Politecnico di Torino
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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
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
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Docente Qualifica Settore Lez Es Lab Tut Anni incarico
Cauda Valentina Alice   A2 FIS/03 48 12 0 0 5
SSD CFU Attivita' formative Ambiti disciplinari
FIS/03 6 D - A scelta dello studente A scelta dello studente
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.
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.
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

Programma definitivo per l'A.A.2017/18
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