Docente
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CASCIOLA CARLO MASSIMO
(programma)
1. Elementi di fisica dei fluidi: Equazioni di Hamilton e richiami di meccanica statistica. Densità di massa, quantità di moto ed energia macroscopiche. Equazioni di bilancio per le grandezza macroscopiche. Elementi di struttura dei liquidi.
2. Il fluido come un continuo: Il sistema completo delle equazione della fluidodinamica. Sorgenti di irreversibilità nel moto dei fluidi. Relazioni costitutive e reologia.
3. Parametri che governano il flusso in in condizioni micro-confinate: Analisi dimensionale, numeri di Reynolds, Mach, Knudsen. Applicazione ai dispositivi a flusso.
4. Flussi di liquidi: Soluzioni elementari per flussi in micro-canali. Scorrimento a parete e lunghezza di scorrimento.
5. Le equazioni di Stokes: Flusso intorno ad una sfera e resistenza. Il metodo della funzione di Green.
6. Modelli numerici ai volumi finiti e metodo di proiezione. Il flusso in un micro-pompa.
7. Elementi di micropropulsione e micronuotatori.
8. Tensione superficiale: Bagnabilità. Flussi temocapillari. Microbolle e risposta acustica. Dispositivi di movimentazione per electro-wetting. Superfici super-idrofobe, stati di Cassie e di Wenzel.
9. Moto Browniano: Introduzione al moto Browniano e trasporto di particelle di meso-scala. Equazione di Langevin ed equazione di Fokker-Planck.
10. Modelli per film sottili e membrane: Bilantità di moto e energia per le membrane. Modelli di membrane biologiche.
11. Reologia di fluidi complessi: Viscoelasticità e reologia delle soluzione di macromolecole polimeriche.
12. Teoria della riposta lineare. Valutazione dei coefficienti di diffusione e viscosità a partire da simulazioni di dinamica molecolare.
13.Tecniche di fabbricazione di microdispositivi.
1. Micro/Nanofluidics, Dispense a cura del Docente.
2. Microflow and Nanoflow, G. Karniadakis, A. Beskok, N. Aluru, Springer.
3. Introduction to Microfluidics, P. Tabeling, S. Chen, Cambridge University.
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