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Studio sull'elettrodeposizione di rivestimenti nano strutturati di nichel e leghe di nichel come possibili sostituti del cromo duro
No full textLa ricerca svolta durante il dottorato ha riguardato lo studio dell’elettrodeposizione su substrato d’acciaio di rivestimenti nanocristallini di nichel puro e di lega Ni-Zn. I materiali nanocristallini, con dimensioni del grano cristallino di 1-100 nm, hanno assunto negli ultimi anni notevole importanza per le loro peculiari proprietà, superiori a quelle dei materiali policristallini convenzionali. Tra i diversi metodi utilizzati per produrre questi materiali, l’elettrodeposizione è uno dei più semplici ed economici e permette inoltre di utilizzare impianti già esistenti. L’elettrodeposizione della lega Ni-Zn è interessante perché questi materiali possono essere usati per diverse applicazioni, come la protezione dalla corrosione e l’elettrocatalisi, in cui vengono utilizzati come strato attivo degli elettrodi per lo sviluppo di idrogeno. I rivestimenti nanocristallini elettrolitici di nichel e delle sue leghe vengono studiati inoltre come possibili sostituti di quelli di cromo duro, destinati a scomparire per i problemi ambientali causati da questo elemento. Come bagno base di elettrodeposizione è stato scelto il bagno di Watts (300 g dm-3 di NiSO46 H2O, 40 g dm-3 di NiCl26 H2O e 40 g dm-3 di H3BO3), attualmente usato nell'industria galvanica per la nichelatura, a cui è stato aggiunto ZnSO4•7H2O a varie concentrazioni (1, 5 e 10 mM). Alcune prove sono state effettuate aggiungendo additivi (1 g dm-3 di SDS o 5 g dm-3 di saccarina). Sono state eseguite voltammetrie cicliche ed elettrodeposizioni potenziostatiche, utilizzando una cella a tre elettrodi. La temperatura è stata fatta variare tra 30 e 50°C. La morfologia dei depositi ottenuti è stata studiata tramite osservazioni al microscopio ottico ed al microscopio elettronico a scansione (SEM), la loro composizione è stata determinata tramite analisi EDX. La dimensione dei grani è stata calcolata sottoponendo i depositi a diffrattometria a raggi X ed applicando poi ai picchi ottenuti la formula di Scherrer, che permette di ricavare la grandezza del grano cristallino dall’ampiezza del picco a mezza altezza. La durezza dei depositi è stata valutata tramite un microdurometro Vickers. I risultati mostrano che è possibile ottenere con il bagno di Watts, a 50 °C e con aggiunta di SDS, depositi compatti, privi di porosità, contenenti fino a circa il 7 % di Zn, con dimensione del grano cristallino intorno a 40 nm e durezza di circa 450 HV. Il bagno al solfammato ha dato risultati migliori, perché permette di controllare meglio la quantità di zinco depositata e di ottenere depositi più omogenei rispetto al bagno di Watts. Con il bagno al solfammato sono stati ottenuti, a 50 °C e con l'aggiunta di SDS, depositi contenenti fino a circa il 25 % di Zn, con dimensione del grano cristallino intorno a 15 nm e durezza di circa 550 HV. I rivestimenti ottenuti non hanno valori di durezza abbastanza elevati da renderli possibili sostituti del cromo duro, ma sono tuttavia sufficientemente duri da poter sostituire quelli a base di cromo in diverse altre applicazioni
Some enhancements of DCM's in the valuation of non-market attributes of market good
No full textLa presente tesi esplora i Discrete Choice Modeling (DCM), un metodo statistico ampiamente utilizzato che si basata sull'analisi dei comportamenti dell’individuo quando compie una scelta. Le preferenze che l’individuo esprime rispetto a un determinato prodotto o servizio vengono utilizzate per ricavare il valore monetario di beni/ servizi (o anche di singoli attributi) che non hanno un mercato, o che lo avranno ma solo in futuro. Tali tecnica è molto diffusa per ricerche di marketing, in economia ambientale e in molti altri settori.
Nella parte introduttiva viene fatta una breve panoramica sui metodi attualmente impiegati per la valutazione e la stima dei beni senza mercato. Dopodiché, vengono trattati in maniera specifica i DCM, sia per quanto riguarda gli aspetti metodologici che gli aspetti più pratici legati allo sviluppo di un esperimento di scelta.
La parte introduttiva è seguita da una parte più applicativa nella quale vengono riportate due applicazioni empiriche. Tali ricerche sono entrambe studi basati su prodotti alimentari di origine animale: carne di manzo e carne di pollo.
La prima applicazione empirica analizza il valore che i consumatori attribuiscono a particolari aspetti legati alla qualità dei prodotti alimentari. In particolare, questa indagine fornisce una stima della disponibilità a pagare dei consumatori per attributi “extra”, legati ad aspetti etico/ambientali, nella carne bovina. La quantificazione in termini monetari degli attributi analizzati ha evidenziato come nella carne bovina un forte peso non è data dalle caratteristiche di qualità tradizionali, come il colore della carne o grasso visibile.
La seconda applicazione empirica studia la presenza e l'impatto dell’attribute non-attendance (AN-A) negli esperimenti di scelta. L’AN-A avviene quando un individuo, durante le proprie scelte, ignora sistematicamente uno o più attributi del prodotto. Questo fenomeno, se non individuato e opportunamente trattato dal ricercatore, porta a delle stime distorte della disponibilità a pagare. Oltre a verificare l’importanza e la reale presenza dell’AN-A nei dati raccolti, lo studio mira a sviluppare dei meccanismi che ne permettano l’inferenza a partire dai risultati degli esperimenti di scelta. Tale soluzione eviterebbe la necessità di richiedere, durante le interviste, direttamente agli intervistati se abbiano ignorato uno o più attributi durante l’esperimento. Ciò infatti comporta un aumento della lunghezza delle interviste provocando un aumento della fatica a cui gli intervistati sono sottoposti e dei costi. Purtroppo, le strategie analizzate per l’inferenza dell’ AN-A non sono ancora pienamente efficaci ed efficienti. Questo implica la necessità di ulteriori sforzi di ricerca e sottolineano l’importanza di richiedere direttamente l’AN-A durante gli esperimenti
Perception and sensor fusion for flying and mobile robot
No full textdelle superfici artificiali della terra, ma non possono percepire l’ambiente circostante come gli esseri umani e altri animali. La percezione è qualcosa di più del rilevare dati. La percezione comprende l'interpretazione dei dati rilevati in modo significativo. Uno dei compiti più importanti di un sistema autonomo di qualsiasi tipo è quello di acquisire la conoscenza del suo ambiente. Questo viene fatto acquisendo misure con i vari sensori e quindi estraendo informazioni significative da tali misure.
Questa tesi inizia con una discussione di questa problematica con la descrizione delle prestazioni dei sensori per la robotica mobile. Presenta molti dei sensori a disposizione della robotica mobile e ne descrive i principi basilari di funzionamento, nonché i loro limiti di prestazioni. Descrive inoltre le strategie per l'estrazione di feature, particolarmente utilizzate in applicazioni di robotica mobile, compresa l'estrazione di forme geometriche a partire da dati rilevati di tipo range-based, nonché l’individuazione di landmark e l'analisi whole-image basata su dati di tipo visivo.
Dal momento che il sensore di visione è il più promettente per il futuro della robotica mobile, questo lavoro comprende una panoramica della teoria di funzionamento e delle limitazioni dei dispositivi di visione artificiale e comprende considerazioni sulle tecniche e le tecnologie per la robust mobility.
La tesi esplora i temi fondamentali nella percezione dei robot e propone soluzioni innovative per una navigazione efficace e sicura di robot mobili in ambienti indoor e outdoor. In particolare esamina il problema della navigazione basata sulla visione per veicoli aerei. Sono presentati diversi approcci alla percezione basata sulla visione, che riguardano principalmente l'aspetto della localizzazione. Tutte le tecniche introdotte in questa tesi sono state ampiamente validate su robot reali per garantire la robustezza delle soluzioni proposte
Local engineering demand parameters for seismic risk evaluation of low ductility reinforced concrete buildings
No full textMathematical model of standard oral glucose tolerance test for characterization of insulin potentiation in health
No full textIn questo lavoro di tesi vengono proposte due diverse formulazioni (INT_M1 e INT_M2) di un nuovo modello integrato per la descrizione delle risposte del sistema di regolazione glucosio-insulina alla somministrazione orale di glucosio (oral glucose tolerance test, OGTT).
INT_M1 e INT_M2 si differenziano per la descrizione dell’assorbimento gastrointestinale adottata: un modello ad un compartimento ed una funzione empirica per il primo ed un modello a tre compartimenti non lineare per il secondo.
L’implementazione del modello in ambiente Matlab, all’interno di una nuova procedura di stima parametrica a due passi, ha permesso l’ottimizzazione di parametri caratteristici dell’assorbimento gastro-intestinale e della cinetica del glucosio, dell’insulina e dell’incretina. Il comportamento del modello è stato testato mediante best-fit di dati medi, presi dalla letteratura, delle concentrazioni plasmatiche di glucosio, insulina, di GIP (glucose-dependent insulinotropic polipeptide) e GLP-1 (glucagon-like peptide 1) misurati in due gruppi di soggetti sani (HC-1 e HC-2) sottoposti ad un protocollo OGTT standard e, successivamente, ad un protocollo endovenoso caratterizzato dalla somministrazione di un eguale andamento temporale del glucosio (isoglycemic intravenous glucose, I-IVG, infusion). I due modelli sono stati confrontati per quanto riguarda la capacità di riprodurre il potenziamento dell’insulina indotto dall’incretina ovvero l’aumentata risposta insulinica che si osserva a seguito di un OGTT paragonata a quella dell’I-IVG.
Nell’ipotesi di un’azione additiva del GIP e del GLP-1 sul potenziamento dell’insulina, i risultati hanno mostrato una sostanziale equivalenza dei due modelli nel riprodurre i dati. Inoltre, i parametri stimati sembrano essere buoni indicatori delle differenze osservate nei due gruppi di soggetti sani. Infine la procedura di stima messa a punto apre la strada a future applicazioni mirate all’individualizzazione dell’effetto incretina
Il trapianto di fegato nel paziente HIV-positivo: l'esperienza del Centro Trapianti dell'Azienda Ospedaliera-Universitaria Ospedali Riuniti-Ancona
No full textNel mondo circa 130 milioni di soggetti sono portatori di infezione cronica HCV; di questi circa 4-5 milioni sono contemporaneamente infettati con il virus HIV. Dal 1996, con l’introduzione della terapia antiretrovirale altamente attiva (HAART), si è assistito ad una riduzione significativa delle infezioni opportunistiche HIV correlate. D’altra parte la maggiore sopravvivenza ha determinato negli anni la progressione di malattie epatiche, soprattutto HCV correlate di cui questi soggetti sono affetti, verso la cirrosi epatica scompensata e l’epatocarcinoma. I diversi studi effettuati negli ultimi anni, sottolineano che, selezionando accuratamente il candidato, è possibile offrire l’opportunità del trapianto anche ai soggetti HIV positivi ottenendo buoni risultati. Con questo studio abbiamo voluto valutare i risultati ottenuti nel trapianto di fegato in soggetti HIV positivi con coinfezione HCV presso il Centro Trapianti di Ancona dopo 4 anni di attività; ponendoci, come obiettivo primario quello di confrontare la sopravvivenza nel gruppo degli HIV positivi con un gruppo di soggetti HIV negativi con infezione da HCV e come obiettivi secondari quelli di valutate le cause del decesso, il decorso della recidiva di HCV, la frequenza della recidiva di HCC e gli effetti del trapianto nell’evoluzione dell’infezione da HIV. La situazione viro-immunologica dei pazienti HIV positivi rientrava nei criteri previsti dal Programma Nazionale: nel pre-trapianto CD4+>200/mmc e viremia HIV non rilevabile. Questa analisi retrospettiva non ha evidenziato significative differenze in termini di sopravvivenza complessiva tra i pazienti HCV monoinfetti e i pazienti coinfetti HIV ed HCV. Nei pazienti deceduti il tempo intercorso tra trapianto e decesso risulta significativamente inferiore nei soggetti HIV positivi, tuttavia la maggior parte dei decessi sono riconducibili a complicanze non correlabili nè con l’infezione da HIV nè con la recidiva di epatite cronica da HCV. Per quanto riguarda invece la recidiva istologica di malattia, i pazienti coinfetti hanno una recidiva più rapida rispetto ai monoinfetti. Il rischio di recidiva di epatocarcinoma nella nostra casistica non sembra maggiore nei pazienti HIV positivi rispetto agli HIV negativi
Studio di una frana in terreni strutturalmente complessi: interazione con le opere di imbocco di una galleria stradale
No full textDurante i lavori di scavo dell’imbocco sud della galleria Baldaia I, della strada statale Jonica 106, si sono registrati elevati valori di spostamento delle opere di sostegno che hanno indotto alla sospensione precauzionale dei lavori e ad una revisione delle modalità di completamento della galleria dopo uno studio dei dati di monitoraggio.
L’area in esame ricade nella fossa di Catanzaro caratterizzata principalmente da unità plioceniche argillose limose grigio azzurre intercalate con areniti da debolmente a mediamente cementate e fortemente tettonizzate, secondo una dinamica estensionale avente direzione SE. L’osservazione del materiale estratto lungo le verticali di indagine ha permesso di ricostruire la stratigrafia del versante, che risulta pertanto caratterizzato da una formazione argillosa grigio azzurra, fortemente sovraconsolidata, intercalata da lenti sabbiose, talvolta debolmente cementate, di spessore da decimetrico a metrico. Gli strati hanno generale immersione verso SE (120 - 140°) con inclinazione media pari a 18-20°. Nei tratti coesivi della carota, diverse sono e le superfici lisce e traslucide rilevate, interpretabili come discontinuità; la loro presenza è confermata anche dai risultati delle verticali penetrometriche (CPTu) che presentano, alle medesime quote, repentini crolli della resistenza alla punta attribuibili all’attraversamento di questi piani di debolezza.
Le verticali inclinometriche mostrano un cinematismo di tipo a blocchi in quanto gli scorrimenti si concentrano a precise profondità su bande di taglio di modesto spessore e il terreno contenuto tra le due discontinuità trasla rigidamente nella direzione del movimento. L’inclinometro A3, prossimo alla paratia, individua tre principali superfici di scorrimento, di cui la più profonda (-23 m da p.c.) coinvolge l’intera opera di sostegno. Il confronto delle letture inclinometriche a tale quota con il trend delle mire ottiche, fornisce risultati congruenti in termini di direzione e valore assoluto dello spostamento.
Con lo scopo di ricostruire, in modo più esauriente, la cinematica, i volumi di terreno in gioco, la sequenza stratigrafica ed infine caratterizzare il comportamento meccanico del terreno con le sue discontinuità mediante attività di laboratorio e di sito è stato portato avanti un ampio programma sperimentale. Inoltre tre rilievi strutturali, effettuati su fronti di scavo aperti, hanno permesso di determinare la giacitura delle strutture stratigrafiche e tettoniche presenti.
Essendo la stabilità del pendio governata dalle discontinuità è stato fondamentale caratterizzarle. Si è proceduto sia tramite la classica prova di taglio diretto residuo, sia valutando la resistenza su discontinuità naturali e su discontinuità prodotte artificialmente in laboratoro. Dalle prove condotte è stato possibile osservare che non si stimano differenze sostanziali di resistenza tra discontinuità naturali e discontinuità artificiali; i risultati sono sostanzialmente in accordo con quelli desunti dalla procedura standard di taglio residuo. L’angolo di resistenza residua presenta un valor medio di 20°, in pieno accordo con il limite superiore delle correlazioni di letteratura in funzione dell’indice plastico e della clay fraction.
Le analisi di stabilità condotte con il metodo dell’equilibrio limite indicano fattori di sicurezza di poco superiori all’unità. La modellazione agli elementi finiti mostra un campo di deformazioni perfettamente congruente con le osservazioni inclinometriche, sia in termini di estensione a monte che in profondità (movimento a blocchi). Dalle analisi numeriche si evince, inoltre, che la presenza di acqua nelle fessure di trazione determina l’estensione a monte del cinematismo innescatosi alla fine degli scavi per la realizzazione del piazzale d’imbocco.
La modellazione 3D conferma sostanzialmente i risultati della modellazione 2D.
L’analisi tridimensionale consente anche di leggere l’evoluzione, in termini di direzione prevalente, degli spostamenti dell’opera d’imbocco. Sino alla penultima fase di scavo, in ogni tratto, la direzione è perpendicolare alla paratia, orientandosi invece, in corrispondenza dell’ultimo ribasso, nella direzione di massima pendenza del versante (135° rispetto al Nord geografico). Si assiste ad una traslazione rigida del blocco principale sui giunti di strato rilevati ed indicati come K1.
Il lavoro fornisce un’interpretazione del fenomeno osservato e alcuni dettagli della soluzione tecnica perseguita dall’impresa per contrastare il movimento innescatosi. La scelta di appesantire il piede del versante si è rivelata efficace, in quanto i ‘’blocchi’’ in movimento sembrano aver raggiunto una posizione di equilibrio. Nell’area in esame, le strumentazioni ed i sistemi di monitoraggio installati verranno mantenuti in funzione in fase di esercizio dell’infrastruttura stradale. Utilizzando i dati del monitoraggio, si intende estendere ed aggiornare nel tempo il modello numerico proposto, ritenendolo un valido aiuto per l’intepretazione di questo fenomeno gravitativo sviluppatosi in formazioni strutturalmente complesse
Analisi dell'eco-efficienza del prodotto cappa aspirante
No full textUna delle priorità attuali dell'Unione europea (UE) e della Commissione Europea è quello di sviluppare modelli di produzione sostenibile e promuovere l'uso efficiente delle risorse ambientali.
L’attuale Politica Integrata di Prodotto (IPP) mira a promuovere un mercato europeo dei prodotti ecologicamente compatibile, tramite un processo innovativo che tenga conto dell'impatto ambientale di ogni fase del ciclo di vita dei prodotti e dei servizi. Il nuovo approccio valuta le fasi di produzione, distribuzione, utilizzo e smaltimento legati all'inquinamento ambientale di prodotti e servizi.
Una crescente attenzione è stata dedicata al LCA di elettrodomestici, che sono caratterizzati da una considerevole quantità di consumo di energia sia nella fase di produzione e che nella fase di utilizzo.
Inoltre nell'ultimo periodo (3-5 anni), nel rispetto degli obiettivi di riduzione delle emissioni inquinanti definiti dal Protocollo di Kyoto, la Comunità Economica Europea sta definendo le classi energetiche per qualificare anche le cappe aspiranti da cucina come è stato già fatto per gli altri elettrodomestici.
L’analisi LCA è stata effettuata utilizzando un approccio “from cradle to grave” secondo le norme della serie ISO 14040 e gli impatti sono stati valutati con la metodologia Eco-indicator 99.
La LCA ha dato come risultato:
un modello parametrico per il calcolo dell’ impatto ambientale di una cappa di riferimento applicabile ad altri modelli
la possibilità di valutare e definire i progetti di miglioramento più efficaci
L'analisi mostra che la fase d'uso è predominante nel determinare l'impatto ambientale del ciclo di vita del prodotto.
Per ridurre l’impatto ambientale sono stati sviluppati due progetti di risparmio energetico che sono un motore trifase a induzione con controllo ad inverter e un faretto personalizzato per moduli led.
Infine, sono stati valutati i miglioramenti ottenuti sostituendo l’attuale motore monofase con un motore trifase comandato da inverter e le lampade alogene con lampade a Light Emitting Diode (LED).
I progetti di risparmio energetico sviluppati consentono di ottenere la classe energetica A per la maggior parte dei prodotti realizzati dell’azienda AIRFORCE SpA, co-finanziatrice delle imprese del presente dottorato di ricerca.
Inoltre, è stata ottenuta una riduzione dell'impatto ambientale del ciclo di vita (power-grid mix IT) del 37%, la massima efficienza energetica del ventilatore è aumentata dal 22% al 30% e il consumo di potenza attiva, considerando la condizione di lavoro data da 600m3/h e pressione statica pari a zero, è stato ridotto da 160W a 100W. La riduzione dei consumi aumenta al diminuire della portata massima erogata dal ventilatore.
L'innovazione nel settore delle cappe aspiranti per uso domestico è stato significativo, poiché al momento di avvio del progetto non esistevano soluzioni simili già industrializzate.
I progetti del nuovo motore e del sistema di illuminazione a risparmio energetico hanno permesso all’Azienda di intraprendere, con notevole anticipo, un’efficace attività di marketing nel mercato europeo e competere così con i grandi costruttori del settore cappe e ventilator
Progettare un involucro edilizio sostenibile: analisi sperimentale e numerica delle schermature solari termoriflettenti ai fini del comfort abitativo e del risparmio energetico
No full textLa ricerca ha l'obiettivo di valutare l’aspetto termico ed illuminotecnico
nell’applicazione di schermature solari termoriflettenti e semitrasparenti negli edifici, per ottimizzare
l’interazione tra l’aspetto del daylighting, il controllo del surriscaldamento estivo e
quello del riscaldamento invernale. A tale scopo sono state effettuate sperimentazioni su edifici
reali e simulazioni numeriche per analizzare in maniera dettagliata il comportamento
della schermatura termoriflettente rispetto alle schermature tradizionali. I risultati delle analisi
hanno mostrato che anche le schermature termoriflettenti hanno una scarsa prestazione
termica se installata sul lato interno della finestra, generando un lieve surriscaldamento
dell'aria interna. Le prestazioni migliori si hanno quando sono installate sull'esterno, in fase
estiva, e sull'interno in fase invernale. In entrambi i casi le prestazioni complessive in termini
di consumo energetico per riscaldamento e illuminazione nonchè di comfort termico e
visivo, sono superiori rispetto ad altri tipi di schermo
Considerazioni sulla dualità statico-cinematica. Modelli teorici e applicazioni numeriche
No full textGli ultimi decenni sono stati protagonisti di un rapido sviluppo dell'informatica e dell'elettronica con importanti conseguenze in tutto il mondo tecnico e scientifico. In meccanica strutturale i principi energetici variazionali sono diventati la base teorica di molte procedure di analisi numerica.
La tesi è uno studio sul Principio dei Lavori Virtuali e sul suo utilizzo pratico per dedurre modelli teorici strutturali in vari ambiti. Particolare enfasi viene inoltre posta sull’approccio numerico a questi modelli, visto che la diffusione dell'uso dei Personal Computer in qualsiasi applicazione ingegneristica è ormai capillare.
Il principale obiettivo raggiunto è sicuramente l'aver dimostrato che anche teorie strutturali a prima vista molto complesse e le relative metodologie di analisi numerica si basano in realtà su un semplice principio il cui enunciato occupa poche righe, rimanendo da definire nello specifico solamente l'ambiente in cui tale principio opera e l'implementazione su elaboratore di un buon algoritmo solutore.
Come originali esempi di applicazione pratica del PLV sono stati proposti:
- Un metodo di analisi per strutture reticolari, usato concretamente per studiare una struttura reticolare pretesa in acciaio
- Una cinematica del secondo ordine per la trave curva, di cui si è data anche un'interpretazione fisica e geometrica
- Un modello tridimensionale di tipo Cosserat per definire il comportamento dei materiali ferroelettrici, insieme alla relativa interpretazione fisica a livello atomico
- Un metodo generico per trasformare un modello continuo monodimensionale in discreto tramite la definizione di opportuni elementi finiti, valido per ogni cinematica non lineare del secondo ordine
- Una generalizzazione del PLV in dinamica che coinvolge l'idea di dualità anche quando entra in gioco la dimensione tempo