B0847 - TECNOLOGIE PLASMA PER APPLICAZIONI ENERGETICHE AMBIENTALI E BIOMEDICALI T

Conoscenze e abilità da conseguire

Il presente corso si propone di fornire le basi per una comprensione delle problematiche connesse al sempre crescente utilizzo di plasmi nel campo biomedicale, energetico ed ambientale, indicando i principi fisici ed ingegneristici alla base delle più importanti applicazioni, già consolidate o in via di sviluppo.

Contenuti

Le applicazioni in campo biomedicale, energetico ed ambientale sono caratterizzate dal comune bisogno di trattamenti innovativi e avanzati che modifichino le proprietà di differenti materiali (che possono presentarsi in fase liquida, solida o gassosa ed essere persino materiali biologici). Il plasma, gas ionizzato in grado di condurre calore ed elettricità e che consiste di elettroni, ioni, neutri e specie radicaliche, ha uno straordinario potenziale legato ai numerosi agenti attivi prodotti che conferiscono alla tecnologia la versatilità necessaria per adattarsi anche alle applicazioni più innovative e complesse. Controllare le caratteristiche del plasma e ottimizzarle per specifiche applicazioni richiede competenze fisiche e ingegneristiche e un approccio fortemente interdisciplinare.
Dopo una breve introduzione mirata a fornire agli studenti alcune informazioni fondamentali sulla natura del plasma, ci si focalizzerà sulle sue applicazioni nei tre settori: biomedicale, energetico e ambientale. In particolare verranno illustrati i seguenti argomenti, partendo dalle tecnologie più consolidate e proseguendo con quelle più innovative:

Fondamentali sulla produzione via plasma di specie attive e radiazione (radiazione UV, campi elettrici e magnetici)

1. Generazione di plasmi di non equilibrio a pressione atmosferica ed a bassa pressione.
2. Costituenti del plasma: radiazione UV, campi elettromagnetici, elettroni, ioni, neutri, calore.
3. Interazione del plasma con la materia.

Applicazioni biomediche dei plasmi

1. Sistemi di produzione di ozono e altre specie reattive per la disinfezione di solidi e liquidi.
2. Plasmi per la modifica superficiale di materiali utilizzati in ambito medicale: cleaning, deposizione, sputtering e ion implantation.
3. Trattamenti plasma assistiti diretti e via liquidi attivati plasma in ambito medico.

Applicazioni dei plasmi in ambito energetico

1. Fusione termonucleare a confinamento magnetico

Applicazioni plasmi in ambito ambientale

1. Precipitatori elettrostatici per la rimozione del particolato
2. Abbattimento plasma assistito di inquinanti organici ed inorganici in fase liquida

Testi/Bibliografia

• Materiali forniti dai docenti
• A. Fridman, Plasma Chemistry, Cambridge University Press, Cambridge UK (2008)
• M. Laroussi, M.G. Kong, G. Morfill,W. Stolz, Plasma medicine, Cambridge University Press, Cambridge UK (2012)
• R. d'Agostino, P. Favia, C. Oehr, M. R. Wertheimer, Plasma Processes and Polymers, John Wiley & Sons, Hoboken, New Jersey, USA (2005)
• V. I. Parvulescu, M. Magureanu, P. Lukes. Plasma Chemistry and Catalysis in Gases and Liquids, John Wiley & Sons, Hoboken, New Jersey, USA (2012)

Metodi didattici

Lezioni con supporto di videoproiettore

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

Prova orale

Strumenti a supporto della didattica

Materiali forniti dai Docenti e resi disponibili sulla piattaforma Virtuale

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Romolo Laurita

Consulta il sito web di Matteo Gherardi

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