SI2550 Membran och mjuka material 7,5 hp

Fasseparation i binära blandningar, medelfältteori för fasomvandlingar, differentialgeometri för ytor och hydromekanik. Ytspänning. Termiska fluktuationer hos ytor, kapillärvågor,
vätning av ytor, vätningsprofiler, kontaktvinklar. Kontinuumteori för van der Waals växelverkningar. Elektrostatik,
Debye-Hueckel teori. Krökning och ytspänning hos tunna membran. Undulationer och peristaltiska fluktuationer hos membran. Kolloider, DLVO-teori och självaggregrande ytor. Atomär kontra fältteoretisk modellering av membran och ytor.

Kursen syftar till att ge grundläggande kunskaper om hur ytor, gränsskikt och membraner kan modelleras atomärt och med fältteoretiska metoder. Tillämpningar på biologiska membran, materialvetenskap och kemi. Efter genomgången kurs skall studenten kunna:

• Redogöra för och tillämpa kontinuum-modeller för membran och gränsskikt.
• Formulera medelfältmodeller för binära blandningar med hjälp av variationsprinciper och lösa dessa i enkla fall.
• Bestämma jonkoncentrationsprofiler och växelverkningar mellan laddade ytor i lösningar med elektrostatiskta kontinuum-modeller.
• Härleda enkla ekvationer för växelverkningarna mellan ytor inom ramen för en kontinuumteori för van der Waals växelverkningar.
• Beskriva grundläggande fysikaliska modeller för växelverkningarna i kolloider, mikroemulsioner samt lösningar med miceller och vesiklar.
• Inse begränsningen hos enkla kontinuummodeller.

Rekommenderade förkunskaper: Termodynamik och klassisk statistisk mekanik motsvarande SI1161.

S.A. Safran, Statistical Thermodynamics of Surfaces, Interfaces, and Membranes, Westview Press, 2002.

Annan litteratur: D. Boal, Mechanics of the cell, Cambridge University Press, 2002.

När kurs inte längre ges har student möjlighet att examineras under ytterligare två läsår.

• INL1 - Inlämningsuppgift, 7,5 hp, betygsskala: A, B, C, D, E, FX, F

Examinator beslutar, baserat på rekommendation från KTH:s handläggare av stöd till studenter med funktionsnedsättning, om eventuell anpassad examination för studenter med dokumenterad, varaktig funktionsnedsättning.

Examinator får medge annan examinationsform vid omexamination av enstaka studenter.

Hemuppgifter som redovisas muntligt (INL1; 7,5 hp).

Erik Lindahl

• Vid grupparbete har alla i gruppen ansvar för gruppens arbete.
• Vid examination ska varje student ärligt redovisa hjälp som erhållits och källor som använts.
• Vid muntlig examination ska varje student kunna redogöra för hela uppgiften och hela lösningen.