A BACKING DEVICE BASED ON AN EMBEDDED STIFFENER AND RETRACTABLE INSERTION TOOL FOR THIN-FILM COCHLEAR ARRAYS

Intracochlear trauma from surgical insertion of bulky electrode arrays and inadequate pitch perception are areas of concern with current hand-assembled commercial cochlear implants. Parylene thin-film arrays with higher electrode densities and lower profiles are a potential solution, but lack rigidity and hence depend on manually fabricated permanently attached polyethylene terephthalate (PET) tubing based bulky backing devices. As a solution, we investigated a new backing device with two sub-systems. The first sub-system is a thin poly(lactic acid) (PLA) stiffener that will be embedded in the parylene array. The second sub-system is an attaching and detaching mechanism, utilizing a poly(N-vinylpyrrolidone)-block-poly(d,l-lactide) (PVP-b-PDLLA) copolymer-based biodegradable and water soluble adhesive, that will help to retract the PET insertion tool after implantation. As a proof-of-concept of sub-system one, a microfabrication process for patterning PLA stiffeners embedded in parylene has been developed. Conventional hotembossing, mechanical micromachining, and standard cleanroom processes were integrated for patterning fully released and discrete stiffeners coated with parylene. The released embedded stiffeners were thermoformed to demonstrate that imparting perimodiolar shapes to stiffener-embedded arrays will be possible. The developed process when integrated with the array fabrication process will allow fabrication of stiffener-embedded arrays in a single process. As a proof-of-concept of sub-system two, the feasibility of the attaching and detaching mechanism was demonstrated by adhering 1x and 1.5x scale PET tube-based insertion tools and PLA stiffeners embedded in parylene using the copolymer adhesive. The attached devices survived qualitative adhesion tests, thermoforming, and flexing. The viability of the detaching mechanism was tested by aging the assemblies in-vitro in phosphate buffer solution. The average detachment times, 2.6 minutes and 10 minutes for 1x and 1.5x scale devices respectively, were found to be clinically relevant with respect to the reported array insertion times during surgical implantation. Eventually, the stiffener-embedded arrays would not need to be permanently attached to current insertion tools which are left behind after implantation and congest the cochlear scala tympani chamber. Finally, a simulation-based approach for accelerated failure analysis of PLA stiffeners and characterization of PVP-b-PDLLA copolymer adhesive has been explored. The residual functional life of embedded PLA stiffeners exposed to body-fluid and thereby subjected to degradation and erosion has been estimated by simulating PLA stiffeners with different parylene coating failure types and different PLA types for a given parylene coating failure type. For characterizing the PVP-b-PDLLA copolymer adhesive, several formulations of the copolymer adhesive were simulated and compared based on the insertion tool detachment times that were predicted from the dissolution, degradation, and erosion behavior of the simulated adhesive formulations. Results indicate that the simulation-based approaches could be used to reduce the total number of time consuming and expensive in-vitro tests that must be conducted.

Analisi di mercato per pannelli fotovoltaici e cogeneratori

L'analisi di questa tesi si basa sui dati ottenuti contattando direttamente le aziende produttrici e/o di progettazione e riguarda due settori energetici: la cogenerazione e il solare fotovoltaico. Nel primo si sono studiate 60 unità complete di cogenerazione il cui studio si è basato sulla costruzione di grafici che mettono in relazione le potenze uscenti con il prezzo. Si è mostrato così la forte presenza di un fenomeno di economia di scala e la diversa ripartizione della potenza prodotta. Per unità di piccola-media potenza predomina la produzione di energia termica, la quale diminuisce la sua quota percentuale all’aumentare della taglia. Nel settore del solare fotovoltaico l’analisi è stata più diversificata e articolata. Si sono analizzati 70 pannelli di cui 35 monocristallini, 14 europei e 21 asiatici, e 35 policristallini, 26 europei e 9 asiatici, per i quali si sono graficati gli andamenti di resa, potenza specifica e costo specifico. I pannelli monocristallini, intrinsecamente più efficienti grazie al maggior grado di purezza, presentano un andamento crescente dei costi piuttosto ripido anche se non proporzionale con l’aumento delle prestazioni. Tra i pannelli policristallini invece si evidenzia l’assenza di un andamento nettamente crescente delle prestazioni all’aumentare dei costi. Confrontando i moduli divisi in base alla macro-regione di produzione si nota che l’Asia produce i pannelli al Si monocristallino più efficienti e più costosi mentre pannelli al Si policristallino più economici, ma con prestazioni in linea con quelli europei.Con i dati raccolti si è potuta svolgere anche una ristretta analisi sui pannelli al film sottile. Quelli che utilizzano il Si amorfo presentano prestazioni così basse da non permettere loro una vera affermazione sul mercato. Quest’ultima si presume che sarà invece possibile per pannelli basati su diversi materiali semiconduttori che presentano buoni livelli di prestazioni, ma prezzi ancora troppo elevati.

Matematica e musica grafi, tonnetz e teorie neo-riemanniane

Il primo capitolo verte su argomenti di musica e, dopo una breve premessa generale, ed alcuni cenni biografici di J. S. Bach, si passa ad una analisi strutturale di tipo aritmetico e geometrico su alcune sue famose composizioni, sottolineando in particolare la passione del grande compositore per la numerologia, esaminando l’importanza che il fattore numerologico sempre assume nelle sue opere. Il secondo capitolo verte su argomenti di matematica e tratta alcuni importanti aspetti della teoria dei grafi, del toro e dell’immersione di grafi in superfici. Il terzo capitolo, nel quale si fa riferimento agli argomenti dei primi due capitoli, è diviso in tre parti: la prima esamina alcuni principali fondamenti matematico-musicali, la seconda propone un excursus storico dalla scala pitagorica al temperamento equabile, la terza approfondisce il ciclo delle quinte, il Tonnetz e le teorie neo-riemanniane.

On the trace anomaly of a Weyl fermion

La seguente tesi si sviluppa in tre parti: un'introduzione alle simmetrie conformi e di scala, una parte centrale dedicata alle anomalie quantistiche ed una terza parte dedicata all'anomalia di traccia per fermioni. Nella seconda parte in particolare si introduce il metodo di calcolo alla Fujikawa e si discute la scelta di regolatori adeguati ed un metodo per ottenerli, si applicano poi questi metodi ai campi, scalare e vettoriale, per l'anomalia di traccia in spazio curvo. Nell'ultimo capitolo si calcolano le anomalie di traccia per un fermione di Dirac e per uno di Weyl; la motivazione per calcolare queste anomalie nasce dal fatto che recenti articoli hanno suggerito che possa emergere un termine immaginario proporzionale alle densità di Pontryagin nell'anomalia di Weyl. Noi non abbiamo trovato questo termine e il risultato è che l'anomalia di traccia risulta essere metà di quella per il caso di Dirac.

Variação no estoque de carbono do solo na mudança do uso da terra para cana-de-açúcar em Mococa, SP, Brasil.

A mudança na cobertura e uso da terra (MUT) gerada pela expansão da cana-de-açúcar implica em relevantes alterações nos ciclos biogeoquímicos, incluindo os estoques de carbono (C) do solo, além das emissões de gases de efeito estufa (GEE). Objetivou-se, com este estudo, determinar as variações do estoque de C do solo na expansão (MUT) da cana-de-açúcar sobre áreas de pastagem e cultura anual na região de Mococa (SP), Brasil. O experimento foi conduzido em parcelas subdivididas com cinco repetições e sob delineamento inteiramente casualizado. Os tratamentos principais são em pares amostrais próximos, sendo o primeiro representado pelo uso da terra anterior à conversão e o segundo referente à cultura da cana-de-açúcar após a MUT. Os tratamentos secundários foram quatro profundidades de solo (0-10, 10-20, 20-60, 60-100 cm). A área de mata nativa apresentou o maior estoque de C no solo (228,6 Mg C ha-1), sendo muito superior comparado aos demais agrossistemas: pastagem, cana-pasto, cultura anual e cana-anual. Observa-se que a conversão de pastagem para cana-de-açúcar resultou em diferença significativa nos estoques de C do solo, de 102,3 para 76,3 Mg C ha-1 (25,4%) durante 8 anos. Em contrapartida, a variação dos estoques de C devido à conversão de cultura anual para cana-de-açúcar foi não significativa, variando de 116,2 para 121,2 Mg C ha-1 ao longo de 7 anos. Estes resultados indicam como a expansão da cana-de-açúcar impacta nesse importante aspecto e aponta para rotas de maior sustentabilidade do etanol de cana considerando-se a MUT.

Un approccio multiscala alle dinamiche fluviali di alvei montani

Questo lavoro di tesi è finalizzato allo studio delle morfodinamiche fluviali in ambiente montano, in risposta a forzanti antropiche e naturali. In particolare, si prendono in considerazione sistemi Appenninici (i.e., Fiume Santerno) e Alpini (i.e., Rii Grigno, Tolvà e Ussaia), integrando due approcci che si sviluppano su scale spazio-temporali differenti. Nel caso Appenninico vengono esaminati i cambiamenti planimetrici dell’alveo attivo del Fiume Santerno in risposta ad impatti antropici, quali l’estrazione di inerti in alveo, la costruzione di opere idrauliche e l’alterazione di uso del suolo a scala di bacino. Nei tre casi Alpini, che si differenziano in termini di forzante idro-meteorologica ed apporto di sedimento da monte, si è valutato il trasporto solido di fondo (bedload transport) mediante tecnologia RFID.

L'esenzione IVA di fronte alla scomposizione dei servizi finanziari - Il caso dei servizi di pagamento e dei consorzi bancari nell'esperienza italiana e nella giurisprudenza UE

La scomposizione dei servizi finanziari rappresenta un processo in essere da diverso tempo, che tuttavia ha subito una significativa accelerazione negli ultimi anni, a causa di alcuni fattori, tra cui l’incremento degli scambi commerciali conseguente alla globalizzazione, la crescente finanziarizzazione dell’economia e, da ultimo, l’avvento di Internet, che ha progressivamente cannibalizzato i canali tradizionali del commercio e della finanza. In questo contesto hanno assunto un rilievo crescente, da un lato, la concentrazione degli intermediari finanziari, i quali, aumentando le proprie dimensioni, mirano a beneficiare dei rendimenti di scala crescenti tipici del settore in cui operano, dall’altro, la specializzazione degli operatori, anche non finanziari, che, al fine di aumentare la propria efficienza e diminuire i costi di produzione, si focalizzano su singoli processi o sottoprocessi dei servizi finanziari tradizionali, talvolta innovandoli o creandoli ex novo allo scopo di conquistare quote di mercato. Di fronte a tutto ciò, l’applicazione dell’esenzione IVA rappresenta una sfida per gli interpreti del diritto, in quanto, derogando al principio cardine della neutralità dell’IVA, può divenire o costituire già ora un fattore distorsivo del mercato, alterando la parità di condizioni in cui dovrebbero operare gli intermediari finanziari ed influenzando le scelte organizzative dei medesimi, a discapito dell’efficienza cui dovrebbero fisiologicamente tendere in condizioni di libera concorrenza.

Valutazione statistica della ripetibilità di esperimenti di sequenziamento del DNA in specie batteriche

I progressi della biologia molecolare assieme alle nuove tecnologie di sequenziamento applicate su scala genomica alla genetica molecolare, hanno notevolmente elevato la conoscenza sulle componenti di base della biologia e delle patologie umane. All’interno di questo contesto, prende piede lo studio delle sequenze genetiche dei batteri, consentendo dunque, una migliore comprensione di ciò che si nasconde dietro le malattie legate all’uomo. Il seguente lavoro di tesi si propone come obiettivo l’analisi del DNA del batterio Listeria monocytogenes, un microrganismo presente nel suolo e in grado di contaminare l’acqua e gli alimenti. Lo scopo principale è quello di confrontare la variabilità tecnica e biologica, al fine di capire quali siano gli SNPs reali (Single Nucleotide Polymorphism) e quali artefatti tecnici. La prima parte, quindi, comprende una descrizione del processo di individuazione degli SNPs presenti nel DNA dei campioni in esame, in particolare di tre isolati diversi e tre copie. Nella seconda parte, invece, sono effettuate delle indagini statistiche sui parametri relativi agli SNPs individuati, ad esempio il coverage o il punteggio di qualità assegnato alle basi. Il fine ultimo è quello di andare a verificare se sussistano particolari differenze tra gli SNPs dei vari isolati batterici.

Rilevamento e studio petrografico del Complesso di M. Calamita (Elba SE) nella zona di Spiaggia di Remaiolo

Lo scopo del lavoro di tesi consiste nello studio petrografico, dalla scala dell’affioramento a quella della sezione sottile, di rocce di basamento cristallino soggetto a metamorfismo e deformazione polifasiche. La zona di studio è la Spiaggia di Remaiolo, Elba SE. Questo settore da un punto di vista geologico fa parte del Complesso di M. Calamita, all’interno dell’Unità di Porto Azzurro. Gli affioramenti studiati mostrano diversi eventi metamorfici: il basamento metamorfico Ercinico e le sue coperture mesozoiche subiscono una sovraimpronta metamorfica Alpina di età Oligo-Miocenica correlabile alla strutturazione della catena dell’Appenino Settentrionale. Successivamente le rocce subiscono un’ulteriore sovraimpronta termometamorfica Mio-Pliocenica legata all’intrusione del plutone La Serra-Porto Azzurro. Il lavoro di campagna ha comportato un rilevamento di dettaglio per creare una Carta degli affioramenti (Allegato 1) e prelevare dei campioni rappresentativi delle litologie. Il lavoro di laboratorio si è svolto su 6 sezioni sottili, realizzate con i campioni prelevati in campagna, tramite l’ausilio del microscopio ottico a luce polarizzata.

Ottimizzazione, Standardizzazione e Innovazione Tecnologica del ciclo produttivo mediante i principi del Lean Thinking

Obiettivo di questo elaborato è fornire alle aziende operanti sul mercato nella realtà industriale, una trattazione dei temi relativi alla standardizzazione e ottimizzazione dei processi di produzione, didatticamente semplice e fortemente orientata all’applicazione, centrata sui criteri di ricerca della massima efficienza tecnica ed economica del prodotto. La trattazione, corredata, ovunque possibile, di approcci quantitativi supportati da idonei strumenti matematici, vuole offrire per ogni tipo di azienda che operi sul mercato una traccia semplice e chiara in merito ad un tema estremamente attuale, relativo all'ottimizzazione e standardizzazione del processo produttivo, per salvaguardare il proprio vantaggio competitivo e aumentare la robustezza e capacità di far fronte a ogni tipo di minaccia esterna e/o interna potenzialmente verificabile in futuro. Infatti, il prodotto finale di tale attività di analisi, volta alla riduzione degli sprechi, mantenendo fisso il prezzo di vendita si tramuta quindi in un incremento dei margini di ricavo su ogni unità di vendita. Da ultimo, con la parte finale dell’elaborato è mia intenzione veicolare e far comprendere l’importanza e i vantaggi connessi all'introduzione ponderata dell’automazione anche all'interno di un contesto aziendale con lavorazioni altamente specifiche e variegate. È fondamentale per la sopravvivenza delle aziende nel contesto competitivo globale automatizzare le lavorazioni ripetitive a bassa creazione di valore aggiunto, realizzando in questo modo economie di scala. La manodopera specializzata deve essere razionalizzata e utilizzata esclusivamente per le lavorazioni complesse, distintive e rappresentative della grande competenza e affidabilità proprie dell’industria italiana.

Motion Cueing Algorithm Development in a 2DOF Driving Simulator: a Driving Behaviour-Centered Approach

I simulatori di guida sono strumenti altamente tecnologici che permettono di svolgere attività di ricerca in vari ambiti quali la psicologia, la medicina e l’ingegneria. Tuttavia, affinché i dati ottenuti mediante le simulazioni siano rapportabili alla loro controparte reale, la fedeltà delle componenti del simulatore di guida deve essere elevata. Questo lavoro tratta del miglioramento del sistema di restituzione del movimento nel simulatore a due gradi di libertà (2DOF) SIMU-LACET Driving Simulator, costruito e sviluppato presso il laboratorio LEPSIS dell’IFSTTAR (Istituto Francese delle Scienze e Tecnologie dei Trasporti, dello Sviluppo e delle Reti), in particolare nella sua sede di Parigi – Marne-la-Vallée. Si è deciso di andare a riprogettare la parte software del sistema di restituzione del movimento (motion cueing), operando su due elementi principali: lo scale factor (fattore di scala) applicato agli impulsi dinamici provenienti dal modello veicolare e i Motion Cueing Algorihms (MCA, algoritmi di restituzione del movimento), questo per entrambi i gradi di libertà. Si è quindi intervenuti sul modello esistente implementato in MATLAB-Simulink nello specifico blocco del motion cueing sul surge (traslazione longitudinale) e sul yaw (imbardata). Riguardo lo scale factor, è stata introdotta una metodologia per creare uno scale factor non lineare in forma esponenziale, tale da migliorare la restituzione degli impulsi meno ampi, pur rispettando i limiti fisici della piattaforma di movimento. Per quanto concerne il MCA, si sono vagliate diverse transfer function dell’algoritmo classico. La scelta finale dei MCA e la validazione del motion cueig in genere è stata effettuata mediante due esperimenti ed il giudizio dei soggetti che vi hanno partecipato. Inoltre, in virtù dei risultati del primo esperimento, si è investigata l’influenza che la strategia in merito al cambio delle marce avesse sulla percezione del movimento da parte del guidatore.

Analisi climatologiche locali con dati convenzionali e dendrocronologici

L'obiettivo di questa tesi è quello di valutare se vi sono delle corrispondenze tra dati dendrocronologici e indici climatici su scala locale. Per procedere a questa analisi vengono introdotti i metodi utilizzati per il monitoraggio del sistema climatico e proposta una breve presentazione della dendrocronologia e degli strumenti di cui ci si avvale in questo campo. La corrispondenza dendroclimatologica su piccola scala è stata fatta tramite l'utilizzo dei dati convezionali (termometri, pluviometri) e dati dendrocronologici tramite un'analisi diretta su alberi nella provincia di Bologna. I dati da pluviometro e termometro sono stati rielaborati in riferimento a indici di teleconnessione forniti dal NOAA sulle differenze di pressioni atmosferiche su precisi punti geografici. In secondo luogo sono stati effettuati dei test non parametrici sulle tendenze e sull'esistenza di punti di cambio e un'elaborazione della probabilità di comparsa di eventi di siccità. I risultati ottenuti sono stati confrontati con ricerche analoghe trovate in letterauratura. L'analisi di dati dendrocronologici è stata fatta sia su immagini relative ad anelli di quercia che a dati di resistenza alla perforazione di un stronco di pioppo vivente. Il confronto finale fra dati convenzionali e alberi, pur soffrendo di notevoli incertezze e imprecisioni ha mostrato alcuni risultati circa l'effetto delle condizioni climatiche sulle piante. Mostrando l'applicabilità di tecniche dendroclimatologiche su piccola scala.

L'interprete e le metafore nella comunicazione politica: analisi di alcuni interventi di Vladimir Putin

Questa tesi è dedicata al ruolo della metafora nella comunicazione politica dal punto di vista di un interprete di conferenza. In essa si effettua un'analisi di un corpus di metafore utilizzate da Vladimir Putin e si inquadra la metafora nel contesto dell’interpretazione simultanea. La metafora, infatti, gioca un ruolo fondamentale nel trasmettere l’intenzione comunicativa dell’oratore. Dunque, è importante che l’interprete sia conscio dei modelli metaforici più frequenti nel discorso politico, nonché delle strategie migliori da adottare di fronte ai vari tipi di metafore. Il primo capitolo è dedicato ad alcune delle teorie sulla metafora. Si evidenzia il passaggio da una concezione “classica” di metafora come abbellimento del testo, all’idea più recente della metafora come fenomeno cognitivo. Si discute inoltre della traduzione della metafora, della sua categorizzazione, su una scala da metafora viva a metafora “morta”, e del concetto di metafora universale. Il secondo capitolo riguarda il ruolo della metafora nella comunicazione politica, le funzioni da essa svolte e il suo potere persuasivo. Si presentano le metafore più diffuse nei discorsi politici russi e il particolare stile comunicativo di Vladimir Putin. Il terzo capitolo analizza un corpus di metafore di Vladimir Putin. Le metafore estratte sono classificate su una scala, dalle più alle meno lessicalizzate; si evidenziano le metafore concettuali più frequenti e le potenziali difficoltà che possono emergere nella resa in interpretazione simultanea.

Il glicerol carbonato come reagente innovativo per la derivatizzazione di composti fenolici

Supportato da una crescente consapevolezza ambientale, il glicerolo carbonato ha guadagnato molto interesse negli ultimi 20 anni grazie alla sua versatile reattività e alla possibilità di valorizzare il glicerolo co-prodotto nella sintesi di biodiesel. Sono stati identificati numerosi percorsi di sintesi per questa molecola, alcuni dei quali molto promettenti e sul punto di essere applicati su scala industriale. Qui, riportiamo uno studio volto a valorizzare il glicerol carbonato come intermedio chimico, in particolare come agente alchilante innovativo del fenolo al fine di sintetizzare aril gliceril eteri. Queste molecole trovano importanti applicazioni come intermedi chiave per la sintesi di un'ampia classe di farmaci e agenti terapeutici. Abbiamo effettuato la reazione in massa senza l’impiego di solventi, con una miscela di glicerolo carbonato e fenolo, in presenza di un catalizzatore basico (omogeneo o eterogeneo). È interessante notare come, nelle condizioni ottimizzate, sia stato possibile ottenere un'alta conversione dei reagenti, unita ad una elevata resa e selettività negli aril gliceril eteri voluti, già dopo poche ore di reazione. Inoltre, è stato proposto un approccio multi-step per la sintesi selettiva di difenil gliceril eteri.

Sviluppo e applicazione di un reattore di prepolimerizzazione in continuo

Presso lo stabilimento DOW di Correggio (che è una system house per la produzione di prepolimeri poliuretanici) la ricerca è attualmente incentrata sullo sviluppo su scala industriale di un reattore pilota continuo di tipo plug flow che andrà a sostituire i tradizionali processi BATCH, con un guadagno in termini di sicurezza e costi di investimento. In particolare, il progetto prevedeva di sperimentare le “ricette” attuali di prepolimeri per applicazioni nel settore della calzatura per valutarne l’equivalenza con quelli fatti in BATCH, e di calibrare un modello del reattore pilota che permetta di prevedere le prestazioni del reattore e supporti lo scale-up attraverso la raccolta di dati sperimentali (profili di temperatura, tempi di residenza, titolo di NCO del prodotto, ecc...). Alla conclusione del progetto è possibile affermare che la tecnologia è robusta, scalabile e rispetto ai sistemi di produzione attuale presenta una maggiore produttività, sicurezza e minori costi di investimento. At the DOW plant in Correggio, which is a system house for the production of polyurethane prepolymers, the research is currently focused on the develompment and application of a plug flow type continuos reactor that will replace the traditional BATCH processes, with advantages in terms of process safety an investment costs. In particular, the project aims were to test in the pilot plant the prepolymer receipts for footwear application, find out if the result products were similar or better than the ones made with BATCH reactor and harvest experimental data (such as temperatures profiles, reaction time, residual NCO value, etc...) in order to calibrate a model that will support the scale-up to the industrial plant. Now that the project is ended, it is possibile to assert that this tecnology is reliable, scalable, safer and cheaper than the old processes.