Corso di specializzazione in Madreperla e Strutture Gerarchiche Marine
Questo corso di specializzazione ti prepara a comprendere perché materiali naturali come la madreperla, le spicole delle spugne e le conchiglie uniscono resistenza e tenacità, e come trasferire questi principi a nuovi materiali. Studierai la biomineralizzazione, l'architettura gerarchica dalla nanoscala alla macroscala, i meccanismi di dissipazione dell'energia e le tecniche di caratterizzazione, ed esplorerai strategie di fabbricazione di materiali bioispirati, come il freeze casting e la manifattura additiva, con le loro possibilità e i loro limiti attuali.
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Che cos'è il programma Corso di specializzazione in Madreperla e Strutture Gerarchiche Marine?
Questo corso di specializzazione ti prepara a comprendere perché materiali naturali come la madreperla, le spicole delle spugne e le conchiglie uniscono resistenza e tenacità, e come trasferire questi principi a nuovi materiali. Studierai come gli organismi costruiscono carbonato di calcio, silice biogenica e fosfato di calcio; analizzerai l'architettura a mattoni e malta della madreperla e altre strutture come i frustuli delle diatomee, i denti dei ricci di mare e le appendici delle canocchie pavone; spiegherai la deviazione delle cricche, lo scorrimento delle piastrine e altri meccanismi di tenacizzazione; passerai in rassegna microscopia elettronica, diffrazione di raggi X, tomografia e nanoindentazione; e confronterai freeze casting, assemblaggio strato su strato, mineralizzazione bioispirata e manifattura additiva.
Cosa distingue questo corso di specializzazione: scienza di frontiera, con uno dei modelli più studiati nella scienza dei materiali; una visione multiscala, dalla nanostruttura al comportamento macroscopico; un approccio applicato alle strategie di fabbricazione dei materiali bioispirati; rigore, con risultati di laboratorio presentati insieme ai loro limiti; e un caso pratico in cui elabori il progetto concettuale di un materiale gerarchico bioispirato.
Punti di forza del programma
- Scienza di frontiera: uno dei modelli più studiati nella scienza dei materiali.
- Visione multiscala: dalla nanostruttura al comportamento macroscopico.
- Approccio applicato: strategie di fabbricazione dei materiali bioispirati.
- Rigore: risultati di laboratorio presentati con i loro limiti.
- Oltre la madreperla: spicole, diatomee, denti di riccio di mare, corallo e becchi di cefalopodi.
- Caso pratico: progetto concettuale di un materiale gerarchico bioispirato.
Piano di studi del programma Corso di specializzazione in Madreperla e Strutture Gerarchiche Marine
8 moduli. Seleziona un modulo per vederne i contenuti.
Biomineralizzazione marina
- 1.1. Che cos'è la biomineralizzazione
- 1.2. Carbonato di calcio: calcite e aragonite
- 1.3. Silice biogenica
- 1.4. Fosfati di calcio
- 1.5. Matrice organica e controllo dei cristalli
- 1.6. Precursori amorfi
- 1.7. Formazione della conchiglia
- 1.8. Fattori ambientali e acidificazione
Madreperla: struttura e proprietà
- 2.1. Molluschi che producono madreperla
- 2.2. Architettura a mattoni e malta
- 2.3. Piastrine di aragonite
- 2.4. Strato organico interlamellare
- 2.5. Ponti minerali e asperità
- 2.6. Proprietà meccaniche
- 2.7. Confronto con l'aragonite pura
- 2.8. Colore strutturale della madreperla
Altre strutture gerarchiche marine
- 3.1. Strati lamellari incrociati delle conchiglie
- 3.2. Spicole delle spugne
- 3.3. Frustuli delle diatomee
- 3.4. Denti dei ricci di mare
- 3.5. Appendici a clava della canocchia pavone
- 3.6. Scaglie dei pesci
- 3.7. Scheletri dei coralli
- 3.8. Becchi dei cefalopodi
Meccanica dei materiali gerarchici
- 4.1. Resistenza e tenacità
- 4.2. Meccanismi di tenacizzazione estrinseci
- 4.3. Deviazione delle cricche
- 4.4. Scorrimento delle piastrine
- 4.5. Gradienti di proprietà
- 4.6. Effetti di scala
- 4.7. Modelli meccanici
- 4.8. Simulazione multiscala
Tecniche di caratterizzazione
- 5.1. Microscopia elettronica a scansione
- 5.2. Microscopia elettronica a trasmissione
- 5.3. Microscopia a forza atomica
- 5.4. Diffrazione di raggi X
- 5.5. Tomografia computerizzata
- 5.6. Nanoindentazione
- 5.7. Prove di frattura
- 5.8. Preparazione dei campioni
Fabbricazione di materiali bioispirati
- 6.1. Freeze casting
- 6.2. Assemblaggio strato su strato
- 6.3. Autoassemblaggio
- 6.4. Mineralizzazione bioispirata
- 6.5. Manifattura additiva
- 6.6. Compositi laminati
- 6.7. Scale-up dei processi
- 6.8. Stato attuale della tecnologia
Applicazioni potenziali
- 7.1. Ceramiche tenaci
- 7.2. Blindature e protezioni
- 7.3. Rivestimenti resistenti
- 7.4. Biomateriali ossei
- 7.5. Componenti leggeri
- 7.6. Materiali ottici
- 7.7. Applicazioni nell'edilizia
- 7.8. Barriere all'industrializzazione
Caso pratico: progettazione di un materiale gerarchico bioispirato
- 8.1. Definizione dei requisiti
- 8.2. Selezione del modello biologico
- 8.3. Analisi della struttura naturale
- 8.4. Astrazione dei principi
- 8.5. Selezione dei materiali
- 8.6. Via di fabbricazione proposta
- 8.7. Piano di caratterizzazione
- 8.8. Presentazione della proposta
Durata e modalità del programma Corso di specializzazione in Madreperla e Strutture Gerarchiche Marine
Sono 800 ore. Dicci quante puoi dedicarne ogni settimana e ti diremo quando finirai davvero.
È il ritmo con cui termina la maggior parte degli studenti. Si adatta bene al piano di pagamento a rate.
Direzione accademica e corpo docente
Il team docente di Navalis: professionisti in attività che insegnano e supervisionano i programmi.
Dott.ssa Marina AlcoverDirettrice accademica e responsabile della qualità
Ing. Diego CifuentesProfessore ordinario di Saldatura navale e Controlli non distruttivi; responsabile QA/QC dei giunti saldati
Com. Javier Abaroa (MCA)Professore ordinario di Manovra, Navigazione elettronica (ECDIS/Radar/ARPA) e GMDSS; coordinatore della conformità STCW e del Bridge Resource Management
Dr. Pau FerrerProfessore ordinario di Architettura navale e Simulazione; direttore del Laboratorio di Idrodinamica e CFD
Dott.ssa Nuria LlobregatProfessoressa ordinaria di Meteorologia marina, SAR e Sicurezza operativa; coordinatrice della gestione dei rischi di navigazione
Ing. Javier BañulsProfessore ordinario di Elettrotecnica, Automazione e Ingegneria ETO; coordinatore dell'integrazione elettronica e degli allarmi di macchina
Ing. Sofía MarquinaProfessoressa ordinaria di Materiali, Compositi e Protezione anticorrosiva; coordinatrice della linea pitture e rivestimenti avanzati
Ing. Tomás RieraProfessore ordinario di Propulsione, Energie alternative e Sistemi ibridi; coordinatore di efficienza energetica e vibrazioniObiettivi del programma Corso di specializzazione in Madreperla e Strutture Gerarchiche Marine
Sbocchi professionali del programma Corso di specializzazione in Madreperla e Strutture Gerarchiche Marine
Domande sul programma Corso di specializzazione in Madreperla e Strutture Gerarchiche Marine
Unisce fondamenti scientifici e casi di fabbricazione e applicazione, oltre a un caso pratico di progettazione.
La maggior parte dei materiali simili alla madreperla è in fase di ricerca o sviluppo; il programma ne analizza il livello di maturità.
No. Si lavora con immagini, dati sperimentali pubblicati e simulazioni.
Sì. Si analizza come la chimica dell'oceano influisce sulla formazione delle conchiglie.
Elabori il progetto concettuale di un materiale gerarchico bioispirato e la sua via di fabbricazione.
Completamente online, tramite un campus virtuale disponibile 24 ore su 24, 7 giorni su 7, con sessioni dal vivo registrate e tutoraggi con il personale docente.
Il corso di specializzazione comprende 800 ore di studio suddivise in 8 moduli da circa 100 ore ciascuno e si conclude con un caso pratico. Puoi avanzare al tuo ritmo entro il calendario stabilito al momento dell'iscrizione.
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Procedura di ammissione
Senza aspettare che ti richiamiamo. Se i tuoi documenti sono in regola, ti iscrivi nella stessa sessione.
- Profilo: rivolto a ingegneri e ricercatori dei materiali interessati ai materiali bioispirati, chimici e fisici che lavorano su compositi e ceramiche, biologi marini interessati alla biomineralizzazione, professionisti della R&S industriale alla ricerca di materiali più tenaci e leggeri e dottorandi che vogliono ampliare la propria formazione in biomimetica. Si consigliano una laurea in ingegneria dei materiali, chimica, fisica, biologia, scienze del mare o un ambito affine, oppure esperienza nella ricerca sui materiali o nella R&S.
- Lingua: conoscenza dell'italiano sufficiente per seguire le lezioni e la documentazione tecnica.
- Risorse tecniche: un computer con connessione internet stabile, un browser aggiornato e una webcam per le sessioni dal vivo e la presentazione dei progetti.
- Ammissione: domanda online, valutazione del tuo profilo e un breve colloquio con il team accademico.
- 01DomandaI tuoi dati, il tuo percorso e i tuoi documenti.
- 02Verifica immediataControlliamo che tutto sia completo e in regola.
- 03IscrizioneScegli pagamento unico o a rate e riserva il tuo posto.
L'ammissione è provvisoria finché la commissione non convalida la documentazione presentata. Se i requisiti non sono soddisfatti, l'importo viene rimborsato per intero.
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