Prof.

CRISTOFOLINI Luigi

Professore di II fascia
Parco Area delle Scienze, 7/A 43124 PARMA
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Nome: Luigi Cristofolini
Luogo e Data di nascita: Trieste, 4 ottobre 1966

Istruzione:
1985-1990 Laurea in Fisica con lode presso l'Università di Parma
1991-1994 Dottorato in Fisica, Consorzio Universitario di Parma e Modena

Rapporti di Lavoro:
1.1.1995-20.7.1996 Research Fellow at the School of Chemistry of the Sussex University (UK).
19.8.1996-15.11.1997 Borsista post doc presso il Dipartimento di Fisica dell'Università di Parma
16.11.1997-15.12.2005 Ricercatore presso il Dipartimento di Fisica dell'Università di Parma
16.12.2005-oggi Professore Associato in Fisica della Materia, Università di Parma

Attivita’ di Ricerca:
Luigi Cristofolini ha conseguito il dottorato di ricerca nel 1991-1994 sotto la guida dei prof R. De Renzi e M. Riccò presso il Dipartimento di Fisica dell’Università di Parma, e nei due anni seguenti è stato post-doc presso la School of Molecular Sciences dell’Università del Sussex a Brigthon (UK). In questo periodo ha studiato fullereni e loro derivati, combinando tecniche di indagine tra loro complementari: Muon Spin Resonance, diffrazione e diffusione di neutroni, diffrazione X da radiazione di sincrotrone. Si segnalano in particolare la risoluzione della struttura dell’azafullerene drogato con potassio K6C59N [Science, 271, 1833 (1996)], e la risoluzione della struttura e della dinamica di fullereni polimerici e di fullereni drogati con litio [Phys Rev B 59, 8343 (1999)].
Dal 1997 al 2005 è stato ricercatore presso il Dipartimento di Fisica di Parma, nel gruppo “Sistemi Molecolari Complessi”, guidato dal prof. M. P. Fontana, studiando la struttura e la dinamica di film molecolari e di Langmuir Blodgett. Ad es., ha affrontato il tema della transizione vetrosa in geometria confinata e delle isole cooperative in strati di polimeri fotosensibili [Phys. Rev. Lett. 85, 4912 (2000)]. Ha studiato l’effetto della Proteina Basica della Mielina (MBP) sulla struttura e la dinamica di strati lipidici con lo scopo è di chiarirne l’effetto fluidificante [Langmuir 19, 872 (2003)]. Caratteristica di queste ricerche è la combinazione di tecniche diverse, originarie della Fisica delle Superfici: ellissometria, riflettività X da radiazione di sincrotrone e Grazing Incidence Diffraction, microscopia a scansione AFM, tecniche spettroscopiche quali FT-IR, e spettrometria Raman, e micro-reologiche quali la QCM. Vincitore di un Progetto “Giovani Ricercatori”, ha sviluppato un reometro interfacciale ultrasensibile (ISR) [J. Phys.: Condens. Matter, 15, S1031 (2003)] che, ulteriormente perfezionato, è usato ancora adesso per la determinazione delle proprietà meccaniche di singoli strati molecolari (Film di Langmuir). Questi dati vengono poi integrati con quelli ottenuti con altre tecniche, quale lo SQELS in collaborazione con P. Cicuta presso il Laboratorio Cavendish dell'Università di Cambridge (UK). Altre caratterizzazioni di monostrati di Langmuir comprendono Surface Plasmon Resonance ed ellissometria, anche in modalità imaging. Per questo, LC ha sviluppato un modo particolarmente sensibile di funzionamento, il modo di ellissometria in riflessione totale interna (TIRE) basato sull’esperienza di A. Nabok, Sheffield Hallam University (UK) [Langmuir 26,5829 (2010)].
Per le caratterizzazioni morfologiche LC impiega regolarmente microscopia a scansione STM e AFM, microscopia a scansione elettronica SEM anche con microanalisi, e tecniche spettroscopiche quali la spettroscopia Raman e FT / IR.
Dal 2005 è Professore Associato di Fisica della Materia (FIS03), inizialmente presso la facoltà di Agraria, quindi presso il Dipartimento di Fisica (ora Fisica e Scienze della Terra) dell'Università di Parma, e prosegue le ricerche sulla materia soffice e le sue interfacce. Tra i principali risultati, si cita lo studio dell'interazione tra macromolecole organiche (proteine, frammenti di DNA) e strati molecolari fosfolipidici e/o surfattanti, tramite tecniche spettroscopiche (Raman ed assorbimento FT-IR) oltre che morfologiche e strutturali (ellissometria, microscopia a scansione AFM/STM, riflettività da radiazione di sincrotrone) [Biomacromol. 8, 2270 (2007), Langmuir 8, 4414 (2007)]. LC ha contribuito al progetto di ricerca Europeo, finanziato nell’ambito di FP7, su “Synthetic pathways to bio-inspired information processing” ed ha studiato polimeri conduttori, come la polianilina, in interazione con nanostrutture d’oro. In questi sistemi la conducibilità può essere modulata mediante opportuni processi doping / de-doping, pilotati per via elettrochimica o da una opportuna tensione applicata [Langmuir 26, 5829 (2010)].
LC ha studiato la dinamica lenta, sulla scala locale (atomica nei vetri, nanometrica in sistemi colloidali arrestati) tramite la tecnica XPCS [Nature Communications 5, 3939 (2014), Phys. Rev. E 85, 011402 (2012)] ottenendo tra l’altro in assoluto i primi risultati sulla dinamica lenta di un film molecolare di Langmuir in geometria di incidenza radente [Phys. Rev. Lett. 108, 105701 (2012), Scientific Reports, 5, 17930 (2015]. Questi risultati, complementari tramite le relazioni di Fluttuazione-Dissipazione alle misure micro-reologiche condotte sugli stessi sistemi in laboratorio (ISR, di cui sopra), permettono di vagliare i migliori modelli teorici che descrivono la dinamica delle fluttuazioni e la risposta meccanica di sistemi di interesse medicale (effetto di nanoparticelle sui film di surfattanti polmonari) [Langmuir 32, 4868 (2016)] o per applicazioni optoelettroniche (film di particelle d’oro) [Phys. Rev. E, 89, 4230 (2014)] o ancora di interfacce responsabili della stabilità di schiume ed emulsioni.
Su questi temi LC è stato invitato a contribuire una rassegna [Current Opinion in Colloid and Interface Science, 19, 228 (2014)] ed è stato invitato come Keynote Speaker al workshop “Dynamics of complex fluid-fluid interfaces” tenutosi presso il Monte Verità, ad Ascona (CH) dal 13 al 18 luglio 2014.
LC ha contribuito per le parti di caratterizzazione microscopica e spettroscopica ad un progetto di tema di nanomedicina (BIONIMED) volto allo sviluppo di nanostrutture biocompatibili e luminescenti per Self-Lighted Photodynamic Therapy, un’innovativa terapia antitumorale [Scientific Reports 5, 7606 (2015)], basato su nanofili cresciuti presso IMEM-CNR, ed anche sviluppando in laboratorio nuove nanostrutture. La sintesi e caratterizzazione di nanostrutture di ZnO e CeF3 [J. Mat. Sci., 10,159 (2016)] è stata selezionata dall'editor della rivista “J of Materials Science: Materials in Medicine” come articolo del mese. Su di esso è stato scritto l’editoriale ed all’articolo è stato concesso lo stato di Open Access.
LC è membro dell’Editorial Board della rivista Scientific Reports del gruppo Nature, di cui è anche referee. E’ inoltre referee per Langmuir, Macromolecules, ACS Applied Materials & Interfaces, Colloids and Surfaces A and B, J Phys Chem., Synthetic Metals, Philosophical Magazine B, ed in passato lo è stato per Physical Review Letters, e Physical Review E.
LC è stato chiamato a valutare progetti di ricerca in ambito europeo (COST, Open Call OC-2016-1), per l’Università di Leuven (Belgio) – Bando “Junior Research Professors”, l’Università della Calabria - Bando “Assegni di Ricerca 2014”, per il Ministero Croato della Scienza ed educazione, fondo “Unity through Knowledge Fund: Research Cooperability Program, Crossing Borders Grant”, per il “National Science Centre” della Polonia, bando “Sonata 11”, nonché per proposal per tempo macchina presso lo Stanford Synchrotron Radiation Lightsource SSRL.
LC contribuisce allo “Scientific Case” dell’upgrade EBS- Extremely Brilliant Source dell’European Synchrotron Radiation Facility (ESRF, Grenoble, F).
Terza missione: LC svolge attività di divulgazione scientifica, partecipando a manifestazioni quali la Notte dei Ricercatori, ed attività rivolte specificatamente agli insegnanti delle scuole secondarie superiori anche in collegamento con i percorsi di Tirocinio Formativo Attivo (TFA).
Con la guida di LC, il “Laboratorio di Nanotecnologie Molecolari” presso il Dipartimento di Fisica e Scienze della Terra dell’Università di Parma, ha attivato una linea di ricerca applicata allo studio della stabilità e dei processi di invecchiamento (ageing) che limitano la shelf-life di prodotti alimentari. In questo studio si utilizzano le competenze tipiche della ricerca sui sistemi arrestati (polimeri, gel, vetri) e le si applicano a sistemi di interesse applicativo. I risultati principali ottenuti finora riguardano
- la stabilità della superficie di prodotti a base di cioccolato (oggetto in parte di una serie di contratti con Ferrero spa)
- la dinamica e la stabilità di modelli di gel bidimensionale, con prospettive applicative nel campo dell’incapsulamento
- l’interazione di macromolecole e di nanoparticolato con modelli di surfattante polmonare (oggetto in parte di un contratto con Chiesi Farmaceutici)
- Lo studio tramite micro-spettroscopia degli effetti di diversi tipi di cottura sula distribuzione spaziale dei nutrienti, in collaborazione con colleghi nutrizionisti afferenti al Laboratorio Regionale SITEIA.
- I fattori che influenzano la stabilità di schiume ed emulsioni, in particolare separando gli effetti legati alla gravitazione (drainage, creaming e sedimentazione) da quelli più intrinseci del sistema (Ostwald ripening, riarrangiamenti). Queste ricerche sono svolte nell’ambito del progetto European Space Agency MAPS.

Tutto questo sfocia anche in trasferimento tecnologico per conto di soggetti terzi, tra cui sia PMI locali che anche grandi aziende. I proventi di queste attività vanno totalmente a coprire i costi del laboratorio ed a finanziare posti per giovani collaboratori. Nel dettaglio i contratti di valore netto >5000€:
• 2010-2011 Puro S.r.l., Bannone (PR) valore 11.000€ + IVA
• 2012 Subcontratto da Chiesi Farmaceutici (PR), valore: 14.000€+ IVA
• 2013 Ferrero S.p.A., Alba (CN), valore: 7.000 euro + IVA
• 2014 Ferrero S.p.A., Alba (CN) valore: 28.000 euro + IVA

Responsabilità Organizzative:
- Membro della Giunta Esecutiva della Società Italiana Spettroscopia Neutronica (1999-2003).
- Vincitore di un progetto finanziato sul “Bando Giovani Ricercatori” dell’Università di Parma (2002) per lo sviluppo di un reometro interfacciale in collaborazione con il Cavendish Laboratory dell’Università di Cambridge (UK)
- Responsabile di un progetto Italo-Francese Galilee con il Laboratoire de Physicochimie des Interfaces et Applications dell’Università di Lens (F) (2001-2002)
- “Scientific Manager” per Parma del PAIS INFM “LIGHT-INDUCED MOLECULAR ADSORPTION AND ORIENTATION AT SOLID-LIQUID CRYSTAL INTERFACES” (2003-2004)
- Membro della Giunta Esecutiva del CRS-SOFT dell'INFM, poi CNR (2004 - 2009)
- Responsabile di un progetto di scambio scientifico con l'Universià di Sheffield Hallam, UK, finanziato dal CNISM (2007)
- Responsabile di un progetto di collaborazione scientifica CRUI/British Council “Nanoengineered polymerc capsules containing enzyme/chromophore pairs for applications as sensor of environmental pollutants “ (01-01-2008 31-12 -2009)
- Co-responsabile del progetto di ricerca finanziato dalla Fondazione Cassa di Risparmio di Parma “Microscopia in fluorescenza in sistemi molecolari complessi di interesse biomedico” (2010-11)
- Dal 2011 è delegato per il Dipartimento di Fisica nel consorzio SITEIA “Laboratorio Regionale per la Ricerca ed il Trasferimento Tecnologico” co-finanziato dalla Regione Emilia-Romagna nel Programma Regionale per la Ricerca industriale, l’innovazione e il trasferimento tecnologico (PRRIITT).
- Organizzatore del workshop nazionale “SOFT” sulla materia soffice, tenutosi a Parma nel 2011 (http://www.fis.unipr.it/lmn/soft/)
- Dal 2013 è responsabile per il Dipartimento di Fisica e Scienze della Terra dell’Università di Parma per i percorsi di Tircocino Formativo Attivo (TFA). Presidente dei relativi Consigli di Tirocinio Formativo Attivo per le classi di abilitazione “A049- Matematica e Fisica” e “A038- Fisica”.
- Responsabile della Short Term Scientific Mission a MADRID (Spain)
dal 16/09/2012 al 29/09/2012
- Responsabile della Short Term Scientific Mission “To understand and control Mechanical Properties of Phospholipid Layers “ a Cambridge (UK) 14/05/2014 to 06/06/2014
- In media, è Main proposer e/o co-proposer di un paio di esperimenti all’anno presso l’European Synchrotron Radiation Facility di Grenoble.

Responsabilità Didattiche:
Luigi Cristofolini dall’ A.A. 2004-05 all’ A.A. 2011-12 è stato membro della Commissione Didattica del Corso di Laurea in Scienze e Tecnologie Alimentari della Facoltà di Agraria.
Dall’A.A. 2012-13 è membro della Commissione Paritetica Docenti-Studenti del Dipartimento di Fisica e Scienze della Terra, di cui è Presidente dall’A.A. 2013-14.
LC è membro del collegio dei docenti del Dottorato di Ricerca in Fisica dell'Università di Parma; è stato responsabile del corso “Microscopie a scansione” ed ora lo è per il corso “Materia Soffice ed Interfacce” per il Dottorato di Ricerca in Fisica dell'Università di Parma.

Docente per i corsi di “Tirocinio Formativo Attivo” per le classi di abilitazione “A049- Matematica e Fisica” ed “A038- Fisica” presso l’Università di Parma. 2012-2015.

Nell’ultimo trIennio è stato supervisore di alcuni tirocini per la Laurea Triennale, alcune tesi di Laurea Specialistica, e tre Dottorati di Ricerca, di cui uno appena iniziato:
1) D. Orsi “Dynamical and Rheological Characterization of 2D Architectures at the air/water Interface” XXIV ciclo
2) T. Rimoldi “Hybrid Organic-Inorganic nanostructures and interfaces: from fundamental studies to Biomedical Applications” XXVII ciclo
3) F. Salerni, XXXII ciclo
E’ stato responsabile dei seguenti corsi:
AA 2007-08
Fisica Laurea in Scienze e Tecnologie Alimentari,
Facoltà di Agraria 7 CFU
Laboratorio di Ottica Laurea Specialistica in Fisica della Materia, Facoltà di Scienze 4 CFU
AA 2008-09
Fisica Laurea in Scienze e Tecnologie Alimentari,
Facoltà di Agraria 7 CFU
Laboratorio di Fisica Moderna Laurea in Fisica e Laurea in Scienza e Tecnologia die Materiali, Facoltà di Scienze 4 CFU
AA 2009 2010
Fisica Laurea in Scienze e Tecnologie Alimentari,
Facoltà di Agraria 7 CFU
Laboratorio di Fisica Moderna Laurea in Fisica e Laurea in Scienza e Tecnologia die Materiali, Facoltà di Scienze 4 CFU
AA 2010-11
Fisica Laurea in Scienze e Tecnologie Alimentari,
Facoltà di Agraria 7 CFU
Matematica e Fisica applicate alla Gastronomia Laurea in Scienze Gastronomiche,
Facoltà di Agraria 10 CFU
Laboratorio di Fisica Moderna I e II Laurea in Fisica e Laurea in Scienza e Tecnologia dei Materiali, Facoltà di Scienze 8 CFU
Laboratorio I Laurea Magistrale in Fisica, Facoltà di Scienze 6 CFU
AA 2011-12
Fisica Laurea in Scienze e Tecnologie Alimentari,
Facoltà di Agraria 7 CFU
Matematica Laurea in Scienze e Tecnologie Alimentari
Facoltà di Agraria 8 CFU
Laboratorio di Fisica Moderna I Laurea in Fisica e Laurea in Scienza e Tecnologia dei Materiali, Facoltà di Scienze 4 CFU
Tecniche d’indagine per superfici di interesse alimentare Laurea in Scienze e Tecnologie Alimentari,
Facoltà di Agraria 3 CFU
AA 2012-13
Laboratorio di Fisica 3, mod. I Laurea in Fisica, Facoltà di Scienze 6 CFU
Tecniche d’indagine per superfici di interesse alimentare Laurea in Scienze e Tecnologie Alimentari,
Facoltà di Agraria 3 CFU
AA 2013-14
Laboratorio di Fisica 3, mod. I Laurea in Fisica 6 CFU
Tecniche d’indagine per superfici di interesse alimentare Laurea in Scienze e Tecnologie Alimentari,
Facoltà di Agraria 3 CFU
AA 2014-15
Laboratorio di Fisica 3, mod. I Laurea in Fisica 6 CFU
Nanotecnologie Molecolari Laurea in Fisica 6 CFU
AA 2015-16
Laboratorio di Fisica 3, mod. I Laurea in Fisica 6 CFU
Lab. Nanotecnologie Molecolari Laurea Magistrale in Fisica 6 CFU
AA 2016-17
Laboratorio di Fisica 3, mod. I Laurea in Fisica 6 CFU
Lab. Nanotecnologie Molecolari Laurea Magistrale in Fisica 6 CFU

Anno accademico di espletamento: 2019/2020

Anno accademico di espletamento: 2018/2019

Anno accademico di espletamento: 2017/2018

Anno accademico di espletamento: 2016/2017

Anno accademico di espletamento: 2015/2016

Docente di riferimento

  • Laurea triennale (DM 270) FISICA A.A. 2019/2020
  • Laurea triennale (DM 270) FISICA A.A. 2018/2019
  • Laurea triennale (DM 270) FISICA A.A. 2017/2018
  • Laurea triennale (DM 270) FISICA A.A. 2016/2017
  • Laurea triennale (DM 270) FISICA A.A. 2015/2016
  • Laurea triennale (DM 270) FISICA A.A. 2014/2015

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