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testata Into the Future

 

L'Itinerario Nanoscienze si propone di esplorare fenomeni caratterizzati da scale di lunghezza e di tempo al confine tra reame classico e quantistico.

 

Modalità

Al fine di garantire un'esperienza didatticamente efficiente, per ciascuna giornata di visita delle strutture del CNR - Istituto Nanoscienze gli studenti afferenti all'Itinerario Nanoscienze saranno suddivisi in piccoli gruppi di 6-7 elementi.

Ciascun gruppo sarà poi indirizzato su una delle attività sotto riportate, a seconda della disponibilità delle stesse.

 

Il programma completo può essere scaricato qui. In verde sono evidenziate le attività effettivamente disponibili per ogni giorno di visita.

 


nanosciences   Immagini delle visite & altre risorse


 

 

DNA

Attività 1.

DNA al computer e computer al DNA

Presentazione della ricerca scientifica che affianca le simulazioni di DNA al computer alla ricerca sperimentale nucleare sul DNA

DNA al computer:

identificazione dei danni del DNA attraverso tecniche di simulazione di dinamica molecolare.

Computer al DNA:

progettazione di computer che utilizzino, come componente elettronico, il DNA stesso.

 

Responsabili:

Giorgia Brancolini



 

Double Slit Experiment

Attività 2.

Esperimento di Feynman

 

L’elettrone è una particella oppure un’onda? Questo “mistero” della Fisica Quantistica, spiegato magistralmente da Richard Feynman nelle sue famose Lezioni di Fisica, viene discusso in via teorica e tramite simulazioni al calcolatore, per poi esser mostrato in un esperimento di interferenza di elettroni attraverso fenditure nanometriche.

 

Responsabili:

Gian Carlo Gazzadi, Stefano Frabboni (parte sperimentale)

Andrea Bertoni, Federico Grasselli (parte teorica)


 


 

Antocianina

Attività 3.

L’origine molecolare del colore fra percezioni, caramelle e meccanica quantistica

 

L'attività si focalizza sulla ricerca dell’origine molecolare del colore, a seguito di uno studio condotto presso il nostro Istituto sui coloranti alimentari naturali per una nota multinazionale di dolciumi. Nello specifico verranno mostrati gli aspetti scientifici che stanno alla base della predizione del colore: attraverso un semplice esempio, si mostrerà come le tecniche di simulazione quantistica sviluppate nell’ambito delle nanoscienze permettano di legare la chimica dei materiali alla fisica della luce, al fine di identificare le proprietà dei coloranti naturali e, sulla base di queste, progettarne di nuovi. Infine, verrà proposto agli studenti una semplice esperienza che permetterà di simulare il colore di oggetti di uso comune utilizzando lo smarthphone come spettrofotometro. 

 

Responsabili:

Arrigo Calzolari


 


 

Grafene

Attività 4.

Creare e guardare il grafene: un materiale da Nobel

Introduzione e storia del “grafene” ed accenni alle moderne tecniche di microscopia a scansione di sonda per la visualizzazione di materiali 2D (superfici).

Nello specifico, lo studente avrà modo di assistere a:
1. Preparazione del campione: esfoliazione del grafene e analisi con microscopio ottico;
2. Utilizzo di un microscopio a scansione di tipo didattico e prime acquisizioni di immagini;
3. Esperienza in un laboratorio scientifico, con acquisizione di immagini atomiche con microscopio STM e/o misure elettriche su strisce di grafene con “multiprobe station”.

 

 

Responsabili:

Guido Paolicelli, Valdis Corradini, Andrea Candini


 


 

Membrane biologiche

Attività 5.

Dentro le membrane biologiche: i modelli dalla fisica

In questa esperienza verranno eseguiti alcuni esperimenti su modelli molto semplici di membrana biologica, gli stessi che hanno consentito di ipotizzare per la prima volta il fatto che la membrana plasmatica è costituita da un doppio strato lipidico, e verranno mostrati esempi di modelli più complessi utilizzati dalla ricerca attuale per comprendere il funzionamento delle membrane.

 

Responsabili:

Andrea Alessandrini


 


 

Cerium Oxide Nano particles

Attività 6.

Nanoparticelle per l'energia sostenibile e la biomedicina

Verranno illustrate le proprietà di nanoparticelle di ossidi e le applicazioni nel campo l'energia sostenibile, l'ambiente e la biomedicina. L'esperienza include una visita ai laboratori di nanofabbricazione e analisi.

 

Responsabile:

Paola Luches

 


 

Gecko

Attività 7.

Le interazioni alla nanoscala: il segreto del gecko, l’effetto loto e altre storie

 

Come fa il gecko a camminare sul soffitto? Perché le foglie di loto rimangono pulite, anche se immerse nel fango? Nel corso dell’attività gli studenti, attraverso semplici osservazioni e piccoli esperimenti, verranno condotti a scoprire il segreto del funzionamento di questi (ed altri) sistemi naturali e come i ricercatori abbiamo tratto ispirazione da essi per ottenere, attraverso modifiche superficiali, materiali con proprietà nuove e peculiari.

 

Responsabili:

Valentina De Renzi


 



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