1. ΑΠΟ ΤΟΝ ΜΑΚΡΟΚΟΣΜΟ ΣΤΟΝ ΜΙΚΡΟΚΟΣΜΟ

Εβδομάδα 1 (1ο)

Το σύμπαν και οι γαλαξίες. Ο ήλιος και το πλανητικό σύστημα. Η ύλη και οι διαστάσεις στον
μακρόκοσμο. Η ακτινοβολία του ήλιου, πηγή ενέργειας και ζωής. Ένας τεχνητός δορυφόρος βλέπει με το τηλεσκόπιο του τη Γη από το διάστημα.

Εβδομάδα 1 (2ο)

Οι διαστάσεις των αντικειμένων της καθημερινής ζωής. Η ατμόσφαιρα, τα αέριά της, τα μόρια και τα άτομα. Οι θάλασσες, τα υγρά στοιχεία. Η στεριά, τα βουνά, τα στερεά υλικά. Ένα οπτικό μικροσκόπιο αναλύει ένα φυσικό πέτρωμα.

Εβδομάδα 2 (1ο)

Το ηλεκτρονικό μικροσκόπιο βλέπει τον μικρόκοσμο. Εικόνες από ηλεκτρονικό μικροσκόπιο διέλευσης δείχνουν την ατομική δομή. Οι διαστάσεις του μικρόκοσμου και της δομής της ύλης.

2. Η ΖΩΗ, Ο ΑΝΘΡΩΠΟΣ ΚΑΙ ΤΑ ΠΡΩΤΑ ΕΡΓΑΛΕΙΑ

Εβδομάδα 2 (2ο)

Η ζωή στη Γη. Οξυγόνο, ακτινοβολία, κύτταρα, ζώντες οργανισμοί στο φυσικό περιβάλλον. Ύλη, ενέργεια και ζωή. Ο άνθρωπος στην προϊστορική περίοδο. Χρονολογική εξέλιξη από την παλαιολιθική εποχή έως την εποχή του σιδήρου.

Εβδομάδα 3 (1ο)

Τα πρώτα υλικά. Πέτρες και οστά ζώων. Ραδιενέργεια. Δομή και φυσικές ιδιότητες των υλικών της γης. Μηχανικές ιδιότητες και τα πρώτα εργαλεία στην υπηρεσία του ανθρώπου.

3. ΥΛΙΚΑ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΣΤΗΝ ΑΡΧΑΙΟΤΗΤΑ

Εβδομάδα 3 (2ο)

Υλικά και στην ανάπτυξη των πρώτων πολιτισμών. Φυσικές ιδιότητες των υλικών. Παραγωγή και επεξεργασία υλικών στην κλασική αρχαιότητα. Τα δομικά υλικά και οι ιδιότητές τους. Η πέτρα, το μάρμαρο, το ξύλο, ο μόλυβδος, ο χαλκός και ο σίδηρος στο μικροσκόπιο: ιδιότητες και δομή. Η χύτευση και η σκλήρυνση του μετάλλου.

Εβδομάδα 4 (1ο)

Ο πηλός, τα κεραμικά υλικά και οι ύαλοι στην αρχαιότητα: δομή και ιδιότητες. Η παραγωγή και η βαφή των αγγείων με νανοϋλικά. Το πλασμονικό υλικό στο φωτόμετρο και το ηλεκτρονικό μικροσκόπιο. Εργαλεία και πρώτες μηχανές. Μοχλοί, θερμικές ιδιότητες, αντοχή υλικών.

Εβδομάδα 4 (2ο)

Επεξεργασία υλικών από τη Ρωμαϊκή εποχή και το Βυζάντιο στον Μεσαίωνα. Η αναγέννηση ως η απαρχή της σύγχρονης επιστήμης και τεχνολογίας των υλικών. Αυτοκινούμενες επίγειες και πτητικές μηχανές. Οι υπολογιστικές μηχανές.

4. Η ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΕΠΑΝΑΣΤΑΣΗ - ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΜΕΤΑΛΛΟΥΡΓΙΑΣ

Εβδομάδα 5 (1ο)

Η βιομηχανική επανάσταση. Τα μέταλλα και οι ιδιότητες τους. Μεταλλουργία, κράματα, χύτευση και μορφοποίηση του μετάλλου. Η κόψη του ξυραφιού στο ηλεκτρονικό μικροσκόπιο. Η μεταλλική δομή και οι ιδιότητες των βιομηχανικών μετάλλων.

Εβδομάδα 5 (2ο)

Η εξέλιξη της μηχανικής και της θερμοδυναμικής. Οι μηχανές και οι θερμικοί κύκλοι. Υλικά και βιομηχανικές τεχνολογίες. Από το τρένο στην μικρομηχανική των ωρολογοποιών: Σύγκριση διαστάσεων, δυνάμεων και τεχνικών.

Εβδομάδα 6 (1ο)

Τεχνικοοικονομικά στοιχεία παραγωγής υλικών και σχετικών βιομηχανικών προϊόντων. Από το πρώτο τρένο στα σύγχρονα αυτοκίνητα και αεροπλάνα.

Εβδομάδα 6 (2ο)

Οι κοινωνικές και οικονομικές επιπτώσεις της βιομηχανικής επανάστασης.

5. Η ΕΠΑΝΑΣΤΑΣΗ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ ΚΑΙ ΤΗΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΤΟΥ 20ου ΑΙΩΝΑ

Εβδομάδα 7 (1ο)

Ηλεκτρικά και μαγνητικά υλικά, ηλεκτρικές μηχανές και παραγωγή ενέργειας. Ιδιότητες και κβαντική δομή των υλικών: άτομα, μόρια και στερεά. Το άτομο του Bohr, η αρχή της αβεβαιότητας του Heisenberg και η εξίσωση του Schrodinger.

Εβδομάδα 7 (2ο)

Το φωτόνιο στην υπηρεσία των υλικών. Φασματοσκοπική ανάλυση. Κρυσταλλικότητα και περίθλαση ακτίνων-Χ. Χημική σύνθεση υλικών. Η επανάσταση του πολυμερισμού.

Εβδομάδα 8 (1ο)

Φυσικές και χημικές ιδιότητες των πολυμερών. Βιομοριακά υλικά και βιοϋλικά, ιδιότητες και εφαρμογές στην ιατρική. Παραδείγματα σύνθετων υλικών από τη φύση και την αεροδιαστημική τεχνολογία.

Εβδομάδα 8 (2ο)

Η ανάγκη αυτόματων μαθηματικών υπολογισμών και επικοινωνιών. Από τον μηχανισμό των Αντικυθήρων στους σύγχρονους ηλεκτρονικούς υπερ- υπολογιστές. Η επανάσταση της μικροηλεκτρονικής.

Εβδομάδα 9 (1ο)

Ηλεκτρικές και οπτικές ιδιότητες των υλικών. Ημιαγωγικά υλικά, ενεργειακές ζώνες, ηλεκτρονικές και οπτικές ιδιότητες. Από το τρανζίστορ στην ηλεκτρονική ολοκλήρωση υπέρ-ευρείας κλίμακας (ULSI).

Εβδομάδα 9 (2ο)

Υπεραγωγοί και τεχνολογία υψηλών
ηλεκτρομαγνητικών πεδίων για την μαγνητική τομογραφία, την παραγωγή ενέργειας και τα υπερταχέα τρένα.

6. Ο 21 ος ΑΙΩΝΑΣ ΤΗΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑΣ ΚΑΙ ΤΗΣ ΝΑΝΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ

Εβδομάδα 10 (1ο)

Υλικά που παράγουν και χειρίζονται το φως στην υπηρεσία του ανθρώπου. Λέιζερς: από την βαριά ναυπηγική βιομηχανία στην νανο-επεξεργασία υλικών και την βιο-ιατρική.

Εβδομάδα 10 (2ο)

Οπτικά υλικά στην παραγωγή ενέργειας και τις τεχνολογίες της πληροφορίας. Φωτοβολταϊκή παραγωγή ενέργειας.

Εβδομάδα 11 (1ο)

Οπτικές ίνες και οπτικές τηλεπικοινωνίες: ο παγκόσμιος ιστός, προϊόν της τεχνολογίας των υλικών.

Εβδομάδα 11 (2ο)

Νανοϋλικά και πρωτόγνωρες ιδιότητες της νανοδομημένης ύλης. Πλασμόνια και κβαντικές ψηφίδες. Ηλεκτρονικές και φωτονικές ιδιότητες στον νανόκοσμο.

Εβδομάδα 12 (1ο)

Νανοτεχνολογία, μέθοδοι, νέα προϊόντα στην υπηρεσία του ανθρώπου: βιομηχανική παραγωγή, επικοινωνίες, υγεία.

Εβδομάδα 12 (2ο)

Το μελλοντικό τεχνολογικό και φυσικό περιβάλλον.

Εβδομάδα 13

Θα πραγματοποιηθούν 4 μονόωρα υποχρεωτικά εργαστήρια επίδειξης της οργανολογίας του Τμήματος.