Politecnico di Torino | |||||||||||||||||
Anno Accademico 2017/18 | |||||||||||||||||
02JNUNX, 02JNUJM, 02JNULI, 02JNULM, 02JNULN, 02JNULP, 02JNULS, 02JNULX, 02JNULZ, 02JNUMA, 02JNUMB, 02JNUMC, 02JNUMH, 02JNUMK, 02JNUMN, 02JNUMO, 02JNUMQ, 02JNUOA, 02JNUOD, 02JNUPC, 02JNUPI, 02JNUPL, 02JNUPN Introduzione alle nanotecnologie |
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Corso di Laurea in Ingegneria Elettronica - Torino Corso di Laurea in Ingegneria Meccanica (Mechanical Engineering) - Torino Corso di Laurea in Ingegneria Dell'Autoveicolo (Automotive Engineering) - Torino Espandi... |
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Presentazione
Il corso si prefigge di fornire allo studente gli elementi base del mondo delle micro e delle nanotecnologie. Partendo da elementi di base di fisica e chimica, il corso introdurrà la teoria e le tecnologie che stanno alla base delle applicazioni ingegneristiche delle nanoscienze.
Verranno introdotti i concetti base e i diversi settori di applicazione. Accanto alle lezioni teoriche sono previste esercitazioni di laboratorio. In particolare il corso è organizzato in 40 ore di didattica frontale (4 crediti) e 20 ore di laboratorio (2 crediti), nelle quali gli studenti saranno divisi in 12 squadre parallele da circa 5 persone ciascuna. Le lezioni verranno svolte presso la sede centrale del Politecnico di Torino nelle prime 9 settimane di lezione. A queste seguiranno 5 settimane di esercitazioni di laboratorio che metteranno in pratica gli argomenti appresi durante la parte teorica e si svolgeranno presso i laboratori didattici del Dipartimento di Scienza Applicata e Tecnologia (DISAT) del Politecnico di Torino. |
Risultati di apprendimento attesi
Le conoscenze e abilità che l’insegnamento si propone di trasmettere allo studente saranno applicate durante i laboatori didattici e verificate in ultimo in sede di esame.
In particolare lo studente al termine del corso possederà le seguenti conoscenze: -Teorie di fisica e chimica che governano i fenomeni alla nanoscala e chimica-fisica delle superfici; - Principi che rendono peculiari le nanostrutture rispetto alla loro controparte macroscopica; - Tecniche di sintesi e preparazione dei nanomateriali e loro metodi di caratterizzazione; - Potenziali applicazioni sia nella ricerca scientifica sia industriale delle nanotecnologie. Lo studente guadagnerà anche le seguenti abilità: -procedimenti per la sintesi chimica dei nanomateriali -metodi di caratterizzazione -capacità di riconoscere un nanomateriale, saperlo studiare e caratterizzare -capacità e metodo critico di indagine per valutare le proprietà dei nanomateriali e le nanotecnologie nelle loro applicazioni - abilità di saper attingere dalle diverse discipline scientifiche al fine di ottenere una visione multidisciplinare delle problematiche riguardanti le nanotecnologie. |
Prerequisiti / Conoscenze pregresse
Si consiglia la frequenza del corso a studenti del terzo anno di laurea magistrale e non di anni antecedenti.
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Programma
Lezioni (40 ore):
Definizione nanotecnologie, cenni storici, esempi di biomimetica Tecniche di sintesi top-down e bottom-up dei nanomateriali Esempi, funzionalità e proprietà di vari nanomateriali, tra cui grafene, nanotubi di carbonio, nanoparticelle e nanowires di varia natura (metalliche, polimeriche, semiconduttori e vari ossidi nmetallici), sistemi nanoporosi. Tecniche di caratterizzazione dei nanomateriali: microscopia elettronica, microscopia a forza atomica, spettroscopie di varia natura, diffrazione di raggi X, dynamic light scattering, angolo di contatto e altre ancora. Applicazioni nei settori dell’elettronica, sensoristica, scienze della vita, generazione, conversione e stoccaggio dell’energia. MEMS/NEMS, microscillatori meccanici (cantilever) e nanoelettronica proponendo casi di studio pratici. Laboratori e attività sperimentali (20 ore) |
Organizzazione dell'insegnamento
I Laboratori consisteranno in attività sperimentali e di calcolo guidate in cui gli studenti divisi in gruppi a bassa numerosità potranno partecipare ad una o più attività di ricerca sotto la supervisione di un ricercatore. Verranno svolti presso i laboratori didattici del DISAT del Politecnico di Torino.
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Testi richiesti o raccomandati: letture, dispense, altro materiale didattico
Lucidi delle lezioni e sono consigliati I seguenti testi di approfondimento:
1. Handbook of Nanotechnology , Bushnan Editor, Springer http://www.springer.com/us/book/9783642025242 2. Handbook of Nanomaterials, Bushnan Editor, Springer http://www.springer.com/us/book/9783642205941 3. Handbook of Nanomaterial Properties, B. Bhushan, D. Luo, S. R. Schricker, W. Sigmund, S. Zauscher (Eds.) , 2014 http://www.springer.com/cn/book/9783642311062 Inoltre, saranno comunicati a lezione dal docente titolare dell’insegnamento altri eventuali testi per approfondire specifici argomenti. |
Criteri, regole e procedure per l'esame
L’accertamento sarà basato su:
- Relazione finale dell’attività di Laboratorio relativo alle esperienze svolte (concordato con il docente del corso) - Esame orale consistente in domande relative alla parte teorica affrontata. |
Orario delle lezioni |
Statistiche superamento esami |
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