Материаловедение и инженерия материалов (PW-ms-en-Materials Science and Engineering)

В рамках программы «Материаловедение и инженерия материалов» (Materials Science and Engineering) доступны 2 специализации:

✅ Биоматериалы
✅ Материалы для энергетики

Эта междисциплинарная программа даёт студентам знания и навыки в области современного материаловедения с особым акцентом на биоматериалы и материалы для энергетики.

В рамках направления, связанного с медицинскими применениями, главной целью является развитие знаний в сфере биоматериалов, в частности их проектирования, характеризации, изготовления и применения в различных областях медицины. Студенты изучают металлы, керамику, полимеры и композиты, используемые в медицине, а также роль материаловедения в их проектировании и оптимизации. Программа также знакомит с современными методами формирования свойств материалов, их проектирования и изготовления в контексте взаимодействия с живыми клетками, а также замещения или регенерации тканей и органов. Отдельно рассматриваются влияние живого организма на биоматериал и поведение имплантов, деградация различных биоматериалов, основы биологии клеток и тканей, биосовместимость, а также биофизические, биохимические и биомеханические требования к биоматериалам и медицинским изделиям.

В рамках направления, связанного с энергетикой, программа формирует знания и навыки в сфере современных материалов для генерации, хранения и преобразования энергии. Основной целью является развитие компетенций в отношении материалов, применяемых в энергетических системах, включая их проектирование, характеризацию, изготовление и использование в различных секторах энергетики. Студенты изучают металлы, керамику, полимеры и композиты, применяемые в возобновляемых и традиционных энергетических системах, а также роль материаловедения в оптимизации их эффективности. Программа охватывает современные методы адаптации свойств материалов в соответствии с требованиями энергоэффективности, устойчивого развития и снижения воздействия на окружающую среду. Среди ключевых тем — поведение материалов в экстремальных условиях, механизмы деградации, технологии хранения энергии (в частности аккумуляторы и суперконденсаторы), материалы для фотовольтаики, топливных элементов и термоэлектрики. Также студенты получают знания о принципах преобразования энергии, взаимодействии материалов в энергетических системах и будущих тенденциях развития материалов для энергетического сектора.

Примеры предметов:

• проектирование материалов;
• наноматериалы и нанотехнологии;
• фазовые превращения;
• термодинамика сплавов;
• биоматериалы;
• биоинженерия;
• методы характеризации биоматериалов;
• тканевая инженерия;
• дефекты кристаллической структуры;
• микробиологическая коррозия;
• процессы деградации и переработка;
• введение в преобразование и хранение энергии;
• интегрированная компьютерная инженерия материалов;
• материалы для химического и электрохимического преобразования и хранения энергии;
• аддитивное производство в инженерии материалов для энергетического сектора;
• производство композитов для энергетического сектора;
• инженерия поверхности для энергетического сектора.

Профиль выпускника:

Выпускник этой специальности:

• владеет знаниями в области современного материаловедения;
• знает принципы проектирования, исследования, изготовления и применения современных материалов;
• понимает свойства металлов, керамики, полимеров и композитов;
• умеет подбирать и оптимизировать материалы для медицинских и энергетических применений;
• знает принципы биосовместимости, деградации материалов и их взаимодействия со средой;
• понимает современные технологии энергетических материалов, в частности для аккумуляторов, суперконденсаторов, фотовольтаики и топливных элементов;
• может работать над разработкой инновационных материалов для медицины, биоинженерии и энергетики.