Modellazione numerica del flusso e del trasporto per l���applicazione integrata di geotermia a bassa entalpia e bonifica

L���obbiettivo che si pone questo lavoro �� quello di combinare in un unico impianto due tecnologie utilizzate per scopi differenti (impianto integrato): un impianto di climatizzazione geotermico a bassa entalpia di tipo open-loop ed un impianto di bonifica delle acque di falda di tipo Pump&Treat. Il sito selezionato per lo studio �� ubicato in via Lombardia, nell���area industriale di Ozzano dell���Emilia (BO), ed �� definito ���Ex stabilimento Ot-Gal���: si tratta di una galvanotecnica con trattamento di metalli, dismessa alla fine degli anni ���90. Durante una precedente fase di caratterizzazione del sito condotta dalla ditta Geo-Net Srl, sono stati rilevati in falda dei superamenti delle CSC previste dal D.lgs. 152/2006 di alcuni contaminanti, in particolare Tricloroetilene (TCE) e 1.1-Dicloroetilene (1.1-DCE). Successivamente, nel 2010-2011, Geo-net Srl ha eseguito una parziale bonifica delle acque di falda attraverso l���utilizzo di un impianto Pump and Treat. Grazie a tutti i dati pregressi riguardanti i monitoraggi, le prove e i sondaggi, messi a disposizione per questo studio da Geo-Net Srl, �� stato possibile eseguire una sperimentazione teorica, in forma di modellazione numerica di flusso e trasporto, dell���impianto integrato oggetto di studio. La sperimentazione �� stata effettuata attraverso l���utilizzo di modelli numerici basati sul codice di calcolo MODFLOW e su codici ad esso comunemente associati, quali MODPATH e MT3DMS. L���analisi dei risultati ottenuti ha permesso di valutare in modo accurato l���integrazione di queste due tecnologie combinate in unico impianto. In particolare, la bonifica all���interno del sito avviene dopo 15 dalla messa in attivit��. Sono stati anche confrontati i costi da sostenere per la realizzazione e l���esercizio dell���impianto integrato rispetto a quelli di un impianto tradizionale. Tale confronto ha mostrato che l���ammortamento dell���impianto integrato avviene in 13 anni e che i restanti 7 anni di esercizio producono un risparmio economico.

Incapsulamento di complessi organometallici e lantanoidei con silice e sviluppo come traccianti di supporti ceramici

Lo scopo di questo lavoro di tesi sperimentale consiste nell���ideazione e nell���ottimizzazione di nuove forme d���ingegnerizzazione di sistemi nano e micrometrici di silice (SiO2) in cui sono stati incorporati complessi di metalli di transizione e lantanoidei. Lo studio �� scaturito dalla prospettiva di poter trasferire le caratteristiche di luminescenza dei complessi dalla scala molecolare di sintesi a quella macroscopica, attraverso l���utilizzo di una opportuna matrice veicolante. Dopo una intensa sessione di lavoro dedicata all���ottimizzazione della sintesi e delle caratteristiche di stabilit�� e resistenza dei sistemi, dalla fase sol fino ai micronizzati, si �� sviluppata una possibile applicazione industriale come substrato tessile dotato di funzioni eventualmente antibatteriche. This experimental work is aimed at exploiting and optimizing new and convenient ways to incorporate organometallic and lanthanoid complexes into silica-based colloid matrices. Following a similar approach, the luminescent properties of both organometallic and lanthanoid complexes could be kept unaltered on passing from the molecular to nanometric scale (sol), ending up to micrometer sized systems (micro-powders). The subsequent optimization of the processes led to systems that were loaded onto the surface of fabric, which were successively studied for their light-induced antimicrobial abilities.

Shape-based compliance control for snake robots

I serpenti robot sono una classe di meccanismi iper-ridondanti che appartiene alla robotica modulare. Grazie alla loro forma snella ed allungata e all'alto grado di ridondanza possono muoversi in ambienti complessi con elevata agilit��. L'abilit�� di spostarsi, manipolare e adattarsi efficientemente ad una grande variet�� di terreni li rende ideali per diverse applicazioni, come ad esempio attivit�� di ricerca e soccorso, ispezione o ricognizione. I robot serpenti si muovono nello spazio modificando la propria forma, senza necessit�� di ulteriori dispositivi quali ruote od arti. Tali deformazioni, che consistono in movimenti ondulatori ciclici che generano uno spostamento dell'intero meccanismo, vengono definiti andature. La maggior parte di esse sono ispirate al mondo naturale, come lo strisciamento, il movimento laterale o il movimento a concertina, mentre altre sono create per applicazioni specifiche, come il rotolamento o l'arrampicamento. Un serpente robot con molti gradi di libert�� deve essere capace di coordinare i propri giunti e reagire ad ostacoli in tempo reale per riuscire a muoversi efficacemente in ambienti complessi o non strutturati. Inoltre, aumentare la semplicit�� e ridurre il numero di controllori necessari alla locomozione alleggerise una struttura di controllo che potrebbe richiedere complessit�� per ulteriori attivit�� specifiche. L'obiettivo di questa tesi �� ottenere un comportamento autonomo cedevole che si adatti alla conformazione dell'ambiente in cui il robot si sta spostando, accrescendo le capacit�� di locomozione del serpente robot. Sfruttando la cedevolezza intrinseca del serpente robot utilizzato in questo lavoro, il SEA Snake, e utilizzando un controllo che combina cedevolezza attiva ad una struttura di coordinazione che ammette una decentralizzazione variabile del robot, si dimostra come tre andature possano essere modificate per ottenere una locomozione efficiente in ambienti complessi non noti a priori o non modellabili.

Magnetophotoresistance in Pr 1���x CaxMnO3 Thin Films

In this work, a colossal magnetoresistive (CMR) Pr1���xCaxMnO3 (PCMO) man- ganite thin ���lms and polycrystalline samples were studied with the main focus on the properties of the insulator to metal Mott phase transition. The polycrystalline PCMO samples were fabricated with the solid state reaction method. The polycrystalline sam- ples were further processed into the epitaxial thin ���lms with the pulsed laser deposition method (PLD). The structural and magnetic properties of the samples were systemat- ically investigated and the thin ���lms samples were further investigated with magneto- transport measurement where the thin ���lms response to illumination was also studied. After the successful synthesis of polycrystalline PCMO samples with varying x = between 0.0 - 0.5, the magnetic characterization of the samples showed rich magnetic properties having the signatures of the magnetic phase coexistence of antiferromag- netic (AFM) and ferromagnetic (FM) ordering and cluster glass behaviour. With the increased doping concentration from x = 0.3 to 0.5, the AFM charge-order (CO) phase started to form up being strongest on the sample x = 0.5. This AFM CO phase could be melted with the high external magnetic ���eld at temperatures below Neel���s tempera- ture TN inducing an irreversible ���rst order metamagnetic AFM to FM phase transition. The strength of the AFM CO phase decreased with decreasing Ca concentration and increasing temperature. The polycrystalline PCMO samples with Ca concentrations of 0.3 - 0.5, showing metamagnetic behaviour, were selected for the fabrication of the thin ���lm samples. The ���lms were grown using two different in situ oxygen treatment temperatures at 500 ���C and 700 ���C in the PLD system. The ���lms with x = 0.4 and 0.5 showed weaker AFM CO phase with greatly reduced melting ���elds when compared to polycrystalline samples. Also, the robustness of the AFM CO phase was further decreased in thin ���lms with the lower oxygen treatment temperature of 500 ���C. The magneto-transport measurements made on the thin ���lms showed that the melting of AFM CO phase was connected to CMR effect where the increasing magnetic ���eld induced an insulator to metal phase transition, which reduces the resistivity of the ���lm around nine orders of magnitude. The use of illumination during the magneto-transport measurements showed a vari- ety of intriguing phenomena including magnetophotoresistance. The illumination had a huge effect to the insulator to metal transition (IMT) reducing the transition magnetic ���eld signi���cantly. Moreover, by magnetically biasing the thin ���lms with the constant external magnetic ���eld, the IMT could be induced by switching on the illumination.

SEDIMENT BIOTURBATION POTENTIAL of UCA RAPAX and UCA URUGUAYENSIS AS A RESULT of THEIR FEEDING ACTIVITY

Bioturbation of mangrove sediments by Uca uruguayensis (Nobili, 1901) and U. rapax (Smith, 1870) was compared based on the grain-size composition and organic content in surface sediment around the burrow and feeding pellets in two mangrove zones of the Sao Vicente Estuary, state of S��o Paulo, Brazil. For each species, 25 burrows with active crabs were selected. All pellets within a 15-cm radius of each burrow were carefully collected; samples of substrate were taken; and the crab occupant was excavated, sexed, and measured for carapace width (CW). The number of spoon-tipped setae on the second maxilliped of each species was estimated; U. uruguayensis showed more of these setae than U. rapax. For both species, the sediment post-processed by feeding activity (feeding pellets) showed a similar increase of coarser fractions and a smaller organic content. However. U. uruguayensis was more efficient in removing organic matter (88.1%) from the sediment than U. rapax (37.5%). These results suggest that different numbers of spoon-tipped setae on the second maxillipeds of the fiddler crabs do not affect the potential for grain-size selection, but result in differing abilities to remove organic matter from the sediment.

Coating bioattivi su zirconia per applicazioni in campo biomedicale: stato dell'arte e prospettive

I materiali bioceramici, in base alla loro capacit�� d���interazione con l���osso e i tessuti del corpo umano, possono essere classificati in bioinerti e bioattivi. I materiali bioinerti, una volta impiantati, formano uno strato fibroso, non aderente, all���interfaccia con l���osso. Tale strato �� una forma naturale di protezione che l���organismo adotta per isolare il materiale che viene, inizialmente, percepito come estraneo. Al contrario, i materiali bioattivi, una volta impiantati, mostrano una risposta biologica immediata, creando un legame attivo con l���osso e i tessuti nel quale vengono impiantati, favorendo e velocizzando la guarigione. La zirconia �� un materiale ceramico altamente biocompatibile, definito come bioinerte per la sua scarsa capacit�� d���integrazione con l���osso ed i tessuti dell���organismo umano. Questa sua particolarit�� pu��, nel lungo termine, comprometterne la funzione fino ad arrivare, in alcuni casi, al totale malfunzionamento dell���impianto. Negli ultimi anni, diversi studi sono stati condotti con lo scopo di aumentare la capacit�� di biointegrazione della zirconia ed alcuni brevetti sono stati depositati. L���obiettivo del presente lavoro �� quello di condurre un���analisi bibliografica ed una ricerca brevettuale sul tema dei coating bioattivi su zirconia per impianti dentali ed ortopedici. La necessit�� di condurre questo studio deriva dalla crescente richiesta di utilizzo della zirconia, in particolare, nel settore dentale. La zirconia rappresenta, infatti, ad oggi, il migliore candidato per la sostituzione dei metalli negli impianti dentali. Le buone propriet�� meccaniche, l���eccellente biocompatibilit�� e l���aspetto estetico molto simile a quello dei denti naturali, rendono questo materiale particolarmente adatto a questo genere di applicazioni. La possibilit�� di rendere la sua superficie bioattiva rappresenta un importante miglioramento delle prestazioni in termini di biointegrazione, durabilit��, sicurezza ed affidabilit��.

FOCUS : frailty management optimisation through EIPAHA commitments and utilisation of stakeholders��� input ��� an innovative European project in elderly care

The goal of FOCUS, which stands for Frailty Management Optimization through EIPAHA Commitments and Utilization of Stakeholders��� Input, is to reduce the burden of frailty in Europe. The partners are working on advancing knowledge of frailty detection, assessment, and management, including biological, clinical, cognitive and psychosocial markers, in order to change the paradigm of frailty care from acute intervention to prevention. FOCUS partners are working on ways to integrate the best available evidence from frailty-related screening tools, epidemiological and interventional studies into the care of frail people and their quality of life. Frail citizens in Italy, Poland and the UK and their caregivers are being called to express their views and their experiences with treatments and interventions aimed at improving quality of life. The FOCUS Consortium is developing pathways to leverage the knowledge available and to put it in the service of frail citizens. In order to reach out to the broadest audience possible, the FOCUS Platform for Knowledge Exchange and the platform for Scaling Up are being developed with the collaboration of stakeholders. The FOCUS project is a development of the work being done by the European Innovation Partnership on Active and Healthy Ageing (EIPAHA), which aims to increase the average healthy lifespan in Europe by 2020 while fostering sustainability of health/social care systems and innovation in Europe. The knowledge and tools developed by the FOCUS project, with input from stakeholders, will be deployed to all EIPAHA participants dealing with frail older citizens to support activities and optimize performance.