Module also offered within study programmes:
General information:
Name:
Composites for technical and medical application
Course of study:
2019/2020
Code:
CIMT-2-219-s
Faculty of:
Materials Science and Ceramics
Study level:
Second-cycle studies
Specialty:
-
Field of study:
Materials Science
Semester:
2
Profile of education:
Academic (A)
Lecture language:
Polish
Form and type of study:
Full-time studies
Course homepage:
 
Responsible teacher:
dr inż. Gryń Karol (kgryn@agh.edu.pl)
Module summary

Description of learning outcomes for module
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Connections with FLO Method of learning outcomes verification (form of completion)
Social competence: is able to
M_K001 ma świadomość zagrożeń wynikających z produkcji, stosowania i utylizacji materiałów kompozytowych IMT2A_K02, IMT2A_K03 Activity during classes,
Test,
Presentation,
Participation in a discussion,
Test results
M_K002 rozumie znaczenie i potrzebę wdrażania zaawansowanych konstrukcji kompozytowych oraz współpracy na płaszczyźnie nauka-przemysł IMT2A_K02 Activity during classes,
Test,
Presentation,
Participation in a discussion,
Test results
Skills: he can
M_U001 potrafi wytypować i zaprojektować materiał kompozytowy dla określonej funkcji w medycynie i technice IMT2A_U04 Activity during classes,
Test,
Presentation,
Participation in a discussion,
Test results
M_U002 potrafi łączyć zagadnienia dotyczące właściwości mechanicznych, cieplnych, elektrycznych, trybologicznych, magnetycznych i biologicznych z konkretnymi materiałami, uwzględniając zapotrzebowanie i dostępność surowców oraz technologie IMT2A_U04, IMT2A_U03 Activity during classes,
Test,
Presentation,
Participation in a discussion,
Test results
Knowledge: he knows and understands
M_W001 posiada poszerzoną wiedzę z zakresu materiałów kompozytowych o osnowach metalicznych, ceramicznych i polimerowych, zna podstawowe trendy w rozwoju nowoczesnych materiałów kompozytowych dla medycyny i techniki, zna podstawowe czynniki decydujące o doborze materiałów do konkretnej dziedziny medycyny i techniki zgodnie z ich przeznaczeniem. IMT2A_W03 Activity during classes,
Test,
Presentation,
Participation in a discussion,
Test results
M_W002 posiada poszerzoną wiedzę w zakresie projektowania, doboru surowców i wzajemnych relacji między strukturą, mikrostrukturą i właściwościami materiałów kompozytowych IMT2A_W01, IMT2A_W03 Activity during classes,
Test,
Presentation,
Test results,
Participation in a discussion
M_W003 zna podstawowe uwarunkowania konstrukcyjno-materiałowe wyrobów kompozytowych stosowanych w chirurgii kostnej, w chirurgii miękkiej, neurochirurgii, kardiochirurgii, chirurgii naczyniowej, w zaopatrzeniu ortopedycznym i sprzęcie rehabilitacyjnym, w przemyśle samochodowym, w lotnictwie i w budownictwie. IMT2A_W01, IMT2A_W03 Activity during classes,
Test,
Participation in a discussion,
Presentation,
Test results
M_W004 posiada wiedzę na temat pozyskiwania i przygotowania projektów badawczych uczelniano-przemysłowych oraz możliwości wdrożeń nowych rozwiązań materiałowych i technologicznych IMT2A_W03 Activity during classes,
Test,
Presentation,
Participation in a discussion,
Test results
M_W005 rozumie znaczenie i potrzebę wdrażania zaawansowanych konstrukcji kompozytowych oraz współpracy na płaszczyźnie nauka-przemysł IMT2A_K02 Activity during classes,
Test,
Presentation,
Participation in a discussion,
Test results
Number of hours for each form of classes:
Sum (hours)
Lecture
Audit. classes
Lab. classes
Project classes
Conv. seminar
Seminar classes
Pract. classes
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
30 15 0 0 0 0 15 0 0 0 0 0
FLO matrix in relation to forms of classes
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Form of classes
Lecture
Audit. classes
Lab. classes
Project classes
Conv. seminar
Seminar classes
Pract. classes
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
Social competence
M_K001 ma świadomość zagrożeń wynikających z produkcji, stosowania i utylizacji materiałów kompozytowych + - - - - + - - - - -
M_K002 rozumie znaczenie i potrzebę wdrażania zaawansowanych konstrukcji kompozytowych oraz współpracy na płaszczyźnie nauka-przemysł + - - - - + - - - - -
Skills
M_U001 potrafi wytypować i zaprojektować materiał kompozytowy dla określonej funkcji w medycynie i technice - - - - - + - - - - -
M_U002 potrafi łączyć zagadnienia dotyczące właściwości mechanicznych, cieplnych, elektrycznych, trybologicznych, magnetycznych i biologicznych z konkretnymi materiałami, uwzględniając zapotrzebowanie i dostępność surowców oraz technologie - - - - - + - - - - -
Knowledge
M_W001 posiada poszerzoną wiedzę z zakresu materiałów kompozytowych o osnowach metalicznych, ceramicznych i polimerowych, zna podstawowe trendy w rozwoju nowoczesnych materiałów kompozytowych dla medycyny i techniki, zna podstawowe czynniki decydujące o doborze materiałów do konkretnej dziedziny medycyny i techniki zgodnie z ich przeznaczeniem. + - - - - + - - - - -
M_W002 posiada poszerzoną wiedzę w zakresie projektowania, doboru surowców i wzajemnych relacji między strukturą, mikrostrukturą i właściwościami materiałów kompozytowych + - - - - + - - - - -
M_W003 zna podstawowe uwarunkowania konstrukcyjno-materiałowe wyrobów kompozytowych stosowanych w chirurgii kostnej, w chirurgii miękkiej, neurochirurgii, kardiochirurgii, chirurgii naczyniowej, w zaopatrzeniu ortopedycznym i sprzęcie rehabilitacyjnym, w przemyśle samochodowym, w lotnictwie i w budownictwie. + - - - - + - - - - -
M_W004 posiada wiedzę na temat pozyskiwania i przygotowania projektów badawczych uczelniano-przemysłowych oraz możliwości wdrożeń nowych rozwiązań materiałowych i technologicznych + - - - - + - - - - -
M_W005 rozumie znaczenie i potrzebę wdrażania zaawansowanych konstrukcji kompozytowych oraz współpracy na płaszczyźnie nauka-przemysł + - - - - + - - - - -
Student workload (ECTS credits balance)
Student activity form Student workload
Summary student workload 60 h
Module ECTS credits 2 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 30 h
Preparation for classes 14 h
Realization of independently performed tasks 14 h
Examination or Final test 2 h
Module content
Lectures (15h):

Wykłady z udziałem specjalistów lekarzy i producentów materiałów kompozytowych. Wykład ma na celu przedstawienie tendencji rozwoju tych grup materiałowych, nowych rozwiązań technologicznych dotyczących materiałów kompozytowych, problemów wytwórczych, badawczych, możliwości wdrożeń, marketingu wyrobów gotowych, przygotowania projektów badawczych uczelniano-przemysłowych przede wszystkim małych firm oraz możliwości zatrudnienia w obszarze kompozytów.
Tematyka wykładów:
1. Materiały kompozytowe w chirurgii kostnej (stomatologii, ortopedii)
2. Materiały kompozytowe w chirurgii miękkiej (więzadła, mięśnie, ścięgna)
3. Kompozyty w neurochirurgii, kardiochirurgii i chirurgii naczyniowej
4. Kompozyty w nowoczesnym zaopatrzeniu ortopedycznym i sprzęcie rehabilitacyjnym – funkcja biomechaniczna
5. Kompozyty w przemyśle samochodowym
6. Kompozyty w lotnictwie
7. Kompozyty dla budownictwa

Seminar classes (15h):

Modyfikacja właściwości mechanicznych, elektrycznych, magnetycznych i biologicznych kompozytów.
Materiały kompozytowe o podwyższonej odporności na ścieranie.
Kompozyty z surowców odnawialnych.
Kompozyty w wyposażeniu sali operacyjnej (narzędzia, elementy aparatury medycznej).
Zaopatrzenie ortopedyczne-gorsety ortopedyczne, aparaty ortopedyczne (ortezy), zaopatrzenie ortopedyczne stopy, sprzęt rehabilitacyjny.
Implanty stomatologiczne, implanty uszne, implanty krtani i tchawicy
Materiały na biosensory – działanie biosensorów

Additional information
Teaching methods and techniques:
  • Lectures: Treści prezentowane na wykładzie są przekazywane w formie prezentacji multimedialnej w połączeniu z klasycznym wykładem tablicowym wzbogaconymi o pokazy odnoszące się do prezentowanych zagadnień.
  • Seminar classes: Na zajęciach seminaryjnych podstawą jest prezentacja multimedialna oraz ustna prowadzona przez studentów. Kolejnym ważnym elementem kształcenia są odpowiedzi na powstałe pytania, a także dyskusja studentów nad prezentowanymi treściami.
Warunki i sposób zaliczenia poszczególnych form zajęć, w tym zasady zaliczeń poprawkowych, a także warunki dopuszczenia do egzaminu:

Participation rules in classes:
  • Lectures:
    – Attendance is mandatory: No
    – Participation rules in classes: Studenci uczestniczą w zajęciach poznając kolejne treści nauczania zgodnie z syllabusem przedmiotu. Studenci winni na bieżąco zadawać pytania i wyjaśniać wątpliwości. Rejestracja audiowizualna wykładu wymaga zgody prowadzącego.
  • Seminar classes:
    – Attendance is mandatory: Yes
    – Participation rules in classes: Studenci prezentują na forum grupy temat wskazany przez prowadzącego oraz uczestniczą w dyskusji nad tym tematem. Ocenie podlega zarówno wartość merytoryczna prezentacji, jak i tzw. kompetencje miękkie.
Method of calculating the final grade:

Warunki zaliczenia seminarium:
1. Kolokwia
2. Prasówka (nowe materiały, nowe konstrukcje)
3. Dyskusja, aktywność
OK=(0,5*KZ)+(0,5*S)
K Z– ocena z kolokwium zaliczeniowego
S – ocena z zajęć seminaryjnych
KZ, S – oceny uzyskane w pierwszym terminie lub średnia arytmetyczna z ocen uzyskanych we wszystkich terminach

Sposób i tryb wyrównywania zaległości powstałych wskutek nieobecności studenta na zajęciach:

Prerequisites and additional requirements:

Nie podano wymagań wstępnych lub dodatkowych

Recommended literature and teaching resources:

Literatura
1. K.Konsztowicz, Kompozyty wzmacniane włóknami. Podstawy Technologii, Wyd AGH, 1983
2. L. Nicolais Composite Materials, Springer 2011
3. D. Gay, S. V.Hoa, Composite materials, design and applications, Taylor and Francis Group, 2007
3. L. A. Dobrzański, Materiały inżynierskie i projektowanie materiałowe, Wyd. Naukowo-Techniczne, Warszawa 2006

Czasopisma
1. Biomaterials
2. Journal of Materials Science – Materials in Medicine
3. Journal of Biomedical Materials Research
4. Journal of Biomaterials Applications
5. Journal of Biomaterials Science
6. Journal of Applied Biomaterials & Biomechanics
7. Engineering of Biomaterials/Inżynieria Biomateriałów
8. Acta of Bioengineering and Biomechanics
9. Acta Biomaterialia
10. Bio-medical Materials and Engineering
11. Biomedical Materials
12. Materials Science & Engineering C-Materials for Biological Applications
13.Dental Materials
14. Dental Materials Journal
15. Composites Theory and Practice
16. Journal of Composite Materials
17. Composites Part A: Applied Science and Manufacturing
18. Composites Part B: Engineering
19. Composites Science and Technology
20. Applied Composite Materials
21. Polymer Composites

Scientific publications of module course instructors related to the topic of the module:

1. Biokompozyty z surowców odnawialnych: praca zbiorowa / pod red. S. Kuciela i H. Rydarowskiego: Ocena trwałości w środowisku naturalnym — [Study of biocomposites durability in natural environment] / Barbara SZARANIEC, Anna MORAWSKA-CHOCHÓŁ — Kraków : Politechnika Krakowska, 2012
2. Influence of the intramedullary nail preparation method on nail’s mechanical properties and degradation rate / Anna MORAWSKA-CHOCHÓŁ, Jan CHŁOPEK, Barbara SZARANIEC, Patrycja DOMALIK-PYZIK, Ewa Balacha, Maciej Boguń, Rafael Kucharski // Materials Science and Engineering. C, Biomimetic Materials, Sensors and Systems ; ISSN 0928-4931. — 2015 vol. 51, s. 99–106
3. Biowchłanialne płytki zespalające dla weterynarii — Biodegradable fixation plates for veterinary medicine / Barbara SZARANIEC, Karol GRYŃ, Tomasz Szponder, Beata Żylińska // Inżynieria Biomateriałów – Engineering of Biomaterials 2014, 125, s. 30–36
4. Mechanical, biological and microstructural properties of biodegradable models of polymeric stents made of PLLA and alginate fibers / Magdalena Bartkowiak-Jowsa, Romuald Będziński, Barbara SZARANIEC, Jan CHŁOPEK // Acta of Bioengineering and Biomechanics — 2011 vol. 13 no. 4, s. 21–28

Additional information:

None