The course is taught in English.
Questo insegnamento, collocato al primo semestre del secondo anno della Laurea Magistrale in Nanotecnologie per le ICT, intende fornire gli strumenti teorici e metodologici aggiornati su materiali, tecnologie, caratterizzazioni e tecniche di design per la realizzazione di micro/nano-strutture e micro/nano-dispositivi da applicare alla biomedicina, al monitoraggio ambientale ed alle problematiche energetiche, con particolare riferimento all'uso di tecnologie innovative ed interdisciplinari.
Il corso è suddiviso in tre parti: nella prima viene approfondita l’interazione tra ambiente e superficie (in particolare se nanostrutturata) e vengono introdotte le applicazioni di monitoraggio ambientale delle micro- e nanotecnologie e dei M/NEMS (Micro/Nano-Electro-Mechanical-Systems). Nella seconda parte si affrontano tematiche energetiche, con particolare riferimento al ruolo delle nanotecnologie nei processi di produzione e immagazzinamento efficace di forme di energia non convenzionali. Nella terza parte si discutono i nuovi strumenti diagnostici che integrano nanosensori con piattaforme microfluidiche (LOC, Lab-On-Chip) per applicazioni biomedicali.

Al termine del corso lo studente acquisirà le seguenti conoscenze:
- nozioni di base sulle proprietà dei materiali alla micro/nano-scala
- nozioni di base su realizzazione e caratterizzazione di micro/nano-strutture e M/NEMS
- progettazione di micro/nano-sistemi
- applicazioni di micro/nano-materiali e M/NEMS al monitoraggio ambientale
- applicazioni di micro/nanotecnologie per produzione, immagazzinamento e sostenibilità di energia
- applicazioni di M/NEMS e LOC alla diagnostica e terapeutica biomedicale
Al termine del corso lo studente acquisirà le seguenti abilità:
- capacità di identificare le proprietà chiave dei materiali e dei dispositivi alla micro/nano-scala
- capacità di sfruttare micro/nano-materiali e M/NEMS per il monitoraggio ambientale

-- Fisica generale (meccanica, termodinamica, elettromagnetismo, ottica)
- elementi di chimica
- elementi di meccanica quantistica e di elettronica
- elementi di scienza dei materiali
- elementi di tecnologia M/NEMS

- Introduzione alla scienza dei sensori (metodi di trasduzione, sensibilità, selettività, precisione, ...) e ai sensori a base M/NEMS (1 cfu)
- catalisi e processi di adsorbimento/desorbimento su nanomateriali per la chimica ambientale (1 cfu)
- applicazioni di micro/nano-materiali e M/NEMS al monitoraggio ambientale (2 cfu)
- applicazioni di micro/nanotecnologie per produzione e immagazzinamento sostenibili di energia (3 cfu)
- applicazioni biomediche di M/NEMS, LOC e nano particelle (5 cfu)

Durante il corso è prevista un’esercitazione di laboratorio presso il DISMIC – Dipartimento di Scienza dei Materiali e Ingegneria Chimica, nella quale gli studenti, a piccoli gruppi e sotto la supervisione del docente, implementeranno un’analisi biomedicale con nanobiosensori meccanici.

Le slide presentate a lezione saranno periodicamente caricate sul "portale della didattica". Ad integrazione, saranno suggeriti libri e siti web.

L’esame finale è composto da:
3. uno scritto con tre domande tematiche su argomenti svolti a lezione (peso ¾)
4. una presentazione orale di approfondimento su un dispositivo o un argomento trattato durante corso (peso ¼).