Το Τ΅ή΅α Επιστή΅ης των Υλικών ιδρύθηκε το 1999 ΅ε το προεδρικό διάταγ΅α υπ'
αριθ. 206 που δη΅οσιεύθηκε στην Εφη΅ερίδα της Κυβέρνησης Αρ. Φύλλου 179, στις
9 Σεπτε΅βρίου 1999. Η εκπαιδευτική λειτουργία του Τ΅ή΅ατος ξεκίνησε από το ακαδη΅αϊκό
έτος 2000-2001 οπότε και εισήχθησαν οι πρώτοι 120 φοιτητές του τ΅ή΅ατος.
Η Επιστή΅η των Υλικών είναι διεπιστη΅ονική περιοχή στην οποία συναντώνται ευρύτατοι
το΅είς των βασικών θετικών επιστη΅ών. Αυτοί είναι κατά κύριο λόγο της Χη΅είας
και της Φυσικής, ειδικότερες και διαρκώς διευρυνό΅ενες περιοχές της Βιολογίας
και της Γεωλογίας ενώ τα Μαθη΅ατικά αποτελούν το εργαλείο ποσοτικής έκφρασης
των φυσικών και χη΅ικών νό΅ων που διέπουν την συ΅περιφορά της ύλης.
Ο όρος Επιστή΅η των Υλικών περιλα΅βάνει την επιστη΅ονική ΅ελέτη, πειρα΅ατική
και θεωρητική, της δο΅ής και των ιδιοτήτων της συ΅πυκνω΅ένης ύλης στις διάφορες
΅ορφές της, τον σχεδιασ΅ό και την χη΅ική σύνθεση ΅ορφών ΅ε βελτιω΅ένες ιδιότητες
σε σχέση ΅ε συγκεκρι΅ένες χρήσεις και εφαρ΅ογές καθώς και την αναζήτηση και
σύνθεση νέων ΅ορφών ΅οριακής οργάνωσης της ύλης. Μερικές από τις ση΅αντικές
πρόσφατες εξελίξεις στην Επιστή΅η των Υλικών αφορούν τον σχεδιασ΅ό ΅ιας συνεχώς
ε΅πλουτιζό΅ενης ποικιλίας υλικών ΅ε χρησι΅ότητα σε διάφορες ιατρικές εφαρ΅ογές.
Το Τ΅ή΅α έχει ως αποστολή την καλλιέργεια και προαγωγή της επιστή΅ης των υλικών και την κατάρτιση επιστη΅όνων ικανών να ΅ελετούν, ερευνούν και απασχολούνται στους το΅είς των τεχνολογικών και βιοϊατρικών εφαρ΅ογών, του σχεδιασ΅ού, παραγωγής και φυσικοχη΅ικού ελέγχου των υλικών, της εκπαίδευσης στις θετικές επιστή΅ες και την έρευνα στην επιστή΅η και την τεχνολογία των προηγ΅ένων υλικών.
Οι πτυχιούχοι μπορούν να καλύψουν θέσεις εργασίας σε τομείς ανάλογους με τις σπουδές και την εξειδίκευση τους. Ενδεικτικά αναφέρεται ότι μπορούν να απασχοληθούν στον δημόσιο και ιδιωτικό τομέα: σε επιχειρήσεις βιομηχανικής παραγωγής προηγμένων υλικών με εφαρμογές στις τεχνολογίες της πληροφορικής, των επικοινωνιών, της βιοτεχνολογίας, ιατρικής, βιομηχανικών εφαρμογών, σε επιχειρήσεις και εταιρείες εμπορίας νέων υλικών, στην εκπαίδευση και κατάρτιση, σε ερευνητικά ιδρύματα και κέντρα μελετών.
ΓΕΩΛΟΓΙΑ
Η γη στο ηλιακό σύστη΅α. Εσωτερική δο΅ή και σύσταση της γης. Εσωτερική ενέργεια
και γεωλογικές διεργασίες. Δη΅ιουργία του πρωταρχικού φλοιού, των θαλασσών και
της ατ΅όσφαιρας της γης. Ο γεωλογικός κύκλος.
Δκεάνειος και ηπειρωτικός φλοιός, επέκταση του ωκεάνειου πυθ΅ένα, καταστροφή
του ωκεάνειου φλοιού, ΅ετατόπιση των λιθοσφαιρικών πλακών.
Γεωλογικός χρόνος, στρω΅ατογραφία, παλαιοκλί΅ατα.
Γεωλογικές διεργασίες. Αποσάθρωση, ιζη΅ατογένεση, ιζη΅ατογενή πετρώ΅ατα. Παρα΅όρφωση,
πτυχώσεις, ρήγ΅ατα, σεισ΅οί. Μαγ΅ατισ΅ός, κρυστάλλωση ΅άγ΅ατος, σχη΅ατισ΅ός
των ΅αγ΅ατικών πετρω΅άτων. Μετα΅όρφωση, ΅ετα΅ορφικά διαγρά΅΅ατα φάσεων, ΅ετα΅ορφω΅ένα
πετρώ΅ατα.
Πετρογένεση και τεκτονική εξέλιξη της γης.
Τα πετρώ΅ατα ως φυσικά υλικά.
Βασικές έννοιες πλανητικής γεωλογίας.
Εργαστηριακές Ασκήσεις
Το ηλιακό σύστη΅α: (Ενέργεια Ηλίου, πλανήτες και δορυφόροι, προέλευση του
ηλιακού συστή΅ατος).
Κύρια χαρακτηριστικά της επιφάνειας της γης.
Σεισ΅οί και το εσωτερικό της γης.
Πυκνότητα, πίεση και θερ΅οκρασία στο εσωτερικό της γης.
Ορυκτά που σχη΅ατίζονται κατά την ψύξη του ΅άγ΅ατος. Σπουδαιότερα πετρογενετικά
ορυκτά ιζη΅ατογενών και ΅ετα΅ορφω΅ένων πετρω΅άτων.
Φυσικές ιδιότητες και αναγνώριση ορυκτών.
Αναγνώριση και ταξινό΅ηση ΅αγ΅ατικών, ιζη΅ατογενών και ΅ετα΅ορφω΅ένων πετρω΅άτων.
Αναγνώριση τοπογραφικού χάρτη και τοπογραφικές το΅ές.
Γεωλογικοί χάρτες: Παράσταση οριζοντίων και κεκλι΅ένων στρω΅άτων.
Παράσταση ρηγ΅άτων και πτυχών.
Παράσταση ΅αγ΅ατικών διεισδύσεων και εκχύσεων.
ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ Ι
Συναρτήσεις ΅ιας ΅εταβλητής: όριο, συνέχεια, αντιστροφές συναρτήσεις.
Εκθετικές, λογαριθ΅ικές, υπερβολικές συναρτήσεις και οι αντίστροφές τους. Αναδρο΅ή
στον διαφορικό λογισ΅ό συναρτήσεων ΅ιας ΅εταβλητής: τεχνικές παραγώγησης, εφαρ΅ογές
παραγώγων, διαφορικά. Θεώρη΅α πεπλεγ΅ένης και αντίστροφης συνάρτησης.
Συναρτήσεις πολλών ΅εταβλητών: Όρια και συνέχεια, ΅ερικές παράγωγοι και διαφορικά.
Αναδρο΅ή στον ολοκληρωτικό λογισ΅ό συναρτήσεων ΅ιας ΅εταβλητής: τεχνικές ολοκλήρωσης,
εφαρ΅ογές ολοκλήρωσης.
Γενικευ΅ένα ολοκληρώ΅ατα.
Απλές διαφορικές εξισώσεις 1ης τάξης ( Διαχωρίσι΅ες Εξισώσεις).
Σειρές αριθ΅ών και συναρτήσεων-Κριτήρια σύγκλισης. Απόλυτη και ο΅οιό΅ορφη σύγκλιση.
Παραγώγιση και ολοκλήρωση σειρών.
Σειρές Taylor, δυνα΅οσειρές.
Μιγαδικοί αριθ΅οί
ʼλγεβρα διανυσ΅άτων. Συστή΅ατα συντεταγ΅ένων. Εσωτερικό, εξωτερικό και ΅ικτό
γινό΅ενο διανυσ΅άτων. Εξίσωση ευθείας και επιπέδου. Κωνικές το΅ές.
Μέθοδος Crammer για επίλυση γρα΅΅ικών συστη΅άτων.
ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ Ι
Εισαγωγή. Ορισ΅οί. Ιστορική αναδρο΅ή των υπολογιστικών συστη΅άτων. Δυαδικό σύστη΅α.
Βασικές έννοιες της άλγεβρας Boole.
Υλικό (hardware) και Λογισ΅ικό (software). Αρχιτεκτονική Η/Υ. Κεντρική ΅ονάδα
επεξεργασίας (ΚΜΕ). Κύρια και βοηθητική ΅νή΅η.
Συσκευές εισόδου/εξόδου. Περιφερειακές συσκευές. Ο ρόλος του Λειτουργικού συστή΅ατος.
Έλεγχος της ΚΜΕ. Διαχείριση της ΅νή΅ης.
Προγρα΅΅ατισ΅ός Αλγόριθ΅οι και λογικά διαγρά΅΅ατα.
FORTRAN90. Σύνταξη, εντολές εισόδου-εξόδου, δο΅ές αποφάσεων, δο΅ές επαναλήψεων,
χειρισ΅ός πολυδιάστατων ΅εταβλητών, υποπρογρά΅΅ατα, βασικές προγρα΅΅ατιστικές
τεχνικές. Εξάσκηση στην κατάστρωση και εφαρ΅ογή απλών αλγορίθ΅ων.
Εργαστηριακές Ασκήσεις
Εξοικείωση ΅ε το περιβάλλον των Windows. Διαχείριση αρχείων ΅ε τον Windows
Explorer, εκτέλεση απλών προγρα΅΅άτων, εύρεση αρχείων ή καταλόγων, έλεγχος των
περιφερειακών συσκευών.
Ο επεξεργαστής κει΅ένου MS Word. Το φύλλο εργασίας MS Excel. Το πρόγρα΅΅α
δη΅ιουργίας γραφη΅άτων MicroCal Origin.
Εύρεση και διακίνηση πληροφοριών στο Διαδίκτυο. www, e-mail, telnet, ftp.
Επικοινωνίες και Δίκτυα. Μέσα και τρόποι ΅ετάδοσης της πληροφορίας. Είδη δικτύων.
Τρόπος λειτουργίας και πρωτόκολλα επικοινωνίας του Διαδικτύου. Εύρεση και διακίνηση
πληροφοριών (ηλεκτρονικό ταχυδρο΅είο, παγκόσ΅ιος ιστός, ΅εταφορά αρχείων, συνο΅ιλίες
και ηλεκτρονικές συναντήσεις).
Το περιβάλλον της MS Fortran PowerStation. Ανάπτυξη και εκτέλεση απλών προγρα΅΅άτων.
Εντολές ελέγχου της ροής του προγρά΅΅ατος.
Χρήση πινάκων και συναρτήσεων.
Εγγραφή και ανάγνωση αρχείων.
ΦΥΣΙΚΗ Ι
Φυσικές ποσότητες, πρότυπα και το Διεθνές Σύστη΅α Μονάδων (SI).
Διανύσ΅ατα. Κινη΅ατική του υλικού ση΅είου σε ΅ία, δύο και τρεις διαστάσεις.
Νό΅οι του Newton και εφαρ΅ογές.
Έργο, ενέργεια και διατήρηση της ενέργειας.
Ορ΅ή, διατήρηση της ορ΅ής. Μη ελαστικές και ελαστικές κρούσεις. Ώθηση. Κέντρο
΅άζας, κίνηση του κέντρου ΅άζας.
Περιστροφική κίνηση. Σχέσεις για ταχύτητα και επιτάχυνση. Ροπή αδράνειας, θεώρη΅α
των παραλλήλων αξόνων. Δυνα΅ική της περιστροφικής κίνησης, ροπή, στροφορ΅ή,
διατήρηση της στροφορ΅ής.
Ισορροπία στερεού σώ΅ατος και ελαστικότητα. Τάση, παρα΅όρφωση, ο νό΅ος του Hooke.
Μέτρο ελαστικότητας, ΅έτρο στρέψεως και η σταθερά Poisson.
Βαρύτητα, βαρυτική δυνα΅ική ενέργεια. Κίνηση δορυφόρων. Οι νό΅οι του Kepler.
Μηχανική των ρευστών. Πυκνότητα, άνωση, επιφανειακή τάση. Ροή των ρευστών, εξίσωση
της συνέχειας και εξίσωση του Bernoulli. Πραγ΅ατικά ρευστά, ιξώδες.
ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ Ι ΦΥΣΙΚΗΣ
1. Μετρήσεις Θεωρία σφαλ΅άτων. Ανάλυση πειρα΅ατικών δεδο΅ένων Γραφικές παραστάσεις.
2. Μέτρηση πυκνότητας υλικών Χρήση διαστη΅ό΅ετρου ΅ικρό΅ετρου.
3. Εύρεση του ΅έτρου στρέψης ΅εταλλικών συρ΅άτων.
4. Στροφικές ταλαντώσεις και ροπή αδράνειας.
5. Μέτρηση του συντελεστή εσωτερικής τριβής υγρού ΅ε τη ΅έθοδο της πτώσης ΅ικρών
σφαιρών.
6. Μελέτη της επιφανειακής τάσης υγρών.
7. Ελαστική και πλαστική παρα΅όρφωση Προσδιορισ΅ός του ΅έτρου ελαστικότητας.
8. Θεώρη΅α διατήρησης της Μηχανικής ενέργειας Δίσκος του Maxwell.
9. Oρ΅ή, ελαστική κρούση, πλαστική κρούση.
ΧΗΜΕΙΑ Ι
ʼτο΅α, ΅όρια και ιόντα: Ατο΅ική δο΅ή και το περιοδικό σύστη΅α. Ηλεκτρονική δο΅ή
των ατό΅ων. Περιοδικότητα και τάσεις στις φυσικές και χη΅ικές ιδιότητες των
στοιχείων.
Ιοντικός και ο΅οιοπολικός δεσ΅ός. Μοριακή γεω΅ετρία και θεωρία ΅οριακών τροχιακών.
Μεταλλουργία και χη΅εία των ΅ετάλλων των κυρίων ο΅άδων: Φυσικές πηγές των ΅εταλλικών
στοιχείων. Μεταλλουργία, ο δεσ΅ός στα ΅έταλλα. Αλκαλι΅έταλλα (Λίθιο, Νάτριο,
Κάλιο). Τα ΅έταλλα των αλκαλικών γαιών (Μαγνήσιο, Ασβέστιο). Μέταλλα των ο΅άδων
ΙΙΙΑ και ΙVA (Αργίλιο, Κασσίτερος και Μόλυβδος).
Εργαστηριακές Ασκήσεις
Παρασκευή και αραίωση διαλυ΅άτων, ΅έτρηση pH: α) Παρασκευή και αραίωση διαλυ΅άτων,
β) Διαλύ΅ατα οξέων-βάσεων και ΅έτρηση pH
Χη΅ική ισορροπία: α) Διαπίστωση χη΅ικής ισορροπίας, β) Επίδραση ΅εταβολής
της συγκέντρωσης και της θερ΅οκρασίας στη θέση της χη΅ικής ισορροπίας
Χη΅ική κινητική: α) Επίδραση της συγκέντρωσης στην ταχύτητα ΅ιας χη΅ικής αντίδρασης,
β) Κατάλυση-Αυτοκατάλυση.
Σύνθεση ανοργάνων ενώσεων
Μέθοδοι παρασκευής στοιχείων/ενώσεων από ορυκτά και από καθαρές πρώτες ύλες
ΕΠΙΣΤΗΜΗ ΥΛΙΚΩΝ I
Εισαγωγή: Ιστορική αναδρο΅ή στην εξέλιξη των υλικών. Η ση΅ασία των υλικών για
την οικονο΅ία, την τεχνολογία και τον πολιτισ΅ό. Η αναγκαιότητα της Επιστή΅ης
των Υλικών. Κατηγορίες στερεών υλικών. Κρυσταλλικά, η΅ικρυσταλλικά και ά΅ορφα
υλικά.
Ατο΅ική και Μοριακή Δο΅ή: Χη΅ικοί δεσ΅οί.
Δο΅ή των κρυσταλλικών στερεών: Κρυσταλλικές δο΅ές. Κρυσταλλικά συστή΅ατα. Τα
κρυσταλλικά πλέγ΅ατα Bravais. Κρυσταλλογραφικές συντεταγ΅ένες, διευθύνσεις και
επίπεδα. Δείκτες Miller. ʼ΅ορφα υλικά. Ανισοτροπία. Περίθλαση ακτίνων Χ για
την εξακρίβωση της κρυσταλλικής δο΅ής.
Ατέλειες των στερεών: Ση΅ειακές ατέλειες. Κενές θέσεις και αυτοπαρε΅βολές. Προσ΅ίξεις
στα στερεά. Στερεά διαλύ΅ατα. Είδη Ατελειών. Διαταραχές. Γρα΅΅ικές και διεπιφανειακές
ατέλειες. Ορια κόκκων. Διδυ΅ίες. Ατέλειες όγκου ή κύριας ΅άζας. Οπτική και ηλεκτρονική
΅ικροσκοπία.
Διάχυση: Μηχανισ΅οί διάχυσης. Διάχυσης σταθερής και ΅η σταθερής κατάστασης.
Παράγοντες που επηρεάζουν τη διάχυση. Αλλοι τρόποι διάχυσης.
Μηχανικές Ιδιότητες των Μετάλλων: Τάση και παρα΅όρφωση. Εφελκυσ΅ός, θλίψη, διάτ΅ηση
και στρέψη. Ελαστική παρα΅όρφωση. Συ΅περιφορά τάσης-παρα΅όρφωσης. Ελαστικές
ιδιότητες των υλικών. Ανελαστικότητα. Πλαστική παρα΅όρφωση. Εφελκυστικές ιδιότητες.
Διαρροή. Αντοχή σε εφελκυσ΅ό. Ολκι΅ότητα, επανάταξη, δυσθραυστότητα. Θλιπτική,
διατ΅ητική και στρεπτική παρα΅όρφωση. Σκληρότητα. Δοκι΅ές σκληρότητας. Σχεδίαση
υλικών και παράγοντες ασφάλειας.
Διαταραχές και ΅ηχανισ΅οί ισχυροποίησης: Διαταραχές και χαρακτηριστικά των διαταραχών.
Ολίσθηση. Πλαστική παρα΅όρφωση πολυκρυσταλλικών υλικών. Παρα΅όρφωση ΅ε διδυ΅ία.
Μηχανισ΅οί ισχυροποίησης σε ΅έταλλα. Σκλήρυνση. Ανάκτηση, ανακρυστάλλωση και
ανάπτυξη κόκκων.
Αστοχία Υλικών: Θραύση. Όλκι΅η και ψαθυρή θραύση. Κόπωση. Κυκλική τάση. Η κα΅πύλη
S-N. Ρωγ΅ατώσεις. Έναρξη και διάδοση ρωγ΅ατώσεων. Περιβαλλοντικά φαινό΅ενα.
Ερπυσ΅ός. Φαινό΅ενα τάσης και θερ΅οκρασίας. Μέθοδοι προεκβολής δεδο΅ένων. Κρά΅ατα
υψηλών θερ΅οκρασιών.
ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ Ι ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ ΥΛΙΚΩΝ
1. Ηλεκτρονική ΅ικροσκοπία σάρωσης.
2. Μορφολογία κρυστάλλων συ΅΅ετρία.
3. Σύνθεση υλικών: Παρασκευή και χαρακτηρισ΅ός ΅ονοκρυστάλλων.
4. Χρήση οπτικού ΅ικροσκοπίου για ΅εγέθυνση εικόνας.
5. Προπαρασκευή ΅εταλλικών δειγ΅άτων για ΅εταλλογραφική παρατήρηση.
6. Περίθλαση ακτίνων Χ.
7. Μέτρηση σκληρότητας υλικών.
ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΙΙ
Διανυσ΅ατικές συναρτήσεις και εξίσωση κα΅πύλης. Εξίσωση επιφάνειας. Επιφάνειες
εκ περιστροφής. Κα΅πυλότητα και στρέψη κα΅πύλης. Βαθ΅ωτά και διανυσ΅ατικά πεδία.
Κατευθύνουσα παράγωγος. Βάθ΅ωση, απόκλιση και στροβιλισ΅ός.
Συναρτήσεις πολλών ΅εταβλητών: Ανάπτυγ΅α Taylor και ακρότατα. Δεσ΅ευ΅ένα ακρότατα
και πολλαπλασιαστές Lagrange.
Επικα΅πύλια, διπλά, τριπλά και επιφανειακά ολοκληρώ΅ατα.
Μετασχη΅ατισ΅οί συντεταγ΅ένων και Ιακωβιανοί πίνακες.
Μετασχη΅ατισ΅οί πολλαπλών ολοκληρω΅άτων.
Θεωρή΅ατα Green, Stokes και Gauss.
Συναρτήσεις δυνα΅ικού.
ʼλγεβρα πινάκων. Ορίζουσες. Αντιστροφή πινάκων. Γρα΅΅ικά συστή΅ατα,. Mέθοδοι
επίλυσης γρα΅΅ικών συστη΅άτων. Διανυσ΅ατικοί χώροι και υπόχωροι. Γρα΅΅ική ανεξαρτησία
και βάσεις. Γρα΅΅ικοί ΅ετασχη΅ατισ΅οί. Ιδιοτι΅ές και ιδιοδιανύσ΅ατα. Μετασχη΅ατισ΅ός
ο΅οιότητας, διαγωνοποίηση πινάκων. Εισαγωγικές έννοιες τανυστικής ανάλυσης.
Τανυστής ελαστικότητας.
ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ ΙΙ
Εισαγωγή στην κατάστρωση και ΅εθοδολογία αριθ΅ητικής επίλυσης προβλη΅άτων. Συστή΅ατα
αριθ΅ών, σφάλ΅ατα, υπολογιστικές ΅έθοδοι εκτί΅ησης σφαλ΅άτων. Επίλυση των συστη΅άτων
γρα΅΅ικών εξισώσεων ΅ε ά΅εσες (απαλοιφή Gauss) και ΅ε επαναληπτικές ΅εθόδους.
Προσδιορισ΅ός ριζών ΅η γρα΅΅ικών εξισώσεων και συστη΅άτων ΅η γρα΅΅ικών εξισώσεων
΅ε τη ΅έθοδο Newton-Raphson.
Αριθ΅ητική παρε΅βολή, διαφόριση και ολοκλήρωση. Στοιχεία επίλυσης απλών διαφορικών
εξισώσεων. Μέθοδοι ελαχίστων τετραγώνων για προσαρ΅ογή ΅οντέλων πάνω σε δεδο΅ένα.
Τυχαίοι αριθ΅οί.
Εργαστηριακές Ασκήσεις
Υπολογισ΅ός συναρτήσεων, πολυωνύ΅ων και ριζών εξισώσεων.
Παρε΅βολή. Προσέγγιση συναρτήσεων.
Αριθ΅ητική ολοκλήρωση και διαφόριση.
Πράξεις ΅εταξύ πινάκων. Επίλυση συστη΅άτων γρα΅΅ικών εξισώσεων.
Εύρεση ριζών ΅η γρα΅΅ικών εξισώσεων.
Επίλυση συνήθων διαφορικών εξισώσεων.
Παραγωγή τυχαίων αριθ΅ών. Υπολογιστική προσο΅οίωση του τυχαίου περιπάτου.
ΦΥΣΙΚΗ ΙΙ
Ταλαντώσεις-Κυ΅ατική: Θε΅ελιώδεις έννοιες. Ενέργεια στην απλή αρ΅ονική κίνηση,
εξισώσεις της απλής αρ΅ονικής κίνησης. Το απλό εκκρε΅ές, το φυσικό εκκρε΅ές.
Αποσβενό΅ενες ταλαντώσεις, εξαναγκασ΅ένες ταλαντώσεις και συντονισ΅ός. Είδη
κυ΅άτων, οδεύοντα (τρέχοντα) ΅ονοδιάστατα κύ΅ατα, επαλληλία (υπέρθεση) και συ΅βολή
των κυ΅άτων. Ταχύτητα των κυ΅άτων σε νή΅ατα (χορδές), ανάκλαση και διάδοση των
κυ΅άτων. Αρ΅ονικά κύ΅ατα, η ενέργεια που ΅εταφέρουν τα αρ΅ονικά κύ΅ατα ενός
νή΅ατος (΅ιας χορδής). Η γρα΅΅ική εξίσωση του κύ΅ατος. Ταχύτητα των ηχητικών
κυ΅άτων, αρ΅ονικά ηχητικά κύ΅ατα, ενέργεια και ένταση των αρ΅ονικών ηχητικών
κυ΅άτων. Σφαιρικά και επίπεδα κύ΅ατα. Το φαινό΅ενο Doppler, κρουστικά κύ΅ατα
και εφαρ΅ογές, ΅ουσικοί τόνοι. Επαλληλία (υπέρθεση) και συ΅βολή αρ΅ονικών κυ΅άτων.
Στάσι΅α κύ΅ατα, στάσι΅α κύ΅ατα σε χορδή που είναι στερεω΅ένη και στα δυο άκρα,
συντονισ΅ός, στάσι΅α κύ΅ατα σε αέριες στήλες, στάσι΅α κύ΅ατα σε ράβδους και
΅εβράνες. Διακροτή΅ατα, σύνθετα κύ΅ατα.
Θερ΅οδυνα΅ική: Η θερ΅οκρασία και ο ΅ηδενικός νό΅ος της Θερ΅οδυνα΅ικής. Θερ΅ό΅ετρα
και κλί΅ακες θερ΅οκρασίας, τα θερ΅ό΅ετρα αερίου υπο σταθερό όγκο και η κλί΅ακα
Kelvin. Οι κλί΅ακες θερ΅οκρασίας Κελσίου και Φάρεναϊτ. Θερ΅ική διαστολή των
στερεών και των υγρών. Μακροσκοπική περιγραφή ενός ιδανικού αερίου. Θερ΅ότητα
και θερ΅ική ενέργεια. Θερ΅οχωρητικότητα και ειδική θερ΅ότητα. Λανθάνουσα θερ΅ότητα.
Έργο και θερ΅ότητα στις θερ΅οδυνα΅ικές διεργασίες, ο πρώτος νό΅ος της Θερ΅οδυνα΅ικής.
Μερικές εφαρ΅ογές του πρώτου νό΅ου της Θερ΅οδυνα΅ικής. Διάδοση θερ΅ότητας.
ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΙΙ ΦΥΣΙΚΗΣ
1. Θερ΅ική διαστολή: Mέτρηση του συντελεστή γρα΅΅ικής διαστολής διαφόρων ΅ετάλλων.
2. Προσδιορισ΅ός θερ΅οχωρητικότητας θερ΅ιδό΅ετρου και θερ΅ότητα τήξης πάγου.
3. Μέτρηση θερ΅ότητας εξαέρωσης ΅ε τη βοήθειας του διαγρά΅΅ατος θ = f(t).
4. Απλή Αρ΅ονική κίνηση. Ταλάντωση συστή΅ατος ΅άζας ελατηρίου.
5. Υπολογισ΅ός της g ΅ε το φυσικό εκκρε΅ές.
6. Προσδιορισ΅ός συχνότητας συντονισ΅ού, ΅ελέτη εξαναγκασ΅ένης ταλάντωσης και
διακροτη΅άτων.
7. Συ΅βολή-περίθλαση κυ΅άτων.
8. Μέτρηση των ΅ηκών κύ΅ατος και των συχνοτήτων ΅ε τον σωλήνα του Quincke.
ΧΗΜΕΙΑ ΙI
Χη΅εία των α΅ετάλλων: Η ο΅άδα του άνθρακα, η ο΅άδα του αζώτου και του φωσφόρου,
η ο΅άδα του οξυγόνου και του θείου. Τα αλογόνα, τα ευγενή αέρια. Τα ΅εταβατικά
στοιχεία.
Σύ΅πλοκα ιόντα ενώσεις σύνταξης. Περιγραφή και ιδιότητες ΅εταβατικών στοιχείων
ιδιαίτερου τεχνολογικού ενδιαφέροντος: Τιτάνιο, Βανάδιο, Χρώ΅ιο, Σίδηρος, Νικέλιο,
Χαλκός, ʼργυρος, Χρυσός, Ψευδάργυρος, Υδράργυρος.Εισαγωγή στην οργανική χη΅εία:
Ονο΅ατολογία οργανικών ενώσεων. Υδρογονάνθρακες: Αλκάνια και κυκλοαλκάνια, αλκένια
και αλκύνια, αρω΅ατικοί υδρογονάνθρακες, αντιδράσεις υδρογονανθράκων. Παράγωγα
υδρογονανθράκων: Οργανικές οξυγονούχες ενώσεις, αντιδράσεις οξυγονούχων οργανικών
ενώσεων, οργανικές αζωτούχες ενώσεις, οργανικά πολυ΅ερή. Βιολογικά ΅όρια: πρωτεΐνες,
υδατάνθρακες, νουκλεϊκά οξέα, λιπίδια.
Εργαστηριακές ασκήσεις
Σύνθεση ΅εταλλικών πλειάδων ΅ε ΅έταλλα 1ης σειράς ΅εταπτώσεως
Σύνθεση ακετανιλιδίου
Σύνθεση π-νιτροακετανιλιδίου
Απο΅όνωση καφείνης από καφέ ή αναψυκτικά τύπου Cola
Υγρή χρω΅ατογραφία λεπτής στοιβάδας
Σύνθεση και χαρακτηρισ΅ός υγρού κρυστάλλου
ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΚΥΤΤΑΡΟΥ I
Αρχές της κυτταρικής οργάνωσης (Στοιχεία δο΅ής και λειτουργίας προκαρυωτικού
και ευκαρυωτικού κυττάρου.
Αρχές της ΅οριακής οργάνωσης ( Δο΅ή και λειτουργία ΅ακρο΅ορίων).
Μέθοδοι ΅ελέτης των κυττάρων (Μικροσκοπία, κυτταροκαλλιέργειες, κλασ΅άτωση,
΅έθοδοι διαχωρισ΅ού ΅ακρο΅ορίων).
Δο΅ή και λειτουργία της πλασ΅ατικής ΅ε΅βράνης.
Στοιχεία του κυτταροπλασ΅ατικού συστή΅ατος ΅ε΅βρανών (Σύνθεση, ωρί΅ανση, κυκλοφορία
πρωτεϊνών).
Κυτταροσκελετός-Κυτταρικές κινήσεις (Οργάνωση κυτταροσκελετικών συστατικών-Συστή΅ατα
κίνησης).
Κυτταρική επιφάνεια και εξωκυτταρική ύλη ( Δο΅ή και αλληλεπιδράσεις των ΅ορίων
της κυτταρικής επιφάνειας και της εξωκυτταρικής ύλης)
Κυτταρική επικοινωνία-Αρχές της ΅εταγωγής ση΅άτων.
ΕΠΙΣΤΗΜΗ ΥΛΙΚΩΝ ΙΙ
Δ ιαγρά΅΅ατα φάσεων: Όρια διαλυτότητας, φάσεις και ΅ικροδο΅ή. Ισορροπία φάσεων.
Διαγρά΅΅ατα φάσεων ισορροπίας. Δυαδικά ισο΅ορφικά και ευτηκτικά συστή΅ατα. Ευτηκτοειδείς
και περιτηκτικές αντιδράσεις. Ο κανόνας φάσεων του Gibbs. Το σύστη΅α σιδήρου-άνθρακα.
Το διάγρα΅΅α φάσεων σιδήρου-ανθρακούχου σιδήρου. Μικροδο΅ές σε κρά΅ατα σιδήρου-άνθρακα.
Κρά΅ατα άλλων στοιχείων.
Μετατροπές φάσεων στα ΅έταλλα και ανάπτυξη ΅ικροδο΅ών: Μετατροπές φάσεων. Μεταβολές
ιδιοτήτων και ΅ικροδο΅ής στα κρά΅ατα σιδήρου-άνθρακα. Ισόθερ΅ες ΅ετατροπές.
Μηχανική συ΅περιφορά κρα΅άτων σιδήρου-άνθρακα. Σφυρήλατος (tempered) ΅αρτενσίτης.
Θερ΅ικές κατεργασίες: Ανόπτηση. Θερ΅ική κατεργασία χάλυβα. Σκλήρυνση και ΅ηχανισ΅οί
σκλήρυνσης. Δοκι΅ασίες ελέγχου και κα΅πύλες σκλήρυνσης. Επίδραση του ΅έσου,
και τοων γεω΅ετρικών χαρακτηριστικών του δείγ΅ατος στη σκλήρυνση. Σκλήρυνση
΅ε καθίζηση.
Μεταλλικά κρά΅ατα: Βιο΅ηχανική κατεργασία κρα΅άτων. Κρά΅ατα σιδήρου. Κρά΅ατα
χαλκού, αλου΅ινίου, ΅αγνησίου, τιτανίου. Πυρί΅αχα ΅έταλλα. Υπερκρά΅ατα. Ευγενή
΅έταλλα.
Κερα΅ικά υλικά: Δο΅ή και ιδιότητες των κερα΅ικών. Κρυσταλλική δο΅ή κερα΅ικών.
Πυριτικά κερα΅ικά. ʼνθρακας. Μορφές του άνθρακα: δια΅άντι, γραφίτης, φουλλερένια.
Ατέλειες στα κερα΅ικά. Διαγρά΅΅ατα φάσεων. Μηχανικά ζητή΅ατα των κερα΅ικών υλικών.
Ψαθυρή θραύση. Πλαστική παρα΅όρφωση και ΅ηχανισ΅οί.
Εφαρ΅ογές και κατεργασία των κερα΅ικών: Ύαλοι. Ιδιότητες, σχη΅ατισ΅ός, και θερ΅ικές
κατεργασίες υάλων. Υαλοκερα΅ικά. Πηλοί. Χαρακτηριστικά, σύσταση και τεχνικές
βιο΅ηχανικής επεξεργασίας. Ξήρανση και πύρωση.
Πυρί΅αχα Υλικά: Πυρί΅αχοι πηλοί. Πυρί΅αχα υλικά από silica και ΅αγνησία. Ειδικά
πυρί΅αχα. Κερα΅ικά εκτριβής και λείανσης (abrasives). Καρβίδια και νιτρίδια:
ανθρακούχο πυρίτιο (SiC), και αζωτούχο πυρίτιο (Si3N4). Κονιά΅ατα. Τσι΅έντα.
Προηγ΅ένα κερα΅ικά. Αλου΅ίνα (Al2O3) και ζιρκονία (ZrO2). Κερα΅ικά υλικά αιχ΅ής.
Διάβρωση και Υποβάθ΅ιση των υλικών: Διάβρωση των ΅ετάλλων. Ηλεκτροχη΅εία της
διάβρωσης. Ταχύτητα διάβρωσης και πρόβλεψή της. Παθητικότητα. Επίδραση του περιβάλλοντος.
Μορφές διάβρωσης. Διαβρωτικό περιβάλλον. Πρόληψη της διάβρωσης. Οξείδωση. Υποβάθ΅ιση
των κερα΅ικών υλικών. Διόγκωση και διαλυτοποίηση. Θραύση δεσ΅ών. Φθορά λόγω
περιβαλλοντικών παραγόντων. Αυτοξείδωση.
ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΙΙ ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ Τ ΔΝ ΥΛΙΚΩΝ
1. Θερ΅ική επεξεργασία υλικών.
2. Διαγρά΅΅ατα φάσεων ΅ετάλλων και κρα΅άτων.
3. Διάβρωση υλικών.
4. Σκληρότητα υλικών
5. Μηχανικές ιδιότητες κερα΅ικών και υάλων.
6. Θραύση υπό κρούση
7. Δοκι΅ή Jominy.
8. Κά΅ψη η΅ιπακτω΅ένης δοκού.
ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΙΙΙ
Μιγαδικές συναρτήσεις. Παραγώγιση και ολοκλήρωση ΅ιγαδικής συνάρτησης. Θεώρη΅α
Cauchy. Σειρές Laurent και Ολοκληρωτικά υπόλοιπα.
Ο΅ογενείς και ΅η ο΅ογενείς διαφορικές εξισώσεις. Συνήθεις διαφορικές εξισώσεις
πρώτης τάξης και ΅έθοδοι επίλυσης. Ν-οστής τάξης συνήθεις γρα΅΅ικές διαφορικές
εξισώσεις ΅ε σταθερούς συντελεστές - ΅έθοδοι επίλυσης. Μετασχη΅ατισ΅ός Laplace
και εφαρ΅ογή του στην επίλυσης συνήθων διαφορικών εξισώσεων. Μέθοδοι επίλυσης
συστη΅άτων διαφορικών εξισώσεων.
Λύση διαφορικών εξισώσεων ΅ε την ΅έθοδο των δυνα΅οσειρών.
Συναρτήσεις Bessel. Πολυώνυ΅α Legendre, ορθογωνιότητα αυτών και ανάπτυγ΅α συναρτήσεων
σε σειρές πολυωνύ΅ων Legendre.
Περιοδικές συναρτήσεις, Σειρές Fourier: πλήρης σειρά Fourier, σειρά Fourier
η΅ιτόνου, σειρά Fourier συνη΅ιτόνου, ΅ιγαγική αναπαράσταση σειράς Fourier, ταυτότητα
του Parseval. Ορθογώνιες και ορθοκανονικές συναρτήσεις- σύ΅βολο δ του Kronecker.
Εφαρ΅ογές σειρών Fourier.
ΦΥΣΙΚΗ ΙΙΙ
Ηλεκτρικό φορτίο και ηλεκτρικό πεδίο. Νό΅ος του Coulomb και νό΅ος του Gauss.
Ηλεκτρικό δυνα΅ικό. Χωρητικότητα και διηλεκτρικά.
Συνεχές ηλεκτρικό ρεύ΅α, αντίσταση και ηλεκτρεγερτική δύνα΅η. Νό΅ος του Ohm.
Κυκλώ΅ατα συνεχούς τάσης. Κανόνες του Kirchhoff.
Μαγνητικό πεδίο και ΅αγνητικές δυνά΅εις. Πηγές ΅αγνητικού πεδίου. Νό΅ος των
Biot και Savart. Νό΅ος του Ampere. Μαγνητική ροή. Ηλεκτρο΅αγνητική επαγωγή.
Ο νό΅ος του Faraday. Ο κανόνας του Lenz. Εξισώσεις Maxwell. Αυτεπαγωγή και α΅οιβαία
επαγωγή. Ενέργεια ΅αγνητικού πεδίου. Κυκλώ΅ατα RL, LC, LRC. Εναλλασσό΅ενο ρεύ΅α.
Το κύκλω΅α LRC σε σειρά. Συντονισ΅ός κυκλώ΅ατος LRC σε σειρά. Μετασχη΅ατιστές.
Ηλεκτρο΅αγνητικά κύ΅ατα. Ενέργεια στα ηλεκτρο΅αγνητικά κύ΅ατα. Το ηλεκτρο΅αγνητικό
φάσ΅α.
Φύση και διάδοση του φωτός. Ανάκλαση και διάθλαση. Πόλωση. Γεω΅ετρική οπτική.
Κάτοπτρα και φακοί. Συ΅βολή και σύ΅φωνες πηγές, συ΅βολή δυο πηγών. Περίθλαση
Fraunhofer και Fresnel, περίθλαση απο ΅ια σχισ΅ή, φράγ΅α περίθλασης.
ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΙΙΙ ΦΥΣΙΚΗΣ
1. Ηλεκτροστατικό πεδίο αγωγών ισοδυνα΅ικές επιφάνειες.
2. Νό΅ος του Ohm Προσδιορισ΅ός της ειδικής αντίστασης ΅ετάλλων.
3. Γέφυρα Wheatstone.
4. Μελέτη κυκλώ΅ατος RLC και αρχή λειτουργίας παλ΅ογράφου.
5. Μέτρηση της διηλεκτρικής σταθεράς υλικών.
6. Μέτρηση της έντασης ΅αγνητικού πεδίου κυκλικού πηνίου.
7. Μελέτη φράγ΅ατος.
8. Μέτρηση εστιακής απόστασης φακών.
ΦΥΣΙΚΟΧΗΜΕΙΑ Ι
Ισορροπία. Νό΅οι των ιδανικών αερίων. Μοριακές αλληλεπιδράσεις και πραγ΅ατικά
αέρια.
Πρώτος νό΅ος της θερ΅οδυνα΅ικής. Έργο και ενέργεια. Ενθαλπία. Αδιαβατικές ΅εταβολές.
Θερ΅οχη΅εία. Κανονικές ΅εταβολές Ενθαλπίας. Ενθαλπίες σχη΅ατισ΅ού και χη΅ικών
αντιδράσεων. Εξάρτηση της ενθαλπίας από τη θερ΅οκρασία. Συναρτήσεις καταστάσεων.
Σχέση ΅εταξύ CV και Cp.
Δεύτερος νό΅ος της θερ΅οδυνα΅ικής. Αυθόρ΅ητες ΅εταβολές. Εντροπία και εντροπικές
΅εταβολές. Τρίτος νό΅ος της θερ΅οδυνα΅ικής. Ενέργειες Helmholtz και Gibbs ενός
συστή΅ατος.
Συνδυασ΅ός του Πρώτου και Δεύτερου νό΅ου της θερ΅οδυνα΅ικής. Ιδιότητες της εσωτερικής
ενέργειας και της ενέργειας Gibbs. Χη΅ικό δυνα΅ικό.
Μετασχη΅ατισ΅οί καθαρών ουσιών. Διαγρά΅΅ατα φάσεων. Σταθερότητα φάσεων και όρια
φάσεων. Μετατροπές φάσεων. Το θερ΅οδυνα΅ικό κριτήριο της ισορροπίας. Η ταξινό΅ηση
των ΅ετατροπών φάσεων κατά Ehrenfest. Υγρά και επιφάνεια των υγρών. Επιφανειακή
τάση.
Μετασχη΅ατισ΅οί ΅ιγ΅άτων. Θερ΅οδυνα΅ική περιγραφή ΅ιγ΅άτων. Μερικές γρα΅΅ο΅οριακές
ιδιότητες. Διαλύ΅ατα. Αθροιστικές (προσθετικές) ιδιότητες διαλυ΅άτων. Διαγρά΅΅ατα
φάσεων ΅ιγ΅άτων. Ο κανόνας των φάσεων.
ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΚΥΤΤΑΡΟΥ ΙΙ
Πυρήνας-Οργάνωση των χρω΅οσω΅άτων
Έκφραση και ρύθ΅ιση της γενετικής πληροφορίας.
Τεχνολογία ανασυνδυασ΅ένου DNA, γενετική ΅ηχανική
Κυτταρική διαίρεση
Έλεγχος του κυτταρικού κύκλου και κυτταρικός θάνατος
Διαφοροποιη΅ένα κύτταρα και ιστοί
Η Κυτταρική και η ΅οριακή βάση των ανοσοαποκρίσεων. Απόκριση σε τραυ΅ατισ΅ό
των ιστών, φλεγ΅ονές και αυτοαντιδράσεις. Απόκριση σε ΅οσχεύ΅ατα.
Εφαρ΅ογές (Βιοϋλικά, ΅ηχανική ιστών, βιοτεχνολογία)
ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΒΙΟΛΟΓΙΑΣ
1. Μικροσκοπία
2. Κλασ΅άτωση κυττάρου
3. Μίτωση
4. Τύποι αι΅οσφαιρίων-Ο΅άδες αί΅ατος
5. Ιστολογία
6. Ιστοχη΅ική ανίχνευση υδατανθράκων
7. Απο΅όνωση DNA γονιδιώ΅ατος
ΕΠΙΣΤΗΜΗ ΥΛΙΚΩΝ ΙIΙ
Πολυ΅ερή: Μόρια υδρογονανθράκων και ΅ακρο΅όρια πολυ΅ερών. Η χη΅εία των πολυ΅ερών.
Κρυσταλλικότητα των πολυ΅ερών.
Χαρακτηριστικά, ιδιότητες και εφαρ΅ογές των πολυ΅ερών: Μηχανικά και θερ΅ο΅ηχανικά
χαρακτηριστικά. Κρυστάλλωση και τήξη. Υαλώδης ΅ετάπτωση. Θερ΅οπλαστικά και θερ΅οσκληρυνό΅ενα
πολυ΅ερή. Ιξωδοελαστικότητα. Θραύση πολυ΅ερών.
Κατεργασία και εφαρ΅ογές πολυ΅ερών: Μέθοδοι πολυ΅ερισ΅ού. Είδη πολυ΅ερών. Πλαστικά
και επεξεργασία πλαστικών. Πολυ΅ερή ίνας. Εφαρ΅ογές των πολυ΅ερών: επιχρίσ΅ατα,
κόλλες, υ΅ένια.
Σύνθετα υλικά (composites): Ενίσχυση ΅ε σω΅ατίδια. Σύνθετα υλικά ΅εγάλων σω΅ατιδίων
και σύνθετα διασποράς. Ενίσχυση ΅ε ίνες. Σύνθετα υλικά πολυ΅ερικής, ΅εταλλικής
και κερα΅ικής ΅ήτρας. Σύνθετα υλικά άνθρακα-άνθρακα. Δο΅ικά σύνθετα υλικά. Δο΅ές
φυλλω΅άτων. Επίπεδες δο΅ές σάντουιτς.
Θερ΅ικές ιδιότητες: Θερ΅οχωρητικότητα. Παράγοντες που επηρεάζουν τη θερ΅οχωρητικότητα.
Θερ΅ική διαστολή στα ΅έταλλα, κερα΅ικά και πολυ΅ερή. Θερ΅ική αγωγι΅ότητα. Μηχανισ΅οί
θερ΅ικής αγωγι΅ότητας στα ΅έταλλα, τα κερα΅ικά και τα πολυ΅ερή.
Ηλεκτρικές Ιδιότητες: Αγωγοί. Νό΅ος του Ohm. Ηλεκτρική αγωγι΅ότητα. Αγωγοί ιόντων.
Ενεργειακές ζώνες στα στερεά. Αγωγι΅ότητα βάσει των ενεργ. ζωνών και των ΅οντέλων
των δεσ΅ών. Ηλεκτρική αντίσταση στα ΅έταλλα. Ηλεκτρικά χαρακτηριστικά των κρα΅άτων.
Η΅ιαγωγοί. Ενδογενής και εξωγενής η΅ιαγωγι΅ότητα. Το φαινό΅ενο Hall. Ηλεκτρική
αγωγι΅ότητα στα κερα΅ικά και πολυ΅ερή. Διηλεκτρικά. Διηλεκτρική σταθερά και
παράγοντες που την επηρεάζουν. Πόλωση και πολωσι΅ότητα.
Μαγνητικές ιδιότητες: Μαγνητικά δίπολα. Μαγνητική επαγωγή, ΅αγνητική επιδεκτικότητα
και ΅αγνήτιση. Δια΅αγνητικά και παρα΅αγνητικά υλικά. Σιδηρο΅αγνητικά υλικά.
Αντισιδηρο΅αγνητισ΅ός και σιδηρι΅αγνητισ΅ός. Μαγνητική υστέρηση. Μαλακά και
σκληρά ΅αγνητικά υλικά. Μαγνητική αποθήκευση. Υπεραγωγι΅ότητα.
Οπτικές ιδιότητες: Η ηλεκτρο΅αγνητική ακτινοβολία. Αλληλεπίδραση του φωτός ΅ε
τα στερεά. Ατο΅ικές και ηλεκτρονιακές αλληλεπιδράσεις. Ηλεκτρονιακές ΅εταπτώσεις.
Οπτικές ιδιότητες των ΅ετάλλων και των α΅ετάλλων. Αδιαφάνεια και η΅ιδιαφάνεια
στους ΅ονωτές. Φωταύγεια. Φωτοαγωγι΅ότητα. Λέιζερ. Οπτικές ίνες και εφαρ΅ογές
τους στις επικοινωνίες.
Επιλογή υλικών και θέ΅ατα σχεδιασ΅ού των υλικών. Επιλογή υλικών για ένα κυλινδρικό
άξονα υπό στρεπτική τάση. Ελατήρια για βαλβίδες αυτοκινήτων. Υλικά για ολική
αντικατάσταση ανθρώπινου ισχύου. Σύστη΅α θερ΅ική προστασίας σε διαστη΅όπλοιο.
Υλικά για κατασκευή ολοκληρω΅ένων κυκλω΅άτων.
ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΙΙΙ ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ ΥΛΙΚΩΝ
1. Σύνθεση πολυ΅ερών ΅ε πολυ΅ερισ΅ό ελευθέρων ριζών.
2. Μορφολογία πολυ΅ερών: ΅ικροσκοπική παρατήρηση.
3. Εφελκυσ΅ός πολυ΅ερών.
4. Θλίψη πολυ΅ερών.
5. Μηχανικές ιδιότητες σύνθετων υλικών.
6. Οπτικές ιδιότητες η΅ιαγώγι΅ων υλικών.
7. Ηλεκτρική αγωγι΅ότητα υλικών.
8. Μαγνητικές ιδιότητες υλικών.
ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΙV
Ολοκληρώ΅αταΜετασχη΅ατισ΅οί Fourier. Μετασχη΅ατισ΅ός Fourier η΅ιτόνου και συνη΅ιτόνου.
Αντίστροφος ΅ετασχη΅ατισ΅ός Fourier. Ταυτότητες του Parseval. Θεώρη΅α συνέλιξης.
Συνάρτηση δ-Dirac. Γενικευ΅ένη συνθήκη ορθογωνιότητας. Εφαρ΅ογές ΅ετασχη΅ατισ΅ών
Fourier.
Μερικές γρα΅΅ικές διαφορικές εξισώσεις. Ο΅ογενής και ΅ή ο΅ογενής ΅ερικές διαφορικές
εξισώσεις. Εξισώσεις κύ΅ατος, Laplace, και θερ΅ότητας. Ση΅ασία αρχικών και συνοριακών
συνθηκών. Επίλυση ΅ερικών διαφορικών εξισώσεων ΅ε τη ΅έθοδο του χωρισ΅ού των
΅εταβλητών. Πρόβλη΅α ιδιοτι΅ών-Θεωρία Sturm-Liouville. Παραδείγ΅ατα επίλυσης
εξισώσεων κύ΅ατος, Laplace, και θερ΅ότητας σε πεπερασ΅ένα και άπειρα χωρία.
Ολοκληρωτικές εξισώσεις-Συναρτήσεις Green. Επίλυση συνήθων διαφορικών εξισώσεων
΅ε τη ΅έθοδο των συναρτήσεων Green. Επίλυση ΅ερικών διαφορικών εξισώσεων ΅ε
τη ΅έθοδο των συναρτήσεων Green.
ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗ ΚΑΙ ΠΙΘΑΝΟΤΗΤΕΣ
Πιθανότητες: Έννοια και ορισ΅οί της πιθανότητας. Αξιω΅ατική θε΅ελίωση. Υπό συνθήκη
πιθανότητες. Ανεξάρτητα ενδεχό΅ενα. Συναρτήσεις τυχαίων ΅εταβλητών. Συνάρτηση
πιθανότητας και συνάρτηση κατανο΅ής. Συνάρτηση πυκνότητας πιθανότητας. Παρά΅ετροι
κατανο΅ών. Γεννήτριες και χαρακτηριστικές συναρτήσεις. Ειδικές κατανο΅ές: Διακριτές:
Bernoulli, Διωνυ΅ική, Poisson, Αρνητική Διωνυ΅ική, Γεω΅ετρική.
Συνεχείς: Ο΅οιό΅ορφη, Κανονική, Γά΅΅α, Εκθετική, X2, t, F. Οριακά θεωρή΅ατα.
Κεντρικό οριακό θεώρη΅α.
Στατιστική: Δειγ΅ατοληπτικές κατανο΅ές. Τυχαίο δείγ΅α και δειγ΅ατοληψία. Το
βασικό θεώρη΅α της Στατιστικής. Εκτι΅ητική. Μέθοδοι εκτί΅ησης. Ση΅ειακή εκτί΅ηση.
Εκτί΅ηση παρα΅έτρων σε διάστη΅α. Έλεγχοι στατιστικών υποθέσεων. Έλεγχος προσαρ΅ογής
΅ε το κριτήριο X2. Ανάλυση παλινδρό΅ησης. Απλή και πολλαπλή γρα΅΅ική παλινδρό΅ηση.
Ανάλυση διασποράς.
ΦΥΣΙΚΗ IV
Προβλή΅ατα της Κλασικής Φυσικής: Ακτινοβολία του ΅έλανος σώ΅ατος. Νό΅ος ΅ετατόπισης
του Wien και νό΅ος των Stefan-Boltzmann. Θεωρία του Planck. Φωτοηλεκτρικό φαινό΅ενο.
Φαινό΅ενο Compton. Πείρα΅α των Franck και Hertz. Δυϊσ΅ός της ύλης. Πείρα΅α των
Davisson και Germer. Αρχή αβεβαιότητας του Heisenberg. Μοντέλα του ατό΅ου των
Thomson, Rutherford και Bohr. Το άτο΅ο του υδρογόνου. Spin ηλεκτρονίου. Πείρα΅α
Stern-Gerlach. Απαγορευτική αρχή του Pauli και περιοδικό σύστη΅α των στοιχείων.
Διέγερση των ατό΅ων. Φθορισ΅ός και φωσφορισ΅ός.. Οπτική άντληση και laser. Μοριακοί
δεσ΅οί, ενέργεια και φάσ΅ατα ΅ορίων.
Η δο΅ή του πυρήνα: Μέγεθος, σταθερότητα των πυρήνων. Ενέργεια σύνδεσης. Ραδιενέργεια,
σταθερά διάσπασης και χρόνος υποδιπλασιασ΅ού. Διάσπαση των πυρήνων. Πυρηνικές
αντιδράσεις. Πυρηνική σχάση και πυρηνικοί αντιδραστήρες. Πυρηνική σύντηξη.
ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΙV ΦΥΣΙΚΗΣ
1. Μελέτη της περίθλασης δέσ΅ης ηλεκτρονίων.
2. Μέτρηση του λόγου e/m.
3. Μελέτη της σειράς Balmer του υδρογόνου. Υπολογισ΅ός της σταθεράς Rydberg.
4. Το φωτοηλεκτρικό φαινό΅ενο.
5. Πείρα΅α Frank-Hertz.
6. Απορρόφηση ακτινοβολίας, β και γ δια΅έσου υλικών.
7. Νό΅ος και σταθερά Stefan-Boltzmann
8. Συντονισ΅ός spin ηλεκτρονίων (ESR)
9. Σκέδαση Rutherford
ΧΗΜΕΙΑ ΙIΙ
Ταξινό΅ηση των αναλυτικών ΅εθόδων, τύποι ενόργανων ΅εθόδων, αναλυτικά όργανα,
επιλογή της αναλυτικής ΅εθόδου, η βαθ΅ονό΅ηση στις ενόργανες ΅εθόδους. Σή΅ατα
και θόρυβος.
Εισαγωγή στις φασ΅ατοσκοπικές τεχνικές. Ποσοτική θεώρηση των φασ΅ατοχη΅ικών
΅ετρήσεων. Τ΅ή΅ατα οργάνων.
Εισαγωγή στην οπτική ατο΅ική φασ΅ατο΅ετρία. Φασ΅ατο΅ετρία ατο΅ικής απορρόφησης
και ατο΅ικού φθορισ΅ού. Φασ΅ατο΅ετρία ατο΅ικής εκπο΅πής.
Ατο΅ική φασ΅ατο΅ετρία ακτίνων Χ. Θε΅ελιώδεις αρχές. Τ΅ή΅ατα των οργάνων. Μέθοδοι
φθορισ΅ού ακτίνων Χ. Μέθοδοι απορρόφησης ακτίνων Χ. Μέθοδοι περίθλασης ακτίνων
Χ.
Εισαγωγή στη φασ΅ατο΅ετρία ΅οριακής απορρόφησης στο υπεριώδες /ορατό (UV/Vis).
Εφαρ΅ογές της ΅οριακής φασ΅ατο΅ετρίας απορρόφησης ορατού/υπεριώδους.
Φασ΅ατο΅ετρία ΅οριακής φωταύγειας. Θεωρία του φθορισ΅ού και του φωσφορισ΅ού.
Εισαγωγή στη φασ΅ατο΅ετρία υπερύθρου. Εφαρ΅ογές της φασ΅ατο΅ετρίας υπερύθρου.
Φασ΅ατοσκοπία Raman. Εφαρ΅ογές της Φασ΅ατοσκοπίας Raman.
Φασ΅ατοσκοπία πυρηνικού ΅αγνητικού συντονισ΅ού. Χαρακτηρισ΅ός επιφανειών ΅ε
φασ΅ατοσκοπία και ΅ικροσκοπία. Ηλεκτροαναλυτικές ΅έθοδοι ανάλυσης. Θερ΅ικοές
΅έθοδοι ανάλυσης.
Προτεινό΅ενες ασκήσεις επίδειξης
Χαρακτηρισ΅ός υλικών ΅ε χρήση φασ΅ατοφωτο΅ετρίας υπεριώδους ορατού.
Χαρακτηρισ΅ός υλικών ΅ε φασ΅ατοσκοπία υπερύθρου.
Πολαρογραφικός προσδιορισ΅ός της σύστασης κρά΅ατος.
Ανάλυση υλικών ΅ε φασ΅ατοφωτο΅ετρία ατο΅ικής απορρόφησης
Ανάλυση επιφανειών ΅ε φασ΅ατό΅ετρο διασποράς ενέργειας (EDS) σε ηλεκτρονικό
΅ικροσκόπιο σάρωσης (SEM).
Διαφορικό θερ΅ιδό΅ετρο σάρωσης (DSC)
Φασ΅ατοσκοπία εκπο΅πής βασισ΅ένη σε πηγές πλάσ΅ατος.
ΕΠΙΣΤΗΜΗ ΥΛΙΚΩΝ ΙV
Εισαγωγικές έννοιες, ιστορική αναδρο΅ή.
Δο΅ή, φυσιολογία και ιδιότητες βιολογικών υλικών: δόντια, οστά, κολλαγόνο, δέρ΅α.
Δο΅ή, ιδιότητες και εφαρ΅ογές συνθετικών βιοϋλικών: ΅έταλλα, πολυ΅ερή, υδροπηκτώ΅ατα,
απορροφήσι΅α και διασπώ΅ενα υλικά, κερα΅ικά, ύαλοι, σύνθετα, λεπτά υ΅ένια, ινώδη
υλικά.
Αλληλεπίδραση βιοϋλικών-λήπτη: Προσρόφηση πρωτεϊνών σε επιφάνειες, αλληλεπίδραση
κυττάρων ΅ε υλικά, φλεγ΅ονή, τοξικότητα, θρό΅βωση, αι΅όσταση και θρο΅βόλυση,
καρκινογένεση, παθολογική ασβεστοποίηση.
Αποικοδό΅ηση και διάβρωση των βιοϋλικών: Αποικοδό΅ηση πολυ΅ερών σε συστή΅ατα
ελεγχό΅ενης χορήγησης βιοδραστικών ουσιών, αποικοδό΅ηση ΅ετάλλων και κερα΅ικών
στο βιολογικό περιβάλλον, επιπτώσεις της αποικοδό΅ησης και της διάβρωσης στο
λήπτη.
Προοπτικές και δυνατότητες της επιστή΅ης των βιοϋλικών: βιο΅ι΅ητικά υλικά, ΅οσχεύ΅ατα
και ΅ηχανική ιστών, βιοϊατρικοί ανιχνευτές.
ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ IV ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ ΥΛΙΚ ΔΝ
1. Μελέτη της ΅ικροδο΅ής οδόντων ΅ε ΅ικροσκοπικές τεχνικές.
2. Μακροσκοπική και ΅ικροσκοπική ΅ελέτη οστών.
3. Χαρακτηρισ΅ός παθολογικών εναποθέσεων ουρητηριτικών βιοϋλικών και καρδιακών
βαλβίδων ΅ε φασ΅ατοσκοπικές και δο΅ικές ΅εθόδους ανάλυσης.
4. Χαρακτηρισ΅ός επιφανείας βιοσυ΅βατών υλικών ΅ε ΅ικροσκοπία AFM.
5. Παρασκευή και χαρακτηρισ΅ός αλάτων του φωσφορικού ασβεστίου ΅ε ενδιαφέρον
στα βιοϋλικά.
6. Προσρόφηση πρωτεϊνών σε επιφάνειες.
7. Παρασκευή βιοδιασπώ΅ενων νανοσω΅ατιδίων.
8. Παρασκευή και ιδιότητες υδροπηκτω΅άτων
ΦΥΣΙΚΟΧΗΜΕΙΑ ΙΙ
Μακρο΅όρια και ΅οριακά συσσω΅ατώ΅ατα. Κολλοειδή. Μέγεθος και σχή΅α. Προσθετικές
ιδιότητες. Δια΅όρφωση και ΅οριακή γεω΅ετρία. Δο΅ές ανώτερης τάξης. Διεργασίες
σε στερεές επιφάνειες. Ανάπτυξη και δο΅ή των επιφανειών. Ρόφηση σε επιφάνειες.
Φυσιρόφηση και χη΅ιρόφηση. Καταλυτική δράση σε επιφάνειες. Ρόφηση και κατάλυση.
Ηλεκτροχη΅εία σε ισορροπία. Θερ΅οδυνα΅ικές ιδιότητες ιόντων σε διαλύ΅ατα. Ιοντικές
ενεργότητες. Ηλεκτροχη΅ικά στοιχεία. Η΅ιαντιδράσεις και ηλεκτρόδια. Σταθερά
δυνα΅ικά οξείδωσης. Η ηλεκτροχη΅ική σειρά. Μέτρηση του pH και του pK. Δυνα΅ική
ηλεκτροχη΅εία. Διαδικασίες σε ηλεκτρόδια. Ηλεκτρική διπλοστιβάδα. Ταχύτητα ΅εταφοράς
φορτίου. Μεταφορά ηλεκτρονίου. Ηλεκτροχη΅ικές διαδικασίες.
ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΦΥΣΙΚΟΧΗΜΕΙΑΣ
1. Προσδιορισ΅ός σταθεράς σχη΅ατισ΅ού συ΅πλόκου ιόντος
2. Προσδιορισ΅ός Θερ΅ότητας αντίδρασης εξουδετέρωσης
3. Διάγρα΅΅α φάσης υγρού-ατ΅ού για δυαδικά συστή΅ατα
4. Προσδιορισ΅ός του διαγρά΅΅ατος φάσεων ενός συστή΅ατος τριών συστατικών
5. Τάση ατ΅ών καθαρού υγρού
6. Προσδιορισ΅ός ΅οριακού βάρους κρυοσκοπικά
7. Προσδιορισ΅ός του τυπικού δυνα΅ικού οξειδοαναγωγής κατάλληλου συστή΅ατος
8. Αγωγι΅ο΅ετρία-Αγωγι΅ο΅ετρικές Τιτλοδοτήσεις
9. Ηλεκτρικό Ισοδύνα΅ο της θερ΅ότητας
10. Προσδιορισ΅ός του λόγου γ=CP/CV
11. Μερικές γρα΅΅ο΅οριακές ποσότητες
ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΚΒΑΝΤΟΜΗΧΑΝΙΚΗ
Κυ΅ατική: Κυ΅ατική εξίσωση. Στάσι΅α κύ΅ατα, επίλυση της κυ΅ατικής εξίσωσης ΅ε
τη ΅έθοδο χωρισ΅ού ΅εταβλητών. Οδεύοντα κύ΅ατα. Κυ΅ατοπακέτα. Κυ΅ατικές εξισώσεις
στη φύση.
Γενικές Αρχές και Αξιώ΅ατα: Υλικά κύ΅ατα. Εξίσωση του Schrodinger. Στατιστική
ερ΅ηνεία της κυ΅ατοσυνάρτησης. Μετρήσι΅α ΅εγέθη και τελεστές. Ιδιοσυναρτήσεις
και φάσ΅ατα ιδιοτι΅ών. Χρονική εξέλιξη κβαντικού συστή΅ατος. Σχέσεις αβεβαιότητας.
Νό΅οι διατήρησης. Συ΅βολισ΅ός Dirac.
Εφαρ΅ογές: Σω΅άτιο σε κουτί ΅ίας, δύο και τριών διαστάσεων. Σκέδαση από ΅ονοδιάστατα
δυνα΅ικά, φαινό΅ενο σήραγγας. Αρ΅ονικός ταλαντωτής. Περιστροφή σε δύο και τρεις
διαστάσεις, σφαιρικές αρ΅ονικές. Στερεός στροφέας. Κεντρικό δυνα΅ικό σε τρεις
διαστάσεις, άτο΅ο του υδρογόνου. Αλγεβρική θεωρία της στροφορ΅ής.
Ολοκλήρωση της Βασικής Θεωρίας: Σπιν. Καταστάσεις σπιν. Μήτρες σπιν, ΅ήτρες
Pauli. Κίνηση σπιν σε ΅αγνητικό πεδίο. Σύνθεση στροφορ΅ών. Ταυτόση΅α σω΅ατίδια
και αρχή του Pauli.
ΕΙ ΔΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ
Βασικές έννοιες: εξίσωση κίνησης. Μελέτη κίνησης απλού αρ΅ονικού ταλαντωτή.
Ταλαντωτής ΅ε απόσβεση. Ταλαντωτής που διεγείρεται από απλή περιοδική δύνα΅η.
Ταλαντωτής που διεγείρεται από γενικής ΅ορφής περιοδική δύνα΅η. Διδιάστατος
αρ΅ονικός ταλαντωτής. Γενική ΅ελέτη κίνησης σε ΅ία διάσταση. Ση΅εία ισορροπίας.
Μικρές ταλαντώσεις. Συζευγ΅ένες ταλαντώσεις, κανονικοί τρόποι ταλάντωσης. Γενικευ΅ένο
σύστη΅α συζευγ΅ένων ταλαντώσεων. Εγκάρσιες ταλαντώσεις. Εισαγωγή στην άλγεβρα
΅εταβολών. Λαγκρανζιανή, εξίσωση Lagrange. Χα΅ιλτονιανή, κανονικές εξισώσεις
κίνησης. Σύστη΅α δύο σω΅ατίων, κίνηση σε κεντρικό δυνα΅ικό. Τανυστής της αδράνειας.
Εξισώσεις Euler.
Τανυστές-Βασικά στοιχεία θεωρίας τανυστών. Στροφή συστή΅ατος συν/νων. ʼλγεβρα
τανυστών. Κα΅πυλόγρα΅΅α συστή΅ατα συν/νων-ειδικές περιπτώσεις συστη΅άτων συν/νων.
Θεωρία ελαστικότητας. Γενικευ΅ένη εντατική κατάσταση. Επίπεδη εντατική κατάσταση.
Κύκλος Mohr. Γενικευ΅ένος νό΅ος Hooke. Νό΅οι αστοχίας. Κά΅ψη δοκών. Γρα΅΅ική
βισκοελαστικότητα. Βισκοελαστικά ΅οντέλα. Αρχή Boltzmann.
ΕΠΙΣΤΗΜΗ ΥΛΙΚΩΝ V
Δια΅ορφώσεις Μακρο΅ορίων. Στατιστική τυχαίου «περιπάτου». Ελεύθερη περιστροφή.
Κρυστάλλωση. Θερ΅οδυνα΅ική κρυστάλλωσης. Μοντέλα κρυστάλλωσης. Υαλώδης ΅ετάπτωση.
Θεωρίες υαλώδους ΅ετάπτωσης. Γενικευ΅ένος νό΅ος του Hooke για πολυ΅ερή. Ελαστο΅ερής
κατάσταση. Μεγάλες παρα΅ορφώσεις. Θερ΅οδυνα΅ική ελαστο-ελαστικότητας. Ιξωδοελαστικότητα.
Ερπυσ΅ός και χαλάρωση τάσης. Ιξωδοελαστικά ΅οντέλα. Αρχή επαλληλίας Boltzmann.
Ισοδυνα΅ία χρόνου-θερ΅οκρασίας. Μηχανική αστοχία. Κριτήρια πλαστικής διαρροής
και διαρροής τύπου crazing. Μοριακά φαινό΅ενα. Θραυστο΅ηχανική πολυ΅ερών. Κόπωση
πολυ΅ερών. Αντοχή στην κρούση. Εισαγωγή στη ρεολογία πολυ΅ερών. Νευτωνικά και
΅η-Νευτωνικά ρευστά. Μορφοποίηση πολυ΅ερών.
Ειδικά/ Προηγ΅ένα Πολυ΅ερή: Ίνες, ΅ε΅βράνες, Υγροκρυσταλλικά & φωτονικά
πολυ΅ερή κλπ.
ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ V ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ ΥΛΙΚΩΝ
1. Δυνα΅ικές ΅ετρήσεις ( ΅έτρηση Tg, tanδ κλπ).
2. Φασ΅ατοσκοπικός χαρακτηρισ΅ός πολυ΅ερών.
3. Μηχανικές ιδιότητες πολυ΅ερών
4. Θραυστο΅ηχανική σε πολυ΅ερή.
5. Προσδιορισ΅ός του εσωτερικού ιξώδους και του ΅έσου ιξωδο΅ετρικού ΅οριακού
βάρους πολυ΅ερούς ΅ε ιξοδω΅ετρία τριχοειδούς.
6. Χαρακτηρισ΅ός πολυ΅ερών ΅ε NMR.
7. Χαρακτηρισ΅ός πολυ΅ερών ΅ε DSC.
8. Κρούση πολυ΅ερών.
9. Επίδραση χη΅ικών διαλυτών στο φαινό΅ενο δη΅ιουργίας πορώδους ρωγ΅ής.
ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΜΟΡΙΑΚΗΣ ΦΥΣΙΚΗΣ ΚΑΙ ΚΒΑΝΤΙΚΗΣ ΧΗΜΕΙΑΣ
Ατο΅ική Δο΅ή: Πολυηλεκτρονικά άτο΅α. Αρχή εποικισ΅ού. Αρχές θεωρίας Hartree-Fock
και αυτοσυνεπούς πεδίου. Φάσ΅α σύνθετων ατό΅ων.
Μοριακή Δο΅ή: Προσέγγιση Born-Oppenheimer. Θεωρία δεσ΅ού σθένους. Ιόν του ΅οριακού
υδρογόνου. Διατο΅ικά και πολυατο΅ικά ΅όρία. Θεωρία ΅οριακών τροχιακών. Προσέγγιση
Ηuckel. Θεωρία ενεργειακών ζωνών σε στερεά.
Συ΅΅ετρία: Δράσεις και στοιχεία συ΅΅ετρίας. Ταξινό΅ηση ΅ορίων. ʼ΅εσες συνέπειες
συ΅΅ετρίας. Ο΅άδες, αναπαραστάσεις και χαρακτήρες. Πίνακες χαρακτήρων και χρήση
τους.
Μοριακή Φασ΅ατοσκοπία: Γενικές αρχές. Πληθυσ΅οί, ένταση, κανόνες επιλογής και
πλάτος γρα΅΅ής. Περιστροφικό φάσ΅α. Δονητικό φάσ΅α. Δονητικό-περιστροφικό φάσ΅α.
Ηλεκτρονική φασ΅ατοσκοπία. Δονητική δο΅ή, αρχή Frank-Condon. Φασ΅ατοσκοπία φθορισ΅ού,
φωσφορισ΅ού, διάσπασης, και προ-διάσπασης. Φασ΅ατοσκοπία φωτοηλεκτρονίων. Αρχές
λειτουργίας laser. Παραδείγ΅ατα συστη΅άτων laser και εφαρ΅ογές. Φασ΅ατοσκοπία
πυρηνικού ΅αγνητικού συντονισ΅ού (NMR). Φασ΅ατοσκοπία συντονισ΅ού ηλεκτρονικού
σπιν (ESR). Τεχνική περίθλασης νετρονίων και ηλεκτρονίων.
Ηλεκτρικές και ΅αγνητικές ιδιότητες ΅ορίων: Ηλεκτρικές ιδιότητες. Μόνι΅α και
επαγό΅ενα ηλεκτρικά δίπολα. Πολωσι΅ότητα. Δια΅οριακές δυνά΅εις, αλληλεπιδράσεις
΅εταξύ δίπολων, απωστικές και ολικές αλληλεπιδράσεις. Αλληλεπίδραση ΅ορίων σε
δέσ΅η. Μαγνητικές ιδιότητες. Μαγνητική επιδεκτικότητα. Μόνι΅α και επαγό΅ενα
΅αγνητικά δίπολα.
ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ
Μικροσκοπική και ΅ακροσκοπική κατάσταση θερ΅οδυνα΅ικού συστή΅ατος. Θερ΅οδυνα΅ική
ισορροπία. Φασικός χώρος. Συνάρτηση δια΅ερισ΅ού. Σύνδεση στατιστικής-θερ΅οδυνα΅ικής.
Στατιστικές ολότητες: Μικροκανονική, κανονική και ΅εγαλοκανονική. Υπολογισ΅ός
΅εταφορικής, περιστροφικής και δονητικής συνεισφοράς στην εσωτερική ενέργεια,
εντροπία και θερ΅οχωρητικότητα ιδανικών αερίων.
Κατανο΅ές Boltzmann, Fermi-Dirac, Bose-Einsein. Κβαντικά αέρια. Eιδική θερ΅ότητα
τέλειου κρυστάλλου. Αγώγι΅α, ΅ονωτικά στερεά.
Μετατροπές φάσης. Συνύπαρξη φάσεων. Παρά΅ετροι τάξης. Φαινο΅ενολογική θεωρία
Landau για ΅ετατροπές φάσεων δευτέρου είδους.
Αλληλεπιδρόντα συστή΅ατα: Μονοδιάστατο αέριο σκληρών σφαιρών. Μοντέλο Ising
και ισο΅ορφίες ΅ε άλλα συστή΅ατα. Σιδηρο΅αγνητική ΅ετάβαση. Υπεραγωγι΅ότητα.
Μέθοδος ΅έσου πεδίου. Μοριακές προσο΅οιώσεις ΅ε υπολογιστή.
Αυτο-οργάνωση και αυτο-συναρ΅ολόγηση ΅οριακών συστη΅άτων. Στατιστική θερ΅οδυνα΅ική
διεπιφανειακών, χωρικά περιορισ΅ένων και ΅ικρών συστη΅άτων.
ΥΛΙΚΑ ΚΑΙ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ
Τα υλικά στον σύγχρονο κόσ΅ο. Διαχείριση των υλικών. Προσδιορισ΅ός του κύκλου
ζωής των υλικών. Η οικονο΅ική θεώρηση των Υλικών. Ενεργειακή θεώρηση των Υλικών
και ενεργειακό κόστος. Κόστος πρώτων υλών και τεχνικών κατασκευής και επεξεργασίας.
Κοστολόγηση τελικού προϊόντος.
Αλληλεπίδραση των Υλικών ΅ε το περιβάλλον. Αέριες εκπο΅πές. Προσδιορισ΅ός των
περιβαλλοντικών επιπτώσεων κατά τη διαδικασία παραγωγής και επεξεργασίας των
υλικών. Περιβαλλοντικές επιπτώσεις κατά την απόρριψη των υλικών. Το ζήτη΅α της
ανακύκλωσης. Βιοαποικοδο΅ήσι΅α υλικά. Επιβλαβή για την υγεία υλικά και χη΅ική
έκθεση σε αυτά. Materials safety data sheets (MSDS).
Περιβαλλοντική νο΅οθεσία. Νο΅οθεσίες για την πώληση, ΅εταφορά, χρήση, διαχείρηση
και αποθήκευση των επικίνδυνων και επιβλαβών υλικών. Ενέργεια και υλικά στις
αναπτυσό΅ενες χώρες.
ΕΠΙΣΤΗΜΗ ΥΛΙΚΩΝ VΙ
Ειδικά θέ΅ατα στα κερα΅ικά υλικά: Πυρί΅αχα κερα΅ικά οξείδια. Πρόβλεψη σταθερότητας
στο περιβάλλον και ο ρόλος του ιοντικού δεσ΅ού. Αναλυτική παρουσίαση της Αλου΅ίνας
και της Ζιρκονίας. Κερα΅ικά ΅ε ηλεκτρικές ιδιότητες. Ηλεκτρική αγωγή σε ΅εικτούς
αγωγούς. Εφαρ΅ογές των κερα΅ικών ΅ε ηλεκτρικές ιδιότητες. Κελιά καύσης, κελιά
καύσης στερεού οξειδίου-ηλεκτροκαταλύτες. Αισθητήρες ανίχνευσης, οξυγόνου. Αντλίες
οξυγόνου. Δο΅ές οξειδίων ΅ε ιοντική/ηλεκτρονική αγωγι΅ότητα. Κερα΅ικοί υπεραγωγοί.
Η θεωρία Bardeen-Cooper-Schrieffer (BCS. Μηχανισ΅οί σύζευξης. Δο΅ή των κερα΅ικών
υπεραγωγών. Εφαρ΅ογές και προοπτικές
Ύαλοι: Εισαγωγή. Πρότυπα δο΅ής για το γυαλί. Πρόβλεψη σχη΅ατισ΅ού γυαλιού. Μηχανικές
ιδιότητες. Σύνδεση γυαλιού /΅ετάλλου και γυαλιού/κερα΅ικού. Ανθεκτικότητα του
γυαλιού.
Υαλοκερα΅ικά: Εισαγωγή. Τεχνικές διαδικασίες. Σχη΅ατισ΅ός πυρήνων κρυστάλλωσης.
Διαχωρισ΅ός υγρής φάσης στα συστή΅ατα σχη΅ατισ΅ού γυαλιού. Ανάπτυξη κρυστάλλων.
Υαλοκερα΅ικά που προκύπτουν από τον έλεγχο των ΅εταβλητών της διεργασίας. Ο
ρόλος της παρα΅ένουσας υαλώδους φάσης
Η΅ιαγωγοί: Εισαγωγή. Ηλεκτρόνια σε περιοδικό δυνα΅ικό-ζώνες. Μέταλλα, η΅ιαγωγοί,
΅ονωτές. Ιδιότητες άκρων ζωνών αγωγι΅ότητας και σθένους. Πυκνότητα καταστάσεων.
Οπές σε η΅ιαγωγούς. Δο΅ές ζωνών ΅ερικών η΅ιαγωγών (Si, GaAs, AlAs, GaN, HgTe
κτλ.). Μετατροπή της δο΅ής ζωνών ΅ε δη΅ιουργία κρα΅άτων. Τροποποίηση της δο΅ής
ζωνών ΅ε ετεροδο΅ές. Ενδογενής συγκέντρωση φορέων. Στάθ΅ες ατελειών σε η΅ιαγωγούς.
Προσ΅ίξεις δότες και αποδέκτες
Ειδικά θέ΅ατα στα ΅εταλλικά υλικά: ʼ΅ορφα κρά΅ατα. Μέθοδοι παρασκευής τους.
Εφαρ΅ογές και προοπτικές νέων ΅εταλλικών κρα΅άτων/ενώσεων. Η΅ικρυσταλλικά υλικά.
Πενταγωνική συ΅΅ετρία. Κρά΅ατα του αλου΅ινίου. Μετασχη΅ατισ΅οί φάσης και σταθερότητα.
ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ VI ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ ΥΛΙΚΩΝ
1. Παρασκευή κερα΅ικών ΅ε ΅έθοδο Sol-Gel
2. Ύαλοι από το απλό γυαλί, το supramax, το χαλαζία, κατεργασία, ΅έτρηση θερ΅ικών
και οπτικών ιδιοτήτων
3. Αναγνώριση και χαρακτηριστικές ιδιότητες (ειδικό βάρος, ΅ορφολογία, χρώ΅α,
θερ΅ική αγωγι΅ότητα, σκληρότητα) απλών και προηγ΅ένων κερα΅ικών, η΅ιαγωγών,
΅ετάλλων και υάλων
4. Φωτοδίοδοι (LED) και ηλεκτρονικά στοιχεία: Αναγνώριση και ηλεκτρικές ΅ετρήσεις
5. Φωτοβολταϊκά στοιχεία, ΅ετατροπή ηλιακής ενέργειας σε ηλεκτρική
6. Φαινό΅ενα ΅νή΅ης σε ΅εταλλικά κρά΅ατα
7. Κρά΅ατα χαλκού, αναγνώριση, ηλεκτρικές και θερ΅ικές ιδιότητες
8. Λεπτά υ΅ένια, ΅αγνητο-οπτικό φαινό΅ενο, φαινό΅ενα υστέρησης, Barkhausen,
σιδηρο΅αγνητικές περιοχές.
9. Μορφοποίηση κερα΅ικών, αλλαγή χρω΅άτων.