İSPANYA -TÜRKİYE GRAFEN VE KUANTUM UYGULAMALARI: Karbon atomu doğanın ve yaşamın temel yapı taşı olup iletken, yalıtkan ve yarı iletken formlarında bulunabilir. İki boyutlu bir karbon atomu örgüsü olan grafen malzemesi gösterdiği ileri taşınım özellikleriyle 2010 Yılında Nobel Fizik Ödülüne layık görülmüştür. Grafenin ilk izolasyonundan günümüze 12 yıllık macerası özetlenecek ve bu malzemeler kullanılarak üretilen ileri teknoloji kuantum mekaniksel aygıtlar incelenecektir. Araştırmaların Avrupa Birliği kolunda önemli rol oynayan İspanya ve İngiltere’deki gelişmeler ile ülkemizde ve okulumuzda sürdürülmekte olan grafen tabanlı araştırma geliştirme faaliyetlerine genel bakış sağlanacaktır. Dersin sonunda öğrenciler malzeme tabanlı ileri teknoloji üretim tekniklerı ile malzemelerdeki kuantum etkiler ve ışık-madde etkileşimlerini temel seviyede öğrenmiş olacaktır: 1. Giriş: Grafen ve Silikon’un fiziğine genel bakış. 2: Avrupa Birliğinde ve ülkemizde grafen araştırmaları 3. Grafen sentezi ve aygıt uygulamaları. 4. Görüntü sensör teknolojileri. 5. Giyilebilir teknolojiler, biyomimetik ve robotik. 6. Ikı boyutlu malzemelerde kuantum boyut etkileri ve nanoyapılar.
USA-TÜRKİYE BİYOMOLEKÜLLER ve BİYOSENSÖRLER: Teknolojik ve bilimsel gelişmelerle birlikte, çevre dostu, çok spesifik ve hassas biyomalzemeler kullanma eğilimi büyük ilgi görüyor. Bu bağlamda, biyosensör alanındaki mevcut araştırma ve geliştirme çalışmaları, özel ilgi alanları kazanmış ve kaçınılmaz olarak biyo-esinlenen biyomalzemelere odaklanmıştır. Farklı uygulamalara yönelik çoğu biyosensörde, temel malzeme silikondur ya da petrolden türetilmiş plastikler ve birkaç metalden yapılan elektrotlardır. Bu araştırmalarda doygunluk, spesifik olmayan bağlanma, güçlü bağlanma ve karmaşık seçimler gibi konuları ele almak önemlidir. Sentetik muadilleriyle karşılaştırıldığında, biyo-temelli malzemeler, hasta başında teşhis testleri ve / veya canlı içi (in-vivo) ve canlı dışı (in-vitro) teşhisler için daha yüksek etkinlik, duyarlılık, seçicilik ve biyouyumluluk gibi yeni potansiyeller sunmaktadır. Dahası, biyo-esinlenen biyomateryaller tabanlı biyosensörler, hızlı, spesifik, hassas, ucuz, sahada, çevrimiçi ve / veya gerçek zamanlı tespit gibi uygulamalara da sahiptir. Biyosensörlerde farklı biyomateryaller arasında kitosan, kollajen, grafen, karbon nanotüpler, metalik nanopartiküller ve kuantum noktaları içeren çeşitli polimer kompozitler kullanılmıştır. Bu biyomateryallerden yapılmış olan biyosensörler günümüzde, özellikle de sağlık alanında, gerçek yaşam uygulamalarıyla karşımıza çıkmaktadır.
ALMANYA-TÜRKİYE MİKROROBOTİKS SAĞLIK UYGULAMALARI: Biyomedikal Mikrorobotik alanındaki gelişmeleri Almanya (Max Planck Akıllı Sistemler Enstitüsü) ve Türkiye’de yapılan çalışmalar ışığında sunarak katılım sağlayan öğrencilere geniş bir perspektifte giriş seviyesinde altyapı vermek için dizayn edilmiştir: 1. Bilim ve Bilim Kurgu: Fenyman ve ‘Fantastik Yolculuk’. 2. Robotik ve Biyomedikal Uygulamalarda Robotik. 3. Mikroelektromekantik Sistemler ve Mikro Robotik. 4. Biyo-İlham, Biyo-Taklit ve Biyo-Hibrit. 5. Biyo-Uyumluluk: Bağışıklık Sisteminden Saklanmak. 6. Hareket Kontrolü: Bir Mikro Robot’u Nasıl Takip Ederiz? 7. Hareket Kontrolü: Bir Mikro Robot’a Nasıl Müdahale Ederiz? 8. Enerji Krizi: Sürdürülebilir Hareket. 9. Biyomedikal Uygulamalar: Gelecekte Bizi Neler Bekliyor? 10. Bu Alanda Çalışmak İsteyenler İçin: Sizi Neler Bekliyor?