D1) Conoscenza e capacità di comprensione: al termine del corso lo studente dovrà aver acquisito le conoscenze di base delle strutture dei polimeri, dei meccanismi di reazione e dei metodi sperimentali e teorici per determinare le strutture ed i processi che coinvolgono le macromolecole.

D2) conoscenza e capacità di comprensione applicate: al termine del corso lo studente dovrà essere in grado di applicare le conoscenze acquisite al punto 1 su sistemi reali tramite metodi chimici e strumentali.

D3) autonomia di giudizio: Lo studente potrà comprendere il rapporto struttura/proprietà delle macromolecolei. Al termine del corso lo studente dovrà essere in grado di operare in autonomia utilizzando le varie tecniche analitiche viste nel corso.

D4) Abilità comunicative: al termine del corso lo studente dovrà essere in grado di esporre chiaramente i concetti acquisiti nel punto 1.

D5) capacità di apprendere: al termine del corso lo studente dovrà dimostrare di aver sviluppato quelle capacità di apprendimento che consentano loro di continuare a studiare per lo più in modo autonomo. Di aver compreso la relazione struttura/ proprietà dei polimeri ed essere in grado di approfondire in modo autonomo gli argomenti trattati.
fornire i concetti di base per:
- definire esperimenti per la misura delle proprietà macromolecolari in soluzione ed allo stato solido,
- correlare le proprietà delle macromolecole alle dimensioni ed ai parametri molecolari,
- comprendere la peculiari proprietà delle molecole di dimensioni e massa molto grandi.

matematica e fisica elementare,
struttura e stereochimica organica,
termodinamica classica e statistica,
lingua inglese.

1) Cenni storici. Lo sviluppo sostenibile
2) Le architetture macromolecolari
3) Requisiti di polimerizzabilità e reattività
4) Aspetti termodinamici
5) Massa molecolare
6) Sintesi di polimeri
7) Costituzione, configurazione e conformazione.
8) La struttura dei polimeri allo stato solido
9) Sistemi disordinati e loro proprieta' meccaniche
10) Cristalli liquidi
11) Tecniche di caratterizzazione strutturale e chimica dei polimeri
12) Utilizzo dei polimeri in medicina
13) Riciclo dei materiali polimerici e le alternative alla plastica.

appunti di lezione e presentazioni ppt in formato digitale
AIM- Guaita et al., FONDAMENTI DI SCIENZA DEI POLIMERI, Pacini Ed., 1998
Hiemenz, P. C. POLYMER CHEMISTRY - Marcel Dekker, Inc., N.Y., 1984.
Sperling, L. H. INTRODUCTION TO PHYSICAL POLYMER SCIENCE, 3rd edition, Wiley & Sons, Inc. N.Y., 2001

1) Storia ed introduzione sui polimeri, la plastica e la sfida della sostenibilita'
2) Definizioni: polimeri e macromolecole. Le architetture macromolecolari: Strutture lineari, ramificate, a pettine, IPN, SIM, a stella, dendritici. Applicazioni delle varie architetture.
3) Requisiti di polimerizzabilità e reattività: quali tipi di monomeri possono diventare polimeri e come vengono indotte le reazioni. Classificazione delle reazioni.
4) Termodinamica della polimerizzazione: condizioni termodinamiche (energetiche) necessarie affinche' una reazione possa avvenire.
5) Massa molecolare e configurazione macromolecolare: definizione di massa molecolare, distribuzione delle masse molecolari, distribuzione piu' probabile di Flory. Costituzione, configurazione e conformazione dei polimeri. Il concetto di tassia, aspetti chirali. Catalizzatori di Ziegler-Natta.
6) Sintesi di polimeri: le reazioni di polimerizzazione in dettaglio, discussione sui meccanismi e sulla cinetica di polimerizzazione.
7) Sistemi dendrimerici: descrizione e caratterizzazione.
8) La struttura dei polimeri allo stato solido: impacchettamento, proprieta' meccaniche, transizioni di fase.
a) Sistemi (semi)ordinati (polimorfismo). b) Morfologia dei cristalli polimerici.
c) Cristallizzazione, termodinamica e cinetica della cristallizzazione
d) Fusione dei polimeri cristallini. e) Morfologia dello stato cristallino
9) Sistemi disordinati, stato vetroso, Stato gommoso; Elastomeri ed elasticità della gomma. Strutture amorfe e loro proprieta'.
10) Strutture liquido-cristalline. I cristalli liquidi e le loro applicazioni tecnologiche.
11) Caratterizzazione di macromolecole e polimeri. Tecniche di caratterizzazione strutturale e chimica. Vantaggi, svantaggi, costi.
a) Cromatografia di permeazione su gel (GPC)
b) Viscometria
c) Diffusione della luce
d) Microscopia a scansione di sonda
e) Calorimetria differenziale a scansione
f) Termogravimetria
12) Biocompatibilità dei materiali polimerici: uso in applicazioni mediche, interfacce polimeri/cellule.
a) Materiali polimerici in medicina
b) Biocompatibilità
13) Riutilizzo dei materiali polimerici: riciclo e suoi limiti.
a) Il consumo dei materiali plastici e i relativi problemi ambientali e per la salute.
b) I materiali polimerici e lo sviluppo sostenibile: e' possibile sostituire la plastica con altri materiali?

Le lezioni sono supportate da proiezioni di diapositive in power point. Tutti i concetti che necessitano di richiami di nozioni precedentemente acquisite dagli studenti sono spiegati ricordando brevemente le nozioni già acquisite. Dimostrazioni matematiche non banali sono spiegate riportando tutti i passaggi necessari alla completa comprensione delle metodologie utilizzate. Le descrizioni dei metodi sperimentali sono accompagnate da illustrazione di dati ottenuti da esperimenti reali.
Le lezioni sono interattive, il che richiede una partecipazione degli studenti.
Si utilizzano brevi filmati riassuntivi per ripassare concetti salienti.

Tutto il materiale didattico (PPT, articoli e testi in pdf) verranno forniti sulla piattaforma Moodle

L'esame consiste in una presentazione su un argomento a scelta (25%) e una prova orale (75%), della durate di circa quarantacinque minuti. La prova consiste in tre domande destinate ad accertare le conoscenze dello studente sia sugli aspetti teorici della materia che sulle nozioni direttamente correlate con procedure sperimentali. Particolare attenzione è posta al modo in cui lo studente espone i concetti acquisiti. Generalmente gli argomenti d'esame hanno possibilità di correlazione in modo da verificare anche le capacità dello studente di associare più argomenti. Per conseguire il punteggio massimo (30/30 e lode), lo studente deve dimostrare di aver acquisito una conoscenza eccellente di tutti gli argomenti trattati durante il corso.

Questo insegnamento approfondisce argomenti strettamente connessi a uno o più obiettivi dell’Agenda 2030 per lo Sviluppo Sostenibile delle Nazioni Unite