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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
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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 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.
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3
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FIS/01
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30
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Attività formative affini ed integrative
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ENG |
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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.
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3
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ING-IND/06
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30
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Attività formative affini ed integrative
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ENG |
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1041742 -
BIOPHOTONICS LABORATORY
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Erogato in altro semestre o anno
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10589353 -
Laboratory of micro-nano devices and materials for electrical-electromagnetic applications and electrorheology
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Electrorheology
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Erogato in altro semestre o anno
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Laboratory of micro-nano devices and materials for electrical-electromagnetic applications
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Erogato in altro semestre o anno
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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.
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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.
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3
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ING-INF/01
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30
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Attività formative affini ed integrative
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ENG |
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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.
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3
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ING-INF/01
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30
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Attività formative affini ed integrative
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ENG |
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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.
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6
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ING-IND/31
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60
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Attività formative affini ed integrative
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ENG |
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10589519 -
ELECTROMAGNETIC FIELDS AND NANOSYSTEMS FOR BIOMEDICAL APPLICATIONS
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Erogato in altro semestre o anno
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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 .
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6
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FIS/01
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60
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Attività formative affini ed integrative
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ENG |
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10589300 -
MACROMOLECULAR STRUCTURES
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Erogato in altro semestre o anno
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10589170 -
ARTIFICIAL MATERIALS - METAMATERIALS AND PLASMONICS FOR ELECTROMAGNETIC APPLICATIONS
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Erogato in altro semestre o anno
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1041744 -
OPTOELECTRONICS
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Erogato in altro semestre o anno
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1042012 -
Optics
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Erogato in altro semestre o anno
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10589161 -
PRINCIPLES OF BIOCHEMICAL ENGINEERING
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Erogato in altro semestre o anno
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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.
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6
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ING-IND/24
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60
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Attività formative affini ed integrative
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ENG |
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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.
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6
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ING-INF/01
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60
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Attività formative affini ed integrative
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ITA |
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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.
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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.
Descrittore di Dublino 2: al completamento del corso lo studente sa
- preparare sospensioni di solidi e soluzioni per diluizione e per pesata utilizzando pipette, matracci tarati, bilance analitiche
- utilizzare a livello base (comandi di calibrazione e di avvio analisi su software dedicati) gli strumenti di laboratorio utilizzati nelle esperienze quali pHmetro, spettrofotometro ad assorbimento atomico, spettrofotometro UV visibile, cromatografo HPLC
- effettuare l’analisi statistica relativamente a test d’ipotesi per medie e varianze, calcolo degli intervalli di confidenza, analisi della varianza, analisi di regressione per modelli lineari univariati
Descrittore di Dublino 3: lo studente acquisisce capacità critiche di giudizio relativamente alla significatività di un fattore operativo sulla variabile studiata da una parte testando con mano l’ineluttabilità dell’errore sperimentale nel corso della raccolta dati nelle esperienze di laboratorio, dall’altro nella fase di redazione della relazione finale in cui viene richiesto di utilizzare strumenti statistici per l’analisi dei dati raccolti.
Descrittore di Dublino 4: lo studente acquisisce l’abilità nella comunicazione dedicandosi all’elaborazione e presentazione di una relazione che riporta i dettagli sperimentali e le analisi ed elaborazione dei dati sperimentali raccolti durante le esercitazioni di laboratorio.
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3
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ING-IND/26
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45
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Attività formative affini ed integrative
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ITA |
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Applicazioni innovative di bio-nano-materiali e loro modellazione
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3
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ING-IND/26
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30
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Attività formative affini ed integrative
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ITA |
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1044618 -
TECNOLOGIE E PROCESSI PER L'ELETTRONICA
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Erogato in altro semestre o anno
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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
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6
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ING-INF/01
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60
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Attività formative affini ed integrative
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ITA |
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10589268 -
PROCESSI INDUSTRIALI PER LA PRODUZIONE DI MICRO E NANO PARTICELLE
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Erogato in altro semestre o anno
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10592710 -
DINAMICA DI SISTEMI MICROMECCATRONICI
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Erogato in altro semestre o anno
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10589604 -
TECNOLOGIE DI PRODUZIONE DI MICRO-NANO PARTICELLE E CARATTERIZZAZIONE DI MATERIALI NANOSTRUTTURATI
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LABORATORIO DI TECNOLOGIE DI PRODUZIONE DI MICRO-NANO PARTICELLE
(obiettivi)
Il corso si propone di illustrare ed insegnare le principali tecniche di produzione di micro e nano particelle inorganiche. Le tecniche studiate sono quelle più comuni utilizzate per la sintesi di particelle. Le tecniche di produzione verranno illustrate in laboratorio dove verranno svolte delle esercitazioni.
Le esercitazioni hanno lo scopo insegnare allo studente quali sono tutti i passaggi da eseguire per la preparazione di particelle con diversi metodi. Le esercitazioni verranno svolte dagli studenti sotto la supervisione del professore
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3
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ING-IND/25
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30
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Attività formative affini ed integrative
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ITA |
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LABORATORIO DI CARATTERIZZAZIONE DI MATERIALI NANOSTRUTTURATI NANOCOMPOSITI E FILM SOTTILI
(obiettivi)
Il corso si propone di illustrare ed approfondire le tecniche di caratterizzazione delle proprietà meccaniche e chimico -fisiche dei materiali. In particolare, verranno approfondite le metodologie specificatamente legate al mondo dei materiali nanostrutturati e dei sistemi rivestiti. Le esercitazioni in laboratorio saranno svolte conducendo direttamente gli esperimenti di caratterizzazione su campioni reali, infine verranno illustrate ed applicate le metodologie di trattamento ed analisi dei dati per la preparazione dei report delle esperienze sperimentali.
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3
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ING-IND/22
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30
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Attività formative affini ed integrative
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ITA |
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10589356 -
Produzione e caratterizzazione di materiali nanocompositi
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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 chimica
3) Comprensione della relazione tra parametri di processo, microstruttura/morfologia e proprietà dei rivestimenti
4) Formazione sull’utilizzo del laboratorio chimico.
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3
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ING-IND/22
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30
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Attività formative affini ed integrative
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ITA |
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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.
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3
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ING-IND/22
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30
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Attività formative affini ed integrative
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ITA |
