Contenuto dell’insegnamento L’insegnamento prevede 6 CFU di didattica frontale, suddivise in quattro argomenti generali: caratteristiche generali dei materiali polimerici (6 h), reazioni di polimerizzazione ed esempi (16 h), principali tecniche di caratterizzazione applicate ai materiali polimerici (12 h), chimica dei materiali nanostrutturati applicata alle macromolecole e principali applicazioni (14 h). Descrizione generale: Corso di base in cui vengono trattate le macromolecole. Nelle linee generali il corso prevede: illustrazione delle caratteristiche generali dei materiali polimerici, descrizione delle reazioni di polimerizzazione, policondensazioni e poliaddizioni ed esempi, descrizione delle principali tecniche di caratterizzazione applicate ai materiali polimerici, illustrazione delle più attuali tematiche di ricerca sulla chimica dei materiali nanostrutturati applicata alle macromolecole e principali applicazioni. Programma dettagliato del corso: nella sezione seguente si illustra dettagliatamente il programma con la relativa articolazione nel tempo. Il corso prevede 6 CFU e si sviluppa in 48 ore di didattica frontale con costante coinvolgimento degli studenti presenti. Argomento 1, Concetti generali (6 h): Introduzione al corso, introduzione alla chimica dei materiali polimerici, classificazioni, definizioni generali, monomero, unità ripetitiva e complessità strutturale, polimeri e copolimeri. Conformazioni e configurazioni. Raggio di girazione, elastomeri, fibre. Comportamento termico. Tg. Reologia e proprietà meccaniche dei polimeri, polimeri in soluzione e allo stato solido. Polimeri termoplastici e termoindurenti. Argomento 2, Reazioni di polimerizzazione ed esempi (16 h): Reazioni di polimerizzazione: condensazione, addizione, inserzioni. Aspetti termodinamici e cinetici. Processi di polimerizzazione in massa, soluzione, interfacciale, dispersione. Policondensazioni lineari e ramificate. Poliaddizioni. Poliaddizioni radicaliche, radicaliche controllate ATRP, RAFT. Poliaddizioni ioniche: cationiche ed anioniche. Polimerizzazioni per apertura di anello. Polimerizzazione in plasma. Polimerizzazioni con meccanismo di coordinazione. Tassia, polimeri stereoregolari e non. Effetto della tassia sulle proprietà strutturali. stereoisomerie; analisi conformazionale. Polimerizzazioni elettrochimiche. Copolimerizzazioni. Reazioni di post modificazione ed invecchiamento. Polimeri inorganici. Polimeri naturali e biopolimeri, polisaccaridi, polipeptidi, gomme naturali, acidi nucleici, biopolimeri. Biodegradabilità, biocompatibilità. Formazione di gel. Argomento 3, Principali tecniche di caratterizzazione per i materiali polimerici (12 h): Cristallinità dei polimeri, impacchettamento delle catene polimeriche, lamelle, sferuliti. Definizione della massa molecolare e metodi per la determinazione assoluti e relativi. Viscosimetria. Analisi dei gruppi terminali. Osmometria, Metodi cromatografici (GPC) e tecniche di massa. Metodi di Light Scattering per la determinazione della massa molecolare (DLS). Poternziale zeta. Metodi di caratterizzazione strutturale per i materiali polimerici (TGA, DSC, NMR, IR, UV, XPS, XRD), Metodi di caratterizzazione morfologica (SEM, AFM, TEM). Polimeri semiconduttori, caratteristiche e caratterizzazioni. Argomento 4, Chimica dei materiali nanostrutturati applicata alle macromolecole e principali applicazioni (14 h). Nanotecnologie, aspetti generali. Materiali nanostrutturati, Caratteristiche generali dei polimeri nanostrutturati, self-assembly. Metodi bottom-up e top down per la preparazione di polimeri nanostrutturati. Applicazioni innovative dei materiali polimerici nanostrutturati, Applicazioni in biotecnologie, biomedicina e sensoristica. Compositi e nanocompositi: preparazione caratterizzazione ed applicazioni. Studio di esempi tratti dalla letteratura recente

- M. Guaita, F. Ciardelli, F. La Mantia, E. Pedemonte: "Fondamenti di Scienza dei Polimeri", Pacini Editore, Pisa, 1998. - J.M.G. Cowie, V. Arrighi “Polymers: Chemistry and Physics of Modern Materials” (Third Edition), CRC press 2007 -Textbook of Polymer Science, Fred W.Billmeyer,Jr.; John Wiley &Sons Ed. (1962) - Advances in macromolecules: perspectives and applications, Maria Vittoria Russo Ed., Springer (2009)