Eric Dufresne: Katalogdaten im Herbstsemester 2020

NameHerr Prof. Dr. Eric Dufresne
LehrgebietWeiche und Lebende Materialien
Weiche und Lebende Materialien
ETH Zürich, HCI H 529
Vladimir-Prelog-Weg 1-5/10
8093 Zürich
BeziehungOrdentlicher Professor

327-1204-00LMaterials at Work I4 KP4SR. Spolenak, E. Dufresne, R. Koopmans
KurzbeschreibungThis course attempts to prepare the student for a job as a materials engineer in industry. The gap between fundamental materials science and the materials engineering of products should be bridged. The focus lies on the practical application of fundamental knowledge allowing the students to experience application related materials concepts with a strong emphasis on case-study mediated learning.
LernzielTeaching goals:

to learn how materials are selected for a specific application

to understand how materials around us are produced and manufactured

to understand the value chain from raw material to application

to be exposed to state of the art technologies for processing, joining and shaping

to be exposed to industry related materials issues and the corresponding language (terminology) and skills

to create an impression of how a job in industry "works", to improve the perception of the demands of a job in industry
InhaltThis course is designed as a two semester class and the topics reflect the contents covered in both semesters.

Lectures and case studies encompass the following topics:

Strategic Materials (where do raw materials come from, who owns them, who owns the IP and can they be substituted)
Materials Selection (what is the optimal material (class) for a specific application)
Materials systems (subdivisions include all classical materials classes)
Joining (assembly)
Materials and process scaling (from nm to m and vice versa, from mg to tons)
Sustainable materials manufacturing (cradle to cradle) Recycling (Energy recovery)

After a general part of materials selection, critical materials and materials and design four parts consisting of polymers, metals, ceramics and coatings will be addressed.

In the fall semester the focus is on the general part, polymers and alloy case studies in metals. The course is accompanied by hands-on analysis projects on everyday materials.
LiteraturManufacturing, Engineering & Technology
Serope Kalpakjian, Steven Schmid
ISBN: 978-0131489653
Voraussetzungen / BesonderesProfound knowledge in Physical Metallurgy and Polymer Basics and Polymer Technology required (These subjects are covered at the Bachelor Level by the following lectures: Metalle 1, 2; Polymere 1,2)
327-2131-00LMaterials of Life
Wird voraussichtlich im HS 2021 letztmals angeboten.
3 KP3GE. Dufresne
KurzbeschreibungThis course examines the materials underlying living systems. We will consider the basic building blocks of biological systems, the processes which organize them, the resulting structures, their properties and functions.
LernzielStudents will apply basic materials science concepts in a new context while deepening their knowledge of biology. Emphasis on estimating key physical quantities through ‘back of the envelope’ estimates and simple numerical calculations.
InhaltI. Biology Essentials
II. Water: the solvent of life
III. Metabolism and Macromolecular Machines
IV. Fundamentals of macromolecular assembly
V. Structure, properties, and function of living materials:
a. 1-D materials
i. Cytoskeletal filaments
b. 2-D materials
i. Lipid membranes
c. 3-D materials
i. Polymer networks
ii. Phase separated domains
SkriptLecture notes will be available for download after each lecture.
551-0015-00LBiologie I2 KP2VE. Hafen, E. Dufresne
KurzbeschreibungGegenstand der Vorlesung Biologie I ist zusammen mit der Vorlesung Biologie II im folgenden Sommersemester die Einführung in die Grundlagen der Biologie für Studenten der Materialwissenschaften und andere Studenten mit Biologie als Nebenfach.
LernzielZiel der Vorlesung Biologie I ist die Vermittlung des molekularen Aufbaus der Zelle, der Grundlagen des Stoffwechsels und eines Überblicks über molekulare Genetik
InhaltDie folgenden Kapitelnummern beziehen sich auf das der Vorlesung zugrundeliegende Lehrbuch "Biology" (Campbell & Rees, 10th edition, 2015)
Kapitel 1-4 des Lehrbuchs werden als Grundwissen vorausgesetzt

1. Aufbau der Zelle

Kapitel 5: Struktur und Funktion biologischer Makromoleküle
Kapitel 6: Eine Tour durch die Zelle
Kaptiel 7: Membranstruktur und-funktion
Kapitel 8: Einführung in den Stoffwechsel
Kapitel 9: Zelluläre Atmung und Speicherung chemischer Energie
Kapitel 10: Photosynthese
Kapitel 12: Der Zellzyklus
Kapitel 17: Vom Gen zum Protein

2. Allgemeine Genetik

Kapitel 13: Meiose und Reproduktionszyklen
Kapitel 14: Mendel'sche Genetik
Kapitel 15: Die chromosomale Basis der Vererbung
Kapitel 16: Die molekulare Grundlage der Vererbung
Kapitel 18: Genetik von Bakterien und Viren
Kapitel 46: Tierische Reproduktion

Grundlagen des Stoffwechsels und eines Überblicks über molekulare Genetik
SkriptDer Vorlesungsstoff ist sehr nahe am Lehrbuch gehalten, Skripte werden ggf. durch die Dozenten zur Verfügung gestellt.
LiteraturDas folgende Lehrbuch ist Grundlage für die Vorlesungen Biologie I und II:

„Biology“, Campbell and Rees, 10th Edition, 2015, Pearson/Benjamin Cummings, ISBN 978-3-8632-6725-4
Voraussetzungen / BesonderesZur Vorlesung Biologie I gibt es während der Prüfungssessionen eine einstündige, schriftliche Prüfung. Die Vorlesung Biologie II wird separat geprüft.