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L’insegnamento si propone di presentare un quadro delle tecnologie avanzate di produzione per il biomedicale, con particolare attenzione alle tecnologie più promettenti dal punto di vista industriale.

Il corso ha come obiettivo quello di fornire una ampia e dettagliata visione d'insieme delle metodologie avanzate nella produzione di dispositivi biomedicali. Partendo dalla identificazione dei materiali che maggiormente vengono impiegati per questi processi avanzati (dal titanio fino alle cellule umane), si analizzeranno tutte le fasi dal concept alla produzione dei dispositivi biomedicali. Saranno studiate le tecniche di lavorazione sottrattive (Micro-mechanical cutting (milling, turning, grinding, polishing, etc.); Micro-EDM; Micro-ECM; Laser beam machining; Electrobeam machining; Photochemical machining; etc.), le tecnologie net-shape (Micro-injection molding; Micro-forming (stamping, extrusion, forging, bending, deep drawing, incremental forming, superplastic forming, hydroforming, etc.); Hot embossing; Micro-/Nano-imprinting; etc.), le tecnologie additive ( Surface coating (chemical vapor deposition, physical vapor deposition); Direct writing (inkjet, laser-guided); Micro-casting; Sintering; Photoelectroforming; Chemical deposition; Polymer deposition; Stereolithography; Bioprinting, 2-photon polimerization, etc.), le tecnologie MEMS (LIGA, IBL, EBL, fIB, electroforming, electroplating, wet/dry etching, etc.). Saranno inoltre forniti dettagli sulle tecniche di Digital Twin. Il percorso formativo fornirà una solida preparazione utile ad una corretta identificazione della migliore piattaforma tecnologica in base alla tipologia di dispositivo biomedicale che si intende realizzare con l'ausilio di utili ed efficaci strumenti digitali.

Lezioni frontali con dispense che saranno messe a disposizione degli studenti su opportuno canale cloud

Orale

1. Concetti preliminari

•Introduzione al concetto di Bioingegneria con prospettiva sugli sbocchi professionali

•Prodotti innovativi della Bioingegneria

•Considerazioni generali per lo sviluppo del dispositivo biomedico

•Introduzione alle tecnologie avanzate di produzione

2. Tecnologie avanzate di produzione per il Biomedicale 

• Tecnologie sottrattive: Micro-mechanical cutting (milling, turning, grinding, polishing, etc.); Micro-EDM; Micro-ECM; Laser beam machining; Electrobeam machining; Photochemical machining; etc.

•Tecnologie Net-Shape: Micro-injection molding; Micro-forming (stamping, extrusion, forging, bending, deep drawing, incremental forming, superplastic forming, hydroforming, etc.); Hot embossing; Micro-/Nano-imprinting; etc.

• Tecnologie additive:  Surface coating (chemical vapor deposition, physical vapor deposition); Direct writing (inkjet, laser-guided); Micro-casting; Sintering; Photoelectroforming; Chemical deposition; Polymer deposition; Stereolithography; Bioprinting, 2-photon polimerization, etc.

• Tecnologie MEMS: LIGA, IBL, EBL, fIB, electroforming, electroplating, wet/dry etching, etc. 

• •Tecnologie digitali e Digital Twin

1. Springer - Handbook on Advanced Design and Manufacturing Technologies for Biomedical Devices 

2. Elsevier - Micromanufacturing Engineering and Technology (2nd ed.)