B1784 - PROGETTAZIONE DI MATERIALI POLIMERICI E SOSTENIBILITÀ​

Conoscenze e abilità da conseguire

L'insegnamento si propone di fornire le conoscenze di base della sintesi e caratterizzazione di sostanze macromolecolari e sulla relazione struttura chimica-proprietà fisiche dei polimeri. Lo studente e’in grado di riconoscere: meccanismi di polimerizzazione, metodi di caratterizzazione sperimentale, e transizioni termiche di un polimero. Lo studente sa correlare le proprietà termiche e meccaniche con la struttura chimica ed associare le caratteristiche di un materiale polimerico alla sua sostenibilità ambientale.

Contenuti

Programma della parte teorica:

1. Fondamenti di scienza dei polimeri

• Chimica dei materiali polimeri: Definizioni, struttura, peso molecolare.
• Classificazione dei materiali polimerici
• Sintesi e processi di produzione dei materiali polimerici.
• Proprietà fisiche e meccaniche dei polimeri allo stato solido: polimeri amorfi, polimeri semicristallini
• Viscoelasticità
• Correlazione struttura-proprietà in polimeri sintetici e naturali (biopolimeri)

1. Sostenibilità dei materiali polimerici

• Bioplastiche: polimeri da fonti rinnovabili e biodegradabili
• Fine vita: Riciclo meccanico, chimico, biodegradazione, compostaggio
• Principi dell’ecodesign nel settore dei polimeri, accenni di LCA per i materiali polimerici

1. Materiali polimerici avanzati

• Polimeri per applicazioni funzionali; Polimeri smart (stimuli-responsive e autoriparanti); Compositi, nanocompositi e biocompositi.

Programma delle esercitazioni al fine di collegare concetti di teoria con applicazioni pratiche reali:

• Esercizi numerici per consolidare concetti di teoria
• Tecniche di caratterizzazione di materiali polimerici
• Esercitazioni su progettazione di materiali polimerici per specifiche funzioni
• Esercitazioni su strategie di sostenibilità nella progettazione di materiali polimerici
• Discussione di casi reali

 

Testi/Bibliografia

J.M.G. Covie and V. Arrighi, "Polymers: Chemistry and Physics of Modern Materials", 3rd Edition, CRC Press, Boca Raton, FL, USA, 2008.

Altri testi consultabili: F.Ciardelli et al., "Macromolecole, scienza e tecnologia", vol. I e II, Pacini, Pisa, 1986; M. Guaita et al., "Fondamenti di scienza dei polimeri", Pacini, Pisa, 1998.

Verrà utilizzato Virtuale per depositare dispense, materiale per le esercitazioni ed esempi di domande di esame.

Metodi didattici

Il corso consiste in 32 ore di didattica frontale con l’ausilio della tradizionale lavagna e di slide, video, discussioni, sui fondamenti della progettazione di materiali polimerici, e in 24 ore di esercitazioni in aula sugli argomenti discussi.

La frequenza è caldamente consigliata per riuscire a cogliere gli aspetti critici fondamentali della materia e i collegamenti tra le diverse parti del programma.

 

 

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

La verifica dell'apprendimento avviene tramite una prova orale della durata di 30-45 min strutturata in tre domande: (1) Fondamenti di scienza dei materiali polimeri; (2) Discussione di un caso-studio di progettazione di materiali polimerici tra quelli visti a lezione; (3) Aspetti di sostenibilità nella progettazione di materiali polimerici.

L’esame si considera superato se lo studente risponde in maniera corretta e completa a tutte e tre le domande.

Metodo di valutazione:

Giudizio di non sufficienza: si riscontrano significative lacune sui contenuti; lacune formative nelle conoscenze di base in ambito chimico e fisico, linguaggio inappropriato, mancanza di orientamento all’interno degli argomenti trattati nel corso.

Sufficienza: linguaggio appena appropriato, scarsa capacità argomentativa e conoscenze minime degli argomenti d’esame.

Valutazione buona: buona conoscenza mnemonica della materia, e discreta capacità di sintesi e di analisi articolata, con linguaggio tecnico corretto.

Eccellenza: oltre alle competenze, è richieste capacità di elaborazione; necessita una visione chiara e panoramica degli argomenti, alta capacità di argomentazione, padronanza di competenze ampia e di linguaggio tecnico specifico, capacità di risolvere esercizi complessi.

 

Studenti/sse con DSA o disabilità temporanee o permanenti: si raccomanda di contattare per tempo l’ufficio di Ateneo responsabile (https://site.unibo.it/studenti-con-disabilita-e-dsa/it): sarà sua cura proporre agli/lle studenti/sse interessati/e eventuali adattamenti, che dovranno comunque essere sottoposti, con un anticipo di 15 giorni, all’approvazione del/della docente, che ne valuterà l'opportunità anche in relazione agli obiettivi formativi dell'insegnamento.

 

 

Strumenti a supporto della didattica

Lavagna, proiettore, utilizzo di Virtuale.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Maria Letizia Focarete