم النانو المذهل الذي يتعامل مع الوحدات الأساسية في بناء المادة. وبهذا سوف نمهد الطريق لتطبيقات إبداعية لانهائية تطبق في كل جزء من حياتنا اليومية، بدءا من تشخيصات وعلاجات (في الجسم الحي أو خارجه) للأمراض، وثم نستمر في تقانة مراقبة جودة المنتوجات وما يختص بالبيئة، وننهي في تقانة مراقبة القضايا الأمنية. سنتعلم في هذا السعي كيف نصَنع هذه الأدوات الجديدة، وكيف نميزها، وكيف نتحكم بها، وكيف ندمجها في التطبيقات المختلفة.

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

وصف المساق

تقانة ومستشعرات النانو هو مجال يحوي اختصاصات عديدة ومتداخلة ويجمع بين الكيمياء/البيوكيمياء، الفيزياء، البيولوجيا، علم المواد، هندسة الإلكترونيات وغيرها. سيعرض المساق الحالي بعض مبادئ التقانة ومواد النانو الاساسيّة ودورها الهام في اجهزة و خواص الاستشعار. في هذا المساق سيتم نقاش معلومات شيقة من تخصصات متعددة في مجال العلوم والهندسة في المستوى النانوي, مستهدفا فهم الاختلافات الفيزيائية الأساسية لمستشعرات النانو. عند إنهاء هذا المساق، يكون قد تعلم الطالب تصنيع، تمييز ومعالجة مواد النانو ومستشعرات النانو، وكيفية تسخيرها لبناء تطبيقات جديدة. وأيضا سيطبق الطالب معرفته في تقانة ومستشعرات النانو ضمن مشروع حسب اهتمامه الشخصي.

اهداف المساق

هدف المساق الرئيسي هو تطوير التفكير النقدي, الابداعي والمبتكر. ان المساق يشجع العمل ضمن فريق ذو افراد من مجالات وحضارات مختلفة, لبناء "مخازن أفكار" عالمية لابتكار افكار جديدة. سوف يطلب منكم خلال المساق ان تقوموا بالتفكير بطريقة مبدعة, غير اعتيادية وان تقترحوا افكار جديدة.

يستهدف هذا المساق تشجيع المعرفة بالمواضيع التالية:

1) أهمية المواد النانوية في تطبيقات الاستشعار.

2) الأساليب المستخدمة في تحديد خصائص المستشعرات النانوية·

3) الأساليب المستخدمة لتكييف مواد النانو بهدف استعمالها في تطبيقات استشعار خاصة.

4) جسيمات النانو الفلزية والشبه موصلة.

5) أنابيب النانو وأسلاك النانو العضوية وغير العضوية.

6) المستشعرات الضوئية، الميكانيكية، والكيميائية المبنية من مواد النانو.

7) المستشعرات المبنية من هجين من المواد النانوية.

الكتب المطلوبة:

· Jiří Janata, Principles of Chemical Sensors, Springer, 2d Edition (1989).

· Roger George Jackson, Novel Sensors and Sensing, CRC Press (2004).

نبذه عن البروفيسور حسام حايك:

البروفيسور حسام حايك هو خبير في مجال التقانة والمستشعرات النانوية، وتشخيص أمراض بوسائل غير باضعة. حاصل على العديد من الجوائز والأوسمة المرموقة في العالم: جائزة ماري كوري للتميز العلمي، جائزة ERC، جائزة الصحة الأوروبية 7-FP. البروفيسور حايك حاصل على أكثر من 42 وسام وجائزه دولية لإنجازاته العلمية، ويشمل ذلك وسام الفارس (التي تمنحه الحكومة الفرنسية) والذي يعد من أعرق اوسمه الشرف في العالم. وقد أدرج اسمه ضمن "قائمة افضل 35 شاب عالم في العالم". كذلك حاز البروفيسور حايك على جائزة ديسكفري من مؤسسة بيل وميليندا غيتس. البروفيسور حايك هو مؤسس ورئيس مجموعه مكونه من 8 فرق أبحاث وشركات أوروبية لتطوير جيل متقدم من الإلكترونيات الجزيئية لتشخيص الأمراض. وهو يشغل أيضا منصب محرر مساعد لمجلتين علميتين ويقوم بدور عضو استشاري علمي بارز في العديد من الشركات والمعاهد الوطنية والدولية، وكذلك مقيم علمي في المفوضية الأوروبية.

البريد الإلكتروني: [email protected]

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

الطاقم:

ميتال بار-سيجف: حاصلة على اللقب الأول B.A في الكيمياء (بامتياز) وحاصله أيضا على اللقب الأول B.Sc. في هندسة المواد (بامتياز) من معهد العلوم التطبيقية – التخنيون (كلاهما عام 2010). عملت أثناء دراستها في شركة "تاور سيميكوندكتور" وبعد التخرج عملت في معهد ألفريد-مان في التخنيون كمهندسة للتطوير والتنمية. حاليا، تقوم ميتال بتحضير الدكتوراه (المسار المباشر) في معهد الإلكترونيات الجزيئية على اسم راسل باري في التخنيون تحت إشراف البروفيسور حسام حايك. موضوع بحث الدكتوراه هو تطوير الجلد الإلكتروني بواسطة مواد النانو.

عبير وتد: حاصله على اللقب الأول B.Sc واللقب الثاني M.Sc. في موضوع الهندسة المدنية بتخصصي هندسة المباني وهندسة المواصلات من معهد العلوم التطبيقية – التخنيون (عامي 1998 و- 2005 على التوالي). كما وحصلت على اللقب الثاني M.Sc. في موضوع تدريس العلوم والتكنولوجيا من التخنيون عام 2013. تركزت أبحاثها على تدريس العلوم عن طريق البحث العلمي في المختبرات. عبير تعمل حاليا محاضره في أكاديمية القاسمي-كلية أكاديمية للتربية (باقة الغربية، إسرائيل)، وهي تشغل أيضا منصب رئيسة قسم الهندسة المدنية في الأكاديمية.

مايا اشر، مساعدة تدريس: حاصله على اللقب الأول B.Sc واللقب الثاني M.Sc. في دراسات الاتصالات من كلية سابير الاكاديمية وجامعة بن چوريون- اسرائيل (2009, 2013 على التوالي).

عملت مايا كمحاضرة في الجامعة المفتوحة- اسرائيل. وحالياً، تقوم باكمال دراستها للدكتوراه في قسم التعليم في العلوم والتقانة في التخنيون تحت اشراف البروفسور ميري باراك. موضوع بحثها يتمركز حول دراسة التعلم التعاوني عبر الإنترنت في مجموعات صغيرة متعددة الثقافات.

محمد خطيب، مساعد تدريس: حاصل على اللقب الاول B.Sc في هندسة البيوكيمياء من معهد العلوم التطبيقية – التخنيون (2015). حالياً، يكمل محمد دراسة الدكتوراه (مسار خاص) في قسم هندسة الكيمياء, معهد العلوم التطبيقية – التخنيون، تحت اشراف البروفسور حسام حايك. موضوع بحثه يتمركز حول اجهزة الكترونية قادرة على اشفاء ذاتها، من اجل مراقبة ورصد امراض معدية.

ميري باراك، مستشارة تربوية: بروفيسور مساعد في قسم التعليم في العلوم والتقانة، معهد العفوم التطبيقية- التخنيون. هي رئيسة مجموعة التقانات العلمية والتعليمية ومستشارة طلاب الدراسات العليا. فعالياتها الاكادمية تتمركز حول تطوير، دمج وتقييم مناهج تعليم العلوم في المدارس والتعليم العالي. دراساتها تتضمن استعمال معلومات وتقانات اتصال، مع التشديد على الويب 2.0 الناشئ والتطبيقات السحابية، من اجل تعليم ناجع وعمليات تفكير عليا.

What's inside

Syllabus

الاسبوع الاول - مقدمة للتقانة النانويّة الجزء الأول

The description goes here

الاسبوع الثاني - مقدمة للتقانة النانويّة الجزء الثاني

الاسبوع الثالث - مقدمة لعلم وتقانة المستشعرات

الاسبوع الرابع - المستشعرات المستندة الى جسيمات النانو الفلزية

مستشعرات نقاط الكم

Good to know

Know what's good

, what to watch for

, and possible dealbreakers

تدرس أساسيات تقانة النانو ومستشعراتها للاستخدام في المجالات التطبيقية

تشمل أمثلة التطبيقات أجهزة الاستشعار وأجهزة الكشف عن الأمراض

يدرس الطلاب كيفية تصنيع وتوصيف ومعالجة مواد النانو ومستشعرات النانو

يتم تدريس المحتوى من قبل خبير في المجال حاصل على العديد من الجوائز والأوسمة

Reviews summary

Qualified instructors, modern course

This course receives glowing reviews for its instructors and their modern teaching methods. Students praise their quality and expertise. Other than this, however, there is not much information available based on the reviews.

Activities

Be better prepared before your course. Deepen your understanding during and after it. Supplement your coursework and achieve mastery of the topics covered in التقانة والمستشعرات النانوية - الجزء الاول with these activities:

Review Basic Science

Show steps

Knowing this basic science will help you deeply understand the advanced topics in this course

Browse courses on Atomic Physics

Show steps

Review the basics of atomic physics such as energy levels, atomic structure, and spectroscopy
Review the basics of chemistry such as chemical bonding, chemical reactions, and thermodynamics
Review the basics of biology such as cell structure, biochemistry, and genetics

Follow online tutorials on Nano-electronics

Show steps

Following online tutorials will add to your knowledge in nano-electronics and build a strong foundation for this course

Browse courses on Electronics

Show steps

Find online tutorials on nano-electronics from reputable sources such as Coursera, edX, or MIT OpenCourseWare
Follow the tutorials and complete the exercises and assignments
Take notes and ask questions in the discussion forums

Participate in a study group on Nano-sensing

Show steps

Joining a study group will provide you with the opportunity to collaborate with your peers, exchange knowledge, and gain different perspectives on nano-sensing

Browse courses on Collaboration

Show steps

Find a study group or form one with classmates who are also taking this course
Meet regularly to discuss the course material, work on problem sets, and prepare for exams
Share your notes, ideas, and resources with the group

Four other activities

Expand to see all activities and additional details

Show all seven activities

Solve practice problems on Nano-sensing

Show steps

Practicing problem-solving will help you improve your understanding of nano-sensing concepts and apply them to real-world problems.

Browse courses on Problem Solving

Show steps

Find practice problems on nano-sensing from textbooks, online resources, or previous exams
Solve the problems and check your answers
Identify your areas of weakness and focus on improving them

Create a presentation on a Nano-sensor application

Show steps

Creating a presentation on your favorite topic will give you an opportunity to solidify your understanding of it, expand your knowledge, and potentially inspire others

Browse courses on Communication

Show steps

Choose a nano-sensor application that interests you, for example smart drug delivery, medical diagnosis, pollution monitoring, etc.
Research the topic in depth, including its principles, advantages, limitations, and real-world applications
Organize your findings into a clear and concise presentation

Volunteer at a local research lab

Show steps

Volunteering at a local research lab will give you hands-on experience in nano-sensing and expose you to cutting-edge research

Browse courses on Research

Show steps

Find a local research lab that works on nano-sensing or a related field
Contact the lab and inquire about volunteer opportunities
Attend the lab regularly and assist the researchers with their projects

Build a nano-sensor prototype

Show steps

Building a nano-sensor prototype will give you a deep understanding of the design, fabrication, and testing of nano-sensors

Browse courses on Engineering

Show steps

Design the nano-sensor, including the sensor element, signal processing circuitry, and packaging
Fabricate the nano-sensor using cleanroom facilities or other appropriate methods
Test the nano-sensor and characterize its performance

Career center

Learners who complete التقانة والمستشعرات النانوية - الجزء الاول will develop knowledge and skills that may be useful to these careers:

Nanotechnologist

Nanotechnologists conduct research and development on the synthesis, characterization, and application of materials and devices at the nanoscale. This course provides students with a solid understanding of the fundamental principles of nanoscience and nanotechnology, essential for success in this rapidly growing field.

See salaries and explore the career path for Nanotechnologist

Research Scientist

Research Scientists conduct research in a variety of scientific fields, including physics, chemistry, biology, and medicine. This course provides students with a broad overview of nanotechnology and its applications, which will be useful for those pursuing a career in research.

See salaries and explore the career path for Research Scientist

Materials Scientist

Materials Scientists research and develop new materials, such as metals, ceramics, polymers, and composites, with improved properties for a variety of applications. The focus on nano-scale materials in this course will prepare students for the latest developments in the exciting field of materials science.

See salaries and explore the career path for Materials Scientist

Biomedical Engineer

Biomedical Engineers work on the design and development of a diverse range of medical devices, from joint replacements to surgical robots to new drug therapies. The concepts of nano-scale manufacturing and sensor integration discussed in this course will help prepare Biomedical Engineers for the future of medical innovation.

See salaries and explore the career path for Biomedical Engineer

Optoelectronics Engineer

Optoelectronics Engineers work on the design, development, and testing of optoelectronic devices and systems, such as lasers, LEDs, and solar cells. This course will provide students with a strong foundation in the principles of nanophotonics and its applications.

See salaries and explore the career path for Optoelectronics Engineer

Mechanical Engineer

Mechanical Engineers design, build, and operate machines and systems that convert energy into motion. They work on a wide range of projects, from the design of new vehicles to the development of new energy sources.

See salaries and explore the career path for Mechanical Engineer

Photonics Engineer

Photonics Engineers design, develop, and test devices and systems that use light to transmit, process, and store information. This course gives students exposure to the latest advances in nanophotonics, which is crucial for success in photonics engineering.

See salaries and explore the career path for Photonics Engineer

Nuclear Engineer

Nuclear Engineers design, build, and operate nuclear power plants and other nuclear facilities. The course's emphasis on novel materials and sensing devices will prove useful to those looking to contribute to the important advancements happening within the field of nuclear engineering.

See salaries and explore the career path for Nuclear Engineer

Product Designer

Product Designers create new products and improve existing ones. They work closely with engineers and marketers to ensure that products are both functional and aesthetically pleasing. The course's focus on materials science and sensor integration will provide students with key knowledge for this field.

See salaries and explore the career path for Product Designer

Analytical Chemist

Analytical Chemists use the latest instruments and tools to develop new methods and techniques for performing qualitative, quantitative, and structural analyses on various materials. This course's focus on nano-scale manufacturing and sensors will help students understand the complex tools and techniques used within the field of analytical chemistry.

See salaries and explore the career path for Analytical Chemist

Electrical Engineer

Electrical Engineers work on a range of projects, from the design of electrical systems for buildings and factories to research on new technologies such as solar cells and electric cars. This course focuses on advancements in materials and sensor technology, which will help electrical engineers stay competitive in a rapidly changing field.

See salaries and explore the career path for Electrical Engineer

Electronics Engineer

Electronics Engineers design, develop, and test electronic devices and systems, including those used in computers, telecommunications, and medical equipment.

See salaries and explore the career path for Electronics Engineer

Chemical Engineer

Chemical Engineers plan, design, build, and operate industrial processes that transform chemicals, biologicals, and energy to produce products ranging from plastics, to pharmaceuticals, to fuels.

See salaries and explore the career path for Chemical Engineer

Plasma Physicist

Plasma Physicists study the behavior of matter in the plasma state, which is often referred to as the fourth state of matter. This course introduces plasma physics and discusses various plasma applications relevant to this field.

See salaries and explore the career path for Plasma Physicist

Medical Physicist

Medical Physicists apply the principles of physics to medicine, working closely with physicians to develop and use imaging technologies such as X-rays, MRI, and ultrasound.

See salaries and explore the career path for Medical Physicist