Analisi di missione preliminare per la missione Innovator

La missione Innovator, finanziata da Agenzia Spaziale Italiana e proposta da un team composto da Distretto Tecnologico Aerospaziale, Thales Alenia Space Italia, Università di Bologna, IMT srl, Università di Bari e Planetek Italia srl, nasce con lo scopo di testare in orbita bassa terrestre un innovativo payload impiegato su due satelliti CubeSat 6U in grado di mappare il campo gravitazionale del corpo celeste attorno a cui la coppia di satelliti orbita ed effettuare rilevazioni di occultazione atmosferica. Lo scopo ultimo, qualora tali rilevazioni si dimostrino valide una volta comparate con i modelli terrestri già disponibili, è quello di proiettare lo stesso concept di missione sulle lune Titano, Europa ed Encelado dei pianeti Giove e Saturno. Questa tesi si occupa dell’analisi di missione preliminare di Innovator, in particolare dello studio del mass budget e dell’energy budget. Il primo definisce l’allocazione della massa dei sistemi e sottosistemi di bordo e, dopo aver ottenuto il valore complessivo della massa a secco, verrà determinato il valore della massa del propellente con la quale si potrà valutare il mass budget completo. L’energy budget invece si occupa dell’allocazione della potenza e dell’energia elettrica dei sottosistemi; fornirà quindi un’analisi completa sui carichi energetici necessari per il loro funzionamento, le prestazioni legate ai pannelli solari, adibiti alla generazione di energia elettrica, e le riserve energetiche fornite dalle batterie. Verrà infine fornita un'analisi completa delle prestazioni ottenute in base alle differenti tipologie di orbite selezionabili per l’effettivo futuro svolgimento della missione

lc-ms/ms analysis for the proteomic characterization of soy and pea-based meat analogues

L’elaborato di tesi, sviluppato presso l'Università di Wageningen (Wageningen Food Safety and Research, team “Authenticity and Nutrient”), si basa sulla messa a punto di un metodo analitico per determinare le proteine, anche presenti in tracce, in prodotti a base vegetale analoghi della carne. Lo studio della composizione proteica di tali prodotti è molto rilevante, in quanto esiste la possibilità che essi possano contenere proteine non dichiarate in etichetta. Ciò potrebbe accadere a causa di una contaminazione involontaria o dell’aggiunta fraudolenta di ingredienti contenenti proteine di qualità inferiore, con implicazioni sulla sicurezza e autenticità di prodotti a base vegetale analoghi della carne. Nello specifico, è stato sviluppato un metodo proteomico in grado di identificare la presenza di proteine di soia e pisello in prodotti a base vegetale analoghi della carne, attraverso lo studio dei corrispondenti peptidi. Tale approccio analitico si basa sulla cromatografia liquida ad alte prestazioni (HPLC) accoppiata alla spettrometria di massa tandem ad alta risoluzione (HR-MS/MS) e prevede l’impiego di strumenti bioinformatici come DIA.NN e SKYLINE. Il risultato principale di questo lavoro sperimentale di tesi è stato la creazione di una lista di peptidi specifici per soia e pisello, comuni ai prodotti analizzati; ciò servirà come punto di partenza per la messa a punto di un metodo targeted, sviluppato ad hoc per la determinazione analitica di tracce di proteine della soia e del pisello in diverse tipologie di prodotti a base vegetale analoghi della carne

Carbon Capture Utilization & Storage e biocarburanti

Il Carbon Capture, Utilization and Storage è una delle tecnologie in via di sviluppo più promettenti per affrontare il cambiamento climatico. L’Unione Europea ha attivato numerosi finanziamenti e piani legislativi, quali il “EU Reference Scenario” e il “Fit for 55”, per fornire le linee guida e gli obiettivi da raggiungere necessari per contrastare il riscaldamento globale. Il Direct Air Capture (DAC) è il metodo a oggi più efficace per il sequestro della CO2 dall’atmosfera e, combinato all’utilizzo di energia rinnovabile come il fotovoltaico o l’eolico, permette la riduzione netta della concentrazione dell’anidride carbonica. Il presente elaborato di tesi affronta l’attuale e futura sostenibilità della tecnologia DAC e la produzione di carburanti sintetici a partire dalla CO2 sequestrata, in funzione degli obiettivi imposti dall’Unione Europea. Vengono inoltre analizzati sia il comportamento che le emissioni di un motore da ricerca ad accensione comandata alimentato da varie miscele di combustibili sintetici

Cambiamenti e sfide nel settore del post raccolta. Sostenibilità ambientale, certificazione e nuove normative SQNPI nella filiera vitivinicola

La gestione sostenibile delle coltivazioni agricole è diventata una priorità dei giorni nostri. Questo mutamento è avvenuto in risposta alla crescente consapevolezza da parte degli agricoltori e dei consumatori dei limiti delle pratiche agricole convenzionali e di come queste possano impattare sull'ambiente e sull'ecosistema. In questo contesto, la lotta integrata emerge come un approccio strategico e olistico, progettato per mantenere gli equilibri ecologici e ridurre l'uso indiscriminato dei prodotti chimici a scopo preventivo, considerando anche la necessità di rispondere alle richieste alimentari sempre più crescenti. Nel contesto specifico della viticoltura e dell'enologia, la produzione integrata rappresenta un approccio significativo per poter affrontare queste sfide multidimensionali del settore (consumatori sempre più esigenti e attenti, aumento dei prezzi della materia prima, delle lavorazioni e del packaging). La complessità di questo campo si riscontra attraverso l'interazione dinamica tra la vite, l'ambiente circostante e le minacce potenziali quali patogeni, insetti nocivi e altre caratteristiche ambientali (le quali in Italia sono estremamente variegate). Questi fattori possono compromettere la salute delle viti (insetti dannosi, funghi e batteri) e, di conseguenza, la qualità e quantità del vino prodotto. Questa tesi mira a fornire una visione approfondita di tutti i vari approcci che possono attuare le aziende, con particolare attenzione alla forma della lotta integrata, concentrandosi sul suo ruolo cruciale e sulle sue applicazioni specifiche nel contesto della vitivinicoltura

Effetti della corrosione su leghe d'alluminio ad alte prestazioni per applicazioni in additive manufacturing

L’obiettivo di questo lavoro di tesi è esaminare il fenomeno della corrosione dei materiali metallici, analizzando le diverse tipologie, i pericoli e le modalità di prevenzione. Si affronterà la corrosione dal punto di vista elettrochimico e si esploreranno le modalità per valutare la suscettibilità alla corrosione di componenti specifici. In particolare si approfondirà il tema per una lega di alluminio di crescente rilevanza, nota come Scalmalloy. Questa offre la possibilità di creare componentistica sempre più efficiente dal punto di vista meccanico e più leggera, mantenendo alte prestazioni: un aspetto particolarmente rilevante in ambito aeronautico e spaziale, dove la riduzione del peso è fondamentale

Studio sulle tensioni residue in saldatura e impatto sulle proprietà del giunto

L'elaborato espone un quadro generale teorico sulla saldatura a laser e si impegna nello studio delle tensioni residue e i fattori che le provocano. Tratta inoltre l'impatto delle tensioni residue sui giunti saldati, concludendo con tecniche di mitigazione e di misurazione delle tensioni

Authentication of Almond Varietal and Geographical Origins through Triacylglycerol Fingerprinting

La produzione di mandorle rappresenta un settore di notevole importanza per Paesi come gli Stati Uniti, la Spagna e l'Australia. Tale filiera è vulnerabile al rischio di frodi, rendendo cruciale l'implementazione di robuste misure di autenticazione per proteggere i consumatori da prodotti contraffatti. Questo lavoro di tesi sperimentale, realizzato presso i laboratori dell’Università di Barcellona, si propone di impiegare l'analisi dei triacigliceroli, componenti influenzati da fattori genetici e ambientali, come metodo per verificare l'origine geografica e varietale delle mandorle. L’approccio analitico untargeted e successiva elaborazione chemiometrica dei risultati si propone come uno strumento più completo ed efficace per la verifica dell’autenticità rispetto ai metodi analitici targeted convenzionale. In questo lavoro di tesi, attraverso l'impiego di una determinazione analitica untargeted dei trigliceridi, basati su gascromatografia accoppiata alla spettrometria di massa, sono stati sviluppati due modelli PLS-DA. Un primo modello ha permesso di classificare le mandorle in base al Paese d'origine (Spagna, Portogallo ed Australia), mentre l’altro di distinguere mandorle della cultivar 'Nonpareil', coltivate in Spagna, rispetto ad altre cultivar. Ogni set di campioni è stato suddiviso casualmente in set di addestramento (80%) e di validazione (20%), con una validazione esterna eseguita tre volte. In validazione esterna, i modelli hanno dimostrato un'elevata efficacia, ottenendo percentuali di classificazione corrette pari all’87% e al 91% dei campioni per il Paese e la cultivar di origine, rispettivamente. Questo approccio analitico si è rivelato uno strumento utile per contrastare le frodi a carico delle mandorle riconducibili alla loro origine geografica e botanica

Modellazione automatica di strutture leggere per l'aeronautica

Questa tesi esplora il tema dell'additive manufacturing, con particolare attenzione alle strutture lattice. Questa tecnologia è sempre più diffusa in settori chiave come l'aerospaziale, l'automobilistico e il medico, poiché contribuisce a ridurre pesi e consumi e a migliorare l'efficienza. L’additive manufacturing sta cambiando il modo in cui le aziende pensano alla produzione: invece di produrre grandi quantità di un singolo prodotto, l’additive manufacturing permette la produzione personalizzata. Si cambia quindi il paradigma da una produzione di massa a una su misura con tecniche che mirano a ridurre lo scarto di materiale, contribuendo a creare processi di produzione più sostenibili. L’obiettivo principale del lavoro descritto in questa tesi è sviluppare e implementare un’interfaccia utente per facilitare e automatizzare la progettazione, la modellazione e l’applicazione di strutture lattice a componenti aeronautici. L’interfaccia, creata in linguaggio Python utilizzando le macro di un software Computer-Aided Design open-source, permette di progettare e modellare in automatico il riempimento con strutture lattice di un generico componente. Come caso di studio, l’interfaccia sviluppata sarà utilizzata per progettare un tronco d’ala dove la tradizionale struttura con centine e longheroni viene sostituita da strutture lattice

Materiali impiantabili e tecniche di stampa 3D nell'ambito della chirurgia cranio maxillofacciale

Questa ricerca si propone di fornire una ricognizione, nell'ambito della chirurgia cranio maxillo-facciale, sulla produzione, sull'uso e sui risultati dell'impiego di biomateriali, insieme alle tecniche di stampa 3D, come valide alternative all'innesto osseo, sia autologo che proveniente da donatore, per la ricostruzione di parti lese. I materiali esaminati quindi sono stati principalmente il polietere-etere-chetone (PEEK), il titanio e il polietilene, e si è cercato di spiegare le motivazioni del loro impiego nella ricostruzione del tessuto osseo. Per lo scopo sono state esaminate alcune tra le più grandi aziende del settore e sono stati analizzati alcuni casi clinici relativi all’impiego dei loro prodotti. Si tratta in particolare di impianti personalizzati per il paziente (patient specific implants - PSI), realizzati tramite stampa 3D. Combinata con l’imaging ottenuto dalla tomografia computerizzata (TC) e dalla risonanza magnetica (RM), essa permette infatti l’ingegnerizzazione di impianti e protesi che possano essere validi sostituti al tradizionale innesto osseo, il cui impiego comporta un rischio per il paziente, per le modalità di raccolta del materiale (se autologo) e per problemi di rigetto (se da donatore). Sono state infine ipotizzate anche le prospettive future di queste innovazioni e le ricadute positive di una produzione in house su costi, tempistiche e benefici rispetto a quelli attuali, dipendenti da aziende esterne

Feasibility of Reactive Aggregate Programming via Kotlin Flows

The field of engineering self-organizing systems, encompassing realms such as robot swarms, collectives of wearables, and distributed infrastructures, has witnessed extensive exploration through diverse methodologies. These approaches range from deriving algorithms inspired by natural phenomena to leveraging design patterns, utilizing learning techniques to synthesize behavior based on emergent expectations, and exposing pivotal mechanisms and abstractions at the programming language level. Among these, a predominant focus has been on employing round-based execution models in state-of-the-art languages for self-organization. While such models offer simplicity in reasoning, they often exhibit limitations concerning flexibility and granular management of sub-activities. Drawing inspiration from the FRASP model implemented in Scala, this thesis aims to showcase the feasibility of reactive aggregate programming in Kotlin. Leveraging the Flow functional reactive library, we demonstrate a functional reactive implementation of aggregate programming, separating program logic from the scheduling of its sub-activities. The resulting framework maintains the expressive power of aggregate scheduling while enhancing scheduling controllability, flexibility in the sensing/actuation model, and execution efficiency