VECTOR AND TENSOR CALCULUS. DIFFERENTIAL OPERATORS. GAUSS AND STOKES THEOREM. THE EQUATIONS OF FLUID MECHANICS. THE 1D SCHEME. CLASSIFICATION OF FLUIDS. RHEOLOGY. NEWTONIAN AND NON-NEWTONIAN FLUIDS. VISCO ELASTIC FLUIDS. BLOOD RHEOLOGY. THE FLUID DYNAMICS OF THE CARDIO CIRCULATORY SYSTEM. PRACTICAL APPLICATIOMNS OF THE 1D SCHEME.

Lecture notes.

Readings suggested by the teacher during the course.

INTRODUZIONE AL CORSO. RICHIAMI DI METROLOGIA GENERALE. ANALISI DELLE PRINCIPALI GRANDEZZE FISICHE RILEVATE DALLA STRUMENTAZIONE BIOMEDICA E DEI RELATIVI SISTEMI DI MISURA. CENNI SULLE MISURE PER LA DIAGNOSTICA CLINICA. RICHIAMI DI BIOLOGIA CELLULARE. CARATTERISTICHE DELLA STRUMENTAZIONE TERAPEUTICA E DIAGNOSTICA E METODOLOGIE PER LA LORO VERIFICA. STRUMENTAZIONE DI SALA OPERATORIA E TERAPIA INTENSIVA. MISURA DELLA PRESSIONE SANGUIGNA. POMPE PER INFUSIONE. MISURE DEI PARAMETRI CARATTERISTICI DELLA MECCANICA POLMONARE. MACCHINE PER ANESTESIA E VENTILATORI POLMONARI. ELETTROBISTURI E BISTURI AD ULTRASUONI. SISTEMI PER CIRCOLAZIONE EXTRACORPOREA. CENNI SULLE PRINCIPALI APPARECCHIATURE DI DIAGNOSTICA PER IMMAGINI E CRITERI DI VALUTAZIONE DELLA QUALITÀ. RICHIAMI SUI PRINCIPALI IMPIANTI. METODOLOGIE PER IL COLLAUDO DELLA STRUMENTAZIONE BIOMEDICA E DEGLI IMPIANTI; VERIFICHE DELLA QUALITÀ PRESTAZIONALE. CRITERI PER LA GESTIONE DELLA MANUTENZIONE DEL PARCO DI APPARECCHIATURE. CRITERI DI MASSIMA PER L’ORGANIZZAZIONE DI UN SERVIZIO DI INGEGNERIA CLINICA.

• APPUNTI DISTRIBUITI DAL DOCENTE.
• FRANCESCO PAOLO BRANCA “FONDAMENTI DI INGEGNERIA CLINICA - VOL. 1”, SPRINGER-VERLAG ITALIA 2000.
• FRANCESCO PAOLO BRANCA “FONDAMENTI DI INGEGNERIA CLINICA - VOL. 2”, SPRINGER-VERLAG ITALIA 2008.
• J.G. WEBSTER “MEDICAL INSTRUMENTATION:APPLICATION AND DESIGN”, ED. WILEY AND SONS.
• RINALDO VALLASCAS “FONDAMENTI DI MISURE MECCANICHE E TERMICHE. GRANDEZZE STATICHE E SISTEMI” HOEPLI 2008.
• RINALDO VALLASCAS, FEDERICO PATANE' “MISURE MECCANICHE E TERMICHE” - GRANDEZZE TEMPO-VARIANTI, HOEPLI 2007.
• PAOLO CAPPA “SENSORI E TRASDUTTORI PER MISURE MECCANICHE E TERMICHE” BORGIA EDITORE.

SCELTA RAZIONALE DEI MATERIALI NELL’INGEGNERIA. REQUISITI E PRESTAZIONI: MATERIALE, FORMA E SOLLECITAZIONI ESTERNE, AMBIENTE E LAVORAZIONI – UTILIZZO DEL SOFTWARE CES. SISTEMI DI SOLLECITAZIONE MECCANICA: CORPO RIGIDO, CORPO DEFORMABILE, MECCANICA DEL CONTINUO, ELASTICITÀ LINEARE, LEGGE DI HOOKE, COMPORTAMENTO ELASTICO DEL SOLIDO ISOTROPO.
COMPOSIZIONE E STRUTTURA DELLA MATERIA A DIVERSE SCALE DIMENSIONALI. LEGAMI CHIMICI, CURVE DI CONDON-MORSE; MATERIALI IONICI, MATERIALI MOLECOLARI. STRUTTURE AMORFE E CRISTALLINE, RETICOLI DI BRAVAIS E INDICI DI MILLER. DIFETTI NEI SOLIDI CRISTALLINI: RETICOLARI DI PUNTO, DI LINEA E DI SUPERFICIE.
COMPORTAMENTO MECCANICO DEI MATERIALI. CURVA SFORZO-DEFORMAZIONE (CAMPO ELASTICO, CAMPO PLASTICO, PUNTI CRITICI). PROPRIETÀ MECCANICHE: DUTTILITÀ, FRAGILITÀ, RESILIENZA E TENACITÀ (TECNICHE DI MISURA DELLE PROPRIETÀ). MECCANICA DELLA FRATTURA: TEORIA ENERGETICA DI GRIFFITH, FATTORE DI INTENSIFICAZIONE DEGLI SFORZI, TENACITÀ A FRATTURA. SOLLECITAZIONI DINAMICHE: FATICA, CURVA DI WOHLER, LEGGE DI PARIS-ERDOGAN.
SISTEMI MONO E PLURIFASICI. TERMODINAMICA DEGLI STATI CONDENSATI, CONCETTI DI BASE, PRIMO PRINCIPIO, SECONDO PRINCIPIO, CONDIZIONI DI EQUILIBRIO. SOLUBILITÀ ALLO STATO SOLIDO: CURVE DI RAFFREDDAMENTO DI SISTEMI AD UN COMPONENTE, STATO DI AGGREGAZIONE, REGOLE DI HUME-ROTHERY, SOLUZIONI SOLIDE, FASE. REGOLA DI GIBBS E DELLA LEVA, ENERGIA DI GIBBS, CURVE DI GIBBS, EQUILIBRI DELLE FASI NEI SISTEMI BINARI. TRASFORMAZIONI DI FASE ALLO STATO SOLIDO: MECCANISMI DI DIFFUSIONE, ENERGIA DI ATTIVAZIONE E LEGGI DI FICK. CINETICHE DI SOLIDIFICAZIONE E MICROSTRUTTURE: NUCLEAZIONE E ACCRESCIMENTO, PRINCIPALI TRASFORMAZIONI TERMODINAMICHE, MICROSTRUTTURE.
INTRODUZIONE ALLE PRINCIPALI CLASSI DI MATERIALI METALLICI. LEGHE A BASE FERRO: PRINCIPALI DIAGRAMMI DI FASE, CLASSIFICAZIONE TRATTAMENTI TERMICI SPECIFICI. ACCIAI INOSSIDABILI, APPLICAZIONI NEL SETTORE BIOMEDICALE. LEGHE DI TITANIO. PROPRIETÀ, PROCESSI. APPLICAZIONI NEL SETTORE BIOMEDICALE DELLE LEGHE DI TITANIO.
INTRODUZIONE ALLE PRINCIPALI CLASSI DI MATERIALI NON METALLICI. CERAMICI: PROPRIETÀ, PROCESSI, CENNI ALLA STATISTICA DI WEIBULL. APPLICAZIONI NEL SETTORE BIOMEDICALE DEI MATERIALI CERAMICI.
ESERCITAZIONI IN LABORATORIO.

A. W.D. CALLISTER, SCIENZA E INGEGNERIA DEI MATERIALI – UNA INTRODUZIONE
EDISES (2007)
B. M.F. ASHBY, LA SCELTA DEI MATERIALI NELLA PROGETTAZIONE INDUSTRIALE – CASA EDITRICE AMBROSIANA (2007)
C. CARLO DI BELLO, BIOMATERIALI, PÀTRON EDITORE