ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΣΠΟΥΔΩΝ ΔΙΠΛΩΜΑΤΟΣ ΕΙΔΙΚΕΥΣΗΣ

Το ΠΜΣ ξεκινά το χειμερινό εξάμηνο εκάστου ακαδημαϊκού έτους.

Για την απόκτηση ΔΜΣ απαιτούνται συνολικά ενενήντα (90) πιστωτικές μονάδες (ECTS). Κατά τη διάρκεια των σπουδών, οι μεταπτυχιακοί φοιτητές υποχρεούνται σε παρακολούθηση και επιτυχή εξέταση μεταπτυχιακών μαθημάτων, ερευνητική απασχόληση και συγγραφή επιστημονικών εργασιών, κ.ά. καθώς και σε εκπόνηση μεταπτυχιακής διπλωματικής εργασίας.

Η διδασκαλία των μαθημάτων γίνεται αποκλειστικά διά ζώσης.

Τα μαθήματα οργανώνονται σε εξάμηνα, πραγματοποιούνται σε εβδομαδιαία βάση και διεξάγονται στην ελληνική γλώσσα.

Α’ Εξάμηνο

A/A Mαθήματα Υποχρεωτικά Διδ. Ώρες ECTS

Μ1 Μέθοδοι Σύνθεσης Πολυμε­ρών  39 10

Μ2 Μέθοδοι Χαρακτη­ρι­σμού Πολυ­μερών 39 10

Μ3 Φυσική Πολυμερών 39 10

Σύνολο 117 30

Β’ Εξάμηνο (Επιλογή 3 από 6 Μαθήματα)

A/A Mαθήματα Επιλεγόμενα Διδ. Ώρες ECTS

Μ4 Σύνθεση Πολυμερών με Καθορισμένη Αρχιτεκτονική 39 10

Μ5 Πολυμερή σε ηλεκτρονικές και φωτονικές διατάξεις 39 10

Μ6 Μηχανικές ιδιότητες πολυμερών-Ρεολογία  39 10

Μ7 Νανοσύνθετα πολυμερικά υλικά-Σύνθεση, χαρακτηρισμός, ιδιότητες 39 10

Μ8 Μίγματα πολυμερών-Μικροφασικός διαχωρισμός-Μορφολογία  39 10

Μ9 Εφαρμογές πολυμερών στη νανοϊατρική και σε τεχνολογίες αιχμής  39 10

Σύνολο 117 30

Γ’ Εξάμηνο

A/A Mάθημα Υποχρεωτικό Διδ. Ώρες ECTS

Μ10 Προχωρημένες Εργαστηριακές Τεχνικές Σύνθεσης και Μοριακού Χαρακτηρισμού – Ερευνητική Μεθοδολογία 39 30

Σύνολο 39 30

Δ’ Εξάμηνο ECTS

Εκπόνηση ερευνητικής διπλωματικής εργασίας 30

Σύνολο 30

Περιεχόμενο/Περιγραφή μαθημάτων

Μ1.  Μέθοδοι Σύνθεσης Πολυμερών

Σχεδιασμός κατάλληλων μονομερών για διάφορα είδη πολυμερισμού. Ανιοντικός πολυμερισμός-Τεχνική υψηλού κενού. Κατιοντικός πολυμερισμός. Μέθοδοι ελεγχόμενων ριζικών πολυμερισμών (ATRP, NMR, RAFT). Πολυμερισμός σύμπλεξης (καταλύτες Ziegler-Natta, μεταλλοκένια, καταλύτες των late transition metals).

Προτεινόμενο Σύγγραμμα-Βοηθήματα:

H.L. Hsieh, R.P. Quirk, Anionic Polymerization: Principles and Practical Applications, Marcel Dekker Inc. (1996).

J.P. Kennedy, B. Ivan, Designed Polymers by Carbocationic Macromolecular Engineering. Theory and Practice, Hanser Publishers, Muenich (1992).

G. Odian, Principles of Polymerization, J. Wiley & Sons (1981)

J.R. Ebdon, G.C. Eastmond Eds, New Methods of Polymer Synthesis, Blackie Academic and Professional (1995)

K. Matyjaszewski Ed., Cationic Polymerizations, Marcel Dekker Inc. (1996)

W.J. Mijs Ed., New Methods of Polymer Synthesis, Plenum Press (1992)  

Σημειώσεις διδασκόντων

Μ2.  Μέθοδοι Χαρακτηρισμού Πολυμερών.

Προσδιορισμός μοριακού βάρους και κατανομής μοριακών βαρών με τις μεθόδους SEC, LS, ΜΑLDI-TOF.  Προσδιορισμός δομής και μικροδομής με φασματοσκοπία NMR. Προσδιορισμός σύστασης συμπολυμερών με UV, NMR. Προσδιορισμός εσωτερικού ιξώδους, γυροσκοπικής ακτίνας, αδιαταράκτων διαστάσεων και ευκαμψίας πολυμερών (ιξωδομετρία και σκέδαση). Θερμικές μέθοδοι ανάλυσης (DSC, TGA).

Προτεινόμενα Συγγράμματα - Βοηθήματα

H. Barth and J. Mays Eds. “Modern Methods of Polymer Analysis”, Wiley, 1991

V.B.F. Mathot Ed., Calorimetry and Thermal Analysis, Hanser Publishers (1994)

E.A. Turi Ed., Thermal Characterization of Polymeric Materials, Academic Press (1997)

Σημειώσεις διδασκόντων

Μ3.  Φυσική Πολυμερών

Διαμορφώσεις μακρομορίων. Στατιστική τυχαίου περιπάτου. Αδιατάρακτες διαστάσεις. Μοντέλο Kuhn. Θερμοδυναμική ημιαραιών και πυκνών πολυμερικών διαλυμάτων. Θεωρία Flory-Huggins και Flory-Krigbaum. Θερμοκρασία-θ, παράμετρος διαλυτότητας, παράμετρος αλληλεπίδρασης χ.

Στερεά Πολυμερή Κρυσταλλικά & Άμορφα

Υαλώδης μετάπτωση πολυμερών: Θερμοκρασία υαλώδους μετάπτωσης (Tg). Θεωρίες υαλώδους μετάπτωσης. Δυναμική πολυμερών κοντά στο Tg. Υαλώδης μετάπτωση σε πολυμερή/πρόσθετα και σε μίγματα πολυμερών.

Κρυστάλλωση πολυμερών: Αρχές κρυσταλλογραφίας. Δομή κρυσταλλικών πολυμερών. Κινητική της κρυστάλλωσης. Δυναμική ημικρυσταλλικών πολυμερών.

Προτεινόμενα Συγγράμματα - Βοηθήματα

J. Mark, A. Eisenberg, W. Graessley, L. Mandelkern, J. Koening, Physical Properties of Polymers, 2nd Ed. ACS

L.H. Sperling, Introduction to Physical Polymer Science, 2nd Ed. Wiley, NY (1992)

G. Strobl, The Physics of Polymers, Springer, Berlin (1996)

U.W. Gedde, Polymer Physics, Chapman & Hall (1995)

P.J. Flory, Principles of Polymer Chemistry, Cornell University Press (1953).

P.J. Flory, Statistical Mechanics of Chain Molecules, Wiley (1969).

P.G. de Gennes, Scaling Concepts in Polymer Physics, Cornell Press, Ithaca (1979).

Σημειώσεις διδασκόντων

Μ4. Σύνθεση Πολυμερών με Καθορισμένη Αρχιτεκτονική

Σύνθεση ομοπολυμερών και συμπολυμερών με καθορισμένη δομή (γραμμικά, αστεροειδή, εμβολιασμένα, κυκλικά, δενδριτικά κλπ) χρησιμοποιώντας τις διαφορετικές μεθόδους σύνθεσης πολυμερών και συνδυασμούς τους. Πολυμερισμός διάνοιξης δακτυλίου. Μεταθετικός πολυμερισμός διάνοιξης δακτυλίου.    

Προτεινόμενα Συγγράμματα - Βοηθήματα:

H.L. Hsieh, R.P. Quirk, Anionic Polymerization: Principles and Practical Applications, Dekker Inc. (1996).

J.P. Kennedy, B. Ivan, Designed Polymers by Carbocationic Macromolecular Engineering. Theory and Practice, Hanser Publishers, Muenich (1992).

G. Odian, Principles of Polymerization, J. Wiley & Sons (1981)

J.R. Ebdon, G.C. Eastmond Eds, New Methods of Polymer Synthesis, Blackie Academic and Professional (1995)

K. Matyjaszewski Ed., Cationic Polymerizations, Marcel Dekker Inc. (1996)

W.J. Mijs, Ed., New Methods of Polymer Synthesis, Plenum Press (1992)  

Σημειώσεις διδασκόντων

M5.  Πολυμερή σε ηλεκτρονικές και φωτονικές διατάξεις

Εισαγωγή στην Νανοτεχνολογία. Αλληλεπίδραση φωτός-ύλης. Φωτοευαίσθητα/ακτινοευαίσθητα οργανικά υλικά (photoresists) με βάση κυρίως πολυμερή ή μικρά οργανικά μόρια για κατασκευή μικρο/νανοδομών. Τεχνικές λιθογραφίας. Θερμοανθεκτικά μονωτικά πολυμερή ως διηλεκτρικά υλικά διατάξεων ή συστημάτων (εκτός και εντός ψηφίδας). Ημιαγώγιμα/αγώγιμα πολυμερή ως ενεργά υλικά ηλεκτρονικών και οπτοηλεκτρονικών διατάξεων. Οργανικές Διατάξεις όπως: Οργανικές Δίοδοι Εκπομπής φωτός, Οργανικά Φωτοβολταϊκά, Οργανικά τρανζίστορ κ.α.

Προτεινόμενα Συγγράμματα - Βοηθήματα:

Zheng Cui, «Nanofabrication, Principles, Capabilities and Limits», Springer, Cham, 2017.

Stephen R. Forrest, “Organic Electronics Foundations to Applications”, Oxford University Press, 2020.

R.W. Dyson, Editor, “Specialty Polymers” Blakie (UK), Chapman & Hall (USA) 1987.

Σημειώσεις διδασκουσών

Μ6.  Μηχανικές ιδιότητες πολυμερών-Ρεολογία.

Ελαστικότητα πολυμερών. Εισαγωγή στη ρεολογία (νευτωνικά και μη-νευτωνικά ρευστά, ροή πολυμερικού τήγματος, ιξώδες τήγματος). Ιξωδοελαστικότητα (ερπυσμός, χαλάρωση τάσης, δυναμομηχανική ανάλυση, μηχανικά μοντέλα). Μοντέλο Rouse, εμπλοκές.

Προτεινόμενα Συγγράμματα - Βοηθήματα:

R.I. Tanner, Engineering Rheology, Oxford (1988).

J.D. Ferry, Viscoelastic Properties of Polymers, 3rd Ed. Wiley, NY (1980).

R.G. Larson, Constitutive Equations for Polymer Melts and Solutions, Butterworths, (1988).

R.D. Bird, R.C. Armstrong, O. Hassager, F. Curtiss, Dynamics of Polymeric Liquids,

Vol. 2: Kinetic Theory 2nd Ed. Wiley, NY (1987).

M. Doi, S.F. Edwards, The Theory of Polymer Dynamics, Oxford (1988).

Σημειώσεις διδάσκοντα

Μ7. Νανοσύνθετα πολυμερικά υλικά-Σύνθεση, Χαρακτηρισμός, Ιδιότητες

Εισαγωγή οργανικών μορίων πάνω σε επιφάνειες νανοσωλήνων άνθρακα, γραφενίου, φουλερενίου, οξειδίου του πυριτίου, χρυσού, αργύρου. Εμβολιασμός πολυμερικών αλυσίδων με την τεχνική του εμβολιασμού ‘σε’ και ‘από’ νανοδομές άνθρακα, οξειδίου του πυριτίου, χρυσού, αργύρου. Τεχνικές χαρακτηρισμού: μικροζυγός κρυστάλλου χαλαζία, φωτοηλεκτρονική φασματοσκοπία ακτίνων Χ, φασματοσκοπία επιφανειακών πλασμονίων, θερμοσταθμική ανάλυση, ελλειψομετρία, μικροσκοπία ατομικών δυνάμεων.

Προτεινόμενα Συγγράμματα - Βοηθήματα:

Σημειώσεις διδασκόντων

Μ8.  Μίγματα πολυμερών-Μικροφασικός διαχωρισμός-Μορφολογία

Μορφολογία άμορφων συμπολυμερών. Διαχωρισμός μικροφάσεων. Τεχνικές μικροσκοπίας (TEM, SEM). Σκέδαση ακτίνων-Χ σε μικρή γωνία SAXS. Μικροσκοπία ατομικής δύναμης (AFM). Εφαρμογή τεχνικών χαρακτηρισμού στερεάς κατάστασης σε διφασικά και τριφασικά συστήματα πολυμερών. Επίδραση της αρχιτεκτονικής στην μορφολογία. Μορφολογία τήγματος σε σύγκριση με μορφολογία λεπτών υμενίων. Μίγματα πολυμερών και επίδραση στην τελική μορφολογία.

Προτεινόμενα Συγγράμματα - Βοηθήματα:

Σημειώσεις διδασκόντων

Μ9. Εφαρμογές πολυμερών στη νανοϊατρική και σε τεχνολογίες αιχμής

Βιολογικά εμπόδια για την μεταφορά φαρμακευτικών ουσιών μέσω νανοδομημένων υλικών στον οργανισμό.  Τρόποι για να ξεπεραστούν τα βιολογικά εμπόδια. Είδη βιοπολυμερών για την χρήση στην νανοϊατρική. Κατηγορίες νανοδομημένων υλικών για την μεταφορά φαρμακομορίων. Σύνθεση αποκρινόμενων πολυμερικών βιοϋλικών. Αυτοργάνωση βιοσυμβατών συνθετικών πολυμερών και βιοπολυμερών προς σχηματισμό αποκρινόμενων, πολυλειτουργικών νανοδομών για την ελεγχόμενη μεταφορά φαρμακομορίων και για θεραγνωστικές εφαρμογές. Χαρακτηρισμός νανοδομών με τεχνικές μικροσκοπίας, φασματοσκοπίας φθορισμού και άλλες φασματοσκοπικές και φυσικοχημικές μεθόδους. Βελτιστοποίηση δομικών/μοριακών χαρακτηριστικών νανοδομών για την αύξηση της αποτελεσματικότητας μεταφοράς φαρμακευτικών/λειτουργικών ουσιών  και του πολυπαραγοντικού θεραπευτικού αποτελέσματος. Αρχές λειτουργίας αισθητήρων. Εφαρμογή πολυμερών σε χημικούς και βιολογικούς αισθητήρες. Πολυμερή σε τεχνολογίες αιχμής.

Προτεινόμενα Συγγράμματα - Βοηθήματα:

Σημειώσεις διδασκόντων

Μ10.  Προχωρημένες Εργαστηριακές Τεχνικές Σύνθεσης και Μοριακού Χαρακτηρισμού – Ερευνητική Μεθοδολογία

Εξάσκηση και χρήση των εργαστηριακών τεχνικών σύνθεσης. Ειδικές τεχνικές διεξαγωγής αντιδράσεων υπό αδρανείς συνθήκες, συνθήκες υψηλού κενού και υπό κρυογονικές συνθήκες. Σχεδιασμός κατάλληλων μονομερών για διάφορα είδη πολυμερισμού. Ανιοντικός πολυμερισμός-Τεχνική υψηλού κενού. Κατιοντικός πολυμερισμός. Μέθοδοι ελεγχόμενων ριζικών πολυμερισμών (ATRP, NMR, RAFT). Πολυμερισμός σύμπλεξης (καταλύτες Ziegler-Natta, μεταλλοκένια, καταλύτες των late transition metals). Αρχές λειτουργίας τεχνικών μοριακού χαρακτηρισμού πολυμερών και σύνδεση αυτών με τη διαδικασία λήψης και επεξεργασίας δεδομένων (ανάλυση φασμάτων/χρωματογραφημάτων κλπ). Μέθοδοι καθαρισμού βιολογικών πολυμερικών υλικών (Μέθοδος Διαπίδυσης, δείγματα pyrogen free για πειράματα in vivo και in vitro). Τεχνικές οπτικής λιθογραφίας και υγρής εγχάραξης.

Προτεινόμενα Συγγράμματα - Βοηθήματα:

Προτεινόμενα Συγγράμματα - Βοηθήματα:

D.Campell and J.R.White “Polymer Characterizaton-Physical Techniques” Chapman & Hall, (1989).

G. Odian, Principles of Polymerization, J. Wiley & Sons (1981)

H. Barth and J.Mays Eds. “Modern Methods of Polymer Analysis”, Wiley, 1991

Σημειώσεις διδασκόντων

  

Προτεινόμενα Συγγράμματα - Βοηθήματα

J.Mark, A.Eisenberg, W.Graessley, L.Mandelkern, J.Koening, Physical Properties of Polymers, 2nd Ed. ACS

L.H.Sperling, Introduction to Physical Polymer Science, 2nd Ed. Wiley, NY (1992)

G. Strobl, The Physics of Polymers, Springer, Berlin (1996)

U.W. Gedde, Polymer Physics, Chapman & Hall (1995)

Σημειώσεις διδασκόντων

Σύνθεση Πολυμερών με Καθορισμένη Αρχιτεκτονική

Σύνθεση ομοπολυμερών και συμπολυμερών με καθορισμένη δομή (γραμμικά, αστεροειδή, εμβολιασμένα, κυκλικά, δενδριτικά κλπ) χρησιμοποιώντας τις διαφορετικές μεθόδους σύνθεσης πολυμερών και συνδυασμούς τους.  Εφαρμογές πολυμερών στη οργανική σύνθεση.

Προτεινόμενα Συγγράμματα - Βοηθήματα:

H.L.Hsieh,R.P.Quirk,Anionic Polymerization:principles and Practical Applications,Marcel Dekker Inc. (1996).

J.P.Kennedy B.Ivan, Designed Polymers by Carbocationic Macromolecular Engineering. Theory and Practice, Hanser Publishers, Muenich (1992).

G. Odian, Principles of Polymerization, J. Wiley & Sons (1981)

J.R. Ebdon, G.C. Eastmond Eds, New Methods of Polymer Synthesis, Blackie Academic and Professional (1995)

K. Matyjaszewski Ed., Cationic Polymerizations, Marcel Dekker Inc. (1996)

W.J. Mijs Ed., New Methods of Polymer Synthesis, Plenum Press (1992)  

Σημειώσεις διδασκόντων

Πολυμερή σε ηλεκτρονικές και φωτονικές διατάξεις και μικροσυστήματα.

Φωτοευαίσθητα/ακτινοευαίσθητα οργανικά υλικά (photoresists) με βάση κυρίως
πολυμερή ή μικρά οργανικά μόρια για κατασκευή μικρο/νανοδομών. Τεχνικές
λιθογραφίας. Θερμοανθεκτικά μονωτικά πολυμερή ως διηλεκτρικά υλικά
διατάξεων ή συστημάτων (εκτός και εντός ψηφίδας). Ημιαγώγιμα/αγώγιμα
πολυμερή ως ενεργά υλικά ηλεκτρονικών και οπτοηλεκτρονικών
διατάξεων. Οργανικές Διατάξεις όπως: Οργανικές Δίοδοι Εκπομπής φωτός,
Οργανικά Φωτοβολταϊκά, Οργανικά τρανζίστορ κ.α.

Προτεινόμενα Συγγράμματα - Βοηθήματα:

R.W.Dyson, Editor, “Specialty Polymers” Blakie (UK), Chapman & Hall (USA) 1987.

K. Beltsios et al. 'Membrane Science and Applications', Chapter in the 'Handbook of Porous Solids', Wiley, in press.

Σημειώσεις διδασκόντων

Ε1. Εργαστήριο Σύνθεσης και Χαρακτηρισμού Πολυμερών

1. Ριζικός πολυμερισμός μεθακρυλικού μεθυλεστέρα.
2. Ανιοντικός πολυμερισμός στυρενίου.
3. Παρασκευή πολυπροπυλενίου με πολυμερισμό Ziegler-Natta: Προσδιορισμός μικροδομής.
4. Πολυμερισμός γαλακτώματος: Παρασκευή πολυστυρενίου.
5. Πολυμερισμός πολυσυμπύκνωσης σε μάζα: Παρασκευή Νylon 11.
6. Υγρή χρωματογραφία μέσω πηκτής: Προσδιορισμός μοριακού βάρους και κατανομής μοριακών βαρών.
7. Σκέδαση φωτός: Προσδιορισμός μοριακού βάρους κατά βάρος και δεύτερου συντελεστή virial.
8. Ωσμωμετρία μεμβράνης: Προσδιορισμός μοριακού βάρους κατ’ αριθμό και δεύτερου συντελεστή virial.
9. Ιξωδομετρία: Προσδιορισμός εσωτερικού ιξώδους και ιξωδομετρικής ακτίνας περιστροφής πολυστυρενίου.

Προτεινόμενα Συγγράμματα - Βοηθήματα:

D.Campell and J.R.White “Polymer Characterizaton-Physical Techniques” Chapman & Hall, (1989).

G. Odian, Principles of Polymerization, J. Wiley & Sons (1981)

H. Barth and J.Mays Eds. “Modern Methods of Polymer Analysis”, Wiley, 1991

Σημειώσεις διδασκόντων