PRESENTAZIONE

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

Il corso intende aiutare lo studente a sviluppare una critica forma mentis nell’affrontare lo studio dei sistemi elettronici basati su sensori attraverso un approccio metodologico che riguardi più scale dimensionali, a partire dalla fisica e dalla struttura microscopica dei materiali per arrivare al comportamento macroscopico di microsistemi e di strutture complesse per la sensoristica. Verranno in particolare approfondite le principali classi di materiali, processi, dispositivi e relative soluzioni tecnologiche per la progettazione, modellazione, realizzazione e caratterizzazione di sistemi con esempi applicativi in ambito robotico, biomedicale, ambientale e di realtà virtuale

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

Il corso si propone di fornire le conoscenze di base della fisica associata ai materiali e ai dispositivi e sensori in modo da comprendere i meccanismi  di funzionamento dei sensori e poterli correlare agli aspetti progettuali e tecnologici.

Si intende anche formare lo studente in modo che sia sensibile agli aspetti applicativi e di tipo innovativo. In tali contesti si intende fornire un know-how su tematiche attuali e di punta quali la sensoristica tattile, l'elettronica flessibile e stretchabile per grandi aree fondata su dispositivi alle scale nano e micro e i sistemi elettronici indossabili.

Lo studente avrà anche modo di svolgere alcune esercitazioni teorico-sperimentali che consentiranno di prendere diretto contatto con specifici strumenti di modellazione e apprendere l'uso di tecniche base di caratterizzazione sperimentale in ambito sensoristico.

MODALITA' DIDATTICHE

• Lezioni frontali tenute dai docenti 
• Si prevedono inoltre alcune ESERCITAZIONI TEORICO-SPERIMENTALI, con l’obiettivo della  familiarizzazione dello studente all’uso di strumenti di modellazione quali ad esempio multifisica, SPICE, simulink e di tecniche di caratterizzazione sperimentale del tipo DMA (Dynamic Mechanical Analysis).

PROGRAMMA/CONTENUTO

• Materiali per l’elettronica e la sensoristica
• Processi e tecnologie di microfabbricazione e caratterizzazione
• Strutture e dispositivi per la sensoristica
• Caso di studio: sensoristica tattile
• Elettronica flessibile e stretchabile fondata su dispositivi alle scale nano e micro
• Applicazioni: Sistemi elettronici indossabili 

TESTI/BIBLIOGRAFIA

• Dispense fornite dai docenti

Fisica dei semiconduttori

• K. Krane, Modern Physics, Wiley & Sons (1996).
• J.H. Davies, The Physics of Low-dimensional semiconductors, Cambridge Press (2000)

Processi e tecnologie di microfabbricazione e caratterizzazione 

• B. Bhushan, Springer Handbook of Nanotechnology, ,New York: Springer, 2010.

Materiali per l’elettronica e la sensoristica

• T. Ikeda, Fundamentals of Piezoelectricity, Oxford University Press, 1989

Sensoristica tattile

• Ravinder S. Dahiya, Maurizio Valle, Robotic Tactile Sensing: Technologies and System, Springer, 2012

Elettronica flessibile e stretchabile fondata su dispositivi alle scale nano e micro

• Carlos Garcia Nunez, Fengyuan Liu, Sheng Xu, Ravinder Dahiya, Integration Techniques for Micro/Nanostructure-based Large-Area Electronics - Elements in Flexible and Large-Area Electronics, Cambridge University Press, 2018
• Tutorials su flexible / stretchable electronics:
  1. https://youtu.be/u_2YRTmOTWQ
  2. https://www.sophia.org/tutorials/wearable-flexible-electronics-basics

Applicazioni: Sistemi elettronici indossabili

• https://spectrum.ieee.org/biomedical/bionics/bionic-skin-for-a-cyborg-you

DOCENTI E COMMISSIONI

Commissione d'esame

LUCIA SEMINARA (Presidente)

MICHELE CHIABRERA

MAURIZIO VALLE

ERMANNO DI ZITTI (Presidente Supplente)

DANIELE GROSSO (Presidente Supplente)

LEZIONI

INIZIO LEZIONI

Come da calendario didattico

Orari delle lezioni

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

ESAMI

MODALITA' D'ESAME

Orale

MODALITA' DI ACCERTAMENTO

Durante la prova orale la valutazione della preparazione del candidato sarà effettuata in base alla capacità di proporre correttamente gli argomenti trattati nel corso. In particolare allo studente verrà richiesto di presentare all'inizio un argomento a scelta e di rispondere a domande specifiche su altri argomenti del corso.

Inoltre si terrà conto della capacità dello studente di cogliere aspetti critici e nessi culturali nelle tematiche affrontate.

Calendario appelli