Multimessenger search for sources of gravitational waves and high-energy neutrinos: Initial results for LIGO-Virgo and IceCube

We report the results of a multimessenger search for coincident signals from the LIGO and Virgo gravitational-wave observatories and the partially completed IceCube high-energy neutrino detector, including periods of joint operation between 2007-2010. These include parts of the 2005-2007 run and the 2009-2010 run for LIGO-Virgo, and IceCube's observation periods with 22, 59 and 79 strings. We find no significant coincident events, and use the search results to derive upper limits on the rate of joint sources for a range of source emission parameters. For the optimistic assumption of gravitational-wave emission energy of 10(-2) M(circle dot)c(2) at similar to 150 Hz with similar to 60 ms duration, and high-energy neutrino emission of 1051 erg comparable to the isotropic gamma-ray energy of gamma-ray bursts, we limit the source rate below 1.6 x 10(-2) Mpc(-3) yr(-1). We also examine how combining information from gravitational waves and neutrinos will aid discovery in the advanced gravitational-wave detector era.

Improved Upper Limits on the Stochastic Gravitational-Wave Background from 2009-2010 LIGO and Virgo Data

Gravitational waves from a variety of sources are predicted to superpose to create a stochastic background. This background is expected to contain unique information from throughout the history of the Universe that is unavailable through standard electromagnetic observations, making its study of fundamental importance to understanding the evolution of the Universe. We carry out a search for the stochastic background with the latest data from the LIGO and Virgo detectors. Consistent with predictions from most stochastic gravitational-wave background models, the data display no evidence of a stochastic gravitational-wave signal. Assuming a gravitational-wave spectrum of Omega(GW)(f) = Omega(alpha)(f/f(ref))(alpha), we place 95% confidence level upper limits on the energy density of the background in each of four frequency bands spanning 41.5-1726 Hz. In the frequency band of 41.5-169.25 Hz for a spectral index of alpha = 0, we constrain the energy density of the stochastic background to be Omega(GW)(f) < 5.6 x 10(-6). For the 600-1000 Hz band, Omega(GW)(f) < 0.14(f/900 Hz)(3), a factor of 2.5 lower than the best previously reported upper limits. We find Omega(GW)(f) < 1.8 x 10(-4) using a spectral index of zero for 170-600 Hz and Omega(GW)(f) < 1.0(f/1300 Hz)(3) for 1000-1726 Hz, bands in which no previous direct limits have been placed. The limits in these four bands are the lowest direct measurements to date on the stochastic background. We discuss the implications of these results in light of the recent claim by the BICEP2 experiment of the possible evidence for inflationary gravitational waves.

Location of 45S Ribosomal Genes in Mitotic and Meiotic Chromosomes of Buthid Scorpions

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Chromosome evolution in lycosoid spiders (Araneomorphae): a scenario based on analysis of seven species of the families Lycosidae, Senoculidae and Trechaleidae

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Narrow-band search of continuous gravitational-wave signals from Crab and Vela pulsars in Virgo VSR4 data

In this paper we present the results of a coherent narrow-band search for continuous gravitational-wave signals from the Crab and Vela pulsars conducted on Virgo VSR4 data. In order to take into account a possible small mismatch between the gravitational-wave frequency and two times the star rotation frequency, inferred from measurement of the electromagnetic pulse rate, a range of 0.02 Hz around two times the star rotational frequency has been searched for both the pulsars. No evidence for a signal has been found and 95% confidence level upper limits have been computed assuming both that polarization parameters are completely unknown and that they are known with some uncertainty, as derived from x-ray observations of the pulsar wind torii. For Vela the upper limits are comparable to the spin-down limit, computed assuming that all the observed spin-down is due to the emission of gravitational waves. For Crab the upper limits are about a factor of 2 below the spin-down limit, and represent a significant improvement with respect to past analysis. This is the first time the spin-down limit is significantly overcome in a narrow-band search.

Directed search for gravitational waves from Scorpius X-1 with initial LIGO data

We present results of a search for continuously emitted gravitational radiation, directed at the brightest low-mass x-ray binary, Scorpius X-1. Our semicoherent analysis covers 10 days of LIGO S5 data ranging from 50-550 Hz, and performs an incoherent sum of coherent F-statistic power distributed amongst frequency-modulated orbital sidebands. All candidates not removed at the veto stage were found to be consistent with noise at a 1% false alarm rate. We present Bayesian 95% confidence upper limits on gravitational-wave strain amplitude using two different prior distributions: a standard one, with no a priori assumptions about the orientation of Scorpius X-1; and an angle-restricted one, using a prior derived from electromagnetic observations. Median strain upper limits of 1.3 x 10(-24) and 8 x 10(-25) are reported at 150 Hz for the standard and angle-restricted searches respectively. This proof-of-principle analysis was limited to a short observation time by unknown effects of accretion on the intrinsic spin frequency of the neutron star, but improves upon previous upper limits by factors of similar to 1.4 for the standard, and 2.3 for the angle-restricted search at the sensitive region of the detector.

Organization and behavior of the synaptonemal complex during achiasmatic meiosis of four buthid scorpions

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Applicazione di procedure sperimentali innovative per l'esecuzione della prova triassiale su sabbia

La tesi ha lo scopo di illustrare l’efficacia di nuove tecniche per l’esecuzione della prova triassiale su sabbia. Sono state analizzate le tecniche di preparazione dei provini moist-tamping e mini proctor e l’efficacia del flushing di anidride carbonica e acua per realizzare la saturazione di provini di sabbia. Si è messo in evidenza modalità di esecuzione delle nuove procedure, effetti che producono, pregi e difetti per mezzo di una sperimentazione condotta con la cella triassiale del laboratorio di geotecnica del DISTART.

Mezzi innovativi nella difesa delle cucurbitacee da Fusarium solani f.sp. cucurbitae

Lo studio “Lotta biologica a Fusarium solani f.sp. cucurbitae su zucchino” si colloca nell’ambito della difesa integrata delle colture orticole dalle fitopatie fungine, in particolare quelle causate da patogeni ad habitat terricolo nei confronti dei quali è sempre più frequente il ricorso a mezzi di lotta diversi dai prodotti chimici. Interessante e innovativa appare la prospettiva di utilizzare microrganismi adatti a svilupparsi nel suolo, competenti per la rizosfera delle piante e con spiccate caratteristiche d’antagonismo verso i patogeni tellurici e di stimolazione delle difese sistemiche della pianta. Il marciume del colletto delle cucurbitacee, causato da diversi patogeni tra cui Fusarium solani f.sp. cucurbitae, rappresenta la principale malattia fungina di tipo tellurica che colpisce lo zucchino ed il melone nella Pianura Padana e che può portare a consistenti perdite produttive. Indagini condotte dal 2004 da parte del Diproval nell’areale bolognese, hanno evidenziato un’elevata frequenza del patogeno su zucchino coltivato soprattutto in tunnel. Considerata la carenza di conoscenze locali di F. solani f.sp. cucurbitae e di mezzi chimici di lotta efficaci, la ricerca svolta ha inteso approfondire la diagnosi della malattia e le caratteristiche biologiche degli isolati locali, e valutare la possibilità di utilizzare metodi biologici di lotta contro questo patogeno, nonché di studiare alcune delle possibili modalità d’azione di microrganismi antagonisti. Sono state pertanto prelevate, da zone diverse del Bolognese, campioni di piante di zucchino che presentavano sintomi di marciume del colletto ed è stato isolato il patogeno, che in base alle caratteristiche morfologiche macro e microscopiche, alle prove di patogenicità su diversi ospiti e a saggi biomolecolari, è stato identificato come Fusarium solani f. sp. cucurbitae W.C. Snyder & H.N. Hansen razza 1. Dagli isolati di campo sono state realizzate un centinaio di colture monosporiche venti delle quali sono state utilizzate per la prosecuzione delle prove. I venti ceppi sono stati saggiati per la loro patogenicità inoculandoli in terriccio sterile e con trapianto di giovani piante di zucchino. E’ risultata un’elevata variabilità del livello di virulenza tra i ceppi, stimata da 39% a 83% riguardo la gravità della malattia e da 61 a 96% per la frequenza di malattia. Sono state condotte prove di accrescimento miceliare che hanno evidenziato differenze tra i ceppi e tra gli esperimenti condotti a tre diverse temperature (17, 23 e 28°C) alla luce ed al buio. La crescita maggiore complessivamente è stata ottenuta a 23°C. I venti ceppi hanno anche mostrato di produrre, in vitro, vari livelli di enzimi di patogenesi quali cellulasi, poligalatturonasi, pectin liasi e proteasi. E’ stata evidenziata unan correlazione significativa tra attività cellulasica e pectin liasica con frequenza e gravità della malattia dei venti ceppi del patogeno. Le prove relative al contenimento della malattia sono state condotte in cella climatica. Sono stati considerati prodotti commerciali (Remedier, Rootshield, Cedomon, Mycostop, Proradix, Clonotry) a base rispettivamente dei seguenti microrganismi: Trichoderma harzianum ICC012 + T. viride ICC080, T. harzianum T22, Pseudomonas chlororaphis MA342, Streptomyces griseoviridis K61, P. fluorescens proradix DSM13134 e T. harzianum + Clonostachys rosea). I prodotti sono stati somministrati sul seme, al terreno e su seme+terreno (esperimenti 1 e 2) e in vivaio, al trapianto e vivaio+trapianto (esperimenti 3 e 4), riproducendo situazioni di pratico impiego. L’inoculazione del patogeno (un ceppo ad elevata patogenicità, Fs7 ed uno a bassa patogenicità, Fs37) è stata effettuata nel terreno distribuendo uno sfarinato secco di semi di miglio e cereali colonizzati dal patogeno. La malattia è stata valutata come intensità e gravità. I prodotti sono stati impiegati in situazioni di particolare stress, avendo favorito particolarmente la crescita del patogeno. Complessivamente i risultati hanno evidenziato effetti di contenimento maggiore della malattia nel caso del ceppo Fs37, meno virulento. La malattia è stata ridotta quasi sempre da tutti i formulati e quello che l’ha ridotta maggiormente è stato Cedomon. Il contenimento della malattia somministrando i prodotti solo nel terreno di semina o di trapianto è stato in generale quello più basso. Il contenimento più elevato è stato ottenuto con la combinazione di due tipologie di trattamento, seme+terreno e vivaio+trapianto. Le differenze tra i prodotti sono risultate più evidenti nel caso del ceppo Fs7. Per quanto riguarda lo studio di alcune delle modalità d’azione dei microrganismi contenuti nei formulati più efficaci, è stato verificato che tutti sono stati in grado di inibire, se pur in vario modo, la crescita del patogeno in vitro. Gli antagonisti più efficaci sono stati S. griseoviridis K61 (Mycostop) e P. fluorescens proradix DSM13134). I ceppi di Trichoderma, ed in particolare T.harzianum T22 (Rootshield), sono risultati i più attivi colonizzatori del substrato. Riguardo il fenomeno dell’antibiosi, il batterio P. fluorescens proradix DSM13134 ha mostrato di produrre i metaboliti non volatili più efficaci nel ridurre lo sviluppo del patogeno. Nelle condizioni sperimentali adottate anche i due ceppi di T. viride ICC080 e T. harzianum ICC012 hanno dimostrato di produrre metaboliti efficaci. Tali risultati, anche se relativi a prove in vitro, possono contribuire alla comprensione dei meccanismi dei microrganismi sul contenimento dell’infezione relativamente al rapporto diretto sul patogeno. E’ stato inoltre verificato che tutti i microrganismi saggiati sono dotati di competenza rizosferica e solo i batteri di endofitismo. Si conclude che, nonostante l’elevata pressione infettiva del patogeno che ha certamente influito negativamente sull’efficacia dei microrganismi studiati, i microrganismi antagonisti possono avere un ruolo nel ridurre l’infezione di F. solani f.sp. cucurbitae razza 1.

La citta' dell'attesa : un carcere trattamentale per la societa' contemporanea

Architettura Alla domanda “cosa fa un architetto?” Non sono mai riuscito a dare una risposta soddisfacente ma leggendo gli scritti dei grandi architetti una cosa mi ha affascinato particolarmente: tutti raccontano di come nel progettare ci sia un equilibrio (scontro?) tra le conoscenze, le regole e la personale visione ed esperienza, in cui tutto si libera. Libeskind afferma di aver disegnato, in preda ad illuminazioni, più su tovagliolini da bar che su carta da disegno; Zumthor parla addirittura di momenti in cui si è come in preda ad un effetto di una droga: intuizioni! L’architetto progetta. Architetto come genio, particolarmente sensibile, quasi illuminato. “L’architettura non è per tutti”; mi chiedo allora non solo se esistono leggi, soluzioni o binari capaci di guidare anche chi è privo di tale estro ma se esiste un’Architettura comprensibile a tutti (anche alle generazioni future). Ancora una volta se penso ad un denominatore comune di benessere, una possibile guida, penso alla natura e ai suoi ritmi, un’Architettura che mantenga i legami con essa può forse ricordarci che siamo tutti ricchi. L’Architettura intesa come scoperta e non come invenzione, dunque onesta. Carcere Lo studio di una realtà come il carcere mi ha permesso di pormi numerose domande sul ruolo dell’Archittura, a partire dalla riflessione su ciò che significa e rappresenta il progetto architettonico. Studiando l’evoluzione delle carceri, legate indissolubilmente all’evoluzione del concetto di pena, è possibile dare molte risposte ai quesiti dovuti alle scelte progettuali. (costantemente stimolato dalle frequenti similitudini tra carcere e metropoli). Una contrapposizione dovuta al significato dell’abitare insieme al concetto di “qualità” rapportati al concetto di pena senza dimenticare le indicazioni delle norme di sicurezza. L’ Architettura intesa come ricerca del maggior benessere abitativo credo che debba comunque essere ricercata, anche nello spazio carcerario. Non vi è nessun paradosso se si pensa che lo scopo ultimo dello Stato è di voler reintegrare il detenuto in modo tale che non rappresenti più un pericolo e di conseguenza non gravi mai più sullo Stato stesso (troppo spesso chi è stato in carcere ci rientra dopo poco e per gli stessi motivi). “Le pene non possono consistere in trattamenti contrari al senso di umanità e devono tendere alla rieducazione del condannato”(art.27 Cost.) è da questa consapevolezza che dipende l’organizzazione della forma dello spazio e di tali strutture. Naturalmente il grande limite è imposto nel non creare situazioni di benessere tale da portare lo sprovveduto più disperato a commettere il crimine per poter godere dei servizi del carcere. Per questo motivo penso che una soluzione possa essere la ricerca di un equilibrio tra libertà degli spazi condivisi e i limiti dello spazio privato. A mio avviso tutte le esperienze positive devono avvenire in spazi collettivi insieme non solo agli altri carcerati ma anche con la società stessa (penso al Giardino degli incontri di Michelucci in cui c’è una attività teatrale gestita dagli enti comunali); mentre i limiti della reclusione penso debbano essere rappresentati dalla cella, da sempre momento di riflessione e di scoperta di sé stessi. Il detenuto impara a conoscere la società, impara a rispettarla ed una volta libero è più logico che sia disposto a ricambiare le attenzioni ricevute. La cella invece, deve rappresentare il momento in cui è forte il distacco con la società, in cui la si può guardare senza poterne fare parte: la cella come momento dell’attesa e non come comodo rifugio(seppur rispettando un livello di comfort ideale). Il disagio percepito non è da considerare una pena psicologica (anch’essa da evitare) o come un momento di purificazione (immaginario cristiano della colpa e dell’espiazione) ma più semplicemente come una fase del processo in grado (si spera) di recuperare il detenuto: è il desiderio e la consapevolezza di poter vivere insieme agli altri che porta al reinserimento. Di conseguenza è possibile dare una ulteriore risposta interessante; il carcere dovrà essere connesso alla città in modo tale che sia possibile l’interazione tra i due, inoltre permetterebbe alle persone in semi-libertà o in attesa di giudizio un più consono trattamento. Mettere in relazione città e carcere significa integrarli e completare le reciproche identità.

Studio dell'effetto di promotori sulle caratteristiche del catalizzatore a base di V/P/O, per l'ossidazione selettiva di n-Butano.

Il pirofosfato di vanadile VPP è il catalizzatore utilizzato per l’ossidazione di n-butano ad anidride maleica AM. Durante reazione, il VPP subisce delle modifiche strutturali, soprattutto nella parte superficiale, cataliticamente attiva. Queste modifiche sono funzione della composizione della fase gas e delle caratteristiche del catalizzatore, in particolare del rapporto P/V. Mediante prove di reattività in condizioni stazionarie e non-stazionarie, condotte in cella ambientale accoppiata ad uno spettrofotometro Raman, si è arrivati a capire quali fasi e in che condizioni queste si sviluppano sulla superficie del VPP. Si è inoltre capito che la fase selettiva nel prodotto desiderato, AM, è costituita da δ-VOPO4. Non è ancora noto con esattezza perché questo composto offra le prestazioni migliori; si ipotizza che ciò sia dovuto alla capacità di dare luogo a cicli redox tra V5+ e V4+ con cinetiche veloci, grazie al fatto che ha similarità strutturali con il VPP. La formazione di questa fase avviene più facilmente in presenza di un eccesso di P. Oltre al P, un altro fattore che influisce sulle prestazioni catalitiche è la presenza di elementi promotori. Tra questi, il Nb è uno dei più importanti, come dimostato dalle prove di reattività condotte in miscela butano-aria, utilizzando catalizzatori promossi con diversi quantitativi di Nb. In questo modo si è capito che alle basse temperature occorre un catalizzatore con una maggiore quantità di Nb (per esempio, rapporto V/Nb=46) per favorire la formazione della fase δ-VOPO4; mentre alle alte temperature, sono sufficienti piccole quantità di elemento promotore, in quanto indipendentemente dal rapporto P/V la fase predominante è δ-VOPO4. Una quantità elevata di Nb ha implicazioni negative sulla selettività, sia alle alte che alle basse temperature di reazione, perché favorisce la formazione di una superficie catalitica troppo ossidata. L’obiettivo del mio lavoro di tesi è stato quello di dimostrare una correlazione tra l’effetto del Nb e la formazione della fase δ-VOPO4. Per farlo, si è deciso di partire da VOPO4•2H2O (VPD) promosso con diversi quantitativi di Nb. Infatti, com’era già stato dimostrato in precedenza, il VPD che si forma in ambiente di reazione per ossidazione superficiale del VPP dà luogo a disidratazione a δ-VOPO4. Le trasformazioni del VPD promosso con Nb sono state monitorate utilizzando la spettroscopia Raman. Le prove condotte hanno confermato che l’addizione di Nb al VPP favorisce la formazione del composto desiderato; tuttavia, la medesima trasformazione non è stata osservata partendo dal composto VPD contenente Nb.

Studio spettroscopico della reazione fotochimica solido-solido del 9,10-dinitro-antracene ad antrachinone

Questa tesi riguarda lo studio della reazione fotoindotta del 9-10 dinitroantracene (DNO2A) ad antrachinone (AQ) con l’ausilio di una tecnica spettroscopica senza precedenti nel campo. Lo studio tramite spettroscopia Raman dei fononi reticolari (variazioni fisiche) e dei modi intramolecolari (variazioni chimiche) di reagente e prodotto, simultaneamente al manifestarsi della reazione, è infatti un metodo potente, diretto, in situ e non distruttivo per studiare una reazione solido-solido che coinvolge spettacolari movimenti micro-meccanici nel cristallo singolo del reagente durante l’irraggiamento. L’ulteriore vantaggio della confocalità amplia ulteriormente il campo di applicazione di questa tecnica, permettendo un’analisi su scala spaziale inferiore al micrometro, con la possibilità di mappature a livello molecolare da confrontare con l’immagine microscopica del campione[9]. Abbiamo inoltre visto che ampie ricostruzioni strutturali avvengono nel corso della reazione. Le conseguenze, a livello microscopico, si riflettono sulla modificazione strutturale della cella elementare; quelle a livello macroscopico mostrano una sorprendente relazione fotone incidente/energia meccanica prodotta. Infine lo studio di questa reazione in celle ad alta pressione ha ampliato il corpo di conoscenze della reazione oggetto della tesi.

Diagnosi non distruttiva del patrimonio architettonico: esempi applicativi di radar e termografia attiva

La necessità di conservazione e recupero di murature, di qualsiasi interesse storico/architettonico, ha evidenziato la necessità di conoscere il più dettagliatamente possibile le caratteristiche strutturali delle opere interessate: un intervento risulterà tanto più efficace e adatto agli scopi prefissi quanto maggiore sarà la conoscenza dell’opera, della sua evoluzione, dei materiali utilizzati per la realizzazione, della tecnica costruttiva e della struttura portante. Spesso è necessario eseguire interventi di adeguamento sismico di comuni edifici su cui poter intervenire più o meno indiscriminatamente, mentre, per opere di interesse storico è necessario ridurre al minimo l’invasività degli interventi: in tutti e due i casi, una buona riuscita dell’intervento dipende dalla conoscenza dell’organismo strutturale sul quale si deve operare. Come spesso accade, anche per opere di recente costruzione, risulta difficile poter recuperare i dati progettuali (disegni e calcoli) e spesso le tecniche e le tipologie utilizzate per le costruzioni si differenziavano da zona a zona, così come diversi erano i materiali da costruzione; risulta quindi evidente che per progettare una serie di interventi di recupero è necessario poter ottenere il maggior numero di informazioni al riguardo. Diverse sono le esperienze maturate in questo campo in tutta Europa e queste hanno mostrato come non è sufficiente intervenire con tecniche innovative per adeguare agli standard attuali di sicurezza opere del passato: infatti, in molti casi, l’applicazione sbagliata di queste tecniche o gli interventi progettati in modo non adeguato non hanno svolto il loro compito e in alcuni casi hanno peggiorato la situazione esistente. Dalle esperienze maturate è stato possibile osservare che anche le migliore tecniche di recupero non possono risultare efficaci senza un’adeguata conoscenza dello stato di degrado degli edifici, del loro assetto strutturale e delle possibili carenze. La diagnostica strutturale si vuole inserire proprio in questo livello potendo fornire ad un progettista tutte le informazioni necessarie per effettuare al meglio ed in maniera efficace gli interventi di recupero e restauro necessari. Oltre questi aspetti, le analisi diagnostiche possono essere utilizzate anche per verificare l’efficacia degli interventi effettuati. Diversi sono gli aspetti che si possono analizzare in un’indagine di diagnostica ed in base alle esigenze e alle necessità del rilievo da effettuare sono varie le tecniche a disposizione, ognuna con le sue peculiarità e potenzialità. Nella realizzazione di questa tesi sono state affrontate diverse problematiche che hanno previsto sia l’analisi di situazioni reali in cantiere, sia lo studio in laboratorio. La prima parte del presente elaborato prevede lo studio delle attività svolte a Palazzo Malvezzi, attuale sede della Provincia di Bologna. L’edificio, di interesse storico, ha subito diverse trasformazioni durate la sua vita ed in alcuni casi, queste, eseguite con tecnologie e materiali inadatti, hanno provocato variazioni nell’assetto statico della struttura; inoltre, il palazzo, è soggetto a movimenti a livello di fondazione in quanto è presente una faglia di subsidenza che attraversa l’edificio. Tutte queste problematiche hanno creato movimenti differenziali alla struttura in elevazione che si sono evidenziati con crepe distribuite in tutto l’edificio. Il primo aspetto analizzato (capitoli 4 e 5) è lo studio della profondità delle fessure presenti nel solaio della sala Rossa, sede dei comunicati stampa e delle conferenze della Provincia. Senza dubbio antiestetiche, le crepe presenti in una struttura, se sottovalutate, possono compromettere notevolmente le funzioni statiche dell’elemento in cui si sviluppano: la funzione di protezione fornita dal solaio o da qualsiasi altro elemento strutturale alle armature in questo immerse, viene meno, offrendo vie preferenziali a possibili situazioni di degrado, specialmente se in condizioni ambientali aggressive. E' facile intuire, quindi, che un aspetto all’apparenza banale come quello delle fessure non può essere sottovalutato. L’analisi è stata condotta utilizzando prove soniche ed impact-echo, tecniche che sfruttano lo stresso principio, la propagazione delle onde elastiche nel mezzo, ma che si differenziano per procedure di prova e frequenze generate nel test. Nel primo caso, la presenza del martello strumentato consente di valutare anche la velocità di propagazione delle onde elastiche, fenomeno utilizzato per ottenere indicazioni sulla compattezza del mezzo, mentre nel secondo non è possibile ricavare queste informazioni in quanto la tecnica si basa solamente sullo studio in frequenza del segnale. L’utilizzo dell’impact-echo è stato necessario in quanto la ristilatura effettuata sulle fessure scelte per l’analisi, non ha permesso di ottenere risultati utili tramite prove soniche ; infatti, le frequenze generate risultano troppo basse per poter apprezzare queste piccole discontinuità materiali. La fase di studio successiva ha previsto l’analisi della conformazione dei solai. Nel capitolo 6, tale studio, viene condotto sul solaio della sala Rossa con lo scopo di individuarne la conformazione e la presenza di eventuali elementi di rinforzo inseriti nelle ristrutturazioni avvenute nel corso della vita del palazzo: precedenti indagini eseguite con endoscopio, infatti, hanno mostrato una camera d’aria ed elementi metallici posizionati al di sotto della volta a padiglione costituente il solaio stesso. Le indagini svolte in questa tesi, hanno previsto l’utilizzo della strumentazione radar GPR: con questa tecnica, basata sulla propagazione delle onde elettromagnetiche all’interno di un mezzo, è possibile variare rapidamente la profondità d’ispezione ed il dettaglio ottenibile nelle analisi cambiando le antenne che trasmettono e ricevono il segnale, caratteristiche fondamentali in questo tipo di studio. I risultati ottenuti hanno confermato quanto emerso nelle precedenti indagini mostrando anche altri dettagli descritti nel capitolo. Altro solaio oggetto d’indagine è quello della sala dell’Ovale (capitoli 7 e 8): costruito per dividere l’antica sala da ballo in due volumi, tale elemento è provvisto al suo centro di un caratteristico foro ovale, da cui ne deriva il nome. La forma del solaio lascia supporre la presenza di una particolare struttura di sostegno che le precedenti analisi condotte tramite endoscopio, non sono riuscite a cogliere pienamente. Anche in questo caso le indagini sono state eseguite tramite tecnica radar GPR, ma a differenza dei dati raccolti nella sala Rossa, in questo caso è stato possibile creare un modello tridimensionale del mezzo investigato; inoltre, lo studio è stato ripetuto utilizzando un’antenna ad elevata risoluzione che ha consentito di individuare dettagli in precedenza non visibili. Un ulteriore studio condotto a palazzo Malvezzi riguarda l’analisi della risalita capillare all’interno degli elementi strutturali presenti nel piano interrato (capitolo 9): questo fenomeno, presente nella maggior parte delle opere civili, e causa di degrado delle stesse nelle zone colpite, viene indagato utilizzando il radar GPR. In questo caso, oltre che individuare i livelli di risalita osservabili nelle sezioni radar, viene eseguita anche un’analisi sulle velocità di propagazione del segnale e sulle caratteristiche dielettriche del mezzo, variabili in base al contenuto d’acqua. Lo scopo è quello di individuare i livelli massimi di risalita per poterli confrontare con successive analisi. Nella fase successiva di questo elaborato vengono presentate le analisi svolte in laboratorio. Nella prima parte, capitolo 10, viene ancora esaminato il fenomeno della risalita capillare: volendo studiare in dettaglio questo problema, sono stati realizzati dei muretti in laterizio (a 2 o 3 teste) e per ognuno di essi sono state simulate diverse condizioni di risalita capillare con varie tipologie di sale disciolto in acqua (cloruro di sodio e solfato di sodio). Lo scopo è di valutare i livelli di risalita osservabili per diverse tipologie di sale e per diverse concentrazioni dello stesso. Ancora una volta è stata utilizzata la tecnica radar GPR che permette non solo di valutare tali livelli, ma anche la distribuzione dell’umidità all’interno dei provini, riuscendo a distinguere tra zone completamente sature e zone parzialmente umide. Nello studio è stata valutata anche l’influenza delle concentrazioni saline sulla propagazione del segnale elettromagnetico. Un difetto delle tecniche di diagnostica è quello di essere strumenti qualitativi, ma non quantitativi: nel capitolo 11 viene affrontato questo problema cercando di valutare la precisione dei risultati ottenuti da indagini condotte con strumentazione radar GPR. Studiando gli stessi provini analizzati nel capitolo precedente, la tecnica radar è stata utilizzata per individuare e posizionare i difetti (muretti a 3 teste) e le pietre (muretti a 2 teste) inserite in questi elementi: i risultati ottenuti nella prova sono stati confrontati, infine, con la reale geometria. Nell’ultima parte (capitolo 12), viene esaminato il problema dell’individuazione dei vuoti all’interno di laterizi: per questo scopo sono state create artificialmente delle cavità di diversa forma e a diverse profondità all’interno di laterizi pieni che, dopo un trattamento in cella climatica per aumentarne la temperatura, sono stati sottoposti a riprese termografiche nella fase di raffreddamento. Lo scopo di queste prove è quello di valutare quale sia la massima differenza di temperatura superficiale causata dai diversi difetti e per quale intervallo di temperature questa si verifica.

Politiofeni regioregolari funzionalizzati per applicazioni fotovoltaiche

Studi preliminari condotti dal gruppo di ricerca presso il quale ho svolto il mio lavoro di tesi, avevano dimostrato che il poli[3-(6-bromoesil)tiofene] non regioregolare funzionalizzato con idrossifenilporfirina [TPPOH] può essere utilizzato con successo per la realizzazione di celle fotovoltaiche. Il presente lavoro di tesi di laurea magistrale è stato quindi incentrato sulla sintesi e caratterizzazione di un campione di poli[3-(6-bromoesil)tiofene] [PT6Br] ad elevata regioregolarità e sulla sua successiva funzionalizzazione con diverse percentuali di 5-(4-idrossifenil)-10,15,20-trifenilporfirina [TPPOH] per ottenere i copolimeri poli[3-(6-bromoesil)tiofene-co-(3-[5-(4-fenossi)-10,15,20-trifenilporfinil]esiltiofene)] [P(T6Br-co-T6TPP)], anch’essi con elevata percentuale di concatenamenti testa-coda, al fine di valutare se la regioregolarità del polimero sia in grado di migliorare l’efficienza fotovoltaica. Il campione che ha fornito i risultati migliori è stato poi ulteriormente testato eseguendo prove su celle trattate termicamente per tempi diversi, in modo tale da verificare come la durata del riscaldamento, che incide sull’organizzazione strutturale del materiale, influisca sulle prestazioni ottenibili dalla cella stessa. I prodotti polimerici sintetizzati sono stati caratterizzati mediante tecniche spettroscopiche (NMR, FT-IR, UV-Vis), ne sono determinate le proprietà termiche ed i pesi molecolari medi e la relativa distribuzione, mediante cromatografia a permeazione su gel (GPC). Le prestazioni delle celle fotovoltaiche realizzate utilizzando i copolimeri prodotti sono state misurate tramite un multimetro Keithley ed un Solar Simulator, che permette di riprodurre l’intero spettro della radiazione solare.