Università degli Studi di Roma "Tor Vergata"

OBIETTIVI FORMATIVI:
Il corso è volto a completare la formazione di base nel campo della fisica quantistica applicata allo studio delle proprietà microscopiche e macroscopiche dei materiali .
L’obiettivo del corso è quello di fornire le principali conoscenze su metodi teorico/computazionali per lo studio delle proprietà strutturali, elettroniche ed ottiche dei materiali. Principali obiettivi formativi sono la comprensione di metodi quanto-meccanici semi-empirici e da primi-principi, quali la teoria del Funzionale Densità (DFT), la teoria del Funzionale densità dipendente dal tempo e la teoria delle Funzioni di Green.
Ulteriore obiettivo è l' apprendimento e l'uso in modo autonomo di uno dei principali codici di calcolo DFT (quantum-espresso) correntemente in uso nell' ambito della ricerca in scienza dei materiali tramite lo svolgimento di esercitazioni pratiche da parte dello studente

CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE:
Il corso intende fornire allo studente gli strumenti di base necessari per comprendere le proprietà strutturali ed opto-elettroniche dei materiali in termini di una descrizione quanto-meccanica microscopica.
Le lezioni vertono sulla derivazione matematica ed interpretazione fisica dei principali strumenti di indagine teorica per lo studio delle proprietà strutturali, elettroniche e spettroscopiche dei materiali.
Applicazioni relative a materiali di corrente interesse nell'ambito della ricerca in scienza dei materiali sono illustrate durante le lezioni frontali e pratiche al calcolatore al fine di ampliare le conoscenze dello studente sullo stato dell'arte in questo settore.

CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE:
Il corso si pone la finalità di fornire gli strumenti matematico-fisici che permettano agli studenti di comprendere articoli scientifici dedicati allo studio dei materiali ed ad interpretare, tramite la loro conoscenza, varie osservabili fisiche sperimentali di interesse nella scienza dei materiali.

Lo studente dovrà esser anche in grado di individuare e comprendere il metodo teorico/computazionale adeguato alla caratterizzazione delle proprietà chimico-fisiche dei materiali di interesse ed essere in grado di interpretare discussioni di analisi e dati relativi a tali metodi.
Lo studente sarà anche in grado di affrontare problemi scientifici nuovi e di leggere testi e articoli scientifici in inglese su argomenti connessi alla studio delle proprietà strutturali elettroniche ed ottiche dei materiali.


AUTONOMIA DI GIUDIZIO:
Agli studenti viene richiesta la capacità di utilizzare le conoscenze acquisite in maniera critica, nello specifico per lo studio delle proprietà strutturali, elettroniche ed ottiche dei materiali al fin di valutarne le caratteristiche per un appropriato impiego nel campo della scienza dei materiali.

ABILITÀ COMUNICATIVE:
Viene prestata particolare attenzione alla capacità di utilizzare, in maniera appropriata e in un contesto concettualmente coerente e rigoroso, le conoscenze acquisite nel corso delle lezioni. La relazione finale relativa all' esercitazione al calcolatore svolta dallo studente su un materiale specifico, è prevista tramite una presentazione power-point di tipo seminario da parte dello stesso, ed ha lo scopo di esercitare e migliorare le abilità comunicative e gli skills trasversali dello studente.

CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO:
Stimolare ed indirizzare gli studenti all’ uso di testi specialistici ed articoli scientifici anche al fine di apprendere il medesimo argomento da più di una fonte, approfondendone così la comprensione e ampliando, al contempo, la capacità di analisi.
Stimolare studenti all' uso dell' ambiente di calcolo Linux e alla comprensione di semplici scripts bash per la gestione del lavoro pratico relativo alle simulazioni al calcolatore.

OBIETTIVI FORMATIVI:
Il corso di Elettronica Organica e Biologica ha lo scopo principale di dare allo studente le basi dei dispositivi optoelettronici, della scienza, dei materiali, delle tecnologie e delle applicazioni basate su semiconduttori organici o ibridi organico/inorganico (es. OLED, Celle Solari, E-Paper, OTFT). Inoltre, parte del corso introdurrà le tecnologie optoelettroniche utilizzate nell’industria della bioinformatica per la rivelazione o sequencing genetico.
L’elettronica organica o ibrida (anche conosciuta come “stampata” o “plastica”) sta conoscendo un grosso sviluppo a livello internazionale ed è stata identificata dagli organi della Comunità Europea come molto importante (e su cui investire) in quanto l’Europa è già all’avanguardia in questo settore. Alcune applicazioni sono già in commercio (come gli schermi OLED) ed altre (E-Paper, celle solari) sotto sviluppo in linea pilota di varie realtà industriali europee con progetti dimostrativi commerciali. La parte sui dispositivi optoelettronici per la rivelazione di geni o DNA si colloca anch’esso in un settore dagli ampi sviluppi futuri come la parte hardware della bio-informatica. Questo corso darà allo studente gli strumenti necessari per capire il funzionamento dei dispostivi e come vengono progettate le applicazioni in questi due settori in forte crescita a livello internazionale.

CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE:
Il corso si prefigge di fare acquisire agli studenti una conoscenza ampia di tematiche nel campo dell’elettronica organica e biologica arricchita anche da esperienze pratiche di laboratorio.
Nel preparare la tesina sotto forma di presentazione acquisiranno la capacità di elaborare in autonomia approfondimenti e percorsi avanzati in tale ambito che si riferiscono allo stato dell’arte nella ricerca e nelle applicazioni industriali.

CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE:
L’asse su cui si sviluppa il programma è il seguente: scienza, materiali, tecnologie, dispostivi, applicazioni. La vera comprensione da parte dello studente avviene quando riesce a mettere insieme e trovare le relazioni tra tutti gli aspetti per arrivare al design e funzionamento dell’applicazione finale. In questo i “case studies” proposti durante il corso, in particolari concentrati sulle applicazioni, insieme alle esperienze pratiche e al approfondimento su di una tematica a scelta, aiuteranno a creare i links tra le varie parti in modo tale che lo studente possa non solo comprendere il design esposto a lezione ma immaginarne e progettarne di nuovi a seconda delle esigenze o di valutazioni di requisiti tecnici nuovi che possono incontrare.

AUTONOMIA DI GIUDIZIO:
La studio e la presentazione finale di una tesina in gruppi di studenti aiuteranno lo studente a identificare in autonomia il contesto scientifico ed applicativo della tematica scelta, a poter scegliere i percorsi di ricerca e dello stato dell’arte più rilevanti e importanti. Li aiuterà altresì a trovare e utilizzare criticamente i risultati della letteratura scientifica per valutare quali caratteristiche e qualità siano le più adatte per la loro esposizione e anche quali siano le tecnologie, materiali e applicazioni elettroniche più tecnologicamente e industrialmente di interesse attuale e futuro.

ABILITÀ COMUNICATIVE:
Agli studenti viene richiesto di non solo rispondere criticamente alle domande del esame orale ma preparare una relazione sintetica, sotto forma di presentazione, di una tematica da approfondire in un gruppo di lavoro composto da più studenti. Essendo il corso frequentato da studenti provenienti due (o più) corsi di studi, durante il corso viene consigliato di formare gruppo di lavoro dal background scientifico diverso (e.g. ingegneria elettronica e scienza e tecnologia dei materiali) e di preparare se possibile la presentazione in lingua inglese in modo da poter anche potenzialmente estendere la comunicazione ad un ambiente internazionale.

CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO:
La fusione di lezioni frontali, esperienze di laboratorio, e la preparazione di una tesina di approfondimento sono indicate a promuovere la mente dello studente di questo corso ad essere flessibile e al rapido apprendimento di nuovi concetti e metodi, sia teorici che sperimentali anche in gruppi di lavoro.

OBIETTIVI FORMATIVI:
Il corso si propone di fornire agli studenti le nozioni fondamentali di alcuni processi ottici: dalla generazione di luce al rilevamento di segnali ottici e alla modulazione della luce.
Comprensione delle proprietà fisiche alla base del funzionamento dei principali dispositivi a stato solido con riferimento alle proprietà elettroniche ed ottiche dei semiconduttori.

CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE:
Di saper connettere i vari argomenti diversi, ma correlati tra loro, affrontati durante il corso. Il corso si propone di stimolare quelle capacità di apprendimento che consentano loro di continuare a studiare anche in modo autonomo i temi della ricerca avanzata nel campo.

CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE:
Applicare la comprensione dei principi di base alla determinazione delle caratteristiche dei materiali e dei parametri di funzionamento dei dispositivi optoelettronici.
Si richiede di saper analizzare un problema e saper organizzare una risposta adeguata giustificandola. Si richiede di saper rifare/riorganizzare gli esperimenti eseguiti in laboratorio. Si richiede che siano in grado di astrarre concetti generali da casi particolari.

AUTONOMIA DI GIUDIZIO:
Lo studente dovrà sviluppare la capacità di integrare le conoscenze e gestire la complessità, nonché di organizzare l'approfondimento tematico per ampliare la comprensione dei fenomeni fisici.

ABILITÀ COMUNICATIVE:
Lo studente dovrà saper descrivere gli argomenti trattati durante il corso i fenomeni fisici, nonché le conoscenze a esse sottese, in modo chiaro e privo di ambiguità , in un quadro sintetico anche fornendo esempi.

CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO:
Deve dimostrare conoscenze e capacità di comprensione di testi scientifici in lingua inglese. Di capire grafici e figure scientifiche. Di saper selezionare e correlare argomenti

OBIETTIVI FORMATIVI:
Gli obiettivi formativi del corso sono concentrati sull’acquisizione delle nozioni necessarie allo sviluppo di materiali avanzati ed innovativi, sostenibili, multifunzionali e smart materials, nello scenario di Industria 4.0 e al relativo trasferimento tecnologico. Si presenteranno nozioni di scienza dei materiali focalizzando l'attenzione su materiali e tecniche di produzione sostenibili, materiali compositi e nano-compositi, elastomeri, rivestimenti e relativi metodi di produzione. Gli studenti, al termine del corso, dovranno essere in grado di : 1) conoscere i concetti fondamentali della scienza dei materiali avanzata, 2. Essere in grado di comunicare efficacemente le conoscenze e abilità acquisite, 3. Sviluppare il proprio potenziale attraverso lo studio della disciplina, 4. Impiegare le abilità acquisite per stabilire connessioni e correlazioni con le altre discipline 5. Sviluppare creatività, curiosità scientifica e passione per lo studio e per la disciplina.

CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE:
Il corso non solo si prefigge lo scopo di fornire agli studenti le nozioni relative scienza e tecnologia dei materiali avanzati e sostenibili, ma anche di stimolare il pensiero critico e la capacità di elaborazione e di correlazione tra i dati e le informazioni acquisite, allo scopo di impiegarle nei processi di scelta decisionale nella risoluzione dei problemi pratici. Per questo il corso verrà articolato prevedendo sia lezioni teoriche, che esercitazioni (sia numeriche che pratiche e di laboratorio).

CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE:
Il corso prevede la sistematica applicazione delle conoscenze acquisite attraverso la risoluzione di problemi industriali complessi, relativi alla formulazione e produzione di innovativi materiali e al loro trasferimento tecnologico, attraverso lo svolgimento 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’impiego di nozioni 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 raggiungimento 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 su 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, discernendo 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.

OBIETTIVI FORMATIVI:
Lo scopo del corso di Biomateriali è di mettere lo studente in grado di saper comprendere una pubblicazione di ambito biofisico- biochimico e chimico fisico biologico con particolare riferimento agli aspetti quantitativi dell'interazione biomateriale - cellula e/o materia vivente. Orientarsi sui principali processi che coinvolgono biomateriali e cellule, come la bioadesione, l'indirizzamento di microvettori iniettabili e il riconoscimento di cellule/tessuti affetti da determinate patologie, l'efficienza dell'indirizzamento e del trasferimento del farmaco veicolato. Aver compreso in dettaglio le esercitazioni di laboratorio svolte utilizzando la strumentazione di ricerca.

CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE:
Abilità di immaginare criticamente e autonomamente un percorso concettuale costruito sull'uso della recente letteratura e di individuare le novità di maggior impatto nel campo dei Biomateriali.

CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE:
Al termine del corso lo Studente è chiamato ad applicare i concetti di base della chimica fisica colloidale e macromolecolare per razionalizzare fenomeni precedentemente non trattati e propri nella scienza dei Biomateriali.

AUTONOMIA DI GIUDIZIO:
Sviluppo dell'abilità di valutazione critica di risultati riportati in una pubblicazione scientifica di settore o rispetto ai risultati ottenuti nelle esperienze di laboratorio, facendo connessioni e stabilendo relazioni concettuali.

ABILITÀ COMUNICATIVE:
Alla fine del corso si richiede la capacità di portare e discutere i risultati mediante una presentazione ordinata e facilmente consultabile da addetti ai lavori e non.

CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO:
Si richiede alla fine del corso la capacità di gestire il materiale di letteratura (articoli scientifici e di divulgazione, report,...), estraendo le informazioni necessarie per la prosecuzione delle attività di ricerca in forma autonoma.

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.

OBIETTIVI FORMATIVI:
Fornire, tramite nozioni di modellizzazione teorica e metodologie sperimentali, una buona comprensione delle più importanti proprietà fisiche e chimiche di materiali 2D, dando una panoramica dell'attuale ricerca di base avanzata in questo settore e delle possibili applicazioni in vari ambiti scientifici ed ingegneristici.

CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE:
Lo studente sarà in grado di descrivere le caratteristiche più importanti di diversi materiali 2D, compresi grafene, nitruro di boro esagonale, calcogenuri di metalli di transizione ed altri. Conoscerà le principali modellizzazioni teoriche basate su metodi empirici e atomistici e le tecniche principali di sintesi e caratterizzazione adatte allo studio delle proprietà fisiche e chimiche dei materiali 2D.

CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE:
Lo studente dovrà esser anche in grado di individuare e comprendere il metodo teorico e/o sperimentale adeguato alla caratterizzazione delle proprietà fisiche dei materiali 2D ed essere in grado di interpretare discussioni di analisi e di dati relativi a tali metodi. Lo studente dovrà essere anche in grado di affrontare problemi scientifici nuovi e di leggere testi e articoli scientifici in inglese su riviste specializzate su argomenti connessi alla studio delle proprietà strutturali, vibrazionali, elettroniche ed ottiche dei materiali 2D.

AUTONOMIA DI GIUDIZIO:
Capacità di argomentare con personali interpretazioni ed autonomia di giudizio le principali proprietà fisiche dei materiali 2D quali quelle strutturali, elettroniche ed ottiche per un eventuale impiego più adatto in nuove tecnologie dall’ elettronica, alla fotonica, alla produzione e conservazione di energie rinnovabili

ABILITÀ COMUNICATIVE:
Viene prestata particolare attenzione alla capacità comunicative nell’ utilizzare, in maniera appropriata e in un contesto concettualmente coerente e rigoroso, le conoscenze acquisite nel corso delle lezioni. L' esame finale ha anche lo scopo di esercitare e migliorare le abilità comunicative dello studente
Capacità di comunicare in lingua italiana e in lingua inglese risultati scientifici su materiali 2D
Capacità di presentare una propria attività di ricerca o di rassegna ad un pubblico di specialisti e/o di non specialisti

CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO:
Capacità di accedere alla letteratura specializzata nel campo dei materiali 2D e affini
Capacità di utilizzare banche dati e risorse bibliografiche e scientifiche per estrarne informazioni e spunti atti al meglio a sviluppare un eventuale progetto di studio e di ricerca
Capacità di individuare metodi di indagine teorico-computazionale e /o sperimentale adatti per lo studio dei materiali bidimensionali

OBIETTIVI FORMATIVI:
Obiettivo formativo del corso è quello di far acquisire allo studente conoscenza dei processi biochimici che avvengono nella cellula,delle caratteristiche funzionali e strutturali delle macromolecole biologiche (acidi nucleici, proteine e lipidi), nell'ottica di una formazione multidisciplinare prevista nel corso di Laurea Magistrale in Scienza e Tecnologia dei Materiali. In particolare, lo studente acquisirà le conoscenze sulla struttura e funzione delle macromolecole biologiche, sui processi di sintesi e regolazione delle proteine, sull'attività enzimatica e regolazione, sui meccanismi molecolari dei sistemi di trasduzione dei segnali molecolari che sono alla base dei processi sensoriali, motori e di differenziamento cellulare per la rigenerazione dei tessuti. Obiettivo del corso è anche quello di fornire elementi di conoscenza delle tecniche per la produzione, la purificazione e la caratterizzazione delle macromolecole biologiche (acidi nucleici e proteine), per la loro applicazione anche nell'ambito della sintesi di nuovi biomateriali. Inoltre, il corso si propone anche di fornire le basi per l'utilizzo di banche dati e programmi di bioinformatica che possano aiutare nella corretta impostazione di un lavoro di ricerca sperimentale.

CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE: Lo studente svilupperà la capacità di
ampliare la propria conoscenza e comprensione delle tematiche chimico-biologiche, che consentono di elaborare e/o applicare idee originali, spesso in un contesto di ricerca
CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE: Lo studente sarà in grado di applicare le conoscenze acquisite in ambito biochimico, e avrà la capacità di comprendere e risolvere problemi e tematiche nuove in contesti interdisciplinari connessi al proprio settore della Scienza e Tecnologia dei Materiali
AUTONOMIA DI GIUDIZIO: Lo studente acquisirà la capacità di integrare le conoscenze Biochimiche e gestire le complessità, nonché di formulare giudizi sulla base delle conoscenze acquisite.
ABILITÀ COMUNICATIVE: Lo studente sarà in grado di comunicare in modo chiaro e privo di ambiguità le conoscenze acquisite sia ad interlocutori esperti del settore disciplinare che non.
CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO: Lo studente svilupperà la capacità di apprendere gli argomenti della chimica-biologica che gli consentiranno di continuare a studiare per lo più in modo auto-diretto e autonomo