The course is taught in English.

L'insegnamento di Micro&Nano Systems ha come obiettivo la progettazione dei Micro & Nano Sistemi (MST e NST) con particolare attenzione alle numerose applicazioni che essi hanno nei campi dei micro-sensori e dei micro-attuatori. La materia dell'insegnamento parte analizzando i principali processi di fabbricazione che vengono applicati per progettare nuovi componenti e sistemi miniaturizzati che includono parti meccaniche, fluidiche ed ottiche oltre alla parti microelettroniche. Le micro e nano strutture sono intese da prodursi principalmente su silicio, tuttavia sono anche trattate soluzioni basate su materiali diversi, quali vetro, polimeri e ceramiche. L'insegnamento presenta alcune soluzioni adottate in prodotti presenti in commercio. Particolare cura è data agli aspetti pratici di progettazione, che verranno affrontati con l'uso di strumenti CAD professionali ed applicati a semplici casi di studio.

Lo studente nell'insegnamento di Micro&Nano Systems ha la possibilità di estendere le conoscenze ingegneristiche acquisite sia tecnologiche che progettuali di sistemi classici (macroscopici) al mondo dei sistemi micro e nano. Il corso riunisce gli aspetti teorici a quelli progettuali pratici, con l'obiettivo principale di dare allo studente tutte le competenze e gli strumenti basilari necessari alla loro realizzazione effettiva.

Conoscenza delle microtecnologie e dei processi di fabbricazione, oltreché della fisica, come acquisite nei corsi precedentementi.

Dopo una introduzione ai micro e nanosistemi oggi già presenti sul mercato per meglio focalizzare le finalità e la tipologia delle abilità che gli studenti dovranno apprendere, il corso muove subito con una prima parte teorica dedicata a ricomprendere sotto un unico schema unitario leggi e formulazioni della fisica consolidate nei diversi domini della fisica (meccanici, elettrici, fluidici, ottici, magnetici,'). Per poi approfondire gli aspetti specifici di ciascun dominio per gli aspetti legati alla miniaturizzazione. Nel corso sono illustrate tecniche di simulazione sia comportamentale che agli elemnti finito. Il corso si chiude esaminando in dettaglio alcuni micro e nano sistemi di rilievo.

Una parte del corso è dedicata all'apprendimento del CAD CoventorWare, con il quale vengono volte le esercitazioni di laboratorio ed un semplice progetto di un micro/nano sistema.

I principali argomenti trattati sono:
' Introduzione al mondo delle micro e nano tecnologie, esempi di applicazione dei micro e nano sistemi
' Sistemi multi-fisici, domini e interazioni tra i domini, modellizzazione
' Aspetti per una analisi e simulazione multi-fisica
' Aspetti specifici di singoli domini (meccanico-elestico, termico, magnetico, fluidico ed ottico)
' Esempi di Progetto di MEMS/NEMS
' CAD per microsistemi: teoria e laboratori
' Aspetti di ingegnerizzazione: packaging, test e taratura
' Esempi applicativi
' Progetto di un semplice MEMS/NEMS

Verranno svolte esercitazioni usando un CAD specifico per i microsistemi (CoventorWare). Obiettivo dei laboratori è apprendere capacità pratiche di progettazione e di simulazione multi-fisica ed applicare le competenze acquisite nello svolgere il progetto e la simulazione di un semplice MEMS/NEMS. Le sessioni di laboratorio continueranno formando piccoli gruppi di studenti che dovranno sviluppare un proprio progetto, che verrà valutato in sede di esame. E' prevista una visita ai laboratori microtecnologia del Politecnico di Torino.

Sul portale della didattica vengono messi a disposizione:
' Lucidi del Corso
' Design Kit di alcune tecnologie
' Tutorial per il CAD CoventorWare
' Materiale di riferimento usato negli esempi

Testi utili:
' Stephen D.Senturia, MICROSYSTEM DESIGN, Kluwer Academic Publishers
' S.M.Sze, SEMICONDUCTOR SENSORS, John Wiley & Sons

L'esame consiste nella presentazione e discussione del lavoro di progetto svolto. Il progetto deve trattare e riportare tutti i passi necessari (teorici, simulativi, tecnologici,'). Il voto è formulato giudicando le competenze acquisite, unitamente alla dimostrazione delle capacità progettuali maturate dallo studente.