Il Corso è erogato in lingua inglese.
Questo insegnamento intende dotare gli studenti di precise capacità e conoscenze dei principali strumenti CAD di progettazione, simulazione dei micro e dei nanosistemi. Partendo dai concetti base dei microsistemi, e la loro modellizzazione multi-fisica, il corso sviluppa sia la modellizzazione e simulazione di tipo comportamentale dei sistemi e dei sottosistemi (BEM, behavioral modelling), sia la descrizione agli elementi finiti delle parti strutturali e funzionali (FEM, Finite Element Modelling) di un microsistema.
Per entrambe le modellizzazioni sono descritti ed usati i principali strumenti CAD disponibili, estraendo i parametri di progetto rilevanti, prima per una analisi, successivamente per la sintesi e l'integrazione di sistema.
Obiettivo principale del corso è fornire agli studenti la metodologia di progetto capace di operare sui diversi domini fisici cui i microsistemi necessariamente operano.

La progettazione di micro e nano sistemi richiede conoscenze sui diversi domini fisici, oltre che quello elettrico (quali meccanico, termico, magnetico, ottico, fluidico, ...) e soprattutto la capacità di collegarli tra loro per realizzare sistemi di trasduzione (sensori e attuatori ad esempio), dunque interfacciare ed integrare le diverse componenti.
Queste conoscenze sono acquisite facendo da prima una rilettura in forma unificata dei domini, basata sugli scambi energetici tra questi e sviluppare, oltre ai modelli, anche precise descrizioni comportamentali e di interazione tra essi mediante analisi agli elementi finiti per studiarne le caratteristiche risultanti ed estrarre le specifiche dei componenti di singolo dominio, per poi procedere alla progettazione e fabbricazione.
Nel corso verranno impiegati e resi di uso familiare recenti strumenti CAD multi-fisici e verranno anche ripresi e riveduti modelli e descrizioni equivalenti basate su simulatori classici quali ad esempio MatLab e SPICE.
E' cura del corso fornire capacità allo studente di collegare i dati e gli strumenti CAD in modo tale da acquisire una metodologia di progettazione dei microsistemi pratica ed efficace.

Fisica di base
- Elementi di Elettronica (dispositivi e circuiti base)
- Tecnologie dei Microsistemi

-- Introduzione alla modellizzazione e all’utilizzo di CAS per i microsistemi
- Modellizzazione e interazione tra differenti domini fisici
- Descrizioni FEM, introduzione a COMSOL
- Esempi di CAD commerciali ed OpenSource
- Sviluppo guidato in Laboratorio di alcuni esempi di microsistemi
- Sviluppo autonomo di un progetto di un microsistema, con i relativi modelli e simulazioni

Verranno svolte esercitazioni usando CAD specifici per i microsistemi. Obiettivo dei laboratori è apprendere capacità pratiche di progettazione e di simulazione multi-fisica. Gli studenti dovranno riunirsi in gruppi di lavoro (3 persone al massimo) e mediante calcolatore svolgere le simulazioni e le sintesi di semplici progetti trattati durante le esercitazioni in aula, riportate in relazioni scritte oggetto della verifica finale.

- Materiale (slide) messo a disposizione dai Docenti
- Materiale di eLearning del progetto Europeo EduNano (http://edunano.eu) del quale verranno date le credenziali durante il corso
- Stephen D. Senturia, "Microsystem Design", Kluwer Academic Publishers
- Altri testi suggeriti, ma non indispensabili, saranno comunicati a lezione dal docente titolare dell'insegnamento

L’esame sarà basato sulla presentazione da parte dello studente del progetto sviluppato in gruppo, nel quale dovranno essere dimostrate le capacità progettuali e di utilizzo di CAD per microsistemi descritte durante il Corso. Sarà tenuta in particolare considerazione la capacità di sviluppare un progetto in modo critico ed originale, prendendo spunto dalla letteratura e dai prodotti attualmente in commercio.