MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ

Havacılık ve Uzay Mühendisliği

SOSYAL MEDYA

AE 420 | Ders Tanıtım Bilgileri

Dersin Adı

Nano Cihazların Uzay Mühendisliğinde Uygulamaları

Kodu	Yarıyıl	Teori (saat/hafta)	Uygulama/Lab (saat/hafta)	Yerel Kredi	AKTS
AE 420	Güz/Bahar	3	0	3	5

Ön-Koşul(lar)	Yok
Dersin Dili	İngilizce
Dersin Türü	Seçmeli
Dersin Düzeyi	Lisans
Dersin Veriliş Şekli	-
Dersin Öğretim Yöntem ve Teknikleri	-
Dersin Koordinatörü	Dr. Öğr. Üyesi Fabrizio Pinto
Öğretim Eleman(lar)ı	Dr. Öğr. Üyesi Fabrizio Pinto
Yardımcı(ları)	-

Dersin Amacı	Bu dersin amacı, piko-uydular gibi yeni nesil küçük uzay aracındaki uygulamalara özellikle dikkat ederek nano ölçekte çeşitli etkileşimlerin karşılıklı etkileşimi ile sağlanan geniş bir cihaz grubunu keşfetmektir.
Öğrenme Çıktıları	Bu dersi başarıyla tamamlayabilen öğrenciler; Nano cihazların hem performansını hem de sınırlamalarını belirleyen, nano aktivasyon ve aşındırma gibi etkileşimleri tanımlayabilecektir. Dielektrik fonksiyon, yüzey pürüzlülüğü ve geometri gibi yüzeyler arasındaki dağılım kuvvetlerinin davranışının ayrıntılarını belirleyen fiziksel parametreleri tanımlayabilecektir. Nano ölçekte bu etkileşimlerden yararlanmak için dağılım kuvvetlerinin cihaz tasarımında etkisini hesaplayabilecektir. Uygulanabilir işletim rejimlerinde dağılım kuvvetlerini hesaplamak üzere malzeme dielektrik özelliklerini kullanabilecektir. Piko-uydu mimarilerinde anahtar rol oynayan çeşitli nano cihazları ve nano yapıları doğru şekilde modellemek için modern analitik ve sayısal hesaplama tekniklerini programlayabilecektir.
Ders Tanımı	Bu ders, daha karmaşık kuantum elektrodinamik Casimir kuvvetlerinin varlığına ışık tutmak için tamamen klasik akustik Casimir kuvvetlerini dikkate almak gibi, dağılım kuvvetlerinin varlığını gerekçelendirmek için çeşitli pedagojik stratejiler kullanır. Ayrıca, son derece basitleştirilmiş yarı klasik modeller benimsenerek, aşırı karmaşık muhakemeden kaçınırken doğru tahminlere yol açar. Esnek, dispersiyon ve elektrostatik kuvvetlerin birleşik etkisi altındaki nano cihazların davranışı, basit ama güçlü topaklanmış parametre modelleri aracılığıyla tartışılmaktadır. Nanoteknolojideki dağılma kuvvetlerinin uygulamalarının teknolojik gösterimleri, devam eden uzay aracı minyatürleştirmesinin mevcut bağlamına yerleştirilmiştir.

Dersin Kategorisi	Temel Ders
	Uzmanlık/Alan Dersleri	X
	Destek Dersleri
	İletişim ve Yönetim Becerileri Dersleri
	Aktarılabilir Beceri Dersleri

HAFTALIK KONULAR VE İLGİLİ ÖN HAZIRLIK ÇALIŞMALARI

Hafta	Konular	Ön Hazırlık
1	Giriş: Feynman’ın "Altta Bol Oda Var" filmindeki pekmezinden MEMS / NEMS'e, çok temel kuantum mekaniği; van der Waals kuvvetleri ve Casimir kuvvetleri, atomlar arası kuvvetler için klasik ve yarı klasik modeller.	R. P. Feynman, There's plenty of room at the bottom, 1, 60-66 (1992). A. Larraza, The force between two parallel rigid plates due to the radiation pressure of broadband noise: An acoustic Casimir effect, J. Acoust. Soc. Am., 103, 2267-2272 (1998). P. W. Milonni, Radiation pressure from the vacuum: Physical interpretation of the Casimir force, Phys. Rev. A, 38, 1621-1623 (1988).
2	Dağılım kuvvetleri: Johansson bloklarından geko yapıştırıcısına; uzayda nanoteknoloji uygulamalarına örnekler; sensörler, elektronik, robotik, enerji.	J. N. Israelachvili, Intermolecular and Surface Forces (Elsevier, Amsterdam, 2011). ISBN: 9780123919274. L. Spruch, Retarded, or Casimir, Long-Range Potentials, Phys. Today, 39, 37-45 (1986).
3	Aşındırma; Maxwell denklemleri; dielektriklerle dispersiyon kuvvetleri. Lifshitz teorisine giriş. Yakınlık teoremi; klasik deneyler	E. Buks et al., Metastability and the Casimir effect in micromechanical systems, EPL, 57, 220-226 (2001). H. B. G. Casimir, On the attraction between two perfectly conducting plates, Proc. Kon. Ned. Akad. Wetenshap, 51, 793-795 (1948). W. Arnold et al., Influence of optical absorption on the Van der Waals interaction between solids, Phys. Rev. B, 19, 6049-6056 (1980).
4	Dağılım kuvvetleri ile elektrodinamik NEMS modellemesi	J. G. Maclay et al., The anharmonic Casimir oscillator (ACO) - the Casimir effect in a model microelectromechanical system, J Microelectromech. Sys.,4, 193-205 (1995). J. A. Pelesko and D. H. Bernstein, Modeling MEMS and NEMS (Chapman and Hall/CRC, Boca Raton, 2003). ISBN: 978-1584883067.
5	Saturn V'den gram sınıfı uzay aracına doğru	H. Helvajian, MEMS, Microengineering and Aerospace Systems, 30th Fluid Dynamics Conference, Fluid Dynamics and Co-located Conferences, AIAA 99-3802 (1999). J. A. Pelesko and D. H. Bernstein, Modeling MEMS and NEMS (Chapman and Hall/CRC, Boca Raton, 2003). ISBN: 978-1584883067.
6	Nano sensörler ve nano aktüatörler: AFM ve Ataletsel navigasyon	G. Binnig et al., Atomic force microscope, Phys. Rev. Lett., 56, 930-933 (1986). K. E. Drexler, Nanosystems (John Wiley & Sons, Inc. New York, 1992). J. A. Pelesko and D. H. Bernstein, Modeling MEMS and NEMS (Chapman and Hall/CRC, Boca Raton, 2003). ISBN: 978-1584883067.
7	Dağılım kuvveti modülasyonu nano motorlar: aydınlatma	W. Arnold et al., Influence of optical absorption on the Van der Waals interaction between solids, Phys. Rev. B, 19, 6049-6056 (1980). K. E. Drexler, Nanosystems (John Wiley & Sons, Inc. New York, 1992).
8	Dağılım kuvveti manipülasyonu: geometri, orta ve spektrum	A. Larraza, The force between two parallel rigid plates due to the radiation pressure of broadband noise: An acoustic Casimir effect, J. Acoust. Soc. Am., 103, 2267-2272 (1998).
9	Nano osilatörler ve parametrik yükselticiler	J. A. Pelesko and D. H. Bernstein, Modeling MEMS and NEMS (Chapman and Hall/CRC, Boca Raton, 2003). ISBN: 978-1584883067.
10	02 Aralık Arasınav 1/Proje 1
11	Nanotüpler ve NRAM	J. N. Israelachvili, Intermolecular and Surface Forces (Elsevier, Amsterdam, 2011). ISBN: 9780123919274. K. E. Drexler, Nanosystems (John Wiley & Sons, Inc. New York, 1992).
12	23 Aralık Proje 2
13	Nanotüp osilatörleri, enerji depolama ve gelecek	J. N. Israelachvili, Intermolecular and Surface Forces (Elsevier, Amsterdam, 2011). ISBN: 9780123919274. K. E. Drexler, Nanosystems (John Wiley & Sons, Inc. New York, 1992).
14	Dönemin gözden geçirilmesi
15	13 Ocak Proje 3
16	Final sınavı

Ders Kitabı

W. Arnold et al., Influence of optical absorption on the Van der Waals interaction between solids, Phys. Rev. B, 19, 6049-6056 (1980).
G. Binnig et al., Atomic force microscope, Phys. Rev. Lett., 56, 930-933 (1986).
E. Buks et al., Metastability and the Casimir effect in micromechanical systems, EPL, 57, 220-226 (2001).
H. B. G. Casimir, On the attraction between two perfectly conducting plates, Proc. Kon. Ned. Akad. Wetenshap, 51, 793-795 (1948).
K. E. Drexler, Nanosystems (John Wiley & Sons, Inc. New York, 1992).
R. P. Feynman, There's plenty of room at the bottom, 1, 60-66 (1992).
H. Helvajian, MEMS, Microengineering and Aerospace Systems, 30th Fluid Dynamics Conference, Fluid Dynamics and Co-located Conferences, AIAA 99-3802 (1999).
J. N. Israelachvili, Intermolecular and Surface Forces (Elsevier, Amsterdam, 2011).
Larraza, The force between two parallel rigid plates due to the radiation pressure of broadband noise: An acoustic Casimir effect, J. Acoust. Soc. Am., 103, 2267-2272 (1998).
P. W. Milonni, Radiation pressure from the vacuum: Physical interpretation of the Casimir force, Phys. Rev. A, 38, 1621-1623 (1988).
J. G. Maclay et al., The anharmonic Casimir oscillator (ACO) - the Casimir effect in a model microelectromechanical system, J Microelectromech. Sys.,4, 193-205 (1995).
J. A. Pelesko and D. H. Bernstein, Modeling MEMS and NEMS (Chapman and Hall/CRC, Boca Raton, 2003).
L. Spruch, Retarded, or Casimir, Long-Range Potentials, Phys. Today, 39, 37-45 (1986).

Önerilen Okumalar/Materyaller

DEĞERLENDİRME ÖLÇÜTLERİ

Yarıyıl Aktiviteleri	Sayı	Katkı Payı %
Katılım
Laboratuvar / Uygulama
Arazi Çalışması
Küçük Sınav / Stüdyo Kritiği
Portfolyo
Ödev
Sunum / Jüri Önünde Sunum
Proje	3	60
Seminer/Çalıştay
Sözlü Sınav
Ara Sınav
Final Sınavı	1	40
Toplam

Yarıyıl İçi Çalışmalarının Başarı Notuna Katkısı	3	60
Yarıyıl Sonu Çalışmalarının Başarı Notuna Katkısı	1	40
Toplam

AKTS / İŞ YÜKÜ TABLOSU

Yarıyıl Aktiviteleri	Sayı	Süre (Saat)	İş Yükü
Teorik Ders Saati (Sınav haftası dahildir: 16 x teorik ders saati)	16	3	48
Laboratuvar / Uygulama Ders Saati (Sınav haftası dahildir. 16 x uygulama/lab ders saati)	16		0
Sınıf Dışı Ders Çalışması	14	3	42
Arazi Çalışması			0
Küçük Sınav / Stüdyo Kritiği			0
Portfolyo			0
Ödev			0
Sunum / Jüri Önünde Sunum			0
Proje	3	14	42
Seminer/Çalıştay			0
Sözlü Sınav			0
Ara Sınavlar			0
Final Sınavı	1	18	18
		Toplam	150

DERSİN ÖĞRENME ÇIKTILARININ PROGRAM YETERLİLİKLERİ İLE İLİŞKİSİ

#	Program Yeterlilikleri / Çıktıları	* Katkı Düzeyi
#	Program Yeterlilikleri / Çıktıları	1	2	3	4	5
1	Matematik, Fen Bilimleri ile Havacılık ve Uzay Mühendisliği alanında edinilen kuramsal ve uygulamalı bilgileri kullanır.
2	Havacılık ve Uzay Mühendisliği alanındaki problemleri saptar, analiz eder ve bilimsel yöntemleri kullanarak çözer ve yorumlar.			X
3	Karmaşık bir sistemi, süreci veya ürünü gerçekçi kısıtlar ve koşullar altında, belirli gereksinimleri karşılayacak şekilde modern tasarım yöntemlerini uygulayarak tasarlar.			X
4	Havacılık ve Uzay Mühendisliği uygulamaları için gerekli modern teknik ve araçları geliştirir, seçer ve kullanır.				X
5	Havacılık ve Uzay Mühendisliği ile ilgili araştırma konuları için deney tasarlar, deney yapar, veri toplar ve sonuçları analiz eder, yorumlar.
6	Çok disiplinli takımlarda iletişim kurabilme ve çalışma yeteneğini geliştirir.
7	Türkçe sözlü ve yazılı etkin iletişim kurar; etkin rapor yazar ve yazılı raporları anlar, tasarım ve üretim raporları hazırlar, etkin sunum yapar, açık ve anlaşılır talimat verir ve alır.
8	Havacılık ve Uzay Mühendisliği uygulamalarının evrensel ve toplumsal boyutlarda sağlık, çevre ve güvenlik üzerindeki etkileri ve çağın mühendislik alanına yansıyan sorunları hakkında bilgi sahibidir. Havacılık ve Uzay Mühendisliği çözümlerinin hukuksal sonuçlarının farkındadır.
9	Mesleki etik bilince sahiptir, mühendislik uygulamalarında kullanılan standartlar hakkında bilgi sahibidir.
10	Proje yönetimi, risk yönetimi ve değişiklik yönetimi gibi iş hayatındaki uygulamalar hakkında bilgi sahibidir, girişimcilik ve yenilikçilik hakkında bilinçlidir, sürdürebilir kalkınma hakkında bilgi sahibidir.
11	Bir yabancı dili kullanarak Havacılık ve Uzay Mühendisliği ile ilişkili konularda, bilgi toplar ve meslektaşları ile iletişim kurar (‘‘Avrupa Dil Portföyü Küresel Ölçeği’’, B1 seviyesi).
12	İkinci yabancı dili orta düzeyde kullanır.
13	Yaşam boyu öğrenmenin gerekliliği bilincindedir; bilgiye erişir, bilim ve teknolojideki gelişmeleri izler ve kendini sürekli yeniler; insanlık tarihi boyunca oluşan bilgi birikimini Havacılık ve Uzay Mühendisliği alanıyla ilişkilendirir.		X

*1 Lowest, 2 Low, 3 Average, 4 High, 5 Highest

SOSYAL MEDYA

HABER |TÜM HABERLER

NASA’dan İzmir’e Gelip Öğrencilerle Buluştu

NASA Ames Araştırma Merkezi Görev Sistemleri Yöneticisi Jay Trimble, İzmir Ekonomi Üniversitesi’nin (İEÜ) düzenlediği ‘NASA’nın Uzay Yolculuğu’ adlı iki günlük konferansta gençlerle

Devamı

ECO-Dynamics TEKNOFEST Helikopter Tasarım Yarışmasında Dereceye Girdi

TEKNOFEST Helikopter Tasarım Yarışmasında toplam 523 takım içerisinden yazılı final raporlarında birinci olup yarışmayı üçüncü olarak tamamlamıştır.

Devamı

TUSAŞ TEKNİK GEZİSİ

Anıtkabir ve Türk Uçak Sanayii Anonim Ortaklığı (TUSAŞ) gezisi

Devamı

İzmir Ekonomi'de 'Türkiye'nin uzay hedefleri' konuşuldu

Türkiye Uzay Ajansı Başkanı Serdar Hüseyin Yıldırım, İzmir Ekonomi Üniversitesi (İEÜ) Uzay ve Havacılık Teknolojileri Kulübü’nün düzenlediği ‘Türkiye’nin Uzay Misyonu ve Türk

Devamı

Türkiye’nin ‘uzay hedefi’ için örnek iş birliği

İzmir Ekonomi Üniversitesi (İEÜ) ve Türkiye Uzay Ajansı (TUA), ülkemizin Milli Uzay Programı doğrultusunda ortak çalışmalar yapmak amacıyla iş birliği gerçekleştirdi.

Devamı

İzmir’den İtalya’ya ‘uzay’ yolculuğu

Henüz ilkokuldayken, havacı astsubay olan babasından da etkilenerek uzaya ilgi duymaya başlayan ve bir gün NASA’da çalışmak hayaliyle İzmir Ekonomi Üniversitesi (İEÜ)

Devamı

Türkiye uzayda başarılı olacak

İzmir Ekonomi Üniversitesi (İEÜ) Havacılık ve Uzay Mühendisliği Dr. Öğretim Üyesi Fabrizio Pinto, Türkiye’nin uzay yolculuğuna başlama zamanlamasının yerinde olduğunu söyledi.

Devamı

NEBULA ROKET TAKIMI EN İYİ TAKIM RUHU ÖDÜLÜNÜ KAZANDI

Devamı