LABORATORIO DI CHIMICA FISICA DEI MATERIALI

Il corso ha come principale obiettivo formativo lo sviluppo di conoscenze nel campo della chimica fisica sperimentale applicata alla scienza dei materiali. Il percorso formativo si sviluppa in tre moduli: Simulare, Assemblare e Valutare. Durante il primo modulo “Simulare” si apprendono i concetti chiave dei metodi di risoluzione numerica delle equazioni governanti i processi tipici della chimica dei materiali. Durante il secondo “Assemblare” si apprendono le metodologie per l’acquisizione dei dati da dispositivi opto-elettronici a base di materiali funzionali. Durante il terzo modulo “Valutare” si  affrontano le problematiche derivanti dalla gestione dei “big-data” in ambito scientifico, con particolare riferimento alla chimica dei materiali.

In particolare:

• D1 – Conoscenza e comprensione
  Comprendere i metodi numerici per lo studio dei processi chimico-fisici dei materiali, i principi di realizzazione e caratterizzazione di dispositivi basati su materiali funzionali e le metodologie di acquisizione ed elaborazione dei dati.

  D2 – Capacità di applicare conoscenza e comprensione
  Implementare semplici simulazioni di processi chimico-fisici, preparare e depositare materiali funzionali, assemblare dispositivi di misura e sviluppare procedure di acquisizione e trattamento dei dati sperimentali.

  D3 – Autonomia di giudizio
  Valutare criticamente le ipotesi delle simulazioni, l’adeguatezza delle procedure sperimentali e l’attendibilità dei risultati attraverso le attività di laboratorio e l’analisi dei casi studio; motivare le scelte metodologiche adottate.

  D4 – Abilità comunicative
  Documentare le attività svolte mediante relazioni e rappresentazioni dei dati; discutere metodi, risultati e limiti con un linguaggio appropriato, comunicando le conclusioni a interlocutori specialisti e non specialisti.

  D5 – Capacità di apprendimento
  Consultare autonomamente letteratura scientifica e documentazione metodologica per approfondire gli strumenti utilizzati e trasferire le competenze acquisite a nuovi problemi della scienza dei materiali.

Il corso è strutturato in due sezioni. Una parte di lezioni frontali da seguire in aula ed una seconda parte di attività sperimentali di laboratorio

Qualora l'insegnamento venisse impartito in modalità mista o a distanza potranno essere introdotte le necessarie variazioni rispetto a quanto dichiarato in precedenza, al fine di rispettare il programma previsto e riportato nel syllabus.

Competenze tecnico-pratiche di laboratorio e conoscenze indispensabili delle norme di sicurezza e della buona pratica sperimentale.

La frequenza è obbligatoria per almeno il 70% delle lezioni, secondo il Regolamento didattico del Corso di Studio. Eventuali esenzioni parziali o totali sono deliberate dal Consiglio del Corso di Studio nei casi previsti dal regolamento.

1. Materiale didattico del docente : dispense, protocolli, dati ed esempi di elaborazione.

2. K. E. Atkinson, W. Han, D. Stewart, Numerical Solution of Ordinary Differential Equations, Wiley, 2009.

3. L. Arnaut, Chemical Kinetics: From Molecular Structure to Chemical Reactivity, seconda edizione, Elsevier.

4. J. K. Taylor, “Quality assurance of chemical measurements”, Analytical Chemistry, 53, 1588A–1596A, 1981.

5. J. F. Rodrigues et al., “Big data and machine learning for materials science”, Discover Materials, 1, 12, 2021.

Esame orale

La votazione è espressa in trentesimi secondo il seguente schema:

Non idoneo

Conoscenza e comprensione argomento: significative carenze e imprecisioni

Capacità di analisi e sintesi: irrilevanti, frequenti generalizzazioni

Utilizzo di riferimenti: completamente inappropriato

18-20

Conoscenza e comprensione argomento: molto modesto, imperfezioni evidenti

Capacità di analisi e sintesi: appena sufficienti

Utilizzo di riferimenti: appena appropriato

21-23

Conoscenza e comprensione argomento: conoscenza poco più che sufficiente

Capacità di analisi e sintesi: discreta capacità di analisi e sintesi, argomenta in modo logico e

coerente

Utilizzo di riferimenti: utilizza le referenze standard

24-26

Conoscenza e comprensione argomento: conoscenza buona

Capacità di analisi e sintesi: ha buone capacità di analisi e di sintesi, gli argomenti sono esposti

coerentemente

Utilizzo di riferimenti: utilizza le referenze standard

27-29

Conoscenza e comprensione argomento: conoscenza più che buona

Capacità di analisi e sintesi: ha notevoli capacità di analisi e di sintesi

Utilizzo di riferimenti: ha approfondito gli argomenti

30-30 e lode

Conoscenza e comprensione argomento: conoscenza ottima

Capacità di analisi e sintesi: ha notevoli capacità di analisi e di sintesi.

Utilizzo di riferimenti: significativi approfondimenti.

Informazioni per studenti con disabilità e/o DSA

A garanzia di pari opportunità e nel rispetto delle leggi vigenti, gli studenti interessati possono chiedere un colloquio personale in modo da programmare eventuali misure compensative in base agli obiettivi didattici ed alle specifiche esigenze.

Quale metodo di risoluzione utilizzerebbe per il calcolo numerico della derivata prima?

Come vengono depositati i polimeri conduttivi?