| 10589300 | MACROMOLECULAR STRUCTURES | 1º | 1º | 6 | BIO/10 | ENG |
Obiettivi formativi Gli studenti impareranno a conoscere e comprendere gli elementi fondamentali della biologia cellulare e molecolare, con particolare riferimento ai meccanismi biochimici ed energetici che sono alla base del funzionamento della cellula. Impareranno, quindi, come è fatta una cellula e quali sono e come funzionano le molecole che ne determinano la struttura, il funzionamento e la replicazione. In particolare, gli studenti apprenderanno le proprietà dei componenti molecolari delle cellule, quali proteine, carboidrati, lipidi, acidi nucleici e altre biomolecole. Essi, inoltre, impareranno a conoscere le classi più importanti di proteine quali enzimi, anticorpi, trasportatori e recettori e ad avere una visione chiara dei principali processi metabolici che regolano l’origine ed il funzionamento della vita. Inoltre, gli studenti acquisiranno proprietà di linguaggio tecnico, ossia svilupperanno la capacità di utilizzare in modo proprio i termini della biologia/biochimica.
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| 1042012 | Optics | 1º | 2º | 6 | FIS/01 | ENG |
Obiettivi formativi Il corso ha come obiettivo di introdurre alla fisica della luce e delle onde elettromagnetiche e alla loro applicazione tecnologica. Partendo dalle equazioni di Maxwell, il corso introduce le onde elettromagnetiche e le loro soluzioni in termini di onde piane o sferiche. Particolare attenzione è data all’interpretazione dell’indice di rifrazione in chiave microscopica, come interazione attiva e reattiva dei dipoli di polarizzazione con il campo elettromagnetico. Questo approccio ha come obiettivo di spiegare il rallentamento della luce nei mezzi, dando gli strumenti culturali per comprendere tutti gli effetti lineari e nonlineari di interazione tra la luce e i materiali.
Il corso quindi analizzerà la riflessione e rifrazione della luce e tutti i fenomeni associati, parte fondamentale per la comprensione sia di come agiscono i diversi dispositivi ottici attualmente utilizzati (specchi, lenti, sistemi ottici complessi, fibre ottiche). Il corso introduce alle problematiche legate ai pannelli solari e alla conversione dell’energia solare. Gli aspetti ondosi della luce saranno analizzati sia relativamente all’interferenza e ai risonatori ottici, sia relativamente alla diffrazione, introducendo il principio di Huygens-Fresnel e le sue applicazioni in campo vicino e in campo lontano. Questi studi permetteranno di introdurre i concetti base della nano-ottica e le tecniche di simulazione associate.
La parte finale del corso introdurrà ai materiali nonlineari e ai fenomeni associati. Sarà discussa l’ottica nonlineare del secondo e del terzo ordine. Particolare attenzione sarà rivolta ai fenomeni del secondo ordine sia di natura catalitica (generazione di seconda armonica e generazione di armonica differenza) sia di natura rifrattiva (effetto Kerr e fotorifrattività). Sfruttando le nonlinearità fotorifrattive sarà mostrato come possono essere prodotti circuiti neuromorfi la cui risposta ha un comportamento simile ai neuroni biologici. Tali circuiti neurali sono in grado di riconoscere informazioni codificate otticamente (machine learning) e memorizzarle (memorie RAM e ROM). I circuiti neuromorfi sono gli elementi base per costruire una Intelligenza Artificiale Fotonica hardware.
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| 10589161 | PRINCIPLES OF BIOCHEMICAL ENGINEERING | 1º | 2º | 6 | ING-IND/24 | ENG |
Obiettivi formativi Il corso fornisce allo studente gli strumenti qualitativi e quantitativi per la comprensione dei processi subcellulari e/o coinvolgenti microorganismi. Inoltrefornisce le basi biochimiche e cinetiche necessarie per la caratterizzazione dei processi enzimatici, di regolazione genetica e di crescita di microorganismi e di linee cellulari e la loro descrizione quantitativa
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| 10610442 | CHIMICA SUPERIORE PER NANOTECNOLOGIE | 2º | 1º | 6 | CHIM/07 | ITA |
Obiettivi formativi Il corso si propone di fornire allo studente un approfondimento su alcuni argomenti già trattati nel Corso di Chimica per Nanotecnologie. Inoltre si propone di fornire delle conoscenze di base nel campo della Chimica Organica, applicabili in ambiti scientifici, tecnologici e industriali.
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 in Chimica Generale ed in Chimica Organica su composizione, struttura, proprietà e trasformazioni della materia. 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 interconnessioni della Chimica 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 alcune caratteristiche chimico-fisiche delle sostanze, quali, ad esempio, stato di aggregazione, volatilità, solubilità, sulla base della conoscenza della loro struttura.
Autonomia di giudizio (descrittore III)
Al termine del Corso lo studente dovrà possedere gli strumenti per valutare in maniera critica una trasformazione chimica. In alcuni casi, in base alla conoscenza della struttura intra- e intermolecolare dei composti chimici, di prevederne diverse proprietà chimico-fisiche, quali, ad esempio, stato di aggregazione, solubilità e reattività.
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 chimici relativi al campo delle nanotecnologie in modo autonomo.
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| 10592710 | DINAMICA DI SISTEMI MICROMECCATRONICI | 2º | 1º | 6 | ING-IND/13 | ITA |
Obiettivi formativi Nel corso sono forniti gli elementi teorici per l'approfondimento della cinematica e la dinamica dei corpi rigidi, la meccanica delle vibrazioni di sistemi discreti e continui, l'analisi dei segnali deterministici e random in modo da permettere allo studente la corretta progettazione funzionale di macchine e dispositivi di dimensioni micrometriche.
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| 1044618 | TECNOLOGIE E PROCESSI PER L'ELETTRONICA | 2º | 1º | 6 | ING-INF/01 | ITA |
Obiettivi formativi Fornire allo studente una esauriente comprensione dei punti fondamentali lungo cui si snoda il percorso di integrazione di un microcircuito elettronico (con particolare riferimento alla tecnologia CMOS) nel compromesso tra prestazioni (velocità, area, potenza), costi e affidabilità.
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| 1041742 | BIOPHOTONICS LABORATORY | 2º | 1º | 6 | FIS/01 | ENG |
Obiettivi formativi Il corso si rivolge a studenti che siano interessati all’applicazione delle tecniche fotoniche per la fabbricazione di dispositivi da utilizzare nel campo biologico.
Il corso perseguirà tre finalità principali:
• Fornire una descrizione teorica dei principali fenomeni fisici di interazione tra molecole organiche e radiazione luminosa, approfondendo la preparazione che gli studenti hanno ricevuto
nei corsi di base ed in quelli di specializzazione già seguiti;
• Dare una dimostrazione in laboratorio di tali fenomeni mediante esercitazioni appositamente realizzate, in modo da mettere gli studenti a contatto con la strumentazione più utlizzata in un laboratorio di
ottica e fotonica;
• Descrivere le principali tecniche oppure i dispositivi comunemente utilizzati per lo studio avanzato dei sistemi biologici.
Le tre finalità verranno perseguite contemporaneamente nel corso delle lezioni cercando di mettere in evidenza in ciascun caso gli aspetti fondamentali o applicativi di ogni fenomeno.Competenze acquisite:gli studenti che abbiano superato l’esame saranno in possesso delle conoscenze sui fenomeni di base che governano il funzionamento delle tecniche di imaging utilizzate nel campo biologico e di quelle fotoniche su cui sono basati i comuni dispositivi bio-opto-fotonici.
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| 10589170 | ARTIFICIAL MATERIALS - METAMATERIALS AND PLASMONICS FOR ELECTROMAGNETIC APPLICATIONS | 2º | 1º | 6 | ING-INF/02 | ENG |
Obiettivi formativi GENERALI
Il corso intende fornire la teoria elettromagnetica generale dei materiali artificiali, dei metamateriali e delle strutture plasmoniche, di notevole importanza in molte recenti applicazioni.
SPECIFICI
CONOSCENZA E COMPRENSIONE. Il corso intende fornire la teoria elettromagnetica generale dei materiali artificiali, dei metamateriali e delle strutture plasmoniche, di notevole importanza in molte recenti applicazioni.
CAPACITÀ APPLICATIVE. Gli studenti saranno in grado di modellare dal punto di vista elettromagnetico alcuni materiali di particolare interesse nelle applicazioni, e di simularne il relativo comportamento usando tecniche numeriche.
AUTONOMIA DI GIUDIZIO. Essere in grado di formulare una propria valutazione relativa agli argomenti del corso e alla loro rilevanza applicativa. Essere in grado di raccogliere e valutare criticamente informazioni aggiuntive per conseguire una maggiore consapevolezza relativa agli argomenti del corso.
ABILITÀ DI COMUNICAZIONE. Saper descrivere gli argomenti del corso. Saper comunicare le conoscenze acquisite sugli argomenti del corso.
CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO. Strumenti chiave usati estensivamente per la loro intuitività fisica e generalità rappresentativa sono le relazioni costitutive, il concetto di omogeneizzazione e le rappresentazioni circuitali equivalenti.
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| 10606062 | LABORATORY OF ELECTRORHEOLOGY | 2º | 1º | 6 | ING-IND/31 | ENG |
Obiettivi formativi Il Corso fornisce I principi base della reologia e reometria, sia in regime rotazionale che oscillatorio, con enfasi sui fluidi “intelligenti”, in particolare quelli elettroreologici.
Risultati di apprendimento attesi:
Al termine del corso lo studente sarà in grado di:
- Comprendere e applicare i modelli matematici elementari che descrivono il comportamento di flusso di un fluido ideale e di un fluido viscoelastico;
- Saper distinguere i fluidi in base al comportamento reologico;
- Progettare ed eseguire misure reometriche su materiali con svariati comportamenti reologici;
- Comprendere le potenzialità e le possibili applicazioni dei fluidi intelligenti in ambito industriale;
- Analizzare e interpretare misure sperimentali a partire dai dati grezzi;
- Sviluppare ed applicare modelli predittivi mediante software (Matlab);
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| 1041744 | OPTOELECTRONICS | 2º | 1º | 6 | ING-INF/01 | ENG |
Obiettivi formativi GENERALI
L’obiettivo del modulo è quello di fornire una conoscenza solida e coordinata dei fenomeni, dei materiali, dei dispositivi e delle tecniche optoelettroniche, relativamente alla generazione, rivelazione ed elaborazione di segnali ottici per diversi contesti applicativi dalle telecomunicazioni, alla sensoristica, alla strumentazione ottica. Lo studente acquisirà attraverso il modulo, padronanza dei criteri di progetto e di valutazione delle prestazioni dei principali componenti optoelettronici.
SPECIFICI
• Conoscenza e capacità di comprensione: Conoscere i fenomeni, i materiali a semiconduttore e dielettrici, i dispositivi e le tecniche optoelettroniche per la trasmissione dell’informazione mediante segnali ottici.
• Capacità di applicare conoscenza e comprensione: Lo studente acquisirà attraverso il corso, padronanza dei criteri di progetto in base alle specifiche relative a diversi contesti applicativi dalle telecomunicazioni, alla sensoristica, alla strumentazione ottica.
• Autonomia di giudizio: capacità di progettazione e valutazione delle prestazioni dei principali componenti di un sistema optoelettronico
• Abilità comunicative: capacità di comunicare in forma scritta attraverso relazioni e in forma orale durante discussioni tecniche in aula e all’esame sui contenuti della disciplina.
• Capacità di apprendimento: capacità di apprendere attraverso l’uso di materiali di diverso tipo: dispense, materiale tecnico scientifico disponibile in rete e attraverso le esperienze di laboratorio.
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| 10589519 | ELECTROMAGNETIC FIELDS AND NANOSYSTEMS FOR BIOMEDICAL APPLICATIONS | 2º | 1º | 6 | ING-INF/02 | ENG |
Obiettivi formativi Gli obiettivi del corso sono legati alla conoscenza e all'uso dei campi elettromagnetici per la progettazione di applicazioni e tecnologie nell'ordine di grandezza dei nanometri (1-100 nm) e che abbiano utilizzi medici.
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| 1019528 | Sistemi microelettromeccanici | 2º | 2º | 6 | ING-INF/01 | ITA |
Obiettivi formativi GENERALI
Il corso intende fornire allo studente gli strumenti per la comprensione, l’analisi dei principi di funzionamento, le tecnologie realizzative e le prestazioni di sistemi microelettromeccanici (MEMS).
SPECIFICI
Lo studente acquisisce nozioni relative alle strategie di miniaturizzazione di sistemi microelettromeccanici, all’impatto su relative geometrie e principi fisici di funzionamento, alle soluzioni tecnologiche per permetterne la realizzazione. Forniti esempi, per diverse categorie, dai primi prototipi a sistemi allo stato dell’arte, dalle proposte in letteratura scientifica alle soluzioni messe sul mercato. Vengono esaminati i materiali costitutivi, i principi di funzionamento, le strategie di realizzazione e packaging di diversi sistemi utilizzati attualmente nella vita quotidiana.
• Conoscenza e capacità di comprensione: Conoscenza approfondita dei principali sistemi realizzati con componenti microelettromeccanici, passati e moderni, con particolare riferimento ai principi fisici di funzionamento dei singoli componenti e delle tecnologie realizzative.
• Capacità di applicare conoscenza e comprensione: Capacità di analisi di sistemi microelettromeccanici allo stato dell'arte. Acquisizione di competenze per la progettazione di sistemi microelettromeccanici, e per la loro implementazione nelle diverse aree applicative dell’era moderna.
• Autonomia di giudizio: Capacità di sintesi, scelta, confronto e progettazione di sistemi microelettromeccanici allo stato dell'arte.
• Abilità comunicative: Capacità di descrizione, analisi e confronto di sistemi microelettromeccanici allo stato dell'arte.
• Capacità di apprendimento: Capacità di apprendere atte all’inserimento in contesti lavorativi di progettazione, prototipazione e analisi delle prestazioni di sistemi microelettromeccanici.
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| 10620470 | SENSORI INTEGRATI E DISPOSITIVI DI SENSING | 2º | 2º | 6 | ING-INF/01 | ITA |
| 1021841 | MICROSISTEMI FOTONICI | 2º | 2º | 6 | ING-INF/01 | ITA |
Obiettivi formativi 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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| 10589367 | Sintesi e caratterizzazione di bio-nano-materiali | 2º | 2º | 6 | ING-IND/26 | ITA |
Obiettivi formativi 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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| Laboratorio di sintesi e caratterizzazione di bio-nano-materiali | 2º | 2º | 3 | ING-IND/26 | ITA |
Obiettivi formativi 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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| Applicazioni innovative di bio-nano-materiali e loro modellazione | 2º | 2º | 3 | ING-IND/26 | ITA |
Obiettivi formativi Il corso si pone l’obiettivo di descrivere diversi approcci di modellazione fenomenologica di sistemi complessi chimici e biologici. Allo scopo si descrivono le strategie percorribili per l’elaborazione di modelli avanzati in grado di rappresentare un compromesso ottimale tra descrizione teorica dei fenomeni in esame e informazioni empiriche ottenibili da dati sperimentali. Nel corso verranno descritti con particolare dettaglio alcuni casi di studio: la produzione di biomolecole tramite crescite cellulari (modelli strutturati e non strutturati), la descrizione di fenomeni di bioadsorbimento tramite modelli meccanicistici (di equilibrio e dinamici) e la sintesi di nanomateriali tramite metodi elettrochimici e di precipitazione chimica.
Il corso fornisce le nozioni di base per poter identificare le modalità opportune per acquisire dati sperimentali qualitativi e quantitativi utilizzando strumenti analitici di uso comune (quali ad esempio spettrofotometri e cromatografi), con un maggiore livello di approfondimento per ciò che riguarda la caratterizzazione di sistemi inerenti i casi studio esaminati.
Il corso fornisce agli studenti alcune nozioni di base per effettuare le sintesi e caratterizzazione di bioprodotti e nanomateriali in laboratorio.
Il corso fornisce allo studente le competenze teoriche che consentono l’applicazione della progettazione sperimentale e l’analisi statistica dei dati.
Il corso costituisce un percorso formativo su più livelli in cui tematiche delle biotecnologie industriali ed ambientali (coltivazioni microbiche e bioadsorbimento di metalli pesanti) e delle nanotecnologie (elettrodeposizione e precipitazione di nanoparticelle contenenti metalli) sono trattate a diversi livelli. Verranno descritti i fenomeni in esame in termini teorici mettendo in evidenza le relazioni tra i fattori operativi che possono essere variati in un processo o in un esperimento di laboratorio e le variabili caratteristiche del sistema (crescita microorganismi e produttività di specifiche biomolecole; ripartizione all’equilibrio dei metalli per il bioadsorbimento; fenomeni operanti nell’elettrocristallizazione e nella precipitazione di metalli). Le tematiche non sono affrontate solo in termini descrittivi ma anche introducendo modellazioni matematiche di complessità crescente (modelli di crescita microbica bilanciata e modelli strutturati; modelli empirici e meccanicistici per la descrizione della ripartizione all’equilibrio nel bioadsorbimento). Parte dell’attività didattica comprenderà esercitazioni al computer al fine di valutare la capacità dei modelli studiati di descrivere i dati sperimentali tramite regressione lineare e non lineare per determinare i parametri di modelli di differente complessità (rappresentazione delle proprietà adsorbenti mediante modelli empirici, rappresentazione delle proprietà acido base di un bioadsorbente mediante modelli meccanicistici continui; transienti di crescita microbica in batch). Nella descrizione della modellazione particolare enfasi è data alla caratterizzazione sperimentale dei sistemi studiati, come vincolo e guida nella scelta dei parametri dei modelli più complessi.
In questo contesto vengono spiegati i fondamenti di alcune tecniche analitiche (titolazioni, potenziometria, spettrofotometria di assorbimento atomico, spettroscopia molecolare, cromatografia gassosa e cromatografia liquida ad alta prestazione, citofluorimetria) necessarie per la determinazione delle variabili rappresentative dello stato dei sistemi proposti (gruppi funzionali con proprietà acido base su una biomassa, ripartizione all’equilibrio di un metallo in una sospensione di bioadsorbente, determinazione della crescita microbica e sintesi di specifiche componenti quali lipidi, polisaccaridi e proteine; interazione competitive tra diversi microrganismi correlata alla differente capacità di sintesi di bioprodotti).
Tecniche di inferenza statistica dei dati sono introdotte nella fase conclusiva delle lezioni (test d’ipotesi, intervalli di confidenza, regressione lineare e analisi della varianza).
Descrittore di Dublino 1: gli studenti al termine del corso hanno acquisito conoscenze relativamente a
- principali fattori influenzanti le crescite biologiche di microorgansimsi e le specifiche produzioni di alcuni biocomponenti (lipidi, carboidrati, proteine) e fattori influenzanti il bioadsorbimento di metalli
- modelli per la rappresentazione della crescita microbica (con particolare approfondimento alle microalghe) e produzione di biocomponenti cellulari e modelli per la rappresentazione della ripartizione all’equilibrio di specie cariche su biomasse
- nozioni fondamentali su tecniche di bioproduzione microbica, titolazioni potenziometriche, citofluorimetria, spettrofotometria atomica, spettroscopia UV-Vis e IR, cromatografia gassosa e liquida ad alta prestazione.
- nozioni fondamentali di tecniche di analisi statistica dei dati (test d’ipotesi, intervalli di confidenza, analisi della varianza e regressione).
- capacità di effettuare alcune basilari attività pratiche di laboratorio quali preparazione di soluzioni, avviamento e monitoraggio di esperimenti di moderata complessità, monitoraggio di colture microbiche e produzione e caratterizzazione del contenuto di biomolecole tramite analisi spettrofotometriche e cromatografiche.
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| 10589356 | Produzione e caratterizzazione di materiali nanocompositi | 2º | 2º | 6 | ING-IND/22 | ITA |
Obiettivi formativi 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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| Produzione e caratterizzazione di materiali nanocompositi - rivestimenti | 2º | 2º | 3 | ING-IND/22 | ITA |
Obiettivi formativi 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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| Produzione e caratterizzazione di materiali nanocompositi - materiali massivi | 2º | 2º | 3 | ING-IND/22 | ITA |
Obiettivi formativi 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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| 10589604 | TECNOLOGIE DI PRODUZIONE DI MICRO-NANO PARTICELLE E CARATTERIZZAZIONE DI MATERIALI NANOSTRUTTURATI | 2º | 2º | 6 | ING-IND/25, ING-IND/22 | ITA |
Obiettivi formativi 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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| LABORATORIO DI TECNOLOGIE DI PRODUZIONE DI MICRO-NANO PARTICELLE | 2º | 2º | 3 | ING-IND/25 | ITA |
Obiettivi formativi 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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| LABORATORIO DI CARATTERIZZAZIONE DI MATERIALI NANOSTRUTTURATI NANOCOMPOSITI E FILM SOTTILI | 2º | 2º | 3 | ING-IND/22 | ITA |
Obiettivi formativi 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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| 10610965 | LABORATORIO SPERIMENTALE DI TECNICHE DI MICROSCOPIA DIFFRAZIONE SPETTROSCOPIA E TOMOGRAFIA | 2º | 2º | 6 | FIS/03, FIS/01 | ITA |
Obiettivi formativi Saper mettere in atto esperimenti di spettroscopia e tomografia, acquisendo adeguata competenza delle procedure sperimentali necessarie.
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| TECNICHE DI SPETTROSCOPIA E TOMOGRAFIA | 2º | 2º | 3 | FIS/03 | ITA |
Obiettivi formativi Saper mettere in atto esperimenti di spettroscopia e tomografia, acquisendo adeguata competenza delle procedure sperimentali necessarie.
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| TECNICHE DI MICROSCOPIA E DIFFRAZIONE | 2º | 2º | 3 | FIS/01 | ITA |
Obiettivi formativi Saper mettere in atto esperimenti di microscopia e diffrazione, acquisendo adeguata competenza delle procedure sperimentali necessarie.
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| 10610451 | CARATTERIZZAZIONE DINAMICA DI MICRO-NANO STRUTTURE | 2º | 2º | 6 | ICAR/08 | ITA |
Obiettivi formativi Il modulo ha lo scopo di insegnare le principali tecniche di identificazione della risposta dinamica lineare di strutture spazialmente continue o assimilabili a sistemi meccanici discreti dotati di uno o più gradi di libertà. Gli studenti apprenderanno ed implementeranno computazionalmente tecniche di identificazione delle caratteristiche modali come, la curva di risposta in frequenza, l'half power peak method, il decadimento esponenziale, l'Analisi Modale Sperimentale (EMA) e l'Analisi Modale Operativa (OMA). Attraverso sessioni applicative in laboratorio, il modulo ha lo scopo di insegnare l'utilizzo di tecniche di vibrometria laser per l'identificazione delle caratteristiche modali di micro-nano travi soggette a forzanti stazionarie e non stazionarie. I frequentanti apprenderanno gli aspetti teorici di base delle metodologie di acquisizione a contatto e non a contatto, con un focus particolare alla vibrometria laser. Le conoscenze acquisite nei precedenti moduli verranno poi messe in pratica con progetti di gruppo in laboratorio, nei quali i calcoli effettuati con strumenti implementati dai discenti verranno confrontati con i risultati sperimentali acquisiti mediante strumentazioni sperimentali avanzate.
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| TECNICHE DI VIBROMETRIA LASER | 2º | 2º | 3 | ICAR/08 | ITA |
Obiettivi formativi Il modulo ha lo scopo di insegnare le principali tecniche di identificazione della risposta dinamica lineare di strutture spazialmente continue o assimilabili a sistemi meccanici discreti dotati di uno o più gradi di libertà. Gli studenti apprenderanno ed implementeranno computazionalmente tecniche di identificazione delle caratteristiche modali come, la curva di risposta in frequenza, l'half power peak method, il decadimento esponenziale, l'Analisi Modale Sperimentale (EMA) e l'Analisi Modale Operativa (OMA). Attraverso sessioni applicative in laboratorio, il modulo ha lo scopo di insegnare l'utilizzo di tecniche di vibrometria laser per l'identificazione delle caratteristiche modali di micro-nano travi soggette a forzanti stazionarie e non stazionarie. I frequentanti apprenderanno gli aspetti teorici di base delle metodologie di acquisizione a contatto e non a contatto, con un focus particolare alla vibrometria laser. Le conoscenze acquisite nei precedenti moduli verranno poi messe in pratica con progetti di gruppo in laboratorio, nei quali i calcoli effettuati con strumenti implementati dai discenti verranno confrontati con i risultati sperimentali acquisiti mediante strumentazioni sperimentali avanzate.
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| DINAMICA DI MICRO-NANO STRUTTURE | 2º | 2º | 3 | ICAR/08 | ITA |
Obiettivi formativi Il modulo ha lo scopo di insegnare la teoria dell'oscillatore lineare smorzato e non smorzato soggetto a forzanti stazionarie e non stazionare per poi estendersi allo studio dei sistemi a più gradi di libertà e alle caratteristiche modali di micro-nano strutture continue. Gli studenti apprenderanno come calcolare la risposta dinamica e ad effettuare l'analisi modale di micro-nano travi soggette a diverse condizioni di vincolo, tra cui a mensola e a doppio incastro.
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| 10589246 | SENSORS AND ELECTRICAL-ELECTROMAGNETIC CHARACTERIZATION LABORATORY | 2º | 2º | 6 | ING-IND/31 | ENG |
Obiettivi formativi 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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| 10589349 | LABORATORIES OF ATOMISTIC AND MICRO-NANO-FLUIDICS SIMULATIONS | 2º | 2º | 6 | FIS/01, ING-IND/06 | ENG |
Obiettivi formativi 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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| Atomistic Simulations Laboratory | 2º | 2º | 3 | FIS/01 | ENG |
Obiettivi formativi 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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| Micro-Nano Fluidics Simulations Laboratory | 2º | 2º | 3 | ING-IND/06 | ENG |
Obiettivi formativi 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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| 10589354 | Nanoelectronics Laboratory | 2º | 2º | 6 | ING-INF/01 | ENG |
Obiettivi formativi 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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| Nanoelectronic device characterization | 2º | 2º | 3 | ING-INF/01 | ENG |
Obiettivi formativi 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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| Nanoelectronics Laboratory | 2º | 2º | 3 | ING-INF/01 | ENG |
Obiettivi formativi 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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| 1041743 | TRANSPORT PHENOMENA IN MICROSYSTEMS AND MICRO-NANO REACTIVE DEVICES | 2º | 2º | 6 | ING-IND/24 | ENG |
Obiettivi formativi 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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| 1041749 | LASER FUNDAMENTALS | 2º | 2º | 6 | FIS/01 | ENG |
Obiettivi formativi 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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