Insegnamento CARATTERIZZAZIONE DI BIOMATERIALI E NANOMATERIALI CON LABORATORIO

Nome del corso Metodologie per prodotto e processo
Codice insegnamento A004787
Curriculum Comune a tutti i curricula
Docente responsabile Igor Neri
CFU 9
Regolamento Coorte 2025
Erogato Erogato nel 2025/26
Erogato altro regolamento
Tipo insegnamento Obbligatorio (Required)
Tipo attività Attività formativa integrata
Suddivisione

CARATTERIZZAZIONE DI BIOMATERIALI E NANOMATERIALI

Codice A004609
CFU 6
Docente responsabile Igor Neri
Docenti
  • Igor Neri
Ore
  • 42 ore - Igor Neri
Attività Caratterizzante
Ambito Tecnologie dei processi chimici
Settore FIS/03
Tipo insegnamento Obbligatorio (Required)
Lingua insegnamento Italiano
Contenuti Nel corso verranno presentate varie tecniche di analisi adatte alla caratterizzazione di biomateriali e nanomateriali, con particolare attenzione alle tecniche di microscopia
Testi di riferimento Fondamenti di Fisica – James S. Walker -Pearson
A Practical Guide to Optical Microscopy by John Girkin PUBLISHER Taylor & Francis Group – Disponibile nelle risorse elettroniche universitari (https://ebookcentral.proquest.com/lib/unipgit/reader.action?docID=5789245)
Dispense del docente
Obiettivi formativi Introdurre gli studenti all’utilizzo di tecniche di caratterizzazione di ampio utilizzo nell’ambito professionale di sbocco del corso di laurea. L’insegnamento si propone di dare i fondamenti teorici delle tecniche di microscopia ottica e microscopia elettronica. Inoltre, si daranno dei cenni delle basi fisiche della descrizione dei solidi, al fine di comprendere il principio di funzionamento delle tecniche di diffrazione a raggi X o spettroscopia vibrazionale
Prerequisiti Per seguire le lezioni con profitto, è opportuno aver acquisito le conoscenze fornite dagli insegnamenti di Elementi di Matematica e Fisica e Elementi di Chimica
Metodi didattici Il corso consiste in lezioni frontali svolte in aula su tutti gli argomenti del programma. Le lezioni saranno alternate ad attività pratiche portate avanti nel corso di Laboratorio collegato
Altre informazioni Per informazioni sui servizi di supporto agli studenti con disabilità e/o DSA visita la pagina http://www.unipg.it/disabilita-e-dsa
Modalità di verifica dell'apprendimento La verifica del grado di apprendimento viene condotta mediante una prova orale, che consiste in una discussione della durata di circa 30 minuti. La prova sarà finalizzata ad accertare il livello di conoscenza raggiunto e la capacità comunicativa con linguaggio tecnico-scientifico adeguato alle tematiche trattate. Si affronteranno sia argomenti di carattere teorico-fondamentale che di natura sperimentale riguardanti i vari metodi di analisi indicati nel programma. La valutazione finale verrà stabilita dalla Commissione in trentesimi.
Programma esteso Campi e onde elettromagnetiche. Cenni sulla polarizzazione della materia. Indice di rifrazione. Assorbimento. Elementi di ottica geometrica. Rifrazione e Riflessione. Leggi di Snell. Angolo limite. Lenti e specchi. Sistemi ottici: occhio, microscopio. Elementi di ottica fisica: Onde Coerenti. Esperimento di Young. Interferenza e diffrazione. Cenni di analisi spettrale Elementi di struttura della materia. Atomi- Molecole. Solidi cristallini e solidi amorfi. Reticolo cristallino e diffrazione di raggi X. Legge di Bragg. Vibrazioni dei cristalli. Modi normali di vibrazione. Spettroscopia vibrazionale

LABORATORIO DI FISICA DEI BIOMATERIALI E DEI NANOMATERIALI

Codice A004756
CFU 3
Docente responsabile Alessandro Di Michele
Docenti
  • Alessandro Di Michele
Ore
  • 36 ore - Alessandro Di Michele
Attività Altro
Ambito Altre conoscenze utili per l'inserimento nel mondo del lavoro
Settore NN
Tipo insegnamento Obbligatorio (Required)
Lingua insegnamento ITALIANO
Contenuti approccio alle principali tecniche di caratterizzazione di nano e biomateriali
Obiettivi formativi Prendere dimistichezza con le differenti tecniche di caratterizzazione
Modalità di verifica dell'apprendimento Esperienze di laboratorio
Programma esteso 1. Microscopia Elettronica a Scansione FE-SEM (analisi ad alti e bassi voltaggi): studio della morfologia di nanomateriali e biomateriali. Verranno utilizzati anche bassi voltaggi (<1kV) per preservare l'integrità strutturale dei campioni sensibili.
2. Analisi EDX: tecnica associata al SEM che permette di ottenere informazioni sulla composizione chimica elementale dei materiali durante l'osservazione microscopica.
3. Microscopia Elettronica a Trasmissione (TEM, HR-TEM e STEM): studio della struttura dei materiali alla scala nanometrica e risoluzione atomica.
4. Microscopia a Scansione di Sonda (AFM e STM): analisi di nanoparticelle per ottenere informazioni tridimensionali, proprietà elastiche e conduttive.
5. Spettroscopia Raman e Brillouin: combinazione di tecniche spettroscopiche per studiare la struttura chimica e le proprietà elastiche dei biomateriali.
6. Analisi FT-IR-ATR: studio della struttura chimica e dei gruppi funzionali sia di nanomateriali che di biomateriali.
7. Analisi UV-VIS-NIR: determinazione delle dimensioni di nanomateriali in sospensione acquosa e calcolo del band gap di nanomateriali fotocatalitici.
8. Analisi XRD (Diffrazione di raggi X): studio delle strutture cristalline e delle fasi dei differenti nanomateriali
9. Analisi DSC (calorimetria): Analisi calorimetrica di differenti biopoliomeri e loro riconoscimento
10. Analisi TGA (Termogravimetria): studio della stabilità termica e delle cinetiche di decomposizione dei biomateriali.
11. Misura del modulo di Young: determinazione della rigidità e delle proprietà meccaniche di differenti biomateriali mediante prove di trazione.