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CHIMICA DEI SOLIDI II
(obiettivi)
OBIETTIVI FORMATIVI:
Il comportamento dei materiali e nanomateriali trae origine dalla loro struttura atomica e
molecolare, dalla cristallinità e texture nonché dalla presenza di difetti. Obiettivo del corso, attraverso casi di studio e attività di laboratorio, è quello di far comprendere al discente come chimica, struttura e microstruttura, influenzino le proprietà e, conseguentemente, il comportamento della materia in particolare di sistemi inorganici a stato solido. L'insegnamento si propone di fornire agli studenti una panoramica sui concetti fondamentali di termodinamica e cinetica chimica e la loro applicazione alla crescita di materiali e nanomateriali, transizioni di fase, sistemi all'interfaccia e con particolare riferimento ai materiali di Carbonio
CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE:
Lo Studente sarà in grado di descrivere le caratteristiche salienti dei diversi materiali a base carbonio sulla base delle caratteristiche di legame, struttura cristallina, orientazione e presenza di difetti. Conoscerà le principali tecniche di sintesi e caratterizzazione dei materiali a base carbonio con particolare riferimento ai nanomateriali.
Conoscerà le principali applicazioni dei materiali a base carbonio.
CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE:
Alla fine di questo insegnamento lo Studente saprà utilizzare la conoscenza di base acquisita nel campo dei metodi di deposizione di materiali a base carbonio per determinare le condizioni sperimentali ed i reattori più opportuni. Lo studente sarà in grado di proporre le tecniche di caratterizzazione opportune e saper analizzarne e discuterne i risultati.
AUTONOMIA DI GIUDIZIO:
Lo Studente avrà la capacità di estrarre in modo autonomo le informazioni fondamentali sulla comprensione di fenomeni e proprietà chimiche-fisiche di materiali a base carbonio e di proporre nuove applicazioni.
ABILITÀ COMUNICATIVE:
Capacità di descrivere la fenomenologia che sottende alla chimica inorganica e alle reazioni di deposizione chimica e fisica di materiali e di materiali a base carbonio.
Viene inoltre fortemente stimolata la capacità di espressione in termini tanto rigorosi quanto comprensibili. Attraverso il lavoro di gruppo e le presentazioni in aula, lo studente svilupperà la capacità di interagire con altre persone di preparazione culturale analoga o in discipline affini, di sostenere un contraddittorio e di sviluppare spirito critico e capacità di sintesi.
CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO:
Lo studente svilupperà la capacità di applicare le migliori soluzioni e ricerche al fine di ottenere informazioni chimiche-fisiche qualitative per l’eventuale progettazione e preparazione di un materiale inorganico funzionale a base carbonio.
Sa trovare tutte le informazioni utili per risolvere un problema o per contestualizzare una problematica, attraverso l’utilizzo di banche dati elettroniche, letteratura scientifica.
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CHIM/03
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Attività formative caratterizzanti
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LABORATORIO DI SISTEMI ENERGETICI
(obiettivi)
OBIETTIVI FORMATIVI:
Il corso si colloca nell'area delle Tecnologie dell'Informazione e della Comunicazione (ICT), orientata per tradizione e cultura a fornire gli strumenti necessari per la comprensione, la valutazione e la progettazione di circuiti e sistemi elettronici per l'energia e l'efficienza energetica, con l'obiettivo di formare professionisti di altro profilo in questo campo
CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE:
Gli studenti che frequentano questo corso acquisiscono conoscenze e capacità di comprensione che estendono e/o rafforzano quelle tipicamente associate al primo ciclo e consentono di elaborare e/o applicare idee originali, spesso in un contesto di ricerca, riferito allo stato dell'arte.
La conoscenza acquisita è quindi caratterizzata da un lato da una estesa ed approfondita conoscenza delle discipline di base dell'optoelettronica, e dall'altro da competenze che lo rendono in grado di apprezzare ed ulteriormente sviluppare i cambiamenti e le innovazioni nel settore dell'elettronica applicata all'energia in continua evoluzione.
CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE:
Gli studenti che frequentano il corso saranno capaci di applicare le loro conoscenze, capacità di comprensione e abilità nel risolvere problemi e tematiche nuove o non familiari, inserite in contesti più ampi (o interdisciplinari) connessi all'elettronica applicata all'energia.
AUTONOMIA DI GIUDIZIO:
Gli studenti sviluppano una adeguata capacità di analisi che gli consente di acquisire ottimi livelli di autonomia di giudizio su argomenti relativi all'elettronica applicata all'energia, condizione indispensabile per la formulazione e la sintesi della soluzione al problema in esame.
L'autonomia di giudizio matura durante il percorso formativo ed è il risultato di diversi fattori.
In particolare le attività formative di base e caratterizzanti intraprese gli consentono di raggiungere un ottimo livello di padronanza nell'individuazione dei metodi di analisi appropriati, delle modalità di acquisizione ed elaborazione delle informazioni (misure, risultati di esperimenti, prove in laboratorio) e nell'interpretare i risultati.
Inoltre maturano la capacità di condurre ricerche bibliografiche su fonti scientifiche e tecniche, basi di dati e documenti normativi di varia natura soprattutto, ma non esclusivamente, per la preparazione della prova finale.
ABILITÀ COMUNICATIVE:
Gli studenti apprendono a comunicare in modo chiaro e privo di ambiguità le loro conclusioni, nonché le conoscenze a esso sottese, in modo professionale, in un contesto di ricerca e formazione internazionale.
CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO:
La capacità di apprendimento acquisita dallo studente si sviluppa durante la preparazione agli esami di profitto e nella predisposizione degli elaborati e dei progetti funzionali alle verifiche. La prova finale e la redazione delle relazioni riassuntive dei diversi argomenti trattati rappresentano poi un momento importante per lo studente che deve dimostrare un elevato livello di capacità di apprendimento autonomo.
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ING-INF/01
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Attività formative affini ed integrative
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MATERIALI PER LA PRODUZIONE INDUSTRIALE
(obiettivi)
OBIETTIVI FORMATIVI:
Gli obiettivi formativi del corso di MPI sono volti all’ acquisizione delle nozioni necessarie allo sviluppo di materiali avanzati, sostenibili, multifunzionali e smart materials, nello scenario di Industria 4.0 e al relativo trasferimento tencologico. Verranno trattati argomenti di scienza dei materiali compositi, nanocompositi, elastomeri, rivestimenti e relativi metodi di produzione.
Gli studenti, al termine del corso, saranno in grado di : 1) conoscere i concetti fondamentali della scienza dei materiali avanzata (compatibilità, funzionalizzazione, bagnabilità ecc.), 2) comunicare efficacemente le conoscenze e abilità acquisite, 3) sviluppare il proprio potenziale attraverso lo studio della disciplina, 4) impiegare le conoscenze acquisite per stabilire connessioni e correlazioni con le altre discipline.
CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE:
Il corso si prefigge lo scopo di fornire agli studenti le nozioni relative alla scienza e tecnologia dei materiali avanzati, ma anche di stimolare la loro capacità di elaborazione critica e di correlazione tra i dati e le informazioni acquisite, attraverso la risoluzione di problemi di natura pratica, appositamente preparati dal docente. A tale scopo il corso verrà articolato prevedendo sia lezioni teoriche, che esercitazioni (sia numeriche che pratiche e di laboratorio). Il pensiero critico verrà indirizzato alle abilità di selezionare e prioritizzare le informazioni acquisite, allo scopo di impiegarle nei processi di scelta decisionale, nella risoluzione dei problemi pratici e di consolidare una conoscenza duratura della materia.
CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE:
Il corso prevede la sistematica applicazione delle conoscenze acquisite attraverso la risoluzione di problemi di natura industriale anche complessi, relativi alla formulazione e produzione di materiali innovativi e al loro trasferimento tecnologico, attraverso lo svilgimento di esercitazioni in aula e ove possibile in laboratorio, sperimentazioni con l'utilizzo di strumenti informatici e attività di progetto (ivi inclusa quella relativa alla tesi di laurea magistrale, per gli studenti che lo richiederanno). Le attività pratiche e esercitazioni stimoleranno gli studenti all’applicazione sul campo delle nozioni acquisite, anche di diverse discipline, in un’ottica di integrazione delle conoscenze, in similitudine con quanto avverrà in maniera più complessa nella reale vita lavorativa.
AUTONOMIA DI GIUDIZIO
Lo sviluppo del pensiero critico è uno degli obiettivi fondanti del corso, a cui si tenderà attraverso il ragiungimento delle seguenti competenze: 1) Identificazione delle problematiche/argomenti più importanti nell’ambito di una tematica e raccolta delle relative informazioni essenziali, 2) Valutazione ed elaborazione di strategie per considerare possibili multiple soluzioni ad un problema (thinking outside the box) 3) Impiegare diversi percorsi logici, ragionamenti e argomentazioni per analizzare e mettere in sintesi le informazioni acquisite e creare connessioni, 4) Riflettere sul percorso di formazione, discutere in maniera critica le nozioni e applicare quanto imparato sia della disciplina, sia del metodo.
ABILITA’ COMUNICATIVE
Le abilità comunicative comprendono l’abilità di porsi in uno stato di ascolto attivo e riflessivo rispetto agli argomenti proposti dal docente o da altre fonti e di confrontarsi, condividendo e comunicando le proprie idee e convinzioni. La scelta del metodo e del codice di comunicazione in funzione dei concetti da comunicare, dell’audience verso cui ci si rivolge e dello scopo della comunicazione (informatica, istruttiva, motivazionale, persuasiva, ecc.), sono altre abilità che si intende sviluppare. Lo studente dovrà essere in grado di trasmettere il proprio pensiero efficacemente, sia in forma scritta che orale. Durante il corso si prevedono sessioni di dibattito (sia individuali che di gruppo), discussione e presentazioni individuali asu alcune selezionate tematiche. Particolare attenzione verrà posta allo sviluppo delle abilità comunicative dei ragazzi che dovranno presentare il proprio elaborato di tesi.
CAPACITA’ DI APPRENDIMENTO
Gli studenti, dovranno anche essere in grado di leggere autonomamente testi scientifici, discernendone le fonti di provenienza, e dovranno imparare a impiegare e integrare nozioni provenienti da più fonti. Sarà fortemente scoraggiata la tendenza degli studenti a limitare la propria conoscenza a quanto riportato nelle slides/dispense del corso. In particolare si indirizzeranno, affiancandoli, gli studenti verso uno studio autonomo, per esempio stimolandoli a comprendere i concetti più complessi attraverso lo studio di più testi, nei quali il medesimo argomento è trattato da diversi punti di vista.
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BRAGAGLIA MARIO
( programma)
Il corso è articolato sullo studio di materiali avanzati, sostenibili, multifunzionali e smart materials, nello scenario di Industria 4.0 e al relativo trasferimento tencologico. Si partirà con lo studio dei materiali compositi e nanocompositi a matrice polimerica, con particolari proprietà funzionali: materiali autodiagnosticanti, autoriparanti, Si proseguirà con lo studio dei materiali elastomerici e loro applicazioni industriali con particolare attenzione al caso delle produzione di pneumatici. Si tratteranno poi i materiali polimerici, ibrdidi e compositi innovativi per additive manufacturing (3d printing). Si terminerà con la trattazione di sistemi di rivestimento superficiale via termspruzzatura e deposizione da fase vapore. In dettaglio il programma sarà il seguente:
1. Materiali compositi:
Materiali compositi a matrice polimerica (PMC), principali tipi di rinforzi e di matrici, compositi a fibre lunga, fibra corta , particellari, nanocompositi, micromeccanica dei compositi unidirezionali e particellari, cenni alla teoria della lamina e del laminato. Case hystories industriali.
2. Materiali Avanzati
Materiali autodiagnosticanti estrinseci (con sensori embedded) e intrinseci, materiali autoriparanti, autopulenti (con pigmenti fotocatalitici), stimuli responsive (in grado di modificare il proprio stato sotto stimolo esterno), a memoria di forma (sia metallici che polimerici). Concetti di compatibilità chimica, dispersione e funzionalizzazione di nanocariche, bagnabilità di superfici.
3. Materiali Elastomerici
Materiali elastomeri e fillers, mescole elastomeriche, vulcanizzazione, correlazione tra le proprietà degli elastomeri e le proprietà tribologiche delle gomme, processi di produzione industriali delle gomme, metodi di caratterizzazione, applicazioni nel settore automobilistico.
4. Nuovi materiali per l'additive manufacturing (3d printing):
Progettazione e selezione dei materiali, processi di stampa 3d a filo e SLA. Stampa di Materiali Polimerici (termoplastici, tecnopolimeri, termoindurenti), Ceramici, Compositi ed Elastomeri. Applicazioni in campo aerospaziale.
5. Ingegneria delle superfici:
Processi di termo spruzzatura (plasma spray, flame spray, arc spray, ecc.), processi di deposizione da fase vapore. Cenni di Tribologia. Esempi di applicazioni Industriali dei coatings: barriere termiche, rivestimenti trasparenti conduttori, rivestimenti antiusura e modificatori di attrito. Case hystories industriali, con particolare riferimento al settore aerospaziale.
6. Esperienza di laboratorio: 1.realizzazione di un materiale composito via vacuum bagging, 2.studio del ciclo di vulcanizzazione di mescole elastomeriche 3. stampa 3d di un componente in materiale polimerico.
 Le slides del corso saranno rese disponibili agli studenti. Si consiglia il testo DR Askeland- The Science and Engineering of Materials, ma si useranno diversi testi di consultazione presentati durante il corso o dal docente o dagli studenti per i diversi argomenti trattati
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ING-IND/22
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Attività formative caratterizzanti
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