ECTS - University of Pisa
| Modules | Area | Type | Hours | Teacher(s) | |
| CHIMICA ANALITICA IV B | CHIM/01 | LEZIONI | 48 |
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Il corso fornisce allo studente le nozioni basilari per comprendere i principi di funzionamento delle principali tipologie di sensori ed uno spaccato della ricerca in questo settore. Per la natura intrinseca dell’argomento trattato, il corso ha un carattere multidisciplinare
The course provides the student with the basics to understand the operating principles of the main sensor types and gives an overview of research in this field. Due to the intrinsic nature of the topic, the course has a multidisciplinary character
Per l'accertamento delle conoscenze verrà svolto un colloquio individuale.
The acquired knowledge will be evaluated with an oral exam.
Lo studente sarà in grado di leggere autonomamente la letteratura in materia e di poter scegliere criticamente le tecniche e i materiali più adatti per lo sviluppo, la caratterizzazione e la validazione di un sensore atto ad un uso specifico.
The student will be able to autonomously read the literature on this subject and to critically choose the most suitable techniques and materials for the development, characterization and validation of a sensor for a specific use.
Lo studente dovrà analizzare e discutere un articolo concordato con il docente durante il colloquio orale.
The student will analyse and discuss a paper selected together with the professor during the oral exam.
Lo studente potrà sviluppare sensibilità relativamente all’uso di sensori e discutere le problematiche con un linguaggio appropriato.
The student will develop a sensitivity towards the use of sensors and will be able to discuss the relevant problems with a proper language.
Durante le lezioni frontali sarà stimolata la discussione tra il docente e gli studenti.
In the classroom, discussion and interaction between the class and the professor will be encouraged.
E’ richiesta le conoscenze di base acquisite nel corso della laurea triennale:
Basic knowledge acquired during the bachelor degree is required
Il docente è disponile a ricevimento su richiesta (contattarlo via mail).
The professor is available for reception and consultation upon request (email him).
Le lezioni verteranno su: caratteristiche generali dei sensori (definizioni, componenti, modalità di classificazione, caratteristiche statiche e dinamiche), figure di merito per la validazione analitica di un sensore, disturbi e rumore, misure elettriche, trasduzione acustica (bilance microgravimetriche e sensori ad onde acustiche superficiali) e foto acustica, trasduzione elettrochimica (corrente elettrochimica, modello a diffusione planare semi-infinita e equazione di Cottrell, tecniche voltammetriche, tecniche voltammetriche pulsate e in corrente alternata, spettroscopia di impedenza elettrochimica), trasduzione potenziometrica (equazione di Nernst), caratterizzazione e funzionalizzazione chimica delle superfici, biorecettori (aptameri, anticorpi, enzimi), esempi di utilizzo dei nanomateriali nella sensoristica (grafene, nanotubi di carbonio, quantum dots, nanoparticelle, nanocompositi), tecniche di (micro)fabbricazione, sensori di gas, sistemi multisensore e reti di sensori, elementi di fisica dello stato solido ed elettronica (silicio come semiconduttore, giunzione p-n, transistor), sensori ottici.
The lessons will focus on: general characteristics of the sensors (definitions, components, classification methods, static and dynamic characteristics), figures of merit for the analytical validation of a sensor, disturbances and noise, electrical measurements, acoustic transduction (microgravimetric scales and surface acoustic wave sensors) and photo acoustics, electrochemical transduction (electrochemical current, semi-infinite planar diffusion model and Cottrell equation, voltammetric techniques, pulsed and alternating current voltammetric techniques, electrochemical impedance spectroscopy), potentiometric transduction (Nernst equation), characterization and chemical functionalization of surfaces, bioreceptors (aptamers, antibodies, enzymes), examples of use of nanomaterials in sensors (graphene, carbon nanotubes, quantum dots, nanoparticles, nanocomposites), sensor (micro)fabrication techniques, gas sensors, multisensor systems and sensor networks, elements of solid state physics and electronics (silicon as a semiconductor, p-n junction, transistor), optical sensors.
Ai non frequentanti è consigliato richiedere al docente il materiale del corso e di contattarlo per ricevimenti.
Students not attending the lessons are suggested to contact the professor to receive the educational material and for consultation.
L'esame è composto da una prova orale consistente nella discussione di un articolo di letteratura e da un colloquio sui contenuti del corso
The exam includes the discussion of a journal paper and a colloquium concerning the content of the course.
