Emnebeskrivelse for 2025/26
Biomaterialer
BIO2005
Emnebeskrivelse for 2025/26

Biomaterialer

BIO2005
Kurset introduserer grunnleggende aspekter knyttet til syntese, egenskaper, prosessering/framstilling og anvendelse av materialer (cellulose, hemicellulose, lignin) og bruk av disse.

Emnet introduserer grunnleggende aspekter assosiert med syntese, egenskaper, prosessering/framstilling og anvendelse av materialer (cellulose, hemicellulose, lignin).

Emnet tar for seg relevante og grunnleggende detaljer som kobler sammen binding, struktur og defekter i fibre, behandlingsparametre og mikrostrukturer (krystallinitet og cellulosens morfologi) til egenskapene og biomaterialenes mekanikk. Emnet fokuserer på biomaterialer med bred anvendelse; energi, optikk, landbruk, kjemisk, farmasøytisk, medisinsk eller klinisk bruk.

Emnet tilbys kun hvis et tilstrekkelig antall studenter registrerer seg.

Valgemne for studenter på 5. semester på Bachelor i bærekraftig økonomi og bioproduksjon, Bachelor i biologi og obligatorisk i semesterpakken Biorefinery.

Emnet kan tilbys enkeltemnestudenter, men merk at det er forkunnskapskrav.

Emnet tilbys både til studenter på studiested og digitalt. Emnet kan undervises på engelsk.

Etter fullført emne skal studenten ha oppnådd følgende læringsutbytte:

Kunnskap

• Har bred kunnskap og forståelse av sammensetning og egenskaper for cellulose, hemicellulose, lignin og ekstrakter.

• Har bred kunnskap og forståelse av teknologi som blir brukt i fraksjonering av råstoff.

• Har bred kunnskap og forståelse av kjemiske reaksjoner når biomasse fraksjoneres til ulike bestandsdeler.

• Har bred kunnskap og forståelse av kjemisk karakterisering av lignocelluloseholdige materialer ved bruk av kjemiske metoder.

• Har kjennskap til forskning og utvikling i fraksjonering av lignocelluloseholdige råstoff.

• Er kjent med tekniske utfordringer i produksjon av ulike biomaterialer og kan bestemme den optimale anvendelsen tatt i betraktning sammensetning og de fysiokjemiske egenskapene for lignocelluloseholdige materialer.

Ferdigheter

• Avdekke de unike egenskapene til plantebaserte fibre og vurdere hvordan deres egenskaper påvirker bruken.

• Utvikle evnen til å se hvordan strukturen og de fysiokjemiske egenskapene til lignocelluloseholdige materialer henger sammen.

• Peke på de sentrale flaskehalsene i moderne anvendelse av cellulose-baserte fibre, fibrenes bestanddeler, hemicellulose, lignin og ekstrakter.

• Velge riktig analysemetode for å vurdere enkelte egenskaper av lignocelluloseholdige materialer og deres anvendelse.

• Utvikle eksperimentelle evner for å fraksjonere lignocelluloseholdige materialer til dets hovedbestanddeler (cellulose, hemicellulose, lignin, ekstraktiver) og karakterisere deres kjemiske struktur ved kromatografi og spektroskopi.

Generell kompetanse

Studentene har generell kompetanse til å forstå og forklare

• de fysiske og kjemiske forskjellene mellom naturlig fiber, regenererte fibre og nanofiber

• grunnleggende struktur, egenskaper og bruksområde for vanlig hemicellulose og ligniner, og struktur-egenskap til cellulosebaserte fibre

• mestre morfologien av mikrofibriller og hensynta hvordan den påvirker nanocelluloseproduksjon og egenskaper

• de største hindringene og vanskelighetene i oppløsning av cellulose og regenerering ved hjelp av grunnleggende kjemiske prinsipper

• sentral metode for kjemisk modifisering av lignocellulose materialer og vurdering av biomaterialene sin kvalitet ved bruk av kjemiske analyser

• samsvar mellom sammensetning og fysiokjemiske egenskaper av lignin, hemicellulose og ekstraktivers med henblikk å på anvende biomaterialer i industri

Utover semesteravgift og pensumlitteratur forutsettes det at studenten disponerer en bærbar datamaskin.

Valgemne for studenter på 5. semester for Bachelor i bærekraftig økonomi og bioproduksjon, Bachelor i biologi og i semesterpakken Biorefinery. Emnet kan tilbys enkeltemnestudenter, men merk at det er forkunnskapskrav.

Emnet tilbys både til studenter på studiested og digitalt. Emnet kan undervises på engelsk.

Hvis det ikke er studenter på semesterpakken Biorefinery, vil ikke emnet bli undervist i vårsemesteret.

Interaktive forelesninger, gjesteforelesninger (forutsatt minimum 5 deltakende studenter), litteraturstudier (med rapport) og sluttseminar.

I prosjektarbeidet vil tverrfaglig arbeid bli utført i mindre grupper eller individuelt.

Studieprogram evalueres årlig av studentene gjennom emneevalueringer og studieprogramevaluering. Evalueringene inngår som en del av Nord universitet sitt kvalitetssikringssystem.

Sammensatt vurdering: Alle delene beskrevet under må være godkjent/bestått for å bestå emnet.

Sammensatt vurdering:

Arbeidskrav (AK) Flervalgstester i canvas. Godkjent/ikke godkjent

Muntlig eksamen (MU). Teller 70/100. Karakterregel A-F

Mappe (MA) Oppgaver i Inspera. Teller 30/100. Karakterregel A-F

Å generere besvarelse ved hjelp av ChatGPT eller lignende kunstig intelligens og levere den helt eller delvis som egen besvarelse, er å regne som fusk.