Ders Adı Optik Malzemeler
Ders Kodu OPT-3107
Dersin Türü Zorunlu
Ders Biriminin Seviyesi Ön Lisans
Yıl 1
Dönem 1.Yarıyıl
AKTS 3
Dersi Veren(ler) Dr. Öğr. Üyesi Eşe Akpınar
Dersin Yardımcıları yok
Ders İşleme Biçimi Yüz Yüze
Önkoşul Dersleri
Dersin İçeriği Atomsal Yapı ve Atomlararası,Atomsal Yapı ve Atomlararası Bağ,Katılarda Kristal Yapılar, Katılarda Kristal Yapılar-2 , Katılarda Kusurlar, Katılarda Kusurlar-2, Vize Sınavı, Metallerin Mekanik Özellikleri-1 ,Metallerin Mekanik Özellikleri-2, Dislokasyonlar ve Dayanım Arttırıcı Mekanizmalar, malzemelerin elektriksel özellikleri, malzemelerin
Dersin Verildiği Diller Türkçe
Dersin Amacı Bu dersin amacı, malzemelerin yapısal özellikleri ile mekanik, fiziksel ve kimyasal özellikleri arasındaki ilişkileri tanıtmak ve tasarımlarındaki malzeme seçiminin önemini öğretmektir.
Ders Yapısı
Temel/Alana Özgü Mesleki Dersler 70
Uzmanlık/Program Dersi 30
Destek Dersi 0
Beceri,İletişim ve Yönetim Becerileri Dersi 0
Aktarılabilir Beceri Dersi 0
Matematik ve Temel Bilimler 0
Temel Eğitim 0
Ders İşleme Şekli
Sınıf Dersi 100
Sınıf Dersi açıklama 0
Problem Saati 0
Problem Saati Açıklama 0
Laboratuvar 0
Laboratuvar Açıklama 0
Diğer 0
Diğer Açıklama 0
No Dersin Kazanımları  
1 Malzeme Biliminin amaç ve içeriğini bilir.
2 Temel malzeme gruplarının bilir. Maddenin yapı taşı olan atomu, atomik bağları ve kristal yapıları bilir.
3 Polimer malzemeleri ve optik alanında kullanılan polimerleri tanır.
4 Seramik malzemeleri ve optik alanında kullanılan camları bilir.
5 metalleri ve metallerin özelliklerini, optik sektöründe kullanılan alaşımları bilir.
6 kompozit malzemeleri ve optik alanunda kullanılan kompozitleri bilir.
DERSİN KAZANIMLARI / PROGRAM YETERLİKLERİ İLİŞKİ MATRİSİ
DKPÇ1PÇ2PÇ3PÇ4PÇ5PÇ6PÇ7PÇ8PÇ9PÇ10PÇ11PÇ12PÇ13PÇ14PÇ15PÇ16
1
2
3
4
5
6
5-Çok Yüksek İlişkili 4- Yüksek İlişkili 3-Orta İlişkili 2- Zayıf İlişkili 1-İlişkisiz
Hafta Konular  
1 Malzeme bilimi nedir? malzemelerin hangi özelliklerini inceler?
 
2 malzeme biliminin gelişimi, malzemelerin sınıflandırılması
  Ön Hazırlık: Konuyla ilgili ders kitabının ilgili kısımlarının incelenmesi
3 metaller
  Ön Hazırlık: Konuyla ilgili ders kitabının ilgili kısımlarının incelenmesi
4 metallerin optik, elektriksel ve mekanik özelliklerinin incelenmesi.
  Ön Hazırlık: Konuyla ilgili ders kitabının ilgili kısımlarının incelenmesi
5 Polimerler ve Üretim Yöntemleri
  Ön Hazırlık: Konuyla ilgili ders kitabının ilgili kısımlarının incelenmesi
6 Seramikler
  Ön Hazırlık: Konuyla ilgili ders kitabının ilgili kısımlarının incelenmesi
7 Seramiklerin genel özellikleri kullanım alanları.
  Ön Hazırlık: Konuyla ilgili ders kitabının ilgili kısımlarının incelenmesi
8 Cam ve cam seramikler, optisyenlikte cam materyalinin önemi.
  Ön Hazırlık: Konuyla ilgili ders kitabının ilgili kısımlarının incelenmesi
9 Kompozit malzemeler, üretimyöntemleri ve uygulama alanları.
  Ön Hazırlık: Konuyla ilgili ders kitabının ilgili kısımlarının incelenmesi
10 İleri teknoloji malzemeler, elektronik ve biyomedikalde uygulamaları ve potansiyelleri
  Ön Hazırlık: Konuyla ilgili ders kitabının ilgili kısımlarının incelenmesi
11 Yarıiletken malzemeler, kullanım alanları
  Ön Hazırlık: Konuyla ilgili ders kitabının ilgili kısımlarının incelenmesi
12 biyo malzemeler, in-vivo ve in-vitro çalışmalar.
  Ön Hazırlık: Konuyla ilgili ders kitabının ilgili kısımlarının incelenmesi
13 Mekanik karakterizasyon nedir? neden ve nasıl uygulanır. Elektriksel ve optik özellikler nasıl ölçülür?
  Ön Hazırlık: Konuyla ilgili ders kitabının ilgili kısımlarının incelenmesi
14 yılsonu sınavları
  Ön Hazırlık: Konuyla ilgili ders kitabının ilgili kısımlarının incelenmesi
No Program Çıktısı Katkı Düzeyi
1 Mesleği ile ilgili temel, güncel ve uygulamalı bilgilere sahip olur. 3
2 İş sağlığı ve güvenliği, çevre bilinci ve kalite süreçleri hakkında bilgi sahibi olur. 2
3 Mesleği için güncel gelişmeleri ve uygulamaları takip eder, etkin şekilde kullanır. 3
4 Mesleği ile ilgili bilişim teknolojilerini (yazılım, program, animasyon vb.) etkin kullanır. 2
5 Mesleki problemleri ve konuları bağımsız olarak analitik ve eleştirel bir yaklaşımla değerlendirme ve çözüm önerisini sunabilme becerisine sahiptir. 2
6 Bilgi ve beceriler düzeyinde düşüncelerini yazılı ve sözlü iletişim yolu ile etkin biçimde sunabilir, anlaşılır biçimde ifade eder. 2
7 Alanı ile ilgili uygulamalarda karşılaşılan ve öngörülemeyen karmaşık sorunları çözmek için ekip üyesi olarak sorumluluk alır. 2
8 Kariyer yönetimi ve yaşam boyu öğrenme konularında farkındalığa sahiptir. 3
9 Alanı ile ilgili verilerin toplanması, uygulanması ve sonuçlarının duyurulması aşamalarında toplumsal, bilimsel, kültürel ve etik değerlere sahiptir. 2
10 Bir yabancı dili kullanarak alanındaki bilgileri takip eder ve meslektaşları ile iletişim kurar. 2
11 Optisyenlik alanına ilişkin temel kavramları bilir, mercek türlerini tanır ve refraksiyon kusurlarını analiz edebilir. 2
12 Merceklerin diyoptri değerlerini fokometre ile ölçer, optik çerçeveler ve mercekler için gerekli ölçümleri alır. 2
13 Optik reçete ve bireysel ölçümler doğrultusunda merceklerin montajını gerçekleştirir, gözlüklerin hazırlanmasını sağlar ve kalite kontrol süreçlerini yönetir. 2
14 Mesleki uygulamalarda optik teorileri ve bilimsel verileri etkili bir şekilde kullanabilme becerisine sahip olur. 2
15 İş yeri ortamında teorik bilgilerini pratiğe aktarma, iş hayatının dinamiklerini anlama ve mesleki sorumluluklarını geliştirme becerilerine sahip olur. 1
16 Atatürk İlkeleri ve İnkılap Tarihi, Türk Dili ve İngilizce gibi zorunlu dersler aracılığıyla, tarihi, kültürel, dilsel ve evrensel değerlere dair farkındalık kazanır, eleştirel düşünme ve küresel ölçekte etkileşim becerilerine sahip olur. 2
Yarıyıl İçi Çalışmaları Sayısı Katkı Payı
Ara Sınav 1 100
Kısa Sınav 0 0
Ödev 0 0
Devam 0 0
Uygulama 0 0
Labaratuvar 0 0
Proje 0 0
Atölye 0 0
Seminer 0 0
Arazi Çalışması 0 0
Sözlü sınav 0 0
Portfolyo 0 0
Doküman İncelemesi 0 0
Performans değerlendirme 0 0
Sunum 0 0
Alan Çalışması 0 0
Vaka Çalışması 0 0
Video Kaydı 0 0
Öz değerlendirme 0 0
Akran Değerlendirme 0 0
Eşleştirme Testleri 0 0
Çoktan seçmeli test 0 0
Kısa Cevaplı test 0 0
Kontrol listeleri 0 0
Dereceleme Ölçekleri 0 0
Zihin Haritalama 0 0
Araştırma yazısı 0 0
Çevrimiçi anket 0 0
Çevrimiçi Kısa sınav 0 0
TOPLAM 100
Yıliçinin Başarıya Oranı 40
Finalin Başarıya Oranı 60
TOPLAM 100
AKTS kredilerinin belirlenmesinde öğrenci işyükü anketlerinden faydalanılmaktadır.
Etkinlik Sayısı Süresi Toplam
Ders Süresi (Sınav Haftaları Hariç) 14 2 28
Sınıf Dışı Ders Çalışma Süresi 14 2 28
Ödevler 1 10 10
Sunum/Seminer 1 10 10
Proje 0 0 0
Laboratuar Çalışması 0 0 0
Arazi ya da Alan Çalışması 0 0 0
Kısa Sınav 0 0 0
Araştırma 0 0 0
Rapor Yazma/Rapor sunumu 0 0 0
Vaka İncelemesi 0 0 0
Staj 0 0 0
Uygulama/Materyal Hazırlama 0 0 0
Tez Çalışması 0 0 0
Ara Sınavlar 1 10 10
Yarıyıl Sonu Sınavı 1 10 10
İşyükü Saati (30) 30
Toplam İşyükü / Saat 96    
Dersin Akts Kredisi 3    
Ders Notu Malzeme Bilimi Ders kitapları
Diğer Kaynaklar Malzeme Bilimi Ders kitapları
Materyal
Dökümanlar Malzeme Bilimi Ders kitapları
Ödevler yok
Sınavlar vize ve final sınavları
Materyal Diğer Hatice Varol Özkavak Nobel Akademik Yayıncılık
Planlanmış Öğrenme Faaliyetleri ve Öğretim Yöntemleri











Haftalık Ders İzlencesi
Hafta 1 .Hafta
Konu
Haftalık Kapsam ve Hedefler Bu ders kapsamında; malzemelerin atomik ve moleküler yapıları ile makroskobik özellikleri arasındaki ilişkileri inceleyen malzeme biliminin temel tanımı, disiplinlerarası rolü ve tarihsel gelişimi ele alınacak; mühendislik malzemelerinin sınıflandırılması (metaller, seramikler, polimerler, kompozitler ve yarı iletkenler) yapılarak, malzemelerin mekanik (dayanım, sertlik, esneklik), termal (ısı iletkenliği, genleşme), elektriksel (iletkenlik, yalıtkanlık), manyetik, optik (yansıtma, kırılma) ve kimyasal (korozyon direnci) özellikleri incelenecektir. Bu doğrultuda öğrencilerin; malzeme biliminin temel prensiplerini açıklayabilmesi, malzeme gruplarını karakteristik özelliklerine göre ayırt edebilmesi, yapı-özellik ilişkisini kurabilmesi ve teknik uygulamalar ile mesleki alanlarda (özellikle optik ve cihaz teknolojilerinde) doğru ve verimli malzeme seçimi yapabilme becerisi kazanması hedeflenmektedir.
Haftalık Öğrenme Etkinlikleri/Kaynakları/Videolar
Haftalık Öğrenme Etkinlikleri Açıklama
Haftalık Ölçme-Değerlendirme Etkinlikleri Sunum,
Haftalık Ölçme-Değerlendirme Notlandırması/Ödev Teslim Süreleri
Hafta 2 .Hafta
Konu
Haftalık Kapsam ve Hedefler Bu ders kapsamında; insanlık tarihinin Taş Devri'nden Silikon ve Nanoteknoloji Çağı'na uzanan teknolojik evrimini şekillendiren malzeme biliminin tarihsel gelişimi ve modern endüstrideki yeri incelenecek; mühendislik malzemelerinin atomik bağ yapıları ve fonksiyonel davranışlarına göre yapılan temel sınıflandırılması ele alınarak metaller, seramikler, polimerler, kompozitler, yarı iletkenler ve akıllı/biyomalzemelerin yapısal özellikleri ile kullanım alanları açıklanacaktır. Bu doğrultuda öğrencilerin; teknolojinin gelişiminde malzemenin rolünü tarihsel bir perspektifle analiz edebilmesi, temel malzeme sınıflarını (metalik, seramik, polimerik ve kompozit) kristal yapı ve kimyasal bağ özellikleri üzerinden ayırt edebilmesi ve endüstriyel, teknik ya da optik uygulamalarda karşılaşılan tasarımlar için uygun malzeme kategorilerini doğru şekilde belirleyebilmesi hedeflenmektedir.
Haftalık Öğrenme Etkinlikleri/Kaynakları/Videolar
Haftalık Öğrenme Etkinlikleri Açıklama
Haftalık Ölçme-Değerlendirme Etkinlikleri Sunum,
Haftalık Ölçme-Değerlendirme Notlandırması/Ödev Teslim Süreleri
Hafta 3 .Hafta
Konu
Haftalık Kapsam ve Hedefler Bu ders kapsamında; malzeme biliminin en temel sınıflarından biri olan metallerin ve metal alaşımlarının atomik yapıları, metalik bağ mekanizmaları, kristal yapıları (YMK, HMK, SFP) ve mikroyapısal özellikleri incelenecek; metallerin yüksek elektrik ve ısı iletkenliği, süneklik, dövülebilirlik, yüksek mekanik dayanım ve optiksel olarak opaklık/yansıtıcılık gibi karakteristik fiziksel ve mekanik davranışları ele alınarak demir esaslı (çelik, dökme demir) ve demir dışı (alüminyum, bakır, titanyum) metallerin endüstriyel uygulama alanları açıklanacaktır. Bu doğrultuda öğrencilerin; metalik bağ yapısının malzemeye kazandırdığı özellikleri teorik düzeyde açıklayabilmesi, farklı metal ve alaşım gruplarını mekanik ve fiziksel performanslarına göre ayırt edebilmesi, korozyon ve deformasyon davranışlarını yorumlayabilmesi ve teknik/optik cihaz imalatında doğru metal alaşımlarını seçebilme becerisi kazanması hedeflenmektedir.
Haftalık Öğrenme Etkinlikleri/Kaynakları/Videolar
Haftalık Öğrenme Etkinlikleri Açıklama
Haftalık Ölçme-Değerlendirme Etkinlikleri Sunum,
Haftalık Ölçme-Değerlendirme Notlandırması/Ödev Teslim Süreleri
Hafta 4 .Hafta
Konu
Haftalık Kapsam ve Hedefler Bu ders kapsamında; metallerin ve alaşımlarının karakteristik performansını belirleyen optik, elektriksel ve mekanik özellikleri mikroyapısal düzeyde incelenecek; serbest elektron bulutu modelinin (Drude Modeli) metallerin yüksek elektrik ve ısı iletkenliğine etkisi, sıcaklığa bağlı direnç değişimi (Matthiessen Kuralı), ışığın absorpsiyonu, yansıtılması (plazma frekansı) ve metallerin opaklık davranışları ele alınacak, ayrıca çekme-basma dayanımı, elastisite modülü, süneklik, sertlik ve kırılma tokluğu gibi mekanik parametreler analiz edilecektir. Bu doğrultuda öğrencilerin; metallerin elektriksel iletim ve optik yansıtma mekanizmalarını bant teorisi ve serbest elektron modeli çerçevesinde açıklayabilmesi, mekanik yük-gerinim eğrilerini yorumlayabilmesi ve bu fiziksel özellikleri optisyenlik, hassas cihaz teknolojileri ve endüstriyel tasarım alanlarındaki malzeme uygulamalarına doğru şekilde aktarabilmesi hedeflenmektedir.
Haftalık Öğrenme Etkinlikleri/Kaynakları/Videolar
Haftalık Öğrenme Etkinlikleri Açıklama
Haftalık Ölçme-Değerlendirme Etkinlikleri Sunum,
Haftalık Ölçme-Değerlendirme Notlandırması/Ödev Teslim Süreleri
Hafta 5 .Hafta
Konu
Haftalık Kapsam ve Hedefler Bu ders kapsamında; makromoleküler yapıya sahip polimer malzemelerin kimyasal temelleri, monomer kavramı, polimerizasyon reaksiyonları (katılma ve basamaklı polimerizasyon) ve moleküler ağırlık dağılımı incelenecek; termoplastikler, termosetler ve elastomerler gibi temel polimer sınıflarının karakteristik özellikleri ile enjeksiyonla kalıplama, ekstrüzyon, üflemeli kalıplama, termoform ve vakumla şekillendirme gibi endüstriyel polimer üretim ve işleme yöntemleri ele alınacaktır. Bu doğrultuda öğrencilerin; polimerlerin iç yapısal bağları ile mekanik, termal ve optik özellikleri arasındaki ilişkileri açıklayabilmesi, farklı polimer sınıflarını davranışlarına göre ayırt edebilmesi, tasarlanan bir ürün için en uygun polimerik malzemeyi ve ekonomik üretim yöntemini belirleyebilmesi ve bu bilgileri özellikle optik lens, çerçeve imalatı ve hassas cihaz bileşenleri gibi mesleki uygulama alanlarında kullanabilmesi hedeflenmektedir.
Haftalık Öğrenme Etkinlikleri/Kaynakları/Videolar
Haftalık Öğrenme Etkinlikleri Açıklama
Haftalık Ölçme-Değerlendirme Etkinlikleri Sunum,
Haftalık Ölçme-Değerlendirme Notlandırması/Ödev Teslim Süreleri
Hafta 6 .Hafta
Konu
Haftalık Kapsam ve Hedefler Bu ders kapsamında; metal ve ametal elementlerin bileşiğinden oluşan seramik malzemelerin atomik yapısı, iyonik ve kovalent bağ mekanizmaları ile kristal ve amorf (cam) yapısal özellikleri incelenecek; seramiklerin yüksek ergime sıcaklığı, yüksek sertlik, gevreklik, basma dayanımı, kimyasal kararlılık (korozyon direnci) ile düşük elektrik ve ısı iletkenliği gibi karakteristik fiziksel ve mekanik davranışları ele alınarak, geleneksel seramikler ile ileri teknoloji (mühendislik/elektronik) seramiklerinin ve camların kullanım alanları açıklanacaktır. Bu doğrultuda öğrencilerin; seramik malzemelerin iç yapısal bağları ile sergiledikleri fiziksel performans arasındaki ilişkiyi açıklayabilmesi, kırılma mekanizmalarını yorumlayabilmesi, metaller ve polimerler ile karşılaştırmalı analizini yapabilmesi ve bu bilgileri özellikle optik camlar, lens kaplamaları ve yalıtkan bileşenler gibi mesleki teknik cihaz uygulamalarında doğru şekilde değerlendirebilmesi hedeflenmektedir.
Haftalık Öğrenme Etkinlikleri/Kaynakları/Videolar
Haftalık Öğrenme Etkinlikleri Açıklama
Haftalık Ölçme-Değerlendirme Etkinlikleri Sunum,
Haftalık Ölçme-Değerlendirme Notlandırması/Ödev Teslim Süreleri
Hafta 7 .Hafta
Konu
Haftalık Kapsam ve Hedefler Bu ders kapsamında; seramik malzemelerin iyonik ve kovalent bağ yapılarından kaynaklanan yüksek ergime noktası, yüksek sertlik, aşınma direnci, kimyasal kararlılık (korozyon direnci) ve yüksek basma dayanımı gibi genel özellikleri ile gevreklik ve düşük çekme dayanımı gibi limitasyonları incelenecek; seramiklerin düşük elektrik ve ısı iletkenliği özellikleri temelinde elektrik yalıtkanı, refrakter (ısıya dayanıklı) malzeme ve aşındırıcı olarak kullanım alanları ele alınacaktır. Ayrıca, geleneksel seramik uygulamalarının yanı sıra biyo-seramikler, piezoelektrik seramikler, optik camlar, lens kaplamaları ve yarı iletken bileşenler gibi ileri teknoloji seramiklerinin mühendislik, tıp ve optisyenlik alanlarındaki kritik kullanım yerleri açıklanacaktır. Bu doğrultuda öğrencilerin; seramiklerin karakteristik özelliklerini diğer malzeme sınıflarıyla karşılaştırabilmesi, çalışma koşullarına göre doğru seramik türünü seçebilmesi ve bu malzemelerin teknik cihazlar ile optik sistemlerdeki işlevlerini doğru şekilde analiz edebilmesi hedeflenmektedir.
Haftalık Öğrenme Etkinlikleri/Kaynakları/Videolar
Haftalık Öğrenme Etkinlikleri Açıklama
Haftalık Ölçme-Değerlendirme Etkinlikleri Sunum,
Haftalık Ölçme-Değerlendirme Notlandırması/Ödev Teslim Süreleri
Hafta 8 .Hafta
Konu
Haftalık Kapsam ve Hedefler Bu ders kapsamında; amorf (kristalleşmemiş) iç yapıya sahip cam malzemelerin ve kontrollü kristalleştirme yöntemiyle üretilen cam-seramiklerin atomik yapıları, termal davranışları (cam geçiş sıcaklığı) ve mekanik özellikleri incelenecek; optik camların en kritik parametreleri olan yüksek ışık geçirgenliği, homojenlik, kırılma indisi ($n$) ve Abbe sayısı ($V_d$) gibi karakteristik optiksel özellikleri ele alınacaktır. Ayrıca, taç (crown) ve çakmak (flint) camı gibi geleneksel optik materyaller ile modern yüksek indisli camların yapısal farkları açıklanarak, bu malzemelerin optisyenlik alanında lens, prizma, ayna ve hassas optik cihaz bileşenlerinin imalatındaki fonksiyonel ve yapısal önemi analiz edilecektir. Bu doğrultuda öğrencilerin; cam ve cam-seramiklerin ayırt edici fiziksel özelliklerini açıklayabilmesi, optik reçete gereksinimlerine göre (kırma kusurlarının düzeltilmesi, hafiflik, estetik) doğru cam materyalini seçebilmesi ve bu malzemelerin optik performans üzerindeki etkilerini mesleki pratiklerine hatasız şekilde aktarabilmesi hedeflenmektedir.
Haftalık Öğrenme Etkinlikleri/Kaynakları/Videolar
Haftalık Öğrenme Etkinlikleri Açıklama
Haftalık Ölçme-Değerlendirme Etkinlikleri Sunum,
Haftalık Ölçme-Değerlendirme Notlandırması/Ödev Teslim Süreleri
Hafta 9 .Hafta
Konu
Haftalık Kapsam ve Hedefler Bu ders kapsamında; en az iki farklı malzemenin makroskobik düzeyde bir araya getirilmesiyle oluşturulan kompozit malzemelerin temel tanımı, matris (polimer, metal, seramik) ve takviye (elyaf, partikül, katman) fazlarının yapısal fonksiyonları ile sinerjik etkileri incelenecek; el yatırması, püskürtme, pultruzyon, filaman sarma, reçine transfer kalıplama (RTM) ve otoklavlama gibi endüstriyel kompozit üretim ve şekillendirme yöntemleri ele alınacaktır. Ayrıca, kompozitlerin yüksek özgül mukavemet, hafiflik ve korozyon direnci gibi avantajları temelinde havacılık, otomotiv, savunma sanayii, biyomedikal ve yapı sektörlerindeki kullanım alanları ile optisyenlik ve hassas cihaz teknolojilerinde (hafif ve dayanıklı gözlük çerçeveleri, cihaz gövdeleri) üstlendiği kritik roller açıklanacaktır. Bu doğrultuda öğrencilerin; kompozit malzemelerin tasarım prensiplerini ve bileşenlerinin işlevlerini açıklayabilmesi, mekanik gereksinimlere göre uygun üretim yöntemini belirleyebilmesi ve bu ileri teknoloji malzemelerini mesleki teknik pratiklerdeki yapısal uygulamalara doğru şekilde uyarlayabilmesi hedeflenmektedir.
Haftalık Öğrenme Etkinlikleri/Kaynakları/Videolar
Haftalık Öğrenme Etkinlikleri Açıklama
Haftalık Ölçme-Değerlendirme Etkinlikleri Sunum,
Haftalık Ölçme-Değerlendirme Notlandırması/Ödev Teslim Süreleri
Hafta 10 .Hafta
Konu
Haftalık Kapsam ve Hedefler Bu ders kapsamında; klasik malzemelerin ötesinde üstün fiziksel ve kimyasal performans gösteren ileri teknoloji malzemelerinin temel tanımları, yarı iletkenler, akıllı malzemeler (şekil hafızalı alaşımlar, piezoelektrikler), nanomalzemeler (grafen, karbon nanotüpler, 2B geçiş metalleri), biyomalzemeler ve optoelektronik materyallerin yapısal özellikleri incelenecek; bu malzemelerin modern elektronik, mikroçip teknolojileri, sensörler, esnek ekranlar ile biyomedikal alandaki biyo-uyumlu implantlar, yapay dokular, ilaç salınım sistemleri ve tanı-tedavi cihazlarındaki güncel uygulama alanları ve gelecek potansiyelleri ele alınacaktır. Bu doğrultuda öğrencilerin; ileri teknoloji malzemelerinin karakteristik mekanizmalarını ve sınıflandırılmasını açıklayabilmesi, elektronik ve sağlık teknolojilerindeki fonksiyonel rollerini analiz edebilmesi ve bu yenilikçi malzemeleri optisyenlik, hassas ölçüm cihazları ve biyomedikal cihaz teknolojileri gibi mesleki pratiklerdeki vizyoner çözümlere ve AR-GE süreçlerine doğru şekilde entegre edebilmesi hedeflenmektedir.
Haftalık Öğrenme Etkinlikleri/Kaynakları/Videolar
Haftalık Öğrenme Etkinlikleri Açıklama
Haftalık Ölçme-Değerlendirme Etkinlikleri Sunum,
Haftalık Ölçme-Değerlendirme Notlandırması/Ödev Teslim Süreleri
Hafta 11 .Hafta
Konu
Haftalık Kapsam ve Hedefler Bu ders kapsamında; elektrik iletkenliği bakımından iletkenler ile yalıtkanlar arasında yer alan ve bant teorisi çerçevesinde valans ile iletim bantları arasındaki enerji aralığı ($E_g$) ile karakterize edilen yarıiletken malzemelerin temel fiziği incelenecek; silikon (Si) ve germanyum (Ge) gibi elementel yarıiletkenler ile galyum arsenür (GaAs) gibi bileşik yarıiletkenlerin yapısal özellikleri ele alınarak p-tipi ve n-tipi katkılama (doping) mekanizmaları açıklanacaktır. Ayrıca, bu malzemelerin p-n eklemi oluşturma yetenekleri temelinde diyot, transistör, entegre devreler (mikroçipler), güneş pilleri (fotovoltaik hücreler), LED'ler ve fotodedektörler gibi modern elektronik, optoelektronik ve sensör teknolojilerindeki kritik kullanım alanları ve optisyenlikte kullanılan hassas ölçüm cihazlarındaki rolleri analiz edilecektir. Bu doğrultuda öğrencilerin; yarıiletkenlerin iletim mekanizmalarını ve enerji bant yapılarını açıklayabilmesi, katkılama süreçlerinin malzeme performansına etkisini yorumlayabilmesi ve bu bileşenlerin teknik cihazlar ile optik sistemlerdeki işlevlerini mesleki pratiklerine doğru şekilde aktarabilmesi hedeflenmektedir.
Haftalık Öğrenme Etkinlikleri/Kaynakları/Videolar
Haftalık Öğrenme Etkinlikleri Açıklama
Haftalık Ölçme-Değerlendirme Etkinlikleri Sunum,
Haftalık Ölçme-Değerlendirme Notlandırması/Ödev Teslim Süreleri
Hafta 12 .Hafta
Konu
Haftalık Kapsam ve Hedefler Bu ders kapsamında; canlı doku veya organların işlevlerini yerine getirmek, desteklemek veya tedavi etmek amacıyla kullanılan biyomalzemelerin tanımı, sınıflandırılması (biyometaller, biyoseramikler, biyopolimerler ve biyokompozitler) ve en kritik kriter olan biyo-uyumluluk kavramı incelenecek; malzemelerin canlı sistemlerle etkileşimini belirleyen hücre-malzeme arayüzey tepkimeleri, toksisite ve korozyon davranışları ele alınacaktır. Ayrıca, geliştirilen biyomalzemelerin güvenlik ve performans testlerinde kullanılan, laboratuvar ortamında (yapay hücre/doku kültürlerinde) gerçekleştirilen in-vitro (canlı dışı) test yöntemleri ile canlı organizmalar üzerinde yürütülen in-vivo (canlı içi) klinik öncesi çalışmaların metodolojisi, avantajları ve etik kuralları açıklanarak, bu materyallerin tıp, biyomedikal ve optisyenlik (kontakt lensler, göz içi implantlar) alanlarındaki uygulamaları analiz edilecektir. Bu doğrultuda öğrencilerin; biyomalzemelerin temel özelliklerini ve biyo-uyumluluk kriterlerini açıklayabilmesi, in-vitro ve in-vivo çalışma prensipleri arasındaki karakteristik farkları ayırt edebilmesi ve bu test süreçlerinin tıbbi/optik cihaz onaylarındaki kritik rolünü doğru şekilde yorumlayabilmesi hedeflenmektedir.
Haftalık Öğrenme Etkinlikleri/Kaynakları/Videolar
Haftalık Öğrenme Etkinlikleri Açıklama
Haftalık Ölçme-Değerlendirme Etkinlikleri Sunum,
Haftalık Ölçme-Değerlendirme Notlandırması/Ödev Teslim Süreleri
Hafta 13 .Hafta
Konu
Haftalık Kapsam ve Hedefler Bu ders kapsamında; malzemelerin dış kuvvetler, elektrik alanlar ve ışık etkileşimleri altındaki davranışlarını belirleyen karakterizasyon yöntemlerinin teorik ve pratik esasları incelenecek; malzemelerin yapısal güvenilirliğini doğrulamak amacıyla uygulanan çekme, basma, sertlik (Vickers, Brinell, Rockwell) ve darbe (Charpy) testleri gibi mekanik karakterizasyon tekniklerinin neden ve nasıl uygulandığı ele alınacaktır. Ayrıca, malzemelerin elektriksel iletkenlik, direnç ve dielektrik özelliklerinin belirlenmesinde kullanılan dört nokta prob tekniği ile kırılma indisi, yansıma, geçirgenlik ve absorpsiyon gibi optik parametrelerin hassas şekilde ölçülmesini sağlayan spektrofotometre ve elipsometri gibi optik ölçüm cihazlarının çalışma prensipleri açıklanacaktır. Bu doğrultuda öğrencilerin; mekanik yük testlerinden elde edilen verileri yorumlayabilmesi, elektriksel ve optik karakterizasyon cihazlarının işleyişini kavrayabilmesi ve bu ölçüm tekniklerini optisyenlik, malzeme testi ve kalite kontrol gibi mesleki teknik alanlardaki endüstriyel standartlara uygun olarak hatasız şekilde değerlendirebilmesi hedeflenmektedir.
Haftalık Öğrenme Etkinlikleri/Kaynakları/Videolar
Haftalık Öğrenme Etkinlikleri Açıklama
Haftalık Ölçme-Değerlendirme Etkinlikleri Sunum,
Haftalık Ölçme-Değerlendirme Notlandırması/Ödev Teslim Süreleri
Hafta 14 .Hafta
Konu
Haftalık Kapsam ve Hedefler yılsonu sınavları
Haftalık Öğrenme Etkinlikleri/Kaynakları/Videolar
Haftalık Öğrenme Etkinlikleri Açıklama
Haftalık Ölçme-Değerlendirme Etkinlikleri Sunum,
Haftalık Ölçme-Değerlendirme Notlandırması/Ödev Teslim Süreleri