Dottorato in FISICA

email: francesco.sciortino@uniroma1.it
telefono: 23799
edificio: Fermi
stanza: 105

Prof. Francesco Sciortino. Curriculum Vitae atque Studiorum. Breve biografia:

Nato a Palermo, 29 Dicembre 1960.

Laurea cum laude in Fisica, Università degli Studi di Palermo. Tesi: Transizione- Ordine - Disordine topologico in un sistema biostrutturale: studio degli effetti di un rumore dicotomo di Markov sul processo di ordinamento sovramolecolare.

Ph.D. , Università degli Studi di Palermo. Tesi: Il sistema accoppiato biomolecole- solvente: Meccanismi cooperativi nell ́ hydrogen bonding e ruolo delle instabilità termodinamiche nei processi di ordinamento sovramolecolare.

Post-doctoral fellow - Boston University (BU), Center for Polymer Studies, nel gruppo del prof. H.E. Stanley.

Ricercatore presso il C.R.S.4, Centro Ricerche, Sviluppo, Studi Superiori in Sardegna, Cagliari ( Prof. Clementi).

Ricercatore, Università di Roma La Sapienza.
Professore Associato, Università di Roma La Sapienza.
Professore Ordinario, Università di Roma La Sapienza.

Professore visitatore per un periodo superiore a un mese in diverse istituzioni accademiche, tra cui Université de Bordeaux I, University of Western Ontario Canada, ESPCI Paris, Boston University, NYU New York, Princeton University USA, Lund University Sweden.


Interessi:
Transizioni liquido-liquido in liquidi tetraedrici; termodinamica dei liquidi sotto-raffreddati; tran- sizione vetrosa in sistemi molecolari e colloidali; fenomeni di aging; self-assembly; gel fisici; per- colazione e transizioni di fase in fluidi complessi; particelle colloidali patchy; nanotecnologia del DNA.
Principali traguardi raggiunti:
• Ho suggerito la possibilità, supportata da simulazioni al computer, che le ben note anomalie termodinamiche dell’acqua abbiano origine dalla presenza di un secondo punto critico nella regione liquida super raffreddata. Questa idea ha generato una vasta attività sperimentale e teorica dovuta alla possibilità di interpretare in un nuovo paradigma non solo le proprietà dell’acqua come liquido puro, ma anche le proprietà dell’acqua come solvente biologico (per non parlare di altri liquidi come fosforo, zolfo, silicio, tellurio per nominarne alcuni). Nel 2021, un sofisticato esperimento pump and probe del gruppo di Anders Nilsson su Science ha fornito la prova definitiva di tale transizione liquido-liquido.
• Ho contribuito all’investigazione della transizione vetrosa strutturale applicando la teoria dell’ accoppiamento dei modi e il formalismo delle strutture inerenti. All’interno di quest’ultimo quadro, ho sviluppato un metodo per valutare l’entropia configurazionale che è ampiamente utilizzato. La stima dell’entropia configurazionale permette di discriminare tra diverse teorie.
• In fisica colloidale, ho scoperto la formazione di vetri multipli in sistemi colloidali attrattivi a corto raggio, spiegando l’origine dei diversi meccanismi di arresto. Ho anche dimostrato che la gelificazione colloidale indotta da forze di depletions avviene con l’interferenza della separazione di fase, risolvendo un dibattito di lunga data.

• Ho aperto il campo dei colloidi patchy. Ho scoperto che la riduzione della valenza, cioè del numero di legami che una particella può formare, fornisce un meccanismo per sopprimere la separazione di fase e stabilizzare gli stati di gel all’equilibrio e che, contrariamente a qualsiasi aspettativa, tali stati disordinati possono essere termodinamicamente più stabili dei cristalli.

• Ho sfruttato la nanotecnologia del DNA per esplorare la possibilità di riprodurre in laboratorio alcune delle più importanti scoperte teoriche e computazionali su cui avevo lavorato creando particelle di DNA patchy. Sfruttando la versatilità del DNA, ho studiato in laboratorio liquidi vuoti, gel di equilibrio, gel rientranti, swapping gels, aggregati hyperbranched.

Collaboratori internazionali:

Ho avuto e ho ancora il piacere di collaborare con diversi scienziati di spicco e con i loro studenti. Un elenco degli scienziati di alto livello include: A. Angell (Arizona State U.), P. De Benedetti (Princeton U.), S.H. Chen (MIT), J. Douglas (NIST), W. Goetze (Munich T.U.), W. Kob (U. Montpellier), C. Likos (Duesseldorf U.), H. Loewen (Duesseldorf U.), P. Poole (St. Francis Xavier University), S. Sastry (JNC Bangalore), R. Schilling (U. Mainz), P. Schurtenberger (Friburg), H.E. Stanley (Boston U.), F. Starr (Wesleyan U.), D. Weitz (Harvard U.), M. Telo da Gama (Lisboa University), S. Kumar (Columbia), O. Gang (Columbia), L. Leibler (Paris).

Attivita’ editoriali:
2001-2004, Advisory editor per la rivista Chemical Physics.
2004-2006, membro dell’ editorial board per la rivista J. Phys. Condensed Matter.
2007-2014 sono stato nominato editor della sezione "Liquids and Biological Physics" di J. Phys. Condensed Matter.
2015-2019 Editore di European Physical Journal E, Soft Matter and Biological Physics (EPJE) 2020- Editore Associato di Journal of Chemical Physics

Altre Attivita’:
(2002-2003) Membro del review committee di ESRF.
(2007-2012) Membro del Liquid Board of the European Physical Society.
(2009-2011) Direttore di SOFT (vice-direttore dal 2004 al 2008). SOFT era un CRS (Centro di Ricerca e Sviluppo) di INFM (Istituto Nazionale Fisica della Materia) dedicato allo studio della di- namica complessa in sistemi strutturati.
(2005-2010) Membro dello scientific committee del programma Erasmus Mundus ATOSIM. ATOSIM e’ stato un programma per master focalizzato alla modellizzazione chimico-fisica di sistemi biomoleco- lari .
2018- Membro del Scientific Advisor Committee del Centre Européen de Calcul Atomique et Molécu- laire (CECAM), Lausanne
2022- Membro del Scientific Advisory Board del Erwin Schrödinger International Institute for Math- ematics and Physics (Wien).
Supervisione: Supervisione di numerosi studenti di Laurea (P. Finocchi, E. La Nave, C. Padoa Schioppa, L. Rosso, F. Thiery, P. Laureti, E. Zaccarelli, G. Foffi, A. Rinaldi, C. Valeriani, E.Bianchi, S. Gabrielli, F. Ciulla, F. Romano, Z. Slimani, O. Akinde, S. Dussi, G. Fiorucci, S. Ciarella, M. Chiappini) e di Ph.D. (L. Fabbian, N.Ghofraniha, E. Bianchi, J. Russo, F. Romano, S. Rovigatti, F. Bomboi, N. Thuy, G. Das, Z. Pressler, S. Biagi, J. Castanon, D. Caprara). Mentor di post-docs (S.H. Chong, C. Donati, C. De Michele, G. Foffi, E. Lattuada, E. La Nave, J. Largo, C. Mayer, A. Moreno, S. Mossa, I. Saika-Voivod, A. Scala, E. Zaccarelli, N. Gnan, G. Munao, T. Visser, S. Roldan, F. Smallenburg, P. Handle, D. Caprara, E. Lattuada, A Neophytou).

Conferenze e Seminari: Ho tenuto un gran numero di seminari e colloqui in tutto il mondo. Un elenco può essere trovato su https://www.roma1.infn.it/ sciortif/talks.htm

Organizzazione di conferenze e workshops: Ho (co-)organizzato numerose conferenze inter- nazionali: International conference Unifying concepts in the glass transition II Roma, 2002, Short range attractive colloidal systems, Messina, 2004; Soft, Complex, and Biological Matter Confer- ence, 2007,Cinisi; International Soft Matter Conference, Roma, Settembre 15-19 (2013). A questa conferenza hanno partecipato 840 partecipanti. Diversi CECAM workshops, Perspective of GPU Computing in Physics and Astrophysics, Rome September 2013; MRS symposium Design, Fabrica- tion and Self-Assembly of Patchy and Anisometric Particles (2008), Colloidal Glasses and Gels; 81st Colloid and Surface Science ACS. Ho anche organizzato due scuole internazionali a Varenna, Physics of Complex colloids (2012) e Soft Matter Self Assembly (July 2015) e una scuola su Entropy, Infor- mation and Order in Soft Matter nel Settembre 2018 presso l’ ICTS Bangalore. Sono stato membro di diversi comitati di programmi internazionali.

Finanziamenti: Ho costantemente fatto richiesta di fondi al Ministero dell’Università (MIUR) con ottimo successo. Sono stata finanziato con progetti di tipo PRIN nel 2001-2002, 2003-2004, 2006-2007, 2011-2013 e 20a17-2021. Dal 2001 sono sempre stato il coordinatore nazionale del pro- getto, coordinando diverse unità di ricerca distribuite in tutta Italia. Il valore totale del finanziamento è dell’ordine di 200-300 keuro per anno. Ho anche ricevuto finanziamenti di tipo MIUR-FIRB, per una ricerca intitolata Short-range attractive colloids: models for protein crystallization (557 keuro) per il periodo 2002-2005. Sono stato lo scienziato responsabile del nodo di Roma di diversi Marie Curie-Initial Training Network (ITN-COMPLOIDS, ITN-COLLDENSE, ETN-SUPERCOL )". Nel 2010 mi è stato assegnato un ERC Advances Grant di 5 anni PATCHYCOLLOIDS per 1500 keuro per studiare il comportamento di fase dei colloidi di nuova generazione. I finanziamenti piu’ recenti includono LAZIO Innova (un progetto sull’applicazione di gel di DNA) per 150 keuro (2018-2020) e il PRIN-2017-2021 (300 keuro).
Prizes: EPS Invited Speaker for Liquids 2014, Lisbon; Indian National Scientific Academy Dr. D.S. Kothari Chair (2017).

Pubblicazioni: Sono autore di più di 450 pubblicazioni su riviste internazionali. Sono coautore di 55 articoli apparsi su Phys. Rev. Lett, 6 pubblicati su Nature, tre su Nature Materials, due su Nature Physics e uno su Science. Più di cinquanta hanno ricevuto più di 100 citazioni. Ho ricevuto un numero totale di citazioni superiore a 24000, di cui 1400 nell’ultimo anno. Il mio ISI-WOS h-index (gennaio 2025) è 90. Il mio Google scholar h-index è 104. L’elenco completo delle pubblicazioni è disponibile sul sito https://www.roma1.infn.it/ sciortif/publications.htm