Internazionalizzazione della Didattica | NANOTECNOLOGIE PER LA SOSTENIBILITÀ
Internazionalizzazione della Didattica NANOTECNOLOGIE PER LA SOSTENIBILITÀ
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Orari Lezioni
cod. 0522600060
NANOTECNOLOGIE PER LA SOSTENIBILITÀ
| 0522600060 | |
| DIPARTIMENTO DI FISICA "E.R. CAIANIELLO" | |
| CORSO DI LAUREA MAGISTRALE | |
| FISICA | |
| 2024/2025 |
| ANNO CORSO 1 | |
| ANNO ORDINAMENTO 2021 | |
| SECONDO SEMESTRE |
| SSD | CFU | ORE | ATTIVITÀ | |
|---|---|---|---|---|
| ING-IND/27 | 3 | 24 | LEZIONE | |
| ING-IND/27 | 3 | 36 | LABORATORIO |
| Obiettivi | |
|---|---|
| IL CORSO FORNISCE LE METODOLOGIE NECESSARIE PER LA COMPRENSIONE DEI PROCESSI BASATI SULLE NANOTECNOLOGIE, CON ATTENZIONE ANCHE AD ASPETTI DELLA SOSTENIBILITÀ. PARTENDO DALLA DEFINIZIONE DI NANOSCALA INTRODUCE GLI ALLIEVI AL CONCETTO DI NANOTECNOLOGIE CHE PERMETTE IL CONTROLLO DELLA MATERIA SU SCALA NANOMETRICA. L’OBIETTIVO È QUELLO DI FORNIRE LA METODOLOGIA PER LA PROGETTAZIONE, L’ANALISI E LO SVILUPPO DEI PROCESSI BASATI SULLE NANOTECNOLOGIE IN VISTA DI APPLICAZIONI NELL’AMBITO DELLA SOSTENIBILITÀ. CONOSCENZE E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE CONOSCENZE DELLA STRUTTURA DI ATOMI E CAPACITÀ DI COMPRENDERE LE INTERAZIONI TRA MOLECOLE. CONOSCENZA DI PROCESSI DI DEPOSIZIONE DA FASE VAPORE CATALIZZATA CONOSCENZE DI EQUILIBRI FISICI E CHIMICI CONOSCENZA DI ELETTROCHIMICA IN VISTA DELLE ENERGIE RINNOVABILI, DELLA PRODUZIONE DI BENI, DELL’ACCUMULO DI ENERGIA CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZE E COMPRENSIONE CAPACITÀ DI PREVEDERE LA TERMODINAMICA E LA CINETICA DI UN PROCESSO CHIMICO CAPACITÀ DI ESEGUIRE CALCOLI RELATIVI A BILANCI DI MASSA E CARICA NELLE REAZIONI REDOX CAPACITÀ DI ANALIZZARE LA STRUTTURA DELLA MATERIA ATTRAVERSO ANALISI E MISURE MICROSCOPICHE, STRUTTURALI E CHIMICO/FISICHE AUTONOMIA DI GIUDIZIO LO STUDENTE SARÀ IN GRADO DI VALUTARE IN AUTONOMIA: •LA VALIDITÀ E I LIMITI DELLE CARATTERISTICHE ED IL COMPORTAMENTO FISICO CHIMICO DELLE NANOSTRUTTURE •I CRITERI CHE REGOLANO LA PROGETTAZIONE E LA PRODUZIONE DI NANOMATERIALI IN RELAZIONE ALLE LORO APPLICAZIONI. ABILITÀ COMUNICATIVE LO STUDENTE SARÀ IN GRADO DI SOSTENERE CONVERSAZIONI SU TEMATICHE LEGATE ALLE NANOTECNOLOGIE E LA SOSTENIBILITÀ CON TERMINOLOGIA SCIENTIFICA ADEGUATA E ALLA CONOSCENZA DI STRUMENTI PER LA RAPPRESENTAZIONE MATEMATICA E GRAFICA DEI FENOMENI DESCRITTI. |
| Prerequisiti | |
|---|---|
| CONOSCENZE E COMPETENZE NELL’AMBITO DELLA FISICA E DELLA CHIMICA DI PROCESSO. |
| Contenuti | |
|---|---|
| •INTRODUZIONE ALLA SOSTENIBILITA’ (2 ORE TEORIA) •INTRODUZIONE ALLE NANOTECNOLOGIE (2 ORE TEORIA) •CENNI DI CHIMICA ORGANICA (5 ORE TEORIA) •PROCESSI DI SINTESI DI NANOMATERIALI E DISPOSITIVI (3 ORE TEORIA + 6 ORE LABORATORIO) APPROCCIO BOTTOM-UP (DAL BASSO VERSO L'ALTO): I MATERIALI E I DISPOSITIVI SONO REALIZZATI PARTENDO DA COMPONENTI MOLECOLARI CHE SI AUTO-ASSEMBLANO (0.5 ORE TEORIA) APPROCCIO TOP-DOWN (DALL'ALTO VERSO IL BASSO): I DISPOSITIVI SONO FABBRICATI DA MATERIALI MACROSCOPICI ATTRAVERSO UN ATTENTO CONTROLLO DEI PROCESSI DI MINIATURIZZAZIONE A LIVELLO ATOMICO (0.5 ORA TEORIA) GENERAZIONE IN AEROSOL (PIROLISI IN FIAMMA, PIROLISI LASER, …) (0.5 ORA TEORIA) PROCESSI CHIMICI, COLLOIDALI E DI AUTOASSEMBLAGGI (0.5 ORA TEORIA + 3 ORE LABORATORIO) DEPOSIZIONE CHIMICA DA VAPORE CATALIZZATA (1 ORA TEORIA + 3 ORE LABORATORIO) •I PROCESSI DI CRACKING (3 ORE TEORIA) •TECNICHE DI ANALISI DEI NANOMATERIALI (1 ORE TEORIA + 8 ORE LABORATORIO) •PROGETTAZIONE E REALIZZAZIONE DI DISPOSITIVI BASATI SU NANOMATERIALI (2 ORE TEORIA+8 ORE LABORATORIO) I SUPERCAPACITORI (1.5 ORE TEORIA + 6 ORE LABORATORIO) LE BATTERIE (0.5 ORE TEORIA + 2 ORE LABORATORIO) •L’UTILIZZO DI FONTI RINNOVABILI (3 ORE TEORIA + 14 ORE LABORATORIO) LE CELLE A COMBUSTIBILE (0,5 ORE TEORIA) LE NANOTECNOLOGIE PER LA REALIZZAZIONE DI IMPIANTI E SISTEMI DI CONTROLLO PER LA COGENERAZIONE (0,5 ORE TEORIA) LA PRODUZIONE DI IDROGENO DALL’ACQUA (0.5 ORE TEORIA + 9 ORE LABORATORIO) LA PRODUZIONE DI IDROGENO DA FONTI RINNOVABILI (0.5 ORE TEORIA + 5 ORE LABORATORIO) L’OSSIDAZIONE DELLA CO2 (0,5 ORE TEORIA) IL RICICLO E RIUTILIZZO DEI MATERIALI: L’ECONOMIA CIRCOLARE (0,5 ORE TEORIA) •LA TOSSICOLOGIA (1 ORE TEORIA) •L’IGIENE (1 ORE TEORIA) •L'ESPOSIZIONE A NANOMATERIALI INGEGNERIZZATI, IL REACH (REGISTRATION, EVALUATION, AUTHORISATION AND RESTRICTION OF CHEMICALS) (1 ORE TEORIA) |
| Metodi Didattici | |
|---|---|
| LEZIONI FRONTALI, SEMINARI SPECIALISTICI, ESERCITAZIONI NUMERICHE. |
| Verifica dell'apprendimento | |
|---|---|
| PROVA FINALE ORALE. LA PROVA D’ESAME È FINALIZZATA A VALUTARE LA CONOSCENZA DEI FONDAMENTI DELLE NANOTECNOLOGIE E STRUTTURA DELLA MATERIA E DELLE SUE TRASFORMAZIONI. LA PROVA SARÀ TESA A VERIFICARE IL LIVELLO DI CONOSCENZA DELLE BASI TEORICHE CHE REGOLANO I PROCESSI CHIMICI E LE PROPRIETÀ FISICHE E CHIMICHE DELLA MATERIA. IL LIVELLO DI VALUTAZIONE MINIMO (18/30) È ATTRIBUITO QUANDO LO STUDENTE DIMOSTRA INCERTEZZA SUI DIVERSI CONTENUTI DEL PROGRAMMA, SULLE BASI DELLE NANOTECNOLOGIE E NELLA CORRELAZIONE TRA I DIVERSI ARGOMENTI. NEL COMPLESSO MOSTRA UNA CONOSCENZA FRAMMENTARIA DEI CONTENUTI TEORICI E LIMITATA CAPACITÀ DI UTILIZZARLI. IL LIVELLO MASSIMO (30/30) È ATTRIBUITO QUANDO LO STUDENTE DIMOSTRA UNA CONOSCENZA COMPLETA ED APPROFONDITA DELLE METODOLOGIE E DEGLI STRUMENTI ED HA UNA NOTEVOLE CAPACITÀ DI UTILIZZARLI NEL CONTESTO DI STUDIO. LA LODE VIENE ATTRIBUITA QUANDO IL CANDIDATO DIMOSTRA SIGNIFICATIVA PADRONANZA DELLE METODOLOGIE E DEGLI STRUMENTI, ECCELLENTE CAPACITÀ DI COMUNICAZIONE, PRONTEZZA DI COLLEGAMENTI E SPICCATA CAPACITÀ DI AUTONOMIA. IL VOTO, ESPRESSO IN TRENTESIMI CON EVENTUALE LODE, DIPENDERÀ DALLA MATURITÀ GLOBALE ACQUISITA SUI CONTENUTI DEL CORSO. È CONDIZIONE NECESSARIA PER LA SUFFICIENZA LA CONOSCENZA DEI PRINCIPI FONDAMENTALI DELLA CLASSIFICAZIONE DEI SOLIDI, DEI DIAGRAMMI DI STATO E TRANSIZIONI DI FASE, EQUILIBRI CHIMICI, CATALISI OMOGENEA ED ETEROGENEA, PROCESSI SO-GEL, PROCESSI PIROLITICI, PROCESSI ELETTROCHIMICI E CHIMICO/FISICI. SI TERRÀ CONTO: •DELLA QUALITÀ DELL’ESPOSIZIONE E DEL LINGUAGGIO •DELLA CAPACITÀ DI CORRELAZIONE TRA ARGOMENTI DIVERSI E CON ALTRE DISCIPLINE •DELLA CAPACITÀ AUTONOMA DI GIUDIZIO LO STUDENTE RAGGIUNGE IL LIVELLO DI ECCELLENZA SE SI RIVELA IN GRADO DI AFFRONTARE PROBLEMI CHE RICHIEDONO COLLEGAMENTI TRA VARI ELEMENTI, GIUNGENDO A SOLUZIONE CON VERIFICA DELLE IPOTESI FATTE. |
| Testi | |
|---|---|
| - D.A. CROWL AND J.F. LOUVAR.- CHEMICAL PROCESS SAFETY: FUNDAMENTAL AND APPLICATIONS- PRENTICE - HALL – INTERNATIONAL SERIES IN THE PHYSICAL AND CHEMICAL ENGINEERING SCIENCES -J.H. PERRY-CHEMICAL ENGINEERING’S HANDBOOK, MCGRAW HILL - TESTI INERENTI. |
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