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PLAN DE COURS
Hiver 2015
CHM-4203 11791 - Nanosciences et nanotechnologies
Informations générales
Crédits :
Temps consacré :
Mode d'enseignement :
Site Web :
Intranet Pixel :
Enseignant(s) :
3
4-0-5
Présentiel
aucun
https://pixel.fsg.ulaval.ca
Morin,
[email protected]
Jean-François
Kleitz, Freddy [email protected]
Responsable : à déterminer
Date d'abandon sans échec avec
26 Janvier 2015 à 23h59
remboursement :
Date d'abandon sans échec sans
23 Mars 2015 à 23h59
remboursement :
Description sommaire
Concepts fondamentaux et propriétés physicochimiques des systèmes nanoscopiques et leurs
applications dans divers domaines technologiques (matériaux, électronique, pharmaceutique,
médecine). Méthodes de préparation et techniques de caractérisation de nanostructures organiques et
inorganiques. Ce cours comprend une présentation orale par chaque étudiant sur un sujet choisi dans le
domaine des nanosciences et des nanotechnologies.
Horaire et disponibilités
Cours en classe : Mercredi
Vendredi
Disponibilité de l'enseignant : Lundi
Mardi
Mercredi
Jeudi
Vendredi
13h30 à 15h20
10h30 à 12h20
09h00 à 16h00
09h00 à 16h00
09h00 à 16h00
09h00 à 16h00
09h00 à 16h00
VCH-3830
VCH-3830
VCH-1250B (du 12 janv. au 24 avril)
VCH-1250B (du 12 janv. au 24 avril)
VCH-1250B (du 12 janv. au 24 avril)
VCH-1250B (du 12 janv. au 24 avril)
VCH-1250B (du 12 janv. au 24 avril)
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Objectifs
Ce cours multidisciplinaire a pour objectif d'initier les étudiants aux concepts généraux de la chimie
appliquée aux nanosciences et nanotechnologies. A la fin de ce cours, l'étudiant(e) devra: 1. Connaitre
le contexte historique et la problématique scientifique qui a donné naissance aux nanosciences ; 2.
Connaitre les grandes classes de nanomatériaux organiques et inorganiques ; 3. Connaitre les
méthodes utilisées pour la synthèse de ces nanomatériaux ; 4. Connaitre les propriétés spécifiques des
nanomatériaux et nanosystèmes ; 5. Connaitre les méthodes et outils de pointes les plus utilisés pour la
mise en oeuvre des nanomatériaux et la fabrication des nanosystèmes ; 6. Connaitre l'état actuel
général de la recherche dans les principaux domaines des nanosciences et nanotechnologies
(médecine, pharmaceutique, électronique et matériaux). Tous ces objectifs seront atteints par
l'apprentissage en classe des sections contenues dans ce plan de cours.
Contenu
Chapitre 1 − Définition des nanosciences et nanotechnologies
Historique des nanosciences (Feynman, Drexler, etc.)
Méthodes de fabrications (top−down vs. bottom−up) Domaines d'applications généraux
Chapitre 2 − Les outils de caractérisation en nanoscience
La microscopie à effet tunnel (STM)
La microscopie à force atomique (AFM)
Microscopie électronique (SEM et TEM)
Techniques conventionnelles appliquées aux nanosciences
Chapitre 3 − Monocouches organiques auto−assemblées (SAM)
Mécanismes de formation
Nature des interfaces surface−monocouche
Organisation des monocouches
Caractérisation des monocouches (structures, assemblages et défauts)
Post−fonctionnalisation des monocouches SAM à la surface de nanoparticules
Applications en nanoscience et nanotechnologie
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Chapitre 4 − Modelage chimique et techniques lithographiques
Photolithographie
Lithographie atomique, électronique et rayon−X
Lithographie par microscopie de force atomique (Dip−pen lithography)
Impression par micro− et nano−contact
Chapitre 5 − Les nanomatériaux inorganiques en nanoscience
Nanoparticules métalliques Zéolite et matériaux mésoporeux
Les points quantiques
Synthèse et caractérisation des points quantiques
Propriétés optiques
Applications des points quantiques
Chapitre 6 − Les nanomatériaux à base de carbone Synthèse et caractérisation des fullerènes
Synthèse et caractérisation des nanotubes de carbones
Propriétés des fullerènes et des nanotubes de carbone
Modifications chimiques des fullèrenes et nanotubes de carbone
Applications
Généralité et chimie du graphène
Chapitre 7 − Les nanomatériaux organiques en nanoscience
Dendrimères Copolymères blocs Micelles polymères
Assemblages supramoléculaires
Chapitre 8 − Mécano-mimétique et nanomachines (si le temps le permet)
Biomimétique
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Mécanomimétique
Modalités d'évaluation
Examen
Date
Heure
Pondération
de
la note finale
Document(s) autorisé(s)
Examen
1
Vendredi 13 février 10h30 à
2015
12h30
30.00%
Aucun
Examen
2
Vendredi 20 mars
2015
10h30 à
12h30
30.00%
Aucun
Examen
3
Vendredi 24 avril
2015
10h30 à
12h30
25.00%
Aucun
Travail
Présentation
orale
Équipes
Individuel
Date d'échéance
Heure
Date
d'activité
Vendredi 10 avril
2015
10h30
n/a
Heure
Pondération
de la note
finale
n/a
15.00%
Détails sur les modalités d'évaluation
Examen 1: 30% de la note finale. Cet examen portera sur la matière vue du début de la session
jusqu'au cours avant l'examen 1.
Examen 2: 30% de la note finale. Cet examen portera sur la matière vue du début de la session
jusqu'au cours avant l'examen 2.
Examen 3: 25% de la note finale. Cet examen portera sur l'ensemble de la matière vue dans le cours.
Présentation orale: 15% de la note finale. Chaque étudiant fera la présentation d'un article récent de la
littérature portant sur une innovation faite dans un domaine des nanosciences présente en classe. La
présentation se fera devant tous les étudiants et sera d'une durée maximale de 10 minutes plus 5
minutes de questions de l'audience.
Échelle des cotes (cycle 1)
Échelle des cotes
A+ [ 90.00 - 100 ]
A [ 86.00 - 89.99 ]
A- [ 82.00 - 85.99 ]
Réussite
4/6
B+ [ 78.00 - 81.99 ]
B [ 74.00 - 77.99 ]
B- [ 70.00 - 73.99 ]
Réussite
C+ [ 66.00 - 69.99 ]
C [ 62.00 - 65.99 ]
C- [ 58.00 - 61.99 ]
Réussite
D+ [ 54.00 - 57.99 ]
D [ 50.00 - 53.99 ]
Réussite
E [ 0.00 - 49.99 ]
Échec
Abandon sans échec
(dans les délais prévus)
X
Politique sur l'utilisation d'appareils électroniques pendant une séance d'évaluation
L'utilisation d'appareils électroniques (cellulaire ou autre appareil téléphonique sans fil, pagette,
baladeur, agenda électronique, etc.) est interdite au cours d'une séance d'évaluation et de toute autre
activité durant laquelle l'enseignant l'interdit.
De plus, seuls certains modèles de calculatrices sont autorisés durant les séances d'évaluation.
Les modèles suivants sont autorisés :
Hewlett Packard HP 20S, HP 30S, HP 32S2, HP 33S, HP 35S
Texas Instrument TI-30Xa, TI-30XIIB, TI-30XIIS, TI-36X, BA35
Sharp
EL-531*, EL-535-W535, EL-546*, EL-510 R, EL-520*
FX-260, FX-300 MS, FX-350 MS, FX-300W Plus, FX-991MS,
Casio
FX-991ES
* Calculatrices Sharp: sans considération pour les lettres qui suivent le numéro
Dans tous ces cas, la calculatrice doit être validée par une vignette autocollante émise par la COOP
étudiante ZONE.
Information spécifique aux étudiants de l'École d'actuariat
Les calculatrices autorisées lors des examens sont uniquement les modèles répondant aux normes de la
Society of Actuaries et de la Casualty Actuarial Society pour leurs examens, soit les modèles Texas
Instruments suivants :
• BA-35 (solaire ou à pile)
• BA II Plus
• BA II Plus Professional
• TI-30Xa
• TI-30X II (IIS ou IIB)
• TI-30X MultiView (XS ou XB)
Politique sur le plagiat et la fraude académique
Règles disciplinaires
Tout étudiant qui commet une infraction au Règlement disciplinaire à l'intention des étudiants de
l'Université Laval dans le cadre du présent cours, notamment en matière de plagiat, est passible des
sanctions qui sont prévues dans ce règlement. Il est très important pour tout étudiant de prendre
connaissance des articles 28 à 32 du Règlement disciplinaire. Celui-ci peut être consulté à l'adresse
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suivante:
http://www.ulaval.ca/sg/reg/Reglements/Reglement_disciplinaire.pdf
Plagiat
Tout étudiant est tenu de respecter les règles relatives au plagiat. Constitue notamment du plagiat le
fait de:
1. copier textuellement un ou plusieurs passages provenant d'un ouvrage sous format papier ou
électronique sans mettre ces passages entre guillemets et sans en mentionner la source;
2. résumer l'idée originale d'un auteur en l'exprimant dans ses propres mots (paraphraser) sans en
mentionner la source;
3. traduire partiellement ou totalement un texte sans en mentionner la provenance;
4. remettre un travail copié d'un autre étudiant (avec ou sans l'accord de cet autre étudiant);
5. remettre un travail téléchargé d'un site d'achat ou d'échange de travaux scolaires.
L'Université Laval étant abonnée à un service de détection de plagiat, il est possible que l'enseignant
soumette vos travaux pour analyse.
Étudiants ayant un handicap, un trouble d apprentissage ou un trouble mental
Les étudiants qui ont une lettre d'Attestation d'accommodations scolaires obtenue auprès d'un
conseiller du secteur Accueil et soutien aux étudiants en situation de handicap (ACSESH) doivent
impérativement se conformer à la politique d'Accommodations scolaires
aux examens de la Faculté des sciences et de génie qui peut être consultée à l'adresse
: http://www.fsg.ulaval.ca/fileadmin/fsg/documents/PDF/Politique-Facultaire-Accommodements.pdf
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