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Nanotechnology 2025/2026
Programma di Nanotechnology:
OBIETTIVI FORMATIVI: Il corso di Nanotecnologia fornisce un'ampia formazione nei diversi settori di interesse specifico delle micro e nanotecnologie, integrati da approfondimenti nell'ambito delle tecniche di caratterizzazione di materiali e sistemi, dei dispositivi optoelettronici, elettronici e per l'elaborazione dell'informazione. Infatti le micro e nanotecnologie hanno ormai una diffusione capillare nell'industria, nei servizi e in generale nella vita quotidiana, e possono offrire nuove soluzioni e nuovi sbocchi nei più svariati settori applicativi. Nel corso vengono acquisite le competenze di base della fisica della materia applicata alle nanotecnologie ritenute di maggior impatto ed interesse per l'Ingegneria dei micro e nanodispositivi, in particolare per l'Ingegneria dell'informazione, della comunicazione e dell'energia. Ulteriore obiettivo del corso consiste nel fornire al futuro ingegnere meccatronico un'ampia panoramica delle tecniche di caratterizzazione spettroscopica, elettronica e morfologica maggiormente 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 ottimizzarne le prestazioni e di aumentarne l'affidabilità e la durata grazie ad un'approfondita analisi delle eventuali degradazioni fisico-chimiche durante il normale funzionamento. CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE: Le conoscenze e competenze attese riguardano i diversi ambiti disciplinari caratterizzanti le nanotecnologie, quali: - conoscenza della meccanica quantistica, nonché conoscenza degli argomenti di fisica avanzata di rilevanza nel settore della nanofisica, delle nanoscienze e delle nanotecnologie, e più in generale per tutte le tecnologie industriali avanzate; - comprensione dei concetti, metodi e tecniche che consentono di impiegare ed integrare sinergicamente tali principi nello studio di problemi di tipo fisico ed elettronico; - conoscenza dei fondamenti della nanofisica, della nano-elettronica, con particolare riguardo alle tematiche dei micro e nanodispositivi, che si integrano specificamente con le tematiche proprie della fisica della materia; - comprensione della necessità di ibridare concetti della nanofisica e concetti dell'ingegneria nella progettazione, caratterizzazione ed utilizzazione di dispositivi avanzati basati su fenomeni nanofisici. CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE: Al termine del corso di Nanotecnologia lo studente sarà in grado di applicare le conoscenze e competenze acquisite nei vari ambiti a diversi contesti, fondendole insieme grazie anche all'attività sperimentale condotta in laboratorio. In particolare le conoscenze e tecniche acquisite consentono allo studente: - di usare correttamente e con sicurezza i concetti della fisica della materia applicata alle nanotecnologie e a settori propri dell'Ingegneria; - usare i concetti della fisica della materia per comprendere tematiche proprie dei micro e nanodispositivi applicati all'Ingegneria dell'informazione e della comunicazione; - capacità di applicare i concetti e le tecniche delle micro e nanotecnologie alla progettazione di dispositivi e sistemi basati su fenomeni tipici della fisica dello stato solido e della nanofisica; - definire le specifiche di un micro o nanosistema, di analizzarne le caratteristiche principali, applicando le più moderne tecniche di caratterizzazione per la loro realizzazione e ottimizzazione; - comprendere i principi di funzionamento di dispositivi avanzati e innovativi di tipo microelettronico, nanoelettronico o optoelettronico. AUTONOMIA DI GIUDIZIO: La preparazione trasversale prevista dal corso implica: 1) la capacità dello studente di integrare le conoscenze e gestire la complessità; 2) la capacità dello studente di esplorare settori nuovi ed emergenti nell'applicazione delle nanotecnologie all'energia e alla nanoelettronica. ABILITÀ COMUNICATIVE: Lo studente sarà in grado di comunicare in modo chiaro ed inequivocabile i contenuti del corso ad interlocutori specializzati. Sarà inoltre in grado di comunicare le principali caratteristiche fisico-chimiche dei materiali nanostrutturati e di indicare la tecnica di deposizione/lavorazione più appropriata di tali materiali ad interlocutori tecnici (esempio: altri ingegneri, fisici, chimici) ma non specialisti nel campo dell'elettronica o dispositivi. Lo studente avrà inoltre un background sufficiente per intraprendere un lavoro di tesi/ricerca in moderni laboratori di nanotecnologie. Lo studente avrà inoltre la capacità di comprendere lezioni, seminari e conferenze su argomenti di nanotecnologia tenuti in lingua inglese, e capacità di esprimersi correttamente in lingua inglese sia nella discussione sia nella presentazione pubblica dei propri risultati scientifici. CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO: La struttura dei contenuti del corso, caratterizzata da diversi argomenti apparentemente separati ma collegati da una visione interdisciplinare e modulare, contribuirà a sviluppare una capacità di apprendimento sistemica che consentirà allo studente di avvicinarsi in modo autonomo ad altre problematiche di frontiera inerenti alle nanotecnologie. Lo studente sarà inoltre in grado di: - saper effettuare autonomamente, con rapidità ed efficacia, ricerche bibliografiche nella letteratura tecnica mondiale su argomenti di ricerca avanzata concernenti nanomateriali e nanotecnologie; - di poter accedere, previo superamento di una selezione, a corsi di dottorato nei settori della nanotecnologia, in Italia ed all'estero.