PRESENTAZIONE

I materiali e i dispositivi bio-ispirati mirano ad imitare le soluzioni offerte della natura per sviluppare soluzioni tecnologiche sostenibili ed innovative, cruciali per applicazioni quali, ad esempio, la diagnostica medica, il monitoraggio ambientale e lo sviluppo di farmaci. L’approccio interdisciplinare adottato fornirà competenze significative per i futuri scienziati dei materiali.

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

L'insegnamento intende fornire una panoramica dei materiali bio-ispirati e del loro utilizzo nei dispositivi per applicazioni di interesse biomedico o ambientale. Saranno forniti i principi di base della progettazione, fabbricazione e caratterizzazione di questi materiali. Le attività di laboratorio permetteranno agli studenti di acquisire abilità pratiche nello sviluppo di materiali/dispositivi biomimetici specifici.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

Fornire i concetti di base dei materiali e dei dispositivi ispirati dalla natura; illustrare, mediante numerosi esempi allo stato dell’arte, come tali materiali vengono applicati attualmente nella realizzazione di dispositivi biomedici di vario tipo; promuovere le capacità di identificare e progettare le caratteristiche necessarie di un nuovo materiale e/o dispositivo bio-ispirato come competenza essenziale della figura dello scienziato dei materiali.

Al termine dell’insegnamento lo studente sarà in grado di:

• Conoscere i principi e le caratteristiche di molti materiali bio-ispirati;
• Conoscere e comprendere il funzionamento delle più comuni tipologie di dispositivi bio-ispirati allo stato dell’arte e già presenti sul mercato;
• Comprendere ed utilizzare il linguaggio tecnico usato per la descrizione delle caratteristiche di un materiale/dispositivo;
• Valutare criticamente le applicazioni, le prestazioni e i vantaggi/svantaggi dell’utilizzo di biomateriali/biosensori rispetto ad altri materiali/tecniche analitiche;
• Progettare un nuovo materiale e/o dispositivo identificandone gli elementi/caratteristiche essenziali e immaginando le strategie per integrarli;
• Conoscere le tendenze future e le tecnologie promettenti

MODALITA' DIDATTICHE

- lezioni frontali in aula realizzate alla lavagna e/o mediante l’ausilio di slide, video, animazioni, simulazioni di vario genere. Per monitorare, in tempo reale, il livello di apprendimento della classe verranno proposte agli studenti delle domande mediante l’uso di clickers quali Wooclap.

- discussione collegiale di articoli di ricerca suggeriti dai docenti

- attività di laboratorio supervisionate dal docente

PROGRAMMA/CONTENUTO

Biomolecole e macromolecole biologiche

Auto-organizzazione molecolare per lo sviluppo di materiali bio-ispirati

Micelle, nanoparticelle lipidiche, costrutti ibridi, mesofasi

Materiali biomimetici strutturati in modo gerarchico

Principi e applicazioni biosensoristiche

Esempi di nanobiosensori basati su nanopori, nanocanali e loro fabbricazione

TESTI/BIBLIOGRAFIA

Verranno fornite slide e altro materiale didattico a cura del docente
Ulteriori materiali saranno resi disponibili su Aulaweb

DOCENTI E COMMISSIONI

LEZIONI

Orari delle lezioni

L'orario di questo insegnamento è consultabile all'indirizzo: Portale EasyAcademy

ESAMI

MODALITA' D'ESAME

L'esame consisterà in un colloquio orale sugli argomenti trattati a lezione. Il programma dettagliato degli argomenti svolti è reperibile su Aulaweb.

MODALITA' DI ACCERTAMENTO

Lo scopo dell'esame sarà quello di valutare il livello raggiunto dallo studente in riferimento ai risultati di apprendimento dell'insegnamento. In particolare durante il colloquio verranno accertate le conoscenze acquisite e la capacità di utilizzare correttamente il linguaggio tecnico. Inoltre verrà valutata la capacità di identificare e valutare criticamente gli elementi costitutivi e le caratteristiche (in termini di prestazioni, funzionalità) di materiali e dispositivi proposti dai docenti e/o progettati dallo studente sulla base della attività laboratoriali.