PERIODO: MAGGIO - GIUGNO 2017

Dopo una visione d’insieme delle proprietà chimiche e fisiche del legame e dello stato solido che serve come azzeramento per studenti con diverso background culturale, il Corso parte ad illustrare le più recenti tecniche di sintesi e caratterizzazione di nano materiali, per poi focalizzarsi su alcune delle loro principali applicazioni in vari campi (dalla bonifica ambientale al rilascio controllato di farmaci). Si tratta di un corso interdisciplinare, tenuto da vari docenti (uno è un docente esterno), tutti esperti in diversi settori delle nano scienze e delle nanotecnologie, che tengono lezioni basate sui loro principali interessi di ricerca.

The Course starts with an overview of the chemical and physical properties of bonds and of solid state, in order to level students with different cultural background. Afterwards, the most recent techniques for the synthesis and characterization of nanomaterials are described; finally, several applications of nanomaterials in many different fields are considered (from groundwater remediation to drug delivery). It is an interdisciplinary course with several teachers (one of them is from the University of Turin), all of them experts in different sectors of nanoscience and nanotechnologies, giving classes based on their main research topics.

Il legame chimico. Materiali nanostrutturati (definizione, tecniche di fabbricazione, principali proprietà chimico-fisiche); nanotube (di carbonio e non); nanoparticelle; sistemi nanoporosi. Fondamenti di fisica dello stato solitdo. Equazione di Schrödinger, stati elettronici nei solidi. Caratterizzazioni composizionali: XPS, spettroscopie di fotoemissione. Caratterizzazioni strutturali: spettroscopia IR. Caratterizzazioni morfologiche: microscopie TEM e SEM (con EDX). Processi top-down di nano strutturazione: nano litografia (ottica, raggi X, elettronica, ionica, AFM, nano imprinting); crescita di film sottili; etching. Processi bottom-up di nano strutturazione: self-assembling e film di Langmuir-Blodgett. Nanotecnologie per bonifica di falde acquifere. Nanostrutture fotoniche: cristalli fotonici. Effetti di nano materiali ingegnerizzati sulla salute umana. Proprietà meccaniche dei nano compositi. Nanomagneti. Rilascio controllato di farmaci da nanostrutture. Sensori per la biodiagnostica (cellulare, genomica, proteomica): funzionalizzazione chimica e biochimica di superfici.

Overview of the chemical bond. Nanostructured materials (definition, techniques of making, basic physico-chemical properties): nanotubes (both carbon-based and not), nanoparticles, nanoporous systems. Basics of solid state physics: Schrödinger equation, electronic states in solids. Compositional characterizations: XPS, photoemission spectroscopies. Structural characterizations: IR spectroscopy. Morphological characterizations: TEM and SEM microscopies (including EDX). Top-down nano-structuration processes: nanolithography (optical, X rays, electronic, ionic, AFM, nanoimprinting); thin film growth; etching. Bottom-up nano-structuration processes: self assembling and Langmuir-Blodgett films. Nanotechnologies for groundwater remediation. Photonic nanostructures: photonic crystals Photonic nanostructures: photonic crystals. Health effects of engineered nanomaterials. Mechanical properties of nanocomposites. Nanomagnets. Drug delivery from nanostructures. Sensors for bio-diagnostics (cellular, genomic, proteomic): chemical and biochemical surface functionalization.

CALENDARIO
Tutte le lezioni si terranno in aula Perucca (accessible dal corridoio del DiSAT di fronte all’aula 8).

Basics of solid state physics: Schrodinger equation, electronic states in solids, quantum confinement Ricciardi, Carlo
26/04 14.00-16.00
27/04 14.00-16.00

Overview of the chemical bond
Nanostructured materials (definition, techniques of making, basic physico-chemical properties): nanotubes (both carbon-based and not), nanoparticles, nanoporous systems Bonelli, Barbara
10/05 14.00-16.00
11/05 14.00-16.00

Compositional characterizations: XPS, photoemission spectroscopies Castellino, Micaela 16/05 10.00-12.00

Morphological characterizations: TEM and SEM microscopies (including EDX) Manzoli, Maela (UniTO)
18/05 10.00-13.00

Nanomagnets
Allia, Paolo
19/05 8.30-11.30

Bottom-up nano-structuration processes: self assembling and Langmuir-Blodgett films. Cauda, Valentina
23/05 10.00-12.00

Drug delivery from nanostructures Cauda, Valentina
24/05 14.00-16.00

Mechanical properties of inorganic nanocomposites Palmero, Paola
25/05 10.00-12.00

Nanocatalysts for water splitting: part I Armandi, Marco 26/05 10.00-12.00
Nanocatalysts for water splitting: part II Armandi, Marco 29/05 14.00-16.00

Top-down nano-structuration processes: clean room; thin film growth (PVD and CVD); nanolithography (optical, electronic, ionic, SPM); etching (wet and dry). Giorgis, Fabrizio
30/05 10.00-13.00

Photonic nanostructures: photonic crystals Giorgis, Fabrizio
31/05 14.00-16.00

Health effects of engineered nanomaterials Fenoglio, Ivana (UniTO)
01/06 10.00-12.00

Structural characterizations: IR spectroscopy
Fiorilli, Sonia
05/06 14.00-16.00

Sensors for bio-diagnostics (cellular, genomic, proteomic): chemical and biochemical surface functionalization. Rivolo, Paola
06/06 10.00-12.00

Nanotechnologies for groundwater remediation
Sethi, Rajandrea
07/06 14.00-16.00