Obiettivi formativi
Il Corso intende fornire agli studenti le principali conoscenze di base, sperimentali e di metodo per costruire nanostrutture dotate di funzione propria partendo "dal basso", sfruttando cioè l'assemblaggio di di molecole o parti di esse secondo quanto proposto dalla chimica supermolecolare.
Prerequisiti
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Contenuti dell'insegnamento
Introduzione alla chimica supramolecolare. Chimica host–guest. Processi di autoassemblaggio molecolare ("Molecular Self-assembly"). Macchine molecolari e motori molecolari. Nanochimica e nanotecnologie molecolari. Monostrati autoassemblati (Self-assembled monolayers - SAMs). Nanoparticelle metalliche e "Monolayer protected clusters" (MPCs).
Programma esteso
-Introduzione alla chimica supramolecolare. Selettività. Interazioni supramolecolari. Chimica host-guest. Complessazione cationica. Complessazione anionica. Complessazione di coppie ioniche. Complessazione di molecole neutre. Catalisi supramolecolare e mimica enzimatica.
- Self-assembly. Il Self-assembly nei processi biologici. Capsule auto assemblate. “Rotassani”, “Catenani” e “Nodi”.
- Macchine e motori molecolari; concetti ed esempi. Interfacciamento tra congegni molecolari biologici e artificiali.
- Nanochimica. Costruzione di nanostrutture: approcci "top-down" e "bottom-up". Metodi "top down": cenni sui metodi principali. Nanomanipolazione. Litografia “soft”. Metodi "bottom-up": sintesi di nanostrutture mediante autoassemblaggio di specie molecolari.
-Monostrati auto assemblati (SAM). Nanoparticelle metalliche: sintesi, caratterizzazione e applicazioni. Monolayer protected clusters (MPC): sintesi, caratterizzazione e applicazioni. Fullareni, Nanotubi e Dendrimeri.
- Dalle nanostrutture alle microstrutture ed ai materiali macroscopici. Aspetti applicativi attuali e possibilità future.
Bibliografia
Letture consigliate: - V. Balzani, A. Credi, M . Venturi, "Molecular Devices and Machines", Wiley-VCH, Weinheim, 2003. - J. W. Steed, D. R. Turner, K. Wallace, "Core Concepts in Supramolecular Chemistry and Nanochemistry". Wiley, 2007.
Metodi didattici
Il Corso utilizzerà principalmente lezioni frontali.
Modalità verifica apprendimento
Colloquio orale.
Altre informazioni
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