Månedlig arkiv:   november 2015

NanoLab får nytt verdifullt utstyr
        
24
  24. november, 2015
        


Opening-Elionix-EBL-blog-main

Nano-Norge har oppgradert utstyrsparken ytterligere. Det er gode nyheter for forskning på tredje generasjon solceller, sensorteknologi, medisinsk teknologi, nanoelektronikk og mye mye mer.

Norges satsing på infrastruktur innen nanoteknologi består av et nettverk av kompetanse og utstyr som er tilgjengelig både for forskning og industri. Dette er formalisert gjennom den nasjonale infrastrukturen NorFab (“The Norwegian Micro- and Nanofabrication Facility“), hvor NTNU er leder. Gjennom NTNUs og Forskningsrådets satsing på nanoteknologi og relatert infrastruktur har nå nytt og viktig utstyr for å lage nanostrukturer blitt tilgjengelig i NTNU NanoLab. Dette vil ha betydning for mange forskningsområder.

Dagens mikroprosessorer inneholder mange millioner transistorstrukturer og andre elektroniske komponenter på et minimalt areal. For å kunne lage slike nanostrukturer på overflaten av tynne skiver, trengs helt spesielle instrumenter. Fotolitografi og etsing er kjerneteknologier i denne mikroproduksjonen.

Opening-Elionix-EBL-10

Offisiell åpning av NTNU NanoLabs nye Elionix ELS-G100 EBL (Electron Beam Litografi). Anne Borg, dekan ved Fakultet for naturvitenskap og styreleder for Nano@NTNU kutter båndet.

 

Det å kunne lage strukturer på små overflater er nødvendig på langt flere områder enn i mikroteknologien, og ofte langt mindre skala. I nanoteknologi, som dekker strukturer og partikler i størrelsesorden 100nm – 0.1nm, er fotolitografi ikke anvendbart fordi oppløsningen ikke er god nok.

Derfor ble elektronstrålelitografi (Electron Beam Lithography – EBL) utviklet for å produsere nanostrukturer. Denne teknologien muliggjør fabrikasjon av strukturer mindre enn 10nm.

Med fotolitografi dekkes hele overflaten samtidig som i et trykk, mens elektronstrålelitografi sender en elektronstråle som beveger seg i et mønster over overflaten – nesten som en Blekkskriver. Derfor er elektronstrålelitografi en langt mer tidkrevende prosess enn fotolitografi.

Av denne grunn ble Nanoimprinting utviklet for produksjon av større antall prøver. Kombinasjonen av disse to teknologiene, EBL og Nanoimprinting, utgjør grunnsteinen for framtidens nanoteknologi.

NTNU NanoLab har nå fått et nytt EBL-instrument, finansiert av bidrag fra NTNU og NFR  Det nye instrumentet muliggjør fabrikasjon av strukturer mindre enn 10-20nm, samtidig som det er mye raskere enn den gamle EBL’en. Nå blir det mulig å lage mikro- og nanostrukturer med høy nøyaktighet over et stort prøveområde.  Dette igjen gir bedre kvalitet og høyere effektivitet i forsøk som benytter seg av instrumentet.

Opening-Elionix-EBL-11-blog

Aase Marie Hundere fra Norges forskningsråd og Anne Borg, dekan ved Fakultet for naturvitenskap og teknologi og styreleder for Nano@NTNU, ser på det nye instrumentet for elektronstrålelitografi, Elionix ELS-G100 EBL (Electron Beam Lithography), sammen med Kay Gastinger, avdelingsdirektør ved Nano@NTNU.

 

Anvendelsene av EBL er mangfoldig. Til nå har NanoLabs EBL-instrument hovedsakelig brukt for strukturering av lasere og optiske bølgeledere (i nanofotonikk anvendelser), av mikrofluidiske komponenter (f.eks. til biologiske og medisinske anvendelser) og for å lage kontakt mellom nanotråder i et bestemt mønster (f.eks for nanoelektroniske komponenter og solceller).

Det nye instrumentet vil være i stand til å behandle større prøver (opp til 8’’wafere – 200mm diameter). Sammen med den raskere teknologien gjør dette det mulig å produsere store stempler til nanoimprinting. Dette øker mulighetene for industrielle kunder på renrommet og øker fleksibiliteten i forhold til bl.a. biologiske og medisinske mikro-og nanofluidikk prøver.
Vi er svært glade for at NTNU NanoLab har nå tatt et stort steg videre innen litografi, og vi er sikker på at dette vil gi viktige og interessante fremskritt i årene som kommer. NTNU NanoLab har som rolle å være et knutepunkt for en rekke fagfelt. Dette nye EBL-instrumentet rss nye muligheter både i forhold til denne rollen og for industrielle anvendelser sammen med SINTEF. Det nye instrumentet understreker også NTNU NanoLabs nasjonale ansvar for nanostrukturering og karakterisering innenfor NorFab.

 

Vi bygger de virtuelle kjemiske rommene
        
12
  12. november, 2015
        


Nå er vi snart halvveis i prosjektet Virtuelle Kjemiske Rom. Målet er å finne nye måter å forene teori og praksis i kjemiutdanning på. – Hva har skjedd, og hva har vi lært så langt?

Utgangspunktet for prosjektet er ønsket om å aktivisere studenter tilknyttet forelesninger og gjennom laboratorieundervisning i grunnkursemnene i kjemi. Vi tror dette vil øke studentenes engasjement, forståelse og læring. Les mer om NTNUs satsing på innovativ utdanning på rektoratets blogg.

Vi har delt prosjektet inn i to hovedområder: 1) Aktivisering i/i forkant av forelesning og alternative læringsformer, og 2) Kobling av teori og praksis gjennom laboratorieaktiviteter.

Daniel-Ali-blogg

Avdelingsingeniør Daniel Ali arbeider med media til utdanningen. På den høyre dataskjermen er det en demonstrasjonsvideo av ammoniakkfontenen som klargjøres for å vises til studentene mens den venstre viser et kart over kjemiske bedrifter i Norge. Foto: Per Henning/NTNU

 

Bevisstgjøring og aktivisering

Her er målet å gi studentene en økt forståelse – ikke bare av faget, men også av hva de ikke har forstått. Dette gjøres gjennom flere virkemidler. Videoer med «ukens tema», dvs en kort introduksjon til det som skal tas opp i forelesningen, er en av dem. Små demonstrasjonsvideoer til avspilling i timene vil gi studentene en større forståelse av hva som faktisk skjer.

Dette er med andre ord aktiviteter som skal gjennomføres i eller i tilknytning til forelesninger. Dette gjelder bruk av quiz i forelesningene, selvtesting i etterkant av forelesningene for å finne ut hva man har lært og ikke lært med mere.

Video

Som forberedelse til- eller starten av en forelesning– ønsker vi å bruke video av «ukens tema». Så langt har vi laget videoer for to, av en rekke sentrale tema i den grunnleggende kjemiundervisningen: syrer og baser, og løselighet.

video-blogg

Videoopptak av forsøk. Forskerne lager en video for å vise hvordan man kan bestemme molekylvekten ved hydrogenutvikling. Foto: Per Henning/NTNU


 

– Jeg visste det kom til å ta tid. Men jeg hadde likevel ikke trodd at det skulle være så mye arbeid å lage manus, koble faglig innhold, didaktikk og det filmtekniske, sa en av professorene som er involvert i arbeidet med å lage slike videoer.

To filmer er klare til uttesting, og vi er spente på tilbakemeldinger og resultater. Fire til er under planlegging for innspillung nå i høst samt ytterligere opptil fire til neste vår. Da vil de fleste temaene bli belyst.

I tillegg har vi filmet en rekke utvalgte småforsøk. Disse demonstrasjonsvideoene er ment vil gi studentene bedre forståelse for hva som faktisk skjer; ikke bare å skrive en reaksjonsligning med penn på et papir. Noen er allerede utprøvd i timene, og tilbakemeldingene er gode. Det jobbes kontinuerlig med å øke antall filmer. I tillegg jobber vi her med å lage interaktive powerpoints hvor noen av disse videoene kobles inn, og hvor studentene får mer informasjon, må svare på spørsmål osv.

Quiz

Vi har så langt valgt å bruke det NTNU-utviklede spørreverktøyet Kahoot! med flersvarsspørsmål. Så langt har vi testet dette i forelesninger i generell kjemi i to omganger. Tilbakemeldinger fra studentene viser at dette er noe setter pris på, både som avveksling i timen og for økt læring.  «Vi elsker å ha dette i timene» og «spesielt bra som oppsummering om vi har fått med oss det viktigste» har flere studenter sagt. Ved bruk som en oppsummering  i slutten av timene har vi spesielt sett at bruken av quiz kan avsløre om studentene har fått med seg det jeg har forsøkt å lære dem eller ikke. Det har hendt at vi har blitt overrasket over at studentene ikke har fått med seg noe vi tror vi har forklart mange ganger – men tydeligvis likevel ikke godt nok.

En annen erfaring med bruk av quiz, er at det tar lang tid å finne gode spørsmål og relevante svaralternativer.  Vi jobber derfor med å lage en «bank» med spørmål som alle faglærerne i fagene kan bruke.

I neste blogginnlegg forteller jeg om våre erfaringer med alternative undervisingsformer.