Controllo dei parassiti nel rettilario del Bioparco di Roma

Poiché le infestazioni parassitarie dei rettili in cattività possono incidere sulla loro salute, è stato condotto uno studio sui parassiti intestinali e gli ectoparassiti su 213 rettili del Bioparco di Roma. In cattività, dove gli animali sono confinati in piccoli spazi, la concentrazione di parassiti può essere più alta. Alcuni di essi sono innocui, ma altri, specialmente in associazione allo stress, possono essere pericolosi, causare malattie e portare anche alla morte se non trattati. Inoltre, i rettili parassitati hanno una vita più breve, sono più suscettibili ad altre malattie, hanno scarsa fertilità, ridotta crescita ed alta mortalità. Tra Gennaio 2012 e Dicembre 2014 sono stati raccolti campioni da 213 rettili che non mostravano alcun segno clinico e che includevano 23 specie di sauri, 20 specie di cheloni, 20 specie di ofidi e 4 specie di alligatori. I campioni sono stati esaminati per la presenza di parassiti intestinali mediante copromicroscopia di tipo qualitativo previa sedimentazione e successiva flottazione, mentre la tecnica di Zihel-Neelsen è stata usata per la ricerca di oocisti di Cryptosporidium . I campioni di feci sottoposti ad esame copromicroscopico qualitativo sono risultati positivi per almeno una tipologia di endoparassiti nel 49% dei casi. Il 35% dei campioni è risultato positivo per ossiuri, il 22% per coccidi, l’1% per strongili ed il 5% per ascaridi. Degli strisci fecali colorati con la tecnica di Zihel-Neelsen, il 25% sono risultati positivi per Cryptosporidium spp. Ossiuri e coccidi sono stati più prevalenti nei sauri rispetto ai cheloni, agli ofidi e agli alligatori e nel 14% è stata osservata la presenza di entrambi. Inoltre, per quanto riguarda gli ectoparassiti, sono state rilevate uova di Myocoptes musculinus nel 24% dei rettili esaminati. Tutti gli strisci risultati positivi per Cryptosporidium spp. sono stati inviati all’Università di Santiago de Compostela per essere sottoposti alla tecnica PCR.

Design and Control of Robotic Hands

The application of dexterous robotic hands out of research laboratories has been limited by the intrinsic complexity that these devices present. This is directly reflected as an economically unreasonable cost and a low overall reliability. Within the research reported in this thesis it is shown how the problem of complexity in the design of robotic hands can be tackled, taking advantage of modern technologies (i.e. rapid prototyping), leading to innovative concepts for the design of the mechanical structure, the actuation and sensory systems. The solutions adopted drastically reduce the prototyping and production costs and increase the reliability, reducing the number of parts required and averaging their single reliability factors. In order to get guidelines for the design process, the problem of robotic grasp and manipulation by a dual arm/hand system has been reviewed. In this way, the requirements that should be fulfilled at hardware level to guarantee successful execution of the task has been highlighted. The contribution of this research from the manipulation planning side focuses on the redundancy resolution that arise in the execution of the task in a dexterous arm/hand system. In literature the problem of coordination of arm and hand during manipulation of an object has been widely analyzed in theory but often experimentally demonstrated in simplified robotic setup. Our aim is to cover the lack in the study of this topic and experimentally evaluate it in a complex system as a anthropomorphic arm hand system.

Sviluppo di un framework per l'automazione dei test al banco e la prototipazione di algoritmi di controllo di motori a combustione interna

Negli ultimi anni, i limiti sempre più stringenti sulle emissioni inquinanti dei gas di scarico, hanno portato ad un notevole aumento della complessità dei motori a combustione interna. Questa complicazione determina un aumento esponenziale del numero di test da effettuare nella sala prova. I metodi tipici di gestione dei test non possono più essere utilizzati, ma è essenziale creare un sistema che ottimizzi le prove. Per ridurre drasticamente il tempo di esecuzione, è necessario implementare un'architettura in grado di facilitare lo scambio di dati tra i sistemi presenti nella sala prova, e, in aggiunta, definire le strategie di automazione dei test. L'approccio a taluni metodi si presenta ancora complicato in molti gruppi di sviluppo di strategie di controllo motore, anche se, una volta sviluppati, portano e a grandi benefici durante la fase di test. Il lavoro illustra i metodi implementati per la gestione di queste strategie. Prima si descrive l'approccio utilizzato nella calibrazione di anticipo di accensione per mantenere livelli accettabili di detonazione durante il processo di calibrazione. Successivamente è mostrato il sistema di automazione dei test che consente il pieno controllo del punto di funzionamento del motore, la gestione dell'acquisizione e la verifica della stabilità delle condizioni ottenute. L'ultima parte mostra sistemi di prototipazione rapida per la gestione di componenti innovatici del motore.

System innovation and life cycle thinking in packaging value chain: the circularity of plastics.

Compared to other, plastic materials have registered a strong acceleration in production and consumption during the last years. Despite the existence of waste management systems, plastic_based materials are still a pervasive presence in the environment, with negative consequences on marine ecosystem and human health. The recycling is still challenging due to the growing complexity of product design, the so-called overpackaging, the insufficient and inadequate recycling infrastructure, the weak market of recycled plastics and the high cost of waste treatment and disposal. The Circular economy package, the European Strategy for plastics in a circular economy and the recent European Green Deal include very ambitious programmes to rethink the entire plastic value chain. As regards packaging, all plastic packaging will have to be 100% recyclable (or reusable) and 55% recycled by 2030. Regions are consequently called upon to set up a robust plan able to fit the European objectives. It takes on greater importance in Emilia Romagna where the Packaging valley is located. This thesis supports the definition of a strategy aimed to establish an after-use plastics economy in the region. The PhD work has set the basis and the instruments to establish the so-called Circularity Strategy with the aim to turn about 92.000t of plastic waste into profitable secondary resources. System innovation, life cycle thinking and participative backcasting method have allowed to deeply analyse the current system, orientate the problem and explore sustainable solutions through a broad stakeholder participation. A material flow analysis, accompanied by a barrier analysis, has supported the identification of the gaps between the present situation and the 2030 scenario. Eco-design for and from recycling (and a mass _based recycling rate (based on the effective amount of plastic wastes turned into secondary plastics), valorized by a value_based indicator, are the key-points of the action plan.

Sviluppo di processi di comunicazione aptici tra uomo e macchina

La ricerca si focalizza sul rapporto tra tecnologie abilitanti e corpo umano. La miniaturizzazione delle tecnologie, unita alla loro maggiore diffusione negli ambienti, porta ad interrogarsi sull’efficacia dell’integrazione di esse con corpo e attività ad esso connesse. Il contesto problematico della ricerca riguarda i dispositivi indossabili e il progetto di soluzioni destinate a risolvere inediti bisogni o potenziare i sensi umani. La letteratura scientifica e i casi studio circoscrivono il piede come efficace piattaforma per la sperimentazione di interfacce aptiche di comunicazione uomo/macchina, atte a connettere il corpo con informazioni referenziate all’ambiente. Il piede, elemento motorio duplice e simmetrico, ha un’elevata qualità percettiva ed è morfologicamente adeguato all’applicazione di tecnologie emergenti. La posizione di soglia, tra spazio e corpo, consente la raccolta di stimoli da entrambe le aree. La bibliografia evidenzia quanto la pressione, rispetto alla vibrazione, sia preferibile nella comunicazione aptica in quanto componente naturale dei linguaggi relazionali del corpo. Dall’analisi multidisciplinare emerge infine l’opportunità di sviluppo del ritmo come componente strutturale dei messaggi. I legami relazionali tra ritmo, corpo e comportamenti umani sono evidenti in molteplici meccanismi: trascinamento ritmico, mimesi ritmica, sincronia. La messa in relazione di piede, pressione e ritmo diventa affordance dello spazio, capace di suggerire, enfatizzare o attivare determinati comportamenti. L’unione di questi elementi è qui definita ritmica podotattile ed esplicitata nella tesi della descrizione delle sue caratteristiche, dalla circoscrizione di campi e azioni applicative e dalla raccolta dati sui test effettuati con i prototipi costruiti. Le analisi quantitative e qualitative dei dati di lettura del movimento e delle emozioni dimostrano quanto l’utilizzo di un linguaggio ritmico aptico nel piede esprima elevate potenzialità di integrazione con il corpo nel rispetto del comfort e dell’equilibrio attentivo nei flussi di azione preesistenti. I risultati aprono riflessioni su nuove applicazioni progettuali nel campo museale, lavorativo e urbano.

Sopravvivenze d'inchiostro. Catalogo dei frammenti manoscritti di riuso dell'Archivio Generale Arcivescovile di Bologna. Parrocchie Soppresse della Città.

La presente tesi di dottorato ha come oggetto principale la catalogazione dei 120 frammenti latini manoscritti rinvenuti all’interno del fondo Parrocchie Soppresse della Città dell’Archivio Generale Arcivescovile di Bologna. Sono di lacerti di pergamena provenienti da antichi codici e documenti dismessi per varie ragioni, riutilizzati come materiale povero di legatoria per il confezionamento di registri parrocchiali di epoca moderna. I frammenti, che ad oggi si trovano tutti in situ, ossia svolgono ancora la loro funzione di riuso, rappresentano un variegato patrimonio manoscritto mutilo totalmente sconosciuto, reso per la prima volta accessibile proprio dal presente strumento descrittivo. In apertura al catalogo si colloca un’ampia sezione dedicata a delineare lo stato degli studi e degli orientamenti di ricerca intrapresi per proporre delle soluzioni alle criticità peculiari connesse alla catalogazione di manoscritti mutili: un dibattito che però ha preso in considerazione, quasi in maniera esclusiva, i frammenti di natura libraria. Pertanto, si è ritenuto necessario dare rilievo alle questioni poste dalla descrizione dei lacerti di documenti, estremamente frequenti tra le tipologie testuali reimpiegate. Tale considerazione appare necessaria, specialmente in un panorama di ricerca che si propone di guardare a grandi corpora frammentari con un approccio interdisciplinare, che si serve, inoltre, dei nuovi strumenti offerti dalle digital humanities. A dimostrazione dell’eterogeneità delle fonti rinvenute, le quali ricoprono un arco temporale che va dalla fine dell’XI secolo agli inizi del XVIII, si propongono due casi di studio rivolti all’analisi paleografica e testuale di un lacerto del De mulieribus claris di Boccaccio e di un testimone di XII sec. della Passio di S. Giuliana. Infine, la realizzazione del presente progetto è stata accompagnata da un parallelo censimento dei disiecta membra all’interno di altri fondi dell’Archivio Arcivescovile , un’operazione che, nonostante sia ancora in corso, ha già portato alla luce quasi 600 nuove maculature del tutto inedite.

Il controllo sugli aiuti di Stato e i nuovi orizzonti della fiscalita europea

la tesi esamina l’applicazione del controllo sugli aiuti di Stato in materia fiscale tramite la disamina della giurisprudenza della Corte di giustizia. Il lavoro intende fornire una nuova prospettiva di analisi, valorizzando l’interazione tra la nozione di ‘aiuto fiscale’ ex art. 107(1) TFUE e le categorie tributarie nazionali, sottese all’applicazione del “test in tre fasi” coniato dalla Corte per identificare la presenza di un ‘vantaggio selettivo’. Facendo applicazione di tale prospettiva di analisi, la ricerca propone una nuova categorizzazione della ‘selettività fiscale’, tramite la quale vengono affrontate le tematiche più controverse legate all’applicazione dell’istituto. Infine, considerando i numerosi progetti di riforma della fiscalità diretta attualmente al vaglio delle Istituzioni europee, la tesi si confronta con il “futuro” del controllo sugli aiuti di Stato, identificato nella necessaria interazione con una cornice normativa armonizzata.

Adaptive Neural Translation for Enterprises (ANTE). La traduzione automatica neurale a sostegno delle imprese emiliano-romagnole

Il progetto ANTE riguarda i nuovi sistemi di traduzione automatica (TA) e la loro applicazione nel mondo delle imprese. Lo studio prende spunto dai recenti sviluppi legati all’intelligenza artificiale e ai Big Data che negli ultimi anni hanno permesso alla TA di raggiungere livelli qualitativi molto elevati, al punto tale da essere impiegata da grandi multinazionali per raggiungere nuove quote di mercato. La TA può rispondere positivamente anche ai bisogni delle imprese di piccole dimensioni e a basso tenore tecnologico, migliorando la qualità delle comunicazioni multilingue attraverso delle traduzioni in tempi brevi e a costi contenuti. Lo studio si propone quindi di contribuire al rafforzamento della competitività internazionale delle piccole e medie imprese (PMI) emiliano- romagnole, migliorando la loro capacità di comunicazione in una o più lingue straniere attraverso l’introduzione e l’utilizzo efficace e consapevole di soluzioni ICT di ultima generazione e fornire, così, nuove opportunità di internazionalizzazione.

The three-dimensional single-bin-size bin packing problem: combining metaheuristic and machine learning approaches

The Three-Dimensional Single-Bin-Size Bin Packing Problem is one of the most studied problem in the Cutting & Packing category. From a strictly mathematical point of view, it consists of packing a finite set of strongly heterogeneous “small” boxes, called items, into a finite set of identical “large” rectangles, called bins, minimizing the unused volume and requiring that the items are packed without overlapping. The great interest is mainly due to the number of real-world applications in which it arises, such as pallet and container loading, cutting objects out of a piece of material and packaging design. Depending on these real-world applications, more objective functions and more practical constraints could be needed. After a brief discussion about the real-world applications of the problem and a exhaustive literature review, the design of a two-stage algorithm to solve the aforementioned problem is presented. The algorithm must be able to provide the spatial coordinates of the placed boxes vertices and also the optimal boxes input sequence, while guaranteeing geometric, stability, fragility constraints and a reduced computational time. Due to NP-hard complexity of this type of combinatorial problems, a fusion of metaheuristic and machine learning techniques is adopted. In particular, a hybrid genetic algorithm coupled with a feedforward neural network is used. In the first stage, a rich dataset is created starting from a set of real input instances provided by an industrial company and the feedforward neural network is trained on it. After its training, given a new input instance, the hybrid genetic algorithm is able to run using the neural network output as input parameter vector, providing as output the optimal solution. The effectiveness of the proposed works is confirmed via several experimental tests.

Progettazione, modellazione e integrazione di risorse rinnovabili per promuovere lo sfruttamento dell'energia da moto ondoso e la Blue Growth.

L’energia da onda potrebbe assumere un ruolo fondamentale per la transizione energetica durante i prossimi decenni, grazie alla sua continuità nel tempo molto superiore rispetto ad altre risorse rinnovabili e alla sua vasta distribuzione nello spazio. Tuttavia, l’energia da onda è ancora lontana dall’essere economicamente sostenibile, a causa di diverse problematiche tecnologiche e alle difficoltà finanziarie associate. In questa ricerca, si è innanzitutto affrontata una delle maggiori sfide tecniche, nello specifico la progettazione e modellazione di sistemi di ancoraggio per i dispositivi galleggianti, proponendo possibili soluzioni per la modellazione numerica di sistemi di ancoraggio complessi e per l’ottimizzazione dei dispositivi stessi. Successivamente sono state analizzate le possibili sinergie strategiche di installazioni per lo sfruttamento della energia da onda con altre risorse rinnovabili e la loro applicazione nel contesto di aree marine multiuso. In particolare, una metodologia per la valutazione della combinazione ottimale delle risorse rinnovabili è stata sviluppata e verificata in due diversi casi studio: un’isola e una piattaforma offshore. Si è così potuto evidenziare l’importante contributo della risorsa ondosa per la continuità energetica e per la riduzione della necessità di accumulo. Inoltre, è stato concepito un metodo di supporto decisionale multicriteriale per la valutazione delle opzioni di riuso delle piattaforme offshore alla fine della loro vita operativa, come alternativa al decommissionamento, nell’ottica di una gestione sostenibile e della ottimizzazione dell’uso dello spazio marino. Sulla base dei criteri selezionati, l’inclusione di attività innovative come la produzione di energia da onda si è dimostrata essere rilevante per rendere vantaggioso il riuso rispetto al decommissionamento. Numerosi studi recenti hanno infatti sottolineato che, nell’ambito della “crescita blu”, i mercati come l’oil&gas, le attività offshore e le isole stimoleranno lo sviluppo di tecnologie innovative come lo sfruttamento dell’energia da onda, promuovendo la sperimentazione e fornendo un importante contributo all’avanzamento tecnico e alla commercializzazione.

Nanocellulose films activated with essential oils for active packaging applications

The study focused on the analysis of the state of the art of active packaging and on the development of an innovative active packaging system for food application based on the use of nanocellulose matrix embedded with essential oils. The solubility and diffusivity of thyme, cinnamon and oregano essential oils in three nanocellulose films, endowed with different carboxymethylation degree, were analysed. The antimicrobial and antioxidant activity of those films was also analyzed. Firstly, the activity against model pathogenic bacteria was tested and the minimum inhibitory concentration of each oil was determined (0.37 – 0.68 mg/mg of matrix). This initial validation was then followed by experimental settings aimed at testing the system directly on clamshell type packed raspberries. It was observed that thyme and oregano essential oils were more effective in maintaining firmness and reduce weight loss than cinnamon essential oil or controls, through 12 days storage at 1ºC. From the results obtained, it is possible to conclude that the dispersion of thyme and oregano essential oils in nanocellulose matrix is a promising technology to improve shelf-life of raspberries or other fresh fruits.

Packaging and food waste preventing strategies for sustainable food supply chain networks

The central aim of this dissertation is to introduce innovative methods, models, and tools to enhance the overall performance of supply chains responsible for handling perishable products. This concept of improved performance encompasses several critical dimensions, including enhanced efficiency in supply chain operations, product quality, safety, sustainability, waste generation minimization, and compliance with norms and regulations. The research is structured around three specific research questions that provide a solid foundation for delving into and narrowing down the array of potential solutions. These questions primarily concern enhancing the overall performance of distribution networks for perishable products and optimizing the package hierarchy, extending to unconventional packaging solutions. To address these research questions effectively, a well-defined research framework guides the approach. However, the dissertation adheres to an overarching methodological approach that comprises three fundamental aspects. The first aspect centers on the necessity of systematic data sampling and categorization, including identifying critical points within food supply chains. The data collected in this context must then be organized within a customized data structure designed to feed both cyber-physical and digital twins to quantify and analyze supply chain failures with a preventive perspective.

New biomaterials for packaging: a green approach to biopolymers and biocomposites

The impellent global environmental issues related to plastic materials can be addressed by following two different approaches: i) the development of synthetic strategies towards novel bio-based polymers, deriving from biomasses and thus identifiable as CO2-neutral materials, and ii) the development of new plastic materials, such as biocomposites, which are bio-based and biodegradable and therefore able to counteract the accumulation of plastic waste. In this framework, this dissertation presents extensive research efforts have been devoted to the synthesis and characterization of polyesters based on various bio-based monomers, including ω-pentadecalactone, vanillic acid, 2,5-furan dicarboxylic acid, and 5-hydroxymethylfurfural. With the aim of achieving high molecular weight polyesters, different synthetic strategies have been used as melt polycondensation, enzymatic polymerization, ring-opening polymerization and chain extension reaction. In particular, poly(ethylene vanillate) (PEV), poly(ω-pentadecalactone) (PPDL), poly(ethylene vanillate-co-pentadecalactone) (P(EV-co-PDL)), poly(2-hydroxymethyl 5-furancarboxylate) (PHMF), poly(ethylene 2,5-furandicarboxylate) (PEF) with different amount of diethylene glycol (DEG) unit amount, poly(propylene 2,5-furandicarboxylate) (PPF), poly(hexamethylene 2,5-furandicarboxylate), (PHF) have been prepared and extensively characterized. To improve the lacks of poly(hydroxybutyrate-co-valerate) (PHBV), its minimal formulations with natural additives and its blending with medium chain length PHAs (mcl-PHAs) have been tested. Additionally, this dissertation presents new biocomposites based on polylactic acid (PLA), poly(butylene succinate) (PBS), and PHBV, which are polymers both bio-based and biodegradable. To maintain their biodegradability only bio-fillers have been taken into account as reinforcing agents. Moreover, the commitment to sustainability has further limited the selection and led to the exclusive use of agricultural waste as fillers. Detailly, biocomposites have been obtained and discussed by using the following materials: PLA and agro-wastes like tree pruning, potato peels, and hay leftovers; PBS and exhausted non-compliant coffee green beans; PHBV and industrial starch extraction residues.