Objectives
Il Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria delle Nanotecnologie si pone l'obiettivo di offrire allo studente una formazione scientifica e professionale avanzata volta ad immetterlo nel contesto internazionale delle nanotecnologie.
Nell'attuale contesto, è necessario preparare una nuova classe di laureati magistrali, le cui conoscenze e abilità operative contemperino quelle che caratterizzano gli specialisti di nano-scienza (tipicamente fisici, chimici e biotecnologi) con le abilità progettuali, realizzative e organizzative che sono naturale appannaggio degli specialisti in ingegneria. Il punto fondamentale è che c'è necessità della visione progettuale e funzionale di un ingegnere che al contempo possieda però una conoscenza molto più ampia e profonda degli aspetti fondamentali e di base rispetto ad un ingegnere tradizionale. Con il Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria delle Nanotecnologie si vuole formare dunque questa nuova categoria di ingegneri in grado di padroneggiare le tecniche necessarie a manipolare la materia alla micro e nanoscala con l'obiettivo di concepire, progettare, realizzare e controllare dispositivi, processi e sistemi che operano a livello microscopico. Tali sistemi sono caratterizzati da parti funzionali che agiscono alla nanoscala (scala del nanometro, corrispondente a milionesimi di millimetro - il nanometro è come ordine di grandezza dieci volte la dimensione di un atomo di idrogeno) che devono venire contenuti e organizzati in un ambiente ben controllato costituito, tipicamente, da dispositivi di scala micrometrica (millesimi di millimetro).
Per formare specialisti con le caratteristiche illustrate si può partire da due basi distinte e complementari: da una parte puntare sulla formazione di ingegneri di I livello nelle classi dell'ingegneria industriale ed elettronica e accrescerne le competenze sugli aspetti fondamentali fornendo successivamente competenze operative specifiche per l'ingegneria delle nanotecnologie. E' questo il bacino di utenza elettivo del CdS. Alternativamente si può utilizzare la formazione di I livello in fisica e chimica, completarla con le necessarie competenze di ingegneria e finalmente fornire competenze specifiche dell'ingegneria delle nanotecnologie.
Per conseguire questi obiettivi si prevedono due percorsi, uno fondamentalmente rivolto ad allievi formati nel sistema universitario nazionale ed uno rivolto ad allievi formati in istituzioni universitarie extra-nazionali. Quest'ultimo percorso è erogato integralmente in lingua inglese, mentre il corso rivolto agli allievi formati in Italia è costruito con corsi erogati parzialmente in lingua italiana e parzialmente in lingua inglese. Questa suddivisione consente agli allievi italiani di conseguire la laurea magistrale in ingegneria delle nanotecnologie seguendo, in caso, un percorso formativo integralmente erogato in lingua italiana. Questa opportunità, seppur resa disponibile, non viene comunque incoraggiata dal CdS, data la natura tipicamente internazionale del contesto applicativo delle nanotecnologie. Al contrario è evidente che, nel contesto della desiderata internazionalizzazione del sistema formativo superiore nazionale, un percorso integralmente erogato in lingua inglese sia da considerarsi assolutamente necessario.
Al di là degli aspetti linguistici, lo sdoppiamento della LM in due percorsi sostanzialmente paralleli consente di adattare la didattica dei singoli insegnamenti alle diverse attitudini culturali degli allievi provenienti dal sistema universitario nazionale e di quelle degli allievi che provengono da istituzioni extra-nazionali, tipicamente extra-europee. I primi sono tipicamente caratterizzati da un'ottima preparazione a livello fondamentale e una significativa elasticità culturale. Al contrario, nella formazione pregressa dei secondi vengono molto spesso privilegiati gli aspetti pratici con qualche carenza a livello fondamentale e di adattabilità a nuovi contesti.
La formazione è finalizzata principalmente allo sviluppo di strumenti di indagine e di progetto multiscala avanzati e all'innovazione tecnologica nei diversi settori in cui trovano applicazione le nanotecnologie. In parallelo ai corsi fondamentali, l'attività sperimentale di laboratorio è largamente sviluppata al fine di formare nell'allievo una spiccata sensibilità alle problematiche realizzative e applicative. Il percorso formativo è inoltre progettato per garantire che l'ingegnere delle Nanotecnologie sappia integrare le capacità tecnico-scientifiche con conoscenze di contesto e abilità trasversali, con particolare riguardo alla comunicazione in un contesto internazionale.
Costituisce primario obiettivo formativo il conseguimento delle seguenti capacità:
- capacità di gestire ed utilizzare le micro- e nanotecnologie per lo sviluppo di materiali, biotecnologie e processi destinati alla realizzazione di nuovi micro- e nano-dispositivi;
- capacità di progettare utilizzando metodi di simulazione a livello atomistico e di mesoscala nuovi micro/nanodispositivi per specifiche applicazioni funzionali e multifunzionali;
- capacità di progettare e gestire micro- e nano-sistemi complessi;
- conoscenza e capacità di gestione delle problematiche relative al rischio e alla sicurezza nell'utilizzo delle nanotecnologie.
Le capacità sopra descritte sono conseguibili grazie ad un percorso formativo nel quale vengono approfonditi gli aspetti relativi alle tecniche di nanofabbricazione e ai processi di autoassemblaggio di nanostrutture, alla ingegneria delle superfici, ai metodi di modellistica atomistica di nanostrutture e alle tecniche di caratterizzazione fino alla scala nanoscopica. Vengono inoltre studiate le tecniche e i metodi di analisi e progettazione di nuovi materiali e superfici micro- e nanostrutturati, multifunzionali ed intelligenti, per la realizzazione di nano- e micro-dispositivi meccanici, fluidici, elettrici, elettronici, elettromagnetici, fotonici, o ibridi, e per lo sviluppo di microsistemi a flusso e reagenti per il trasporto, la separazione, la purificazione e l'amplificazione di composti cellulari e subcellulari, di microsonde e di materiali biocompatibili per il recupero e la riabilitazione di tessuti e organi.
I due percorsi si articolano sostanzialmente in parallelo e, a parte le lingue di erogazione, si distinguono per i contenuti formativi dei singoli insegnamenti, pensati per costruire sulla diversa base culturale tipicamente posseduta dalle due classi di fruitori.
Il corso di Laurea è articolato in due anni. Il primo è deputato a fornire le conoscenze fondamentali e di base. Il secondo fornisce le competenze di natura più direttamente legata all'ingegneria. Entrambi i percorsi sono imperniati su un insieme di insegnamenti obbligatori che sono completati con un'ampia offerta di corsi specialistici.