Insegnamento: Progettazione molecolare dei materiali
CFU: 9
Obiettivi formativi: Fornire i concetti di base, gli approcci metodologici e le tecniche sperimentali riguardo alla costruzione di materiali “dal basso”, partendo dal livello molecolare ed utilizzando gli strumenti della chimica supramolecolare. Tra i sistemi studiati vi sono macchine molecolari, dendrimeri, nanostrutture, monostrati auto assemblanti e film sottili.
Contenuti: Tecnologie top-down: trattamenti fisici e chimici di modifica superficiale, la fotolitografia; Tecnologie bottom-up: il processo di auto assemblaggio chimico, i dispositivi molecolari, le nanotecnologie; le nano strutture auto assemblate: complessi host-guest, nano capsule auto assemblate, monostrati molecolari auto assemblati su superfici; Le strutture molecolari multicomponenti: i dendrimeri: sintesi, proprietà e applicazioni; La catalisi supramolecolare e i nano reattori: processi catalitici su substrati molecolari e supramolecolari; Le modifiche chimiche delle superfici: la tecnica Languimir-Blodgett, i monostrati autoassemblati funzionali, tecniche di caratterizzazione ed imaging delle superfici; I nanomateriali: gli effetti legati alla variazione dimensionale ed il confinamento quantico; nano particelle metalliche e di semiconduttori, i fullereni e i nano tubi, i materiali nano porosi; I dispositivi molecolari e l’informatica: l’elettronica molecolare, gli switch e i circuiti molecolari; Gli apparecchi meccanici molecolari: i motori biomolecolari, recenti sviluppi e potenziali applicazioni
Prerequisiti / Propedeuticità: Nessuna
Metodo didattico: Lezioni
Materiale didattico:
G.B. Sergeev – Nanochemistry – Elsevier (2006)
D.S. Goodsell – Bionanotechnology: lessons from Nature – Wiley, Hoboken (2004)
J.-M. Lehn – Supramolecular Chemistry: Concepts and Perspectives, VCH, Weinheim (1995)
V. Balzani, A. Credi, M. Venturi – Molecular Devices and Machines: A Journey Into the
Nano World, Wiley-VCH, Weinheim (2003)
Guozhong Cao – Nanostructures and Nanomaterials: Synthesis, Properties and Applications, Imperial College Press, London (2004)
Modalità di esame: Colloquio orale