- Crediti formativi: 3
- SSD: CHIM/02
- Lingua di insegnamento: Italiano
- Modalità didattica: Convenzionale - Lezioni in presenza
- Campus: Ravenna
- Corso: Laurea in Chimica dei materiali e tecnologie ceramiche (cod. 0492)
Conoscenze e abilità da conseguire
Il corso affronta la descrizione di varie fasi condensate della materia e le origini molecolari di alcune importanti proprietà dei materiali, anche utilizzando tecniche di simulazione al calcolatore (Monte Carlo, Dinamica Molecolare). In particolare vengono studiati cristalli, liquidi, cristalli liquidi, micelle, vetri, colloidi, polimeri, materiali nanoporosi. Sono inoltre discusse alcune tecniche di caratterizzazione e di indagine della struttura e della dinamica dei materiali e delle loro transizioni (Ottica,Calorimetria, Raggi X).
Contenuti
Stati condensati della materia e descrizione qualitativa della loro struttura e principali proprietà in termini di ordine. Cristalli e loro principali proprietà ottiche (birifrangenza) e meccaniche (modulo di Young). Liquidi. Cristalli liquidi e loro applicazioni: nematici (caratteristiche e funzionamento di un display LCD twisted nematic); smettici (classificazione in A,B,.. ; proprietà.); discotici (fasi colonnari e fili molecolari). Fasi liotropiche. Micelle, liposomi, bilayers. Polimeri. Colloidi.
Transizioni di fase e loro classificazione (Ehrenfest e Landau - deGennes). Applicazioni di solventi supercritici. Metastabilità e Stato vetroso. Sistemi porosi e nanoconfinati. Zeoliti artificiali (es: MCM41): proprietà e preparazione attraverso auto-assemblaggio di micelle e sistemi liotropici.
Diffrazione di raggi-X e sue applicazioni. Legge di Bragg. Spettri di monocristalli e di polveri. Spettri a raggi-X di vetri, polimeri e materiali amorfi. SAXS.
Forze fra molecole e fra particelle colloidali. Potenziali a sfere dure, Lennard-Jones, anisotropi. Cenni sulle interazioni elettrostatiche (carica, dipolo, quadrupolo). Forze di induzione e dispersione. Effetti del tipo di interazione e del suo raggio di azione sugli stati di aggregazione della materia e sui colloidi. Importanza relativa dei vari tipi di interazione in soluzione. Interazione fra particelle colloidali. Cenni di Teoria DLVO.
Relazione tra proprietà microscopiche e macroscopiche:cenni di modellazione e simulazione al calcolatore. Problemi e prospettive.
Testi/Bibliografia
I. W. Hamley , Introduction to Soft Matter : Polymers, Colloids, Amphiphiles and Liquid Crystals (Wiley,
C. Zannoni, Cristalli Liquidi, Enciclopedia del Novecento, Supplemento III, Istituto della Enciclopedia Italiana, Treccani, 288-297 (2004)
Dispense e materiale didattico aggiuntivo.
Per approfondimenti:
http://www2.fci.unibo.it/~bebo/z/art.htm
Metodi didattici
Lezioni in aula, coordinate con gli altri moduli del corso integrato e con le esercitazioni del corso di laboratorio
Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento
Esame: uno scritto con un esercizio o una domanda per ogni modulo del corso integrato. Segue l'esame orale
Strumenti a supporto della didattica
Il corso consiste di lezioni frontali.
Le lezioni in aula si avvalgono di videoproiettore e lavagna.Una copia cartacea dei lucidi proiettati e di altro materiale viene resa disponibile agli studenti prima delle lezioni stesse.