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INTERNAL COMBUSTION ENGINES
(obiettivi)
Il corso si prefigge l’obiettivo di fornire agli allievi una formazione scientifica approfondita per affrontare correttamente i problemi di progettazione, scelta e gestione dei motori a combustione interna e della loro interazione con l’ambiente nonché di creare i presupposti per lo sviluppo di soluzioni innovative. A tal fine gli allievi svilupperanno conoscenze approfondite dei principi di funzionamento dei motori e apprenderanno procedure di simulazione per la verifica e il dimensionamento di un motore alternativo a combustione interna e dei suoi principali componenti. Particolare attenzione è infine dedicata allo sviluppo tecnologico più recente della tecnologia dei motori a combustione interna finalizzati a superare gli attuali limiti in termini di emissioni ed efficienza e consentono di definire scenari innovativi di mobilità sostenibile.
The course aims to provide students with a thorough scientific training to properly address the problems of design, selection and management of internal combustion engines and their interaction with the environment as well as to create the prerequisites for the development of innovative solutions . To this end, students will develop detailed knowledge of engine operating principles and will learn the simulation procedures for testing and designing a reciprocating internal combustion engine and its main components. Finally, special attention is devoted to the latest technological development of the technology of internal combustion engines designed to overcome current limitations in terms of emissions and efficiency and to define innovative scenarios of sustainable mobility.
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ING-IND/08
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Attività formative affini ed integrative
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NANOTECHNOLOGY
(obiettivi)
La seconda parte del corso di Nanotecnologia fornisce importanti strumenti di caratterizzazione fisica, chimica ed elettronica di composti nanostrutturati e dispositivi nanoelettronici. L'obiettivo principale consiste nel fornire al futuro ingegnere meccatronico un'ampia panoramica delle tecniche di caratterizzazione spettroscopica, elettronica e morfologica maggiornemente utilizzate nelle nanotecnologie. Un'adeguata caratterizzazione a livello nanometrico di materiali e strutture ha l'obiettivo di supportare l'ingegnere meccatronico nella progettazione e ingegnerizzazione dei più moderni dispositivi nanoelettronici, di ottiizzarne le prestazioni e di aumentarne l'affidabilità e la durata grazie ad un'approfondita analisi delle eventuali degradazioni fisico-chimiche durante il normale funzionamento.
(English)
The second part of the Nanotechnology course provides important tools for physical, chemical and electronic characterization of nanostructured compounds and nanoelectronic devices. The main objective consists in providing to the future mechatronic engineer a broad overview regarding spectroscopic, electronic and morphological characterization techniques, commonly employed in nanotechnologies. An adequate nanometric characterization for materials and structures aims to support the mechatronic engineer in the design and engineering the most modern nanoelectronic devices, in optimizing their performance and increasing their reliability and durability, thanks to an in-depth analysis of any physical-chemical degradation experienced during standard working conditions.
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DI CARLO ALDO
( programma)
1) Introduzione: Micro e Nanotecnologia
2) Sistemi di caratterizzazione
a. Scanning Electron Microscopy
b. Transmission Electron Microscopy
c. Scanning probe microscopy (AFM, STM etc.)
d. Raman and microRaman (with lab experience)
3) Simulazioni di dispositive micro e nanotecnologici
a. Modelli ed equazioni
b. Esempi di simulazione con MATLAB e COMSOL
4) Fabbricazione: Fotolitografia
a. Sorgenti di luce, maschere e allineamento
b. Sistemi di fotolitografia
c. Risoluzione e profondità di fuoco (DOF)
d. Litografia EUV
e. Electron beam lithography
f. Esempi di fabbricazione CMOS e MEMS
5) Fabbricazione Bottom Up
a. Autoassemblaggio
b. Nanoparticelle
c. Nanostrutture di carbonio
d. Sistemi Molecolari
6) Esempi di Nanosistemi
a. Nanosistemi bio-ispirati
b. Nanosistemi per l’energia
c. Nanosistemi per la meccanica
 Appunti delle lezioni predisposte dai docenti del corso
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AGRESTI ANTONIO
( programma)
1) Introduzione alle tecniche di caratterizzazione;
2) Microscopia a scansione elettronica (strumentazione, elettroni secondari, backscattering, spettroscopia EDX, detector, SEM con controllo ambientale, risoluzione, SEM a contrasto magnetico, catodoluminescenza);
3) Microscopia a trasmissione elettronica (principio di funzionamento, strumentazione, risoluzione, TEM di campo chiaro e campo scuro, TEM ad alta risoluzione (HRTEM), TEM a scansione (STEM), spettroscopia a perdita di energia elettronica (EELS), esempi di applicazione TEM);
4)Microscopia a scansione di tunneling (STM) (principio di funzionamento, strumentazione, risoluzione);
5) Microscopia a forza atomica (AFM) (principio di funzionamento, strumentazione, risoluzione);
6) Microscopia Kelvin Probe (KPFM) (principio di funzionamento, strumentazione, risoluzione);
7) Richiami di Meccanica Quantistica (limiti della fisica classica, intro alla meccanica quantistica, formalismo matematico, equazione di Schrodinger, oscillatore armonico);
8) Septtroscopie di assobimento e fluorescenza (principio di funzionamento, strumentazione, risoluzione);
9) Spettroscopia Raman (principio di funzionamento, strumentazione, risoluzione, esperienza pratica di laboratorio).
Le slide del corso sono rilasciate per scopi meramente dittatici, non sono consigliati testi nello specifico dal momento che ogni tecnica di caratterizzazione illustrata può essere trattata separatamente e con l'ausilio di un testo di riferimento.
(English)
The slides of the course are issued only for teaching purposes, specific texts are not recommended since each characterization technique can be treated separately and with the help of a reference text.
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MATTEOCCI FABIO
( programma)
1. Introduzione alle Nanotecnologie: Approcci Top Down and Bottom Up
2. Deposizioni Fisiche: Evaporazione Termica e Sputtering (Prinicipi di funzionamento ed Applicazioni)
3. Deposizioni Chimiche: Chemical Vapour Deposition ed Atomic Layer Deposition (Prinicipi di funzionamento ed Applicazioni)
4. Solution Processing: Spin Coating, Spray coating, Screen Printing (Prinicipi di funzionamento ed Applicazioni)
5. Fabbricazione di celle solari tramite Solution Processing (Fondamenti e fasi di realizzazione)
6. Caso di studio: Celle solari a Perovskite (Principi di funzionamento, Tecniche di deposizione e applicazioni)
7. Scalatura del processo di fabbricazioni in celle solari a perovskite (Fondamenti, limiti e possibili applicazioni)
8. Test accelerati di stabilità per celle solari
9. Esperienza in laboratorio (Processi realizzativi e tecniche di deposizione per celle solari a perovskite)
10. Esperienza in laboratorio (Caratterizzazioni ottiche ed elettriche per celle solari)
(ENGLISH)
1. Introduction on Nanotechnology: Top Down and Bottom Up approaches
2. Physical Deposition: Thermal Evaporation and Sputtering (Working Principle and applications)
3. Chemical Deposition: Chemical Vapour Deposition and Atomic Layer Deposition (Working Principle and applications)
4. Solution Processing: Spin Coating, Spray coating, Screen Printing, (Working Principle and applications)
5. Solar cell fabrication based on Solution Processing (Fundamentals and Manufactuiring Flow)
6. Case of Study: Perovskite solar Cells (Working Principle, Deposition Techniques and applications)
7. Up-Scaling Process of perovskite solar cells (Fundamentals and possible applications)
8. Accelerated Stability Tests for solar cells
9. Lab Experience (Manufacturing Flow of Perovskite Solar Cell)
10. Lab Experience (Optical and Electrical Characterization of the Solar Cell)
Le slide del corso sono rilasciate per scopi meramente dittatici, non sono consigliati testi nello specifico dal momento che ogni tecnica di deposizione illustrata può essere trattata separatamente e con l'ausilio di un testo di riferimento.(The slides of the course are issued only for teaching purposes, specific texts are not recommended since each deposition technique can be treated separately and with the help of a reference text.)
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ING-INF/01
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Attività formative caratterizzanti
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