La Scienza dei Materiali il tuo futuro é nelle tue mani

Storia I I materiali hanno accompagnato gli esseri umani sin dalla preistoria

Pietra

Ceramica

Tessuto

Legno

• Paleolitico (30.000-10.000 aC)

• Neolitico (10.000-3.300 aC)

• Età del bronzo (3.300-1.050 aC)

• Età del ferro (1.050-1950 dC)

•Nel sistema delle tre età in cui viene tradizionalmente suddivisa la preistoria-protostoria, l'espressione Età della Pietra si riferisce alla fase dell'evoluzione umana in cui si iniziarono a costruire e usare

utensili ricavandoli da pietre, legno, corno, ossa e conchiglie.

punteruoli in osso

utensile bifacciale utensili da taglio

corno in…corno

•La fine di questo periodo viene identificata nella nascita delle tecniche di lavorazione dei metalli, da cui prendono il

nome le successive Età del Bronzo ed Età del Ferro.

coltelli e punte di lancia

prima età del bronzo

media età del bronzo

Inizio età del ferro

spade età del ferro

•Con l’età del ferro l’uomo ha cominciato ad usare i materiali in maniera sempre più complessa scoprendone di nuovi e

intervenendo a modificarne le proprietà. •A partire dalla rivoluzione industriale del 1700, i nuovi

materiali sono stati introdotti a ritmo sempre più accelerato.

Storia II

Cementi Leghe metalliche

Semiconduttori Plastica

•Alla fine degli anni 40’ (1940) alcuni fisici riuscirono ad utilizzare una proprietà del silicio, la semiconduttività, per realizzare quei componenti elettronici (transistori) che hanno dato inizio all’età del silicio.

Storia III

tiraggio di silicio monoscristallino

microprocessore

Ed ora? Molto probabilmente l’era del silicio sta volgendo alla fine

nuovi materiali con caratteristiche innovative stanno facendo la loro comparsa, come l’afnio al posto del silicio, il carbonio al

posto del ferro e i biomateriali.

Afnio metallico

processore basato su Afnio

telaio in fibra di carbonio

Fibra di carbonio

fullerene

schermo flessibile OLED )

OLED (Organic Light Emitting Diode

Smart Dust

Classificazione dei materiali

STRUTTURALI

• metallici

• polimerici

• compositi

• fibre sintetiche/naturali

• amorfi e vetrosi

• ceramici

FUNZIONALI

• semiconduttori

• per applicazioni elettriche ed elettroniche

• di interesse energetico e ambientale

• molecolari

• magnetici

• superconduttori

• biocompatibili

• ad elevato sviluppo superficiale

Quelli che vi abbiamo mostrato sono solo una piccolissima parte dei nuovi materiali, ora vogliamo mostrarvene altri, solo per darvi un’idea della vastità e del fascino di questo settore della scienza, non dimenticando che i nuovi materiali sono studiati per:

Essere meno inquinanti

Essere meno costosi

Richiedere meno energia nel processo produttivo

Essere biologicamente compatibili

Essere meno dannosi per l’uomo e per l’ambiente

Essere…..

Vetro cellulare

Le vetroschiume o vetri cellulari sono materiali porosi con vuoti di dimensioni assai variabili (10 micron - 5 mm)

http://www.materialiinnovativi.it

• Ecologico

• Facilità di colorazione

• Non pericoloso in caso di rottura

• Atossico

• Riciclabile

• Ignifugo

• Leggero

Eliminazione dei ponti termici

• Resistente

• Idrorepellente

• Facilità e velocità di posa

• Inalterabilità nel tempo

Legno flessibile • legno flessibile • legno trasparente • legno cucibile • legno stampabile

http://www.albeflex.it

Schiuma di alluminio

forte, leggera e completamente riciclabile, con buone caratteristiche acustiche e isolanti, capacità questa che può essere incrementata con un sottile strato di materiale non conduttivo.

http://www.alusion.com/

Pellicole olografiche

http://www.olografica.com/ologrammi/Ologrammi.htm

Particolare di un ologramma (Identigram)

stampato su un passaporto come sistema antifalsificazione

L'olografia è un metodo che consente di registrare immagini fotografiche tridimensionali.

Quando l'ologramma viene illuminato con un fascio di luce monocromatica il soggetto diventa

visibile: l'immagine ha profondità, e l'osservatore può anche girarvi attorno per guardarla da

dietro !

•Luce liquida Light and heat harvesting by use of a composition of a liquid and a fixed inorganic photo luminescent pigment. The result is unique characteristics to harvest light and heat (NLP® or other luminescent pigments).

http://www.nextgenerationbv.com

Pigmenti luminosi di 3° - 4° generazione

4th Generation NLP® New Luminescent Pigment was invented in 2005, yielding improved performance without many of the

application problems of prior materials. NLP® is based on alkaline earth aluminates materials group that use europium as an

activator. The NLP® pigments are processed under state of the art conditions and technology that significantly increase the

luminescent characteristic. The pigment can be fully charged in 40 seconds and give luminescent afterglow up to 16-24 hours. For

perspective, the NLP® pigments deliver a brightness that is 150 times stronger than the 2nd generation luminescent pigments.

http://www.nextgenerationbv.com

Tessuti di bambù

• It is a common fact that bamboo can thrive naturally without using any pesticide. It is seldom eaten by pests or infected by pathogens.

• Why? • Scientists found that bamboo owns a unique anti-bacteria

and bacteriostatic bio-agent named " bamboo kun" . • This substance is combined with bamboo cellulose during

the process of being manufactured into bamboo fiber.

http://www.swicofil.com/bamboo.pdf

La Scienza dei Materiali

il tuo futuro é nelle tue mani

IL SISTEMA UNIVERSITARIO

Scuola Secondaria Superiore

LAUREA 180 crediti, 3 anni

LAUREA MAGISTRALE +120 crediti (totale 300), 2 anni

DOTTORATO DI RICERCA, 3 anni

MASTER

1° livello 60 crediti, 1 anno

IMPIEGO

SPECIALIZZAZIONE, 3 anni

3 + 2

MASTER

2° livello 60 crediti, 1 anno

La Scienza dei Materiali

La riforma “3+2” ha facilitato l’istituzione di nuovi corsi di laurea che potessero rispondere al cambiamento inarrestabile della società favorendone un progresso

ordinato, sostenibile, in linea con la conservazione dell’ambiente, orientato al

miglioramento della qualità della vita.

Tra questi corsi di laurea, quello in scienza dei materiali riveste un ruolo di

assoluta preminenza e di validità strategica per il nostro paese.

Infatti i materiali sono, e saranno sempre di più nel futuro, la base per uno

sviluppo sostenibile per l’economia e per l’ambiente.

Con questo non si vuole dire che tutto il futuro del pianeta sarà legato soltanto

alla sviluppo dei nuovi materiali, ma che questi ne costituiranno il fondamento, il

substrato scientifico, su cui si articolerà questo sviluppo.

Ne abbiamo avuto un esempio proprio lo scorso anno

con il conferimento del Premio Nobel per la Fisica

ai dr. Charles Kao, Willard Boyle e George Smith.

I tre fisici sono stati premiati per i loro “risultati rivoluzionari nel settore della

trasmissione della luce nelle fibre per la comunicazione ottica e per

l’invenzione di un circuito semiconduttore di imaging, il sensore CCD“.

Questa è stata la motivazione data dall’Accademia.

Il corso di studio Il corso di studio in Scienza dei Materiali è

attivo in Novara dall’anno accademico 2002-2003

Il numero degli iscritti è andato crescendo nei primi anni per poi

stabilizzarsi su un numero adeguato alla struttura scientifica

universitaria.

UNIPMN

0

5

10

15

20

25

30

35

40

2002

-200

3

2003

-200

4

2004

-200

5

2005

-200

6

2006

-200

7

2007

-200

8

2008

-200

9

2009

-201

0

2010

-201

1

2011

-201

2

12 14

37

27

22

19 19 21

18

22

Iscritti 2012-2013: 36

La «Vecchia» sede del corso in Novara

via Bovio 6 - traversa di c.so Trieste

Dal 2010 : La «Nuova» sede del Corso in Vercelli

Ex-Politecnico - Piazza Sant'Eusebio 5

Vercelli

Il corso, triennale, si articola su due periodi didattici intervallati da periodi sufficienti a preparare e a sostenere gli esami previsti nel piano di studio.

Il primo biennio è di preparazione culturale e scientifica di base.

In tale periodo vengono fornite le conoscenze fondamentali di:

• Chimica

• Fisica

Il terzo anno è di preparazione prevalentemente professionale.

In esso saranno trattati, con la partecipazione determinante di personale delle

imprese e del mondo del lavoro, temi relativi a: chimica e fisica dei materiali (metalli, polimeri, catalizzatori, semiconduttori, …); Certificazione di qualità dei prodotti; Chimica e fisica dello stato solido e delle superfici.

• Matematica

• Informatica

• Inglese

Durante tale anno gli studenti devono svolgere uno "stage", presso industrie convenzionate con l'Università, in modo da acquisire conoscenze su produzione, ricerca e marketing.

Le materie trattate nei tre anni di corso Insegnamento o Insegnamento integrato Crediti

Fisica generale I e metodi di misura 10

Chimica generale Inorganica e laboratorio 10

Matematica I 5

Inglese 2

Fisica generale II e laboratorio 10

Laboratorio di informatica 6

Matematica II 5

Chimica organica e laboratorio 10 Totale crediti 1° anno 58

Insegnamento o Insegnamento integrato Crediti

Meccanica quantistica e metodi 10

Chimica analitica dei materiali e laboratorio 9

Laboratorio di calcolo 6

Struttura della materia e laboratorio di fisica dei

materiali 13

Chimica dei polimeri e laboratorio 9

Chimica fisica e laboratorio, termodinamica

chimica 10

Totale crediti 2° anno 57

Insegnamento

o Insegnamento integrato Crediti

Fisica dello stato solido A 3

Certificazione di qualità 4

Chimica dei materiali I 4

Biomateriali A 2

Biomateriali B 2

Lab. di chimica dei materiali 3

Scienza dei metalli A 3

Scienza dei metalli B 3

Chimica dei materiali II 4

Chimica fisica dei materiali 6

Cristallografia 6

Lab. di chimica fisica dei materiali 4

Corsi a scelta 12

Tirocinio 6

Prova finale 3

Totale crediti 3° anno 65

Sbocchi occupazionali

Ma una volta laureato,

quale attività potrà svolgere lo “Scienziato dei Materiali” ?

Moltissime, molte di più di quanto si possa immaginare…

…ecco alcuni esempi…

Esperto di tecnologie di processo e di qualificazione dei

materiali

Consulente e libero professionista

Project engineer

Scienziato dei materiali

Nelle Piccole, medie e grandi imprese;

Negli Enti di ricerca pubblici e privati:

Dell'elettronica, della componentistica micro e opto-elettronica

Della produzione, sviluppo e impiego di

• materiali polimerici

• ceramici, metallici

• catalitici

• compositi

• superconduttori

• semiconduttori

Partners

E c’è di più.

Scienza dei Materiali ha stretto accordi di partnership con alcune

delle più qualificate aziende presenti sul territorio.

E il numero è in continua crescita

Eccone alcune:

Sűd Chemie MT - Catalizzatori -

Novara Technology - vetri di silice e fibre ottiche -

Süd-Chemie Catalysts Italia's R&D facilities are located in Novara, Italy. However R&D activities are also

carried out in each of the Süd Chemie Group affiliates and efforts are coordinated on a worldwide basis. The

primary objective of SCCI's R&D is to develop new catalysts required by industry.

http://www.sued-chemie-mt.it

concentratori fotovoltaici

Lenti led

Promau supporta i clienti dalla

progettazione alla costruzione rapida di

prototipi e attrezzature sperimentali.

Promau Group, impiegando processi, tecnologie e materiali innovativi,

aiuta le aziende a sviluppare meglio e più velocemente i nuovi prodotti.

Più di quarant’ anni di presenza

nel mondo dei semiconduttori

http://www.memc.com/index.php

Centro Ricerche Novara - Istituto Guido Donegani

L’attività del Centro Ricerche è rivolta allo sviluppo di nuove tecnologie

chimiche caratterizzate da una maggiore competitività e da un ridotto

impatto ambientale.

La natura stessa della ricerca comporta frequenti cambiamenti delle

attività svolte permettendo ai ricercatori di acquisire conoscenze e

competenze in più campi.

Giacomini occupa 800 dipendenti, esportando l'80% circa delle sua produzione in ben 85 Paesi di

tutto il mondo, Unione Europea e Stati Uniti in testa.

La sua leadership è indiscussa: 3 stabilimenti in Italia, filiali in continuo aumento e qualche cosa

come 100 tonnellate di ottone lavorate ogni giorno.

AgustaWestland, a Finmeccanica's company, is a provider

of total capability solutions in the vertical lift markets.

The Company delivers unrivalled mission capability to military and commercial operators

around the world. By investing in new products and partnerships, AgustaWestland is focusing

on its strategic vision of being synonymous with helicopters and vertical lift.

Through its rotorcraft systems design, development, production and integration capabilities, its

experience in the training business and its customer focused Integrated Operational Support

solutions.

A.S.R.A.B AZIENDA SMALTIMENTO RIFIUTI AREA BIELLESE SPA

Sede legale VIA ITALIA 68 - BIELLA (BI) - 13900

Attività: LA SOCIETA' HA COME SCOPO L'ESERCIZIO DEL SERVIZIO

PUBBLICO DI TRATTAMENTO, SMALTIMENTO E RECUPERO DEI

RIFIUTI URBANI E ASSIMILATI E LA REALIZZAZIONE DELLE OPERE

ACCESSORIE CONNESSE NECESSARIE AL CORRETTO

SVOLGIMENTO DELLO STESSO NEL RISPETTO DELLE DIRETTIVE

COMUNITARIE, NAZIONALI E REGIONALI IN MATERIA E SECONDO

...

Storia

Dove siamo

• Gruppo multi-regionale internazionale, focalizzato su cemento, calcestruzzo e aggregati

naturali

• Visione a lungo termine dell'impresa e management dedicato in ottica di sviluppo sostenibile

• Strutture produttive di alta qualità, ecologicamente compatibili

• Creazione di valore grazie a profondo e sperimentato know-how, efficienza operativa

• Prove meccaniche, di durezza e di microdurezza Vickers / Knoop

• Prove di corrosione in nebbia salino acetica e prove di invecchiamento accelerato

• Determinazione delle differenze di colore mediante spettrofotometria

• Prove di resistenza all'abrasione Taber

• Analisi chimica mediante spettrometria ad emissione ottica

QUALITAL - Punto di riferimento per tutte le

Aziende che operano nel settore alluminio

Conclusioni

La scienza dei materiali è oggi un settore strategico per l’Italia e per

l’intero pianeta.

Chi di voi vuole dare un contributo all’innovazione può farlo scegliendo un

corso di studi dedicato alla scienza dei materiali.

La storia futura è nelle vostre mani

È ora il vostro turno di studiare la scienza dei materiali

e di contribuire al progresso dell’umanità

Materiali biocompatibili Materiali superconduttori Nanotecnologie

I, II e III anno

Sede Struttura S.Giuseppe (Ex-Politecnico),

Piazza Sant'Eusebio 5 – Vercelli

Segreteria: Via G.Ferraris 107 - Vercelli

lunedì, mercoledì, venerdì 9-12 / martedì e giovedì 13-15.30

Tel. 0161 228236 – 0161 228238

segreteria.studenti.mfn@rettorato.unipmn.it

segreteria.studenti.lett@rettorato.unipmn.it

http://scienzadeimateriali.mfn.unipmn.it

www.mfn.unipmn.it