Ingegneria delle Nanotecnologie - Nanotechnology Engineering

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)

Non sono richiesti prerequisiti

Dispense fornite dal docente tramite piattaforma e-learning

Didattica frontale con lezioni teoriche e seminari tematici

Frequenza non obbligatoria

L'esame, della durata di circa 45 minuti, consiste in una prova orale, relativa alle diverse tematiche affrontate durante il corso (Scienza dei Materiali e delle Superfici, fenomeni di degrado fisico-chimico delle superfici, tecnologie e processi di modifica e caratterizzazione delle superfici). Le domande mirano a verificare l'avvenuta acquisizione delle conoscenze e dei concetti discussi nel corso, con particolare attenzione alla comprensione delle relazioni tra microstruttura, processo produttivo e prestazioni del componente. Nel complesso, la prova di esame ha lo scopo di valutare il livello che lo studente ha raggiunto nell'acquisire le competenze descritte negli obiettivi formativi, nel dettaglio si valutano: a) la comprensione dei fenomeni e delle leggi sottostanti il comportamento di materiali, superfici e interfacce; b) la capacità di utilizzare le conoscenze e gli strumenti operativi appresi per impostare un approccio sistematico e coerente alla fase della scelta dei materiali e delle tecnologie di processo. Utilizzo delle stesse per rielaborare processi produttivi in applicazioni reali. c) l’abilità di esporre in maniera concisa ed esauriente.

Didattica frontale con lezioni teoriche e seminari tematici