Ingegneria delle Nanotecnologie - Nanotechnology Engineering

Questo corso fornisce un'esplorazione approfondita dei principi di metallurgia fisica alla base della sintesi, della caratterizzazione e delle proprietà dei materiali nano-strutturati. Gli argomenti comprendono i meccanismi di formazione delle nanostrutture, l'evoluzione microstrutturale, le proprietà dei nanomateriali, le tecniche di sintesi, i metodi di caratterizzazione e le applicazioni in vari campi. Il corso è suddiviso in tre fasi principali: nella prima verranno presentati i concetti fondamentali della metallurgia fisica e delle nanotecnologie; nella seconda verranno esaminate le proprietà fisiche dei materiali nanocristallini e nanostrutturati, le tecniche di sintesi e i metodi di caratterizzazione; nella fase finale verranno discusse le potenziali applicazioni, le direzioni future e le tendenze emergenti, e verranno forniti casi di studio e risultati di ricerche recenti.

È auspicabile il completamento di corsi universitari introduttivi in scienza dei materiali, chimica e fisica o corsi equivalenti per garantire che gli studenti abbiano una solida base di concetti rilevanti come anche una conoscenza di base della metallurgia e dei concetti fondamentali inerenti le nanotecnologie. Una forte capacità di pensiero critico e di risoluzione di problemi complessi è essenziale per la comprensione e l'applicazione dei principi della metallurgia fisica alla sintesi, alla caratterizzazione e all'analisi di materiali nanostrutturati. Motivazione e impegno: Un genuino interesse per la metallurgia e la scienza dei materiali in generale, insieme alla volontà di affrontare un lavoro impegnativo, in uno studio autonomo così come in attività di apprendimento collaborativo, sono importanti per il successo del corso.

Data la novità degli argomenti trattati e la necessità di rimanere aggiornati, nel corso del semestre verranno indicate e/o fornite agli studenti ulteriori risorse per l'approfondimento. Testi suggeriti per l'approfondimento: 1) Nanostructured Materials: Processing, Properties and Applications, 2nd Edition, by Carl C. Koch 2) Physical Metallurgy Principles, by Reza Abbaschian and Robert E. Reed-Hill 3) Mechanical metallurgy by George Dieter

Le lezioni saranno erogate in presenza. La frequenza a lezione, pur non essendo formalmente obbligatoria, è fortemente consigliata.

La prova di valutazione è costituita da una prova scritta e da una prova orale. La prova scritta consiste in un lavoro di gruppo che dovrà essere consegnato entro la fine del semestre, come se fosse una prova in itinere. Agli studenti, riuniti in gruppi di lavoro, verrà chiesto di produrre un paper su un argomento concordato con il docente. Al termine del lavoro collettivo, a ogni gruppo verrà chiesto di revisionare il lavoro degli altri gruppi (peer feedback). Durante la prova orale, ogni studente dovrà presentare il lavoro svolto e rispondere a domande che, ispirate allo stesso, verteranno sugli argomenti affrontati in classe. Il voto finale sarà la media tra il voto ottenuto con il paper e quello ottenuto con la prova orale, che ciascun studente potrà sostenere nei successivi appelli d’esame. Maggiori dettagli sul progetto finale e le modalità di esame verranno forniti dal docente alla presentazione del corso, il primo giorno di lezione.

Il corso, articolato in tre parti, è condotto in modo da incoraggiare l'apprendimento attivo, il pensiero critico, la collaborazione e l'applicazione pratica delle conoscenze e delle competenze nel campo della metallurgia fisica e dei materiali nanostrutturati. La prima parte del corso prevede lezioni tradizionali in cui il docente illustra i concetti, le teorie e i principi fondamentali della disciplina. Le lezioni saranno integrate da presentazioni multimediali, dimostrazioni e discussioni interattive per coinvolgere gli studenti e facilitarne la comprensione. La seconda e la terza parte del corso saranno organizzate in incontri di discussione di gruppo e workshop su argomenti specifici, per incoraggiare la partecipazione attiva e la collaborazione tra gli studenti. Queste sessioni comprenderanno casi di studio e sessioni di brainstorming su argomenti relativi ai materiali nano-strutturati. Agli studenti verrà assegnato un progetto di gruppo in cui potranno applicare le loro conoscenze e competenze per indagare su uno specifico argomento di ricerca. I progetti possono prevedere la revisione della letteratura, la progettazione sperimentale, l'analisi dei dati e la presentazione dei risultati. Potranno essere fornite risorse online come video, materiale di lettura e simulazioni interattive per integrare l'insegnamento in classe e facilitare l'apprendimento autonomo. Queste risorse sono pensate per migliorare l'esperienza di apprendimento e fornire un ulteriore supporto agli studenti che lo richiedono. I metodi di valutazione includono un esame intermedio, un progetto finale e la sua presentazione. Questa modalità di valutazione è pensata per accertare la comprensione del contenuto offerto da parte dello studente, le capacità di pensiero critico, le abilità pratiche e la capacità di comunicare in modo efficace i risultati ottenuti. Il docente terrà un regolare orario di ricevimento per fornire ulteriore supporto, guida e feedback agli studenti al di fuori dell'orario di lezione.