Il corso fornisce le basi per la comprensione della chimica-fisica della soft matter, dalle interazioni alla nanoscala fino alla stabilità alla macroscala. Le proprietà dei materiali soft sintetici sono presentate in analogia con materiali naturali per comprendere i principi alla base della progettazione di materiali soft bio-ispirati. Ogni argomento è affrontato con elevata interdisciplinarietà, resa possibile dalla posizione centrale delle scienze molecolari nella scienza dei material soft
B.W.Ninham and P. Lo Nostro, Molecular Forces and Self Assembly, Cambridge Molecular Science, 2010;
D. Berti and G. Palazzo, Colloidal Foundations of Nanoscience, Elsevier, 2014
I. W. Hamley, Introduction to Soft Matter: Synthetic and Biological Self-Assembling Materials, Wiley, 2007
R. A. L. Jones, Soft Condensed Matter, Oxford Master Series in Physics, 2002
Obiettivi Formativi
Alla fine del corso lo studente avrà compreso ed imparato ad applicare le potenzialità dei principi del self-assembly, comportamento di fase, stabilità dei materiali soft matter naturali e sintetici, per la progettazione di nuovi materiali. Saprà inoltre riconoscere esempi di sistemi soft matter presenti in natura e utilizzerà i concetti appresi nel corso per comprenderne proprietà e comportamento. Sarà in grado di tradurre le principali linee guida teoriche e gli aspetti della ricerca attuale più promettenti, per tutte le numerose applicazioni pratiche dove i materiali soft matter possiedono rilevanza.
Prerequisiti
Nessuno
Metodi Didattici
Il corso consiste di lezioni frontali degli insegnanti ufficiali, incluse sessioni guidate di auto-studio e di lezioni tenute da esperti internazionali, che varieranno ogni anno
Altre Informazioni
La maggior parte del materiale sarà presente sulla piattaforma Moodle
Modalità di verifica apprendimento
Orale; review critica di un recente articolo di ricerca originale sui materiali soft matter.
Programma del corso
Dopo una breve introduzione teorica ai concetti legati ad anfifili, macromolecole e colloid/nanoparticelle, il corso presenterà e si focalizzerà su alcuni argomenti principali, come:
-Costruzione di materiali a base di soft matter: Interazioni intermolecolari e proprietà di gas, liquidi e solidi
-Soft Matter all’equilibrio: Transizioni di fase e diagrammi di fase
-Soft Matter in Flusso: Comportamento viscoso e viscoelastico
-Macromolecole come elementi di costruzione per materiali soft matter: Struttura, proprietà e comportamento di fase. Gel fisici e chimici, proprietà e swelling
-Progettazione di materiali soft matter: self assembly molecolare da strutture nano a strutture supramolecolari.
-Imparando dalla natura: materiali soft matter da polimeri biologici e progettazione bio-ispirata.
Soft Matter attiva: risposta a stimoli di materiali soft matter.