(bio)nanotechnology
A.A. 2024/2025
Obiettivi formativi
Fornire un'introduzione alla fisica dei (nano)aggregati (metallici, quantum dots, e molecolari), incluso ai processo di sintesi/formazione e caratterizzazione.
Capire l'origine delle loro proprietà termodinamiche, ottiche ed elettroniche.
Utilizzo di nanoaggregati per nanotecnologie, incluso bio.
Acquisizione delle capacità di lettura e comprensione dello stato dell'arte della letteratura nel settore.
Capire l'origine delle loro proprietà termodinamiche, ottiche ed elettroniche.
Utilizzo di nanoaggregati per nanotecnologie, incluso bio.
Acquisizione delle capacità di lettura e comprensione dello stato dell'arte della letteratura nel settore.
Risultati apprendimento attesi
Al termine dell'insegnamento lo studente avrà acquisito le seguenti conoscenze:
1) Definizione di nanomateriali e il loro utilizzo presente e futuro in processi quotidiani
2) Conoscenza delle più comuni metodi di sintesi/formazione di nanoaggregati
3) Conoscenza dei più comuni metodi di caratterizzazione
4) Discussione delle proprietà strutturali di nanoaggregati al variare di taglia e composizione chimica
5) Conoscenza dell'origine delle proprietà ottiche e catalitiche e come queste dipendano dalla morfologia del nanoaggregato
6) Conoscenze di base su come modelizzare i processi di formazione a livello numerico
1) Definizione di nanomateriali e il loro utilizzo presente e futuro in processi quotidiani
2) Conoscenza delle più comuni metodi di sintesi/formazione di nanoaggregati
3) Conoscenza dei più comuni metodi di caratterizzazione
4) Discussione delle proprietà strutturali di nanoaggregati al variare di taglia e composizione chimica
5) Conoscenza dell'origine delle proprietà ottiche e catalitiche e come queste dipendano dalla morfologia del nanoaggregato
6) Conoscenze di base su come modelizzare i processi di formazione a livello numerico
Periodo: Secondo semestre
Modalità di valutazione: Esame
Giudizio di valutazione: voto verbalizzato in trentesimi
Corso singolo
Questo insegnamento può essere seguito come corso singolo.
Programma e organizzazione didattica
Edizione unica
Responsabile
Periodo
Secondo semestre
Il modulo fornisce conoscenze per comprendere e apprezzare gli sviluppi scientifici e tecnologici nelle nanotecnologie.
E adatto anche per studenti ERASMUS. Attraverso studi di letteratura e discussioni in classe, gli studenti acquisiranno conoscenze di base sui fenomeni fisici, concetti teorici e tecniche sperimentali utilizzate per indagare il "nano"-mondo. Impareranno la varietà di possibilità di utilizzare nanoparticles per varie applicazioni. Gli studenti dovrebbero acquisire una capacità critica per eseguire una ricerca bibliografica e affrontare l'attuale letteratura scientifica all'avanguardia su nanomateriali e nanotecnologie.
Obiettivi: Il corso illustrerà le proprietà fisiche più rilevanti dei materiali su nanoscala e le loro applicazioni nell'ambito delle BioNanotecnologie, inclusa una panoramica delle tecniche sperimentali -inclusi visita nei nostri laboratori- e numeriche -con diverse esperienze in laboratorio numerico LCM- all'avanguardia.
· Dimostrare la conoscenza dei principi e dei concetti associati alla nanotecnologia
· Descrivere i materiali e le loro proprietà a livello atomico e nanometrico e la stretta relazione tra la scala dei materiali (nanostruttura) e le proprietà/funzionalità dei materiali
· Descrivere l'autoassemblaggio, le superfici e le interfacce nella nanotecnologia
· Descrivere l'uso delle nanotecnologie per applicazioni e come influenzeranno la nostra vita futura.
E adatto anche per studenti ERASMUS. Attraverso studi di letteratura e discussioni in classe, gli studenti acquisiranno conoscenze di base sui fenomeni fisici, concetti teorici e tecniche sperimentali utilizzate per indagare il "nano"-mondo. Impareranno la varietà di possibilità di utilizzare nanoparticles per varie applicazioni. Gli studenti dovrebbero acquisire una capacità critica per eseguire una ricerca bibliografica e affrontare l'attuale letteratura scientifica all'avanguardia su nanomateriali e nanotecnologie.
Obiettivi: Il corso illustrerà le proprietà fisiche più rilevanti dei materiali su nanoscala e le loro applicazioni nell'ambito delle BioNanotecnologie, inclusa una panoramica delle tecniche sperimentali -inclusi visita nei nostri laboratori- e numeriche -con diverse esperienze in laboratorio numerico LCM- all'avanguardia.
· Dimostrare la conoscenza dei principi e dei concetti associati alla nanotecnologia
· Descrivere i materiali e le loro proprietà a livello atomico e nanometrico e la stretta relazione tra la scala dei materiali (nanostruttura) e le proprietà/funzionalità dei materiali
· Descrivere l'autoassemblaggio, le superfici e le interfacce nella nanotecnologia
· Descrivere l'uso delle nanotecnologie per applicazioni e come influenzeranno la nostra vita futura.
Programma
La nanotecnologia è la scienza e la tecnologia della miniaturizzazione su scale <100 nm e la BioNanoteconologia è la sua applicazione alla biologia. Questa disciplina ibrida può anche significare realizzare macchine su scala atomica imitando o incorporando sistemi biologici a livello molecolare o costruendo minuscoli strumenti per studiare o modificare le proprietà della struttura naturale atomo per atomo. Il modulo inizierà con l'introduzione dei concetti di base della nanofisica. Ci avvicineremo quindi alla nanotecnologia da un punto di vista fisico, rivedendo i processi bottom-up per fabbricare e analizzare singole nanoparticelle e nanoaggregati. Quindi, studieremo i processi di coalescenza/sinterizzazione e assemblaggio che portano a nanofili e nanoschiume. Gli studenti studieranno le proprietà fisiche dei nanosistemi. Impareranno le proprietà meccaniche dei nanomateriali, l'interazione dei biomateriali con le superfici e le nanoparticelle, il trasporto elettrico e le proprietà ottiche.
Materiali alla nanoscala
Assemblaggio su scala nanometrica
La fisica a scala nanometrica
Sensori, biosensing
Materiali alla nanoscala
Assemblaggio su scala nanometrica
La fisica a scala nanometrica
Sensori, biosensing
Prerequisiti
Corso di fisica generale 1 & 2
Corso di chimica inorganica
Corso di chimica inorganica
Metodi didattici
lezioni frontali; simulazioni numeriche;
presentazione di articoli (Discussion club)
presentazione di articoli (Discussion club)
Materiale di riferimento
Introduction to Nanoscience
Hornyak, Tibbals, Dutta, Rao, Taylor&Francis (2008)
Atomic & Molecular Clusters 1st Edition
by Roy L. Johnston (Author)
CRC Press; 1st edition (April 25, 2002)
Structure and Properties of Nanoalloys
1st Edition, Volume 10 - August 5, 2016
Author: Riccardo Ferrando
Language: English
Hardback ISBN: 9780081002124
eBook ISBN: 9780081002476
Hornyak, Tibbals, Dutta, Rao, Taylor&Francis (2008)
Atomic & Molecular Clusters 1st Edition
by Roy L. Johnston (Author)
CRC Press; 1st edition (April 25, 2002)
Structure and Properties of Nanoalloys
1st Edition, Volume 10 - August 5, 2016
Author: Riccardo Ferrando
Language: English
Hardback ISBN: 9780081002124
eBook ISBN: 9780081002476
Modalità di verifica dell’apprendimento e criteri di valutazione
Attivita' numerica con report finale (team work)
Journal clubs con presentazioni e discussione (team work)
Presentazione individuale
Journal clubs con presentazioni e discussione (team work)
Presentazione individuale
FIS/03 - FISICA DELLA MATERIA - CFU: 6
Lezioni: 48 ore
Docente:
Baletto Francesca
Turni:
Turno
Docente:
Baletto FrancescaDocente/i
Ricevimento:
Luogo e ora
su prenotazione