Dissertations / Theses on the topic 'Applicazioni per la salute'

Scopo del progetto era valutare lo stato di salute e la qualità dei suoli agricoli lombardi e di alcune sue aree caratterizzate da specifiche criticità ambientali, attraverso un monitoraggio multidisciplinare. L’uso di indicatori biologici accoppiato alle classiche tecniche analitiche ha consentito di implementare le informazioni ottenute dal punto di vista chimico-fisico. Contrariamente al passato infatti, la componente vivente del suolo è diventata fondamentale alla comprensione delle sue condizioni, in quanto esso è stato riconosciuto come sistema strettamente connesso agli altri comparti ambientali, influenzato e caratterizzato da tutti gli organismi che lo compongono. Sulla base di ciò sono state indagate la struttura e le caratteristiche delle comunità microbiche, dei lombrichi e dei protozoi ciliati, le attività enzimatiche del suolo, e la genotossicità delle sostanze inquinanti utilizzando il trifoglio come pianta indicatrice. Abbiamo inoltre avuto modo di applicare alcune tecniche che esulano dal classico monitoraggio, ma che forniscono informazioni preziose circa il comportamento di una sostanza o di un elemento. Si tratta dell’applicazione della diluizione isotopica per determinare la presenza del cromo esavalente in suoli potenzialmente contaminati, e di biosaggi con batteri bioluminescenti per valutare la biodisponibilità di arsenico e mercurio in un Sito di Interesse Nazionale.
The aim of the project was to assess health status and quality of agricultural soils of the Lombardia region, and some areas with critical environmental situations, through a multidisciplinary monitoring. The use of biological indicators coupled to classic analytical techniques, has allowed the implementation of the information obtained from the chemical-physical point of view. Contrary to the past, the living component of the soil has become crucial to better understand its condition, as it has been recognized as a system closely related to other environmental media, influenced and characterized by all organisms that compose it. Basing on this it was investigated the structure and characteristics of microbial communities, earthworms and ciliated protozoa, the enzymatic activities of the soil, and the genotoxicity of pollutants using clover plants as indicator. We also had the opportunity to apply some of the techniques that are outside the classic monitoring, but that can provide valuable information about the behavior of a substance or an element. These techniques are: the application of isotope dilution to determine the presence of hexavalent chromium in potentially contaminated soils, and bioassays with bioluminescent bacteria to assess the bioavailability of arsenic and mercury in a Site of National Interest.

Scopo del progetto era valutare lo stato di salute e la qualità dei suoli agricoli lombardi e di alcune sue aree caratterizzate da specifiche criticità ambientali, attraverso un monitoraggio multidisciplinare. L’uso di indicatori biologici accoppiato alle classiche tecniche analitiche ha consentito di implementare le informazioni ottenute dal punto di vista chimico-fisico. Contrariamente al passato infatti, la componente vivente del suolo è diventata fondamentale alla comprensione delle sue condizioni, in quanto esso è stato riconosciuto come sistema strettamente connesso agli altri comparti ambientali, influenzato e caratterizzato da tutti gli organismi che lo compongono. Sulla base di ciò sono state indagate la struttura e le caratteristiche delle comunità microbiche, dei lombrichi e dei protozoi ciliati, le attività enzimatiche del suolo, e la genotossicità delle sostanze inquinanti utilizzando il trifoglio come pianta indicatrice. Abbiamo inoltre avuto modo di applicare alcune tecniche che esulano dal classico monitoraggio, ma che forniscono informazioni preziose circa il comportamento di una sostanza o di un elemento. Si tratta dell’applicazione della diluizione isotopica per determinare la presenza del cromo esavalente in suoli potenzialmente contaminati, e di biosaggi con batteri bioluminescenti per valutare la biodisponibilità di arsenico e mercurio in un Sito di Interesse Nazionale.
The aim of the project was to assess health status and quality of agricultural soils of the Lombardia region, and some areas with critical environmental situations, through a multidisciplinary monitoring. The use of biological indicators coupled to classic analytical techniques, has allowed the implementation of the information obtained from the chemical-physical point of view. Contrary to the past, the living component of the soil has become crucial to better understand its condition, as it has been recognized as a system closely related to other environmental media, influenced and characterized by all organisms that compose it. Basing on this it was investigated the structure and characteristics of microbial communities, earthworms and ciliated protozoa, the enzymatic activities of the soil, and the genotoxicity of pollutants using clover plants as indicator. We also had the opportunity to apply some of the techniques that are outside the classic monitoring, but that can provide valuable information about the behavior of a substance or an element. These techniques are: the application of isotope dilution to determine the presence of hexavalent chromium in potentially contaminated soils, and bioassays with bioluminescent bacteria to assess the bioavailability of arsenic and mercury in a Site of National Interest.

L'obiettivo della tesi è stato quello di sviluppare un sensore che, applicato su una linea ematica, fosse in grado di rilevare le variazioni di conducibilità del liquido posto all'interno della linea stessa. La conducibilità è una grandezza correlata alla concentrazione ionica di un liquido ed è molto importante nel campo dialitico poiché da essa si può ottenere una stima della quantità di elettroliti presente nel sangue. Per lo studio in esame è stata eseguita dapprima una modellazione agli elementi finiti per stabilire una configurazione adeguata del sistema sia dal punto di vista geometrico che da quello elettrico e successivamente sono stati realizzati modelli sperimentali. Per le prove sperimentali si è fatto uso di soluzioni saline poste all'interno di una linea ematica sulla quale sono state eseguite misure tramite un analizzatore di impedenza. È stata quindi studiata la relazione tra l'impedenza misurata ed il valore noto di conducibilità delle soluzioni con la quale è stato dimostrato che il sensore sviluppato è un valido strumento di indagine poiché è riuscito a rilevare le variazioni di conducibilità delle soluzioni in esame con un alto grado di sensibilità.

In un mondo sempre più propenso all'uso delle nuove tecnologie, si osservano i vantaggi ottenuti dalla digitalizzazione sanitaria e dalla diffusione della mHealth, "salute mobile", pratica per la quale i dispositivi mobili fanno da tramite per gestire dati inerenti alla medicina e alla salute. In questo elaborato vengono analizzate le fasi di progettazione, sviluppo, rilascio e testing di TalApp, un'applicazione italiana per dispositivi Android, dedicata a soddisfare le necessità di persone a�ette da talassemia. Essendo quest'ultima una malattia che prevede un regime stretto di analisi e controlli, viene studiata al meglio la patologia tramite consulto di medici e pazienti, per trovare il modo adeguato di fornire ausilio alle loro esigenze. TalApp permette di annotare dati clinici, consentendo al paziente di creare uno storico delle trasfusioni, esami e terapie pregresse e future. Inoltre, fornisce un sistema di monitoraggio basato su notifiche e allarmi che sollecita gli utenti a seguire al meglio le terapie in corso e gli impegni sanitari calendarizzati. Tramite un sondaggio è stato effettuato un test di usabilità, sono state analizzate le funzionalità e il grado di soddisfazione degli utenti. L'app è stata poi rilasciata sul Play Store.

In questa tesi si è cercato di trovare le soluzioni più efficaci a supporto delle questioni legate all'ipertensione di seguito descritte attraverso l'uso di tecniche riguardanti l'intelligenza artificiale e l'Internet of Things. Uno tra i compiti dei medici che si occupano di curare i malati di ipertensione è quello di elaborare protocolli per quanto riguarda la prevenzione e la cura di questa malattia, i quali vengono periodicamente aggiornati. Per supportare ciò, il primo progetto sviluppato è consistito in un'analisi dei dati sul dataset ottenuto a partire dall'elaborazione delle risposte date ai questionari che sono stati distribuiti durante la Giornata Mondiale dell'Ipertensione. A partire da questo, si è cercato di evidenziare la classe di persone che con più probabilità sono malate di ipertensione in modo tale che le linee guida aggiornate si concentrino maggiormente su costoro. La seconda questione affrontata è che non sempre le cure che vengono prescritte sono efficaci, talvolta a causa del medico, talvolta a causa del paziente. Si rende perciò necessario fornire ai pazienti degli strumenti che li aiutino direttamente nella cura della loro malattia. Devono avere anche lo scopo di aiutare il medico nel suo lavoro di monitoraggio periodico delle condizioni di salute del paziente, perché possa avere realmente il polso della situazione. Per fare questo, il secondo progetto ha riguardato lo sviluppo di un chatbot disponibile sulla piattaforma di messaggistica istantanea Telegram ad uso dei malati di ipertensione. Questo assistente virtuale permette loro di registrare le misurazioni di pressione che settimanalmente devono effettuare e ricorda loro di farlo quando passa troppo tempo dall'ultima misurazione. Il sistema permette inoltre di visualizzare medie e grafici delle misurazioni che sono state raccolte cosicché il medico può affidarsi ad uno strumento più evoluto del semplice libretto diario in cui il paziente annota tutte le misurazioni.

L’implementazione di un sistema di gestione può rappresentare un’opportunità di crescita per quelle organizzazioni che riescono ad integrare efficacemente la gestione degli aspetti di salute e sicurezza con gli altri sistemi presenti, quali il sistema di gestione strategica o il sistema di comunicazione interno. Un sistema di gestione non garantisce, in modo diretto, performance migliori, ma se utilizzato con coerenza rispetto ai valori aziendali, stabiliti nella politica di gruppo, permette di gestire le responsabilità, i processi, le tempistiche di attuazione e le non conformità rilevate in maniera adeguata. Alla luce di quanto esposto, l’obiettivo di questo lavoro è stato quello di: 1. esaminare i requisiti del nuovo Standard ISO 45001:2018 e della OHSAS 18001:2007 in via di sostituzione; 2. effettuare la gap analysis, ovvero un’analisi degli scostamenti relativa ai contenuti della ISO 45001:2018 a partire dal sistema di gestione salute e sicurezza aziendale certificato OHSAS 18001:2007; 3. definire le azioni necessarie ad assicurare la transizione della certificazione dall’attuale Standard OHSAS 18001:2007 al suddetto ISO 45001:2018. Il lavoro è scaturito nel corso dello svolgimento di un tirocinio presso Rosetti Marino S.p.A. all’interno del reparto HSSE-Q che si occupa di salute e sicurezza sul lavoro, protezione dell’ambiente e qualità dei processi produttivi.

La tesi si incentra sull’applicazione del diritto europeo in materia alimentare. L’elaborato prende il via dall’analisi degli obiettivi fondamentali e degli strumenti principali del diritto alimentare, del suo sviluppo storico e delle questioni che ha affrontato. L’applicazione del diritto alimentare è studiata esaminando il sistema dei controlli nell’Unione europea e la correlata implementazione sia da parte degli Operatori del settore alimentare sia da parte delle Autorità Competenti in due Stati membri (Italia e Olanda). Vengono, altresì, esaminati casi pratici in cui sono state rintracciate problematiche nell’applicazione del diritto alimentare o che hanno dimostrato le debolezze del sistema nel gestire le varie violazioni attinenti gli alimenti. Lo studio intende inoltre dimostrare le carenze del sistema normativo sviluppando un concetto teoretico quale quello delle violazioni dovute al “fattore umano” e del loro impatto sugli interessi economici dei consumatori. La tesi, quindi, si focalizza sugli strumenti più idonei alla gestione di violazioni di questa tipologia esaminando la legislazione recentemente adottata e prendendo in considerazione, altresì, le possibili soluzioni che possono derivare dai differenti approcci degli Stati membri e l’opportunità di utilizzare, parallelamente a regole ed attività svolte dalle Autorità competenti, standard privati.
The thesis analyses enforcement of EU food law. The analysis starts by concentrating on the EU Food Law central objectives and basic tools, its historical development and the issues it has aimed to face. Food Law Enforcement is analysed by examining food control systems in the European Union and their implementation by Food Business Operators as well as by the Competent Authorities in two Member States (Italy and The Netherlands). Cases are scrutinised where problems of enforcement or weaknesses of the system have come to light in dealing with various possible violations which concern food. The dissertation aims to show the shortcomings of the legal system and to contribute to solving them by developing a theoretical concept: that of behavioural infringements due to the human factor and of their impact on consumer economic interests. The dissertation, therefore, focuses on the most suitable instruments in dealing with these infringements by examining the newly adopted legislation and by looking at what can be learnt from different approaches chosen in the two Member States studies, including that of combining the Competent Authorities rules and activities to those of Private schemes.

La tesi si incentra sull’applicazione del diritto europeo in materia alimentare. L’elaborato prende il via dall’analisi degli obiettivi fondamentali e degli strumenti principali del diritto alimentare, del suo sviluppo storico e delle questioni che ha affrontato. L’applicazione del diritto alimentare è studiata esaminando il sistema dei controlli nell’Unione europea e la correlata implementazione sia da parte degli Operatori del settore alimentare sia da parte delle Autorità Competenti in due Stati membri (Italia e Olanda). Vengono, altresì, esaminati casi pratici in cui sono state rintracciate problematiche nell’applicazione del diritto alimentare o che hanno dimostrato le debolezze del sistema nel gestire le varie violazioni attinenti gli alimenti. Lo studio intende inoltre dimostrare le carenze del sistema normativo sviluppando un concetto teoretico quale quello delle violazioni dovute al “fattore umano” e del loro impatto sugli interessi economici dei consumatori. La tesi, quindi, si focalizza sugli strumenti più idonei alla gestione di violazioni di questa tipologia esaminando la legislazione recentemente adottata e prendendo in considerazione, altresì, le possibili soluzioni che possono derivare dai differenti approcci degli Stati membri e l’opportunità di utilizzare, parallelamente a regole ed attività svolte dalle Autorità competenti, standard privati.
The thesis analyses enforcement of EU food law. The analysis starts by concentrating on the EU Food Law central objectives and basic tools, its historical development and the issues it has aimed to face. Food Law Enforcement is analysed by examining food control systems in the European Union and their implementation by Food Business Operators as well as by the Competent Authorities in two Member States (Italy and The Netherlands). Cases are scrutinised where problems of enforcement or weaknesses of the system have come to light in dealing with various possible violations which concern food. The dissertation aims to show the shortcomings of the legal system and to contribute to solving them by developing a theoretical concept: that of behavioural infringements due to the human factor and of their impact on consumer economic interests. The dissertation, therefore, focuses on the most suitable instruments in dealing with these infringements by examining the newly adopted legislation and by looking at what can be learnt from different approaches chosen in the two Member States studies, including that of combining the Competent Authorities rules and activities to those of Private schemes.

In questo lavoro di tesi è stato realizzato e caratterizzato un sistema RFID che permette di rilevare e stimare la velocità di passaggio di biciclette lungo un percorso in cui si intende creare una "Green Wave", ovvero una corsia dedicata ai ciclisti che permette a chi la percorre di trovare sempre semafori verdi. Questa tesi affronta tematiche ispirate al progetto europeo XCYCLE volto a potenziare la sicurezza dei ciclisti. Un sistema RFID è formato da un ricetrasmettitore (Reader) in grado di interrogare e rilevare trasponder a radiofrequenza di piccole dimensioni (Tag), e da un sistema informativo collegato al Reader che permette di gestire i dati contenuti nei Tag (Client). Nel caso di questa specifica applicazione si è scelto di utilizzare due antenne collegate al Reader, poste ad una data distanza lungo la pista ciclabile, e si sono posizionati i Tag sulle biciclette che la percorrono con lo scopo di rilevare le loro direzioni e velocità. Il Client comunica con il Reader tramite il protocollo standard LLRP; è stato quindi creato un software apposito che si occupa, tramite scambio di pacchetti LLRP, di stabilire una connessione con il Reader e interrogarlo per conoscere informazioni sui Tag rilevati, come ad esempio l'identificativo, l'istante di lettura e la potenza con cui si è ricevuto il segnale. Si sono svolte attività sperimentali per stabilire le performance del sistema in termini di accuratezza nella stima della velocità: sono stati collocati su una bicicletta più Tag di vario tipo e in posizioni diverse, sono state disposte le antenne lungo la pista riservata al transito delle biciclette e, usando il software creato, si sono registrati i dati mentre la bicicletta veniva guidata nel tratto di strada. Infine sono stati testati e valutati diversi algoritmi che, in base a questi dati raccolti, stimano la velocità di percorrenza di ogni Tag e quindi della bicicletta su cui sono stati applicati.

Il lavoro di tesi consiste in uno studio sperimentale inerente il radar a onda continua modulata in frequenza (frequency modulated continuous wave radar – FMCW), trattando nello specifico il modello di radar BGT60ATR24C di Infineon, pensato per applicazioni di tipo automobilistico a corto raggio. L’obiettivo finale è quello di eseguire il mapping 3D tramite segnali radar, per ottenere una rappresentazione dell’ambiente statico circostante il veicolo su cui si trova il sensore, al fine di supportare l’implementazione di applicazioni volte a identificare ostacoli presenti attorno all’auto. L’attività di tesi è organizzata come segue. Il capitolo 1 presenta una breve introduzione ai principi della tecnologia radar, ponendo particolare attenzione sui dispositivi FMCW. Nel capitolo 2 si esamina il problema del mapping tramite segnali radar, valutando diversi approcci alla costruzione della mappa e accennando al mapping collaborativo. Ci si concentra soprattutto sul mapping probabilistico a griglia di occupazione, tecnica che verrà poi applicata ai dati ottenuti sperimentalmente. Nel capitolo 3 si fornisce una descrizione generale del radar BGT60ATR24C a disposizione, si illustrano i parametri di controllo e la configurazione scelta per eseguire le acquisizioni sul campo. Il capitolo 4 riguarda la campagna sperimentale, divisa in esperimenti preliminari in ambiente controllato ed esperimenti in uno scenario statico automobilistico reale. Nel capitolo 5 verrà infine illustrata l’elaborazione Matlab dei dati sperimentali raccolti, arrivando alla produzione di una mappa 3D che rappresenta probabilisticamente lo spazio osservato da due radar posizionati sulla fiancata di un’automobile. Le misurazioni effettuate dai due sensori sul medesimo scenario statico verranno quindi fuse in un’unica rappresentazione dell’ambiente, in modo da aumentare l’accuratezza e l’affidabilità della mappa rispetto al caso in cui si utilizzi un unico dispositivo di rilevamento.

Introduzione e principio della generazione fotovoltaica. Studio dei convertitori DC/DC, con particolare attenzione al convertitore di tipo SEPIC. Analisi degli algoritmi di MPPT. Verifica di alcune casistiche pratiche su impianti fotovoltaici di tipo stand alone.

Nella presente tesi vari ossidi metallici sono stati utilizzati per affrontare il problema dell'inquinamento atmosferico con lo scopo finale di mitigare il cambiamento climatico. L'obiettivo è stato l'abbattimento di CO, NO ed altri inquinanti derivanti da fonti quali i motori di autoveicoli e dell'anidride carbonica. In questo ultimo caso la prospettiva è stata quella di valorizzare l'anidride carbonica per ottenere un combustibile, il metano, con alta selettività ed alte rese. In questo modo i vantaggi sono molteplici: in primo luogo questo rende possibile la diminuzione della concentrazione nell'atmosfera di anidride carbonica e permette inoltre la produzione di un combustibile già largamente utilizzato, chiudendo dunque il ciclo del carbonio da cui è risultata l'emissione di anidride carbonica in atmosfera. Una estensiva caratterizzazione dei materiali sviluppati ha permesso di correlare tali risultati con le performance catalitiche dei materiali stessi, chiarendo i meccanismi coinvolti in tali reazioni e contribuendo al miglioramento delle attività catalitiche stesse. Parallelamente ad approcci prettamente convenzionali alle tecniche di catalisi eterogenea, una procedura innovativa è stata sviluppata per incorporare il nickel (il catalizzatore attivo in questo caso) in un supporto inconsueto, una membrana al carbonio molecular sieve. Questo particolare supporto è stato scelto per ottimizzare il processo di metanizzazione dell'anidride carbonica, dal momento che questa tecnologia è già in uso per la separazione di acqua da miscele gassose e la reazione in esame porta con sé inevitabilmente la formazione di acqua. Per questi motivi sia il design del materiale che l'ottimizzazione del processo sono stati trattati nel presente lavoro di tesi, per massimizzare le performance catalitiche e diminuire quanto possibile l'uso di metalli del gruppo del platino, che rappresentano oggi materie prime dall'approvvigionamento critico e dalle difficili possibilità di recupero.
In this thesis various metal oxides have been employed to tackle the issue of atmospheric pollution with the final perspective of climate change mitigation. Efforts have been devoted to the abatement of both CO, NO and other pollutants deriving from automotive engine sources and carbon dioxide. In this latter case the final aim is the valorization of carbon dioxide into an easily applicable fuel, methane, with high selectivity and yield. In this way the advantages are several: firstly this enables the decrease of its concentration in the atmosphere and on the other side it allows the production of a valuable fuel, with already established applications, closing the carbon cycle that led to carbon dioxide emission in the atmosphere itself. Extensive characterization of the materials developed allowed to correlate such results with the catalytic activity performances, shedding light on the mechanisms involved and contributing to the enhancement of the catalytic performances as well. Together with some conventional approaches to heterogeneous catalysis techniques, an innovative procedure was developed to incorporate nickel (the active catalyst) into an unusual support, a molecular sieve carbon membrane. This particular support was chosen in order to optimize the carbon dioxide methanization process, since this technology is already used for water separation from gaseous mixture and this reaction carries with it the by-production of water. Therefore both material design and process optimization have been addressed in the present work in order to maximize the catalytic performances and decrease as much as possible Platinum Group Metals that nowadays represent critical raw materials, both in terms of supply and recycling potentialities.

Fluorescence plays a key role in a growing number of disciplines, from molecular biology, to analytical chemistry, to optoelectronics. Its high spatial and temporal resolution and excellent signal-to-noise ratio make fluorescence an ideal tool for studying the structure and dynamics of matter and living systems on a molecular and nanometric scale. The most common fluorophores, organic molecules or metal complexes, are plagued by low brightness and photostability. These limitations can be overcome by embedding in ceramic or polymeric nanoparticles. Inclusion of organic fluorophores in silica nanoparticles, in particular, offers several advantages. Silica is an ideal matrix, transparent to visible light and relatively inert to photophysical processes. The embedded fluorophores, protected from the environment, enjoy a high resistance to photobleaching, while their presence in large numbers inside each nanoparticle makes for a much higher brightness. Silica nanoparticles are also extremely versatile. The ease of synthesis allows for the creation of complex structures through core-shell architectures with multiple layers, each doped with a different species. The surface can in turn be functionalized with molecules or macromolecules, which can control the chemical interactions of the nanoparticels with the environment and their colloidal stability in various solvents, or act as multivalent scaffold for the realization of supramolecular systems. These systems find application especially in the fields of drug delivery, intracellular imaging and sensing. Their intense and stable emission allows for the trafficking of nanoparticles in the intracellular environment to be easily tracked by fluorescence microscopy. Dye-doped silica nanoparticles are therefore ideally suited as vehicles for the delivery of therapeutic payloads, acting at the same time as tracers for in vivo imaging, or as fluorescent probes for in vitro imaging applied to fundamental biological problems. This thesis, in particular, deals with the development of vehicles for the delivery of an antitumor drug and with novel synthetic strategies paving the way for the realization of more complex vehicles. Chapter 1 presents the properties, synthesis and some applications of dye-doped silica nanoparticles. Special attention is given to biological applications. Chapter 2 briefly introduces photodynamic therapy (PDT), a non-invasive modality for the treatment of various diseases. Its clinical potential has been known for more than a century, but its use in oncological therapy is relatively recent. The treatment is administered in two stages: administration of a photoactive drug (a photosensitizer) which accumulates in the target tissues, and selective irradiation of the target area with focalized light. The photoactivation of the drug triggers a cascade of events leading to the destruction of the irradiated tissues. Chapter 3 describes the synthesis and characterization of silica-based carriers for covalently-linked photosensitizers. Conjugation with molecules capable of endowing the carrier with the desired functionality is one of the key advantages of using nanoparticels in photodynamic therapy. In order to make this kind of modification easier and more versatile, a modular carrier was conceived, its surface decorated with grafting sites for molecules bearing a complementary functionality. This functionalization strategy was tested by coating the nanoparticles with a poly(ethylene glycol) derivative. Chapter 4 reports the preparation of organically modified silica nanoparticles (ORMOSIL) doped non-covalently with meta-tetra(hydroxyphenyl)chlorin (mTHPC), a second generation photosensitizer. The investigation of the fate of these nanocarriers and of the embedded molecule after exposure to biological fluids and living cells yielded unexpected results. These results suggest that the delivery of drugs embedded in nanosystems may be more complex than it seems. A fluorimetric assay is presented, based on intraparticle energy trasfer processes, which can be used to tell unambiguously whether a physically embedded drug is delivered into living cells still associated with the nanosystem or follows a different path. Chapter 5 presents some peculiar features of mesoporous silica nanoparticles and the problems associated with their synthesis. Some ingenuous applications in the fields of controlled release and sensing are also shown. Chapter 6 describes an alternative carrier, based on mesoporous silica nanoparticles. A novel synthetic route was conceived, where the templating agent is a hydrolytically unstable inorganic phase, and the template removal treatment is a simple solvent exchange with water at room temperature. The proposed synthesis is an adaptation on a nanometric scale of a process that has been known for decades: the production of silica glasses with nanometric pores starting from borosilicates melts, obtained by inducing a phase separation and hydrolytically removing the boron-rich phase. Chapter 7 collects the experimental procedures related to the research reported in this thesis.
Le applicazioni della fluorescenza rivestono un ruolo chiave in un numero crescente di discipline, dalla biologia molecolare, alla chimica analitica, all'optoelettronica. L'elevata risoluzione spaziale e temporale, insieme a un eccellente rapporto segnale-rumore, rendono la fluorescenza un metodo ideale per lo studio della struttura e della dinamica della materia e dei sistemi viventi su scala molecolare e nanometrica. I fluorofori più comunemente usati, molecole organiche o complessi metallici, presentano di frequente problemi di luminosità e fotostabilità. Questi limiti possono essere superati attraverso l’incapsulazione in nanoparticelle ceramiche o polimeriche. L'inclusione di fluorofori organici in nanoparticelle di silice, in particolare, offre numerosi vantaggi. La silice rappresenta una matrice ideale, trasparente alla luce visibile e relativamente inerte rispetto ai processi fotofisici. I fluorofori, protetti dall’ambiente esterno, godono di una elevata resistenza al photobleaching, mentre la loro presenza in numero elevato all'interno di ogni particella conferisce a queste un’elevata luminosità. Le nanoparticelle di silice sono anche sistemi estremamente versatili. La facilità della sintesi consente la realizzazione di strutture complesse attraverso architetture core-shell a strati multipli, ciascuno drogato con una specie diversa. La superficie, a sua volta, può essere funzionalizzata con molecole o macromolecole che ne controllino l'interazione chimica con l'ambiente e la stabilità colloidale in diversi solventi, o fungere da piattaforma multivalente per la realizzazione di sistemi supramolecolari. Questi sistemi trovano applicazione soprattutto nei campi del drug delivery, dell’imaging cellulare e della sensoristica. L’emissione di fluorescenza intensa e stabile consente infatti di seguire il movimento delle nanoparticelle nell'ambiente intracellulare tramite microscopia ottica. Queste si prestano quindi ad essere sfruttate, ad esempio, come vettori per il trasporto di carichi terapeutici che fungano allo stesso tempo da traccianti per l'imaging dei tessuti malati, oppure come sonde fluorescenti per l’imaging cellulare in vitro, applicato allo studio di problemi biologici di base. Questo lavoro di tesi tratta, in particolare, dello sviluppo di vettori per un farmaco antitumorale e di nuove strategie sintetiche che aprono la strada alla realizzazione di vettori più complessi. Nel capitolo 1 sono illustrate le proprietà, i metodi di sintesi e alcune applicazioni delle nanoparticelle di silice drogate con specie fluorescenti. Particolare attenzione è dedicata alle applicazioni biologiche. Nel capitolo 2 viene introdotta la terapia fotodinamica (o PDT, acronimo di photodynamic therapy), un trattamento non invasivo per la cura di una varietà di malattie tumorali e di altra natura. Le sue potenzialità cliniche sono note da più di un secolo, ma l’uso in terapia oncologica è relativamente recente. Il trattamento si articola in due fasi: la somministrazione di un farmaco fotoattivo (un fotosensibilizzatore) che si accumula nei tessuti malati, e l’irraggiamento selettivo di questi con luce focalizzata. La fotoattivazione del farmaco innesca una cascata di eventi che conduce alla distruzione dei tessuti irraggiati. Nel capitolo 3 vengono descritti la sintesi e la caratterizzazione di vettori per fotosensibilizzatori basati su nanoparticelle di silice nelle quali il farmaco è legato covalentemente alla matrice. La coniugazione con molecole che conferiscano al vettore le funzionalità desiderate è uno dei vantaggi chiave dell’uso di nanoparticelle in terapia fotodinamica. Per facilitare queste modifiche e renderle il più possibile versatili, è stato progettato un vettore modulare la cui superficie fosse decorata con siti di ancoraggio per molecole recanti una funzionalità complementare. Questa strategia di funzionalizzazione è stata messa alla prova funzionalizzando le nanoparticelle con un derivato del polietilenglicole. Nel capitolo 4 viene descritta la preparazione di nanoparticelle di silice modificate con gruppi organici (ORMOSIL) drogate con meta-tetra(idrossifenil)clorina (mTHPC), un fotosensibilizzatore di seconda generazione. Lo studio del destino di questi nanovettori e della molecola incapsulata al loro interno in seguito all’esposizione a fluidi biologici e cellule viventi ha fornito risultati inattesi. I risultati ottenuti suggeriscono che il trasporto di farmaci incapsulati in nanosistemi possa essere più complesso di come appare. Viene presentato un saggio fluorimetrico basato sul trasferimento energetico che può essere utile per determinare senza ambiguità se un farmaco intrappolato fisicamente venga trasportato nelle cellule ancora associato al nanosistema o segua una strada diversa. Nel capitolo 5 vengono illustrate le caratteristiche salienti delle nanoparticelle di silice mesoporose e i problemi legati alla loro sintesi. Vengono inoltre presentate alcune applicazioni nel campo del drug delivery e della sensoristica. Nel capitolo 6 viene presentato un vettore alternativo, basato su nanoparticelle di silice mesoporose. È stata concepita una strategia sintetica innovativa, nella quale l’agente templante è una fase inorganica idroliticamente instabile, e il trattamento di rimozione del templante consiste nel semplice scambio di solvente con acqua a temperatura ambiente. La sintesi proposta è la trasposizione su scala nanometrica di un processo noto da decenni: la produzione di vetri di silice con pori di dimensioni nanometriche a partire da vetri borosilicati, ottenuta inducendo una separazione di fase e rimuovendo selettivamente la fase ricca di boro per idrolisi. Nel capitolo 7 sono raccolte le procedure sperimentali relative all’attività di ricerca descritta in questo lavoro di tesi.

L’elaborato di tesi muove da una domanda basilare: esiste un relazione reciproca tra il mondo della cultura e quello della salute? La prospettiva di indagine che mira a comprendere come si sia modificata la concezione e la percezione stessa dei due concetti, si inquadra, però, in una riflessione più ampia volta ad indagare come il crossover tra cultura, salute e benessere possa dar luogo ad effetti sistemici che siano utili allo sviluppo di nuove politiche (definite di welfare culturale) basate sulla generazione di valore immateriale. Parlare di welfare della cultura, infatti, significa inglobare in modo efficace i processi di creazione/disseminazione creativo-culturale in sistema di welfare, affinché possano diventare parte integrante delle strategie di cura e di prevenzione (ovvero dei servizi socio-sanitari e assistenziali) . In questo senso, la salute supera il concetto di malattia inteso secondo una chiave di lettura bio-medicale-scientista e guarda al tema della salutogenesi che racchiude prospettive legate alla salute, alla prevenzione, al benessere, alla qualità di vita, all’invecchiamento attivo, alla disabilità e all’integrazione sociale. Allo stesso modo il sistema delle arti, grazie ad un coinvolgimento attivo dell’audience e a una fruizione sociale e condivisa, diviene un’esperienza capacitante in quanto capace di “discontinuità”, ossia di “rompere” le categorie di senso statiche e pre-costituite per sviluppare nuovi modelli comportamentali attivatori di capabilities individuali e collettive. Dopo un breve excursus sulle evidenze cliniche positive del rapporto cultura-salute e una valutazione sulle ricadute del welfare culturale nelle politiche pubbliche di differenti Paesi (europei e non), la tesi si rivolge verso casi concreti, sperimentati nel territorio italiano, che possano evidenziare cosa si è fatto e come è stato fatto con il fine di fornire una sorta di "manualetto" che spieghi, agli addetti ai lavori, punti di forza ed eventuali criticità (gestionali e non). In questo ambito si parlerà di realtà virtuose che, grazie al successo delle iniziative e alla loro durata nel tempo, possono arrivare a sancire dei nuovi e reali modelli di pratiche e ridurre definitivamente il gap tra riflessione teorica e realizzazione di attività reali, non episodiche, e consustanziali a processi di cura o di miglioramento della propria percezione di benessere. In ultima analisi, si cercherà di trarre delle conclusioni che tengano conto delle questioni aperte quali la formazione di nuove figure professionali (a cavallo tra medicina, arti e humanities), la necessità di processi di valutazione costanti e utili a radicare le esperienze e le criticità economiche. Tra le domande conclusive emergono: finanziare interventi culturali attraverso le economie di costo generate da dinamiche di miglioramento del benessere invidiale e sociale può significare, in ultima istanza, un abbattimento dei costi in settori ad esso connessi come quello della salute? Le politiche di welfare culturale possono gettare le basi per nuove tipologie di impresa sociale? Come comunicare in modo coeso ed efficace le buone pratiche? Ad esse l’elaborato mira a fornire una risposta.

La tesi la prospettiva della psicologia dei consumi sul tema dei consumi alimentari e dell’alimentazione sana. In particolare, l’obiettivo della tesi è quindi quello di studiare e comprendere gli aspetti emotivi e motivazionali sottostanti alle scelte alimentari dei consumatori. Un costrutto, inoltre, che è stato particolarmente approfondito è quello del coinvolgimento: verso l’alimentazione (food involvement), e verso la salute (health engagement). La prospettiva di questa tesi è che il livello di coinvolgimento della persona nei confronti della propria alimentazione e della gestione della propria saluta moduli la sua relazione con il cibo, le motivazioni dietro alla sua scelta, e i comportamenti (sani o meno). La tesi include tre studi: una scoping review con l’obiettivo di identificare l’impatto delle restrizioni alimentari sulla qualità di vita di pazienti con MICI, e di capire se queste sono legate alla frequente non-aderenza ad uno stile alimentare sano; uno studio survey based, con l’obiettivo di profilare i consumatori attraverso una cluster analysis col metodo delle k-medie per identificare pattern comportamentali e motivazionali nelle scelte alimentari; uno studio basato su dati di eye-tracking per verificare come il coinvolgimento verso la salute e il cibo moduli le preferenze alimentari in una situazione in cui l’umore è stato manipolato per essere deflesso.
The thesis examines the perspective of consumer psychology on the topic of food consumption and healthy eating. In particular, the goal of the thesis is to study and understand the emotional and motivational factors underlying consumers' food choices. One construct that has been particularly explored is engagement: towards food (food involvement) and towards health (health engagement). The perspective of this thesis is that the person's level of involvement in their food and health management modulates their relationship with food, the motivations behind their choices, and their behaviors (healthy or not). The thesis includes three studies: a scoping review with the aim of identifying the impact of food restrictions on the quality of life of patients with IBD, and to understand if these are related to frequent non-adherence to a healthy dietary style; a survey-based study, with the aim of profiling consumers through cluster analysis using the k-means method to identify behavioral and motivational patterns in food choices; an eye-tracking study to verify how involvement towards health and food modulates food preferences in a situation where mood was manipulated to be negative.

Nella tesi si parlerà del grafene, una forma allotropica del carbonio, e del suo uso in fotocatalisi. Si illustreranno alcuni utilizzi dei fotocatalizzatori grafene-semiconduttore, sottolineando i benefici che comporta l'introduzione del grafene. Oltre a questo, si parlerà dei metodi di produzione di tale compositi, trattando la produzione del grafene stesso, la formazione di compositi GR-semiconduttore e le modifiche diche è possibile introdurre in fase di produzione con lo scopo di aumentare l'attività fotocatalitica e la durata dei materiali.

Studi preliminari condotti dal gruppo di ricerca presso il quale ho svolto il mio lavoro di tesi, avevano dimostrato che il poli[3-(6-bromoesil)tiofene] non regioregolare funzionalizzato con idrossifenilporfirina [TPPOH] può essere utilizzato con successo per la realizzazione di celle fotovoltaiche. Il presente lavoro di tesi di laurea magistrale è stato quindi incentrato sulla sintesi e caratterizzazione di un campione di poli[3-(6-bromoesil)tiofene] [PT6Br] ad elevata regioregolarità e sulla sua successiva funzionalizzazione con diverse percentuali di 5-(4-idrossifenil)-10,15,20-trifenilporfirina [TPPOH] per ottenere i copolimeri poli[3-(6-bromoesil)tiofene-co-(3-[5-(4-fenossi)-10,15,20-trifenilporfinil]esiltiofene)] [P(T6Br-co-T6TPP)], anch’essi con elevata percentuale di concatenamenti testa-coda, al fine di valutare se la regioregolarità del polimero sia in grado di migliorare l’efficienza fotovoltaica. Il campione che ha fornito i risultati migliori è stato poi ulteriormente testato eseguendo prove su celle trattate termicamente per tempi diversi, in modo tale da verificare come la durata del riscaldamento, che incide sull’organizzazione strutturale del materiale, influisca sulle prestazioni ottenibili dalla cella stessa. I prodotti polimerici sintetizzati sono stati caratterizzati mediante tecniche spettroscopiche (NMR, FT-IR, UV-Vis), ne sono determinate le proprietà termiche ed i pesi molecolari medi e la relativa distribuzione, mediante cromatografia a permeazione su gel (GPC). Le prestazioni delle celle fotovoltaiche realizzate utilizzando i copolimeri prodotti sono state misurate tramite un multimetro Keithley ed un Solar Simulator, che permette di riprodurre l’intero spettro della radiazione solare.

La tesi analizza Ionic, un framework open source volto allo sviluppo di applicazioni mobile ibride e cross-platform. Per applicazione ibrida si intende un'applicazione mobile scritta con le tecnologie web incapsulate da codice nativo. Ionic rende possibile sviluppare app con le tecnologie web in modo che il look and feel sia simile a quello di un'app nativa. Ionic è posto insieme ad altri due framework: Angular e Cordova, dal primo prende la modularità e dal secondo la possibilità di creare app ibride. Il codice di un'app Ionic è strutturato in pagine e provider (i provider sono servizi), in maniera simile ad Angular. Le pagine sono suddivise in tre file: HTML, SASS e TypeScript; i provider sono solo in un file TypeScript. Ionic mette a disposizione molte API per componenti grafici o plug-in per l'accesso alle funzionalità del dispositivo. È possibile, grazie all'uso di SASS, personalizzare facilmente la grafica della propria applicazione.

Questo elaborato si concentra sul progetto di un inverter trifase per applicazione automotive, basato su transistor a GaN. In particolare, si vuole studiare e dimostrare l'elevata efficienza energetica di questa tecnologia di transistor, che si traduce con un elevato rendimento di un inverter per il pilotaggio di un motore elettrico per trazione.

Il mantenimento dell’ambiente e delle strutture edilizie è un compito all’apparenza banale la cui buona riuscita non è tuttavia da dare scontata. I sensori (di posizionamento, vibrazioni, accelerazioni, temperatura, pressione, umidità, nebbia, visibilità e alti…. ) utilizzati sono in grande maggioranza semplici e di bassa potenza/ bassa larghezza di banda e mandano dei messaggi che devono essere ricevuti e trattati in tempo reale. Visto che i tempi di rilevamento, localizzazione, valutazione della gravità e segnalazione del danno saranno molto rapidi, il monitoraggio e l’efficienza saranno di ottima qualità. “Dal 2019 in Italia è obbligatorio per tutte le opere pubbliche con un importo a partire da 100Ml di euro di dotarle di sensori/attuatori immessi direttamente nelle strutture oppure su elementi già esistenti ovvero il concetto di SMS(smart Material/Structture)” . Ma non solo il campo dell’edilizia è coinvolto a questi cambiamenti rivoluzionari, sono coinvolti tutti i campi e discipline che esistono. Infatti è quasi impossibile pensare a un mondo di domani senza la componente smart (smart device, smart auto, smart house, smart ospedale….). Quindi questo concetto apre una porta a un mondo totalmente unito e interconnesso. Ma di grande importanza apre un mondo che da libero spazio alla creatività per un mondo più semplice e più piacevole. In questa tesi abbiamo realizzato un sistema costituito da un sensore(che puo essere messo in un ambiente /edificio per il monitoraggio), un raspberry pi3, un database , un MQTT e un programma in C Sharp scritto su Visual Studio. Con l’obbiettivo di raccogliere i datti provenienti dal sensore e stoccarli sul database in modo semplice e rapido con uso di bassa larghezza di banda e bassa potenza del sistema intero. E poi abbiamo ottimizzato il sistema.

La tesi tratta i dispositivi UAV, in particolare i droni di peso inferiore ai 25 kg, facendo riferimento alla normativa ENAC. Vengono descritte le applicazioni pratiche in campo civile, concentrandosi sulle geomatiche, delineando i principali sensori esterni utilizzati come Camere digitali, termiche e multispettrali.

Il tumore alla mammella è ad oggi una delle principali cause di mortalità femminile e, sebbene attualmente la medicina offra una buona possibilità di guarigione, l'arma più potente contro questa particolare neoplasia è la prevenzione, svolta in particolare tramite programmi di screening mammografici sui pazienti in fasce d'età a rischio. Dall'esigenza di massimizzare l'efficenza di tali pratiche nascono i CAD (Computer Assisted Diagnosis), pacchetti software in grado di affiancare lo specialista nell'analisi del referto medico aiutandolo ad identificare e localizzare la patologia. I moderni CAD si basano sulle tecniche più avanzate di machine learning. In questo lavoro si discuterà della nuova rete CaffeNet_MAMMO, un prototipo di sistema CAD, basato su reti neurali a convoluzione (CNN) e del suo addestramento sul database MiniMIAS. Una delle caratteristiche peculiari del metodo qui illustrato è la capacità di fornire risultati comparabili ad altri metodi CAD basati su classificatori CNN monostato (pur rimanendo al di sotto dei prodotti commerciali) nonostante l'addestramento sia stato svolto su un database di ridotte dimensioni, normalmente insufficiente per dare risultati accettabili su siffatta architettura. Il metodo proposto risulta estremamente promettente, portando a un classificatore con un'efficienza AUC pari a 0.68 +- 0.08, con una specificità e una sensibilità fino al 70% , che corrisponde alla fascia alta dei classificatori appartenenti alla stessa famiglia. Viene altresì proposta una bozza di algoritmo di localizzazione della patologia, il quale, sebbene lontano dagli standard di riferimento, riesce ad identificare con sufficiente precisione le patologie presenti nelle immagini proposte. Tuttavia l'algoritmo di localizzazione presenta una specificità insufficiente per un'applicazione sul campo allo stato attuale, risultando comunque un interessante punto di partenza per futuri lavori.

Le tecnologie smart retail sono in grado di migliorare l’esperienza di shopping dei clienti, unendo la dimensione fisica con quella digitale, fornendo servizi di vendita al dettaglio superiori e personalizzati, consentendo un’interazione con i clienti in tempo reale. Ciò consente ai rivenditori di acquisire nuove funzionalità in termini di monitoraggio, controllo, ottimizzazione e autonomia. Lo scopo di questo lavoro di tesi, svolto in collaborazione con l’azienda TomWare è quello di esplorare nuove soluzioni di smart retail, al fine di fornire al cliente servizi e soluzioni moderne ed aggiornate. Il sistema proposto si dovrà inserire in una realtà di mercato che sta cambiando, soprattutto nel contesto della grande distribuzione, in cui il cliente è largamente autonomo nelle sue scelte all’interno dello spazio retail. Questo lavoro di tesi è organizzato nel seguente modo: A questa introduzione, segue il Capitolo 1, dove si parla dell’Internet of Things e dello Smart Retail. In seguito, nel Capitolo 2 si propone una panoramica delle principali tecnologie attuali per la progettazione del sistema di smart retail. Segue il Capitolo 3, dove si descrive il comportamento del cliente nell’ambiente e gli scenari in cui si propongono tipicamente installazioni di sistemi di smart retail, descrivendo dettagliatamente i componenti che ne fanno parte e le loro funzionalità. Il Capitolo 4 parla della possibile alternativa di implementazione, la tecnologia Wi-Fi, descrivendo anche le soluzioni e i prodotti integrati dall’azienda TomWare. Il Capitolo 5, si esamina nel dettaglio la tecnologia prescelta per la realizzazione del progetto, il Bluetooth low energy implementato nei Beacon. Infine, troviamo le Conclusioni relative lavoro svolto e i successivi possibili sviluppi futuri, che potrebbero migliorare l’attuale sistema di smart retail in costruzione.

Nel presente lavoro di Tesi si è voluto far luce sui principali campi di applicazione di alcune nuove tecnologie in ambito biomedicale, quali l’ingegneria tissutale ed i dispositivi di somministrazione di farmaci attraverso meccanismi di controllo intelligenti. Più in dettaglio, si è analizzato il contributo in questi settori dei materiali polimerici ibridi, costituiti da una combinazione di polimeri di sintesi e di origine naturale, in particolare della cheratina nelle sue varie forme. Infatti, la preparazione di blend di cheratina con altri polimeri di tipo sintetico rappresenta una strategia vincente per migliorare le prestazioni non soddisfacenti della cheratina, come la sua difficile lavorabilità ed eccessiva rigidità, senza andare a detrimento di quelle già ottime, come la sua biocompatibilità. Inoltre, diversi studi hanno dimostrato che a partire da queste blend, è possibile ottenere vari tipi di dispositivi, come micro- e nanoparticelle, membrane e tappetini elettrofilati, che si sono rivelati tutti ottimi candidati come supporti per la medicina rigenerativa o dispositivi altamente performanti per il rilascio controllato e mirato di farmaco, settori il cui mercato è in continua e costante crescita.

Nella presente tesi, dopo una prima parte dedicata all'analisi del concetto di realtà mediata e delle sue varie specializzazioni, verranno illustrati i principali dispositivi hardware presenti attualmente sul mercato, analizzandone le caratteristiche, gli aspetti innovativi e la diffusione raggiunta al momento. Si passerà quindi ad esaminare nel dettaglio il visore Microsoft HoloLens, impiegato per la realizzazione del progetto di laurea, per arrivare alla descrizione dello sviluppo di un'applicazione. Il software realizzato rappresenta un esempio di applicazione della realtà mista al campo del design di interni: verranno esaminati strumenti di sviluppo, architettura, casi d'uso e work-flow dell'applicazione. Infine verranno descritte le fasi di test, i costi di sviluppo dell'applicazione e il feedback ricevuto dagli utenti.

This thesis describes the study of the innovations made to the RICI (Ricerca sull'Inchiesta della Congregazione dell'Indice) database, against the backdrop of the new scenarios opened up by information technology with regard to bibliographic cataloguing. At the application level, the structural revision of this database, called "Le biblioteche degli ordini regolari in Italia alla fine del secolo XVI" (The Libraries of the Regular Orders in Italy at the End of the Sixteenth Century), currently hosted and managed by the Vatican Library, was used as a case study. The database systematically indexes the data contained in the Vaticano Latini manuscripts 11266-11326 in which the results of the book census conducted by the Italian religious orders are preserved, at the request of the Congregation of the Index after the publication of the Index of Forbidden Books in 1596. The study is therefore focused on the design and development of an innovative system for the management of bibliographical information designed specifically for the ancient book heritage and based on the study of conceptual models and languages of communication and data interchange. The database, having been designed at the end of the twentieth century, after two decades of operation has therefore constituted the ideal testing ground to identify descriptive needs, evaluate the shortcomings of traditional systems, elaborate a new model of data structuring and test its applicability to the study of ancient editions and the development of advanced features for the publication, exchange and reuse of data on the Web. At the same time, the objective was to bring the database into the scenario of the new tools for the management of bibliographic information, setting it up from the computer point of view with the new generation systems that allow a more fluid and dynamic navigation among the data, opening in particular the database to communication with the outside world.

In questo elaborato viene mostrata la possibilità di realizzare un semplice sistema di realtà aumentata utilizzando il software di calcolo Matlab ed un sistema di localizzazione a breve raggio basato sulla scheda Raspberry Pi: in particolare, l’obiettivo è verificare se la tecnologia di posizionamento radio ultra-wideband (UWB) può essere considerata una tecnologia abilitante per applicazioni di questo genere. Il concetto di realtà aumentata, nello specifico, viene implementato sovrapponendo alle immagini prelevate da una webcam quelle di un oggetto virtualizzato al computer che si orienta e dispone come la scheda fisica sulla base dei sensori inerziali e i dati di localizzazione acquisiti da essa.

Il Cloud Computing è stata la risposta alla crescente domanda di capacità di calcolo, di memorizzazione di dati e di flessibilità nel loro approvvigionamento. Ma se da un lato il Cloud ha permesso di sopperire alle limitazioni hardware a cui i dispositivi utente sono sottoposti, questo nuovo paradigma soffre inevitabilmente di quelle che sono le latenze dovute allo scambio di informazioni attraverso Internet. Inoltre la rete Internet, già messa a dura prova dal continuo e crescente traffico dati, non ha beneficiato dell'utilizzo del paradigma Cloud e teme quello che si appresta a diventare di vastissimo ambito di utilizzo, il paradigma dell'Internet of Things (IoT), per il quale si intende una famiglia di tecnologie il cui scopo è rendere qualunque tipo di oggetto, un dispositivo collegato ad Internet. È proprio in questo scenario che nasce il paradigma del Fog Computing, cioè l'idea di costruire la stessa architettura del Cloud, fisicamente più vicina ai client che, a causa delle loro scarse capacità di elaborazione, memoria o autonomia energetica, necessitano di demandare al Cloud l'esecuzione di operazioni costose. Il Fog si pone quindi l'obiettivo di ridurre al minimo la latenza nelle comunicazioni tra i client e i nodi Fog (dispositivi fisici che si occupano dell'esecuzione delle richieste di servizi), permettendo ai client, di non sottostare più agli svantaggi dovuti alla comunicazione Internet che si hanno con il Cloud, e scaricando quindi la rete Internet di traffico in eccesso. Il progetto di tesi ha quindi visto lo sviluppo di una applicazione Android, chiamata Fog Network Application, in grado di creare e gestire una Fog Network, cioè una rete virtuale, interna alla rete locale LAN, alla quale tutti i dispositivi in possesso dell'applicazione siano in grado di connettersi, quindi fornire dei servizi generici e/o tramite la definizione di una interfaccia, e infine richiedere l'utilizzo di tali servizi.

Questo lavoro di tesi si inserisce all’interno del progetto di ricerca LAUPER in cui sono coinvolte le sezioni INFN di Ferrara e Bologna. Il progetto LAUPER, acronimo per LAUe-PEak Radiotherapy, ha come scopo lo studio di fattibilità di un prototipo di lente di Laue in grado di focalizzare fasci di raggi X con energie dell’ordine di 100 keV per possibili applicazioni in ambito radioterapico. Sfruttando fasci di raggi X, caratterizzati da energie inferiori a quelle che contraddistinguono le usuali tecniche radioterapiche e focalizzati mediante una lente di Laue, si cerca di ottimizzare il rapporto fra la dose sul target tumorale e la dose sui tessuti sani. Questa tesi, nello specifico, descrive i dati ottenuti dai primi test effettuati con due prototipi di lente di Laue, caratterizzati da un differente numero di cristalli e da una loro diversa disposizione sulla lente. Dall’analisi delle misure effettuate si evince come effettivamente i prototipi siano in grado di focalizzare fasci di raggi X con energie dell’ordine di 100 keV. Tuttavia uno dei due prototipi ha evidenziato delle problematiche relative alla diffrazione causata dalla struttura di supporto dei cristalli, che non è stato possibile schermare adeguatamente. I prossimi passi del progetto LAUPER consistono quindi nella risoluzione di questo problema con la realizzazione di nuovi prototipi, caratterizzati da un diverso tipo di supporto. Con quest’ultimi verranno anche effettuati test dosimetrici in modo da costruire le curve di dose in funzione della profondità in materiali tessuto-equivalenti.

In questa tesi è stata svolta un'analisi approfondita di una tipica architettura client server, dove il server è situato all'interno di una intranet aziendale e il client può accedere ai suoi servizi tramite dispositivi mobili e non mobili. L'analisi parte da ogni componente, dispositivi per l'accesso, le reti utilizzate e come i server della intranet mettono a disposizione tali servizi. Sono stati presi in considerazione le principali minacce che incombono su tali componenti e da questo punto sono state fatti studi su quali componenti impiegare per contrastare tali minacce. Gli sviluppi sono stati fatti utilizzando BIP IP APM di F5, una soluzione modulare che permette l'installazione di componenti a scelta dell'organizzazione. I test sono stati fatti solo un piccolo sub set di componenti analizzati che però hanno costituito un punto fondamentale di svolta per l'azienda dove è stata svolta questa tesi. In ultimo è stato sviluppato un Proof of Concept dove gli utenti possono accedere a tali servizi dal Browser utilizzando una rete qualsiasi.

Il processo di geopolimerizzazione è di particolare interesse nell’ambito delle costruzioni sia per la produzione di nuovi materiali (anche leganti) che per la realizzazione di aggregati. In questo lavoro di tesi è stata studiata la sintesi di sfere geopolimeriche utilizzando un processo di solidificazione mediante sospensione. L’innovatività di questo metodo di sintesi ha reso necessario uno studio approfondito dei parametri di processo quali il mix design dell’impasto, la temperatura, la velocità di miscelazione, il tempo di indurimento, la tipologia di solvente in cui far formare le sfere, etc. Le sfere geopolimeriche preparate sono state utilizzate per la realizzazione di dischetti pressati in modo tale da valutare sul prodotto finito il grado di porosità aperta mediante misura di assorbimento d’acqua. Inoltre, le sfere geopolimeriche sono state anche caratterizzate nell’ottica di valutare il loro utilizzo come aggregati.

L’elaborato di tesi qui sviluppato presenta come oggetto il dimensionamento e la progettazione di un sottosistema di potenza per una piattaforma CubeSat, il cui sviluppo è stato recentemente avviato dall’Università di Bologna. Il mio studio ha origine nel Laboratorio di Microsatelliti e Microsistemi Spaziali, per essere poi continuato e concluso nel Laboratorio di Satelliti presso New Production Concept S.r.l. – Space Mind a Imola. Il sottosistema di potenza, soprattutto nelle piattaforme CubeSat, è delicato in quanto non solo produce e distribuisce la corrente elettrica a tutti i carichi presenti a bordo ma è anche lo strumento che ne permette il controllo. Eventuali failure di tale sottosistema mettono a rischio il successo dell’intera missione. Complessivamente la tesi propone due filoni concettuali affiancati: nozioni teoriche, derivanti da studi pregressi o ricerche ad hoc, ed elementi di natura pratica, acquisiti durante l’attività di tirocinio curriculare. Questo elaborato approfondisce ed amplia l’attività di ricerca e sviluppo intrapresa da alcuni miei colleghi negli anni passati ed in particolare conclude il dimensionamento dell’EPS, ne caratterizza il funzionamento nelle varie fasi operative e ne propone una possibile architettura.

La tesi indaga alcune possibilità di produrre un sistema strutturale che collega due punti nello spazio, i cui vincoli architettonici prevedano la necessità di curvatura nel piano orizzontale, come ad esempio, la struttura di un ponte. Il modello di riferimento ispiratore per la ricerca è la spina dorsale degli animali, essendo essa una struttura di comprovato funzionamento, ottimizzata dalla natura nel tempo, durante l’evoluzione delle specie vertebrate. La tesi inizia con l’analisi comparativa qualitativa dei principali ponti pedonali al mondo, caratterizzati da curvatura spaziale. Le strutture più performanti sono ‘miste’, cioè mettono in relazione tre diversi elementi portanti, di cui quello primario, con natura differente a seconda del determinato concept progettuale, ha il compito di sostenere quello secondario, cioè l’impalcato. I due infine, sono connessi da un terzo elemento, che ha solo la funzione di collegamento. In questo contesto, i sistemi spaziali considerati sono tre: la 'Catenaria mista', il 'Tensegrity misto' e il 'Reticolare misto'. Per ognuno di essi, si è individuato il modulo minimo in grado di replicare il funzionamento su una più ampia scala. Nel dettaglio, il sistema ‘Tensegrity misto’ risulta costituito da elementi infinitamente rigidi, soggetti a tutte le caratteristiche della sollecitazione, sostenuti esclusivamente da funi. Il requisito fondamentale consiste nel collegare i puntoni soltanto o con l’esterno o con funi, ma non tra di loro. Si sono condotte simulazioni numeriche mediante analisi automatica delle soluzioni considerate mediante il programma di calcolo 'Autodesk Robot structural analisys'. La tesi si conclude con tre proposte di concept di tre strutture spaziali, applicate ad un caso reale di ponte pedonale, di cui si presentano una bozza di progetto architettonico, costituito da rappresentazioni grafiche tridimensionali renderizzate in maniera basilare, ed il modello fisico ('plastico').

I rotismi epicicloidali rappresentano ancora, nel campo della trasmissione di potenza, una soluzione del tutto valida. La versatilità di questi organi, unita agli elevati rapporti di trasmissione ottenibili e ai bassi rapporti peso/potenza, rendono questa classe di riduttori efficace per numerose applicazioni, dalle macchine movimento terra alle macchine utensili, dall’automotive all’automazione. Il seguente lavoro di tesi è centrato sull’analisi e sull’ottimizzazione di un particolare rotismo epicicloidale modificato per rispondere meglio alle richieste della robotica. Partendo dallo studio delle equazioni fondamentali del riduttore, è stato sviluppato un algoritmo su Mathworks Matlab che calcoli, dati in input il rapporto di trasmissione e la coppia desiderata, la migliore configurazione del rotismo sulla base dell’efficienza, della resistenza a flessione e pitting e dell’inerzia. Il lavoro di tesi si articola come segue: Nel primo capitolo vengono introdotte le generalità dei riduttori epicicloidali e viene effettuato un confronto con i principali concorrenti in commercio. Infine, viene presentata l’applicazione scelta. Nel secondo capitolo sono enunciate e spiegate le equazioni relative alla geometria, alla cinematica e all’inerzia del rotismo, con particolare riferimento al problema della correzione delle ruote. Nel terzo capitolo viene esposta una metodologia generale per la verifica delle ruote a flessione e pitting, effettuata secondo normativa ISO 6336-2019. Nel quarto capitolo viene illustrato il procedimento adottato per la determinazione del rendimento, basato sul metodo Pennestrì-Freudenstein. Nel quinto capitolo viene presentata una sintesi delle equazioni e dei relativi vincoli necessari per l’ottimizzazione del rotismo e vengono mostrati i principali risultati. Nel capitolo finale vengono mostrate le conclusioni del lavoro svolto, un confronto dei risultati ottenuti con le applicazioni commerciali e un’apertura a possibili lavori futuri.

La ricerca, negli ultimi anni, si è concentrata sullo studio di materiali con energy gap più ampio del silicio amorfo a-Si per ridurre gli assorbimenti parassiti all'interno di celle fotovoltaiche ad eterogiunzione. In questo ambito, presso l'Università di Costanza, sono stati depositati layers di silicon oxynitride amorfo a-SiOxNy. Le promettenti aspettative di questo materiale legate all'elevato optical gap, superiore ai 2.0 eV, sono tuttavia ridimensionate dai problemi intrinseci alla struttura amorfa. Infatti la presenza di una grande quantit a di difetti limita fortemente la conducibilita e aumenta gli effetti di degradazione legati alla luce. In quest'ottica, nella presente tesi, sono stati riportati i risultati di analisi spettroscopiche eseguite presso il Dipartimento di Fisica e Astronomia di Bologna su campioni di silicon oxynitride nanocristallino nc-SiOxNy, analisi che hanno lo scopo di osservare come la struttura nanocristallina influisca sulle principali proprieta ottiche e sulla loro dipendenza da alcuni parametri di deposizione.

Il traffico dei veicoli sulla rete stradale è un fenomeno molto vario e complesso ma cresce sempre di più l'esigenza di monitoraggio e controllo. La difficoltà di studio secondo norme codificate porta a risultati diversi e disomogenei, si è quindi resa necessaria l'esigenza di definire una metodologia standardizzata agli analisti e operatori del settore. Lo scopo principale di questo tipo di analisi è quello di innalzare il livello di sicurezza stradale, creando degli archivi sulla base dei dati registrati dal sistema, per fare ciò vi è stata la necessità di: 1. Istallare dispositivi di rilevamento del flusso veicolare per trovare i punti di maggiore congestione del traffico. 2. Istallare dispositivi per misurare la quantità di agenti atmosferici e acustici inquinanti. Lo studio in questione nasce inoltre da ulteriori esigenze, sia da parte degli addetti alla sicurezza stradale, che dagli stessi utenti/automobilisti per rispondere a determinate esigenze quali: • Regolazione del traffico stradale • Conoscenza globale delle strade • Rilevamento di infrazioni • Assistenza agli utenti • Sicurezza delle infrastrutture stradali (gallerie, passaggi a livello, ecc.) • Manutenzione della strada • Studio e ricerca Oltre ai sistemi che hanno come scopo principale la sicurezza, è nata l'esigenza di progettare sistemi utili agli automobilisti per avere informazioni immediate, aggiornate e per conoscere in tempo reale le condizioni di scorrevolezza delle strade e quindi di risparmiare risorse in termini di tempo e carburante ed aumentare la coordinazione tra i veicoli. Il requisito fondamentale dei sistemi basati su questo tipo di funzionalità è quello di registrare in tempo reale le segnalazioni pervenute e di renderle immediatamente disponibili a tutti gli utenti/utilizzatori del sistema allo scopo di avere informazioni rilevanti riguardanti lo stato del traffico che consentano a questi ultimi di effettuare la scelta ottimale e quindi migliorare la mobilità generale in termini di riduzione della congestione, risparmio di consumi energetici e di conseguenza di emissioni di inquinanti ambientali. I sistemi di questo tipo possono essere definiti adattivi, cioè in grado di modificarsi in base a condizioni esterne al fine di coordinare efficacemente il flusso veicolare. Lo scopo di questi software è sopratutto funzionale, stimando infatti i tempi di percorrenza in determinate strade gli utenti avranno piena consapevolezza delle condizioni di quei segmenti quasi istantaneamente e potranno quindi agire di conseguenza in modo da migliorare i tempi di percorrenza.

Questo elaborato analizza alcuni dei principali metodi di estrazione del contenuto di un'immagine digitale, descrivendone il funzionamento. É possibile consultare un'ampia quantità di test effettuati su 7 dataset con caratteristiche eterogenee al fine di valutarne le performance a seconda dei casi di utilizzo.

Many energetic and environmental evaluations need appropriate meteorological data, as input to analysis and prevision softwares. In Italy there aren't adeguate meteorological data because, in many cases, they are incomplete, incorrect and also very expensive for a long-term analysis (that needs multi-year data sets). A possible solution to this problem is the use of a Typical Meteorological Year (TRY), generated for specific applications. Nowadays the TRYs have been created, using statistical criteria, just for the analysis of solar energy systems and for predicting the thermal performance of buildings, applying it also to the study of photovoltaic plants (PV), though not specifically created for this type of application. The present research has defined the methodology for the creation of TRYs for different applications. In particular TRYs for environmental and wind plant analysis have been created. This is the innovative aspect of this research, never explored before. In additions, the methodology of the generation for the PV TRYs has been improved. The results are very good and the TRYs generated for these applications are adeguate to characterize the climatic condition of the place over a long period and can be used for energetic and environmental studies.

Many energetic and environmental evaluations need appropriate meteorological data, as input to analysis and prevision softwares. In Italy there aren't adeguate meteorological data because, in many cases, they are incomplete, incorrect and also very expensive for a long-term analysis (that needs multi-year data sets). A possible solution to this problem is the use of a Typical Meteorological Year (TRY), generated for specific applications. Nowadays the TRYs have been created, using statistical criteria, just for the analysis of solar energy systems and for predicting the thermal performance of buildings, applying it also to the study of photovoltaic plants (PV), though not specifically created for this type of application. The present research has defined the methodology for the creation of TRYs for different applications. In particular TRYs for environmental and wind plant analysis have been created. This is the innovative aspect of this research, never explored before. In additions, the methodology of the generation for the PV TRYs has been improved. The results are very good and the TRYs generated for these applications are adeguate to characterize the climatic condition of the place over a long period and can be used for energetic and environmental studies.