I anno
- Corsi di carattere istituzionale avanzato:
Corsi ad integrazione delle specifiche conoscenze dei singoli dottorandi approvati dal collegio dei docenti e/o scuole di alta formazione per dottorandi e/o scuole di Dottorato (15 crediti). E’ possibile inserire un corso di lingua straniera, da scegliere tra quelli erogati all’interno dell’offerta formativa di Sapienza, fino a un massimo di 6 CFU. L’eventuale scelta di un corso di lingua inglese dovrà essere di livello avanzato.
- Attività di tipo seminariale o di laboratorio: Seminari proposti (consultare l'apposita sezione del sito) o approvati dal Collegio di Dottorato organizzati durante lo svolgimento del corso sulla base delle esigenze che emergono nelle diverse aree (12 crediti).
- Attività connesse con la ricerca (30 crediti).
- Attività formative e di ricerca autonomamente scelte dal dottorando e approvate dal Collegio dei Docenti (3 crediti)
II anno
- Corsi di carattere istituzionale avanzato:
Corsi ad integrazione delle specifiche conoscenze dei singoli dottorandi approvati dal collegio dei docenti e/o scuole di alta formazione per dottorandi e/o scuole di Dottorato (5 crediti).
- Attività di tipo seminariale o di laboratorio: Seminari proposti (consultare l'apposita sezione del sito) o approvati dal Collegio di Dottorato organizzati durante lo svolgimento del corso sulla base delle esigenze che emergono nelle diverse aree (12 crediti).
- Attività connesse con la ricerca (40 crediti).
- Attività formative e di ricerca autonomamente scelte dal dottorando e approvate dal Collegio dei Docenti (3 crediti)
III anno
- Corsi di carattere istituzionale avanzato:
Corsi ad integrazione delle specifiche conoscenze dei singoli dottorandi approvati dal collegio dei docenti e/o scuole di alta formazione per dottorandi e/o scuole di Dottorato (5 crediti).
- Attività di tipo seminariale o di laboratorio: Seminari proposti (consultare l'apposita sezione del sito) o approvati dal Collegio di Dottorato organizzati durante lo svolgimento del corso sulla base delle esigenze che emergono nelle diverse aree (6 crediti).
- Attività connesse con la ricerca (46 crediti).
- Attività formative e di ricerca autonomamente scelte dal dottorando e approvate dal Collegio dei Docenti (3 crediti)
Corsi proposti dal Collegio di Dottorato per gli studenti di tutti gli anni.
CORSO-1
Docente: prof.ssa Maria Laura Santarelli
Titolo: Tecniche spettroscopiche e termoanalitiche applicate ai materiali ceramici e plastici
Numero ore: 30
Lingua: Inglese
Periodo: Giugno 2024
Obiettivo:
Il corso permetterà agli studenti di apprendere le tecniche spettroscopiche e termoanalitiche per l'approccio alla caratterizzazione di materiali ceramici e plastici
Programma:
Introduzione alla spettroscopia e alla termoanalisi
Teoria della spettroscopia FTIR, Raman e Visibile
Teoria delle tecniche termoanalitiche TG, DSC, DMTA
Esempi di applicazione delle tecniche spettroscopiche per materiali ceramici per es. cementi
Esempi di applicazione delle tecniche termoanalitiche per materiali ceramici per es. cementi
Esempi di applicazione delle tecniche spettroscopiche per materiali plastici e compositi
Esempi di applicazione delle tecniche termoanalitiche per i materiali plastici e compositi
Modalità di valutazione finale: tesina finale sulle attività effettuate in laboratorio.
CORSO-2
Docente: prof. Alessandro Dell'Era
Titolo: Elettrochimica applicata e analitica
Numero ore: 30
Lingua: Inglese
Periodo: Ottobre 2024 - Dicembre 2024
Programma:
Proprietà degli elettroliti. Caratteristiche dei conduttori ionici. Conduttori ionici ed elettronici. Mobilità ionica. misura della conducibilità elettrica. Numero di trasporto. Elettroliti solidi. Notazione di Kroger e Vink. Difetti intrinseci ed estrinseci. Soluzioni elettrolitiche e dissociazione elettrolitica. Grado di dissociazione. Meccanismi di trasporto ionico. Definizione della conducibilità ionica specifica ed equivalente.
Interazioni elettrodo-elettrolita. Il doppio strato elettrochimico DSE. Il DSE e corrente alternata. Il DSE e corrente continua. Rappresentazione schematica del DSE. Struttura dell’interfaccia conduttore-elettrolita. Regione di carica diffusa in un semiconduttore. Capacità differenziale dovuta alla carica spaziale. Variazione del potenziale in presenza di stati superficiali.
Il potenziale elettrodico. Elettrodo di 1° specie. Elettrodo di 2° specie. Elettrodo a gas. Elettrodo redox. Elettrodo di vetro. Elettrodi specifici per gli ioni. Utilizzo dei potenziali standard. Funzionamento di una cella galvanica e di una cella elettrolitica. Leggi di Faraday, bilancio energetico dei sistemi elettrochimici, rendimento di corrente e rendimento energetico. Rappresentazione grafica dell'equilibrio elettrochimico dei semielementi galvanici: Diagrammi di Puorbaix.
Cinetica elettrochimica. Variabili che influenzano la velocità di una reazione elettrodica. Meccanismo di una generica reazione elettrodica. Tipologie di sovratensione. Equazione di Butler Volmer. Equazione di Tafel. Curve di polarizzazione. Elettrocatalisi.
Metodi elettro-analitici. Coulombometria, elettrogravimetria, potenziometrica, voltammetria, impedenza elettrochimica.
Applicazioni. Definizione e caratteristiche delle celle a combustibile, celle elettrolitiche, batterie ricaricabili. Esempi di dimensionamento.
Modalità di valutazione finale: tesina finale.
CORSO-3
Docente: dott. Hossein Cheraghi Bidsorkhi
Titolo: Nanostructured sensors for health and motion monitoring
Numero ore: 20
Lingua: Inglese
Periodo: Aprile 2024 - Giugno 2024
Program:
Polymer composites and nanocomposites for electrical and sensing applications: Polymers, nanocomposites and nanostructured fillers: overview, Production method: overview, Development of polymer nanocomposites for electrical application, Polymer composites and nanocomposites for sensing application
- Polymer nanocomposites characterization: Morphological, Mechanical, Electrical, Electromechanical
- Applications: Electrical and Electromechanical applications, Structural health monitoring (SHM), Motion Monitoring, Sweat sensors, Other: Energy harvesting and Drug delivery
- Experimental laboratory: Production of a polymer nanocomposites for health and motion monitoring, Mechanical, Electrical and electromechanical characterization, Characterization of sweat sensors,
- Simulation Calculation laboratory: Development of predictive models
Course learning outcomes:
The course has the following main objectives:
1) Provide the attendance an overview about polymer composites and nanocomposites for electrical and sensing applications
2) Description of the main characterization techniques, with particular emphasis on characterization of health and motion monitoring sensors
4) Influence of morphological features on electrical, mechanical and electromechanical properties
5) Provide practical experience aimed at the manufacture and characterization of health and motion sensors obtained through the use of new nano materials
6) Provide the theoretical notions necessary for the development of predictive models.
Modalità di valutazione finale: Quizzes conducted in class and an assessment of the laboratory activities
carried out during the course.
CORSO-4
Docente: Prof. Marco Fortunato
Titolo: Piezoelectric sensors and actuators: production, modelling, and characterization techniques
Numero di ore: 30
Lingua: Inglese
Periodo: Aprile 2024 - Giugno 2024
Sensori e attuatori piezoelettrici: produzione, modelli e tecniche di caratterizzazione
Programma:
- Piezoelettricità
- Sensori e attuatori piezoelettrici: Ceramici, Polimerici, A base di compositi e nanocompositi
- Tecniche di caratterizzazione: Piezoresponse Force Microscopy (PFM), Misure elettromeccaniche mediante shaker, Vibrometria
- Applicazioni: Monitoraggio strutturale (SHM), Sensori indossabili, Energy harvesting
Laboratorio sperimentale:
- Produzione di un sensore/attuatore piezoelettrico
- Misure del coefficiente piezoelettrico (d33) mediante misure elettromeccaniche con lo shaker
- Caratterizzazione dell’effetto piezoelettrico locale tramite Piezoresponse Force Microscopy (PFM)
Laboratorio di calcolo:
- Simulazione mediante modelli ad elementi finiti e circuito equivalente
Obiettivi:
Il corso si propone come obbiettivi principali:
1) Fornire allo studente nozioni di base sui principi fisici dell’effetto piezoelettrico
2) Descrivere il funzionamento degli attuatori e dei sensori piezoelettrici sia ceramici che polimerici, con particolare attenzione ai nuovi materiali compositi e nanocompositi che li costituiscono
4) Descrivere le tecniche di caratterizzazione delle proprietà piezoelettriche dei vari materiali facendo particolare riferimento a tecniche innovative come la Piezoresponse Force Microscopy (PFM)
5) Fornire un’esperienza pratica volta alla fabbricazione e caratterizzazione di sensori ottenuti mediante l’uso di nuovi nano materiali
6) Fornire le nozioni teoriche necessarie per lo sviluppo di modelli per la simulazione dei sensori e degli attuatori piezoelettrici
Modalità di valutazione finale: tesina sulle attività di laboratorio svolte durante il corso.
CORSO-5
Docente: prof. Giulio De Donato
Titolo: Digital Control of Electrical Drives
Numero di ore: 30
Lingua: Inglese
Periodo: ottobre 2024 - dicembre 2024
Obiettivi formativi: l’insegnamento si propone di fornire agli studenti le nozioni base di modellizzazione a tempo discreto e di controllo digitale di coppia e di velocità di un azionamento elettrico con motore sincrono a magneti permanenti. Programma:
- Ripasso della modellizzazione a tempo continuo e del controllo analogico di un azionamento elettrico con motore sincrono a magneti permanenti.
- Introduzione alla modellizzazione a tempo discreto di sistemi fisici a tempo continuo. Modellizzazione a tempo discreto di un azionamento elettrico con motore sincrono a magneti permanenti.
- Controllo digitale di coppia e di velocità di un azionamento elettrico con motore sincrono a magneti permanenti.
Modalità di valutazione finale: relazione delle attività di simulazione svolte durante il corso.
CORSO-6
Docente: Prof.ssa Claudia Sergi
Titolo: Tecniche di Manifattura Additiva
Numero di ore: 20
Lingua: Inglese
Periodo: settembre 2024 - ottobre 2024
Obiettivi formativi: Il corso permetterà agli studenti di apprendere le tecniche di manifattura additiva per i materiali polimerici, metallici, ceramici e compositi.
Programma: Introduzione alla manifattura additiva, Fused Filament Fabrication, Bound Metal Deposition, Stereolithography, Selective Laser Sintering/Melting, Material Jetting, Electron Beam Melting, Binder Jetting, Direct Energy Deposition (DED).
Modalità di valutazione finale: tesina delle attività teoriche e di laboratorio svolte durante il corso.
CORSO-7
Docenti: Erika Stracqualursi - Rodolfo Araneo
Titolo: Modellistica di cavi di potenza
Numero di ore: 30
Lingua: Inglese
Periodo: aprile 2024 - maggio 2024
Obiettivi formativi: Il corso ha l'obiettivo di introdurre alla modellizzazione in frequenza e nel tempo dei cavi di potenza, aerei, interrati o immersi nel mare.
Programma: Teoria dei parametri distribuiti e formule per il calcolo della impedenza e ammettenza p.u.l.
Notazione di maglia e di fase
Concetto di impedenza di trasferimento
Impedenza e ammettenze esterne nel terreno e nel mare: modelli a due strati e tre strati
Effetti dispersivi in frequenza
Sistemi multiconduttore: confrontro tra cavi a singolo conduttore e cavi a più conduttori
Gestione degli schermi e delle calze: solid bondig, single point bonding, cross bonding, etc
Gli shield voltage limiters (SVL): caratterizzazione del loro comportamento non lineare
Transitori nei sistemi di cavi: simulazioni in EMTP/ATP
Simulazioni in frequenza: modelli COMSOL
Modalità di valutazione finale: Esercitazione scritta.