Corso di laurea: Ingegneria delle Nanotecnologie Programmazione per l'A.A. 2019/2020

 

 

Lo studente espliciterà le proprie scelte al momento della presentazione, tramite INFOSTUD, del piano di completamento o del piano di studio individuale, secondo quanto stabilito dal regolamento didattico del corso di studio.

Ingegneria delle Nanotecnologie (percorso valido anche ai fini del conseguimento del doppio titolo italo-venezuelano)

Primo anno

Primo semestre

Insegnamento	CFU	SSD	Ore Lezione	Ore Eserc.	Ore Lab	Ore Studio	Attività	Lingua
10589245 - CHIMICA SUPERIORE PER NANOTECNOLOGIE (obiettivi) Il corso si propone di fornire allo studente un approfondimento su argomenti già trattati (in parte o completamente) nei corsi di Chimica (Generale) erogati nelle diverse Lauree di primo livello. Inoltre si propone di fornire delle conoscenze di base nel campo della Chimica Organica, applicabili in ambiti scientifici, tecnologici e industriali. Risultati di apprendimento attesi: Conoscenze e capacità di comprendere (I descrittore di Dublino) Lo studente, al termine del Corso, sarà in possesso delle conoscenze di base in Chimica Generale ed in Chimica Organica su composizione, struttura, proprietà e trasformazioni della materia. Sarà quindi in grado di comprendere l'ambiente che lo circonda dal punto di vista della sua struttura, microscopica e macroscopica. Sarà inoltre consapevole delle molteplici interconnessioni della Chimica con le altre materie e della necessità di un continuo aggiornamento sullo stato dell'arte, dovuto ai continui progressi della conoscenza e della tecnica. Conoscenza e capacità di comprensione applicate (descrittore II) Alla fine del percorso di studio lo studente avrà sviluppato la capacità di comprendere alcune caratteristiche chimico-fisiche delle sostanze, quali, ad esempio, stato di aggregazione, volatilità, solubilità, sulla base della conoscenza della loro struttura. Autonomia di giudizio (descrittore III) Al termine del Corso lo studente dovrà possedere gli strumenti per valutare in maniera critica una trasformazione chimica. In alcuni casi, in base alla conoscenza della struttura intra- e intermolecolare dei composti chimici, di prevederne diverse proprietà chimico-fisiche, quali, ad esempio, stato di aggregazione, solubilità e reattività. Abilità comunicative (descrittore IV) Al termine del Corso lo studente dovrà aver maturato una buona proprietà di linguaggio, specialmente per quanto attiene la terminologia scientifica specifica dell’insegnamento, in modo tale da saper comunicare in modo chiaro le proprie conoscenze e le proprie conclusioni a interlocutori esperti della materia e non. Capacità di apprendere (descrittore V) Al termine del Corso lo studente dovrà aver sviluppato una capacità di apprendimento tale da consentirgli di studiare ed approfondire gli aspetti chimici relativi al campo delle nanotecnologie in modo autonomo. - MATTIELLO LEONARDO (programma) Richiami e approfondimenti di argomenti già trattati nei Corsi di Chimica delle Lauree Triennali (30 ore). Struttura elettronica degli atomi e classificazione periodica degli elementi. Legami chimici. Strutture e geometrie molecolari. Stati di aggregazione della materia. Equilibrio fisico. Equilibrio chimico. Approfondimenti di argomenti parzialmente (o non) trattati nei Corsi di Chimica delle Lauree Triennali (60 ore). Equilibri ionici in soluzione. Definizioni di acido e di base. Forza di acidi e basi. Prodotto ionico dell'acqua. Calcolo del pH di soluzioni di acidi (basi) forti e di soluzioni di acidi (basi) deboli. Indicatori di pH. Idrolisi. Soluzioni tampone. Titolazioni. Prodotto di solubilità. Elettrochimica. Potenziali elettrodici. Equazione di Nernst. Potenziale elettrodico. Elettrodo standard di idrogeno. Pile chimiche. Potenziale standard di riduzione. Elettrodo di riferimento a calomelano. Impieghi di dati di potenziale in chimica: possibilità che una reazione redox avvenga; calcolo della costante di equilibrio di una reazione redox. Pile di concentrazione. Pila Leclanché. Elettrolisi. Sovratensione. Caduta ohmica. Elettrolisi dell'acqua. Raffinazione elettrolitica dei metalli. Accumulatori. Corrosione galvanica, corrosione per aerazione differenziale. Passivazione dei metalli. Protezione contro la corrosione. Chimica Organica. Legame chimico ed ibridizzazione nei composti del carbonio. Alcani. Stereochimica. Alcheni. Alchini. Nomenclatura, struttura, proprietà e reazioni delle più comuni classi di composti organici: alogenuri alchilici; alcoli, eteri ed epossidi; benzene e composti aromatici; sostituzione elettrofila aromatica; aldeidi e chetoni; acidi carbossilici e derivati; ammine; lipidi; amminoacidi e proteine.   Chimica Generale - Laird (McGraw-Hill) Chimica Generale - McQuarrie (Zanichelli) Chimica Generale - Petrucci, Herring, Madura, Bissonette (Piccin) Fondamenti di Chimica - Silvestroni (Masson) Fondamenti di Chimica Organica - Janice Gorzynski Smith - McGraw-Hill Dispense distribuite dal Docente (Date degli appelli d'esame)	9	CHIM/07	90	-	-	-	Attività formative caratterizzanti	ITA
10589346 - STRUTTURA DELLA MATERIA CON ELEMENTI DI MECCANICA QUANTISTICA E SIMULAZIONI ATOMISTICHE (obiettivi) Comprensione della inadeguatezza della meccanica classica, ed acquisizione dei postulati di base dellameccanica quantistica. Applicazione dell’approccio quantistico a problemi specifici (e.g. l’oscillatore armonico). Comprensione di fenomeni puramente quantistici (e.g. effetto tunnel). Costruzione di basi teoriche per la comprensione e l’utilizzazione di modelli quantistici per lo studio delle proprietà dei materiali.Applicazione dei metodi della meccanica quantistica ai cristalli. Comprensione di modelli per la conducibilità, metalli, isolanti, semiconduttori. L’obiettivo formativo del corso è di introdurre gli studenti alla teoria e alla pratica delle simulazioni atomistiche attraverso l’insegnamento dei vari aspetti di carattere multi-disciplinare inerenti a. L’insegnamento riguarderà aspetti fondamentali di meccanica statistica, con una introduzione generale, e dei metodi probabilistici e deterministici di campionamento dello spazio delle fasi correlati alla struttura atomistica dei sistemi e dei dispositivi tipici delle nanoscienze e della nanotecnologia. L’ultima parte del corso affronterà una introduzione ai modelli quantistici così da fornire allo studente una gamma sufficientemente vasta di modelli e di tecniche necessaria per interpretare e prevedere il comportamento di sistemi nano strutturati.
- STRUTTURA DELLA MATERIA CON ELEMENTI DI MECCANICA QUANTISTICA (obiettivi) Comprensione della inadeguatezza della meccanica classica, ed acquisizione dei postulati di base dellameccanica quantistica. Applicazione dell’approccio quantistico a problemi specifici (e.g. l’oscillatore armonico). Comprensione di fenomeni puramente quantistici (e.g. effetto tunnel). Costruzione di basi teoriche per la comprensione e l’utilizzazione di modelli quantistici per lo studio delle proprietà dei materiali.Applicazione dei metodi della meccanica quantistica ai cristalli. Comprensione di modelli per la conducibilità, metalli, isolanti, semiconduttori - POSTORINO PAOLO (programma) - Brevi richiami di elettromagnetismo: equazioni di Maxwell, onde elettromagnetiche nel vuoto e nella materia. - Crisi della fisica classica: corpo nero, effetto fotoelettrico, spettri di assorbimento, atomo di idrogeno, modello di Bohr, effetto tunnel. - Introduzione alla meccanica quantistica Dualismo onda particella. I postulati della meccanica quantistica. Osservabili fisiche e loro misura. Principio di sovrapposizione. Equazione di Schroedinger. Applicazioni concettuali: particella libera, particella e barriera di potenziale, particella in una scatola. Applicazioni: oscillatore armonico, momento angolare, atomo di idrogeno. Operatore di Spin, matrici di Pauli. Teoria delle pertubazioni indipendenti dal tempo. Perturbazioni dipendenti dal tempo (cenni) - Solidi cristallini, reticolo diretto e reticolo inverso - Modello di Sommerfeld - Modello one-electron, equazione di Schroedinger in potenziale periodico, autofunzioni di Bloch, modello a bande, densità degli stati. - Elettroni in un solido ed in campo esterno, Hamiltoniana di cristallo. - Conduttori, isolanti, semiconduttori.   - Dispense universitarie e referenze ivi riportate. - Quantum Mechanics, - B. H. Bransden e Charles J. Joachain - Ed. Pearson	6	FIS/03	60	-	-	-	Attività formative caratterizzanti	ITA
1035441 - INGEGNERIA DELLE SUPERFICI E DEI FILM SOTTILI E MATERIALI NANOSTRUTTURATI (obiettivi) Le lezioni si propongono di fornire allo studente solide basi di scienza e tecnologia dei materiali, di offrire una panoramica sulle problematiche di degrado fisico e chimico delle superfici e di presentare le principali tecniche di modifica superficiale con e senza apporto di materiale.
- MATERIALI NANOSTRUTTURATI (obiettivi) Le lezioni si propongono di fornire allo studente solide basi di scienza e tecnologia dei materiali, di offrire una panoramica sugli effetti della nanostrutturazione dei materiali e di presentare le principali tecniche di realizzazione di materiali nanostrutturati. Inoltre il corso si propone di fornire gli strumenti per la comprensione della relazione tra proprietà e microstruttura e per selezione dei materiali in funzione dei vincoli di progetto e delle condizioni di esercizio. - PULCI GIOVANNI (programma) Programma del corso "Materiali Nanostrutturati": 1) Richiami di scienza dei materiali (focus sui materiali microstrutturati): - Classificazione dei materiali - Teoria delle dislocazioni e meccanismi di rafforzamento nei materiali metallici - Meccanica della frattura - Materiali ceramici - Materiali polimerici - Materiali compositi - Proprietà dei materiali ad alta temperatura - Proprietà funzionali dei materiali (elettriche, termiche, magnetiche) 2)Nanostrutturazione dei materiali: - Introduzione ai materiali nanocristallini massivi di natura metallica e ceramica - Classificazione - Ruolo dei bordi di grano e problematiche connesse al controllo della crescita di grano (meccanismo di Zener, il “solute drag” e il “pore drag”) - Tecnologie di produzione di materiali massivi nanostrutturati metallici e ceramici (Alligazione meccanica, Spark Plasma Sintering, Severe Plastic Deformation, Nano-sintering, tecniche sol-gel, cristallizzazione da fase amorfa) - Le proprietà dei materiali nanostrutturati massivi (proprietà chimico-fisiche, proprietà meccaniche e funzionali) - Nanocompositi a matrice polimerica, metallica e ceramica: preparazione e proprietà - Applicazioni industriali di nanomateriali   - Richiami di scienza e tecnologia dei materiali: Scienza e Tecnologia dei materiali William F. Smith, Javad Hashemi McGraw-Hill oppure Scienza e Ingegneria dei materiali-Una introduzione 2/ed William D. Callister Jr. Edises - Nanostrutturazione dei materiali: Dispense a cura del docente (Date degli appelli d'esame)	6	ING-IND/22	60	-	-	-	Attività formative caratterizzanti	ITA
Gruppo opzionale: 12 CFU a scelta (ITA) - (visualizza) 12                10589300 - MACROMOLECULAR STRUCTURES (obiettivi) Gli studenti impareranno a conoscere e comprendere gli elementi fondamentali della biologia cellulare e molecolare, con particolare riferimento ai meccanismi biochimici ed energetici che sono alla base del funzionamento della cellula. Impareranno, quindi, come è fatta una cellula e quali sono e come funzionano le molecole che ne determinano la struttura, il funzionamento e la replicazione. In particolare, gli studenti apprenderanno le proprietà dei componenti molecolari delle cellule, quali proteine, carboidrati, lipidi, acidi nucleici e altre biomolecole. Essi, inoltre, impareranno a conoscere le classi più importanti di proteine quali enzimi, anticorpi, trasportatori e recettori e ad avere una visione chiara dei principali processi metabolici che regolano l’origine ed il funzionamento della vita. Inoltre, gli studenti acquisiranno proprietà di linguaggio tecnico, ossia svilupperanno la capacità di utilizzare in modo proprio i termini della biologia/biochimica. - COSTANTINI FRANCESCA (programma) La cellula, le proprietà dell'acqua, carboidrati, lipidi, proteine: aminoacidi e legame peptidico, proteine: struttura primaria, secondaria, terziaria, quaternaria. La struttura di DNA e RNA, geni e cromosomi: struttura e funzione, duplicazione e trascrizione del DNA, traduzione e espressione genica. Genomi ed evoluzione. Funzioni proteiche: mioglobina ed emoglobina, anticorpi e sistema immunitario, actina, miosina e contrazione muscolare, struttura enzimatica e funzioni. Membrana cellulare: portatore, canali e recettori. Applicazioni della nanotecnologia in biomedicina.   Lehninger Principi di Biochimica David L. Nelson and Michael M. Cox; Brown and Foote, Chimica Organica, Edises (Date degli appelli d'esame) 6  BIO/10  60  -  -  -  Attività formative affini ed integrative  ENG

Secondo semestre

Insegnamento	CFU	SSD	Ore Lezione	Ore Eserc.	Ore Lab	Ore Studio	Attività	Lingua
10589346 - STRUTTURA DELLA MATERIA CON ELEMENTI DI MECCANICA QUANTISTICA E SIMULAZIONI ATOMISTICHE (obiettivi) Comprensione della inadeguatezza della meccanica classica, ed acquisizione dei postulati di base dellameccanica quantistica. Applicazione dell’approccio quantistico a problemi specifici (e.g. l’oscillatore armonico). Comprensione di fenomeni puramente quantistici (e.g. effetto tunnel). Costruzione di basi teoriche per la comprensione e l’utilizzazione di modelli quantistici per lo studio delle proprietà dei materiali.Applicazione dei metodi della meccanica quantistica ai cristalli. Comprensione di modelli per la conducibilità, metalli, isolanti, semiconduttori. L’obiettivo formativo del corso è di introdurre gli studenti alla teoria e alla pratica delle simulazioni atomistiche attraverso l’insegnamento dei vari aspetti di carattere multi-disciplinare inerenti a. L’insegnamento riguarderà aspetti fondamentali di meccanica statistica, con una introduzione generale, e dei metodi probabilistici e deterministici di campionamento dello spazio delle fasi correlati alla struttura atomistica dei sistemi e dei dispositivi tipici delle nanoscienze e della nanotecnologia. L’ultima parte del corso affronterà una introduzione ai modelli quantistici così da fornire allo studente una gamma sufficientemente vasta di modelli e di tecniche necessaria per interpretare e prevedere il comportamento di sistemi nano strutturati.
- SIMULAZIONI ATOMISTICHE (obiettivi) L’obiettivo formativo del corso è di introdurre gli studenti alla teoria e alla pratica delle simulazioni atomistiche attraverso l’insegnamento dei vari aspetti di carattere multi-disciplinare inerenti. L’insegnamento riguarderà aspetti fondamentali dei modelli classici e approfondimenti dei principali approcci quantistici. Attività di laboratorio ed esercitazioni saranno focalizzati sulle problematiche numeriche connesse. Risultati di apprendimento attesi: Conoscenze e capacità di comprendere (I descrittore di Dublino) Lo studente, al termine del Corso, sarà in possesso delle conoscenze di base riguardanti i principali metodi e modelli per studiare dal punto di vista modellistico e teorico le nano-strutture sulla base della loro composizione atomistica. Sarà quindi in grado di comprendere l'ambiente che lo circonda dal punto di vista della sua struttura, microscopica e macroscopica. Sarà inoltre consapevole delle molteplici relazioni con le altre materie e della necessità di un continuo aggiornamento sullo stato dell'arte, dovuto ai continui progressi della conoscenza e della tecnica. Conoscenza e capacità di comprensione applicate (descrittore II) Alla fine del percorso di studio lo studente avrà sviluppato la capacità di comprendere la natura delle proprietà atomistiche delle nano-strutture e la loro relazione con quelle macroscopiche Autonomia di giudizio (descrittore III) Al termine del Corso lo studente dovrà possedere gli strumenti per valutare in maniera critica i limiti di applicazione delle varie tecniche e le possibili informazioni dasumibili dal loro uso. Abilità comunicative (descrittore IV) Al termine del Corso lo studente dovrà aver maturato una buona proprietà di linguaggio, specialmente per quanto attiene la terminologia scientifica specifica dell’insegnamento, in modo tale da saper comunicare in modo chiaro le proprie conoscenze e le proprie conclusioni a interlocutori esperti della materia e non. Capacità di apprendere (descrittore V) Al termine del Corso lo studente dovrà aver sviluppato una capacità di apprendimento tale da consentirgli di studiare ed approfondire gli aspetti atomistici delle nanostrutture. Inoltre le conoscenze e le abilità acquisite costituiranno una base solida su cui eventualmente approfondire ulteriormente la materia. - ZOLLO GIUSEPPE (programma) 1) Richiami di meccanica Lagrangiana e Hamiltoniana Sistemi di N particelle e M gradi di libertà; coordinate generalizzate e momenti coniugati; spazio delle fasi: microstato e macrostato di un sistema; Lagrangiana di un sistema di N particelle e equazioni Lagrangiane del moto; Hamiltoniana di un sistema di N particelle e equazioni Hamiltoniane del moto. 2) Introduzione alla Meccanica Statistica Grandezze fisiche macroscopiche; ensamble statistico; ipotesi di Gibbs (ergodica), funzione di distribuzione e densità dei microstati nello spazio delle fasi; considerazioni quantistiche sullo spazio delle fasi e quanto d’azione; misura statistica di una grandezza fisica; teorema di Liouville. Ensamble microcanonico: funzione di distribuzione e funzione di partizione; definizione statistica dell’entropia e suo calcolo nell’ensamble microcanonico; equilibrio termico, meccanico, chimico e definizione statistica di temperatura, pressione, potenziale chimico; variabili intensive ed estensive statistiche e legame con le variabili termodinamiche; Ensamble canonico: funzione di distribuzione nell’ensamble canonico; densità di probabilità in energia e densità degli stati; funzione di partizione canonica; calcolo dell’entropia per un gas ideale nell’ensamble canonico; distribuzione di Maxwell e equipartizione. Ensamble grand-canonico: funzione di distribuzione; funzione di partizione per i casi classico e quantistico; grand potenziale; gas perfetto e calcolo del potenziale chimico; distribuzione di Bose-Einstein per i bosoni; distribuzione di Fermi-Dirac per i fermioni 3) Metodo Monte-Carlo in meccanica statistica Integrazione Monte-Carlo; numeri casuali, pseudo-casuali e test di casualità; generatori di sequenze pseudo-casuali: generatore congruenziale lineare; campionamento d’importanza: metodo del rigetto e metodo di inversione; campionamento d’importanza in meccanica statistica; sequenze di Markov; algoritmo di Metropolis; aspetti tecnici dell’algoritmo di Metropolis: potenziali di interazione semplici a 2 corpi (potenziale di Lennard-Jones), condizioni al contorno periodiche, potenziale troncato e shift, unità ridotte, spostamento medio, moti di orientazione di molecole lineari e non lineari rigide; schema di Metropolis nell’ensamble canonico e regola di accettazione; Metropolis nell’ensamble microcanonico; schema di Metropolis nell’ensamble grand canonico e regole di accettazione per sottrazione/aggiunta di una particella. 4) Dinamica Molecolare classica Introduzione e criteri d’inizializzazione; calcolo delle forze per potenziali di interazione a 2 corpi e condizioni al contorno periodiche; aspetti tecnici e lista dei vicini (lista di Verlet); integrazione delle equazioni del moto: algoritmo di Verlet e sue proprietà (algoritmi Hamiltoniani, conservazione dell’energia a breve e lungo termine, reversibilità); algoritmi alternativi di basso ordine: leap-frog, velocity-verlet, Beeman; algoritmi di ordine superiore: predictor-corrector; instabilità di Lyapunov. Osservabili. osservabili termodinamici: temperatura, terorema del Viriale e pressione, calore specifico a volume costante; conservazione dell’energia e correzione a lungo raggio; correzione per la pressione; osservabili strutturali: funzione di distribuzione radiale ed esempi per strutture solide (cristalline e amorfe), liquidi e gas. Diffusione e coefficiente di diffusione di specie diffondenti: equazioni di Green-Kubo; Dinamica molecolare nell’ensamble canonico: velocity rescaling e il problema delle fluttuazioni; termostato di Andersen; termostato di Nosè-Hoover: metodo della lagrangiana estesa, media temporale e media d’ensamble, equazioni del moto di Nosè-Hoover e loro interpretazione; limiti dell’algoritmo in presenza di più vincoli; termostato di Evans. 5) Potenziali classici Procedura generale per la generazione della forma analitica di un potenziale di interazione; limiti dei potenziali classici a 2 corpi; il concetto di “potenziale a molti corpi”: densità e coordinazione; il problema della trasferibilità; formula generale dei potenziali a molti corpi: termini a molti corpi e forme funzionali alla Lennard-Jones a alla Morse; potenziali metallici e proprietà di invarianza; potenziali a molti corpi per semiconduttori e strutture organiche: potenziale di Stillinger-Weber; potenziali Force-Field per semiconduttori e strutture organiche; potenziali di Tersoff;: concetto del bond-order; parametri di Tersoff per il carbonio e il silicio. 6) Teoria quantistica dei sistemi a molti corpi Breve richiamo di alcuni concetti di meccanica quantistica e teoria dei solidi; funzione d’onda ed equazione di Schrödinger per sistemi a molti corpi; approssimazioni frozen-core e Born-Oppenheimer (adiabatica); approssimazione di singolo elettrone e fattorizzazione della funzione d’onda elettronica; principio variazionale: stato fondamentale e principio di Rayleigh-Ritz; termine coulombiano di Hartree; principio di Pauli e determinante di Slater; equazione di Hartree-Fock e energia di “scambio”; il concetto di “correlazione”; dinamica molecolare tight-binding: metodo tight-binding: energia di “band-structure” e termine repulsivo; parametrizzazione e trasferibilità; diagonalizzazione della matrice hamiltoniana: autostati di singolo elettrone; teorema di Hellmann-Feynman e calcolo delle forze; 7) Cenni alla teoria del funzionale densità La teoria del funzionale densità indipendente dal tempo: primo e secondo teorema di Hohenberg-Kohn; formulazione di Kohn-Sham e sistema associato di elettroni indipendenti; il funzionale di scambio-correlazione, approssimazione LDA e GGA. Soluzioni dell’equazione di Kohn-Sham: le condizioni al contorno periodiche, sviluppo delle funzioni d’onda in onde piane; il concetto di pseudo-potenziale; auto-consistenza e algoritmi di minimizzazione; calcolo delle forze mediante il teorema di Hellmann-Feynman.   I testi consigliati sono: Materiale didattico e dispense a cura del docente distribuito durante le lezioni. Per approfondimenti si consiglia: 1) Per il primo e il secondo capitolo: C. Kittel “Elementary Statistical Physics” John Wiley & Sons 2) per il terzo e il quarto capitolo Frenkel-Smit “Understanding Molecular Simulation”; Academic Press; Allen; Tildsley “Computer Simulation of Liquids”; Ed. Oxford Science; 3) per il quinto capitolo: F: Ercolessi “A molecular dynamics primer” WWW: http://www.fisica.uniud.it/~ercolessi/ 4) per il sesto e il settimo capitolo: M.P. Marder “ Condensed Matter Physics” (Cap. 6; 7; 8; 9) John Wiley & Sons. R. M. Martin “Electronic Structure: Basic Theory and Practical Methods”, Cambridge University Press. (Date degli appelli d'esame)	6	FIS/01	60	-	-	-	Attività formative caratterizzanti	ITA
1035441 - INGEGNERIA DELLE SUPERFICI E DEI FILM SOTTILI E MATERIALI NANOSTRUTTURATI (obiettivi) Le lezioni si propongono di fornire allo studente solide basi di scienza e tecnologia dei materiali, di offrire una panoramica sulle problematiche di degrado fisico e chimico delle superfici e di presentare le principali tecniche di modifica superficiale con e senza apporto di materiale.
- INGEGNERIA DELLE SUPERFICI E DEI FILM SOTTILI (obiettivi) Le lezioni si propongono di fornire allo studente solide basi di scienza e tecnologia dei materiali, di offrire una panoramica sulle problematiche di degrado fisico e chimico delle superfici e di presentare le principali tecniche di modifica superficiale con e senza apporto di materiale. - MARRA FRANCESCO (programma) Programma del corso 1. Richiami di scienza dei materiali: Compositi nanostrutturati (Ceramici, Metallici, Polimerici) 2. Le superfici: Chimica – fisica delle superfici Energia superficiale Tensione superficiale e bagnabilità 3. Il degrado chimico dei materiali (corrosione elettrochim. e ad alta T) Forme di corrosione Cinetiche base di ossidazione ad alta T Altre forme di danneggiamento (UV, assorb. Acqua…) Corrosione ad alta T 4. Il degrado fisico-meccanico dei materiali (usura) Forme di usura, erosione: meccanismi, modelli, proprietà dei materiali 5. Tecnologie per la funzionalizzazione delle superfici (principi di funzionamento, elementi per modeling di processo, campi applicativi) Tecniche con apporto di materiale Rivestimenti spessi (plasma caldo, combustione, cold spray, PTA) Metodi chimici/diffusivi (pack cementation) Film sottili (PVD tutte e CVD varie) Le tecniche sol-gel Le tecniche senza apporto di materiale Tecniche ioniche Trattamenti laser (e cenni al laser cladding) Trattamenti plasma 6. Elementi di modellizzazione e strumenti per la previsione delle prestazioni dei materiali (FEM, CFD). 7. Modelli e tecniche di micro e nano-meccanica per la valutazione delle proprietà meccaniche di film e materiali massivi nanostrutturati 8. Esempi di applicazioni (materiali/tecnologie/principi) BARRIER COATINGS (Diffusion barriers, Tensile strength/Impact strength,Flame retardancy, Fire protection, UV Protection) SCRATCH AND WEAR RESISTANT COATINGS (Corrosion protection, Wear and tear protection, Scratch resistance) CONDUCTIVE COATINGS (Insulation, fotovoltaico) PHOTOCATALYTIC COATINGS ANTI-BACTERIAL, ANTI-FOULING AND STAIN REPELLENT COATINGS (Antibacterial, Anti-fingerprint, Easy-to-Clean, Anti-Graffiti) SELF-CLEANING COATINGS (Lotus-Effect) ANTI-FOGGING COATINGSSMART AND RESPONSIVE COATINGS (Self-Healing, Self-Decontaminating Surfaces) BIOACTIVE COATINGS (Biocompatibility, Biomimetics)   Dispense fornite dal docente tramite piattaforma e-learning	6	ING-IND/22	60	-	-	-	Attività formative caratterizzanti	ITA
10589453 - FABBRICAZIONE E CARATTERIZZAZIONE DI NANOSTRUTTURE (obiettivi) Conoscenza degli effetti della riduzione delle dime nsioni fisiche (da 3D a 2D, 1D, 0D) sulle proprietà strutturali, elettroniche, magnetiche dei materiali - Apprendimento di nuove metodiche sperimentali per la crescita di nanostrutture con le proprietà volute e tecniche di caratterizzazione (microscopie, spettroscopie, diffrazione) - Nuove architetture su scala nanometrica, applicazioni attuali e in prospettiva - MARIANI CARLO (programma) Processi di fabbricazione e di autoassemblaggio delle nanostrutture: - processi di autoassemblaggio di molecole su superfici (SAM); - metodi di preparazione delle superfici (“sputtering”, sfaldatura) e delle nanostrutture (deposizione in vuoto da fase vapore, PVD, di 'chemical vapour deposition', CVD, di fasci epitassiali molecolari, O-MBE); – esperienze di laboratorio con preparazione di SAM su superfici; - metodi di indagine strutturale e morfologica in sistemi a bassa dimensione (diffrazione di elettroni, LEED, RHEED, STM, AFM). Proprietà elettroniche delle nanostrutture: - proprietà elettroniche delle nanostrutture e delle interfacce con le superfici; - spettroscopia di fotoemissione, cenno ai principi e metodi sperimentali, nel campo UV e X (UPS ed XPS), spettroscopia Auger; – applicazioni ed esempi, bande elettroniche. Esempi di attività di laboratorio. - esperienze di laboratorio con calibrazione e metodi di deposizione di nanostrutture; - caratterizzazione strutturale; - esperienze di laboratorio con caratterizzazione morfologica dei SAM.   - articoli scientifici riguardanti le tecniche sperimentali specifiche del laboratorio, forniti dai docenti di riferimento del laboratorio scelto - dispense del corso disponibili sul sito: https://elearning2.uniroma1.it/login/index.php (Date degli appelli d'esame)	6	FIS/03	60	-	-	-	Attività formative caratterizzanti	ITA
1018601 - MICROSCOPIE E TECNICHE DI NANOCARATTERIZZAZIONE (obiettivi) Il corso fornisce all’allievo un adeguato supporto formativo relativamente alla fisica, alle caratteristiche e alle potenzialità delle diverse tecniche di microscopia (da quelle elettroniche a quelle di sonda), sia per esigenze di R&D che di processi industriali in cui si impieghino nanotecnologie o in cui comunque si richieda la conoscenza di informazioni e proprietà fino alla scala atomica. Durante il corso vengono anche fornite adeguate informazioni di base sulle principali tecniche di spettroscopia (basate sull’interazione radiazione-materia), in grado di completare la caratterizzazione di un materiale/sistema sulla nanoscala. In via generale, il corso ha l’obiettivo di fornire al laureato magistrale in ingegneria delle nanotecnologie le necessarie conoscenze per consentirgli la scelta delle tecniche e delle metodologie di nanocaratterizzazione ottimali all’interno dei processi e procedure che sarà chiamato a definire/progettare/fruire nell’ambito del suo profilo professionale. Il corso si prefigge di fornire gli elementi essenziali di ottica elettronica in grado di consentire allo studente di approcciarsi alle diverse tecniche di microscopia elettronica sia a scansione che in trasmissione. Vengono forniti gli elementi fisici alla base del contrasto per consentire la corretta interpretazione dei risultati. Vengono descritte le tecniche spettroscopiche alla base delle più diffuse metodologie analitiche. Il corso è completato da una panoramica sulle tecniche complementari, sulla microscopia ionica e sulle metodologie di preparazione dei campioni in modo da consentire allo studente la familiarità necessaria ad utilizzare queste metodologie in un contesto operativo. Il corso fornisce anche agli studenti gli elementi essenziali di microscopia a scansione di sonda, microscopia a forza atomica, microscopia ad effetto tunnel, e microscopia ottica in campo vicino. Vengono forniti elementi essenziali di tecniche basate su tali microscopie per la caratterizzazione di proprietà chimiche, strutturali, meccaniche, magnetiche, elettriche e termiche su scala nanometrica, con l’obiettivo di consentire allo studente la selezione di specifiche tecniche in base a specifici contesti applicativi. Gli obiettivi formativi sono espressi in termini di Descrittori di Dublino in grado di descrivere le conoscenze acquisite dallo studente le capacità di applicazione e la crescita in termini d capacità critica, di comunicazione e di approfondimento. Relativamente alla conoscenza acquisita ed all’ incremento della capacità di comprensione, il corso fornisce elementi in grado di rafforzare le conoscenze nel settore delle metodologie di indagine a micro- e nano-scala, in particolare sulle tecniche ottiche basate su elettroni e ioni e sulle tecniche a scansione di sonda mettendo lo studente in grado di elaborare o applicare idee originali e di inserirsi in un contesto di tecnologie avanzate e nell’ ambito della ricerca tecnologica. Relativamente alla capacità di applicare la conoscenza acquisita e la comprensione dei fenomeni connessi, le conoscenze acquisite forniscono allo studente gli strumenti operativi per affrontare e risolvere problemi nuovi e non familiari inerenti gli aspetti micro e nano strutturali delle nanotecnologie, anche quando inseriti in contesti ampi e interdisciplinari inerenti anche campi culturali contigui. Relativamente alla autonomia di giudizio, il corso fornisce gli elementi scientifici alla base delle tecnologie di indagine per cui lo studente diviene autonomo nella interpretazione dei dati sperimentali ed in grado di formulare un giudizio autonomo e non preconcetto sulle problematiche in esame. Il corso fornisce gli elementi necessari ad integrare le conoscenze acquisite in contesti più ampi al fine di interpretare e governare situazioni complesse e fornire giudizi ed interpretazioni anche in caso di informazioni parziali o incomplete, tenendo anche conto degli spetti etici e sociali connessi. Relativamente alla capacità di comunicare quanto si è appreso, il corso fornisce gli elementi sia semantici e di terminologia che concettuali in grado di consentire allo studente una proficua interazione, sia sulle tematiche stesse che sulle metodologie coinvolte, sia con gli specialisti del settore nell’ ambito di problematiche professionali che con soggetti non professionali nell’ ambito di interlocuzioni in cui le competenze specifiche dello studente siano basilari. Per quanto concerne la capacità di proseguire in maniera autonoma la propria formazione e specializzazione, il corso fornisce allo studente i principali strumenti interpretativi di successive letture ed esperienze in grado di consentire un proficuo ampliamento e focalizzazione delle competenze acquisite. Queste ultime possono essere così declinate: • conoscere le principali tecniche per la caratterizzazione livello nanometrico delle proprietà fisiche, chimiche e funzionali; in particolare le competenze acquisite riguarderanno le tecniche di: o microscopia elettronica per l’analisi morfo logica dei materiali fino alla scala atomica; o diffrazione per l’analisi strutturale dei materiali; o microscopia di sonda per l’analisi morfologica e per lo studio delle proprietà fisico-chimiche e di quelle funzionali fino alla scala nanometrica; o spettroscopia applicate allo studio delle proprietà funzionali dei materiali • comprendere i diversi meccanismi di interazione radiazione-materia ai fini del loro impiego nella caratterizzazione; • saper impostare un problema di caratterizzazione dalla meso- alla nanoscala, individuando le tecniche da utilizzare in rapporto anche al rapporto costi/benefici; • saper valutare i risultati conseguiti anche per la definizione di nuove procedure metrologiche; • saper lavorare in gruppo. - ROSSI MARCO (programma) Microscopia Elettronica a Trasmissione (TEM): Principi generali di funzionamento, ottica elettronica, interazione elettroni-materia; osservazioni in condizioni di contrasto di ampiezza e di fase; illustrazione delle principali tecniche di microscopia elettronica; criteri per la preparazione dei campioni; applicazioni in campo industriale, biotec ed elettronico. Diffrazione Elettronica (ED) e a raggi-X (XRD): Elementi fondamentali di cristallografia; principi generali difunzionamento delle tecniche diffrattive; illustrazione delle principali tecniche di diffrazione elettronica e a raggi-X; interpretazione degli spettri di diffrazione: informazioni contenute; applicazioni e criteri di scelta della tecnica in funzione del problema strutturale da risolvere. Microscopia Elettronica a Scansione (SEM): Principi di funzionamento, interazione elettroni materia erivelazione dei segnali, generazione dell’immagine, interpretazioni delle immagini associate ai segnali rivelati, criteri per la preparazione dei campioni; applicazioni. Microscopie di sonda a scansione (SPM): Architettura generale di un sistema di microscopia a sonda; la microscopia ad effetto tunnel (STM) e tecniche spettroscopiche ad essa collegate per la caratterizzazione elettronica dei materiali; la microscopia a scansione di forza (AFM) e le differenti tecniche di imaging (in contatto, tapping-mode, di fase, ecc); altre microscopie a sonda e loro applicazioni a particolari analisi quantitative e qualitative. Microanalisi a Dispersione di Energia (EDS): Principi di funzionamento; analisi qualitative; analisi quantitative; validazione statistica delle misure quantitative; tecniche e software per l’analisi di omogeneità del campione, di particelle, di elementi in tracce, di elementi leggeri e di rivestimenti; uso della tecnica in un TEM e in SEM; applicazioni. Analisi di Immagine: Tecniche di acquisizione, intensificazione e filtraggio delle immagini, al fine di identificare e quantificare la nanomicrostruttura tramite l’individuazione di bordi, tessiture,isolivelli, separazione morfologico-compositiva di oggetti; descrittori di forma, periodicità, analisi FFT, indice frattale. Tecniche spettroscopiche: fotoni (fotoluminescenza, catodoluminecenza, spettroscopia Raman), con gli elettroni (EELS), con fasci ionici; applicazioni.Case studies: Esempi di applicazione delle diverse tecniche di nanocaratterizzazione a casi reali di interesse tecnologico.   - Materiale didattico distribuito dal docente. - Handbook of microscopy for nanotechnology, Kluwer Academic Publishers. - Transmission Electron Microscopy - David B. Williams e C. Barry Carter, Springer Verlag (2009) (Date degli appelli d'esame)	9	FIS/01	90	-	-	-	Attività formative caratterizzanti	ITA
Gruppo opzionale: 12 CFU a scelta (ITA) - (visualizza) 12                1042012 - Optics (obiettivi) Il corso ha come obiettivo di introdurre alla fisica della luce e delle onde elettromagnetiche attraverso lo studio dei principali comportamenti delle onde sia in approssimazione di lunghezza d’onda corta (ottica geometria) che in regime di interferenza e diffrazione (ottica fisica). Verranno dati i principi base dell’ottica guidata e si introdurrà l’ottica nonlineare del secondo e del terzo ordine attraverso lo studio dei mezzi anisotropi. - Erogato presso  1042012 Optics in Ingegneria delle Nanotecnologie LM-53 FAZIO EUGENIO (Date degli appelli d'esame) 6  FIS/01  60  -  -  -  Attività formative affini ed integrative  ENG 10589161 - PRINCIPLES OF BIOCHEMICAL ENGINEERING (obiettivi) Il corso fornisce allo studente gli strumenti qualitativi e quantitativi per la comprensione dei processi subcellulari e/o coinvolgenti microorganismi. Inoltrefornisce le basi biochimiche e cinetiche necessarie per la caratterizzazione dei processi enzimatici, di regolazione genetica e di crescita di microorganismi e di linee cellulari e la loro descrizione quantitativa - GIONA MASSIMILIANO (programma) Richiami di biochimica delle macromolecole di interesse biologico (proteine, acidi nucleici), stechiometria e cinetica delle reazioni biochimiche. Cinetica enzimatica. Cinetiche enzimatiche semplici (Michaelis-Menten). Approssimazione quasi-stazionaria e sua interpretazione dinamica e perturbativa in termini di varietà lente. Rappresentazioni linearizzate. Inibizione enzimatica. Cinetica in presenza di substrati multipli. Enzimi allosterici. Approcci sequenziale e simmetrico. Determinazione della velocità di reazione per cinetiche allosteriche omotrope ed eterotrope dal modello simmetrico. Esempi: glicolisi e fenomeni di oscillazioni biochimiche. Reti di reazione e regolazione biochimiche in presenza di enzimi allosterici. Cinetica enzimatica in presenza di enzimi immobilizzati: interazione tra processi reattivi e trasporto. Fenomenologia del trasporto in presenza di matrici solide: strato limite e flussi di materia all'interno di particelle porose. Modellizzazione dei processi enzimatici in presenza di supporti non-porosi e porosi. Matrici porose: fattore di efficienza. Effetti di instabilità (molteplicità di stati stazionari) in presenza di cinetiche inibite da substrato. Metodi di shooting per la soluzione dei corrispondenti problemi ai valori al contorno. Approcci probabilistici alla cinetica enzimatica in presenza di un limitato numero di molecole: Master equation cinetica. Regolazione trascrizionale in batteri: il modello di Monod dell'operone. Il caso degli operoni lac e trp. Modellizzazione della regolazione operonica. Crescita di popolazioni (procariote e eucariote) e di linee cellulari. Modelli strutturati e non strutturati. Modelli descrittivi e contenenti parametri di controllo. Crescita di biomassa in un reattore discontinuo. Influenza dei substrati: l'approccio di Monod basato su velocità di crescita specifiche e fattori di resa. Analisi di reattori discontinui contenenti microorganismi. Fenomeni di predazione: il modello descrittivo di Volterra-Lotka e modelli limitati da substrato per l'interazione tra batteri e protozoi in un rettore a flusso. Crescita aerobica. Modelli continui di crescita di linee cellulari: modelli per età e modelli basati su parametri cellulari. Fenomeni transpienti e desincronizzazione di linee cellulari. Loro interpretazione spettrale. Citometria e analisi dei dati citofluorometrici. Richiami di teoria dei sistemi dinamici. Sistemi lineari. Caratterizzazione qualitativà: punti di equilibrio, orbite periodiche (centrali, cicli linee) e fenomeni più complessi (quasiperiodicità e caos). Sistemi non lineari e stabilità lineare. Cenni sui fenomeni di biforcazione. Biforcazioni elementari di punti di equilibrio: sella-nodo, transcritica e a forcone. Biforcazione di Hopf e insorgenza di cicli limite.   1) J. Bailey and D. F: Ollis, Biochemical engineering fundamentals (McGraw-Hill, New York, 1976). 2) Appunti distribuiti dal docente. 3) Mark Ptashne and A. Gann, Geni e Segnali (Zanichelli, Bologna, 2004). (Date degli appelli d'esame) 6  ING-IND/24  60  -  -  -  Attività formative affini ed integrative  ENG

Secondo anno

Primo semestre

Insegnamento	CFU	SSD	Ore Lezione	Ore Eserc.	Ore Lab	Ore Studio	Attività	Lingua
10589277 - MICRO-NANOFLUIDICA (obiettivi) Portare lo studente alla chiara comprensione del comportamento dei fluidi in dispositivi su scala micro e nanometrica. Fornire la comprensione dei meccanismi con cui i fluidi interagiscono con l'ambiente che li confina. Fornire la conoscenza critica delle diverse descrizioni dei fluidi e del loro moto per applicazioni micro e nano tecnologiche. Sviluppare compentenze di base per la progettazione e la gestione di sistemi micro e nano fluidici. - 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. (Date degli appelli d'esame)	6	ING-IND/06	60	-	-	-	Attività formative affini ed integrative	ITA
10589257 - MICRO-NANO DEVICES AND MATERIALS FOR ELECTRICAL-ELECTROMAGNETIC APPLICATIONS (obiettivi) Il corso fornisce allo studente gli strumenti per la progettazione di micro/nanodispositivi elettrici ed elettromagnetici.Competenze acquisite: • comprendere la terminologia della fisica• saper impostare un problema di fisica generale, introducendo le opportune approssimazioni• saper valutare quale delle leggi fondamentali della fisica applicare per la comprensione e soluzione dei vari problemi• saper valutare le quantità fisiche• saper riconoscere i limiti di validità delle modellazioni teoriche utilizzate• saper lavorare in gruppo • saper operare in laboratorio• conoscenze di elettromagnetismo classico ed elettromagnetismo nella materia; • conoscenze di struttura della materia e meccanica quantistica - Erogato presso  1032181 PROGETTAZIONE DI MICRO-NANO DISPOSITIVI ELETTRICI ED ELETTROMAGNETICI in Ingegneria Elettrotecnica LM-28 SARTO MARIA SABRINA	6	ING-IND/31	60	-	-	-	Attività formative affini ed integrative	ENG
10589386 - COMPONENTI NANOELETTRONICI e MICROELETTROMECCANICI INTEGRATI
- COMPONENTI ELETTRONICI INTEGRATI (obiettivi) Lo studente 1 si appropria delle nozioni relative al funzionamento dei componenti elettronici integrati 2 valuta i limiti delle tecnologie di base 3 acquisisce le metodologie che guidano lo scaling alla Moore e portano alle soluzioni proposte nel corso degli ultimi decenni per superare i problemi ad esso connessi 4 acquisisce le nozioni relative allo stato dell’arte dell’integrazione nanoelettronica - Erogato presso  10589760_2 COMPONENTI ELETTRONICI INTEGRATI in Ingegneria Elettronica LM-29 NESSUNA CANALIZZAZIONE IRRERA FERNANDA	6	ING-INF/01	60	-	-	-	Attività formative affini ed integrative	ITA
Gruppo opzionale: 12 CFU a scelta (ITA) - (visualizza) 12                10589349 - LABORATORIES OF ATOMISTIC AND MICRO-NANO-FLUIDICS SIMULATIONS (obiettivi) L’insegnamento è finalizzato a fornire agli studenti gli strumenti operativi per l’implementazione e l’uso di codici per il campionamento dello spazio delle fasi di sistemi multi-corpo secondo schemi deterministici (dinamica molecolare) e aleatori (Metropolis-MonteCarlo) e per l’analisi della struttura elettronica di materiali secondo un semplice schema tight-binding semi-empirico. Verrà posto particolarmente l’accento sull’analisi critica dei dati prodotti in relazione e confronto con osservabili sperimentali dei sistemi considerati. Il corso può essere erogato solo a studenti che hanno frequentato e superato l’esame di Modelli e Tecniche di Simulazioni Atomistiche i cui contenuti costituiscono la necessaria base teorica per poter affrontare gli argomenti trattati Verranno pertanto affrontati temi concernenti aspetti pratici sia di natura tecnica (ambienti di lavoro, codici di servizio e di visualizzazione, linguaggi di programmazione) che più prettamente teorico-simulativi riguardanti, ad esempio, gli algoritmi più diffusi e gli schemi di implementazione e d’uso. Scopo del corso è quello di fornire le conoscenze di base necessarie per impostare e gestire una simulazione numerica di micro e nanofluidica. Il corso di occupera’ del trattamento di sistemi fluidi in una, due e tre fasi con tecniche atomistiche e del continuo   1041742 - BIOPHOTONICS LABORATORY (obiettivi) Il corso si rivolge a studenti che siano interessati all’applicazione delle tecniche fotoniche per la fabbricazione di dispositivi da utilizzare nel campo biologico. Il corso perseguirà tre finalità principali:• Fornire una descrizione teorica dei principali fenomeni fisici di interazione tra molecole organiche e radiazione luminosa, approfondendo la preparazione che gli studenti hanno ricevuto nei corsi di base ed in quelli di specializzazione già seguiti;• Dare una dimostrazione in laboratorio di tali fenomeni mediante esercitazioni appositamente realizzate, in modo da mettere gli studenti a contatto con la strumentazione più utlizzata in un laboratorio di ottica e fotonica;• Descrivere le principali tecniche oppure i dispositivi comunemente utilizzati per lo studio avanzato dei sistemi biologici.Le tre finalità verranno perseguite contemporaneamente nel corso delle lezioni cercando di mettere in evidenza in ciascun caso gli aspetti fondamentali o applicativi di ogni fenomeno.Competenze acquisite:gli studenti che abbiano superato l’esame saranno in possesso delle conoscenze sui fenomeni di base che governano il funzionamento delle tecniche di imaging utilizzate nel campo biologico e di quelle fotoniche su cui sono basati i comuni dispositivi bio-opto-fotonici. - Erogato presso  1041742 BIOPHOTONICS LABORATORY in Ingegneria delle Nanotecnologie LM-53 MICHELOTTI FRANCESCO (Date degli appelli d'esame) 6  FIS/01  32  -  40  -  Attività formative affini ed integrative  ENG 10589353 - Laboratory of micro-nano devices and materials for electrical-electromagnetic applications and electrorheology   - Electrorheology - DE BELLIS GIOVANNI (programma) Introduzione alla reologia: Fluidi viscosi ideali e solidi elastici ideali. Viscoelasticità. Fluidi Newtoniani e non Newtoniani. Modelli di Maxwell e Kelvin. Limite di scorrimento. Elementi di reometria: Misure in regime statico e in regime oscillatorio. Curve di flusso e di viscosità. Regione viscoelastica lineare (LVER). Spettro meccanico. Fluidi elettroreologici. Effetto Winslow. Effetto ER su liquidi puri. Effetto ER nelle sospensioni colloidali. Effetto ER positivo, negativo, foto e magneto-elettroreologico. Materiali elettroreologici. Applicazioni 3  ING-IND/31  30  -  -  -  Attività formative affini ed integrative  ENG - Laboratory of micro-nano devices and materials for electrical-electromagnetic applications - TAMBURRANO ALESSIO (programma) Modulo I: Introduzione a MATLAB. Simulazione ad alta frequenza di linee di trasmissione di nanotubi di carbonio e grafene: circuito equivalente di un'interconnessione realizzata con un nanotubo di carbonio a parete singola; conduttore singolo equivalente e modelli circuitali di ordine ridotto per nanotubi di carbonio a parete multipla, fasci di nanotubi di carbonio e nanoribbon di grafene. Introduzione ai software elettromagnetici quasi-statici / full-wave per problemi bidimensionali e tridimensionali: calcolo dei parametri per unità di lunghezza di configurazioni complesse di linee multiconduttore; analisi degli effetti parassiti nelle interconnessioni; simulazioni di superfici selettive in frequenza, schermi elettromagnetici e strutture radar assorbenti.   Appunti del docente (Date degli appelli d'esame) 3  ING-IND/31  30  -  -  -  Attività formative affini ed integrative  ENG 10589354 - Nanoelectronics Laboratory (obiettivi) Il corso intende fornire un’esperienza di procedimento di deposizione di nanostruttire in silicio. Il corso fornisce anche un parcorso di progettazione, e caratterizzazione di componenti elettronici in silicio una realizzazione in tecnologia CMOS.   10589519 - ELECTROMAGNETIC FIELDS AND NANOSYSTEMS FOR BIOMEDICAL APPLICATIONS (obiettivi) Gli obiettivi del corso sono legati alla conoscenza e all'utilizzo dei campi elettromagnetici per la progettazione di applicazioni e tecnologie che abbiano un utilizzo medico nell'ordine di grandezza dei nanometri (1-100nm). - APOLLONIO FRANCESCA (programma) CONOSCENZA DI BASE in Elettromagnetismo Argomento 3: ELETTROSTATICA: legge di Gauss, principi fondamentali, esempi di applicazioni tecnologiche Argomento 4: MAGNETOSTATICA & EQ. MAXWELL:proprietà fondamentali dei campi: elettromagnetismo in fisica e ingegneria; campi magnetici, e elettromagnetici; Rappresentazione nel dominio della frequenza; fasori e vettori complessi; Argomento 5: relazioni costitutive dei materiali,Caratteristiche dei mezzi; dispersione e perdite; Argomento 6: onde piane, Spazio libero propagazione e le onde: equazione di Helmholtz e proprietà delle onde in regime armonico; onde piane e le caratteristiche di propagazione e polarizzazione; Spettro di onda piana; Argomento 7: LINEE TRASMISSIONE:teoria delle linee di trasmissione-linee e adattamento di impedenza Argomento 8: PRINCIPI DI RADIAZIONE: generazione del campo da fonti e la funzione di Green per lo spazio libero; antenne e parametri rilevanti; Argomento 9: METODI NUMERICI, fondamenti dell'approccio numerico alla soluzione del problema elettromagnetico, il metodo FDTD TESSUTI BIOLOGICI E CAMPI EM Argomento 10: ACQUA alle interfacce biologiche, caratteristiche fisiche e proprietà ARGOMENTO 11: proprietà dielettriche dei TESSUTI: meccanismi fisici, rilassamento alfa, beta e gamma nei diversi tessuti biologici. APPLICAZIONI E METODOLOGIE Argomento 12: spettroscopia dielettrica: tecniche di misura di permittività (cavo coassiale, linea di trasmissione, spazio libero, cavità risonanti): tecniche di inversione su insiemi mesoscopici e microscopici Argomento 13: microdosimetria: modelli sferici e realistici, caratterizzazione in bassa ed alta frequenza Argomento 14: SIMULAZIONI MOLECOLARI con metodi misti quantistici per descrivere azione del campo elettrico su strutture molecolari e proprietà elettroniche Argomento 15: SIMULAZIONI MOLECOLARI: simulazioni e campi elettrici in strutture molecolari di grandi dimensioni ARGOMENTO 16a: DRUG DELIVERY: overview sulle tecniche piu' usate di drug delivery ARGOMENTO 16b: DRUG DELIVERYbasato su CAMPO elettrico, pricipi fisici, modellistici e sperimentali ARGOMENTO 16c: DRUG DELIVERYbasato su CAMPO magnetico, pricipi fisici, modellistici e sperimentali ARGOMENTO 17a: ELETTROPORAZIONE la tecnica, i principi fisici e meccanismi, sue principali applicazioni ARGOMENTO 17b: elettroporazione: Generatori e Elettrodi: stato dell'arte, tecniche di progetto e caratterizzazione   Dispense del docente ed alcuni lavori di review di riferimento, tutto il materiale e' disponibile sul sito elearning della Sapienza relativo al corso. - LIBERTI MICAELA (programma) CONOSCENZA DI BASE in Elettromagnetismo Argomento 3: ELETTROSTATICA: legge di Gauss, principi fondamentali, esempi di applicazioni tecnologiche Argomento 4: MAGNETOSTATICA & EQ. MAXWELL:proprietà fondamentali dei campi: elettromagnetismo in fisica e ingegneria; campi magnetici, e elettromagnetici; Rappresentazione nel dominio della frequenza; fasori e vettori complessi; Argomento 5: relazioni costitutive dei materiali,Caratteristiche dei mezzi; dispersione e perdite; Argomento 6: onde piane, Spazio libero propagazione e le onde: equazione di Helmholtz e proprietà delle onde in regime armonico; onde piane e le caratteristiche di propagazione e polarizzazione; Spettro di onda piana; Argomento 7: LINEE TRASMISSIONE:teoria delle linee di trasmissione-linee e adattamento di impedenza Argomento 8: PRINCIPI DI RADIAZIONE: generazione del campo da fonti e la funzione di Green per lo spazio libero; antenne e parametri rilevanti; Argomento 9: METODI NUMERICI, fondamenti dell'approccio numerico alla soluzione del problema elettromagnetico, il metodo FDTD TESSUTI BIOLOGICI E CAMPI EM Argomento 10: ACQUA alle interfacce biologiche, caratteristiche fisiche e proprietà ARGOMENTO 11: proprietà dielettriche dei TESSUTI: meccanismi fisici, rilassamento alfa, beta e gamma nei diversi tessuti biologici. APPLICAZIONI E METODOLOGIE Argomento 12: spettroscopia dielettrica: tecniche di misura di permittività (cavo coassiale, linea di trasmissione, spazio libero, cavità risonanti): tecniche di inversione su insiemi mesoscopici e microscopici Argomento 13: microdosimetria: modelli sferici e realistici, caratterizzazione in bassa ed alta frequenza Argomento 14: SIMULAZIONI MOLECOLARI con metodi misti quantistici per descrivere azione del campo elettrico su strutture molecolari e proprietà elettroniche Argomento 15: SIMULAZIONI MOLECOLARI: simulazioni e campi elettrici in strutture molecolari di grandi dimensioni ARGOMENTO 16a: DRUG DELIVERY: overview sulle tecniche piu' usate di drug delivery ARGOMENTO 16b: DRUG DELIVERYbasato su CAMPO elettrico, pricipi fisici, modellistici e sperimentali ARGOMENTO 16c: DRUG DELIVERYbasato su CAMPO magnetico, pricipi fisici, modellistici e sperimentali ARGOMENTO 17a: ELETTROPORAZIONE la tecnica, i principi fisici e meccanismi, sue principali applicazioni ARGOMENTO 17b: elettroporazione: Generatori e Elettrodi: stato dell'arte, tecniche di progetto e caratterizzazione   Dispense del docente ed alcuni lavori di review di riferimento, tutto il materiale e' disponibile sul sito elearning della Sapienza relativo al corso. (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/02  60  -  -  -  Attività formative affini ed integrative  ENG 10589170 - ARTIFICIAL MATERIALS - METAMATERIALS AND PLASMONICS FOR ELECTROMAGNETIC APPLICATIONS (obiettivi) CONOSCENZA E COMPRENSIONE. Il corso intende fornire la teoria elettromagnetica generale dei materiali artificiali, dei metamateriali e delle strutture plasmoniche, di notevole importanza in molte recenti applicazioni. CAPACITÀ APPLICATIVE. Gli studenti saranno in grado di modellare dal punto di vista elettromagnetico alcuni materiali di particolare interesse nelle applicazioni, e di simularne il relativo comportamento usando tecniche numeriche. AUTONOMIA DI GIUDIZIO. Essere in grado di formulare una propria valutazione relativa agli argomenti del corso e alla loro rilevanza applicativa. Essere in grado di raccogliere e valutare criticamente informazioni aggiuntive per conseguire una maggiore consapevolezza relativa agli argomenti del corso. ABILITÀ DI COMUNICAZIONE. Saper descrivere gli argomenti del corso. Saper comunicare le conoscenze acquisite sugli argomenti del corso. CAPACITÀ DI APPRENDERE. Strumenti chiave usati estensivamente per la loro intuitività fisica e generalità rappresentativa sono le relazioni costitutive, il concetto di omogeneizzazione e le rappresentazioni circuitali equivalenti. - Erogato presso  10589170 ARTIFICIAL MATERIALS - METAMATERIALS AND PLASMONICS FOR ELECTROMAGNETIC APPLICATIONS in Ingegneria delle Nanotecnologie LM-53 FREZZA FABRIZIO (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/02  60  -  -  -  Attività formative affini ed integrative  ENG 1041744 - OPTOELECTRONICS (obiettivi) L’obiettivo del corso intendel fornire una conoscenza solida e coordinata dei fenomeni, dei materiali, dei dispositivi e delle tecniche optoelettroniche, con particolare riferimento alla generazione, rivelazione e processamento di segnali ottici. - Erogato presso  1041744 OPTOELECTRONICS in Ingegneria Elettronica LM-29 NESSUNA CANALIZZAZIONE D'ALESSANDRO ANTONIO (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/01  60  -  -  -  Attività formative affini ed integrative  ENG 10589367 - Sintesi e caratterizzazione di bio-nano-materiali (obiettivi) Il corso si pone l’obiettivo di descrivere approcci innovativi nella modellazione fenomenologica di sistemi complessi quali crescita biologica, bioadsorbimento ed elettrodeposizione di nanoparticelle. Allo scopo si descrivono teoricamente casi di studio inerenti le attività di ricerca come spunto per l’elaborazione di modelli avanzati strutturati (per la crescita cellulare e le bioproduzioni) e modelli meccanicistici (di equilibrio e dinamici) per il bioadsorbimento e l’elettrodeposizione di particelle. Il corso fornisce le nozioni di base per utilizzare strumenti analitici (quali spettrofotometri, cromatografi, potenziostati) utili per la caratterizzazione di sistemi inerenti la bioproduzione, il bioadsorbimento e l’elettrodeposizione di nanoparticelle. Il corso fornisce allo studente le competenze teoriche che consentono l’applicazione della progettazione sperimentale e l’analisi statistica dei dati.   1044618 - TECNOLOGIE E PROCESSI PER L'ELETTRONICA (obiettivi) Fornire allo studente una esauriente comprensione dei punti fondamentali lungo cui si snoda il percorso di integrazione di un microcircuito elettronico (con particolare riferimento alla tecnologia CMOS) nel compromesso tra prestazioni (velocità, area, potenza), costi e affidabilità. - Erogato presso  1044618 TECNOLOGIE E PROCESSI PER L'ELETTRONICA in Ingegneria Elettronica LM-29 NESSUNA CANALIZZAZIONE DE CESARE GIAMPIERO (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/01  60  -  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 10589268 - PROCESSI INDUSTRIALI PER LA PRODUZIONE DI MICRO E NANO PARTICELLE (obiettivi) Il corso di PROCESSI INDUSTRIALI PER LA PRODUZIONE DI MICRO E NANO PARTICELLE si propone di fornire agli allievi un approfondimento sui criteri e sulle metodologie che presiedono alla scelta, progettazione e realizzazione di apparecchiature industriali utili alla produzione di particelle solide, con caratteristiche, forma, fase solida e distribuzioni dimensionali controllate. Il corso prevede lo studio degli aspetti fondamentali della cristallizzazione, della precipitazione chimica, delle tecnologie a membrana. Successivamente verranno studiati i processi di post-trattamento delle particelle primarie prodotte, come i processi idrotermali e la sinterizzazione. Infine verranno presentati i fondamentali della “process intensification”, singole apparecchiature per la produzione industriale delle particelle, che possono essere uniti nei processi produttivi integrati, con breve accenno sul controllo delle operazioni. Alla fine del corso gli allievi avranno acquisito una conoscenza sulle tecnologie disponibili e una capacità di scelta delle apparecchiature più idonee per la produzione industriale di micro- e nanoparticelle. - STOLLER MARCO (Date degli appelli d'esame) 6  ING-IND/25  60  -  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 10589500 - DINAMICA DI SISTEMI MICROMECCANICI (obiettivi) Il corso fornisce allo studente i fondamenti teorici e gli strumenti di modellistica per poter affrontare l’ideazione, lo sviluppo e la progettazione di sistemi meccanici a scale micro e nano. Più precisamente il corso si pone due obiettivi fondamentali: da una parte fornire allo studente gli strumenti più avanzati oggi disponibili per lo studio dei sistemi meccanici sia a parametri concentrati che a parametri distribuiti, dall’altra stimolare la capacità applicativa di tali strumenti finalizzati all’ideazione, sviluppo e progettazione di sistemi micro-nano meccanici fornendo agli studenti anche le necessarie competenze relative all’utilizzazione di strumenti di progetto e calcolo avanzato. Gli studenti acquisiranno queste capacità anche attraverso un’esperienza progettuale, maturata lavorando in gruppo e sotto la guida del docente, volta allo sviluppo di un progetto di un dispositivo micro-nano. - CULLA ANTONIO (programma) Analisi dei segnali Trasformata di Fourier, teorema del campionamento, fenomeno dell’aliasing. Processi stocastici, momenti statistici di insieme, correlazione, densità spettrale di potenza. Trasformata di Laplace. Sistemi meccanici ad N gradi di libertà e sistemi continui Cenni sui sistemi ad un grado di libertà: sistemi con smorzamento viscoso liberi e eccitati con forzante generica, integrale di convoluzione, funzione di risposta in frequenza. Equazioni di bilancio per sistemi ad N gradi di libertà, calcolo degli autovalori e degli autovettori per sistemi lineari, analisi modale per problemi omogenei e con eccitazione generica. Matrice di funzioni di risposta in frequenza. Equazioni di bilancio per sistemi continui: trave flessionale e piastra flessionale. Calcolo delle frequenze naturali di vibrazione e delle autofunzioni. Analisi modale per problemi omogenei e con eccitazione generica. Funzione di risposta in frequenza. Soluzione di problemi con eccitazione random: densità spettrale di potenza della risposta del sistema. Sistemi dinamici accoppiati e fondamenti di teoria di controllo Sistemi meccanici accoppiati: modello fisico matematico e equazioni di bilancio. Sistemi elettro-meccanici: modello fisico matematico e equazioni di bilancio. Calcolo dei modi del sistema accoppiato. Analisi modale e risposta del sistema accoppiato. Fondamenti di teoria di controllo e applicazione ai sistemi accoppiati studiati. Acustica Equazioni dell’acustica lineare. Irradiazione del suono da sorgenti puntuali. Irradiazione del suono da strutture vibranti. Propagazione di onde elastiche in mezzi eccitati da onde acustiche. (Date degli appelli d'esame) 6  ING-IND/13  60  -  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 10591423 - TECNOLOGIE DI PRODUZIONE DI MICRO-NANO PARTICELLE E CARATTERIZZAZIONE DI MATERIALI NANOSTRUTTURATI
Gruppo opzionale: 12 CFU obbligatori su ING-IND/22 - (visualizza) 12                10589356 - Produzione e caratterizzazione di materiali nanocompositi   1055980 - MATERIALI METALLICI PER USO BIOMEDICO (obiettivi) Il corso ha come obiettivo quello di fornire agli studenti i principi e gli strumenti fondamentali che controllano le relazioni tra struttura-fabbricazione-proprietà dei materiali metallici di interesse ingegneristico con particolare riguardo a quelli di interesse biomedico. Una volta completato il corso, gli studenti saranno in grado di sviluppare il materiale e il processo produttivo per un particolare componente, tenendo conto dell'influenza che la trasformazione e le successive lavorazioni possono avere sulla struttura e sulle proprietà del materiale stesso. - Erogato presso  10589941 MATERIALI E SUPERFICI PER USO BIOMEDICO in Ingegneria Biomedica LM-21 (docente da definire) 6  ING-IND/22  60  -  -  -  Attività formative caratterizzanti  ITA
Gruppo opzionale: 1 insegnamento a scelta tra 2 (6 cfu) - (visualizza) 6                10589268 - PROCESSI INDUSTRIALI PER LA PRODUZIONE DI MICRO E NANO PARTICELLE (obiettivi) Il corso di PROCESSI INDUSTRIALI PER LA PRODUZIONE DI MICRO E NANO PARTICELLE si propone di fornire agli allievi un approfondimento sui criteri e sulle metodologie che presiedono alla scelta, progettazione e realizzazione di apparecchiature industriali utili alla produzione di particelle solide, con caratteristiche, forma, fase solida e distribuzioni dimensionali controllate. Il corso prevede lo studio degli aspetti fondamentali della cristallizzazione, della precipitazione chimica, delle tecnologie a membrana. Successivamente verranno studiati i processi di post-trattamento delle particelle primarie prodotte, come i processi idrotermali e la sinterizzazione. Infine verranno presentati i fondamentali della “process intensification”, singole apparecchiature per la produzione industriale delle particelle, che possono essere uniti nei processi produttivi integrati, con breve accenno sul controllo delle operazioni. Alla fine del corso gli allievi avranno acquisito una conoscenza sulle tecnologie disponibili e una capacità di scelta delle apparecchiature più idonee per la produzione industriale di micro- e nanoparticelle. - Erogato presso  10589268 PROCESSI INDUSTRIALI PER LA PRODUZIONE DI MICRO E NANO PARTICELLE in Ingegneria delle Nanotecnologie LM-53 STOLLER MARCO (Date degli appelli d'esame) 6  ING-IND/25  60  -  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 10589500 - DINAMICA DI SISTEMI MICROMECCANICI (obiettivi) Il corso fornisce allo studente i fondamenti teorici e gli strumenti di modellistica per poter affrontare l’ideazione, lo sviluppo e la progettazione di sistemi meccanici a scale micro e nano. Più precisamente il corso si pone due obiettivi fondamentali: da una parte fornire allo studente gli strumenti più avanzati oggi disponibili per lo studio dei sistemi meccanici sia a parametri concentrati che a parametri distribuiti, dall’altra stimolare la capacità applicativa di tali strumenti finalizzati all’ideazione, sviluppo e progettazione di sistemi micro-nano meccanici fornendo agli studenti anche le necessarie competenze relative all’utilizzazione di strumenti di progetto e calcolo avanzato. Gli studenti acquisiranno queste capacità anche attraverso un’esperienza progettuale, maturata lavorando in gruppo e sotto la guida del docente, volta allo sviluppo di un progetto di un dispositivo micro-nano. - Erogato presso  10589500 DINAMICA DI SISTEMI MICROMECCANICI in Ingegneria delle Nanotecnologie LM-53 CULLA ANTONIO (Date degli appelli d'esame) 6  ING-IND/13  60  -  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA
- - A SCELTA DELLO STUDENTE	6		60	-	-	-	Attività formative a scelta dello studente (art.10, comma 5, lettera a)	ITA

Secondo semestre

Insegnamento	CFU	SSD	Ore Lezione	Ore Eserc.	Ore Lab	Ore Studio	Attività	Lingua
10589386 - COMPONENTI NANOELETTRONICI e MICROELETTROMECCANICI INTEGRATI
- MICRO ELECTROMECHANICAL SYSTEMS - Erogato presso  10589387_1 MICRO ELECTROMECHANICAL SYSTEMS in Ingegneria delle Nanotecnologie LM-53 BALUCANI MARCO	6	ING-INF/01	60	-	-	-	Attività formative affini ed integrative	ENG
Gruppo opzionale: 12 CFU a scelta (ITA) - (visualizza) 12                10589349 - LABORATORIES OF ATOMISTIC AND MICRO-NANO-FLUIDICS SIMULATIONS (obiettivi) L’insegnamento è finalizzato a fornire agli studenti gli strumenti operativi per l’implementazione e l’uso di codici per il campionamento dello spazio delle fasi di sistemi multi-corpo secondo schemi deterministici (dinamica molecolare) e aleatori (Metropolis-MonteCarlo) e per l’analisi della struttura elettronica di materiali secondo un semplice schema tight-binding semi-empirico. Verrà posto particolarmente l’accento sull’analisi critica dei dati prodotti in relazione e confronto con osservabili sperimentali dei sistemi considerati. Il corso può essere erogato solo a studenti che hanno frequentato e superato l’esame di Modelli e Tecniche di Simulazioni Atomistiche i cui contenuti costituiscono la necessaria base teorica per poter affrontare gli argomenti trattati Verranno pertanto affrontati temi concernenti aspetti pratici sia di natura tecnica (ambienti di lavoro, codici di servizio e di visualizzazione, linguaggi di programmazione) che più prettamente teorico-simulativi riguardanti, ad esempio, gli algoritmi più diffusi e gli schemi di implementazione e d’uso. Scopo del corso è quello di fornire le conoscenze di base necessarie per impostare e gestire una simulazione numerica di micro e nanofluidica. Il corso di occupera’ del trattamento di sistemi fluidi in una, due e tre fasi con tecniche atomistiche e del continuo   - Atomistic Simulations Laboratory (obiettivi) L’insegnamento è finalizzato a fornire agli studenti gli strumenti operativi per l’implementazione e l’uso di codici per il campionamento dello spazio delle fasi di sistemi multi-corpo secondo schemi deterministici (dinamica molecolare) e aleatori (Metropolis-MonteCarlo) e per l’analisi della struttura elettronica di materiali secondo un semplice schema tight-binding semi-empirico. Verrà posto particolarmente l’accento sull’analisi critica dei dati prodotti in relazione e confronto con osservabili sperimentali dei sistemi considerati.Il corso può essere erogato solo a studenti che hanno frequentato e superato l’esame di Modelli e Tecniche di Simulazioni Atomistiche i cui contenuti costituiscono la necessaria base teorica per poter affrontare gli argomenti trattatiVerranno pertanto affrontati temi concernenti aspetti pratici sia di natura tecnica (ambienti di lavoro, codici di servizio e di visualizzazione, linguaggi di programmazione) che più prettamente teorico-simulativi riguardanti, ad esempio, gli algoritmi più diffusi e gli schemi di implementazione e d’uso. - Erogato presso  10589349 LABORATORIES OF ATOMISTIC AND MICRO-NANO-FLUIDICS SIMULATIONS in Ingegneria delle Nanotecnologie LM-53 (docente da definire) 3  FIS/01  30  -  -  -  Attività formative affini ed integrative  ENG - Micro-Nano Fluidics Simulations Laboratory (obiettivi) L’obiettivo formativo del corso è di introdurre gli studenti alla teoria e alla pratica delle simulazioni atomistiche attraverso l’insegnamento dei vari aspetti di carattere multi-disciplinare inerenti. L’insegnamento riguarderà aspetti fondamentali dei modelli classici e approfondimenti dei principali approcci quantistici. Attività di laboratorio ed esercitazioni saranno focalizzati sulle problematiche numeriche connesse.Risultati di apprendimento attesi:Conoscenze e capacità di comprendere (I descrittore di Dublino)Lo studente, al termine del Corso, sarà in possesso delle conoscenze di base riguardanti i principali metodi e modelli per studiare dal punto di vista modellistico e teorico le nano-strutture sulla base della loro composizione atomistica. Sarà quindi in grado di comprendere l'ambiente che lo circonda dal punto di vista della sua struttura, microscopica e macroscopica. Sarà inoltre consapevole delle molteplici relazioni con le altre materie e della necessità di un continuo aggiornamento sullo stato dell'arte, dovuto ai continui progressi della conoscenza e della tecnica. Conoscenza e capacità di comprensione applicate (descrittore II)Alla fine del percorso di studio lo studente avrà sviluppato la capacità di comprendere la natura delle proprietà atomistiche delle nano-strutture e la loro relazione con quelle macroscopiche Autonomia di giudizio (descrittore III)Al termine del Corso lo studente dovrà possedere gli strumenti per valutare in maniera critica i limiti di applicazione delle varie tecniche e le possibili informazioni dasumibili dal loro uso. Abilità comunicative (descrittore IV)Al termine del Corso lo studente dovrà aver maturato una buona proprietà di linguaggio, specialmente per quanto attiene la terminologia scientifica specifica dell’insegnamento, in modo tale da saper comunicare in modo chiaro le proprie conoscenze e le proprie conclusioni a interlocutori esperti della materia e non. Capacità di apprendere (descrittore V)Al termine del Corso lo studente dovrà aver sviluppato una capacità di apprendimento tale da consentirgli di studiare ed approfondire gli aspetti atomistici delle nanostrutture. Inoltre le conoscenze e le abilità acquisite costituiranno una base solida su cui eventualmente approfondire ulteriormente la materia. - Erogato presso  10589349 LABORATORIES OF ATOMISTIC AND MICRO-NANO-FLUIDICS SIMULATIONS in Ingegneria delle Nanotecnologie LM-53 (docente da definire) 3  ING-IND/06  30  -  -  -  Attività formative affini ed integrative  ENG 10589353 - Laboratory of micro-nano devices and materials for electrical-electromagnetic applications and electrorheology   10589354 - Nanoelectronics Laboratory (obiettivi) Il corso intende fornire un’esperienza di procedimento di deposizione di nanostruttire in silicio. Il corso fornisce anche un parcorso di progettazione, e caratterizzazione di componenti elettronici in silicio una realizzazione in tecnologia CMOS.   - Nanoelectronic device characterization (obiettivi) Il modulo fornisce allo studente un adeguato supporto formativo per quanto riguarda le tecniche di caratterizzazione di componenti nanoelettronici, con particolare riferimento ai metodi utilizzati nella produzione industriale di circuiti integrati, sia per esigenze R&D che di processi di produzione.Saranno presentati metodi di caratterizzazione basati sulla microscopia elettronica con valutazioni di tipo fisico-chimico ed elettrico. In particolare il corso ha l’obiettivo di presentare le correlazioni tra risultati sperimentali e processo di produzione. - Erogato presso  10589354_2 Nanoelectronics Laboratory in Ingegneria delle Nanotecnologie LM-53 PALMA FABRIZIO 3  ING-INF/01  30  -  -  -  Attività formative affini ed integrative  ENG - Nanoelectronics Laboratory (obiettivi) Il modulo fornisce allo studente un adeguato supporto formativo per quanto riguarda simulazioni numeriche agli elementi finiti con modelli di letteratura di dispositivi elettronici sia per esigenze R&D che di processi di produzione di interesse delle nanotecnologie elettroniche.Durante il corso vengono anche fornite adeguate informazioni di base sulle principali tecniche di caratterizzazione elettrica su componenti nanometrici integrati su wafer.In particolare il corso ha l’obiettivo di fornire al laureato magistrale in ingegneria delle nanotecnologie industriali le necessarie conoscenze per consentirgli la scelta delle tecniche e delle metodologie di nanocaratterizzazione elettronica ottimali all’interno dei processi e procedure che sarà chiamato a definire/progettare nell’ambito del suo profilo professionale. - Erogato presso  10589354_2 Nanoelectronics Laboratory in Ingegneria delle Nanotecnologie LM-53 PALMA FABRIZIO 3  ING-INF/01  30  -  -  -  Attività formative affini ed integrative  ENG 10589246 - SENSORS AND ELECTRICAL-ELECTROMAGNETIC CHARACTERIZATION LABORATORY (obiettivi) Gli obiettivi principali del corso sono: 1) descrivere i metodi e gli strumenti comunemente impiegati per la caratterizzazione delle proprietà elettriche ed elettromagnetiche di materiali micro/nanostrutturati utili in diversi campi di applicazione, che vanno dalla compatibilità elettromagnetica alla sensoristica; 2) fornire allo studente nozioni di base di sensoristica e un’esperienza pratica volta alla fabbricazione e caratterizzazione di sensori fisici ottenuti mediante l’uso di nuovi micro/nano materiali. Il corso si propone quindi di fornire all'allievo le nozioni necessarie: a) per la comprensione dei principi teorici che stanno alla base dei metodi di misura adottati, del funzionamento della strumentazione, dei campi di impiego, delle procedure di acquisizione ed elaborazione dati; b) per la caratterizzazione elettrica/elettromagnetica di nuovi materiali; c) per lo sviluppo di nuovi sensori per il monitoraggio strutturale e/o l’elettronica flessibile. Alla conclusione del corso lo studente saprà: caratterizzare le proprietà elettriche/elettromagnetiche di diverse tipologie di materiali; comprendere le relazioni che intercorrono tra le proprietà dei materiali utilizzati per la realizzazione dei sensori e la loro risposta elettromeccanica; pianificare e svolgere attività di laboratorio inerenti alla fabbricazione e caratterizzazione di sensori; valutare i punti di forza e limiti di un sensore; comprendere i principi operativi e le caratteristiche degli strumenti di misura. Gli obiettivi saranno perseguiti attraverso esperienze e attività di laboratorio. - Erogato presso  10589246 SENSORS AND ELECTRICAL-ELECTROMAGNETIC CHARACTERIZATION LABORATORY in Ingegneria delle Nanotecnologie LM-53 TAMBURRANO ALESSIO (Date degli appelli d'esame) 6  ING-IND/31  60  -  -  -  Attività formative affini ed integrative  ENG 1041749 - LASER FUNDAMENTALS (obiettivi) Portare lo studente alla comprensione del comportamento dell’interazione radiazione materia nell’intervallo di frequenze Fornire la comprensione dei meccanismi con cui sia possibile realizzare sorgenti laser , anche miniaturizzate , oltre che dispositivi in grado di convertire e manipolare la luce.Capacità di individuare, sulle base delle leggi fondamentali dell’interazione radiaone materia , il modello più adatto per la progettazione di sorgenti ottiche miniaturizzate . - Erogato presso  1041749 LASER FUNDAMENTALS in Ingegneria Elettronica LM-29 NESSUNA CANALIZZAZIONE SIBILIA CONCETTA (Date degli appelli d'esame) 6  FIS/01  60  -  -  -  Attività formative affini ed integrative  ENG 1041743 - TRASPORT PHENOMENA IN MICROSYSTEMS AND MICRO-NANO REACTIVE DEVICES (obiettivi) Il corso propone l'analisi delle unita' base costituenti un circuito microfluidico, vale a dire unita' di mescolamento, di scambio termico e di separazione. Sono forniti gli elementi di base della teoria dei fenomeni di trasporto con particolare enfasi sull'interazione tra trasporto di quantita' di moto e campi elettromagnetici in soluzioni elettrolitiche (pompaggio elettroosmotico e flussi magneto-idrodinamici). Il punto di partenza e' costituito dalla derivazione di soluzioni analitiche ai problemi di trasporto in geometrie semplici. L'analisi di geometrie e/o condizioni operative complesse e' sviluppata avvalendosi dell'ausilio di software commerciale. - GIONA MASSIMILIANO (programma) Richiami di teoria dei fenomeni di trasporto e termodinamica dei processi irreversibili: approccio al continuo, teoria cinetica (equazione di Boltzmann). Teoria stocastica dei fenomeni di trasporto. Richiami di teoria della probabilità. Processi stochastici Markoviani non-Markoviani. Equazione di Chapman-Kolmogorov. Processi di Wiener. Integrali stocastici: formulazione alla Ito e alla Stratonovich e loro proprietà. Processi di Ornstein-Uhlenbeck: relazioni di fluttuazione dissipazione (e.g. relazione di Stokes-Einstein) e analisi termodinamica. Equazioni di Fokker-Planck e loro proprietà fisiche. Processi stocastici aventi velocità di propagazione-finita. Analogia con l'equazione di Dirac. Mescolamento di fluidi in microsistemi. Approccio cinematico. Mescolamento caotico e sua caratterizzazione. Influenza della diffusione. Analisi spettrale. Esempi applicativi e simulazioni numeriche dei processi di mescolamento. Analogie fisiche: interazione tra campi deterministici e fluttuazioni. Analogie quantistiche (con l'equazione di Schrodinger). Flussi reattivi in microdispositivi. Dispersione in microcanali. Teoria di Taylor-Aris: analisi dei momenti e stima del coefficiente di dispersione. Esercitazione su simulazioni stocastiche di fenomeni di dispersione. Separatori microfluidici basati sulla dimensione delle particelle: Dispositivi a spostamento deterministico laterale. Trasporto di particelle in reticoli periodici di ostacoli e potenziali e determinazionedelle relative proprietà asintotiche: velocità effettiva e tensore di dispersione. Formulazione accorpata mediate modelli reticolari di diffusione spazio-temporali aventi numero di stati finito. Analogie relativistiche.   1) G. Karniadakis, A. Beskok e N. Aluru, Microflows and nanoflows (Springer, New York, 2005). 2) H. C. Ottinger, Stochastic processes in polymeric fluids: tools and examples for developing simulation algorithms (Springer, New York, 2012). 3) Appunti distribuiti dal docente. 4) B. Gaveau, T. Jacobson, M. Kac e L.S. Schulman, "Relativistic extension of the analogy between quantum mechanics and Brownian motion, Phys. Rev. Lett. 53 (1984) 419-422. (Date degli appelli d'esame) 6  ING-IND/24  60  -  -  -  Attività formative affini ed integrative  ENG 10589412 - DISPOSITIVI NANOELETTRONICI DI SENSING INNOVATIVI (obiettivi) Nello scenario della evoluzione della nanoelettronica, la strategia More Than Moore si pone oggi come alternativa alla strategia More Moore di miniaturizzazione dei transistor. Essa prevede di aumentare il numero di funzionalità del chip piuttosto che continuare ad aumentare il numero di gate per chip. La strategia More Than Moore si avvantaggia così dei progressi delle nanotecnologie nei campi della meccanica, fluidica, chimica, ottica e fonde le variegate funzionalità di sensing alle capacità della nanoelettronica e dell’ICT più in generale. In questa ottica, il corso Dispositivi Nanoelettronici di Sensing Innovativi si centra sullo studio di dispositivi multifunzionali basati sulla integrazione di tecnologie nanolettroniche e sensori miniaturizzati e si propone di fornire gli strumenti per affrontare in maniera autonoma il design di un sistema elettronico integrato multifunzionale di sensing. Gli studenti saranno guidati anche nella gestione delle problematiche di interfacciamento dei componenti nano/micrometrici di sensing con il sistema elettronico, con riferimenti alle problematiche di compatibilità con la tecnologia CMOS, di comunicazione dei dati e di energy harvesting/scavenging. Negli anni passati, sono stati realizzati sistemi prototipali quali, per esempio,: sistemi per il sensing di perdite d’acqua da condotte, per il sensing di irregolarità della respirazione di neonati in culla, per il sensing di vibrazioni di tubature, altri. - IRRERA FERNANDA (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/01  60  -  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 10589367 - Sintesi e caratterizzazione di bio-nano-materiali (obiettivi) Il corso si pone l’obiettivo di descrivere approcci innovativi nella modellazione fenomenologica di sistemi complessi quali crescita biologica, bioadsorbimento ed elettrodeposizione di nanoparticelle. Allo scopo si descrivono teoricamente casi di studio inerenti le attività di ricerca come spunto per l’elaborazione di modelli avanzati strutturati (per la crescita cellulare e le bioproduzioni) e modelli meccanicistici (di equilibrio e dinamici) per il bioadsorbimento e l’elettrodeposizione di particelle. Il corso fornisce le nozioni di base per utilizzare strumenti analitici (quali spettrofotometri, cromatografi, potenziostati) utili per la caratterizzazione di sistemi inerenti la bioproduzione, il bioadsorbimento e l’elettrodeposizione di nanoparticelle. Il corso fornisce allo studente le competenze teoriche che consentono l’applicazione della progettazione sperimentale e l’analisi statistica dei dati.   - Laboratorio di sintesi e caratterizzazione di bio-nano-materiali (obiettivi) Il corso fornisce gli strumenti per effettuare caratterizzazioni di biofasi e nanoparticelle come elementi fondamentali per lo sviluppo e la validazione di modelli avanzati. L’obiettivo viene raggiunto effettuando esperienze di laboratorio in cui varie strumentazioni (spettrofotometri di assorbimento atomico e UV visibile, cromatografo liquido ad alta prestazione, microscopio ottico, potenziostato) vengono utilizzate per caratterizzare differenti sistemi. I dati sperimentali raccolti vengono elaborati mediante analisi statistica e utilizzati nello sviluppo di modelli avanzati per i casi di studio secondo l’approccio evidenziato nella teoria. - PAGNANELLI FRANCESCA (programma) Il corso si articola in esercitazioni al computer svolte in classe per la modellazione e l’analisi statistica dei dati e in esercitazioni in laboratorio.Le esercitazioni al computer riguardano sia la parte di modellazione dei dati sperimentali inerenti i tre casi di studio sia l’analisi dei dati sperimentali mediante inferenza statistica secondo la seguente articolazione (20h)- Esercitazione A: modellazione di titolazioni potenziometriche di sospensioni di biomasse mediante approccio continuo e discreto- Esercitazione B: modellazione mediante modelli non lineari e linearizzati delle proprietà adsorbenti di una biomassa- Esercitazione C: sviluppo e regressione di modelli meccanicistici per la rappresentazione dell’effetto del pH sul bioadsorbimento di un metallo- Esercitazione D: sviluppo e regressione di modelli con approssimazione della crescita bilanciata (transienti batch)- Esercitazione E: modelli strutturati e segregati per la crescita microalgale- Esercitazione F: rappresentazione del transiente di corrente mediante modelli semiempirici- Esercitazione G: intervalli di confidenza e test d'ipotesi - Esercitazione H: analisi della varianza per un fattore a piu livelli, Anova per sperimentazioni fattoriali a due fattori, verifica della distribuzione normale degli errori- Esercitazione I: determinazione della retta di calibrazione di uno strumento, verifica del campo di linearità mediante analisi di regressione, regressione inversa per la stima dell’errore sulla concentrazioneLe esercitazioni in laboratorio riguardano caratterizzazione dei biosistemi con specifica applicazione ai tre casi di studio (25h): - Esercitazione 1: titolazione potenziometrica di una biomassa- Esercitazione 2: immobilizzazione di biomassa in matrice polimerica - Esercitazione 3: adsorbimento di un metallo e analisi dei metalli in soluzione mediante spettrofotometria di assorbimento atomico- Esercitazione 4: preparazione di un uniculo microalgale e determinazione della concentrazione cellulare (peso secco e spettroscopia Uvvis)- Esercitazione 5: valutazione della contaminazione da batteri in inoculi microalgali mediante citofluorimetria- Esercitazione 6: estrazione dei carboidrati e determinazione analitica mediante spettroscopia UV vis- Esercitazione 7: estrazione di lipidi e determinazione di carboidrati target mediante cromatografia liquida ad alta prestazione- Esercitazione 8: elettrodeposizione di nanoparticelle e analisi dei depositi mediante microscopia a scansione elettronica   Dispense fornite dal docente (Date degli appelli d'esame) 3  ING-IND/26  -  -  45  -  Attività formative affini ed integrative  ITA - Applicazioni innovative di bio-nano-materiali e loro modellazione - PAGNANELLI FRANCESCA (programma) Il corso presenta approcci avanzati di modellazione dei sistemi in ambito biologico e della sintesi di nanomateriali ponendo l’accento sull’importanza della caratterizzazione sperimentale nello sviluppo dei modelli e nella regressione dei parametri.Il corso utilizza tre casi di studio (bioadsorbimento di metalli pesanti, coltivazioni microalgali e elettrodeposizione di nanoparticelle) per introdurre tecniche di caratterizzazione sperimentali come passo fondamentale nello sviluppo dei modelli di tali sistemi.Le lezioni teoriche includono la descrizione degli aspetti teorici fondamentali inerenti i tre casi di studio scelti nel campo delle biotecnologie e delle nanotecnologie, la descrizione di modelli avanzati nei tre casi, la descrizione delle tecniche analitiche utili alla caratterizzazione dei tre sistemi, le nozioni di base per l’analisi statistica dei dati sperimentali raccolti:- Case study 1: bioadsorbimento di metalli pesanti: biomasse; siti attivi; meccanismi di rimozione; effetto dei parametri operativi sull’adsorbimento di metalli; modellazione empirica e meccanicistica dell’adsorbimento di specie ioniche mediante approccio continuo e discreto (4h)- Case study 2: coltivazioni microalgali: metabolismi: fototrofia, eterotrofia e mixotrofia; bioproduzioni; effetto dei parametri operativi sulla crescita e sulla composizione della biomassa; modellazione della crescita mediante modelli basati sulle approssimazione della cellula media e della crescita bilanciata; modelli strutturati in condizioni di crescita non bilanciata; modelli segregati per popolazioni miste microalghe batteri (4h)- Case study 3: elettrodeposizione di nanoparticelle su supporti conduttivi; effetto delle condizioni operative su dimensioni, morfologia e densità dei depositi; modellazione dei transienti di corrente mediante modelli semiemipirici e a principi primi (4h)- Nozioni di base su tecniche analitiche per la caratterizzazione di biofase e biocomponenti (potenziometria; spettrofotometria di assorbimento atomico; spettroscopia molecolare UVVis, citofluorimetria, cromatografia liquida ad alta prestazione) e loro utilizzo per lo sviluppo di modelli avanzati di bioadsorbimento e bioproduzione nei case-study biologici proposti (titolazione potenziometrica di una biomassa per la modellazione dell’effetto del pH sull’adsorbimento di un metallo, determinazione della concentrazione cellulare totale mediante spettroscopia Vis per la determinazione del transiente di crescita in batch; caratterizzazione della biofase mediante cifofluorimetria e del contenuto di lipidi, carotenoidi e carboidrati mediante estrazione selettiva e analisi con HPLC e Spettroscopia UVvis per la modellazione della crescita in condizioni non bilanciate; determinazione della dinamica di popolazioni mediante citofluorimetria per la modellazione della crescita in presenza di specie diverse) (12 h)- Nozioni di base su inferenza statistica e design sperimentale: test d’ipotesi e intervalli di confidenza; analisi della varianza per sperimentazioni a uno e due fattori; analisi di regressione (6h)   Dispense fornite dal docente 3  ING-IND/26  30  -  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1021841 - MICROSISTEMI FOTONICI (obiettivi) Il corso intende fornire allo studente gli strumenti per la comprensione, le tecnologie realizzative e le prestazioni di sistemi e microsistemi composti da componenti optoelettronici e fotonici. SPECIFICI • Conoscenza e capacità di comprensione: Conoscenza approfondita dei principali sistemi realizzati con componenti optoelettronici e fotonici, con particolare riferimento ai principi fisici di funzionamento dei singoli componenti e delle tecnologie realizzative. • Capacità di applicare conoscenza e comprensione: Capacità di analisi e confronto di sistemi fotonici allo stato dell'arte. Acquisizione di competenze per la progettazione di microsistemi fotonici, e per la loro applicazione nella sensoristica e nella elaborazione delle immagini. • Autonomia di giudizio: Capacità di scelta, confronto e progettazione di sistemi fotonici allo stato dell'arte. • Abilità comunicative: Capacità di descrizione, analisi e confronto di sistemi fotonici allo stato dell'arte. • Capacità di apprendimento: Capacità di apprendere atte all’inserimento in contesti lavorativi di progettazione, acquisizione e confronto di sistemi fotonici - Erogato presso  1041747 PHOTONIC MICROSYSTEMS in Ingegneria Elettronica LM-29 NESSUNA CANALIZZAZIONE ASQUINI RITA 6  ING-INF/01  60  -  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 10591423 - TECNOLOGIE DI PRODUZIONE DI MICRO-NANO PARTICELLE E CARATTERIZZAZIONE DI MATERIALI NANOSTRUTTURATI   - LABORATORIO DI CARATTERIZZAZIONE DI MATERIALI NANOSTRUTTURATI NANOCOMPOSITI E FILM SOTTILI - MARRA FRANCESCO 3  ING-IND/25  30  -  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA - LABORATORIO DI TECNOLOGIE DI PRODUZIONE DI MICRO-NANO PARTICELLE - Erogato presso  10589604_1 LABORATORIO DI TECNOLOGIE DI PRODUZIONE DI MICRO-NANO PARTICELLE in Ingegneria Chimica LM-22 DE CAPRARIIS BENEDETTA (Date degli appelli d'esame) 3  ING-IND/25  30  -  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA
Gruppo opzionale: 12 CFU obbligatori su ING-IND/22 - (visualizza) 12                10589356 - Produzione e caratterizzazione di materiali nanocompositi   - Produzione e caratterizzazione di materiali nanocompositi - rivestimenti (obiettivi) Le lezioni e le attività di laboratorio del modulo si propongono di fornire allo studente conoscenze avanzate nell’ambito dell’ingegneria delle superfici ed in particolare nell’ambito delle tecniche di produzione e caratterizzazione di rivestimenti nanocompositi. Gli obiettivi del corso saranno dunque:1) Approfondimento sulle principali tecniche di deposizione di rivestimenti nanocompositi, 2) Introduzione alla strumentazione di laboratorio da utilizzare nei processi di elettrodeposizione e di deposizione chimica3) Comprensione della relazione tra parametri di processo, microstruttura/morfologia e proprietà dei rivestimenti 4) Formazione sull’utilizzo del laboratorio chimico. - PULCI GIOVANNI (Date degli appelli d'esame) 3  ING-IND/22  30  -  -  -  Attività formative caratterizzanti  ITA - Produzione e caratterizzazione di materiali nanocompositi - materiali massivi (obiettivi) Il secondo modulo intitolato “Produzione e caratterizzazione di materiali nanostrutturati – Materiali Massivi” intende fornire agli studenti i principi e gli strumenti fondamentali che controllano le relazioni tra struttura-fabbricazione-proprietà di materiali nanostrutturati massivi. Una volta completato il modulo, gli studenti saranno in grado di sviluppare il materiale e il processo produttivo per una particolare applicazione tenendo conto dell'influenza che il processo di fabbricazione può avere sulla struttura e sulle proprietà multifunzionali del materiale stesso. - TIRILLO' JACOPO (programma) Introduzione alle tecniche di produzione di materiali nanostrutturati massivi:- Processi di fabbricazione di nanocompositi a matrice ceramica, metallica e polimericaEsempi di produzione su scala di laboratorio di materiali nanostrutturati massivi:- Solvent casting di matrici polimeriche termoplastiche e rinforzi su scala nanometrica- Melt blending con estrusore bi-vite parallelo di nanocompositi a matrice termoplastica e successiva realizzazione mediante stampaggio a iniezione di campioni normati per la caratterizzazione meccanica degli stessi- Sacco a vuoto e consolidamento in autoclave per la realizzazione di laminati compositi per applicazioni strutturali a matrice termoindurente- Stampa additiva polimerica e metallicaTecniche di caratterizzazione dei materiali nanostrutturati massivi ottenuti in laboratorio:- Analisi morfologica mediante preparazione metallografica dei campioni e successiva indagine mediante microscopia elettronica a scansione ad emissione di campo- Caratterizzazione meccanica mediante prove di trazione, flessione e di impatto a bassa velocità- Caratterizzazione multifunzionale mediante prove di conducibilità termica e di permeabilità ad ossigeno, anidride carbonica e vapore acqueo - Caratterizzazione termica mediante prove di termogravimetria   - Materiale integrativo a cura del docente 3  ING-IND/22  30  -  -  -  Attività formative caratterizzanti  ITA
- - A SCELTA DELLO STUDENTE	6		60	-	-	-	Attività formative a scelta dello studente (art.10, comma 5, lettera a)	ITA
AAF1147 - ALTRE CONOSCENZE UTILI PER L'INSERIMENTO NEL MONDO DEL LAVORO (obiettivi) L’art. 10, comma 5, lettera d del DM 270/04 riporta che i Corsi di studio dovranno prevedere “.. attività formative, volte ad acquisire ulteriori conoscenze linguistiche, nonché abilità informatiche e telematiche, relazionali, o comunque utili per l'inserimento nel mondo del lavoro, nonché attività formative volte ad agevolare le scelte professionali, mediante la conoscenza diretta del settore lavorativo cui il titolo di studio può dare accesso, tra cui, in particolare, i tirocini formativi e di orientamento di cui al decreto 25 marzo 1998, n. 142, del Ministero del lavoro”. La procedura di riconoscimento/verbalizzazione del CFU prevede l'invio della documentazione in originale che attesti la effettiva esecuzione delle attività per le quali lo studente richieda il riconoscimento utilizzando l'apposito modulo scaricabile dal sito del CAD https://web.uniroma1.it/nano/nano/didattica/riconoscimento-aaf. Le attività in questione devono prevedere un minimo di circa 25 ore. In caso di valutazione positiva della domanda, l’ attribuzione del CFU sulla carriera dello studente verrà fatto direttamente dalla segreteria didattica. Gli studenti saranno comunque informati via mail in caso di eventuale valutazione negativa della domanda.	1		-	-	-	-	Ulteriori attività formative (art.10, comma 5, lettera d)	ITA
AAF1015 - PROVA FINALE (obiettivi) La prova finale consiste nello svolgimento di una tesi, teorica e/o sperimentale, su argomenti relativi agli insegnamenti del Corso di Laurea Magistrale, da svilupparsi sotto la guida di un docente appartenente al Consiglio didattico relativo, anche in collaborazione con enti pubblici e privati, aziende e/o centri di ricerca operanti nel settore di interesse.	17		-	-	-	-	Per la prova finale e la lingua straniera (art.10, comma 5, lettera c)	ITA

Nanotechnology Engineering (percorso valido anche ai fini del conseguimento del doppio titolo italo-venezuelano) - in lingua inglese

Primo anno

Primo semestre

Insegnamento	CFU	SSD	Ore Lezione	Ore Eserc.	Ore Lab	Ore Studio	Attività	Lingua
10589160 - CHEMISTRY FOR NANOTECHNOLOGY (obiettivi) Il corso di Chemistry for Nanotechnology si pone l’obiettivo di fornire agli studenti gli strumenti per una comprensione critica della relazione tra struttura, reattività chimica e proprietà chimico-fisiche delle principali classi di solidi passando dalla macro alla nanoscala. A tal fine vengono richiamati concetti di chimica di base ed approfondite le nozioni di chimica inorganica, organica e di stato solido. Parallelamente vengono illustrate le principali tecniche di sintesi, processing e caratterizzazione di materiali in forma di bulk e film sottile. Gli effetti della nanoscala sulle proprietà catalitiche, elettriche, termiche, ottiche e di superficie di materiali a bassa dimensionalità vengono descritti allo scopo di comprendere la funzionalità di tali sistemi nelle applicazioni di interesse per le nanoscienze e nanotecnologie. - Scaramuzzo Francesca Anna (programma) Introduzione: Che cos'è la chimica per le nanotecnologie? Concetti di chimica di base: Atomi e molecole – Modelli atomici – La tavola periodica degli elementi – Il concetto di mole – Il legame ionico – Legami covalenti: teoria VB - teoria VSEPR – Ibridazione – Orbitali molecolari – Legame metallico - Interazioni deboli Reattività: le reazioni chimiche e il loro bilanciamento. Reazioni redox. Chimica Organica: Concetti generali - I principali gruppi funzionali: proprietà e reattività Termodinamica chimica: Concetti generali - Funzioni di stato - Legge di Hess La materia e i suoi stati fisici: Stato gassoso - Stato liquido - Stato solido - Soluzioni - Colloidi L'equilibrio chimico: quoziente di reazione e costante di equilibrio - Acidi e basi - Equilibri di solubilità Elettrochimica: Concetti generali – Potenziali Standard – Corrosione – Elettrolisi Materiali Nanostrutturati: nanostrutture metalliche e di ossidi metallici – Nanostrutture di carbonio - polimeri nanostrutturati -Monostrati autoassemblati Strategie sintetiche per la preparazione di materiali nanostrutturati: approcci bottom-up in soluzione - Sintesi sol-gel - Chemical Vapor Deposition – Metodi elettrochimici Applicazioni: Trasporto mirato e rilascio di farmaci - Produzione e accumulo di energia   - Slides fornite dal docente - Brown, Foote - Chimica Organica - Edises (Capitoli 1, 12, 13, 14, 29) - Rao, Muller, Cheetham - The Chemistry of Nanomaterials, Volume 1 - Wiley VCH (Capitoli 15, 20) - Torres, Bottari - Organic Nanomaterials - Wiley (Capitoli 16, 22) (Date degli appelli d'esame)	9	CHIM/07	90	-	-	-	Attività formative caratterizzanti	ENG
10589375 - Modern Physics for Nanotechnology (obiettivi) CONOSCENZA E COMPRENSIONE. il corso fornisce la conoscenza delle leggi fondamentali della meccanica quantistica, con particolare attenzione alla loro applicazione alla fisica dello stato solido. CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE. lo studente imparerà come utilizzare i principi di base della meccanica quantistica e della fisica della materia condensata per risolvere semplici problemi legati alle conoscenze acquisite durante il corso. REALIZZAZIONE DI GIUDIZI AUTONOMI. Gli studenti svilupperanno la capacità di stabilire i limiti di validità di un modello approssimato nel regime classico o quantistico. Svilupperanno anche capacità di ragionamento quantitativo e capacità di problem solving relative alle conoscenze acquisite durante il corso. . COMPETENZE COMUNICATE. Alla fine del corso lo studente deve aver acquisito una buona conoscenza della lingua, soprattutto per quanto riguarda una specifica terminologia scientifica, in modo da poter comunicare chiaramente le proprie conoscenze. CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO. lo studente svilupperà la capacità di studiare e comprendere autonomamente i fenomeni fisici su scala nanometrica con particolare attenzione allo studio delle proprietà elettroniche e ottiche dei materiali nanostrutturati.
- Elements of quantum mechanics (obiettivi) Il corso si propone di fornire conoscenze di base nel campo della fisica moderna partendo dai postulati della meccanica quantistica applicandoli allo studio dei fenomeni della fisica della materia condensata. Particolare attenzione è rivolta alle applicazioni nell’ambito delle nanotecnologie. Risultati di apprendimento attesi: Conoscenza e capacità di comprensione (descrittore di Dublino I): Comprensione dei limiti della meccanica classica e acquisizione dei postulati di base della meccanica quantistica. Applicazione della conoscenza e della comprensione (descrittore II): Applicazioni dell'approccio quantistico a problemi specifici: buca di potenziale, l'oscillatore armonico e l'atomo di idrogeno. Autonomia di giudizio (descrittore III): Capacità di valutare analogie e differenze tra i risultati ottenuti con i modelli quantistici e le previsioni basate sulla fisica classica. Capacità di stabilire i limiti di validità di un modello approssimato nel regime classico o quantistico. Abilità comunicative (descrittore IV): Alla fine del corso lo studente deve aver acquisito una buona conoscenza della specifica terminologia scientifica, in modo da poter comunicare chiaramente le proprie conoscenze. Capacità di apprendimento (descrittore V): costruzione di basi teoriche per lo studio autonomo delle proprietà quantistiche dei materiali. - CENTINI MARCO (programma) - I limiti della fisica classica Breve rassegna della meccanica newtoniana e dell'elettromagnetismo classico. Radiazione di corpo nero, capacità termica dei solidi, effetto fotoelettrico, scattering Compton. Aspetti ondulatori delle particelle: Ipotesi di De Broglie, diffrazione di elettroni da un cristallo. Atomo di idrogeno e il modello di Bohr. - Operatori Proprietà matematiche degli operatori, autofunzioni e autovalori degli operatori. Operatori Hermitiani, ortogonalità delle autofunzioni di un operatore Hermitiano, normalizzazione e completezza delle autofunzioni. Operatore hermitiano aggiunto. Notazione Dirac. - I postulati di base della meccanica quantistica Valore medio di una grandezza osservabile, relazioni di commutazione per gli operatori di quantità di moto e posizione, operatori di commutazione e loro autofunzioni. Significato della funzione d'onda di stato. Pacchetti d'onda gaussiani. Autofunzioni dell'operatore energia, l'equazione di Schrodinger indipendente dal tempo. Il principio di indeterminazione. Esempi. - Problemi di autovalori di energia unidimensionale Buca di potenziale infinita, buca di potenziale finita, barriera di potenziale finita. Effetto Tunnel. L'oscillatore armonico, gli operatori di creazione e annientamento. - Momento angolare di Spin L'esperimento Stern-Gerlach, i sistemi Spin ½, gli operatori di spin e le relazioni di commutazione. Formalismo di Pauli. Stati puri e misti. - Formulazione matriciale della meccanica quantistica Alcune proprietà della matrice di base, diagonalizzazione della matrice, rappresentazioni di operatori come matrici, derivazione di autofunzioni e autovalori di un operatore mediante il metodo della matrice. - La meccanica quantistica del momento angolare Operatori di momento angolare, autofunzioni e autovalori, armoniche sferiche. Elementi di matrice degli operatori del momento angolare, aggiunta di momenti angolari. Particelle in campi di potenziale sferici simmetrici, l'atomo di idrogeno. Introduzione alla teoria perturbativa indipendente dal tempo. - Concetti di base di meccanica statistica Spazio delle fasi, Distribuzioni di Boltzmann, Fermi-Dirac e Bose-Einstein. Esempi.   A. Yariv, “An Introduction to Theory and Applications of Quantum Mechanics”, DOVER N. Zettili, “Quantum Mechanics: Concepts and Applications”, Wiley J.J Sakurai, “Modern Quantum Mechanics” Addison Wesley D.J. Griffiths, “Introduction to Quantum Mechanics” Cambridge University Press (Date degli appelli d'esame)	6	FIS/01	60	-	-	-	Attività formative caratterizzanti	ENG
- Elements of condensed matter physics (obiettivi) La fisica dello stato solido è la scienza alla base dell'elettronica moderna. I dispositivi elettronici e fotonici sono basati su principi fisici complessi la cui conoscenza è essenziale per una piena comprensione e per essere in grado di progettare dispositivi innovativi. Questa frase è particolarmente vera nel campo delle nanotecnologie. Lo scopo del presente corso è quello di fornire un'introduzione alla fisica dello stato solido mediante un uso limitato del formalismo matematico, focalizzandosi su specifiche applicazioni. Lo studente sarà in grado di comprendere bene alcuni fenomeni alla base della nanotecnologia e avrà le basi per migliorare le sue conoscenze mediante ulteriori letture. Risultati di apprendimento attesi: Conoscenza e comprensione (descrittore di Dublino I): Comprensione del meccanismo delle applicazioni della meccanica quantistica nella fisica dello stato solido. Applicazione della conoscenza e della comprensione (descrittore II): Applicazioni dell'approccio quantistico a problemi specifici: legame molecolare; struttura di cristallo; meccanismo di conduttività; teoria dei semiconduttori; phonos; superconduttività. Capacità di applicare il knolege in esercizi pratici e specifici. Autonomia di giudizio (descrittore III): Capacità di valutare analogie e differenze tra i risultati ottenuti con i modelli quantistici e le previsioni basate sulla fisica classica. Capacità di valutare applicazioni pratiche della teoria. Abilità comunicative (descrittore IV): Alla fine del corso lo studente deve aver acquisito una buona conoscenza della lingua, al fine di comunicare chiaramente le proprie conoscenze, in particolare per illustrare l'applicazione in nanotecnologia. Capacità di apprendimento (descrittore V): Dimostrare la capacità di applicare le basi teoriche della teoria dei quanti allo studio delle proprietà dei materiali. Possedere le basi per implementare in autonomia le proprie conoscenze tramite successive letture. - BERSANI MASSIMO (programma) - Introduzione generale - Legami chimici Covalente; Ionico; Metallico; Idrogeno; Potenziale di Leonard-Jones - Reticoli cristallini Reticolo di Bravais e vettori primitivi, Cella primitiva. Il reticolo reciproco, First Brillouin Zone. Diffrazione di raggi X - Modelli di conduttività elettrica Modello di Drude, errori del modello di elettroni liberi per metalli, livelli di elettroni in un potenziale periodico. Modello di Sommerfeld, modello di elettrone quasi libero (indipendente), equazione di Schrodinger in potenziale periodico, funzioni di Bloch, modello di banda, densità di stato. - Conduttori, isolanti, semiconduttori. Bande di energia in conduttori, isolanti, semiconduttori. Struttura della banda e proprietà ottiche. Strutture cristalline di semiconduttori comuni, strutture a bande, gap diretto e indiretto. Comportamento intrinseco ed estrinseco, doping. Trasporto di semiconduttori nel modello di elettroni quasi liberi. Esempi e applicazioni (effetto Hall, la giunzione p-n, il transistor di giunzione p-n-p, ...) - Fononi Teoria classica del cristallo armonico, teoria quantistica del cristallo armonico, fononi. Misurare le relazioni di dispersione dei fononi. - Superconduttività Fenomenologia, teoria, esempi   Il testo principale è: Introduction To Solid State Physics, C. Kittel, Wiley 2012 Consigliati Solid State Physics N. Ashcroft D. Mermin, Saunders College 1976 Fundamental University Physics III Alonso Finn, Wesley 1968 Quantum Physics R. Eisberg, R. Resnick Wiley 1974 Sono rese disonibili inoltre le slide del corso e materiale per esercizi e temi specifici	3	FIS/03	30	-	-	-	Attività formative caratterizzanti	ENG
10589355 - SURFACE ENGINEERING AND NANOSTRUCTURED MATERIALS
- NANOSTRUCTURED MATERIALS (obiettivi) Il modulo intitolato “Nanostructured Materials” fornirà agli studenti i principi e gli strumenti fondamentali che controllano le relazioni tra struttura-fabbricazione-proprietà delle classi di materiali ingegneristici su diverse scale, da quella macro a quella nano. Una volta completato il corso, gli studenti saranno in grado di sviluppare il materiale e il processo produttivo per un particolare componente, tenendo conto dell'influenza che la trasformazione e le successive lavorazioni possono avere sulla struttura e sulle proprietà del materiale stesso. - SARASINI FABRIZIO (programma) Programma del modulo - "Nanostructured Materials" - Classificazione ed importanza della struttura dei materiali - Struttura e geometria cristallina (reticoli, soluzioni solide, identificazione dei piani e delle direzioni cristallografiche nei reticoli cubici ed esagonali, densità lineare e planare) - Difetti nei reticoli (difetti di superficie, di linea, di volume e puntuali) - Diagrammi di fase - Processi attivati termicamente e diffusione nei solidi (prima e seconda legge di Fick) - Dislocazioni (classificazione in base al vettore di Burgers, movimento delle dislocazioni, proprietà elastiche delle dislocazioni, forza di Peierls-Nabarro, sistemi di scorrimento nei reticoli cubici ed esagonali, scorrimento deviato, climb, forze tra dislocazioni, interazioni tra dislocazioni e difetti di punto, sorgenti di dislocazioni, deformazione plastica per geminazione per geminazione) - Meccanismi di rafforzamento (incrudimento e ricristallizzazione, indurimento per soluzione solida, indurimento per riduzione della dimensione del grano e relazione di Hall-Petch, indurimento per dispersione e per precipitazione, interfacce coerenti e non coerenti, meccanismo di Orowan) - Comportamento meccanico dei materiali (deformazione elastica, plastica, curva sforzo-deformazione ingegneristica e reale, frattura duttile e fragile, instabilità in trazione, prove di impatto, meccanica della frattura lineare elastica, tenacità a frattura e plasticizzazione all’apice del difetto, comportamento a fatica e legge di Paris-Erdogan, creep diffusivo e dislocativo) - Materiali polimerici (definizione, classificazione, struttura primaria e secondaria, peso molecolare medio, strutture molecolari, copolimeri, transizioni termiche, cristallinità, comportamento viscoelastico e relativi modelli matematici, deformazione elastica e plastica, processi di fabbricazione) - Materiali ceramici (definizione, classificazione, comportamento meccanico, meccanismi di tenacizzazione, fatica statica, determinazione probabilistica della resistenza per mezzo della statistica di Weibull, processi di sinterizzazione) - Materiali compositi (definizione, classificazione, proprietà dei rinforzi fibrosi, micromeccanica della lamina a fibre continue e discontinue, processi di fabbricazione) - Nanostrutturazione dei materiali (introduzione ai materiali nanocristallini massivi di natura metallica e ceramica, classificazione, ruolo dei bordi di grano e problematiche connesse al controllo della crescita di grano (meccanismo di Zener, il “solute drag” e il “pore drag”) - Le proprietà dei materiali nanostrutturati massivi (inversione della relazione di Hall-Petch, proprietà meccaniche, creep, superplasticità)   Testi consigliati per il -"Nanostructured Materials": • The Science and Engineering of Materials, 7th Edition Donald R. Askeland, Wendelin J. Wright ISBN-10: 1305076761 | ISBN-13: 9781305076761 Cengage • Mechanical Behavior of Engineering Materials J. Rösler, H. Harders, M. Bäker 2007, Springer ISBN 978-3-540-73446-8 • Materiale didattico integrativo (slide delle lezioni) fornito dal docente (Date degli appelli d'esame)	6	ING-IND/22	60	-	-	-	Attività formative caratterizzanti	ENG
10589289 - CONTINUUM MECHANICS (obiettivi) Il corso fornisce una preparazione metodologica per l'impostazione e soluzione di problemi di meccanica del continuo e fornisce gli strumenti operativi per la soluzione di problemi applicativi concernenti la meccanica dei solidi e delle strutture. L’apprendimento dello studente viene accertato attraverso un esame che consiste in una prova scritta e una orale allo scopo di verificare che lo studente sia in grado di risolvere problemi elementari di meccanica dei solidi e di strutture elastiche snelle. In particolare, gli argomenti coprono (1) la meccanica dei solidi deformabili (Spostamento e deformazione: equazioni di compatibilità. Forze e sforzi: postulato, lemma e teorema di Cauchy; equazioni di bilancio. Equazioni costitutive: materiali elastici lineari ed isotropi e fibro-rinforzati. Criteri di resistenza), (2) la teoria elastica del solido di Saint-Venant (Il problema elastico del continuo a forma di trave: soluzione esatta e soluzione alla Saint-Venant (estensione, flessione, torsione uniformi e flessione non uniforme), (3) Elementi di Meccanica della Trave e delle Strutture (Spostamenti e misure di deformazione. Forze e coppie: equazioni di bilancio. Relazioni tra il modello monodimensionale di trave e il continuo 3D. Il problema cinematico e di equilibrio della trave piana vincolata. Il problema elastico: metodo degli spostamenti, metodo delle forze e curve elastiche. La risposta termo-elastica lineare. Le teorie della trave: trave di Eulero-Bernoulli e trave di Timoshenko). - Carboni Biagio (Date degli appelli d'esame)	6	ICAR/08	60	-	-	-	Attività formative caratterizzanti	ENG
Gruppo opzionale: 12 CFU a scelta (ENG) - (visualizza) 12                10589300 - MACROMOLECULAR STRUCTURES (obiettivi) Gli studenti impareranno a conoscere e comprendere gli elementi fondamentali della biologia cellulare e molecolare, con particolare riferimento ai meccanismi biochimici ed energetici che sono alla base del funzionamento della cellula. Impareranno, quindi, come è fatta una cellula e quali sono e come funzionano le molecole che ne determinano la struttura, il funzionamento e la replicazione. In particolare, gli studenti apprenderanno le proprietà dei componenti molecolari delle cellule, quali proteine, carboidrati, lipidi, acidi nucleici e altre biomolecole. Essi, inoltre, impareranno a conoscere le classi più importanti di proteine quali enzimi, anticorpi, trasportatori e recettori e ad avere una visione chiara dei principali processi metabolici che regolano l’origine ed il funzionamento della vita. Inoltre, gli studenti acquisiranno proprietà di linguaggio tecnico, ossia svilupperanno la capacità di utilizzare in modo proprio i termini della biologia/biochimica. - Erogato presso  10589300 MACROMOLECULAR STRUCTURES in Ingegneria delle Nanotecnologie LM-53 COSTANTINI FRANCESCA (Date degli appelli d'esame) 6  BIO/10  60  -  -  -  Attività formative affini ed integrative  ENG

Secondo semestre

Insegnamento	CFU	SSD	Ore Lezione	Ore Eserc.	Ore Lab	Ore Studio	Attività	Lingua
10589355 - SURFACE ENGINEERING AND NANOSTRUCTURED MATERIALS
- SURFACE ENGINEERING (obiettivi) Le lezioni si propongono di fornire allo studente i concetti fondamentali riguardanti le proprietà chimiche e fisiche delle superfici e la loro dipendenza dalla morfologia superficiale, di offrire una panoramica sulle problematiche di degrado fisico e chimico delle superfici e di presentare le principali tecniche di modifica superficiale con e senza apporto di materiale. - PULCI GIOVANNI (programma) - Richiami di scienza ed ingegneria delle superfici: relazione morfologia -proprietà superficiali - Il degrado dei materiali per i fenomeni di corrosione ed usura. - La funzionalizzazione delle superfici e la nanostrutturazione dei film: tecniche senza apporto di materiale. - Tecniche di modifica superficiale con apporto di materiale: metodi di variazione della composizione chimica, impiantazione, metodi elettrochimici, metodi chimici, tecniche plasma e di deposizione in fase vapore. - Modelli e tecniche di micro e nano-meccanica per la valutazione delle proprietà meccaniche di film e materiali massivi nanostrutturati. - Esempi applicativi.   Materiale didattico proiettato a lezione e articoli scientifici forniti dal docente.	6	ING-IND/22	60	-	-	-	Attività formative caratterizzanti	ENG
1052015 - ELECTRON MICROSCOPIES AND RELATED TECHNIQUES (obiettivi) Il corso è formato da due unità didattiche integrate e complementari. La prima fornisce gli elementi essenziali di ottica elettronica in grado di consentire allo studente di approcciarsi alle diverse tecniche di microscopia elettronica sia a scansione che in trasmissione. Vengono forniti gli elementi fisici alla base del contrasto per consentire la corretta interpretazione dei risultati. Vengono descritte le tecniche spettroscopiche alla base delle più diffuse metodologie analitiche. Il corso è completato da una panoramica sulle tecniche complementari, sulla microscopia ionica e sulle metodologie di preparazione dei campioni in modo da consentire allo studente la familiarità necessaria ad utilizzare queste metodologie in un contesto operativo. La seconda fornisce agli studenti gli elementi essenziali di microscopia a scansione di sonda, microscopia a forza atomica, microscopia ad effetto tunnel, e microscopia ottica in campo vicino. Vengono forniti elementi essenziali di tecniche basate su tali microscopie per la caratterizzazione di proprietà chimiche, strutturali, meccaniche, magnetiche, elettriche e termiche su scala nanometrica, con l’obiettivo di consentire allo studente la selezione di specifiche tecniche in base a specifici contesti applicativi. Gli obiettivi formativi sono espressi in termini di Descrittori di Dublino in grado di descrivere le conoscenze acquisite dallo studente le capacità di applicazione e la crescita in termini d capacità critica, di comunicazione e di approfondimento. Relativamente alla conoscenza acquisita ed all’ incremento della capacità di comprensione, il corso fornisce elementi in grado di rafforzare le conoscenze nel settore delle metodologie di indagine a micro- e nano-scala, in particolare sulle tecniche ottiche basate su elettroni e ioni e sulle tecniche a scansione di sonda mettendo lo studente in grado di elaborare o applicare idee originali e di inserirsi in un contesto di tecnologie avanzate e nell’ ambito della ricerca tecnologica. Relativamente alla capacità di applicare la conoscenza acquisita e la comprensione dei fenomeni connessi, le conoscenze acquisite forniscono allo studente gli strumenti operativi per affrontare e risolvere problemi nuovi e non familiari inerenti gli aspetti micro e nano strutturali delle nanotecnologie, anche quando inseriti in contesti ampi e interdisciplinari inerenti anche campi culturali contigui. Relativamente alla autonomia di giudizio, il corso fornisce gli elementi scientifici alla base delle tecnologie di indagine per cui lo studente diviene autonomo nella interpretazione dei dati sperimentali ed in grado di formulare un giudizio autonomo e non preconcetto sulle problematiche in esame. Il corso fornisce gli elementi necessari ad integrare le conoscenze acquisite in contesti più ampi al fine di interpretare e governare situazioni complesse e fornire giudizi ed interpretazioni anche in caso di informazioni parziali o incomplete, tenendo anche conto degli spetti etici e sociali connessi. Relativamente alla capacità di comunicare quanto si è appreso, il corso fornisce gli elementi sia semantici e di terminologia che concettuali in grado di consentire allo studente una proficua interazione, sia sulle tematiche stesse che sulle metodologie coinvolte, sia con gli specialisti del settore nell’ ambito di problematiche professionali che con soggetti non professionali nell’ ambito di interlocuzioni in cui le competenze specifiche dello studente siano basilari. Per quanto concerne la capacità di proseguire in maniera autonoma la propria formazione e specializzazione, il corso fornisce allo studente i principali strumenti interpretativi di successive letture ed esperienze in grado di consentire un proficuo ampliamento e focalizzazione delle competenze acquisite.
- SCANNING PROBE MICROSCOPY (obiettivi) Il corso fornisce agli studenti gli elementi essenziali di microscopia a scansione di sonda, microscopia a forza atomica, microscopia ad effetto tunnel, e microscopia ottica in campo vicino. Vengono forniti elementi essenziali di tecniche basate su tali microscopie per la caratterizzazione di proprietà chimiche, strutturali, meccaniche, magnetiche, elettriche e termiche su scala nanometrica, con l’obiettivo di consentire allo studente la selezione di specifiche tecniche in base a specifici contesti applicativi. Gli obiettivi formativi sono espressi in termini di Descrittori di Dublino in grado di descrivere le conoscenze acquisite dallo studente le capacità di applicazione e la crescita in termini d capacità critica, di comunicazione e di approfondimento. Relativamente alla conoscenza acquisita ed all’ incremento della capacità di comprensione, il corso fornisce elementi in grado di rafforzare le conoscenze nel settore delle metodologie di caratterizzazione fisica mediante microscopia a sonda, mettendo lo studente in grado di elaborare o applicare idee originali e di inserirsi in un contesto di tecnologie avanzate e nell’ ambito della ricerca tecnologica. Relativamente alla capacità di applicare la conoscenza acquisita e la comprensione dei fenomeni connessi, le conoscenze acquisite forniscono allo studente gli strumenti operativi per affrontare e risolvere problemi nuovi e non familiari inerenti a problematiche relative alla caratterizzazione di proprietà fisiche alla micro- e nano-scala, anche quando inseriti in contesti ampi e interdisciplinari inerenti anche campi culturali contigui. Relativamente alla autonomia di giudizio, il corso fornisce gli elementi scientifici alla base delle tecnologie di indagine fisica alla nanoscala per cui lo studente diviene autonomo nella interpretazione dei dati sperimentali ed in grado di formulare un giudizio autonomo e non preconcetto sulle problematiche in esame. Il corso fornisce gli elementi necessari ad integrare le conoscenze acquisite in contesti più ampi al fine di interpretare e governare situazioni complesse e fornire giudizi ed interpretazioni anche in caso di informazioni parziali o incomplete, tenendo anche conto degli spetti etici e sociali connessi. Relativamente alla capacità di comunicare quanto si è appreso, il corso fornisce gli elementi sia semantici e di terminologia che concettuali in grado di consentire allo studente una proficua interazione, sia sulle tematiche stesse che sulle metodologie coinvolte, sia con gli specialisti del settore nell’ ambito di problematiche professionali che con soggetti non professionali nell’ ambito di interlocuzioni in cui le competenze specifiche dello studente siano basilari. Per quanto concerne la capacità di proseguire in maniera autonoma la propria formazione e specializzazione, il corso fornisce allo studente i principali strumenti interpretativi di successive letture ed esperienze in grado di consentire un proficuo ampliamento e focalizzazione delle competenze acquisite. - PASSERI DANIELE (programma) Fondamenti di AFM e SPM: 6 ore Introduzione alla microscopia a scansione di sonda (SPM) Microscopia a forza atomica (AFM): generalità AFM contact mode AFM tapping mode & phase imaging Tecniche avanzate basate su AFM: 14 ore Caratterizzazioni meccaniche mediante AFM Caratterizzazioni elettriche mediante AFM Caratterizzazioni magnetiche mediante AFM Lezione di approfondimento: Microscopia acustica a forza atomica (AFAM) Tomografia mediante AFM Microscopia ad effetto tunnel (STM) : 6 ore Scanning near-field optical microscopy (SNOM) : 2 ore Tip-enhanced Raman spectroscopy (TERS) : 1 ore Litografia mediante AFM : 1 ora   Slide fornite dal docente Fundamentals of scanning probe microscopy (V.L. Mironov)	3	FIS/01	10	-	20	-	Attività formative caratterizzanti	ENG
- ELECTRON MICROSCOPIES (obiettivi) Il corso fornisce gli elementi essenziali di ottica elettronica in grado di consentire allo studente di approcciarsi alle diverse tecniche di microscopia elettronica sia a scansione che in trasmissione. Vengono forniti gli elementi fisici alla base del contrasto per consentire la corretta interpretazione dei risultati. Vengono descritte le tecniche spettroscopiche alla base delle più diffuse metodologie analitiche. Il corso è completato da una panoramica sulle tecniche complementari, sulla microscopia ionica e sulle metodologie di preparazione dei campioni in modo da consentire allo studente la familiarità necessaria ad utilizzare queste metodologie in un contesto operativo. Gli obiettivi formativi sono espressi in termini di Descrittori di Dublino in grado di descrivere le conoscenze acquisite dallo studente le capacità di applicazione e la crescita in termini d capacità critica, di comunicazione e di approfondimento. Relativamente alla conoscenza acquisita ed all’ incremento della capacità di comprensione, il corso fornisce elementi in grado di rafforzare le conoscenze nel settore delle metodologie di indagine microstrutturale ed in particolare sulle tecniche ottiche basate su elettroni e ioni, mettendo lo studente in grado di elaborare o applicare idee originali e di inserirsi in un contesto di tecnologie avanzate e nell’ ambito della ricerca tecnologica. Relativamente alla capacità di applicare la conoscenza acquisita e la comprensione dei fenomeni connessi, le conoscenze acquisite forniscono allo studente gli strumenti operativi per affrontare e risolvere problemi nuovi e non familiari inerenti gli aspetti micro e nano strutturali delle nanotecnologie, anche quando inseriti in contesti ampi e interdisciplinari inerenti anche campi culturali contigui. Relativamente alla autonomia di giudizio, il corso fornisce gli elementi scientifici alla base delle tecnologie di indagine microstrutturale per cui lo studente diviene autonomo nella interpretazione dei dati sperimentali ed in grado di formulare un giudizio autonomo e non preconcetto sulle problematiche in esame. Il corso fornisce gli elementi necessari ad integrare le conoscenze acquisite in contesti più ampi al fine di interpretare e governare situazioni complesse e fornire giudizi ed interpretazioni anche in caso di informazioni parziali o incomplete, tenendo anche conto degli spetti etici e sociali connessi. Relativamente alla capacità di comunicare quanto si è appreso, il corso fornisce gli elementi sia semantici e di terminologia che concettuali in grado di consentire allo studente una proficua interazione, sia sulle tematiche stesse che sulle metodologie coinvolte, sia con gli specialisti del settore nell’ ambito di problematiche professionali che con soggetti non professionali nell’ ambito di interlocuzioni in cui le competenze specifiche dello studente siano basilari. Per quanto concerne la capacità di proseguire in maniera autonoma la propria formazione e specializzazione, il corso fornisce allo studente i principali strumenti interpretativi di successive letture ed esperienze in grado di consentire un proficuo ampliamento e focalizzazione delle competenze acquisite. - Vittori Antisari MARCO (programma) Il corso prevede di giungere alla descrizione del funzionamento e delle prestazioni di moderni microscopi elettronici e ionici sia a scansione che in trasmissione. A questo scopo vengono erogati una serie di moduli interconnessi ed integrati in grado di fornire allo studente un percorso formativo di base autosufficiente e completo in grado di consentire di padroneggiare gli aspetti fondamentali della disciplina. Nel dettaglio il corso prevede la seguente organizzazione: • Introduzione generale comprendente il concetto di immagine e di formazione di immagini. Teoria di Abbe sulla formazione dell'immagine con lenti. Limite di risoluzione e di rivelabilità. Proprietà generali degli elettroni. (8 ore) • Elementi costitutivi in microscopia elettronica: cannoni elettronici e ionici, lenti elettrostatiche e magnetiche, deflettori e rivelatori. Tecnologia del vuoto. (12 ore) • Struttura e operatività del microscopio elettronico in trasmissione; Diffrazione di elettroni e principi di cristallografia, contrasto e limiti di risoluzione. Contrasto di ampiezza e contrasto di fase. (10 ore) • Struttura e operatività del microscopio elettronico a scansione; tipologie di contrasto, interpretazione delle immagini prestazioni e limiti di risoluzione. (10 ore) • Metodologie analitiche in microscopia elettronica: Spettroscopia di Raggi X e spettroscopia di perdita di energia elettronica. (10 ore) • Metodi di indagine accessori: catodoluminescenza, contrasto di tensione, EBIC, contrasto magnetico, Auger. (5 ore) • Principi di microscopia ionica a scansione (HIM e FIB) e di nanolavorazione in situ. (5 ore)   Dispense e lucidi forniti dal docente. (Date degli appelli d'esame)	6	FIS/01	60	-	-	-	Attività formative caratterizzanti	ENG
10589299 - MICRO-NANO FLUIDICS (obiettivi) Portare lo studente alla chiara comprensione del comportamento dei fluidi in dispositivi su scala micro e nanometrica. Fornire la comprensione dei meccanismi con cui i fluidi interagiscono con l'ambiente che li confina. Fornire la conoscenza critica delle diverse descrizioni dei fluidi e del loro moto per applicazioni micro e nano tecnologiche. Sviluppare compentenze di base per la progettazione e la gestione di sistemi micro e nano fluidici. - 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. (Date degli appelli d'esame)	6	ING-IND/06	60	-	-	-	Attività formative affini ed integrative	ENG
10589392 - MICRO-NANO DEVICES AND MATERIALS FOR ELECTRICAL ELECTROMAGNETIC APPLICATIONS AND FUNDAMENTS (obiettivi) Il corso fornisce allo studente i fodamenti e gli strumenti per la progettazione di micro/nanodispositivi elettrici ed elettromagnetici.Competenze acquisite: • comprendere la terminologia della fisica• saper impostare un problema di fisica generale, introducendo le opportune approssimazioni• saper valutare quale delle leggi fondamentali della fisica applicare per la comprensione e soluzione dei vari problemi• saper valutare le quantità fisiche• saper riconoscere i limiti di validità delle modellazioni teoriche utilizzate• saper lavorare in gruppo • saper operare in laboratorio• conoscenze di elettromagnetismo classico ed elettromagnetismo nella materia; • conoscenze di struttura della materia e meccanica quantistica
- FUNDAMENTS OF MICRO-NANO DEVICES AND MATERIALS FOR ELECTRICAL ELECTROMAGNETIC APPLICATIONS (obiettivi) Il corso fornisce allo studenti gli strumenti fondamentali di elettromagnetismo e di analisi circuitale per la comprensione degli argomenti del corso di "Micro e nano dispositivi e materiali per applicazioni elettromagnetiche e fondamenti" - D'ALOIA ALESSANDRO GIUSEPPE (programma) Il corso fornisce allo studenti gli strumenti fondamentali di elettromagnetismo e di analisi circuitale per la comprensione degli argomenti del corso di "Micro e nano dispositivi e materiali per applicazioni elettromagnetiche e fondamenti". Il corso pertanto tratterà principalmente dei richiami di elettrotecnica. Parte prima (6 ore lezione + 3 ore esercitazioni) -Circuiti elettrici in regime periodico-sinusoidale e metodo dei fasori -Potenza elettrica -Adattamento -Risonanza dei circuiti elettrici Parte seconda (8 ore lezione + 4 ore esercitazioni) -Equazioni di Maxwell in regime dinamico, nel dominio del tempo e della frequenza -Equazioni di propagazione -Onda piana e grandezze caratteristiche (impedenza d’onda, costante di propagazione etc.) Parte terza (6 ore lezione + 3 ore esercitazioni) -Linee di trasmissione a conduttore singolo -Analisi di linee di trasmissioni e schemi circuitali   - D'Amore Marcello, “Elettrotecnica”, volumi I e II, Ed. scientifiche Siderea, 1994 - Matthew N. O. Sadiku, “Elements of electromagnetics”, Oxford University Press, Incorporated, 2007	3	ING-IND/31	30	-	-	-	Attività formative affini ed integrative	ENG
Gruppo opzionale: 12 CFU a scelta (ENG) - (visualizza) 12                1042012 - Optics (obiettivi) Il corso ha come obiettivo di introdurre alla fisica della luce e delle onde elettromagnetiche attraverso lo studio dei principali comportamenti delle onde sia in approssimazione di lunghezza d’onda corta (ottica geometria) che in regime di interferenza e diffrazione (ottica fisica). Verranno dati i principi base dell’ottica guidata e si introdurrà l’ottica nonlineare del secondo e del terzo ordine attraverso lo studio dei mezzi anisotropi. - FAZIO EUGENIO (programma) Onde Elettromagnetiche e luce (Equazioni di Maxwell ed onde elettromagnetiche. Tipi di onde. Spettro delle onde. Vettore di Poynting ed energia luminosa. Grandezze illuminotecniche. Principio della minima azione di Fermat e legge di Snell. Coefficienti di Fresnel. Sistemi assorbenti, dispersivi, emettitori). Ottica geometrica (Approssimazione di lunghezza d’onda corta. Riflessione e specchi. Rifrazione e le superfici diottriche. Lenti sottili. Sistemi ottici centrati. Principali aberrazioni. Aberrazione cromatica di una lente sottile. Doppietto acromatico. Matrici ABCD. Principali matrici di sistemi rifrattivi. Lenti spesse e piani principali). Interferenza, propagazione e diffrazione di onde (Interferenza tra 2 onde co- e contro-propaganti. Battimento. Concetto di coerenza (cenni). Luce continua o impulsata. Velocità di fase e velocità di gruppo. Interferenza in tempo o in spazio. Interferenza di Young. Interferometro di Fabry-Perot. Sviluppo dell’equazione delle onde in soluzioni piane. Onde evanescenti. Principio di Huygens-Fresnel e formula di Helmholtz-Kirchhoff. Diffrazione in campo vicino e in campo lontano. Risoluzione nelle immagini). Ottica guidata (Onde guidate attraverso la riflessione totale; guide planari; modi di propagazione e condizioni di fase; modi TE (pol-s) e modi TM (pol-p); fibre ottiche; apertura numerica; dispersione cromatica e dispersione modale. Tipi di fibre e loro applicazioni pratiche). Mezzi anisotropi (Cristalli anisotropi. Ellissoide degli indici. Cristalli uniassici. Cristalli biassici. Dicroismo. Lamina di ritardo) Ottica nonlineare (Risposta nonlineare. L’oscillatore anarmonico. Effetti del secondo ordine. Il tensore ottico nonlineare. La generazione di armonica ottica. Effetti parametrici. Effetto acusto-ottico e modulatori. Effetto elettro-ottico Pockels. Modulatori elettro-ottici. Fotorifrattività e sistemi auto-assemblanti. Solitoni spaziali fotorifrattivi. Nonlinearità del terzo ordine tipo Kerr. Solitoni spaziali tipo Kerr).   M. Born & E. Wolf, Principles of Optics, Pergamon Press F. Gori, Elementi di Ottica, Accademia K.D. Moller, Optics, Springer G. Chartier, Introduction to Optics, Springer (Date degli appelli d'esame) 6  FIS/01  60  -  -  -  Attività formative affini ed integrative  ENG 10589161 - PRINCIPLES OF BIOCHEMICAL ENGINEERING (obiettivi) Il corso fornisce allo studente gli strumenti qualitativi e quantitativi per la comprensione dei processi subcellulari e/o coinvolgenti microorganismi. Inoltrefornisce le basi biochimiche e cinetiche necessarie per la caratterizzazione dei processi enzimatici, di regolazione genetica e di crescita di microorganismi e di linee cellulari e la loro descrizione quantitativa - Erogato presso  10589161 PRINCIPLES OF BIOCHEMICAL ENGINEERING in Ingegneria delle Nanotecnologie LM-53 GIONA MASSIMILIANO (Date degli appelli d'esame) 6  ING-IND/24  60  -  -  -  Attività formative affini ed integrative  ENG

Secondo anno

Primo semestre

Insegnamento	CFU	SSD	Ore Lezione	Ore Eserc.	Ore Lab	Ore Studio	Attività	Lingua
Gruppo opzionale: 1 insegnamento a sceltra tra 3 (6 CFU) - (visualizza) 6                1041744 - OPTOELECTRONICS (obiettivi) L’obiettivo del corso intendel fornire una conoscenza solida e coordinata dei fenomeni, dei materiali, dei dispositivi e delle tecniche optoelettroniche, con particolare riferimento alla generazione, rivelazione e processamento di segnali ottici. - Erogato presso  1041744 OPTOELECTRONICS in Ingegneria Elettronica LM-29 NESSUNA CANALIZZAZIONE D'ALESSANDRO ANTONIO (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/01  60  -  -  -  Attività formative affini ed integrative  ENG 10589170 - ARTIFICIAL MATERIALS - METAMATERIALS AND PLASMONICS FOR ELECTROMAGNETIC APPLICATIONS (obiettivi) CONOSCENZA E COMPRENSIONE. Il corso intende fornire la teoria elettromagnetica generale dei materiali artificiali, dei metamateriali e delle strutture plasmoniche, di notevole importanza in molte recenti applicazioni. CAPACITÀ APPLICATIVE. Gli studenti saranno in grado di modellare dal punto di vista elettromagnetico alcuni materiali di particolare interesse nelle applicazioni, e di simularne il relativo comportamento usando tecniche numeriche. AUTONOMIA DI GIUDIZIO. Essere in grado di formulare una propria valutazione relativa agli argomenti del corso e alla loro rilevanza applicativa. Essere in grado di raccogliere e valutare criticamente informazioni aggiuntive per conseguire una maggiore consapevolezza relativa agli argomenti del corso. ABILITÀ DI COMUNICAZIONE. Saper descrivere gli argomenti del corso. Saper comunicare le conoscenze acquisite sugli argomenti del corso. CAPACITÀ DI APPRENDERE. Strumenti chiave usati estensivamente per la loro intuitività fisica e generalità rappresentativa sono le relazioni costitutive, il concetto di omogeneizzazione e le rappresentazioni circuitali equivalenti. - FREZZA FABRIZIO (programma) Superfici selettive in frequenza (FSS) e applicazioni. Cristalli fotonici (PBG) o elettromagnetici (EBG) e applicazioni. Simulazione numerica di strutture elettromagnetiche periodiche. Metamateriali e applicazioni. Il materiale a griglia di fili. Rappresentazioni circuitali equivalenti. Plasmoni superficiali e applicazioni. Metodi numerici di analisi per materiali micro- e nano-strutturati. Tecniche di caratterizzazione sperimentale. Innovazione e trasferimento tecnologico.   Trasparenze, testi didattici, articoli disponibili nel sito web del corso. Materiale propedeutico: F. Frezza, A Primer on Electromagnetic Fields, Springer, 2015. (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/02  60  -  -  -  Attività formative affini ed integrative  ENG 10589520 - DYNAMICS OF MICROMECHANICAL SYSTEMS (obiettivi) Il corso fornisce allo studente i fondamenti teorici e gli strumenti di modellistica per poter affrontare l’ideazione, lo sviluppo e la progettazione di sistemi meccanici a scale micro e nano. Più precisamente il corso si pone due obiettivi fondamentali: da una parte fornire allo studente gli strumenti più avanzati oggi disponibili per lo studio dei sistemi meccanici sia a parametri concentrati che a parametri distribuiti, dall’altra stimolare la capacità applicativa di tali strumenti finalizzati all’ideazione, sviluppo e progettazione di sistemi micro-nano meccanici fornendo agli studenti anche le necessarie competenze relative all’utilizzazione di strumenti di progetto e calcolo avanzato. Gli studenti acquisiranno queste capacità anche attraverso un’esperienza progettuale, maturata lavorando in gruppo e sotto la guida del docente, volta allo sviluppo di un progetto di un dispositivo micro-nano. - Erogato presso  10589520 DYNAMICS OF MICROMECHANICAL SYSTEMS in Ingegneria delle Nanotecnologie LM-53 CULLA ANTONIO (Date degli appelli d'esame) 6  ING-IND/13  60  -  -  -  Attività formative affini ed integrative  ENG
10589392 - MICRO-NANO DEVICES AND MATERIALS FOR ELECTRICAL ELECTROMAGNETIC APPLICATIONS AND FUNDAMENTS (obiettivi) Il corso fornisce allo studente i fodamenti e gli strumenti per la progettazione di micro/nanodispositivi elettrici ed elettromagnetici.Competenze acquisite: • comprendere la terminologia della fisica• saper impostare un problema di fisica generale, introducendo le opportune approssimazioni• saper valutare quale delle leggi fondamentali della fisica applicare per la comprensione e soluzione dei vari problemi• saper valutare le quantità fisiche• saper riconoscere i limiti di validità delle modellazioni teoriche utilizzate• saper lavorare in gruppo • saper operare in laboratorio• conoscenze di elettromagnetismo classico ed elettromagnetismo nella materia; • conoscenze di struttura della materia e meccanica quantistica
- MICRO-NANO DEVICES AND MATERIALS FOR ELECTRICAL ELECTROMAGNETIC APPLICATIONS (obiettivi) Il corso fornisce allo studente gli strumenti per la progettazione di micro/nanodispositivi elettrici ed elettromagnetici.Competenze acquisite: • comprendere la terminologia della fisica• saper impostare un problema di fisica generale, introducendo le opportune approssimazioni• saper valutare quale delle leggi fondamentali della fisica applicare per la comprensione e soluzione dei vari problemi• saper valutare le quantità fisiche• saper riconoscere i limiti di validità delle modellazioni teoriche utilizzate• saper lavorare in gruppo • saper operare in laboratorio• conoscenze di elettromagnetismo classico ed elettromagnetismo nella materia; • conoscenze di struttura della materia e meccanica quantistica - DE BELLIS GIOVANNI (Date degli appelli d'esame)	6	ING-IND/31	60	-	-	-	Attività formative affini ed integrative	ENG
10589387 - NANOELECTRONIC AND MICROELECTROMECHANICAL INTEGRATED DEVICES (obiettivi) Il corso fornirà agli studenti una panoramica dettagliata sulle tecnologie di micro-fabbricazione, una panoramica dettagliata sul principio di funzionamento e l'applicazione dei sistemi microelettromeccanici (MEMS) su silicio. Alla fine del corso lo studente acquisirà le conoscenze sulla tecnologia dei processo MEMS e i problemi relativi all’assemblaggio e packaging dei dispositivi MEMS. Inoltre, il corso permetterà agli studenti di interfacciarsi con una fonderia MEMS per poter realizzare un progetto MEMS completo
- SEMICONDUCTOR DEVICES - Erogato presso  10589761 INTEGRATED ELECTRONIC DEVICES in Ingegneria Elettronica LM-29 (docente da definire)	6	ING-INF/01	60	-	-	-	Attività formative affini ed integrative	ENG
Gruppo opzionale: 12 CFU a scelta (ENG) - (visualizza) 12                10589349 - LABORATORIES OF ATOMISTIC AND MICRO-NANO-FLUIDICS SIMULATIONS (obiettivi) L’insegnamento è finalizzato a fornire agli studenti gli strumenti operativi per l’implementazione e l’uso di codici per il campionamento dello spazio delle fasi di sistemi multi-corpo secondo schemi deterministici (dinamica molecolare) e aleatori (Metropolis-MonteCarlo) e per l’analisi della struttura elettronica di materiali secondo un semplice schema tight-binding semi-empirico. Verrà posto particolarmente l’accento sull’analisi critica dei dati prodotti in relazione e confronto con osservabili sperimentali dei sistemi considerati. Il corso può essere erogato solo a studenti che hanno frequentato e superato l’esame di Modelli e Tecniche di Simulazioni Atomistiche i cui contenuti costituiscono la necessaria base teorica per poter affrontare gli argomenti trattati Verranno pertanto affrontati temi concernenti aspetti pratici sia di natura tecnica (ambienti di lavoro, codici di servizio e di visualizzazione, linguaggi di programmazione) che più prettamente teorico-simulativi riguardanti, ad esempio, gli algoritmi più diffusi e gli schemi di implementazione e d’uso. Scopo del corso è quello di fornire le conoscenze di base necessarie per impostare e gestire una simulazione numerica di micro e nanofluidica. Il corso di occupera’ del trattamento di sistemi fluidi in una, due e tre fasi con tecniche atomistiche e del continuo   1041742 - BIOPHOTONICS LABORATORY (obiettivi) Il corso si rivolge a studenti che siano interessati all’applicazione delle tecniche fotoniche per la fabbricazione di dispositivi da utilizzare nel campo biologico. Il corso perseguirà tre finalità principali:• Fornire una descrizione teorica dei principali fenomeni fisici di interazione tra molecole organiche e radiazione luminosa, approfondendo la preparazione che gli studenti hanno ricevuto nei corsi di base ed in quelli di specializzazione già seguiti;• Dare una dimostrazione in laboratorio di tali fenomeni mediante esercitazioni appositamente realizzate, in modo da mettere gli studenti a contatto con la strumentazione più utlizzata in un laboratorio di ottica e fotonica;• Descrivere le principali tecniche oppure i dispositivi comunemente utilizzati per lo studio avanzato dei sistemi biologici.Le tre finalità verranno perseguite contemporaneamente nel corso delle lezioni cercando di mettere in evidenza in ciascun caso gli aspetti fondamentali o applicativi di ogni fenomeno.Competenze acquisite:gli studenti che abbiano superato l’esame saranno in possesso delle conoscenze sui fenomeni di base che governano il funzionamento delle tecniche di imaging utilizzate nel campo biologico e di quelle fotoniche su cui sono basati i comuni dispositivi bio-opto-fotonici. - MICHELOTTI FRANCESCO (programma) 1) Richiami di elettromagnetismo classico; Indice di rifrazione complesso; Modello di Lorentz dell’oscillatore armonico; Dispersione dell’indice; Leggi di Snell e Fresnel; Diottri; Lenti; Specchi sferici; Ottica fisica: interferenza e diffrazione; Limite di risoluzione di un microscopio ottico. - Esercitazione di laboratorio 1 (presso Dipartimento SBAI - Prof.Michelotti): Pratica di laboratorio con le leggi di Snell; misura dell’indice di rifrazione di un liquido; pratica con le proprietà di lenti sottili e specchi. - Esercitazione di laboratorio 2 (presso Dipartimento SBAI - Prof.Michelotti): Dimostrazione sperimentale dei fenomeni di interferenza e diffrazione. 2) Struttura dei livelli energetici di molecole organiche; Livelli elettronici e simmetria degli orbitali; Curva di Morse; Livelli vibrazionali, rotazionali e di spin; Stati di singoletto e di tripletto; Assorbimento lineare; Emissione spontanea e stimolata; Regole di selezione; Principio di Franck-Condon; Spettroscopia di assorbimento; Spettri di assorbimento di cromofori endogeni ed esogeni; Diagramma di Jablonski: Conversione interna, inter-system crossing, quenching; Forster energy transfer; Fluorescenza e fosforescenza; Spettroscopia di luminescenza stazionaria e risolta in tempo; Spettri di emissione di cromofori endogeni ed esogeni; Solvatocromismo; Photobleaching; Tecniche microscopiche FLIM, FRET, FRAP, TIRFM; Ottica nonlineare; Trattazione di Fourier delle suscettività dielettriche del secondo e terzo ordine; Generazione di seconda armonica; Effetto Kerr; Assorbimento nonlineare a due fotoni e da stati eccitati; Effetto Raman spontaneo e stimolato; Microscopie ottiche nonlineari Raman, SRS, CARS, TPA e SHG; Microscopie a super risoluzione STED, PALM, STORM; DNA microarrays; Sistemi di luminescenza label free; Tecnica di sequenziamento di Sanger; Sequenziamento mediante tecniche laser; Test ELISA; Tecniche di etichettatura di sistemi biologici mediante marker luminescenti; Tecniche di funzionalizzazione chimica di superficie. - Esercitazione di laboratorio 3 (presso IIT Roma- Prof. F. Michelotti): Spettroscopia di assorbimento in soluzioni alcooliche o acquose di molecole organiche. - Esercitazione di laboratorio 4 (presso ENEA CR Frascati - Prof. F.Michelotti, Dott.ssa Montereali, Dott.ssa Vincenti): Misura della luminescenza emessa da molecole organiche mediante eccitazione da radiazione emessa da sistemi di illuminazione convenzionali o laser. - Esercitazione di laboratorio 5 (presso IIT – Nanolife Sciences - Dott. S. De Panfilis ed in collaborazione con Dipartimento di Biologia Molecolare C.Darwin – Dott.ssa A. Cirigliano): Utilizzo di un microscopio a fluorescenza in wide-field e confocale per lo studio di lieviti marcati con DAPI o GFP. 3) Generalità sui plasmoni di superficie su film sottili metallici uniformi (SPP), Equazione di dispersione, Caratteristiche dei modi plasmonici, Eccitazione mediante tecniche ATR, Sistemi di analisi a SPR per applicazioni biologiche. - Esercitazione di laboratorio 6 (presso Dipartimento SBAI- Prof.Michelotti): Misura della risonanza plasmonica in regime ATR; Spostamento della risonanza plasmonica indotta da esposizione a liquidi con costante dielettrica variabile (sensing); Sensori a cristallo fotonico.   1) Appunti e dispense distribuiti a lezione. 2) E. Hecth, Optics, Pearson Educational Limited, (Harlow), 2014. 3) J.Lakowicz, Principles of Fluorescence Spectroscopy, 3rd Edition, Springer (Berlin), 2007. (Date degli appelli d'esame) 6  FIS/01  32  -  40  -  Attività formative affini ed integrative  ENG 10589353 - Laboratory of micro-nano devices and materials for electrical-electromagnetic applications and electrorheology   - Electrorheology - Erogato presso  10589353 Laboratory of micro-nano devices and materials for electrical-electromagnetic applications and electrorheology in Ingegneria delle Nanotecnologie LM-53 (docente da definire) 3  ING-IND/31  30  -  -  -  Attività formative affini ed integrative  ENG - Laboratory of micro-nano devices and materials for electrical-electromagnetic applications - Erogato presso  10589353 Laboratory of micro-nano devices and materials for electrical-electromagnetic applications and electrorheology in Ingegneria delle Nanotecnologie LM-53 (docente da definire) 3  ING-IND/31  30  -  -  -  Attività formative affini ed integrative  ENG 10589354 - Nanoelectronics Laboratory (obiettivi) Il corso intende fornire un’esperienza di procedimento di deposizione di nanostruttire in silicio. Il corso fornisce anche un parcorso di progettazione, e caratterizzazione di componenti elettronici in silicio una realizzazione in tecnologia CMOS.   10589519 - ELECTROMAGNETIC FIELDS AND NANOSYSTEMS FOR BIOMEDICAL APPLICATIONS (obiettivi) Gli obiettivi del corso sono legati alla conoscenza e all'utilizzo dei campi elettromagnetici per la progettazione di applicazioni e tecnologie che abbiano un utilizzo medico nell'ordine di grandezza dei nanometri (1-100nm). - Erogato presso  10589519 ELECTROMAGNETIC FIELDS AND NANOSYSTEMS FOR BIOMEDICAL APPLICATIONS in Ingegneria delle Nanotecnologie LM-53 APOLLONIO FRANCESCA, LIBERTI MICAELA (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/02  60  -  -  -  Attività formative affini ed integrative  ENG 10589170 - ARTIFICIAL MATERIALS - METAMATERIALS AND PLASMONICS FOR ELECTROMAGNETIC APPLICATIONS (obiettivi) CONOSCENZA E COMPRENSIONE. Il corso intende fornire la teoria elettromagnetica generale dei materiali artificiali, dei metamateriali e delle strutture plasmoniche, di notevole importanza in molte recenti applicazioni. CAPACITÀ APPLICATIVE. Gli studenti saranno in grado di modellare dal punto di vista elettromagnetico alcuni materiali di particolare interesse nelle applicazioni, e di simularne il relativo comportamento usando tecniche numeriche. AUTONOMIA DI GIUDIZIO. Essere in grado di formulare una propria valutazione relativa agli argomenti del corso e alla loro rilevanza applicativa. Essere in grado di raccogliere e valutare criticamente informazioni aggiuntive per conseguire una maggiore consapevolezza relativa agli argomenti del corso. ABILITÀ DI COMUNICAZIONE. Saper descrivere gli argomenti del corso. Saper comunicare le conoscenze acquisite sugli argomenti del corso. CAPACITÀ DI APPRENDERE. Strumenti chiave usati estensivamente per la loro intuitività fisica e generalità rappresentativa sono le relazioni costitutive, il concetto di omogeneizzazione e le rappresentazioni circuitali equivalenti. - Erogato presso  10589170 ARTIFICIAL MATERIALS - METAMATERIALS AND PLASMONICS FOR ELECTROMAGNETIC APPLICATIONS in Ingegneria delle Nanotecnologie LM-53 FREZZA FABRIZIO (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/02  60  -  -  -  Attività formative affini ed integrative  ENG 1041744 - OPTOELECTRONICS (obiettivi) L’obiettivo del corso intendel fornire una conoscenza solida e coordinata dei fenomeni, dei materiali, dei dispositivi e delle tecniche optoelettroniche, con particolare riferimento alla generazione, rivelazione e processamento di segnali ottici. - Erogato presso  1041744 OPTOELECTRONICS in Ingegneria Elettronica LM-29 NESSUNA CANALIZZAZIONE D'ALESSANDRO ANTONIO (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/01  60  -  -  -  Attività formative affini ed integrative  ENG 1044018 - MICRO-NANO PARTICLES PRODUCTION TECHNOLOGY (obiettivi) L’obiettivo del corso è l’acquisizione della conoscenza sulle tecnologie per la produzione di particolato solido di dimensioni micro e nano, mediante diverse tecniche come la cristallizzazione, precipitazione chimica, metodologie sol-gel, emulsioni, membrane in fase solida, liquida, gas, attraverso lezioni sulla teoria ed esercitazioni. Per ogni tecnica verranno presentate le apparecchiature e le unità per realizzare il processo produttivo. Al completamento del corso lo studente dovrebbe aver appreso la capacità di scegliere la tecnologia più idonea per la produzione di micro- e nanoparticelle a livello di laboratorio ed industriale. Inoltre, lo studente sarà in grado di dimensionare le apparecchiature presentate, come presentato durante le esercitazioni. Lo studente, a fine corso, imparerà un corretto linguaggio nel descrivere processi, impianti, unità, parti di unità e i fenomeni sottostanti alle tecniche presentate. Inoltre, sarà in grado, attraverso le conoscenze base sulle varie tecniche presentate, di poter proseguire autonomamente l’apprendimento di tecniche avanzate o in avanzamento. - Erogato presso  1044018 MICRO-NANO PARTICLES PRODUCTION TECHNOLOGY in Ingegneria Chimica LM-22 BRAVI MARCO (Date degli appelli d'esame) 6  ING-IND/25  60  -  -  -  Attività formative affini ed integrative  ENG 1051927 - MOLECULAR DYNAMICS AND ATOMISTIC SIMULATIONS (obiettivi) L’obiettivo formativo del corso è di introdurre gli studenti alla teoria e alla pratica delle simulazioni atomistiche attraverso l’insegnamento dei vari aspetti di carattere multi-disciplinare inerenti a. L’insegnamento riguarderà aspetti fondamentali di meccanica statistica, con una introduzione generale, e dei metodi probabilistici e deterministici di campionamento dello spazio delle fasi correlati alla struttura atomistica dei sistemi e dei dispositivi tipici delle nanoscienze e della nanotecnologia. L’ultima parte del corso affronterà una introduzione ai modelli quantistici così da fornire allo studente una gamma sufficientemente vasta di modelli e di tecniche necessaria per interpretare e prevedere il comportamento di sistemi nano strutturati.   - CLASSICAL MD (obiettivi) This module is aimed to illustrate the deterministic methods, based on the integration of the canonical equations of motion, employed to sample the statistical phase space. The main observables will be examined, both configurational and dynamical and special attention will be devoted to the techniques needed for sampling the canonical ensemble and to the most common force fields for both hard and soft matter. - ZOLLO GIUSEPPE 3  FIS/01  30  -  -  -  Attività formative affini ed integrative  ENG - STATISTICAL MECHANICS AND MONTE CARLO TECHNIQUES (obiettivi) The main objective of this module is to introduce the students to the basic concepts of the statistical physics and its application in nano-science. Monte Carlo techniques will be studied as a random method to sample the statistical phase space and predict the measured values of the main observables. - ZOLLO GIUSEPPE (Date degli appelli d'esame) 3  FIS/01  30  -  -  -  Attività formative affini ed integrative  ENG 10589520 - DYNAMICS OF MICROMECHANICAL SYSTEMS (obiettivi) Il corso fornisce allo studente i fondamenti teorici e gli strumenti di modellistica per poter affrontare l’ideazione, lo sviluppo e la progettazione di sistemi meccanici a scale micro e nano. Più precisamente il corso si pone due obiettivi fondamentali: da una parte fornire allo studente gli strumenti più avanzati oggi disponibili per lo studio dei sistemi meccanici sia a parametri concentrati che a parametri distribuiti, dall’altra stimolare la capacità applicativa di tali strumenti finalizzati all’ideazione, sviluppo e progettazione di sistemi micro-nano meccanici fornendo agli studenti anche le necessarie competenze relative all’utilizzazione di strumenti di progetto e calcolo avanzato. Gli studenti acquisiranno queste capacità anche attraverso un’esperienza progettuale, maturata lavorando in gruppo e sotto la guida del docente, volta allo sviluppo di un progetto di un dispositivo micro-nano. - CULLA ANTONIO (programma) Analisi dei segnali Trasformata di Fourier, teorema del campionamento, fenomeno dell’aliasing. Processi stocastici, momenti statistici di insieme, correlazione, densità spettrale di potenza. Trasformata di Laplace. Sistemi meccanici ad N gradi di libertà e sistemi continui Cenni sui sistemi ad un grado di libertà: sistemi con smorzamento viscoso liberi e eccitati con forzante generica, integrale di convoluzione, funzione di risposta in frequenza. Equazioni di bilancio per sistemi ad N gradi di libertà, calcolo degli autovalori e degli autovettori per sistemi lineari, analisi modale per problemi omogenei e con eccitazione generica. Matrice di funzioni di risposta in frequenza. Equazioni di bilancio per sistemi continui: trave flessionale e piastra flessionale. Calcolo delle frequenze naturali di vibrazione e delle autofunzioni. Analisi modale per problemi omogenei e con eccitazione generica. Funzione di risposta in frequenza. Soluzione di problemi con eccitazione random: densità spettrale di potenza della risposta del sistema. Sistemi dinamici accoppiati e fondamenti di teoria di controllo Sistemi meccanici accoppiati: modello fisico matematico e equazioni di bilancio. Sistemi elettro-meccanici: modello fisico matematico e equazioni di bilancio. Calcolo dei modi del sistema accoppiato. Analisi modale e risposta del sistema accoppiato. Fondamenti di teoria di controllo e applicazione ai sistemi accoppiati studiati. Acustica Equazioni dell’acustica lineare. Irradiazione del suono da sorgenti puntuali. Irradiazione del suono da strutture vibranti. Propagazione di onde elastiche in mezzi eccitati da onde acustiche. (Date degli appelli d'esame) 6  ING-IND/13  60  -  -  -  Attività formative affini ed integrative  ENG
- - A SCELTA DELLO STUDENTE	6		60	-	-	-	Attività formative a scelta dello studente (art.10, comma 5, lettera a)	ITA

Secondo semestre

Insegnamento	CFU	SSD	Ore Lezione	Ore Eserc.	Ore Lab	Ore Studio	Attività	Lingua
10589387 - NANOELECTRONIC AND MICROELECTROMECHANICAL INTEGRATED DEVICES (obiettivi) Il corso fornirà agli studenti una panoramica dettagliata sulle tecnologie di micro-fabbricazione, una panoramica dettagliata sul principio di funzionamento e l'applicazione dei sistemi microelettromeccanici (MEMS) su silicio. Alla fine del corso lo studente acquisirà le conoscenze sulla tecnologia dei processo MEMS e i problemi relativi all’assemblaggio e packaging dei dispositivi MEMS. Inoltre, il corso permetterà agli studenti di interfacciarsi con una fonderia MEMS per poter realizzare un progetto MEMS completo
- MICRO ELECTROMECHANICAL SYSTEMS (obiettivi) Fornire gli strumenti chimico-fisici per la comprensione delle forze che stabilizzano le strutture di macromolecole sintetiche (materiali polimerici) e naturali (proteine, acidi nucleici, polisaccaridi).Conoscenza delle proprietà chimiche e meccaniche di macromolecole sintetiche e biologiche anche in relazione al loro uso potenziale come materiali biocompatibili per nano-dispositivi utilizzati nel trasporto di farmaci, nella terapia genica e nell’ingegneria tissutale. - BALUCANI MARCO (Date degli appelli d'esame)	6	ING-INF/01	60	-	-	-	Attività formative affini ed integrative	ENG
Gruppo opzionale: 12 CFU a scelta (ENG) - (visualizza) 12                10589349 - LABORATORIES OF ATOMISTIC AND MICRO-NANO-FLUIDICS SIMULATIONS (obiettivi) L’insegnamento è finalizzato a fornire agli studenti gli strumenti operativi per l’implementazione e l’uso di codici per il campionamento dello spazio delle fasi di sistemi multi-corpo secondo schemi deterministici (dinamica molecolare) e aleatori (Metropolis-MonteCarlo) e per l’analisi della struttura elettronica di materiali secondo un semplice schema tight-binding semi-empirico. Verrà posto particolarmente l’accento sull’analisi critica dei dati prodotti in relazione e confronto con osservabili sperimentali dei sistemi considerati. Il corso può essere erogato solo a studenti che hanno frequentato e superato l’esame di Modelli e Tecniche di Simulazioni Atomistiche i cui contenuti costituiscono la necessaria base teorica per poter affrontare gli argomenti trattati Verranno pertanto affrontati temi concernenti aspetti pratici sia di natura tecnica (ambienti di lavoro, codici di servizio e di visualizzazione, linguaggi di programmazione) che più prettamente teorico-simulativi riguardanti, ad esempio, gli algoritmi più diffusi e gli schemi di implementazione e d’uso. Scopo del corso è quello di fornire le conoscenze di base necessarie per impostare e gestire una simulazione numerica di micro e nanofluidica. Il corso di occupera’ del trattamento di sistemi fluidi in una, due e tre fasi con tecniche atomistiche e del continuo   - Atomistic Simulations Laboratory (obiettivi) L’insegnamento è finalizzato a fornire agli studenti gli strumenti operativi per l’implementazione e l’uso di codici per il campionamento dello spazio delle fasi di sistemi multi-corpo secondo schemi deterministici (dinamica molecolare) e aleatori (Metropolis-MonteCarlo) e per l’analisi della struttura elettronica di materiali secondo un semplice schema tight-binding semi-empirico. Verrà posto particolarmente l’accento sull’analisi critica dei dati prodotti in relazione e confronto con osservabili sperimentali dei sistemi considerati.Il corso può essere erogato solo a studenti che hanno frequentato e superato l’esame di Modelli e Tecniche di Simulazioni Atomistiche i cui contenuti costituiscono la necessaria base teorica per poter affrontare gli argomenti trattatiVerranno pertanto affrontati temi concernenti aspetti pratici sia di natura tecnica (ambienti di lavoro, codici di servizio e di visualizzazione, linguaggi di programmazione) che più prettamente teorico-simulativi riguardanti, ad esempio, gli algoritmi più diffusi e gli schemi di implementazione e d’uso. - ZOLLO GIUSEPPE (Date degli appelli d'esame) 3  FIS/01  30  -  -  -  Attività formative affini ed integrative  ENG - Micro-Nano Fluidics Simulations Laboratory (obiettivi) L’obiettivo formativo del corso è di introdurre gli studenti alla teoria e alla pratica delle simulazioni atomistiche attraverso l’insegnamento dei vari aspetti di carattere multi-disciplinare inerenti. L’insegnamento riguarderà aspetti fondamentali dei modelli classici e approfondimenti dei principali approcci quantistici. Attività di laboratorio ed esercitazioni saranno focalizzati sulle problematiche numeriche connesse.Risultati di apprendimento attesi:Conoscenze e capacità di comprendere (I descrittore di Dublino)Lo studente, al termine del Corso, sarà in possesso delle conoscenze di base riguardanti i principali metodi e modelli per studiare dal punto di vista modellistico e teorico le nano-strutture sulla base della loro composizione atomistica. Sarà quindi in grado di comprendere l'ambiente che lo circonda dal punto di vista della sua struttura, microscopica e macroscopica. Sarà inoltre consapevole delle molteplici relazioni con le altre materie e della necessità di un continuo aggiornamento sullo stato dell'arte, dovuto ai continui progressi della conoscenza e della tecnica. Conoscenza e capacità di comprensione applicate (descrittore II)Alla fine del percorso di studio lo studente avrà sviluppato la capacità di comprendere la natura delle proprietà atomistiche delle nano-strutture e la loro relazione con quelle macroscopiche Autonomia di giudizio (descrittore III)Al termine del Corso lo studente dovrà possedere gli strumenti per valutare in maniera critica i limiti di applicazione delle varie tecniche e le possibili informazioni dasumibili dal loro uso. Abilità comunicative (descrittore IV)Al termine del Corso lo studente dovrà aver maturato una buona proprietà di linguaggio, specialmente per quanto attiene la terminologia scientifica specifica dell’insegnamento, in modo tale da saper comunicare in modo chiaro le proprie conoscenze e le proprie conclusioni a interlocutori esperti della materia e non. Capacità di apprendere (descrittore V)Al termine del Corso lo studente dovrà aver sviluppato una capacità di apprendimento tale da consentirgli di studiare ed approfondire gli aspetti atomistici delle nanostrutture. Inoltre le conoscenze e le abilità acquisite costituiranno una base solida su cui eventualmente approfondire ulteriormente la materia. - GIACOMELLO ALBERTO (programma) Modulo II: Micro-Fluidics Simulation Laboratory1 - Elementi di UNIX: gestione di una sessione di lavoro computazionale1.a - Comandi base per la navigazione nel filesystem e gestione di file e directory, incluso editing di file1.b - Alcune utility per la gestione dell'output di simulazioni: grep e awk1.c - Esecuzione e gestione di un "job"2 - Fluidica alla nanoscala: simulazioni di liquidi e fluidi con descrizione del mezzo via particelle (atomi e molecole)2.a - Introduzione di un motore di dinamica per simulazioni di equilibrio e non equilibrio: LAMMPS2.b - Preparazione di un campione di liquido o campione multifase (liquido/solido, liquido/vapore)2.c - Flusso di Couette e Poiseuille su parete liscia2.d - Fluidi in contatto con pareti corrugate2.e - Flusso di Couette e Poiseuille su pareti corrugate (superidrofobia per la riduzione della frizione solido-liquido)2.f - Liquidi in contatto con superfici testurate: angolo di contatto di una goccia (superidrofobia), bagnamento di una cavita' ("wetting/recovery")3 - Fluidica alla microscala: simulazioni di liquidi continui3.a - Introduzione di un motore di dinamica di fluidi continui: OpenFOAM3.b - Preparazione di una simulazione di fluidi continui 3.c - Flusso di Couette e Poiseuille su parete liscia3.d - Flusso in una scatola guidato da una parete scorrevole   MODULO II MICRO-FLUIDICS SIMULATION LABORATORY: appunti a cura del docente 3  ING-IND/06  30  -  -  -  Attività formative affini ed integrative  ENG 10589353 - Laboratory of micro-nano devices and materials for electrical-electromagnetic applications and electrorheology   10589354 - Nanoelectronics Laboratory (obiettivi) Il corso intende fornire un’esperienza di procedimento di deposizione di nanostruttire in silicio. Il corso fornisce anche un parcorso di progettazione, e caratterizzazione di componenti elettronici in silicio una realizzazione in tecnologia CMOS.   - Nanoelectronic device characterization (obiettivi) Il modulo fornisce allo studente un adeguato supporto formativo per quanto riguarda le tecniche di caratterizzazione di componenti nanoelettronici, con particolare riferimento ai metodi utilizzati nella produzione industriale di circuiti integrati, sia per esigenze R&D che di processi di produzione.Saranno presentati metodi di caratterizzazione basati sulla microscopia elettronica con valutazioni di tipo fisico-chimico ed elettrico. In particolare il corso ha l’obiettivo di presentare le correlazioni tra risultati sperimentali e processo di produzione. - PALMA FABRIZIO (Date degli appelli d'esame) 3  ING-INF/01  30  -  -  -  Attività formative affini ed integrative  ENG - Nanoelectronics Laboratory (obiettivi) Il modulo fornisce allo studente un adeguato supporto formativo per quanto riguarda simulazioni numeriche agli elementi finiti con modelli di letteratura di dispositivi elettronici sia per esigenze R&D che di processi di produzione di interesse delle nanotecnologie elettroniche.Durante il corso vengono anche fornite adeguate informazioni di base sulle principali tecniche di caratterizzazione elettrica su componenti nanometrici integrati su wafer.In particolare il corso ha l’obiettivo di fornire al laureato magistrale in ingegneria delle nanotecnologie industriali le necessarie conoscenze per consentirgli la scelta delle tecniche e delle metodologie di nanocaratterizzazione elettronica ottimali all’interno dei processi e procedure che sarà chiamato a definire/progettare nell’ambito del suo profilo professionale. - PALMA FABRIZIO 3  ING-INF/01  30  -  -  -  Attività formative affini ed integrative  ENG 10589246 - SENSORS AND ELECTRICAL-ELECTROMAGNETIC CHARACTERIZATION LABORATORY (obiettivi) Gli obiettivi principali del corso sono: 1) descrivere i metodi e gli strumenti comunemente impiegati per la caratterizzazione delle proprietà elettriche ed elettromagnetiche di materiali micro/nanostrutturati utili in diversi campi di applicazione, che vanno dalla compatibilità elettromagnetica alla sensoristica; 2) fornire allo studente nozioni di base di sensoristica e un’esperienza pratica volta alla fabbricazione e caratterizzazione di sensori fisici ottenuti mediante l’uso di nuovi micro/nano materiali. Il corso si propone quindi di fornire all'allievo le nozioni necessarie: a) per la comprensione dei principi teorici che stanno alla base dei metodi di misura adottati, del funzionamento della strumentazione, dei campi di impiego, delle procedure di acquisizione ed elaborazione dati; b) per la caratterizzazione elettrica/elettromagnetica di nuovi materiali; c) per lo sviluppo di nuovi sensori per il monitoraggio strutturale e/o l’elettronica flessibile. Alla conclusione del corso lo studente saprà: caratterizzare le proprietà elettriche/elettromagnetiche di diverse tipologie di materiali; comprendere le relazioni che intercorrono tra le proprietà dei materiali utilizzati per la realizzazione dei sensori e la loro risposta elettromeccanica; pianificare e svolgere attività di laboratorio inerenti alla fabbricazione e caratterizzazione di sensori; valutare i punti di forza e limiti di un sensore; comprendere i principi operativi e le caratteristiche degli strumenti di misura. Gli obiettivi saranno perseguiti attraverso esperienze e attività di laboratorio. - TAMBURRANO ALESSIO (programma) Parte 1: Sensori - Lezioni teoriche (4 ore): terminologia e definizioni generali (sensori, segnali e sistemi, classificazioni); caratteristiche; principi fisici (piezoresistività, piezoelettricità…); circuiti di condizionamento; sensori attivi e passivi. - Laboratorio di fabbricazione e caratterizzazione di sensori (18 ore): sensori di pressione (schiume polimeriche caricate con nanoplacchette di grafene); sensori di deformazione (nanocompositi, vernici piezoresistive). - Laboratorio di programmazione (8 ore): Labview (introduzione all’ambiente di programmazione; strutture; generazione e acquisizione di segnali; data acquisition (DAQ) card); Arduino (ambiente di programmazione (IDE); Arduino e sensori). Parte 2. Caratterizzazione elettrica/elettromagnetica - Misure di permettività complessa di materiali micro/nano strutturati (misure in guida d’onda, misure capacitive, misure a livello wafer) (10 ore) - Misure di resistività volumica, superficiale e di percolazione d.c. di materiali dielettrici caricati con micro/nano inclusioni conduttive (6 ore) - Metodi diretti ed indiretti per la misura delle prestazioni schermanti di film sottili (misura di sheet resistance, misura di efficienza di schermatura in guida coassiale flangiata) (6 ore) - Misura delle prestazioni radar assorbenti a RF di pannelli realizzati con nanocompositi (misure in spazio libero) (2 ore) - Caratterizzazione elettromeccanica di materiali piezoresistivi realizzati con nanocompositi (4 ore) - Metodi per la misura delle prestazioni di trasmissione di segnali lungo nano-interconnessioni (misure a livello wafer) (2 ore)   Appunti del docente (Date degli appelli d'esame) 6  ING-IND/31  60  -  -  -  Attività formative affini ed integrative  ENG 1041749 - LASER FUNDAMENTALS (obiettivi) Portare lo studente alla comprensione del comportamento dell’interazione radiazione materia nell’intervallo di frequenze Fornire la comprensione dei meccanismi con cui sia possibile realizzare sorgenti laser , anche miniaturizzate , oltre che dispositivi in grado di convertire e manipolare la luce.Capacità di individuare, sulle base delle leggi fondamentali dell’interazione radiaone materia , il modello più adatto per la progettazione di sorgenti ottiche miniaturizzate . - Erogato presso  1041749 LASER FUNDAMENTALS in Ingegneria Elettronica LM-29 NESSUNA CANALIZZAZIONE SIBILIA CONCETTA (Date degli appelli d'esame) 6  FIS/01  60  -  -  -  Attività formative affini ed integrative  ENG 1041743 - TRASPORT PHENOMENA IN MICROSYSTEMS AND MICRO-NANO REACTIVE DEVICES (obiettivi) Il corso propone l'analisi delle unita' base costituenti un circuito microfluidico, vale a dire unita' di mescolamento, di scambio termico e di separazione. Sono forniti gli elementi di base della teoria dei fenomeni di trasporto con particolare enfasi sull'interazione tra trasporto di quantita' di moto e campi elettromagnetici in soluzioni elettrolitiche (pompaggio elettroosmotico e flussi magneto-idrodinamici). Il punto di partenza e' costituito dalla derivazione di soluzioni analitiche ai problemi di trasporto in geometrie semplici. L'analisi di geometrie e/o condizioni operative complesse e' sviluppata avvalendosi dell'ausilio di software commerciale. - Erogato presso  1041743 TRASPORT PHENOMENA IN MICROSYSTEMS AND MICRO-NANO REACTIVE DEVICES in Ingegneria delle Nanotecnologie LM-53 GIONA MASSIMILIANO (Date degli appelli d'esame) 6  ING-IND/24  60  -  -  -  Attività formative affini ed integrative  ENG 1051927 - MOLECULAR DYNAMICS AND ATOMISTIC SIMULATIONS (obiettivi) L’obiettivo formativo del corso è di introdurre gli studenti alla teoria e alla pratica delle simulazioni atomistiche attraverso l’insegnamento dei vari aspetti di carattere multi-disciplinare inerenti a. L’insegnamento riguarderà aspetti fondamentali di meccanica statistica, con una introduzione generale, e dei metodi probabilistici e deterministici di campionamento dello spazio delle fasi correlati alla struttura atomistica dei sistemi e dei dispositivi tipici delle nanoscienze e della nanotecnologia. L’ultima parte del corso affronterà una introduzione ai modelli quantistici così da fornire allo studente una gamma sufficientemente vasta di modelli e di tecniche necessaria per interpretare e prevedere il comportamento di sistemi nano strutturati.
- - A SCELTA DELLO STUDENTE	6		60	-	-	-	Attività formative a scelta dello studente (art.10, comma 5, lettera a)	ITA
AAF1855 - OTHER USEFUL KNOWLEDGE FOR WORKING (obiettivi) L’art. 10, comma 5, lettera d del DM 270/04 riporta che i Corsi di studio dovranno prevedere “.. attività formative, volte ad acquisire ulteriori conoscenze linguistiche, nonché abilità informatiche e telematiche, relazionali, o comunque utili per l'inserimento nel mondo del lavoro, nonché attività formative volte ad agevolare le scelte professionali, mediante la conoscenza diretta del settore lavorativo cui il titolo di studio può dare accesso, tra cui, in particolare, i tirocini formativi e di orientamento di cui al decreto 25 marzo 1998, n. 142, del Ministero del lavoro”. La procedura di riconoscimento/verbalizzazione del CFU prevede l'invio della documentazione in originale che attesti la effettiva esecuzione delle attività per le quali lo studente richieda il riconoscimento utilizzando l'apposito modulo scaricabile dal sito del CAD https://web.uniroma1.it/nano/nano/didattica/riconoscimento-aaf. Le attività in questione devono prevedere un minimo di circa 25 ore. In caso di valutazione positiva della domanda, l’ attribuzione del CFU sulla carriera dello studente verrà fatto direttamente dalla segreteria didattica. Gli studenti saranno comunque informati via mail in caso di eventuale valutazione negativa della domanda.	1		-	-	-	-	Ulteriori attività formative (art.10, comma 5, lettera d)	ENG
AAF1015 - PROVA FINALE (obiettivi) La prova finale consiste nello svolgimento di una tesi, teorica e/o sperimentale, su argomenti relativi agli insegnamenti del Corso di Laurea Magistrale, da svilupparsi sotto la guida di un docente appartenente al Consiglio didattico relativo, anche in collaborazione con enti pubblici e privati, aziende e/o centri di ricerca operanti nel settore di interesse.	17		-	-	-	-	Per la prova finale e la lingua straniera (art.10, comma 5, lettera c)	ITA

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