Síntese e caracterização de nanopartículas magnéticas de Co e Ni com aplicação em magneto hipertermia

Nanoparticles are importante for the study of new phenomena and for the development of new applications. Metallic magnetic nanoparticles like Cobalt and Nickel are important for their applications in nanoscience and nanotechnology. In this work, we report on the synthesis and characterization of Ni and Co nanoparticles. The nanoparticles were prepared by the modi- ed sol-gel method and were formed in the pore-network of the biopolymer quitosan. The reduction occurred in absence of H2 ux. The metallic particles and their monoxides have a face-centered- cubic structure. The metallic particles sizes ranged from 59 to 77 nm and from 19 to 50 nm for Ni and Co, respectively. Their monoxides chemically passivated the metallic cores, and after several weeks we have not observed further increase in oxidation. The synthesis method was tuned to obtain mainly the ferromagnetic phase. The system behaves like a core/shell structure with a ferromagnetic core and an antiferromagnetic shell. Exchange bias e ect was observed at temperatures below the Néel temperature. Both systems were submitted to an alternated magnetic eld and the heat released by the particles increased the temperature to 140°C in an interval of 5 min. Similar studies in samples dispersed in water increased the temperatures to 40-59°C, these results suggest that these materials are candidates for magnetic hyperthermia.

Design construction and testing of a heat loop for study of fouling and its interrelationship to corrosion in heat exchanger tubes

A heat loop suitable for the study of thermal fouling and its relationship to corrosion processes was designed, constructed and tested. The design adopted was an improvement over those used by such investigators as Hopkins and the Heat Transfer Research Institute in that very low levels of fouling could be detected accurately, the heat transfer surface could be readily removed for examination and the chemistry of the environment could be carefully monitored and controlled. In addition, an indirect method of electrical heating of the heat transfer surface was employed to eliminate magnetic and electric effects which result when direct resistance heating is employed to a test section. The testing of the loop was done using a 316 stainless steel test section and a suspension of ferric oxide and water in an attempt to duplicate the results obtained by Hopkins. Two types of thermal ·fouling resistance versus time curves were obtained . (i) Asymptotic type fouling curve, similar to the fouling behaviour described by Kern and Seaton and other investigators, was the most frequent type of fouling curve obtained. Thermal fouling occurred at a steadily decreasing rate before reaching a final asymptotic value. (ii) If an asymptotically fouled tube was cooled with rapid cir- ·culation for periods up to eight hours at zero heat flux, and heating restarted, fouling recommenced at a high linear rate. The fouling results obtained were observed to be similar and 1n agreement with the fouling behaviour reported previously by Hopkins and it was possible to duplicate quite closely the previous results . This supports the contention of Hopkins that the fouling results obtained were due to a crevice corrosion process and not an artifact of that heat loop which might have caused electrical and magnetic effects influencing the fouling. The effects of Reynolds number and heat flux on the asymptotic fouling resistance have been determined. A single experiment to study the effect of oxygen concentration has been carried out. The ferric oxide concentration for most of the fouling trials was standardized at 2400 ppM and the range of Reynolds number and heat flux for the study was 11000-29500 and 89-121 KW/M², respectively.

Fabrication of a New Multifunctional Interface Between La,Sr manganite and C60

In questo lavoro abbiamo sperimentato due modi diversi per ottenere un monolayer di C60 su La,Sr manganite (LSMO): desorbendo C60 da un campione di 5nm cresciuto su un substrato di LSMO e crescendo, sempre su LSMO, sei campioni di C60 a diversi spessori nominali. Il campione desorbito è stato analizzato mediante misure STS ed STM, mentre i campione cresciuti a diversi spessori sono stati misurati mediante non-cntact AFM. Ciò che è emerso in entrambi i casi è che le molecole di C60 non interagiscono con il substrato di LSMO. Nel primo caso infatti si è visto che è stato desorbito quasi tutto il C60 presente sul campione; la superficie della manganite risulta solo parzialmente ricoperta da molecole di C60. Nel secondo caso invece si nota che il C60 cresce formando isole che arrivano a ricoprire la superficie di LSMO solo per film dallo spessore nominale superiore a 30nm.

Il ruolo della matematica nella meccanica quantistica in un approccio interdisciplinare per la scuola secondaria

Questo lavoro di tesi nasce all’interno del nucleo di ricerca in didattica della fisica dell’Università di Bologna, coordinato dalla professoressa Olivia Levrini e che coinvolge docenti di matematica e fisica dei Licei, assegnisti di ricerca e laureandi. Negli ultimi anni il lavoro del gruppo si è concentrato sullo studio di una possibile risposta all'evidente e pressante difficoltà di certi docenti nell'affrontare gli argomenti di meccanica quantistica che sono stati introdotti nelle indicazioni Nazionali per il Liceo Scientifico, dovuta a cause di vario genere, fra cui l'intrinseca complessità degli argomenti e l'inefficacia di molti libri di testo nel presentarli in modo adeguato. In questo contesto, la presente tesi si pone l’obiettivo di affrontare due problemi specifici di formalizzazione matematica in relazione a due temi previsti dalle Indicazioni Nazionali: il tema della radiazione di corpo nero, che ha portato Max Planck alla prima ipotesi di quantizzazione, e l’indeterminazione di Heisenberg, con il cambiamento di paradigma che ha costituito per l’interpretazione del mondo fisico. Attraverso un confronto diretto con le fonti, si cercherà quindi di proporre un percorso in cui il ruolo del protagonista sarà giocato dagli aspetti matematici delle teorie analizzate e dal modo in cui gli strumenti della matematica hanno contribuito alla loro formazione, mantenendo un costante legame con le componenti didattiche. Proprio in quest'ottica, ci si accorgerà della forte connessione fra i lavori di Planck e Heisenberg e due aspetti fondamentali della didattica della matematica: l'interdisciplinarietà con la fisica e il concetto di modellizzazione. Il lavoro finale sarà quindi quello di andare ad analizzare, attraverso un confronto con le Indicazioni Nazionali per il Liceo Scientifico e con alcune esigenze emerse dagli insegnanti, le parti e i modi in cui la tesi risponde a queste richieste.

Il polimorfismo del paracetamolo: indagine mediante spettroscopia Raman e metodi computazionali

Lo studio del polimorfismo gioca un ruolo fondamentale in diversi ambiti di ricerca, con applicazioni importanti nel campo dei semi conduttori organici e dei farmaci, dovuto al fatto che i diversi polimorfi di una sostanza presentano proprietà chimico-fisiche distinte. Questo lavoro di tesi si è focalizzato sullo studio del polimorfismo del paracetamolo, principio attivo (API) di diversi farmaci molto utilizzati, attraverso l’utilizzo della microscopia Raman. La microscopia Raman è una tecnica efficace per l’indagine del polimorfismo di materiali organici ed inorganici, in quanto permette di monitorare la presenza di diverse fasi solide e le loro trasformazioni su scala micrometrica. Le differenze di struttura cristallina che caratterizzano i polimorfi vengono analizzate attraverso gli spettri Raman nella regione dei modi reticolari (10-150 cm^{-1}), le cui frequenze sondano le interazioni inter-molecolari, molto sensibili anche a lievi differenze di impaccamento molecolare. Con questa tecnica abbiamo caratterizzato le forme I, II, III (quella elusiva) e diverse miscele di fase di paracetamolo su campioni ottenuti con numerose tecniche di crescita dei cristalli. Per questa tesi è stato svolto anche uno studio computazionale, attraverso metodi Density Functional Theory (DFT) per la molecola isolata e metodi di minimizzazione dell’energia e di dinamica reticolare per i sistemi cristallini. Abbiamo inoltre verificato se il modello di potenziale di letteratura scelto (Dreiding [Mayo1990]) fosse adatto per descrivere la molecola di paracetamolo, le strutture dei suoi polimorfi e i relativi spettri vibrazionali.

Asymmetric 3D video coding based on regions of perceptual relevance

This dissertation presents a study and experimental research on asymmetric coding of stereoscopic video. A review on 3D technologies, video formats and coding is rst presented and then particular emphasis is given to asymmetric coding of 3D content and performance evaluation methods, based on subjective measures, of methods using asymmetric coding. The research objective was de ned to be an extension of the current concept of asymmetric coding for stereo video. To achieve this objective the rst step consists in de ning regions in the spatial dimension of auxiliary view with di erent perceptual relevance within the stereo pair, which are identi ed by a binary mask. Then these regions are encoded with better quality (lower quantisation) for the most relevant ones and worse quality (higher quantisation) for the those with lower perceptual relevance. The actual estimation of the relevance of a given region is based on a measure of disparity according to the absolute di erence between views. To allow encoding of a stereo sequence using this method, a reference H.264/MVC encoder (JM) has been modi ed to allow additional con guration parameters and inputs. The nal encoder is still standard compliant. In order to show the viability of the method subjective assessment tests were performed over a wide range of objective qualities of the auxiliary view. The results of these tests allow us to prove 3 main goals. First, it is shown that the proposed method can be more e cient than traditional asymmetric coding when encoding stereo video at higher qualities/rates. The method can also be used to extend the threshold at which uniform asymmetric coding methods start to have an impact on the subjective quality perceived by the observers. Finally the issue of eye dominance is addressed. Results from stereo still images displayed over a short period of time showed it has little or no impact on the proposed method.

An R-package for the Estimation and Testing of Multiple Covariates and Biomarker Interactions for Survival Data Based on Local Partial Likelihood

When we study the variables that a ffect survival time, we usually estimate their eff ects by the Cox regression model. In biomedical research, e ffects of the covariates are often modi ed by a biomarker variable. This leads to covariates-biomarker interactions. Here biomarker is an objective measurement of the patient characteristics at baseline. Liu et al. (2015) has built up a local partial likelihood bootstrap model to estimate and test this interaction e ffect of covariates and biomarker, but the R code developed by Liu et al. (2015) can only handle one variable and one interaction term and can not t the model with adjustment to nuisance variables. In this project, we expand the model to allow adjustment to nuisance variables, expand the R code to take any chosen interaction terms, and we set up many parameters for users to customize their research. We also build up an R package called "lplb" to integrate the complex computations into a simple interface. We conduct numerical simulation to show that the new method has excellent fi nite sample properties under both the null and alternative hypothesis. We also applied the method to analyze data from a prostate cancer clinical trial with acid phosphatase (AP) biomarker.

Sweat Lodges in Iron Age Iberian Peninsula: New Data, Typologies and Interpretations

Three questions on the study of NO Iberian Peninsula sweat lodges are posed. First, the new sauna of Monte Ornedo (Cantabria), the review of the one of Armea (Ourense), and the Cantabrian pedra formosa type are discussed. Second, the known types of sweat lodges are reconsidered underlining the differences between the Cantabrian and the Douro - Minho groups as these differences contribute to a better assessment of the saunas located out of those territories, such as those of Monte Ornedo or Ulaca. Third, a richer record demands a more specific terminology, a larger use of archaeometric analysis and the application of landscape archaeology or art history methodologies. In this way the range of interpretation of the sweat lodges is opened, as an example an essay is proposed that digs on some already known proposals and suggests that the saunas are material metaphors of wombs whose rationale derives from ideologies and ritual practices of Indo-European tradition.

La evolución de un paratexto singular: las subscriptiones latinas

La historia de las subscriptiones latinas revela alteraciones tanto en su frecuencia como en el tipo de información que transmiten, y en consecuencia también en su función. En un primer momento proporcionan datos escuetos con una finalidad práctica: la identificación del contenido de un libro concreto. En la Antigüedad tardía su número aumenta y transmiten mayor volumen de información, pero sobre todo adquieren relevancia los individuos que las firman, convirtiéndose en un instrumento de autorrepresentación social. Sin embargo, en época posterior estas subscriptiones tardoantiguas se siguen copiando en nuevos manuscritos y pierden su relación inicial con un ejemplar concreto; se transforman en paratextos que contribuyen a dar prestigio, ya no a un libro singular, sino a un autor o una obra.

Divisible quantum dynamics satisfies temporal Tsirelson's bound

We show that divisibility of qubit quantum processes implies temporal Tsirelson's bound. We also prove that the classical bound of the temporal Bell's inequality holds for dynamics that can be described by entanglement-breaking channels---a more general class of dynamics than that allowed by classical physics.

Complete framework for efficient characterisation of non-Markovian processes

A non-Markovian process is one that retains `memory' of its past. A systematic understanding of these processes is necessary to fully describe and harness a vast range of complex phenomena; however, no such general characterisation currently exists. This long-standing problem has hindered advances in understanding physical, chemical and biological processes, where often dubious theoretical assumptions are made to render a dynamical description tractable. Moreover, the methods currently available to treat non-Markovian quantum dynamics are plagued with unphysical results, like non-positive dynamics. Here we develop an operational framework to characterise arbitrary non-Markovian quantum processes. We demonstrate the universality of our framework and how the characterisation can be rendered efficient, before formulating a necessary and sufficient condition for quantum Markov processes. Finally, we stress how our framework enables the actual systematic analysis of non-Markovian processes, the understanding of their typicality, and the development of new master equations for the effective description of memory-bearing open-system evolution.

Studies on Quasinormal Modes and Late-time Tails in Black Hole Spacetimes

Black hole's response to external perturbations will carry significant information about these exotic objects. Its response, shortly after the initial `kick', is known to be ruled by the damped oscillation of the perturbating eld, called quasinormal modes(QNMs), followed by the tails of decay and is the characteristic of the background black hole spacetime. In the last three decades, several shortcomings came out in the Einstein's General Theory of Relativity(GTR). Such issues come, especially, from observational cosmology and quantum eld theory. In the rst case, for example, the observed accelerated expansion of the universe and the hypothesized mysterious dark energy still lack a satisfactory explanation. Secondly, GTR is a classical theory which does not work as a fundamental theory, when one wants to achieve a full quantum description of gravity. Due to these facts modi cation to GTR or alternative theories for gravity have been considered. Two potential approaches towards these problems are the quintessence model for dark energy and Ho rava-Lifshitz(HL) gravity. Quintessence is a dynamical model of dark energy which is often realized by scalar eld mechanism. HL gravity is the recently proposed theory of gravity, which is renormalizable in power counting arguments. The two models are considered as a potential candidate in explaining these issues.

Funzioni di Sobolev

In questa tesi cercherò di analizzare le funzioni di Sobolev su R}^{n}, seguendo le trattazioni Measure Theory and Fine Properties of Functions di L.C. Evans e R.F.Gariepy e l'elaborato Functional Analysis, Sobolev Spaces and Partial Differential Equations di H. Brezis. Le funzioni di Sobolev si caratterizzano per essere funzioni con le derivate prime deboli appartenenti a qualche spazio L^{p}. I vari spazi di Sobolev hanno buone proprietà di completezza e compattezza e conseguentemente sono spesso i giusti spazi per le applicazioni di analisi funzionale. Ora, come vedremo, per definizione, l'integrazione per parti è valida per le funzioni di Sobolev. È, invece, meno ovvio che altre regole di calcolo siano allo stesso modo valide. Così, ho inteso chiarire questa questione di carattere generale, con particolare attenzione alle proprietà puntuali delle funzioni di Sobolev. Abbiamo suddiviso il lavoro svolto in cinque capitoli. Il capitolo 1 contiene le definizioni di base necessarie per la trattazione svolta; nel secondo capitolo sono stati derivati vari modi di approssimazione delle funzioni di Sobolev con funzioni lisce e sono state fornite alcune regole di calcolo per tali funzioni. Il capitolo 3 darà un' interpretazione dei valori al bordo delle funzioni di Sobolev utilizzando l'operatore Traccia, mentre il capitolo 4 discute l' estensione su tutto R^{n} di tali funzioni. Proveremo infine le principali disuguaglianze di Sobolev nel Capitolo 5.

Manipolazione robotica mobile per il settore agroalimentare - Pianificazione di traiettorie per la Sloshing Suppression

Movimentazione, da parte di un braccio robotico, di un recipiente riempito con un liquido nello spazio tridimensionale. Sistema di trasferimento liquidi basato sul KUKA youBot, piattaforma open source per la ricerca scientifica. Braccio robotico a 5 gradi di libertà con struttura ortho-parallel e cinematica risolvibile in forma chiusa tramite l’applicazione di Pieper. Studio dei modi di vibrare dei liquidi e modellizzazione dei fenomeni ondosi tramite modello equivalente di tipo pendolo. Analisi delle metodologie di controllo di tipo feed-forward volte a sopprimere la risposta oscillatoria di un tipico sistema vibratorio. Filtraggio delle traiettorie di riferimento da imporre allo youBot, in modo tale da sopprimere le vibrazioni in uscita della massa d’acqua movimentata. Analisi e comparazione delle metodologie di input shaping e filtro esponenziale. Validazione sperimentale delle metodologie proposte implementandole sul manipolatore youBot. Misura dell’entità del moto ondoso basata su dati acquisiti tramite camera RGBD ASUS Xtion PRO LIVE. Algoritmo di visione per l’elaborazione offline dei dati acquisiti, con output l’andamento dell’angolo di oscillazione del piano interpolante la superficie del liquido movimentato.

La costruzione condivisa dello spazio pubblico. Architettura e programmi sociali per Zingonia.

L’innovazione non è solamente l’applicazione e l’uso di nuovi device tecnologici ma, anche, un nuovo approccio capace di gestire le sfide sociali delle nostre città. In esse gli spazi pubblici sono i luoghi che per primi possono essere portatori di nuovi valori, nuovi modi di vivere e di agire sulle città. Sono spazi di sperimentazione dove possiamo imparare ad interagire con (e rispettando) i diversi attori. L’intervento architettonico in questi ambiti diventa il mezzo per favorire l’evoluzione positiva dell’attuale stato fisico e sociale. La progettazione si sta, però, evolvendo trasformandosi sempre più in una strategia in grado di apprendere dagli eventi e dalle contingenze. Gli interventi proposti nella mia tesi di laurea, seguendo questo approccio, vogliono portare una riqualificazione degli spazi urbani pubblici di Zingonia, una realtà estremamente complessa e stimolante. Zingonia è nata come New town nel 1964 ed oggi appare come un quartiere metropolitano degradato e pericoloso senza Comune, una periferia senza centro, uno dei più sorprendenti e complessi laboratori d’immigrazione in Italia. L’insieme di piccoli interventi proposti sono azioni che vogliono incrementare la percezione di un luogo “sicuro”, tentando di abbassare alcune barriere mentali e fisiche. I risultati concreti di questi interventi sono altrettanto importanti quanto i risultati sociali e psicologici percepiti dai partecipanti. La strategia adottata prevede il coinvolgimento degli user in tutto il processo, promuovendo interventi di autocostruzione “DIY-Do it yourself”. Questo approccio è rilevante perchè l’azione di creazione genera un legame molto importante con lo spazio e attiva il dialogo con gli altri partecipanti che è alla base dello sviluppo di una comunità. Le persone vengono così coinvolte in un educazione pratica dell’estetica del paesaggio diventando consapevoli del proprio potere nel cambiare ciò che le circonda.