È estremamente vasta e in continua crescita la varietà dei materiali disponibili e delle tecnologie di trasformazione e produzione dei componenti, così come sempre nuove e complesse sono le prestazioni, non solo strutturali, ma anche fisiche, di durabilità in esercizio, di sostenibilità economica ed ambientale, richieste ai materiali. L’insegnamento si propone pertanto di fornire i fondamenti tecnico-scientifici e alcune robuste linee-guida per una scelta consapevole di materiali e processi, così come per un impiego responsabile e sostenibile dei materiali. Infatti, il designer, pur non dovendo essere necessariamente l’ideatore di nuovi materiali, deve acquisire efficaci strumenti di dialogo con le altre culture coinvolte nel mondo materiale, consapevolezza delle potenzialità e dei limiti dei materiali e delle tecnologie di trasformazione, affidabilità nella selezione e nell'impiego. L’insegnamento pertanto integra contenuti e conoscenze che concernono aspetti più fondamentali relativi alla scienza dei materiali e aspetti più schiettamente tecnologici, relativi ai processi di trasformazione dei materiali in oggetti e componenti, attuando un approccio olistico che correli direttamente la natura del materiale alle sue proprietà fondamentali (tecnologiche, ma anche conseguentemente sensoriali) e ai processi produttivi dei componenti.

L’insegnamento è finalizzato a fornire agli studenti appropriate conoscenze sulle principali classi di materiali di impiego comune nel mondo del design, nonché gli adeguati strumenti per poter comprendere la natura dei materiali stessi e saperla correlare alle loro principali proprietà chimiche, fisiche e meccaniche. L’insegnamento si propone inoltre di fornire un panorama dei materiali più comunemente impiegati nel design e nel mondo della grafica/multimedialità, definendo importanti relazioni tra composizione-struttura-proprietà-applicazioni. Sono anche fornite alcune informazioni essenziali in merito alla durabilità, ai vincoli tecnologici ed economici, all'impatto ambientale. La descrittiva dei principali materiali, rappresentativi di ogni singola classe di materiali impiegati oggi nel campo del design costituisce anche lo strumento culturale e metodologico da applicarsi opportunamente alla selezione consapevole, all'impiego responsabile e alla fruibilità ottimale dei materiali attuali, così come di quelli futuri. Al termine dell’insegnamento lo studente potrà: - conoscere e comprendere la classificazione dei materiali e l’influenza della struttura dei materiali, ai suoi vari livelli, sulle principali proprietà (meccaniche, termiche, ottiche, ...), anche potendo correlare alcune caratteristiche sensoriali a specifiche proprietà tecnologiche; - conoscere e comprendere le principali classi di materiali di interesse nell’ambito del Design: metalli, ceramici, materie plastiche, compositi; - conoscere e comprendere le principali proprietà dei succitati materiali, i principali processi di trasformazione e tecnologie produttive convenzionali di componenti realizzabili con tali materiali, nonché le relative applicazioni; - applicare le conoscenze acquisite sui materiali, le loro proprietà e i processi di trasformazione per comprendere e selezionare in modo consapevole e sostenibile il materiale e la tecnologia produttiva più appropriata per la realizzazione di componenti e soluzioni di interesse nel mondo del Design.

Nozioni di base di fisica, chimica e matematica sono utili per poter seguire e comprendere l’insegnamento in modo efficace. Vengono in ogni caso forniti, soprattutto nella prima parte della trattazione in aula degli argomenti dell’insegnamento, alcuni strumenti culturali di base necessari ad una fruizione attiva ed esaustiva dei contenuti.

L’insegnamento (9 CFU) si avvale di 4,5 CFU di lezioni e di 4,5 CFU di esercitazioni in aula, ripartite secondo il seguente programma: - Introduzione alla Scienza e Tecnologia dei materiali (1,5 CFU). In questa parte vengono illustrati i vari livelli di organizzazione della struttura dei materiali, le differenze composizionali, i criteri di classificazione dei materiali, sulla base delle specificità delle singole famiglie: metalli, ceramiche, materie plastiche, compositi. Segue la discussione delle principali proprietà (meccaniche, chimiche, fisiche) dei materiali. - I materiali per il design e la loro produzione (3 CFU). Sono descritte le principali famiglie di materiali e per ognuna di esse, la trattazione riguarda il ciclo produttivo di materiali e componenti, le proprietà, la durabilità, la sostenibilità ambientale nonché le possibili soluzioni tecnologiche finalizzate all'ottenimento di materiali caratterizzati dalle prestazioni desiderate. All'interno di ogni famiglia si approfondisce la descrittiva dei materiali maggiormente utilizzati dai designer, anche con esemplificazione di applicazioni e dei processi di trasformazione per la produzione degli oggetti. Si discutono i materiali metallici, le pietre, le ceramiche, il cemento e il cls, il vetro, le materie plastiche (termoplastici, termoindurenti, elastomeri); i materiali compositi naturali (legno) e di sintesi; la carta e il cartone. - Esercitazioni in aula su materiali e processi produttivi (2,5 CFU). Attraverso la discussione in aula di esempi applicativi, anche numerici, si sviluppa la sensibilità e la corretta percezione nei confronti di alcune fondamentali proprietà dei materiali (densità, rigidezza, resistenza meccanica, ...) e delle rispettive unità di misura; sono proiettati e commentati filmati che illustrano più chiaramente alcuni processi di trasformazione e le tipologie di oggetti ottenibili; sono forniti esempi su come condurre una corretta ricerca bibliografica, come base documentale alla conoscenza e selezione di materiali e processi; sono forniti esempi di come utilizzare l’accesso informatico a banche dati, quali il Cambridge Engineering Selector, per la selezione dei materiali per una specifica applicazione. - Sviluppo di progetti di selezione dei materiali (2 CFU). Gli studenti, organizzati in gruppi di 3-4, devono affrontare, seppur in modo elementare, lo sviluppo di alcuni progetti di selezione dei materiali su temi proposti dal docente, che agirà da supervisore in ogni fase della selezione. La selezione si avvarrà del Cambridge Engineering Selector (CES), uno strumento informatico alimentato da una vasta base di dati sui materiali, all'uso del quale gli studenti saranno introdotti dal docente con mirate esemplificazioni, come richiamato in precedenza. I vari progetti saranno oggetto di valutazione finale, sulla base di una presentazione dei risultati conseguiti secondo uno schema che sarà fornito e discusso durante le esercitazioni in aula a cura del docente.

L’insegnamento è improntato su un perfetto equilibrio tra la didattica frontale e le attività esercitative in aula e di sviluppo di un progetto, con la supervisione del docente. In particolare le ore di lezione in aula assommano a 45, mentre le attività esercitative in aula si suddividono in 25 ore dedicate a esercizi anche di calcolo, relativi alle principali proprietà dei materiali, alla ricerca bibliografica, alla proiezione di filmati, per meglio illustrare alcune specifiche parti della trattazione. Le attività progettuali richiedono un impegno temporale di 20 ore. Lezioni pre-registrate (PPT audio) sono rese disponibili agli studenti per una verifica dei contenuti discussi a lezione.

M. Ashby, K. Johnson, Materiali e Design, Casa Editrice Ambrosiana B. Del Curto, C. Marano, M.P. Pedeferri, Materiali per il Design, Casa Editrice Ambrosiana C. Lefteri, Materials for Design, Laurence King Publ. R. Thompson, The materials sourcebook for design professionals, Thames & Hudson Publ.

Modalità di esame: Prova scritta (in aula); Elaborato progettuale in gruppo;

Exam: Written test; Group project;

... La prova d'esame si pone come obiettivo di verificare l'apprendimento dei fondamenti tecnico-scientifici e di alcune robuste linee-guida per una scelta consapevole di materiali e processi, così come per un impiego responsabile e sostenibile dei materiali. L’apprendimento dei contenuti dell’insegnamento sarà verificato tramite una prova scritta, della durata di 1 ora, composta da 8 domande: - quattro domande verteranno sugli aspetti culturali e scientifici di maggiore rilievo; per ciascuna domanda si richiede una risposta puntuale, esauriente ma sintetica. A ognuna di queste domande viene assegnato un punteggio massimo di 4/30 (massimo punteggio conseguibile per questa sezione: 16/30). - quattro domande sono a risposta multipla, sugli aspetti tecnologici relativi alle diverse classi di materiali. A ognuna di queste domande viene assegnato un punteggio massimo di 2/30 (massimo punteggio conseguibile per questa sezione: 8/30). Il voto finale sarà fornito dalla somma delle votazioni parziali conseguite per ciascuna domanda e del voto conseguito con il lavoro di gruppo, che vale al massimo 6/30. Facsimili della prova d’esame sono resi disponibili e commentati dal docente in aula. Gli studenti non possono consultare alcun materiale didattico durante la prova.

Gli studenti e le studentesse con disabilità o con Disturbi Specifici di Apprendimento (DSA), oltre alla segnalazione tramite procedura informatizzata, sono invitati a comunicare anche direttamente al/la docente titolare dell'insegnamento, con un preavviso non inferiore ad una settimana dall'avvio della sessione d'esame, gli strumenti compensativi concordati con l'Unità Special Needs, al fine di permettere al/la docente la declinazione più idonea in riferimento alla specifica tipologia di esame.