Studio di fattibilità di un ausilio di manipolazione per persone con deficit all'arto superiore

Partendo da uno studio preliminare riguardante le specifiche di progetto, è stato sviluppato un dispositivo di supporto statico atto all’ausilio di persone con deficit all’arto superiore. Il dispositivo è stato pensato per permettere il bloccaggio (sul piano o nello spazio) di una determinata categoria di oggetti, in modo da rendere possibile ai soggetti ai quali è indirizzato tutta una serie di mansioni, per loro altrimenti impossibili o comunque molto difficili da svolgere. Il dispositivo, completo di ogni sua parte, è stato disegnato al CAD, ne è stato spiegato il funzionamento qualitativo ed è stato sviluppato un modello matematico grazie al quale è possibile il calcolo di alcune variabili in gioco, in particolare del valore delle costanti elastiche delle molle presenti.

Analisi del ciclo di vita applicato alla produzione dell'anidride maleica mediante vie alternative di sintesi industriale

Nel campo dell’industria chimica la ricerca si è mossa in direzione di rendere i processi più sostenibili. Ciò viene effettuato considerando le linee guida della green chemistry. In questo contesto si colloca la metodologia LCA che valuta l’impatto ambientale associato ad un processo o un prodotto, comprendendo tutto il suo ciclo di vita. Nel presente lavoro di tesi si studia l’applicazione della LCA alla sintesi industriale di anidride maleica (AM), che viene ottenuta tramite reazione di ossidazione del benzene o dell’n-butano. Nello studio si sono modellate tre diverse vie di sintesi dell’AM considerando il processo di produzione che parte da benzene e il processo di produzione da butano con due diversi tipi di reattore: il letto fisso e il letto fluido (processo ALMA). Negli scenari si considerano le fasi di produzione dei reagenti e si è modellata la fase della reazione di ossidazione e l’incenerimento dei sottoprodotti e del reagente non convertito. Confrontando i tre processi, emerge che al processo che parte da benzene sono associati gli impatti globali maggiori mentre il processo ALMA ha un minore carico ambientale. Il processo da benzene risulta avere maggiori impatti per le categorie Cambiamento climatico, Formazione di particolato e Consumo dei metalli. Il processo da butano a tecnologia a letto fisso presenta invece maggiori impatti per le categorie Tossicità umana e Consumo di combustibili fossili, dovuti alla maggiore richiesta energetica effettuata dal processo di ossidazione del butano con tecnologia a letto fisso e alla richiesta di combustibile ausiliario per la fase di incenerimento. Tale risultato emerge anche dall’analisi effettuata con il Cumulative Energy Demand. Al processo ALMA sono associati gli impatti inferiori in assoluto, nonostante abbia una resa inferiore al processo che utilizza il letto fisso. I risultati dell’analisi LCA sono stati confermati dall’analisi delle incertezze, realizzata con il metodo statistico Monte Carlo.

Influenza dei parametri idrogeologici nei processi di contaminazione del sottosuolo imputabili a rilasci accidentali di idrocarburi

Il presente lavoro di tesi si propone di esaminare i processi di contaminazione del suolo e delle acque sotterranee conseguenti ad un fenomeno di “oil spill”: con tale termine si vuole intendere un fenomeno di rilascio accidentale di sostanze chimiche, come il benzene, dovuto al danneggiamento di lunghe condotte onshore realizzate per trasferire, tali sostanze, anche per distanze di centinaia di chilometri. Sebbene le basse frequenze incidentali confermino che il trasporto in condotta rappresenta la modalità di movimentazione via terra più sicura per fluidi chimici, bisogna tuttavia tener presente che i quantitativi di sostanze che possono essere rilasciate da questi impianti sono molto elevati.In questo lavoro, si è partiti con l’esaminare un caso studio riportato in letteratura, relativo alla valutazione quantitativa del rischio ambientale legato a fenomeni di oil spill da condotte onshore [Bonvicini et al., 2014]. Si è considerato, in particolare, un singolo tratto di una lunga condotta industriale, in corrispondenza del quale si è ipotizzato il verificarsi di una rottura, con conseguente rilascio di contaminante nel sottosuolo. L’impianto in questione è finalizzato al trasporto di benzene (LNAPL), idrocarburo aromatico cancerogeno, fortemente pericoloso per l’ambiente e per l’uomo.

Fasi geometriche, fase di Berry ed effetto Aharonov-Bohm

Un sistema sottoposto ad una lenta evoluzione ciclica è descritto da un'Hamiltoniana H(X_1(t),...,X_n(t)) dipendente da un insieme di parametri {X_i} che descrivono una curva chiusa nello spazio di appartenenza. Sotto le opportune ipotesi, il teorema adiabatico ci garantisce che il sistema ritornerà nel suo stato di partenza, e l'equazione di Schrödinger prevede che esso acquisirà una fase decomponibile in due termini, dei quali uno è stato trascurato per lungo tempo. Questo lavoro di tesi va ad indagare principalmente questa fase, detta fase di Berry o, più in generale, fase geometrica, che mostra della caratteristiche uniche e ricche di conseguenze da esplorare: essa risulta indipendente dai dettagli della dinamica del sistema, ed è caratterizzata unicamente dal percorso descritto nello spazio dei parametri, da cui l'attributo geometrico. A partire da essa, e dalle sue generalizzazioni, è stata resa possibile l'interpretazione di nuovi e vecchi effetti, come l'effetto Aharonov-Bohm, che pare mettere sotto una nuova luce i potenziali dell'elettromagnetismo, e affidare loro un ruolo più centrale e fisico all'interno della teoria. Il tutto trova una rigorosa formalizzazione all'interno della teoria dei fibrati e delle connessioni su di essi, che verrà esposta, seppur in superficie, nella parte iniziale.

Gli spazi di Orlicz

Questa tesi introduce la nozione di spazio di Orlicz che è di Banach con le norme associate di Gauge e di Orlicz. Pertanto, nella trattazione sono presentate alcune significative proprietà delle funzioni di Young, la cui convessità permette di definire gli spazi di Orlicz come una generalizzazione degli spazi di Lebesque L^p.

Il teorema di rappresentazione di Riesz

Lo spazio duale V* di un K-spazio vettoriale V, con K = R, o C, è definito come l'insieme dei funzionali lineari e continui da V in K. Definendo su di esso le operazioni di somma tra funzionali lineari e di prodotto per scalare, V* acquisisce una struttura di K-spazio vettoriale che risulta molto utile. Infatti il suo studio permette di comprendere meglio le caratteristiche dello spazio V. A tal proposito interviene l'argomento che è oggetto dell'elaborato: il Teorema di Rappresentazione di Riesz. Diversi risultati sono raggruppati sotto questo nome, che deriva dal matematico ungherese Frigyes Riesz, e tutti permettono di caratterizzare chiaramente gli elementi del duale dello spazio a cui si riferiscono. Scopo della tesi è quello di presentare il teorema nelle sue varie forme a partire da una delle più elementari: quella relativa a spazi vettoriali finiti. Ripercorrendo via via le sue generalizzazioni si arriverà all'enunciato inerente allo spazio delle funzioni continue f da X in C che si annullano all'infinito, dove X è uno spazio di Hausdorff localmente compatto. Si vedrà inoltre un esempio di applicazione del teorema.

Sulla decomposizione di misure

Questa tesi illustra il teorema di decomposizione delle misure e come questo viene applicato alle trasformazioni che conservano la misura. Dopo aver dato le definizioni di σ-algebra e di misura ed aver enunciato alcuni teoremi di teoria della misura, si introducono due differenti concetti di separabilità: quello di separabilità stretta e quello di separabilità, collegati mediante un lemma. Si descrivono poi la funzione di densità relativa e le relative proprietà e, dopo aver definito il concetto di somma diretta di spazi di misura, si dimostra il teorema di decomposizione delle misure, che permette sotto certe ipotesi di esprimere uno spazio di misura come somma diretta di spazi di misura. Infine, dopo aver spiegato cosa significa che una trasformazione conserva la misura e che è ergodica, si dimostra il teorema di Von Neumann, per il quale le trasformazioni che conservano la misura risultano decomponibili in parti ergodiche.

Trasformata di Fourier e trasformata Wavelet

Questo elaborato si concentra sullo studio della trasformata di Fourier e della trasformata Wavelet. Nella prima parte della tesi si analizzano gli aspetti fondamentali della trasformata di Fourier. Si definisce poi la trasformata di Fourier su gruppi abeliani finiti, richiamando opportunamente la struttura di tali gruppi. Si mostra che calcolare la trasformata di Fourier nel quoziente richiede un minor numero di operazioni rispetto a calcolarla direttamente nel gruppo di partenza. L'ultima parte dell'elaborato si occupa dello studio delle Wavelet, dette ondine. Viene presentato quindi il sistema di Haar che permette di definire una funzione come serie di funzioni di Haar in alternativa alla serie di Fourier. Si propone poi un vero e proprio metodo per la costruzione delle ondine e si osserva che tale costruzione è strettamente legata all'analisi multirisoluzione. Un ruolo cruciale viene svolto dall'identità di scala, un'identità algebrica che permette di definire certi coefficienti che determinano completamente le ondine. Interviene poi la trasformata di Fourier che riduce la ricerca dei coefficienti sopra citati, alla ricerca di certe funzioni opportune che determinano esplicitamente le Wavelet. Non tutte le scelte di queste funzioni sono accettabili. Ci sono vari approcci, qui viene presentato l'approccio di Ingrid Daubechies. Le Wavelet costituiscono basi per lo spazio di funzioni a quadrato sommabile e sono particolarmente interessanti per la decomposizione dei segnali. Sono quindi in relazione con l'analisi armonica e sono adottate in un gran numero di applicazioni. Spesso sostituiscono la trasformata di Fourier convenzionale.

Estudo da dinâmica e destino ambiental dos fluidos usados na usinagem industrial de peças metálicas

Este estudo consistiu na investigação sobre a interação dos lubrificantes empregados na usinagem de metais com a matéria orgânica natural (substâncias húmicas), a sua mobilidade no solo, a degradação microbiológica e a remoção dos mesmos do solo. Realizou-se, também, um estudo sobre as mudanças nas características dos fluidos após a sua utilização. Para o processo de degradação das amostras de fluido, submetidos aos efeitos de diferentes fatores ambientais, foram utilizados quatro tratamentos : (i) microrganismos nativos, chamada amostra controle; (ii) amostra controle com matéria orgânica proveniente de turfa; (iii) amostra controle acrescida de microrganismos existentes nos efluentes de máquinas de corte; e (iv) amostra controle com adição de microrganismos de compostagem. Para a pesquisa da degradação sem o efeito dos parâmetros climáticos, foram utilizadas amostras de solo contaminadas mantendo-se em estufa, e a inoculação dos microrganismos em meios de cultura com e sem acréscimo de fonte alternativa de carbono. Como técnicas analíticas, foram utilizadas a CG-DIC e a CG-EM. Essas técnicas são indicadas tanto para estudar a composição dos fluidos quanto dos produtos de degradação microbiológica, tendo sido otimizados métodos analíticos para serem empregados no monitoramento ambiental e de estudos de degradação. As análises por IVTF e por EF também foram empregadas na identificação e quantificação dos fluidos. Observou-se uma considerável interação dos fluidos solúveis com a matéria orgânica do solo, embora tenham se apresentado com alta mobilidade para alguns constituintes, bem como um acelerado processo de degradação durante o uso. De outro modo, os fluidos insolúveis se apresentaram mais imóveis, ficando retidos na matéria orgânica do solo, entretanto, foram mais prontamente degradados no ambiente que os solúveis. A adição de matéria orgânica e de microrganismos de compostagem acelerou o processo de degradação para todos os fluidos de corte investigados.

Composição química da folha e do caule de Calamintha baetica

A área das plantas aromáticas e medicinais teve uma dinâmica de crescimento notável nos últimos anos incentivada pela procura de novos produtos bioativos mas também como fonte de nutrientes. O género Calamintha pertence à família Lamiaceae e em Portugal o seu uso está intrinsecamente associado às suas propriedades aromáticas, condimentares, ornamentais ou medicinais, tendo como exemplos a Salvia (salva), Ocimum (manjericão), Origanum (orégão), Mentha (hortelã), Romarinus (alecrim), Melissa (erva cidreira) e Calamintha (erva-das-azeitonas). A espécie da planta Calamintha baetica Boiss et Heldr encontra-se largamente distribuída pela região do Mediterrâneo e é considerada uma espécie pioneira colonizadora, principalmente de prados secos; de berma dos caminhos rurais, de terrenos selvagens na orla dos pinhais. As folhas produzem um aroma agradável, entre hortelã e orégãos, sendo muito apreciadas para temperos na cozinha e para fazer infusões. Em alguns lugares é usada para temperar azeitona e talvez por isso seja também conhecida por erva-das-azeitonas, mas também é designada por nêveda ou calaminta. Neste trabalho pretende-se caracterizar a folha e o caule da espécie C. baetica no que respeita à sua composição química. Para o efeito quantificaram-se os seguintes parâmetros: humidade, cinzas, gordura, proteínas, hidratos de carbono e valor energético e também se estudou o perfil em ácidos gordos por cromatografia gasosa acoplada a um detetor de ionização de chama (GC/FID). A amostra de folha de C. baetica revelou uma maior percentagem em proteína, com 11,81% (m.s.) e o caule em hidratos de carbono, com 20,54%. No que respeita a teores em gordura, a amostra de folha evidenciou valores ligeiramente superiores (3,30%, m.s.) aos do caule (1,13%, m.s.). A análise por cromatografia gasosa permitiu identificar três ácidos gordos maioritários (% relativas), entre os quais os polinsaturados α-linolénico, com 69,11% e 44,93% e o linoleico com 10,03% e 23,83% e ainda o saturado palmítico, com 11,55% e 17,09% para a amostra de folha e caule, respetivamente.

GDGT and n-alkane data of sediment core GeoB4901-8

The tight coupling between the atmospheric and oceanic circulation in the equatorial Atlantic region makes this area an important region for paleoclimatic research. Previous studies report the occurrence of large amounts of terrigenous material and soil organic carbon (SOC) within the marine sediments of the eastern Gulf of Guinea. We use the accumulation rates (AR) of branched glycerol dialkyl glycerol tetraethers (GDGTs) to identify variations in SOC delivery to the Niger Fan over the last 35 ka, and compare these records to long-chain n-alkanes as a proxy for higher plant material, to an inorganic proxy for terrigenous input (aluminum AR) and to indicators for the marine productivity (AR of carbonate and crenarchaeol). In addition, sea surface temperatures (SSTs) are calculated based on the TEX86H index and environmental factors affecting the SST-reconstructions are discussed. Our results indicate that Al AR are closely connected to the rate of mean sea level change after 15 ka BP, with an additional influence of the increased monsoonal precipitation and extended vegetation cover corresponding to the African Humid Period (14.8-5.5 ka BP). Branched GDGT AR appears to be determined by shelf erosion in addition to the interplay of monsoonal precipitation and vegetation cover controlling soil erosion. Long-chain n-alkane concentrations clearly show a different trend than the other proxies, which might be due to their predominant eolian transport. Paleo-SSTs show a clear shift from colder temperatures during the last glacial period (20-22 °C) to warmer temperatures during the Holocene (24-26 °C). However, TEX86H-based SSTs are cold-biased compared to recent SSTs and Mg/Ca-based SST reconstructions, which is probably caused by a high seasonality of the Thaumarchaeota, with a maximum productivity of these organisms during the cold summer months. However, a sub-surface production of GDGTs and/or a potential bias of SST reconstruction by terrestrial input could not be completely excluded.

Pore water measurements of sediment cores from the Helgoland mud area, North Sea

Iron reduction in subseafloor sulfate-depleted and methane-rich marine sediments is currently a subject of interest in subsurface geomicrobiology. While iron reduction and microorganisms involved have been well studied in marine surface sediments, little is known about microorganisms responsible for iron reduction in deep methanic sediments. Here, we used quantitative PCR (Q-PCR)-based 16S rRNA gene copy numbers and pyrosequencing-based relative abundances of bacteria and archaea to investigate covariance between distinct microbial populations and specific geochemical profiles in the top 5 m of sediment cores from the Helgoland mud area, North Sea. We found that gene copy numbers of bacteria and archaea were specifically higher around the peak of dissolved iron in the methanic zone (250-350 cm. The higher copy numbers at these depths were also reflected by the relative sequence abundances of members of the candidate division JS1, methanogenic and Methanohalobium/ANME-3 related archaea. The distribution of these populations was strongly correlated to the profile of pore-water Fe2+ while that of Desulfobacteraceae corresponded to the pore-water sulfate profile. Furthermore, specific JS1 populations also strongly co-varied with the distribution of Methanosaetaceae in the methanic zone. Our data suggest that the interplay among JS1 bacteria, methanogenic archaea and Methanohalobium/ANME-3-related archaea may be important for iron reduction and methane cycling in deep methanic sediments of the Helgoland mud area and perhaps in other methane-rich depositional environments. .

Genotoxicidade e composição do material particulado emitido pela queima de Biomassa: um estudo de caso em Tangará da Serra, Região da Amazônia Brasileira

Tangara da Serra is located on southwestern Mato Grosso and is found to be on the route of pollutants dispersion originated in the Legal Amazon s deforestation area. This region has also a wide area of sugarcane culture, setting this site quite exposed to atmospheric pollutants. The objective of this work was to evaluate the genotoxicity of three different concentrations of organic particulate matter which was collected from August through December / 2008 in Tangara da Serra, using micronucleus test in Tradescantia pallida (Trad-MCN). The levels of particulate matter less than 10μm (MP10) and black carbon (BC) collected on the Teflon and polycarbonate filters were determined as well. Also, the alkanes and polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) were identified and quantified on the samples from the burning period by gas chromatography detector with flame ionization detection (GC-FID). The results from the analyzing of alkanes indicate an antropic influence. Among the PAHs, the retene was the one found on the higher quantity and it is an indicator of biomass burning. The compounds indene(1,2,3-cd)pyrene and benzo(k)fluoranthene were identified on the samples and are considered to be potentially mutagenic and carcinogenic. By using Trad-MCN, it was observed a significant increase on the micronucleus frequency during the burning period, and this fact can be related to the mutagenic PAHs which were found on such extracts. When the period of less burnings is analyzed and compared to the negative control group, it was noted that there was no significant difference on the micronuclei rate. On the other hand, when the higher burning period is analyzed, statistically significant differences were evident. This study showed that the Trad-MCN was sensible and efficient on evaluating the genotoxicity potencial of organic matter from biomass burning, and also, emphasizes the importance of performing a chemical composition analysis in order to achieve a complete diagnosis on environmental risk control

Estandarización del método para alcoholemias por cromatografía de gases

La ingesta de etanol se ha relacionado a consecuencias lamentables a nivel social, familiar y jurídico; siendo importante el desarrollo de métodos de detección de etanol en sangre, prueba más confiable a nivel cuantitativo. En el presente trabajo se realizó la primera fase de la optimización de un método para el análisis de alcoholemia por cromatografía de gases con inyección directa y detección de ionización de llama (GC-FID). Se realizó la optimización de algunos parámetros cualitativos y cuantitativos, incluyendo tiempos de retención estables, selectividad del método demostrado por la ausencia de sustancias interferentes en el análisis; linealidad a bajos niveles con un coeficiente de determinación de R2 = 0.996. La aplicabilidad del método en un pool de 33 muestras con distintas concentraciones de etanol tomadas cómo puntos de referencia de baja, media y alta concentración. La cuantificación se realizó por estandarización interna mediante el uso de un estándar interno (n-butanol) y la estandarización externa mediante la curva de calibración a 4 niveles.