PRESENTAZIONE

Il corso Nanostructured Magnetic Materials: A technological approach è focalizzato sulla progettazione di materiali magnetici nanostrutturati (NMM) con proprietà magnetiche controllabili e ottimizzate per specifiche applicazioni (es. separazione magnetica, consegna di farmaci, ipertermia magnetica, MRI).

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

This teaching will teach students how to design nanostructured magnetic materials (NMM) with tunable magnetic properties. Students will learn the main wet chemistry synthesis method of NMM focusing on magnetic nanoparticles. Then, by the correlation between crystalline structure, morphology and magnetic properties, the morpho-structural feature of the materials will be optimized for specific application (e.g. magnetic separation, drug delivery, magnetic hyperthermia, MRI).

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

Una proprietà fisica dipende dalla dimensione di un oggetto se la sua dimensione è paragonabile a una dimensione rilevante per quella proprietà. Nel magnetismo le dimensioni tipiche - come per esempio la dimensione dei domini magnetici o le lunghezze delle interazioni di accoppiamento di scambio - sono nell'ordine dei nanometri. Per questo motivo, da circa 20 anni, grande attenzione è stata rivolta ai materiali magnetici nanostrutturati in cui i costituinte del materiale sono modulati su una scala di lunghezza da 1 a 100 nm. In particolare le nanoparticelle magnetiche hanno generato molto interesse a causa della loro applicazione nella registrazione magnetica, nei ferrofluidi, nella catalisi e nelle applicazioni biomediche (es. separazione magnetica, somministrazione di farmaci, risonanza magnetica con contrasto).

Questo corso insegnerà agli studenti come progettare e sintetizzare materiali magnetici nanostrutturati (NMM) con proprietà magnetiche controllate. I materiali saranno poi testati per applicazioni specifiche (ad es. separazione magnetica, somministrazione di farmaci, ipertermia magnetica, MRI) ottimizzando le loro proprietà magnetiche. Le comptenze acquiste nel corso sono da ritenersi particolarmente adatte per il profilo Scienziato dei Materiali: Specialista nella Tecnologia. Tuttvia la parte introiduttiva relativa ai concentti di magnetismo di base fornisce delle competenze che risultano adatte anche al profilo Scienziato dei Materiali: Specialista nella Ricerca.

PREREQUISITI

Risultano indispensabili le conoscenze acquisite nei corsi di Matematica,  Fisica Generale;  Chimica Generale 

MODALITA' DIDATTICHE

Lezioni frontali (10 ore) . Attività di laboratorio (30 ore). La frequenza alle lezioni frontali è fortemente coinsiglita ed è ritenuta indispensabile  per la frequenza del corso di laboratorio

PROGRAMMA/CONTENUTO

Il programma dettagliato del corso sarà dispsonbile su aulaweb e verrà discuisso con glis tudenti dutante il corso.

 Dopo una breve introduzione sul magnetismo, verrà data una descrizione sintetica del magnetismo di materiali nanostrutturati. Come secondo passo, verrà descritto il principale metodo di sintesi MNM e, concentrandosi sulle nanoparticelle magnetiche, verrà discussa la correlazione tra la struttura cristallina, la morfologia e le proprietà magnetiche rilevanti per applicazioni specifiche (es. drug delivery, , ipertermia magnetica). In questa parte gli studenti impareranno a progettare materiali magnetici nanostrutturati con proprietà ottimizzate per specifiche applicazioni. Poi, gli studenti sintetizzeranno con metodo chimico nanoparticelle magnetiche e caratterizzeranno i materiali dal punto di vista morfostrutturale e fisico. I materiali sintetizzati saranno testati all'interno di un progetto di ricerca originale, per un'applicazione specifica (ad esempio la separazione magnetica), lavorando sull'ottimizzazione delle proprietà fisiche dei materiali per un'applicazione specifica.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

S. Blundell, Magnetism in condensed matter. Oxford: Oxford Univesity Press, 2001.

L. Suber and D. Peddis, “Approaches to Synthesis and Characterization of Spherical and Anisometric Metal Oxide Magnetic Nanomaterials,” in Nanomaterials for life science, Wiley., vol. 4, C. S. S. R. Kumar, Ed. Weinheim: Wiley, 2010, p. 431475.

D. Peddis, P. E. Jönsson, S. Laureti, and G. Varvaro, Magnetic interactions: A tool to modify the magnetic properties of materials based on nanoparticles, vol. 6. 2014.

G. Muscas, N. Yaacoub, and D. Peddis, Novel Magnetic Nanostrucures Unique properties and applications. Amsterdam, Netherlands: Elsevier, 2019.

DOCENTI E COMMISSIONI

LEZIONI

INIZIO LEZIONI

Consultare l'orario dettagliato al link: https://easyacademy.unige.it/portalestudenti/

Orari delle lezioni

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

ESAMI

MODALITA' D'ESAME

Alla fine del corso lo studente dovrà discutere criticamente in una presentazione (anche con supporto .ppt) la sua attività di laboratorio (30%) e i risultati ottenuti (60%). Inoltre, verrà valutato il quaderno di laboratorio che lo studente preparara’ durante l’attività sperimentale. (10%)

Per gli studenti con disabilità o con DSA si rimanda alla sezione Altre Informazioni.

MODALITA' DI ACCERTAMENTO

La presentazione dei risultati ottenuti verrà effettuata alla presenza di almeno due docenti di ruolo e ha come obiettivo la verifica della capacità sintesi e razionalizzazionedei risultati da parte dallo studente. La preparazione del quaderno di labororio ha l’obiettivo di accertare la capacità dello studente di descrivere l’attività sperimentale seleziondo  qualitativamente e quantitavamente le informazioni necessarie alla sucessiva elaborazione dei risultati ottenuti in laboratorio.

Calendario appelli

ALTRE INFORMAZIONI

Si ricorda alle studentesse e agli studenti con disabilità o con disturbi specifici dell'apprendimento (DSA) che per poter richiedere adattamenti in sede d'esame occorre prima inserire la certificazione sul sito web di Ateneo alla pagina servizionline.unige.it nella sezione “Studenti”. La documentazione sarà verificata dal Settore servizi per l’inclusione degli studenti con disabilità e con DSA dell’Ateneo, come indicato sul sito federato al link: SCIENZA E TECNOLOGIA DEI MATERIALI 11430 | Studenti con disabilità e/o DSA | UniGe | Università di Genova | Corsi di Studio UniGe

Successivamente, con significativo anticipo (almeno 10 giorni) rispetto alla data di esame occorre inviare una e-mail al/alla docente con cui si sosterrà la prova di esame, inserendo in copia conoscenza sia il docente Referente di Scuola per l'inclusione degli studenti con disabilità e con DSA (sergio.didomizio@unige.it) sia il Settore sopra indicato. Nella e-mail occorre specificare:

•            la denominazione dell’insegnamento

•            la data dell'appello

•            il cognome, nome e numero di matricola dello studente

•            gli strumenti compensativi e le misure dispensative ritenuti funzionali e richiesti.

Il/la referente confermerà al/alla docente che il/la richiedente ha diritto a fare richiesta di adattamenti in sede d'esame e che tali adattamenti devono essere concordati con il/la docente. Il/la docente risponderà comunicando se sia possibile utilizzare gli adattamenti richiesti.

Le richieste devono essere inviate almeno 10 giorni prima della data dell’appello al fine di consentire al/alla docente di valutarne il contenuto. In particolare, nel caso in cui si intenda usufruire di mappe concettuali per l’esame (che devono essere molto più sintetiche rispetto alle mappe usate per lo studio) se l’invio non rispetta i tempi previsti non vi sarà il tempo tecnico necessario per apportare eventuali modifiche.

Per ulteriori informazioni in merito alla richiesta di servizi e adattamenti consultare il documento: Linee guida per la richiesta di servizi, di strumenti compensativi e/o di misure dispensative e di ausili specifici