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Alberto ROTA

Professore Associato
Dipartimento di Scienze Fisiche, Informatiche e Matematiche sede ex-Fisica

Insegnamento: Nano-mechanics

Physics - Fisica (D.M.270/04) (Offerta formativa 2022)

Obiettivi formativi

Scopo del corso è far conoscere agli studenti i meccanismi di risposta dei materiali a stress meccanici applicati. In particolare, verranno presentati le principali tecniche sperimentali per l'analisi tribo-meccanica dei materiali alla nanoscala.
Gli studenti verranno, inoltre, coinvolti in attivita’ di laboratorio con lo scopo di fare loro acquisire la capacita’ di osservare e misurare alcune proprietà meccaniche e tribologiche dei materiali mediante esperimenti.

Prerequisiti

Nessuna richiesta formale. Conoscenze acquisite di Meccanica Classica e Quantistica.

Programma del corso

(1 CFU) Proprietà elastiche dei materiali.
Stress, strain, shera stress, shear strain, Poisson ratio, strain energy density, generalized Hook's law.
(1 CFU) Principi di Tribologia
Legge di Amontons, modello di Bowden-Tabor, modello di Greenwood-Williamson, teoria di Hertz del contatto, modello JKR, modello DMT, forze di adesione, apparati strumentali.
(2 CFU) AFM/STM e relative applicazioni.
(1 CFU) Nanoindentazione strumentata. Caratterizzazioni meccaniche alla nanoscala attraverso MEMS. Comportamento anelastico dei materiali.
(1 CFU) Esperienza di laboratorio

Metodi didattici

Lezioni frontali. Attività di laboratorio sperimentale.
La frequenza non è obbligatoria ma consigliata.

Testi di riferimento

Mechanical Behavior of Materials
Marc Andre ́ Meyers and Krishan Kumar Chawla
Cambridge University Press
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Verifica dell'apprendimento

Esame orale della durata approssimativa di 30 minuti. Per la valutazione finale sarà richiesto un report di una esperienza di laboratorio svolta durante il corso da consegnare al termine del corso stesso.
Verranno programmata almeno 6 sessioni d'esame nell'Anno Accademico.
Gli indicatori della prova d'esame sono:
- conoscenza degli argomenti trattati (60%);
- utilizzo di terminologia appropriata (15%);
- chiarezza dell'esposizione (15%);
- report su una esperienza di laboratorio (10%).
Il voto sarà espresso in 30esimi, e la soglia per la sufficienza è fissata a 18/30

Risultati attesi

Al termine del Corso gli studenti dovranno soddisfare i seguenti criteri:
- Conoscenza e comprensione
Conoscenza avanzata degli argomenti trattati, includendo la comprensione critica di teorie e principi. Nello specifico:
Proprietà elastiche dei materiali.
Principi di Tribologia
AFM/STM e relative applicazioni
Nanoindentazione strumentata. Caratterizzazioni meccaniche alla nanoscala attraverso MEMS. Comportamento anelastico dei materiali.
- Conoscenza e capacità di comprensione applicate
Capacità di applicare le conoscenze acquisite per lo studio delle proprietà meccaniche di sistemi di interesse scientifico. Capacità di ideare esperimenti dedicati e di risolvere eventuali problematiche connesse. Capacità di ideare nuovi esperimenti, sulla base degli esempi forniti a lezione. Capacità di collaborare con i colleghi per ideare e condurre esperimenti scientifici.
- Autonomia di giudizio
Capacità di analizzare le conoscenze acquisite ed i risultati ottenuti in esperimenti in modo critico, facendo riferimento alle proprie conoscenze ed alla letteratura specifica.
- Abilità comunicative
Capacità di utilizzare di terminologia appropriata e di comunicare le proprie argomentazioni all'interlocutore.
- Capacità di apprendere
Lo studente deve dimostrare di aver acquisito la capacità di continuare in modo autonomo nel processo di apprendimento, implementando ed integrando le capacità acquisite.