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Adsorption and degradation of pesticides in organic substrates used in "biobeds" and interferences with microbial community
No full textI problemi legati alla protezione delle risorse ambientali, oggigiorno non possono essere ignorati nella gestione di un’azienda agricola, perché sono strettamente correlati alla quantità e qualità della produzione. La contaminazione puntiforme, causata dalla dispersione di piccole quantità di fitofarmaco ad alta concentrazione nei corpi idrici durante le attività agricole, come il riempimento e il lavaggio di serbatoi e lo smaltimento di rifiuti, rappresenta la maggior causa di contaminazione delle acque superficiali. Per prevenire questo tipo di contaminazione è stato sviluppato un sistema di bio-profilassi a basso costo denominato “biobed”.Tale sistema è costituito da un substrato organico in grado di degradare e adsorbire i fitofarmaci in esso scaricati.
La presente tesi descrive l’efficienza depurativa di un biobed italiano (BiomassBed) installato presso l'azienda agricola sperimentale dell'Universita `Politecnica delle Marche e progettato per raccogliere e trattare biologicamente residui di pesticidi sia a concentrazioni elevate sia diluiti. Il BiomassBed è un sistema indiretto in cui le acque, derivanti dal lavaggio delle attrezzature a fine trattamenti e quindi, contenenti i residui di pesticidi, vengono raccolte in una vasca e poi fatte circolare, grazie a una pompa, attraverso il biofiltro organico. Tale substrato è costituito da un biomix di residui di potatura e paglia in grado di adsorbire e di degradare i fitofarmaci. L’efficienza di adsorbimento di degradazione del BiomassBed è stata testata rispetto a dieci fungicidi applicati al vigneto per due anni di stagione vegetativa. L’efficienza bio-depurativa è stata espressa come percentuale di fitofarmaco trattenuto rispetto alla quantità totale di fitofarmaci scaricati. E’ stata inoltre misurata anche la dissipazione di ogni principio attivo nel biofiltro per i due anni di sperimentazione, al fine di valutare il tempo necessario per la dissipazione dei fitofarmaci nel substrato di modo da permetterne lo smaltimento sicuro.
I risultati hanno evidenziato che il ricircolo delle acque contaminate attraverso il materiale organico permette una quasi totale depurazione di tutti i fungicidi testati, dimostrando un elevato rendimento del sistema BiomassBed con la sola eccezione del metalaxil M. Questo, infatti data la sua elevata mobilità e solubilità, in parte veniva desorbito durante il ricircolo dell'acqua. Per quel che riguarda la dissipazione dei fungicidi nel biofiltro questa è avvenuta piuttosto rapidamente con l'eccezione del penconazolo che degradava in modo relativamente lento. Tuttavia, grazie alla combinazione vantaggiosa di depurazione e bio-degradazione, i fungicidi venivano rimossi dall'acqua del 92,4-100% rispetto alla concentrazione iniziale.
Per valutare le modifiche indotte dai fitofarmaci sulla microflora presente nel biomix, sono stati condotti due esperimenti di laboratorio.
Nel primo esperimento sono stati scelti sei fungicidi comunemente utilizzati nella difesa dei vigneti del bacino del Mediterraneo. Tramite analisi DGGE è stata monitorata l’evoluzione nel biomix della
comunità microbica, sia batterica che fungina, a seguito dei trattamenti fungicidi per valutare meglio l’efficienza del sistema.
I risultati hanno confermato una buona capacità del biomix a degradare i fitofarmaci e hanno dimostrato che la comunità microbica viene ristabilita a livelli del controllo al termine del processo di degrado. Questo garantisce uno smaltimento sicuro da un punto di vista chimico e microbiologico del substrato organico a fini agronomici. Molti lavori di letteratura attribuiscono l’attività di degradazione a funghi di tipo ligninolitico. In questo specifico substrato, invece si è evidenziata la selezione di ceppi di lieviti e funghi filamentosi come gli ascomiceti, identificati tramite l’analisi DGGE. Tuttavia in questo lavoro alcuni fitofarmaci come fludioxonil e penconazolo sono risultati recalcitranti alla degradazione e sembra che necessitino di un tempo maggiore per la selezione di una microflora degradante.
Infine è stato condotto un secondo esperimento di laboratorio con applicazioni in singolo di azoxystrobin (AZX), fludioxonil (FL) e penconazolo (PC) allo stesso substrato per meglio indagare sulle interazioni tra microrganismi e fitofarmaci, caratterizzati da proprietà chimiche, target metabolici e persistenza nel suolo diversi.
Quindi sono state confrontate le curve di degradazione con le modificazioni indotte sulla attività metaboliche (misurate in termini di respirazione basale e contenuto di carbonio biomassa) e sulla struttura microbica saggiata con l’analisi PLFA. Anche in questo caso nel biomix l’AZX si è degradato rapidamente, mentre FL e PC avevano dei residui pari al 42,1% e 44,3% della concentrazione iniziale dopo 120 giorni di incubazione. Inoltre PC ha dimostrato un maggior impatto rispetto a FL e AZX sia sull’attività metabolica sia sulle modificazioni della struttura della comunità microbica. Tuttavia le modificazioni indotte sono state moderate e temporanee, infatti a 60 giorni si recuperano in tutte le analisi i livelli del controllo.
Inoltre dall’analisi del profilo degli acidi grassi non si nota una differenza significativa nelle modifiche della comunità batterica a seguito dei trattamenti. Al contrario, la comunità fungina ha mostrato uno stress iniziale a 7 giorni, per effetto dell’applicazione del fungicida, seguito da un recupero al giorno 30, indice di una possibile selezione di ceppi resistenti. La predominanza della componente fungina al giorno 30 è ulteriormente dimostrata dal rapporto funghi / batteri risultato nettamente superiore nei campioni trattati con fungicidi rispetto al controllo. Questa differenza di comportamento tra comunità batterica e fungina è stato attribuito al fatto che nel nostro esperimento sono stati utilizzati dei fungicidi che hanno, in un primo momento, depresso la comunità fungina che verso i 30 giorni si è selezionata e ha recuperato.
Le curve di degradazione dei tre fungicidi combinate con i parametri microbiologici portano a concludere che nel biomix l’AZX si degrada, mentre FL e PC, più recalcitranti, necessitano di un tempo maggiore per selezionare una microflora specifica per la loro degradazione. Infatti la loro degradazione sembrerebbe di tipo co-metabolica, non-specifica in quanto non si nota una corrispondenza tra la selezione della comunità fungina a 30 giorni e un’accelerazione dei processi degradativi di PC e FL.
In conclusione, le ricerche descritte nella presente tesi incoraggiano l'uso dei biofiltri per l’adsorbimento e la degradazione di fitofarmaci organici nel bacino del Mediterraneo. In particolare, un substrato costituito da residui di potatura e paglia, ha mostrato un rendimento elevato di adsorbimento e degradazione di fungicidi con proprietà chimiche diverse. Inoltre gli esperimenti di laboratorio hanno dimostrato che tutte le modificazioni metaboliche e strutturali indotte sulla microflora sono state moderate e temporanee
Footprint of domestication in the common bean (Phaseolus vulgaris L.) genome
No full textIl fagiolo comune (Phaseolus vulgaris L.) è una specie annuale diploide (2n = 2x = 22),
prevalentemente autocompatibile; è il più importante legume da granella per il consumo diretto. La specie è
caratterizzata da due principali pool genici, quello mesoamericano e quello andino, ed in ognuno dei due il
fagiolo ha subito una domesticazione indipendente. Molti studi hanno investigato la diversità molecolare e
fenotipica e la struttura della popolazione del fagiolo comune, ma non sono molte le informazioni riguardanti
la sua diversità nucleotidica. In questo lavoro, è stato studiato il processo di domesticazione in Mesoamerica
mediante il sequenziamento di 54 frammenti genici in un set di 47 accessioni di fagiolo, molte delle quali
provenenti dal Mesoamerica (39; sia genotipi selvatici che domesticati). Otto accessioni addizionali sono
state incluse come controlli: quattro di origine andina, due da popolazioni selvatiche del Nord Perù ed
Ecuador caratterizzate dalla faseolina di tipo I (proteina di riserva del seme), e un’accessione di P. coccineus
e di P. dumosus. Questo studio rappresenta il primo tentativo di approccio “bottom-up” per identificare loci
coinvolti nel processo di domesticazione di P. vulgaris, identificando tre geni come putativi target della
selezione artificiale durante la domesticazione in Mesoamerica. L’uso di dati nucleotidici ha permesso di
identificare chiaramente una riduzione di diversità genetica e un più esteso linkage disequilibrium nelle
forme domesticate rispetto alle selvatiche da imputare al bottleneck della domesticazione. La struttura della
popolazione, le analisi PCA, l’albero NJ e i network degli aplotipi hanno indicato un singolo evento di
domesticazione in Mesoamerica. Infine, un risultato del presente studio è stata l’individuazione di 825 SNPs.
Questi polimorfismi rappresentano uno strumento utile in diversi tipi di studi su P. vulgaris, come quelli di
tipo evoluzionistico, di genetica di popolazione o studi di associazione tra tratti agronomici importanti e
marker da usare nei programmi di incrocio
Climate change: local impacts and potential responses of the regional civil protection
No full textQuesto studio prende in considerazione i pericoli locali che potrebbero emergere dal cambiamento
climatico correntemente in atto, e la percezione dei residenti delle Regione Marche dei rischi ad essi
collegati. Le caratteristiche geomorfologiche della Regione Marche, localizzata a una latitudine di
circa 43°N e con superficie totale di 9,366 km2, rendono i suoi 1,565,000 residenti particolarmente
esposti ai pericoli connessi al cambiamento climatico.
L’analisi del trend degli ultimi 50 anni di dati di temperatura e precipitazione ha messo in luce un
diffuso aumento di temperatura che interessa tutte le stagioni e una diminuzione significativa della
precipitazione in inverno, primavera ed estate. Al contrario non è stato riscontrato un trend
significativo delle precipitazioni, né in calo né in aumento, in autunno. Queste variazioni in atto
potrebbero alterare i processi idrologici nella regione. Per esempio, l’aumento autunnale di
precipitazione potrebbe alterare l’intensità e la frequenza di frane e alluvioni, mentre la diminuzione
delle precipitazioni e l’aumento della temperatura nelle altre stagioni potrebbe inficiare la capacità
di ricarica degli acquiferi regionali. Inoltre, l’alterazione dei regimi idrologici dei fiumi locali
potrebbe condurre ad un aumento del pericolo di erosione costiera, bloom algali e deterioramento
della qualità delle acque superficiali. Infine, l’analisi di alcuni indici di estremi climatologici,
suggerisce la possibilità di impatti negativi in termini di deterioramento del suolo ed alterazione
della produttività agricola.
L’analisi eseguita da una prospettiva socio antropologica dei circa 800 questionari e interviste
condotte su un campione selezionato di residenti, politici locali e ad addetti di protezione civile ha
messo in luce una generale consapevolezza dei rischi attuali e futuri connessi al cambiamento
climatico. Tuttavia questa consapevolezza non è stata trasferita in strategie concrete di prevenzione
del rischio o in piani di adattamento di lungo termine. Apparentemente la difficoltà nel definire
strategie di azione collettiva è il risultato di un debole senso di responsabilità, sia individuale che
collettivo, riguardo alle questioni climatiche, e di un inefficace trasferimento di informazioni tra
cittadini, amministrazioni pubbliche e comunità scientifica.
In conclusione, al fine di stimolare lo sviluppo e l’attuazione di strategie di riduzione del rischio,
coloro che si occupano della gestione delle emergenze a livello locale dovrebbero migliorare il loro
ruolo di “broker” all’interno del network che connette i diversi stakeholders. A questo fine potrebbe
essere individuata a livello comunale una figura comunicativa di riferimento che aiuti a trasferire e
riverberare le conoscenze relative al cambiamento climatico e a sostenere i networks di
comunicazione tra tutti i soggetti coinvolti
Assetto strutturale-funzionale e capacità di rinnovazione del tasso (Taxus baccata L.) nella macchia delle tassinete
No full textI boschi con tasso hanno subito nei secoli una progressiva regressione a causa dei cambiamenti climatici e dell’azione dell’uomo. In Europa le popolazioni di Taxus baccata L., sono oggi in misura sempre maggiore oggetto di tutela e soggette a misureattive per la loro conservazione e valorizzazione. L’elevata longevità, il lento accrescimento e la tolleranza all’ombra rendono il tasso una specie con enormi capacità di adattamento ai diversi stress ambientali. Peraltro la differenziazione dei sessi, le esigenze climatiche di tipo oceanico e la sensitività alla brucatura accrescono le problematiche di sopravvivenza delle popolazioni spesso già numericamente ridotte. L’obiettivo principale di questa ricerca è quello di verificare le condizioni di vitalità di una delle popolazione di tasso più importanti del centro Italia attraverso la sua caratterizzazione strutturale e funzionale. L’area di studio è rappresentata dal complesso forestale della “Macchia delle Tassinete” (MC), area floristica e sito di importanza comunitaria (SIC) proprio per la significativa presenza del tasso.
Lo studio ha analizzato la popolazione di tasso esistente su più livelli d’indagine: (a) assetto dendrometrico-strutturale, sex ratio, condizioni vegetative e distribuzione spaziale degli individui adulti (aventi diametro del fusto ≥ 15cm); (b) consistenza, distribuzione, condizioni vegetative e danni da brucatura della rinnovazione; (c) relazioni fra soprassuolo tipo di copertura e popolazione di tasso (adulti e rinnovazione); (d) relazioni fra rinnovazione e caratteristiche del suolo; (e) dinamica di accrescimento e sensitività climatica.
La popolazione adulta costituita da più di 1000 esemplari si trova in buone condizioni di salute anche se costretta a vegetare sotto copertura di soprassuoli generalmente a copertura colma. Il 90% dei tassi adulti si distribuisce su una superficie limitata dell’area protetta(circa 20 ha) dove si osserva un’elevatissima densità di rinnovazione (> 4000 individui ad ettaro). Peraltro l’affermazione delle giovani piantine è condizionata dalla ridotta disponibilità di luce e dalla pressione da brucamento esercitata da ungulati selvatici (in particolare il capriolo).
Si evidenzia la necessità di attivare nell’area in oggetto, mediante un’efficace monitoraggio, una gestione integrata, forestale e faunistica, finalizzata al raggiungimento di un equilibrio dinamico fra popolazioni animali e capacità di rinnovazione del tasso, che di questo bosco è il simbolo millenario
Correlazioni tra microstruttura e proprietà meccaniche ed effetto della permanenza in temperatura in leghe Al-Si-Mg ed Al-Cu trattate termicamente
No full textOttima attitudine a processi di deformazione plastica e fusori, alta resistenza alla corrosione e soprattutto elevata resistenza specifica, hanno reso le leghe di alluminio da trattamento termico fra le migliori candidate per applicazioni strutturali nel settore dei trasporti. L’esigenza industriale moderna è, infatti, quella di produrre veicoli sempre più leggeri e con motori dalle sempre maggiori potenze specifiche, al fine di garantire contemporaneamente alte prestazioni nel rispetto delle sempre più stringenti normative. Per raggiungere tale obiettivo, la tendenza ormai consolidata è quella di un uso crescente di leghe d’alluminio anche per gli elementi più critici, quali teste, basamenti motore e pistoni.
Numerosi studi hanno evidenziato che una criticità, soprattutto per le leghe da fonderia, è costituita dalla forte dipendenza delle proprietà meccaniche locali dalla microstruttura e dai difetti di solidificazione. Porosità da gas, cavità da ritiro e film di ossido, ne riducono infatti drasticamente resistenza a fatica e duttilità. Inoltre, anche quando questi difetti riescano ad essere contenuti a livelli particolarmente ridotti, tramite l’adozione di opportune pratiche di fonderia, altri parametri microstrutturali, come la distanza fra i rami secondari delle dendriti (SDAS), le dimensioni del grano e le caratteristiche degli eutettici e/o intermetallici presenti, influenzano in maniera consistente le proprietà del materiale. Particolarmente nel caso di getti a geometria complessa, le proprietà meccaniche sono dunque una caratteristica puntuale e questo comporta evidenti criticità nella fase di progettazione degli stessi: il materiale non potrà essere sicuramente considerato continuo, omogeneo ed isotropo. Altro aspetto di rilevanza fondamentale, sia per le leghe da fonderia che da deformazione plastica trattate termicamente T6, è che, nel caso di componenti destinati a lavorare a temperature superiori a quelle di invecchiamento, si assiste ad un deterioramento delle proprietà meccaniche funzione del tempo e temperatura di esposizione. Questo, comporta un’ulteriore ed evidente complicazione progettuale.
Questo lavoro rientra all’interno di due ampi progetti di ricerca portati avanti, in collaborazione con due note aziende nel campo auto e motociclistico, con l’obiettivo di sviluppare un’innovativa metodologia di progettazione di componenti motore in lega d’alluminio, ottenuti per fusione e sollecitati termomeccanicamente, integrando aspetti progettuali/strutturali, metallurgici e tecnologici attraverso l’implementazione di moderni sistemi di simulazione. Obiettivo di questo lavoro, è stato dunque quello di supportare e legare fra loro le fasi di simulazione di colata e di simulazione strutturale di getti complessi in lega Al-Si-Mg. Nel primo caso, si sono forniti tutti i dati per l’opportuna definizione delle condizioni a contorno del problema, nonché per la verifica dei risultati delle simulazioni, in termini di distribuzione di difettosità e SDAS. Nel secondo caso, si sono forniti dati di caratterizzazione meccanica del materiale (trazione e fatica), che contribuissero a superare le ipotesi semplificative di continuità, omogeneità, isotropia e costanza nel tempo delle proprietà meccaniche. Nel corso del progetto, la parziale trasferibilità dei risultati ottenuti in campo metallurgico su componenti ottenuti per fusione (teste e basamenti motore), a componenti sottoposti a deformazione plastica (pistoni), ha consentito un ampliamento del campo di ricerca.
Con maggiore dettaglio, le attività svolte hanno previsto la valutazione dello stato dell’arte, relativo a microstrutture, proprietà meccaniche e trattamento termico, inerenti alcune leghe Al-Si-Mg (Al-Cu). In un secondo momento, si è provveduto all’estrazione del materiale sperimentale da teste motore in lega EN AC-42100 e da pistoni forgiati in lega EN AW-2618 ed EN AW-4032. Tramite tecniche di microscopia ottica, microscopia elettronica in scansione ed analisi di immagine, è stato dunque ampiamente investigato l’effetto del processo produttivo sulle microstrutture di teste motore colate in conchiglia in lega EN AC-42100 T6 [AlSi7Mg0,3]. Sono stati valutati il contenuto di difetti, la distribuzione di SDAS e l’ effetto degli affinanti ed degli agenti modificatori su dimensioni del grano e morfologia del Si eutettico. Analogamente, si è evidenziato come la forgiatura di leghe di alluminio per la produzione pistoni, quali la EN AW-2618[AlCu2MgNi] e la EN AW-4032 [AlSi12MgCuNi], comporti una disomogeneità microstrutturale (e quindi di proprietà) all’interno del componente. Tramite prove di durezza, trazione e fatica, si è indagato l’effetto della microstruttura sulle proprietà meccanica della lega EN AC-42100 T6, quantificando il contributo di ogni caratteristica microstrutturale nella definizione delle proprietà statiche e dinamiche. Sono stati, a riguardo, proposti modelli empirici di previsione della resistenza a trazione (UTS), della resistenza a snervamento (YS) e dell’allungamento a rottura (E%) in funzione di durezza, SDAS, contenuto di difetti e dimensione media del Si eutettico della lega. I risultati hanno evidenziato errori medi del 3% nella previsione di UTS ed YS e del 20% nella previsione di E%. La caratterizzazione a fatica del materiale ha invece evidenziato grandi dispersioni dei dati, per ridotte tensioni di carico, conducendo a risultati significativi solo per tensioni alterne di 70 MPa. In questo caso, è stata rilevata una buona dipendenza tra il numero di cicli a rottura del materiale ed i valori di SDAS e del contenuto medio di difetti (R2∼0,6).
E’ stato studiato l’effetto della temperatura sulle proprietà tensili della lega da fonderia EN AC-42100 T6 e sulle leghe da deformazione plastica EN AW-2618 T6 e la EN AW-4032 T6. Nel primo caso, è stato condotto uno studio sia delle diverse fasi del trattamento termico, che della variazione di proprietà del materiale allo stato T6 con l’esposizione ad alta temperatura. Si è così evidenziato come un pre-invecchiamento a temperatura ambiente anche di sole 2 h, potesse ridurre le tensioni di rottura e snervamento di circa il 20% e l’allungamento a rottura di circa il 30%. Inoltre, si è visto come la durezza residua e lo SDAS siano le variabili fondamentali per definire il comportamento meccanico del materiale nel suo stato sottoinvecchiato, di picco e sovrainvecchiato. Anche in questo caso, sono stati proposti modelli empirici di previsione delle proprietà meccaniche tutti caratterizzati da coefficienti di determinazione molto alti (R2>0,8). La previsione dell’allungamento a rottura ha fatto registrare coefficienti leggermente inferiori (R2∼0,7), evidenziando l’importanza dello SDAS nel definire questa proprietà. Nel caso invece delle leghe da deformazione plastica, gli effetti della microstruttura sono risultati minori, con al massimo una variazione del 5% in funzione della zona di estrazione del campione. La durezza residua del materiale, allo stato sovrainvecchiato, è risultata il parametro necessario e sufficiente per definire tutte le proprietà del materiale (UTS, YS, E%, coefficienti di resistenza K ed incrudimento n) con grande precisione (R2∼0,9). Con l’obiettivo di verificare i dati sperimentali ottenuti, si è proceduto, in ultima istanza, con lo sviluppo di un applicativo in ambiente MATLAB®, per il calcolo delle proprietà meccaniche residue delle leghe studiate, dopo un‘esposizione a temperatura variabile. I risultati, ottenuti con cicli di prova a T costante, hanno evidenziato scarti ridotti nella previsione della durezza residua (max 4%), mentre errori maggiori sono stati riscontrati in applicazioni su cicli transitori fra due temperature, ma con grandi margini di ottimizzazione.
In conclusione, l’obiettivo di supportare la nuova metodologia di progettazione di componenti sollecitati termo-meccanicamente, che vede integrate le fasi di progettazione meccanica e tecnologica, al fine di ridurre tempi e costi di sviluppo prodotto, è stato pienamente raggiunto. I risultati ottenuti, in termini di quantità e qualità, hanno rappresentato un passo significativo in questa direzione che, per essere totalmente intrapresa in ambito aziendale, ha bisogno di vincere le resistenze di un sistema progettuale con una storia consolidata e ricca di successi quale quella di Ferrari S.p.A. I grandi cambiamenti sono frutto però di piccoli passi successivi, uno dei quali è costituito da questo studio e dal progetto nell’ambito del quale questo è stato realizzato
Sviluppo e sperimentazione di un sistema di misura ad ultrasuoni per il controllo non distruttivo di materiali compositi di forma complessa
No full textIn questo lavoro è stato analizzato il problema dei controlli non distruttivi su materiali compositi
con forme complesse impiegati in costruzioni civili e in infrastrutture per i trasporti. In tali
applicazioni allo stato dell’arte la sfida principale è quella di ispezionare componenti sandwich
spessi e con core a bassa densità (inferiore a 80 kg/m3) e pannelli curvi. Dopo una revisione delle
tecniche NDT adatte, è stato proposto un originale set-up di misura per ispezioni con ultrasuoni a
bassa frequenza (100 kHz), che combina diverse soluzioni attraverso modalità in trasmissione. Il
set-up di misura si basa su una configurazione ibrida ottenuta accoppiando una sonda a contatto
in emissione con una a non-contatto in ricezione. L'utilizzo di una sonda a contatto in emissione
è necessario per avere energia sufficiente al fine di analizzare i componenti spessi e con core a
bassa densità. Il contatto tra la sonda e la superficie è stato reso puntuale mediante un'opportuna
interfaccia costituita da una calotta sferica, che viene inserita sul trasduttore a contatto per
aumentare la risoluzione laterale e per consentire la scansione su superfici irregolari . La sonda
senza contatto in ricezione permette una migliore flessibilità di controllo su elementi curvi e
spessi, in cui la modalità Pulse-Echo non è sempre possibile. Il sistema è stato sviluppato
principalmente per l'ispezione a fine linea di produzione in un processo industriale, dove si
possono effettuare test con configurazione in trasmissione. Tuttavia l’ispezione deve essere
garantita attraverso un test flessibile, con risoluzione laterale di pochi millimetri e possibilmente
senza uso di acqua squirter. L'analisi dei risultati su due campioni diversi (un grosso sandwich
con bassa densità 40 kg/m3, 50 mm di spessore PUR core e un pannello in laminato curvo)
mostrano che i metodi proposti possono ispezionare in maniera efficiente compositi di forme
complesse con soddisfacente segnale- rumore (SNR > 15 dB) e risoluzione laterale (2-3 mm). Il
presente lavoro propone anche la valutazione di un’alternativa a questa particolare
configurazione utilizzando un modello numerico agli elementi finiti. Il modello numerico è stato
usato per simulare il dispositivo sferico posto davanti al trasduttore, al fine di valutare i possibili
miglioramenti da apportare al set-up di misura per aumentare l’energia trasmessa. E’ stato
utilizzato un dispositivo con sfera mobile sia per avere un unico punto di contatto facilmente
spostabile su superfici irregolari e curve sia per focalizzare il fascio ultrasonoro. E’ stato
ricostruito sperimentalmente il campo di pressione generato dal trasduttore, attraverso tecnica
basata su interferometria laser tomografica, per validare il modello del trasduttore ad ultrasuoni.
La simulazione numerica e i risultati sperimentali preliminari mostrano l'efficacia dell'approccio
proposto. La ricerca è in parte finanziata nell'ambito del progetto europeo FP7 TRANS il cui obiettivo è di sviluppare un nuovo processo industrializzato per la realizzazione di infrastrutture
per i trasporti, mediante l’impiego di materiali compositi
Studio immunoistochimico e molecolare di parametri biologici correlati con la resistenza al trastuzumab nei pazienti affetti da carcinoma mammario metastatico HER-2/neu positivo
No full textIl nostro studio prospettico ha lo scopo di identificare dei parametri biomolecolari (EGFR, PTEN,
p-Akt, HER3, c-Met, IGF1R) la cui espressione, nei carcinomi mammari metastatici HER-2/neu
positivi, possa predire la risposta al trastuzumab, considerando che la percentuale di non
progressione ad un anno dall’inizio del trattamento è del 40% circa.
Materiali e Metodi: Sono state valutate l’espressione immunoistochimica di EGFR, PTEN, pAkt,
HER, c-Met e IGF1R e l’amplificazione del gene EGFR tramite FISH in 101 carcinomi mammari
metastatici HER-2/neu positivi trattati con trastuzumab. Le pazienti, con follow-up noto, sono state
controllate fino al decesso o a settembre 2009. Le pazienti sono state distribuite (“modalità di
risposta”) nei gruppi di resistenza, di refrattarietà o di risposta al trastuzumab. Sono stati considerati
13,0 mesi come cut-off per considerare una paziente come rispondente o non rispondente al
trattamento.
Risultati: Nella casistica, la percentuale di risposta al trastuzumab è del 40,2%. Lo stato recettoriale
ha mostrato una correlazione statisticamente significativa diretta con PTEN (P=0,021 e P=0,005 per
recettori estrogenici e progestinici) ed inversa con EGFR (P=0,006 per recettori estrogenici) e pAkt
(P=0,031 per recettori progestinici). E’ stata evidenziata una correlazione bassa e inversa tra PTEN
e pAkt (P<0,001). Esistono correlazioni statisticamente significative tra il parametro “modalità di
risposta” e pAkt ed EGFR. L’analisi discriminante ha selezionato i parametri EGFR e pAkt con
sensibilità del 57,6%, specificità del 73,8%, accuratezza del 64,4%, valore predittivo positivo del
75,5% e predittivo negativo del 55,4%.
Conclusioni: La paziente, in virtù del suo profilo d’espressione, se assegnata al gruppo di
predizione dei rispondenti, avrà una probabilità del 75,5% di rispondere al trastuzumab. Ciò va oltre
quel 40% di risposta globale che non considera lo specifico profilo molecolare della neoplasia
Valutazione della risorsa eolica di aree ad orografia complessa per mezzo di analisi fluidodinamica numerica di mesoscala
No full textLo scopo della presente ricerca è stato lo sviluppo di un protocollo numerico,
basato sul codice WRF (Weather Research Forecast), volto allo studio di siti
eolici ad orografia complessa al fine di valutarne la producibilità energetica
mediante l'uso di codici numerici di mesoscala. A tale scopo sono stati
utilizzati i due codici numerici di mesoscala attualmente più usati per
effettuare simulazioni annuali basate su griglie sia lasche che fini, del sito
di interesse: MM5 (Mesoscale Model 5th generation), già da anni utilizzato e
testato presso il DIISM; WRF successore del primo. Quest'ultimo sta lentamente
sostituendo il primo in tutti gli Enti scientifici a livello mondiale e si spera
che, dopo questa e successive fasi di sperimentazione, dia i risultati aspettati
in modo da sostituire in futuro il suo predecessore. Quest'ultimo è posizionato
sul Col di Mezzo, una collina a metà strada tra il monte Tolagna ed il monte
Miglioni nell'area del comune di Monte Cavallo (Mc). I risultati numerici sono
stati confrontati con i dati sperimentali forniti da una torre anemometrica
della Comunità Montana di Camerino, supervisionata dal DIISM (Dipartimento di
Ingegneria Industriale e Scienze Matematiche) dell'UNIVPM (Università
Politecnica delle Marche), posizionata in prossimità del centro del dominio di
calcolo.
Le aree ad orografia complessa sono quelle in cui le irregolarità del terreno
sono tali da influenzare profondamente il campo di moto in maniera tale che i
codici di microscala attualmente usati, sviluppati e affinati soprattutto per
affrontare le situazioni di strato limite planetario stabile su terreni
pianeggianti, non danno soluzioni del tutto soddisfacenti.
È ben noto infatti come l'energia del Paese sia soprattutto disponibile in
quelle aree situate ad altitudini medio alte, dove le complessità del terreno ed
i fenomeni convettivi giocano un ruolo cruciale nell'influenzare il campo di
moto nei suoi valori medi, direzione e contenuto di turbolenza.
L'approccio classico finora adottato nello studio delle risorse eoliche in siti
ad orografia complessa prevede tre passi successivi: nella raccolta dei dati di
scala globale, ottenuti da modelli GCM (Global Circulation Models) che risolvono
lo stato dell'atmosfera a livello globale; nel passare le condizioni al contorno
fornite dai GCM ad un modello LAM (Local Area Model) (quale MM5 o WRF) che
risolve, e più spesso parametrizza, i fenomeni meteo locali, nelle scale che
vanno dal migliaio a pochi chilometri; nel passare in termini di condizioni al
contorno, i dati calcolati dal modello di mesoscala ad un modello CFD
(Computational Fluid Dynamics) di microscala che risolve il campo locale di
velocità (es. modello PHOENICS).
L'approccio qui perseguito è stato basato sullo sfruttamento dei dati di
orografia ad alta risoluzione SRTM (Shuttle Radar Topography Mission),
al fine di evitare l'ultimo passo dell'approccio consueto. Sebbene siano
disponibili dati relativi a risoluzioni di griglia che arrivano a 30 metri, è
stata scelta la griglia a 200 metri in quanto è risultata un buon compromesso
tra le necessità di avere una adeguata stabilità numerica ed un peso
computazionale non troppo oneroso.
L'alta definizione dei dati SRTM ha permesso di spingere le potenzialità di
calcolo sia di WRF, che di MM5 alla risoluzione numerica di fenomeni locali che
normalmente vengono parametrizzati. In questo modo, il limite di quelle erano
definite simulazioni ad alta risoluzione, basate su dati di orografia GTOPO30
(ossia griglie di lato di circa 900m), è stato spinto verso il valore di 200
metri.
Il confronto dei dati numerici e sperimentali ha dato risultati incoraggianti ed
in buon accordo con i dati misurati sperimentalmente
La cultura contemporanea per lo sviluppo del territorio urbano. Prospettive socio-economiche e giuridiche
No full textA seguito della dematerializzazione affermatasi con la fase produttiva postmoderna, le città – centri
focali del futuro sviluppo socioeconomico a livello mondiale – hanno dovuto far fronte all’avvento
di nuovi elementi strutturanti il percorso di autorealizzazione degli individui. Elementi che
afferiscono alla dimensione immateriale delle merci o che hanno una vera e propria consistenza
“immateriale”, attinenti a ciò che è stato definito “capitale culturale”.
La cultura, nell’epoca contemporanea, ha assunto una dimensione ben lontana da quelle tradizionali
che si rifanno alla sfera antropologica o a quella di specializzazione dell’attività umana.
Attualmente, non solo si è certificata un’idea del fenomeno culturale intimamente collegata alla
sfera dei significati, ma se ne è anche delineata una specificità che ha a che fare con la funzione
immaginaria dei beni e delle esperienze.
La tesi “La cultura contemporanea per lo sviluppo del territorio urbano. Prospettive socioeconomiche
e giuridiche” si pone l’obiettivo di indagare come questi elementi possano incidere in
contesti territoriali contraddistinti da una sempre più evidente scarsità di risorse economiche.
Vengono presi in considerazione tre scenari urbani: Berlino, Manchester e l’East Village di New
York City, che hanno agito strategicamente in direzione di una trasformazione urbana culture led, e
vengono individuate le caratteristiche essenziali dei territori esaminati riguardo gli elementi
qualificanti il progresso urbano, secondo i parametri della competitività economica e della coesione
sociale.
In ultimo, viene avanzata l’analisi degli strumenti a disposizione degli amministratori territoriali al
fine della conformazione territoriale nel paese a più alta dotazione culturale del mondo, l’Italia.
Le impostazioni teoriche emerse nei primi due capitoli e le evidenze dei casi di studio del terzo e
delle difficoltà operative del quarto, confermano e rafforzano l’idea di una proposta metodologica
che poggi sulla dimensione culturale al fine del raggiungimento di un soddisfacente progresso
sociale ed economico per quei territori che intendano far fronte, in un’ottica (pro)positiva, alle crisi
cicliche che li colpiscono sempre più duramente
Riverine discharge and plume in the northern adriatic sea. An hydrodinamic and biogeochimical modeling study of present conditions and future scenarios
No full textIl Nord Adriatico ricopre un ruolo fondamentale per i paesi che lo circondano. É un mare
produttivo e sfruttato per la pesca e che contribuisce significativamente alle economie dei paesi
circostanti attraverso il turismo, i trasporti e le attività estrattive. Le sue dinamiche sono influenzate
dagli apporti fluviali e cambiamenti in questi forzanti possono portare a variazione nella sua qualità
ambientale e fruibilità per i paesi circostanti.
In questa tesi si è investigata la struttura idrografica di alcuni dei più importanti fiumi che sfociano
in Adriatico e come le loro portate siano cambiate nel corso dell'ultimo secolo. I risultati dell'analisi
dell'idrografia, delle Climatologie Normali e dei trend hanno mostrato un calo nella portata totale e
una variazione nella loro distribuzione annuale. Queste analisi hanno permesso di sviluppare degli
scenari (con cali del 10% e 20% sulla media annuale) con la possibile evoluzione delle portate se gli
impatti attuali continueranno.
Il ruolo di questi fiumi (in particolare Po, Adige e Brenta) e della loro plume sono stati studiati
implementando simulazioni numeriche del Mar Adriatico. Nello specifico è stato possibile
evidenziare come gli apporti fluviali determinano lo spreading a sud della plume, l'area totale e le
influenze sulla stabilità della colonna d'acqua in aree costiere. Stime di biomassa fitoplanctonica
dentro la plume e su tutto il Nord Adriatico hanno mostrato un collegamento diretto tra elevate
portate ed elevate biomasse.
Le portate di scenario sono state usate come input di due run di studio degli effetti di un calo degli
apporti di acque dolci. L'analisi hanno mostrato che nonostante la riduzione degli input la biomassa
totale cala tra il 30% e il 70%. Inoltre nelle aree costiere la stratificazione della colonna d'acqua
risulta significativamente compromessa, particolarmente nei mesi primaverili ed estivi. Questo può
in parte spiegare la maggiore riduzione della biomassa in confronto al calo di portate