SCIENZA E TECNOLOGIA DEI MATERIALI

L’insegnamento è una delle attività formative obbligatorie del Corso di Laurea in Ingegneria Fisica. L’insegnamento si prefigge di fornire agli studenti i principi fondamentali della scienza e tecnologia dei materiali, dando un’ampia panoramica delle differenti tipologie di materiali, delle loro proprieta’ strutturali e funzionali.

Conoscenza e capacità di comprensione
• Comprendere le relazioni tra le diverse discipline scientifiche per lo studio di fenomeni complessi e nello sviluppo di nuovi materiali, dispositivi e sistemi
• Comprendere l’importanza della cultura scientifica nei processi di innovazione delle tecnologie moderne
• Conoscenza delle principali caratteristiche di diverse tipologie di materiali
• Conoscenza delle principali proprieta’ in materiali nanostrutturati

Capacità di applicare conoscenza e comprensione
• Capacità di identificare ambiti in cui materiali specifici (eventualmente anche nanostrutturati) possono offrire soluzioni vantaggiose e funzionalità migliori, rispetto a sistemi e materiali tradizionali, con una comprensione dei processi e dei fenomeni alla base del successo dell’applicazione dei materiali scelti.
• Capacità di identificare tecnologie attualmente disponibili per la preparazione di materiali nanostrutturati e la loro integrazione in dispositivi, argomentando le possibili scelte sulla base delle conoscenze e della comprensione degli argomenti trattati durante il corso.
• Coniugare le conoscenze approfondite nelle scienze naturali ed in particolare nella fisica, con il "metodo dell'ingegneria", che permette di trasformare fenomeni naturali e concetti astratti in nuovi metodi, dispositivi e sistemi reali

Autonomia di giudizio
• Saper valutare la consistenza logica dei risultati a cui porta l’applicazione delle conoscenze apprese, sia in ambito teorico sia nel caso di dati sperimentali.
• Saper riconoscere eventuali errori tramite un’analisi critica del metodo applicato

Abilità comunicative
• Saper comunicare le conoscenze apprese e il risultato della loro applicazione utilizzando una terminologia appropriata, sia in ambito orale sia scritto
• Saper interagire con il docente e con i colleghi di corso in modo rispettoso e costruttivo

Capacità di apprendimento
• Saper prendere appunti, selezionando e raccogliendo le informazioni a seconda della loro importanza e priorità
• Saper essere sufficientemente autonomi nella raccolta di dati e informazioni rilevanti alla problematica investigata

I prerequisiti per il corso includono conoscenze di base di fisica e chimica, meccanica quantistica ed analisi matematica.

Gli argomenti trattati includono la struttura e i legami degli atomi, la struttura cristallina e amorfa nei solidi, la descrizione di varie tipologie di materiali (metalli, polimeri, ceramici, compositi) e delle loro proprieta’ elettriche e ottiche.
Si accennera’ a materiali nanostrutturati, illustrando diversi aspetti del tema, inclusi la sintesi e le proprietà strutturali e funzionali derivanti dalla nanodimensionalità.

W.F. Smith & J. Hashemi, Scienza e Tecnologia dei Materiali, V edizione, McGraw-Hill

Il raggiungimento degli obiettivi dell'insegnamento viene valutato attraverso un esame finale orale.

Lezioni frontali in aula, proposta di problemi da risolvere per casa discussione della soluzione dei problemi in classe.

Italiano

Questo insegnamento tratta argomenti connessi alla macroarea "Economia circolare, innovazione, lavoro" e concorre alla realizzazione dei relativi obiettivi ONU dell'Agenda 2030 per lo Sviluppo Sostenibile