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Studio e ottimizzazione di geosintetici per pavimentazioni flessibili rinforzate
L’inserimento di un sistema di rinforzo all’interno delle pavimentazioni stradali può
migliorare le prestazioni della sovrastruttura e prolungarne la vita utile, sia in nuove
costruzioni che in interventi di manutenzione. In particolare numerosi studi si sono
concentrati sull’utilizzo di geosintetici come sistemi di rinforzo in campo stradale.
La sperimentazione è stata incentrata simultaneamente su due distinti ambiti di ricerca.
Una primo ambito ha riguardato la realizzazione e lo studio di due tronchi pilota in vera
grandezza. All’interfaccia delle pavimentazioni rinforzate sono state inserite geogriglie in
fibra di vetro e in fibra di carbonio, inoltre, un tronco sperimentale è stato dotato di
strumentazioni per misurare lo stato tenso-deformativo generato dal passaggio di veicoli.
Tale studio ha previsto prove di laboratorio e osservazioni in sito nell’ambito del progetto
di ricerca internazionale RILEM “Advanced Interface Testing of Geogrids in Asphalt
Pavements”.
Il secondo ambito, invece, ha riguardato il processo di ottimizzazione di un particolare
geocomposito mediante prove di laboratorio. A tal fine sono state studiate diverse varianti
di geocomposito che hanno consentito di valutare gli effetti prodotti da alcune variabili
significative nei sistemi bituminosi bistrato. Il processo di ottimizzazione ha consentito di
individuare una configurazione adeguata alla realizzazione di un geocomposito per
impieghi stradali.
Le indagini di laboratorio, in entrambi i casi, sono state eseguite mediante prove di taglio
diretto ASTRA, prove di flessione statica su 3 punti (3PB) e prove dinamiche flessionali su
4 punti (4PB).
Le evidenze sperimentali hanno permesso di osservare una inevitabile diminuzione delle
prestazioni a taglio e un consistente aumento della resistenza a carichi flessionali nei
sistemi rinforzati con geosintetici
Risposte molecolari e cellulari dei sistemi di biotrasformazione e delle difese antiossidanti in organismi marini modello
I sistemi antiossidanti e della biotrasformazione sono noti per la sensibilità di risposta agli stress
ambientali, pertanto negli organismi marini vengono usati come biomarkers della contaminazione,
misurati a livello di attività catalitica e/o di espressione genica. Tuttavia, i meccanismi di
modulazione di questi sistemi e le relazioni tra risposte trascrizionali e funzionali sono ancora in
parte sconosciuti nelle specie marine. Per approfondire tali meccanismi sono state utilizzate due
specie, l’anguilla A. anguilla e il mitilo M. galloprovincialis, rappresentative di vertebrati ed
invertebrati marini. Esposizioni di laboratorio a miscele di contaminanti hanno evidenziato
differenze di risposta dipendenti da specie, tessuto e sistema enzimatico analizzato. Le risposte
catalitiche degli enzimi della biotrasformazione sono risultate comparabili alle corrispondenti
risposte trascrizionali; le risposte antiossidanti hanno mostrato una mancanza di corrispondenza tra
variazioni trascrizionali e catalitiche, suggerendo meccanismi di regolazione indipendenti a livello
biochimico e genico. Nei mammiferi, i geni antiossidanti sono regolati dal fattore di trascrizione
Nrf2 e dal suo inibitore Keap1. L’identificazione di Nrf2 e Keap1 in A. anguilla ha confermato che
tale via di regolazione è conservata nelle specie marine. I risultati ottenuti in condizioni
sperimentali di pressione ossidativa evidenziano la regolazione coordinata dei geni antiossidanti e
l’attivazione trascrizionale di Nrf2 e Keap1, suggerendo inoltre l’importanza della sintesi de novo di
Nrf2 per l’induzione prolungata dei geni target e un possibile ruolo di Keap1 nello spegnimento
della risposta.
Nel complesso, i risultati indicano che le risposte trascrizionali possono essere sensibili ma non
corrispondono necessariamente a effetti funzionali, risultando più utili come biomarkers “di
esposizione” che “di effetto”, e ampliano la conoscenza dei meccanismi di risposta antiossidante
nelle specie marine
Bioaccumulo, biotrasformazione ed effetti biologici dell'arsenico in alcuni organismi bioindicatori: prospettive applicative per criteri di valutazione ecotossicologica in aree portuali
In ambienti acquatici, la diversità delle specie chimiche dell’ arsenico è nota per essere il fattore più importante che definisce l’accumulo e la tossicità di questo elemento. Gli studi che utilizzano modelli animali sono necessari per la comprensione del destino ecotossicologico di questo elemento. Saggi biologici con il polichete Hediste diversicolor, il riccio di mare Parcentrotus lividus e l'anfipode Corophium orientale sono metodi di riferimento per la valutazione della tossicità dei sedimenti, specialmente utili per la sensibilità ben studiata alla complessità delle matrici ambientali. In questo studio queste specie sono state utilizzate come bioindicatori per testare la tossicità delle diverse molecole di arsenico. Per capire meglio la molecola di arsenico che più facilmente entra nel biota, prove di bioconcentrazione dall'acqua e bioaccumulo da sedimento arricchito sono state effettuate con H. diversicolor. Inoltre, è stata studiata la biotrasformazione delle molecole di arsenico con analisi chimiche di speciazione al termine degli esperimenti. Il secondo parametro indagato è stata la tossicità misurata con embrioni di riccio di mare Paracentrotus lividus, come organismo modello per il comparto acqua, e Corophium orientale, utilizzato per studiare la tossicità dal sedimento. Dagli esperimenti con H. diversicolor è emerso che la presenza di TMAO nei tessuti del polichete potrebbe essere un importante bioindicatore correlato con il bioaccumulo di arsenico, sia dall'acqua e dal sedimento. Inoltre, questo studio fornisce nuovi valori di riferimento importanti per la valutazione tossicologica degli arsenocomposti, come scale di EC e di LC sia per ASV e DMA, per diversi organismi bioindicatori comunemente utilizzati negli studi ambientali. A tal proposito, i risultati ottenuti in questo studio forniscono informazioni importanti per il monitoraggio biologico di arsenico in matrici ambientali contaminate
Energy partitioning between the CO2 concentrating mechanism and N assimilation in the cyanobacterium Synechoccus UTEX 2380: repercussions on cell composition and stoichiometry
Kinematic, dynamic and electromyographic analysis of functional reach in diabetic subjects
La tesi prende in esame un particolare test clinico, il Functional Reach (FR) Test, utilizzato in clinica per l’identificazione del soggetto anziano a rischio di cadute ricorrenti. Come è mostrato in letteratura, tale test non è in grado di discriminare al meglio il soggetto anziano sano dall’individuo con problemi di equilibrio. Maggiori informazioni potrebbero essere ottenuto esaminando più nel dettaglio il comportamento cinematico, le strategie motorie utilizzate e i pattern elettromiografici messi in atto dal soggetto durante lo svolgimento del test. lo studio si compone di due parti: la prima si concentra sulla descrizione dei principali parametri cinematici che caratterizzano il task motorio e sull’individuazione delle strategie motorie usate durante il test. la seconda si focalizza sull’analisi elettromiografica di specifici muscoli del corpo per capire le tempistiche delle attivazioni muscolari durante il FR. Lo studio è stato condotto su soggetti diabetici e diabetici neuropatici. I risultati mostrano come simili valori di FR possono essere ottenuti da differenti strategie di movimento: per i diabetici non neuropatici il FR è maggiormente dovuto a una flessione del tronco nel piano sagittale, invece, per i diabetici neuropatici il movimento è accompagnato anche da una significativa rotazione del tronco nel piano sagittale. Quindi, durante il FR, anche se gran parte del movimento si verifica nel piano sagittale, si verificano anche movimenti rotazionali nel piano trasverso e coronale. Da un punto di vista elettromiografico, i due gruppi mostrano un comportamento simile, con un’attività anticipatoria del Tibiale Anteriore necessaria per muovere il centro di pressione all’indietro e dare luogo a un momento di dorsi-flessione della caviglia capace di sbilanciare il corpo in avanti. La differenza si registra nel timing di attivazione di questo muscolo, che per i diabetici neuropatici si attiva prima rispetto a quello che accade per i diabetici non neuropatici
Il franchising: tra l'autonomia contrattuale e l'abuso di dipendenza economica
La tesi illustra il processo di tipizzazione normativa, sino alla introduzione della legge n . 129 del 2004, e sucessivamente, attraverso le sue interpretazioni e applicazioni.
Particolare attenzione viene posta alle esigenze di tutela dell’ affiliato, parte presumibilmente più debole di un contratto e di un rapporto caratterizzati da una palese asimmetria strutturale.
Il lavoro analizza le varie forme di integrazione imprenditoriale, soffermandosi sull’ affiliazione commerciale, definendone le caratteristiche anche in relazione ad altre forme di integrazione, sempre con specifico riguardo alla tutela dell’ impresa debole, secondo una prospettiva che negli ultimi anni ha visto emergere nuove ipotesi di asimmetria meritevoli di interventi normativi.
La tesi indaga specificamente l’ applicabilità, a tutela dell’ affiliato, del divieto di abuso di dipendenza economica, dettato dall’ art. 9 della legge n. 192 di 1998, in materia di subfornitura è applicabile a tutti i rapporti tra imprese. L’ obbiettivo del lavoro è quello di verificare la relazione intercorrente tra il richiamato art. 9 della legge n. 192 dl 1998, la l. n. 129 del 2004 e più in generale il principio dell’autonomia contrattuale, in un ordinamento costituzionalmente ispirato al principio di solidarietà economica. Il lavoro ravvisa una soluzione nella rinegoziazione giudiziale del contratto che abbia un contenuto eccessivamente squilibrato in conseguenza dell’abuso della parte più forte
Data-based design of fault detection and isolation (FDI) systems
Lo scopo di questa tesi è la presentazione di un innovativo sistema di Fault Detection e Isolation (FDI) basato su un approccio data-driven. La scelta di utilizzare un approccio data-based è stata dettata dal fatto che, molto spesso, in applicazioni industriali, modelli dinamici del processo non sono disponibili o non sono particolarmente utili per scopi diagnostici.
L’innovativo sistema FDI proposto combina le seguenti metodologie: Principal Component Analysis (PCA), Cluster Analysis e Pattern Recognition.
Il risultato è quello che l’autore ha definito Fuzzy Fault Classifier (FFC). La combinazione delle tre tecniche sopracitate permette di rilevare ed isolare automaticamente guasti singoli e guasti multipli. Questo sistema è stato altresì arricchito dall’uso di soglie adattative la cui progettazione si è inspirata a degli schemi classici proposti in letteratura; l’apporto innovativo è stato quello di identificare alcuni parametri incogniti attraverso un approccio basato sull’uso dell’analisi spettrale dei segnali di ingresso.
Per risolvere il cruciale problema della scelta delle Componenti Principali nella PCA, è stato presentato un nuovo metodo basato sul noto test statistico ANOVA (ANalysis Of VAriance); tale metodologia è stata confrontata con altri approcci ed i suoi benefici possono essere valutati.
Il sistema FDI descritto è stato testato per valutare le capacità di identificazione e di isolamento dei guasti singoli e multipli, assieme ai principali gusti di processo, dei seguenti processi reali: Compressore Centrifugo Multistadio e Unmanned Surface Vehicle (USV).
La bontà e l'efficienza del sistema FDI possono essere apprezzate valutando i risultati ottenuti. Essi confermano la capacità del sistema in termini di individuazione ed isolamento dei guasti ed inoltre, vista la sua caratteristica data-based, la possibilità di estenderne l'uso ad altri processi. L'unico requisito è la presenza di misure affidabili delle principali grandezze di processo
Numerical solutions of turbulent flows: industrial applications
La Computational Fluid-Dynamics (CFD) si trova sempre maggiormente coinvolta
nello studio di sistemi energetici innovativi. Quindi è logico pensare a filoni di ricerca
in cui si sviluppano metodi numerici efficienti, robusti ed accurati per la soluzione di
tali problemi.
In questa tesi si affronta la soluzione numerica di alcuni problemi di interesse industriale
sia con tecniche risolutive standard che innovative. In particolare sono stati
sviluppati solutori ad elavato ordine di accuratezza per flussi incomprimibili basati sul
metodo ad elementi finiti discontinui di Galerkin (DG). Il metodo DG è basato su approssimazioni
polinomiali all’interno del singolo elemento computazionale senza richiesta
di continuità globale della soluzione. Recentemente tale metodo sta ricevendo
particolare interesse per l’applicazione a problemi di CFD. Partendo da un codice presistente
2D viscoso, basato su un flusso a comprimibilità artificiale, è stata sviluppata
una versione 3D che si sta dimostrando capace di essere utilizata come solutore DNS.
Quindi è stato aggiunto il modello di turbolenza di Spalart-Allmaras (SA) sia sulla
versione 2D che 3D. Vale la pena notare che la soluzione DG delle equazioni RANS
è molto complessa per via dell’enorme rigidezza numerica del problema. In questo
lavoro viene proposta un’implementazione innovativa del modello SA che modifica
opportunamente i termini sorgenti e diffusivi dell’equazione di evoluzione SA quando
la variabile di lavoro, o una della funzioni di chiusura del modello, diventano negative.
E’ importante notare che ad oggi in letteratura non sono presenti lavori che trattano
della soluzione DG del sistema di equazioni RANS-SA incomprimibili. L’approccio
proposto è stato quindi testato su un’ampia gamma di problemi. Parallelamente è stata
studiata sia l’Aerodinamica instazionaria dei rotori eolici di tipo Savonius che il
campo di moto interno al tubo vortice ad effetto Ranque-Hilsch (RHVT) attraverso
solutori standard a volumi finiti. Nonostante durante questo lavoro di tesi siano stati
sviluppati solutori DG per un ampio range di numeri di Reynolds, ad oggi essi non
sono stati ancora applicati a problemi come il Savonius o RHVT in quanto al tempo
di quelle analisi non si disponeva dei codici allo stato di sviluppo attuale
Wireless platform for non intrusive and real time diagnosis for buildings
Il vantaggio principale delle Wireless Sensor Network è l’assenza di cavi, tale caratteristica le rende pervasive e facili da installare. Questa tesi dimostra la fattibilità di un sistema di monitoraggio strutturale basato su tale tecnologia. Il sistema di monitoraggio sviluppato è installabile non solo su nuovi edifici, ma anche su edifici già costruiti o in cantieri per la ristrutturazione. Il sistema proposto si compone di una backbone costituita da Router ZigBee e dai nodi sensore che hanno il compito di effettuare le misure. Sono stati sviluppati, validati e collaudati tre tipi di sensori: un inclinometro elettrolitico, un inclinometro MEMS ed un sensore di spostamento potenziometrico. La validazione dei sensori è stata effettuata con degli strumenti di riferimento in laboratorio, mentre il collaudo è stato effettuato con due installazioni su edifici reali. Sia la fase di validazione, che di collaudo hanno dimostrato l’affidabilità del sistema di monitoraggio che può essere utilizzato in sostituzione degli attuali sistemi di monitoraggio cablati
Foldamers and peptoids from Beta-amino acids tethered on a carbocyclic or heterocyclic ring
Il campo dei foldameri è in evoluzione. I ricercatori stanno sviluppando sistemi con ogni possibile combinazione di elementi e strutture chimiche, allo scopo di progettare molecole artificiali altamente ordinate, capaci di mimare il comportamento conformazionale dei biopolimeri. β-Peptidi, Υ-peptidi, peptoidi, noti come "peptidomimetici", sono tra i più interessanti foldameri poichè possiedono sequenze specifiche in grado di interagire con i sistemi biologici e formare strutture secondarie ben definite. Nella mia tesi sono stati approfonditi β-peptidi ciclici e peptoidi. Nel primo caso, utilizzando una sintesi peptidica in fase solida ed alternando monomeri con diversa chiralità, sono stati sintetizzati e analizzati strutturalmente due modelli di β-peptidi con catene laterali diversamente costrette: gli oligomeri 1 e 2 (H-[(1R,2R)-BACHC-(1S,2S )-BACHC]n-NH2) e gli oligomeri 3 e 4 (H-[(1R,2S)-ACHEC-(1S,2S)-BACHC]p-NH2). 2D NMR (TOCSY, ROESY, COSY), scambi NH/ND e spettri ECD hanno mostrato che l’oligomero con elica H10/12 più stabile è l’esamero 4. La seconda parte è stata dedicata ai peptoidi. È stato preparato un nuovo monomero β-peptoide, conformazionalmente bloccato da un anello ϒ-lattamico. Tale unità è stata utilizzata per le successive sintesi peptidiche in fase omogenea: un oligomero peptoide e un oligomero ibrido peptide/peptoide. La sintesi del peptoide è stata complicata dalla bassa resa nelle reazioni di coupling e da una difficoltosa analisi strutturale, a causa della costante presenza di rotameri. Il dimero peptoide è stato caratterizzato tramite esperimenti 2D NMR, che hanno messo in evidenza una conformazione completamente estesa. L’ibrido peptide/peptoide, invece, è stato preparato con successo. Esso è formato da due unità di peptoide che si alternano in una sequenza di β-amino acidi ciclici. Lo spettro 1H indica la presenza una struttura conformazionalmente stabile, ma le analisi al CD chiariranno definitivamente la sua struttura secondaria