一. 課程介紹
奈米科技是一個橫跨 物理、化學、生物與工程 的前沿領域,正深刻影響著 生物醫學、能源環保、電子器件與先進材料 的發展。本課程專為 對奈米技術與應用 有興趣的學生設計,幫助學生理解 奈米材料的特性、製備技術與實際應用,並探索 奈米科技在醫學、環保、能源與電子設備中的未來發展方向。
本課程涵蓋:
奈米材料的獨特性與應用:學習奈米材料如何影響機械、光學與電學性能,並在各領域發揮關鍵作用。
光子晶體與生物仿生技術:探索大自然中的奈米結構,如蝴蝶翅膀的光學特性,並學習如何應用於光學元件與顯示技術。
奈米科技在生物醫學的應用:了解奈米磁性材料、奈米金與奈米碳管如何推動癌症治療、藥物傳輸與醫療設備的進步。
新能源與環保技術的應用:學習奈米技術如何提升太陽能電池、儲能設備與環保科技的效率。
此外,課程將透過 案例分析與技術展示,讓學生能夠將奈米科技與現代技術創新結合,開拓對未來科技應用的視野。
二. 項目導師
比利時魯汶大學物理學博士、國立臺灣大學物理學系教授、台灣大學師資培育中心主任、科技部駐莫斯科代表處科技組組長、國立高雄大學應用物理學系教授兼系主任、國立高雄師範大學物理學系教授、日本東京工業大學電子物理所客員研究員
國立台北科技大學電機工程系博士、國立台北科技大學電機工程系電力與能源組研究所碩士、國立台北科技大學電機工程系系友會第6屆秘書長、台北市台北科大獅子會第25-26屆理事、秘書;第一滴血勸募委員會主委;龍華科技大學電機工程系專案型助理教授;
三. 課程內容
奈米材料的基本概念:什麼是奈米技術?為何奈米材料擁有特殊性質?;奈米材料的分類(如奈米碳管、奈米金屬、量子點等);奈米材料的機械、光學與電學特性:為何奈米材料在不同應用中表現優異?;奈米材料在能源、環保與醫療科技中的應用
比表面積的定義與測量方法;比表面積對催化性能的影響(如催化劑在環保與能源應用中的角色);高比表面積材料的應用(如電池電極材料、空氣過濾技術)
光子晶體的形成機制與結構;自然界中的光子晶體案例(如蝴蝶翅膀的奈米結構);光子晶體在光學元件與顯示技術中的應用
奈米磁性材料的磁學特性;奈米磁性粒子在醫學診斷中的應用(如 MRI);奈米磁性材料在靶向藥物輸送中的作用
奈米碳管的結構與導電性能;奈米碳管在晶體管、電容器與超級電容中的應用;奈米碳管在柔性電子器件的未來發展
奈米金的光學特性(如表面等離子共振效應);奈米金在癌症診斷與治療中的應用;奈米金在生物標記檢測與智慧醫療設備中的應用
四. 課程上課收穫
✅ 掌握奈米科技的核心知識:理解奈米材料的獨特性及其在不同產業中的應用。
✅ 學習奈米材料在新能源、環保與醫療領域的影響:認識奈米技術如何提升太陽能電池、電池儲能與環保科技的效能。
✅ 了解生物醫學中的奈米應用:學習奈米磁性材料、奈米金與奈米碳管如何改善醫療技術,如 MRI 診斷與癌症治療。
✅ 探索電子元件與柔性電子技術的未來發展:了解奈米碳管如何影響半導體與未來電子設備的發展。
✅ 提升創新思維與跨學科能力:學習如何將奈米科技與其他領域(如 AI、機器學習)結合,開發新技術應用。
✅ 培養科學研究能力:透過技術案例與實作體驗,提升學生在科技研究與應用創新的能力。
五. 適合人群
本課程主要面向 初高中生,特別適合以下類型的學生: