Nyt pensum blander nanoteknologi og skiløb (med video)

Nanoteknologi virker som et skræmmende emne, men for maskiningeniørstuderende ved University of Nevada, Reno, det har antaget en virkelig verden - i Ski Building 101.

"Ja, vi skal lave ski. Ingen, det er ikke rigtig Ski Building 101, " sagde Kam K. Leang, fakultetsmedlem og hovedefterforsker for et projekt for yderligere at integrere nanoteknologi i bacheloruddannelsen på universitetet.

Leang og to kolleger på universitetet, Jonghwan Suhr og John Cannon, sigte på at forberede det 21. århundredes maskiningeniører på universitetet til at møde de nye udfordringer inden for nanoteknologi ved hjælp af en top-down tilgang, hvor det første vigtige skridt er at begejstre dem om teknologien.

"Vi ønsker, at studerende skal blive begejstrede for maskinteknik, at se mulighederne og potentialet ved nanoteknologi, " sagde Leang.

Længe, som har bygget ski i mere end fem år i sin garage og tilbyder webbaserede instruktioner om skibygning, har planer om, at eleverne skal bruge innovative materialer og kreative teknologier til at bygge noget ekstraordinært.

"Det er måske ikke p-tex, lag af standardmaterialer og stålkanter, " sagde han. "Vi vil integrere nanomaterialer i konstruktionen for at forbedre ydeevnen og bruge den studerendes færdigheder inden for maskinteknik til at være opfindsomme med skidesign."

"Vi har bygget en skipresse og et par par prototypeski, " sagde han. "Jeg forventer, at eleverne vil have noget bemærkelsesværdigt at stå på ski på inden udgangen af ​​skisæsonen."

Klassen, som var opdelt i to grupper, har designet to sæt ski. Man bruger en boks af honeycomb-typen, der indeholder små metalkugler, kaldet en partikeldæmper, på enden af ​​skien for at hjælpe med at sprede energi og mindske de vibrationer, skiløbere føler, når de står på ski ned ad pisterne. Det andet sæt ski kan foldes sammen til en passende størrelse, der kan passe i bilens bagagerum eller endda i håndbagagen i lufthavne.

Hvor sjovt det end kan være, pensum er ikke kun til at bygge ski. Praktisk, applikationer, der er nemme at relatere til makroskala, såsom rumfartsstrukturer og vindenergi-møllevinger, vil også blive introduceret i kurser på anden- og juniorniveau. De tekniske tekniske udfordringer og behovet for at forbedre funktionaliteten af ​​alle disse applikationer vil blive præsenteret og derefter knyttet til løsninger, der tilbydes af nanoteknologi.

For yderligere at styrke begreberne, en række designprojekter på capstone-niveau, som omfatter nanokomposit-baserede vindenergi-møllevinger og sneski, vil blive udviklet til studerende, der går ind i deres senior studieår efter at være blevet introduceret til disse applikationer i tidligere år.

"Jeg er ved at udvikle undervisningsmodulerne til formidling til andre universiteter som i Vermont, Colorado, Utah og andre skibyer med ingeniøruddannelser i nærheden, " sagde Leang. "Jeg forestiller mig en konkurrence som de årlige betonkano-løb, hvor vi alle vil designe og fremstille vores ski under et sæt strenge, men kreative parametre og derefter køre dem."

Leang vil arbejde tæt sammen med Jonghwan Suhr, co-principal investigator, nanomaterialeekspert og fakultetsmedlem af maskiningeniørafdelingen, og John Cannon, medrektor og et fakultetsmedlem i universitetets uddannelsesafdeling for at udvikle den nye studieordning.

Det nye pensum for energieffektive systemer og dynamiske strukturer for maskinteknik er gjort muligt gennem en $200, 000 tilskud gennem National Science Foundation's Nanotechnology Bachelor Education in Engineering-program.

Kilde:University of Nevada, Reno