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 di diversi settori di applicazione:
Definizione nanotecnologie, cenni storici, esempi di biomimetica
Tecniche di sintesi e preparazione dei nanomateriali
Esempi di vari nanomateriali, tra cui grafene , nanotubi di carbonio, nanoparticelle e nanowires di varia natura. Per ognuno di questi verranno affrontati le loro funzionalità e proprietà, e relative applicazioni nei settori dell’elettronica, sensoristica, medicina, biologia, ed energia.
Verranno trattate le tecniche di caratterizzazione dei nanomateriali, tra cui microscopia elettronica, microscopi a forza atomica, spettroscopie di varia natura e diffrazione di raggi X.
Verranno spiegati i concetti di MEMS/NEMS, microscillatori meccanici (cantilever) e nanoelettronica partendo dalle tecniche di fabbricazione e proponendo casi di studio pratici.
Si affronteranno temi di etica e sicurezza e di comunicazione.
Accanto alle lezioni teoriche sono previste esercitazioni di laboratorio e visite a laboratori specializzati. In particolare il corso è organizzato in 30 ore di didattica frontale (3 crediti) e 30 ore di laboratorio (3 crediti) divisi in 6 squadre parallele.
Le lezioni verranno svolte presso la sede centrale del Politecnico di Torino nelle prime 7 settimane di lezione. A queste seguiranno 7 settimane di esercitazioni di laboratorio che si svolgeranno presso il dipartimento di Scienza Applicata e Tecnologia del Politecnico di Torino o la sede del Chi-Lab di Chivasso (http://www.chilab.polito.it/).

Lezioni (3 crediti):
Cosa sono le micro e le nanotecnologie
Introduzione alla nanofisica
Introduzione ai nanomateriali: tecniche di preparazione e tipologie
Tecniche di caratterizzazione dei nanosistemi
MEMS/NEMS
Nanoelettronica
Applicazioni
Regolamentazione e nanotossicologia

Laboratori e attività sperimentali (3 crediti)

I Laboratori consistono in attività sperimentali e/o 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.

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

Materiale messo a disposizione dai Docenti
Lucidi delle lezioni

L’accertamento sarà basato su:
- Relazione finale dell’attività di Laboratorio relativo alle esperienze svolte su micro e nanotecnologie (concordato con il docente del corso)
- Esame orale consistente nella presentazione dell’attività di laboratorio e domande relative alla parte teorica affrontata.