SENSING SYSTEMS

SENSING SYSTEMS

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Ultimo aggiornamento 28/06/2021 11:54
Codice
101716
ANNO ACCADEMICO
2021/2022
CFU
5 cfu al 2° anno di 8732 INGEGNERIA ELETTRONICA (LM-29) GENOVA
SETTORE SCIENTIFICO DISCIPLINARE
ING-INF/01
LINGUA
Italiano (Inglese a richiesta)
SEDE
GENOVA (INGEGNERIA ELETTRONICA )
periodo
2° Semestre
moduli
Questo insegnamento è un modulo di:
materiale didattico

PRESENTAZIONE

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

Il corso intende aiutare lo studente a sviluppare una critica forma mentis nell’affrontare lo studio dei sistemi elettronici basati su sensori, attraverso un approccio metodologico che riguardi più scale dimensionali, a partire dalla fisica e dalla struttura microscopica dei materiali per arrivare al comportamento macroscopico di microsistemi e di strutture complesse per la sensoristica. Il caso studio della sensoristica tattile, in un'ampia gamma di applicazioni in settori all'avanguardia come la Robotica soft, il monitoraggio della Salute, le interfacce (bioelettroniche) uomo-macchina e la protesica, verrà impiegato come modello per lo studio di sensori integrati in sistemi di sensing in cui elettronica e meccanica sono inscindibilmente legate nel determinare la risposta del sensore allo stimolo esterno. Ciò è stato pensato con lo scopo di fornire allo studente alcuni strumenti concreti per la progettazione, modellazione e caratterizzazione di tali sistemi.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

Il corso si propone di fornire le conoscenze di base della fisica associata ai materiali e ai dispositivi e sensori in modo da comprendere i meccanismi  di funzionamento dei sensori e poterli correlare agli aspetti progettuali e tecnologici.

Si intende anche formare lo studente in modo che sia sensibile agli aspetti applicativi e di tipo innovativo. In tali contesti si intende fornire un know-how su tematiche attuali e di punta quali la sensoristica tattile, l'elettronica flessibile ed estensibile per grandi aree, fondata su dispositivi alle scale nano e micro, e i sistemi elettronici indossabili.

Lo studente avrà anche modo di svolgere alcune esercitazioni teorico-sperimentali che consentiranno di prendere diretto contatto con specifici strumenti di modellazione e apprendere l'uso di tecniche base di caratterizzazione sperimentale in ambito sensoristico.

Modalità didattiche

  • Lezioni frontali tenute dai docenti 
  • Si prevedono inoltre alcune ESERCITAZIONI TEORICO-SPERIMENTALI, con l’obiettivo della  familiarizzazione dello studente all’uso di strumenti di modellazione quali ad esempio multifisica e di tecniche di caratterizzazione sperimentale del tipo DMA (Dynamic Mechanical Analysis).

PROGRAMMA/CONTENUTO

  • Materiali per l’elettronica e la sensoristica
  • Processi e tecnologie di microfabbricazione e caratterizzazione
  • Strutture e dispositivi per la sensoristica
  • Caso di studio: sensoristica tattile
  • Elettronica flessibile e stretchabile fondata su dispositivi alle scale nano e micro
  • Applicazioni: Sistemi elettronici indossabili

Sono inoltre previste alcune esercitazioni di laboratorio, cui seguiranno progetti individuali a cura dello studente

TESTI/BIBLIOGRAFIA

  • Presentazioni fornite dai docenti

Fisica dei semiconduttori

  • K. Krane, Modern Physics, Wiley & Sons (1996).
  • J.H. Davies, The Physics of Low-dimensional semiconductors, Cambridge Press (2000)

Processi e tecnologie di microfabbricazione e caratterizzazione 

  • B. Bhushan, Springer Handbook of Nanotechnology, ,New York: Springer, 2010.

Materiali per l’elettronica e la sensoristica

  • T. Ikeda, Fundamentals of Piezoelectricity, Oxford University Press, 1989

Sensoristica tattile

  • Ravinder S. Dahiya, Maurizio Valle, Robotic Tactile Sensing: Technologies and System, Springer, 2012

Elettronica flessibile ed estensibile fondata su dispositivi alle scale nano e micro

Applicazioni: Sistemi elettronici indossabili

DOCENTI E COMMISSIONI

Ricevimento: Ricevimento su appuntamento

LEZIONI

Modalità didattiche

  • Lezioni frontali tenute dai docenti 
  • Si prevedono inoltre alcune ESERCITAZIONI TEORICO-SPERIMENTALI, con l’obiettivo della  familiarizzazione dello studente all’uso di strumenti di modellazione quali ad esempio multifisica e di tecniche di caratterizzazione sperimentale del tipo DMA (Dynamic Mechanical Analysis).

ORARI

L'orario di tutti gli insegnamenti è consultabile su EasyAcademy.

ESAMI

Modalità d'esame

Orale. Una parte dell'esame riguarderà il/i progetto/i individuale/i scelto/i e sviluppato/i dallo studente durante l'anno.

Modalità di accertamento

Durante la prova orale la valutazione della preparazione del candidato sarà effettuata in base alla capacità di proporre correttamente gli argomenti trattati nel corso e di commentare il/i proprio/i progetto/i individuale/i.

Inoltre si terrà conto della capacità dello studente di cogliere aspetti critici e nessi culturali nelle tematiche affrontate.