MATERIALI INORGANICI PER L'INDUSTRIA, L'AMBIENTE E I BENI CULTURALI
Anno accademico 2023/2024 - Docente: Maria Elena FRAGALA'Risultati di apprendimento attesi
Conoscenza e comprensione
Conoscenza del ruolo della chimica e delle innovazioni tecnologiche in termini di materiali innovativi e tecniche diagnostiche per l'industria, la tutela dell'ambiente e la conservazione dei Beni Culturali.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione
Conoscenza delle metodologie di monitoraggio e rimozione degli inquinanti, dei processi di degrado e delle metodologie di restauro di materiali di interesse artistico architettonico e dei materiali innovativi per la produzione di energie rinnovabili. Conoscenza delle principali tecniche di indagine impiegate in tali ambiti applicativi. Capacità di discutere e relazionare un “case study”.
Capacità di giudizio
Particolare attenzione viene posta allo sviluppo di conoscenze dei principi fondamentali della chimica nei suoi diversi settori industriali e produttivi. Acquisizione della padronanza del metodo scientifico di indagine con speciale riferimento alle connessioni prodotto–processo, struttura molecolare–proprietà dei materiali, ai passaggi di scala e allo sviluppo sostenibile.
Abilità comunicative
Sviluppare una capacità di espressione utilizzando una terminologia appropriata.
Capacità di apprendimento
Viene stimolato l'uso di una svariata gamma di fonti per l'acquisizione dei contenuti proposti con particolare riferimento all’analisi bibliografica inerente gli aspetti più innovativi nei settori di interesse industriale, ambientale e nei Beni Culturali.
Modalità di svolgimento dell'insegnamento
Lezioni frontali. Qualora, per cause dovute allo svilupparsi della pandemia, l'insegnamento venisse impartito in modalità mista o a distanza potranno essere introdotte le necessarie variazioni al fine di rispettare il programma previsto e riportato nel Syllabus
Prerequisiti richiesti
Un background con conoscenze di base di chimica inorganica, chimica fisica, chimica analitica e chimica organica
Frequenza lezioni
Obbligatoria
Contenuti del corso
- La tutela dell'ambiente
- Materiali per le energie rinnovabili
- Materiali per il controllo della qualità dell'aria
- Materiali per il controllo delle acque
- Materiali per il riciclo dei rifiuti
- Materiali per l'industria microelettronica: processi e materiali per i dispositivi silicon based
- Materiali per i dispositivi microelettronici di nuova generazione: SiC e GaN
- Beni Architettonici: degrado e conservazione.
- Inquinamento ambientale e patrimonio culturale
- Nanomateriali utilizzati nel campo della conservazione.
- Tecniche strumentali di indagine per l’analisi dei manufatti di interesse storico-artico
Testi di riferimento
- L. Campanella, A. Casoli, M.P. Colombini et al. “CHIMICA PER L’ARTE” Zanichelli
- C. Baird, M. Cann "CHIMICA AMBIENTALE" Zanichelli
- S. Wolf "SILICON PROCESSING for VLSI Era- PROCESS INTEGRATION" Lattice Press
- H.F.Wolf "SEMICONDUCTORS" Wiley
Programmazione del corso
| Argomenti | Riferimenti testi | |
|---|---|---|
| 1 | L'attività umana e l'ambiente | Chimica Ambientale.Chimica per l'arte. Lecture notes and other didactic material provided by the teacher |
| 2 | I materiali lapidei | Chimica per l'arte |
| 3 | Manufatti metallici e leghe | Chimica per l'arte |
| 4 | Dipinti Murali: principali problemi di degrado e conservazione. | Chimica per l'arte. Dispense e altro materiale didattico fornito dal docente |
| 5 | Nanomateriali utilizzati nel campo della conservazione. Applicazione per la pulitura, consolidamento e protezione dei manufatti | Chimica per l'arte. Dispense e altro materiale didattico fornito dal docente |
| 6 | Tecniche strumentali di indagine per l’analisi dei manufatti di interesse storico-artico | Chimica per l'arte. Dispense e altro materiale didattico fornito dal docente |
| 7 | Gestione delle risorse ambientali, dell'energia e dei rifiuti | Chimica Ambientale.Dispense e altro materiale didattico fornito dal docente |
| 8 | Nanotecnologie e sostenibilità ambientale | Chimica Ambientale.Dispense e altro materiale didattico fornito dal docente |
| 9 | Controllo e purificazione delle acque, dell'aria e del territorio | Chimica Ambientale.Dispense e altro materiale didattico fornito dal docente |
| 10 | Materiali per le energie rinnovabili | Chimica Ambientale.Dispense e altro materiale didattico fornito dal docente |
| 11 | Integrazione di processo: Sviluppi e problematiche | Silicon Processing.Semiconductors.Dispense e altro materiale didattico fornito dal docente |
| 12 | Processi per l'industria dei semiconduttori: FEOL e BEOL | Silicon Processing.Semiconductors.Dispense e altro materiale didattico fornito dal docente |
| 13 | Materiali per la microelettronica e loro proprietà | Silicon Processing.Semiconductors.Dispense e altro materiale didattico fornito dal docente |
| 14 | Il SiC e il GaN: proprietà, metodi di integrazione nei flussi di processo e principali problematiche | Silicon Processing.Semiconductors.Dispense e altro materiale didattico fornito dal docente |
Verifica dell'apprendimento
Modalità di verifica dell'apprendimento
Esame orale. Descrizione di casi studi a scelta del candidato.
La verifica dell’apprendimento potrà essere effettuata anche per via telematica, qualora le condizioni lo dovessero richiedere.
Esempi di domande e/o esercizi frequenti
L'esame consiste in una presentazione orale su un argomento scelto e concordato tra quelli proposti dal Docente e sulla base di una ricerca bibliografica effettuata dallo Studente. il colloquio sarà completato da alcune domande sul background generale sullo stesso argomento. Le domande d’esame saranno volte a verificare la conoscenza della nomenclatura chimica e la capacità di classificare i materiali, sia artistici che di restauro, in funzione della loro struttura chimica, e delle principali proprietà. Domande specifiche riguarderanno i processi di degrado dei materiali artistici e di restauro, e le strategie di recupero dei beni culturali trattati a lezione. Una particolare attenzione sarà rivolta al rigore metodologico, alla chiarezza dell’esposizione a alla capacità di utilizzare un linguaggio appropriato e specifico.
The exam consists of an oral presentation about a topic selected and agreed among those proposed by the Teacher and based on a bibliographic research made by the Student; the colloquium will be completed by some questions about the general background on the same topic. The Student should demonstrate to be able to discuss about the cultural heritage classification in term of material nature, characteristics and properties of the different classes of artifacts,chemical and physical mechanisms of degradation of materials, methodology of restoration interventions