Light depolarization effects during the Fréedericksz transition in nematic liquid crystals

This work is aimed to the photopolarimetric characterization of the disorder evolution occurring in homeotropically aligned nematic liquid crystal films during the electrically induced Freedericksz transition. The molecular director dynamics and the transversal reorientation modes are investigated by the analysis of the depolarization of the light beam emerging from the sample. Our measurements reveal unexpected depolarization effects at the transition, which we interpret in terms of director field unhomogeneity and defects creation. (C) 2007 Optical Society of America

A computational platform for the virtual unfolding of Herculaneum Papyri

Ancient Herculaneum papyrus scrolls, hopelessly charred in the 79 A.D. Vesuvius eruption, contain valuable writings of the Greek philosophers of the day, including works of the Epicurean Philodemus. X-ray phase contrast tomography has recently begun unlocking their secrets. However, only small portions of the text hidden inside the scroll have been recover. One of the challenging tasks in Herculaneum papyri investigation is their virtual unfolding because of their highly complicated structure and three-dimensional arrangement. Although this procedure is feasible, problems in segmentation and flattening hinder the unrolling of a large portion of papyrus. We propose a computational platform for the virtual unfolding procedure, and we show the results of its application on two Herculaneum papyrus fragments. This work paves the way to a comprehensive survey and to further interpretation of larger portions of text hidden inside the carbonized Herculaneum papyri

Photo-thermal effects in gold nanorods/DNA complexes

n/

Polarization-dependent optomechanics mediated by chiral microresonators.

Chirality is one of the most prominent and intriguing aspects of nature, from spiral galaxies down to aminoacids. Despite the wide range of living and non-living, natural and artificial chiral systems at different scales, the origin of chirality-induced phenomena is often puzzling. Here we assess the onset of chiral optomechanics, exploiting the control of the interaction between chiral entities. We perform an experimental and theoretical investigation of the simultaneous optical trapping and rotation of spherulite-like chiral microparticles. Due to their shell structure (Bragg dielectric resonator), the microparticles function as omnidirectional chiral mirrors yielding highly polarization-dependent optomechanical effects. The coupling of linear and angular momentum, mediated by the optical polarization and the microparticles chiral reflectance, allows for fine tuning of chirality-induced optical forces and torques. This offers tools for optomechanics, optical sorting and sensing and optofluidics

Study of Enzymatic Mechanisms Using Density Functional Theory and QM/MM Methods

Dottorato Scienza e Tecnica "Bernardino Telesio", Ciclo XXVII, a.a. 2015-2016Il lavoro presentato in questa tesi riguarda il meccanismo catalitico di tre enzimi naturali e di un biomimetico. All'inizio del documento è riportata una breve introduzione sul ruolo svolto in natura dalle proteine biologiche in generale, e in particolare dagli enzimi. Poche righe sono state dedicate all’importanza di alcuni metalli di transizione che si trovano più spesso nei siti attivi degli enzimi, con un particolare riferimento ai metalli presenti nei sistemi oggetto di questo studio. Nel capitolo successivo sono stati descritti i principi base delle varie metodologie teoriche utilizzate (QM e QM/MM) ed è stata fatta una breve descrizione della teoria cinetica enzimatica. Data la complessità dei sistemi in studio, dovuto alle loro dimensioni e alla presenza in essi dei metalli di transizione, è stato ritenuto utile dedicare la terza parte di questa tesi ai protocolli computazionali maggiormente usati per trattare argomenti di questo tipo che permettono di ottenere risultati affidabili. Nei capitoli successivi sono stati riportate le singole problematiche affrontate e i risultati finora ottenuti che hanno riguardato in particolare il meccanismo di lavoro dei seguenti enzimi: -modello biomimetico del sito attivo dell’enzima 3-Hydroxyanthranilate-3,4-dioxygenase (HAD). -Tyrosine Ammonia-Lyase (TAL) -Human Pancreatic Amylase (HPA) -Organo-Phosphate Degrading enzyme (OPDA)Università della Calabri

Complexity in climate

Scuola di dottorato "Bernardino Telesio", in Physics of Complex Systems, Ciclo XXV, a.a. 2011-2012Università della Calabri

Theoretical investigation of the enzyme promiscuity within the carbonic anhydrase's family

Dottorato "Bernardino Telesio", Metodologie Chimico-Inorganiche, Ciclo XXVII, a.a. 2014Università della Calabri

Astroparticle physics as a telescope for solar interior, galactic and extragalactic structures

Scuola di Dottorato Scienza e Tecnica "Bernardino Telesio", Fisica dei Sistemi Complessi, Ciclo XXVI, a.a. 2013Astroparticle physics provide a fundamental tool to investigate the astrophysical structures at different scales. In this thesis the results are presented of three years of research focused on time variations on solar neutrino flux, galactic cosmic rays and fine-structure constant as observed from quasar spectra. These topics are nowadays crucial to investigate structures which otherwise result difficult to probe. In particular time variations in solar neutrinos can give a real time description of the dynamics which take place in the inner regions of the Sun, while the study of galactic cosmic rays through the observation of muons produced by the interaction of the formers with the atmosphere, may give us precious informations on the interaction between TeV particles and heliospheric magnetic fields. Finally the recent observations of variations in the fine-structure constant value from the analysis of quasar absorption spectra, offer new possibilities to probe physical laws at cosmological scales. The thesis is structured as follows. In Chapter One are discussed quasi-biennial oscillations observed on solar neutrino flux and a phenomenological model is proposed to interpret the observed time variations. In the scenario described by the model, the interaction between solar neutrinos and solar matter mediated by magnetogravity modes, is modulated by a background magnetic field varying in time on quasi-biennial time scales. In Chapter Two the 11-yr component recently observed in cosmic muon data from Gran Sasso experiments of MACRO, LVD and Borexino has been reconstructed through the EMD analysis technique. In Chapter Three the data of fine-structure constant variations as observed in the quasar absorption spectra have been analyzed to search for temporal coherent structures. The thesis is completed by the description in appendix of a new algorithm based on Monte Carlo methods to assign a confidence interval to the IMFs extracted with the EMD analysis, and the application of this method to study the proton and neutrino distributions used in the OPERA experiment for the neutrino velocity measurement. Another appendix is dedicated to detailed description of the effects induced on the magnetogravity spectrum by a background magnetic field with a low-pass bandwidth, thus generalizing the theory of magneto-gravity modes in presence of a time-dependent background magnetic field.Università della Calabri

<<Il>> sistema antisismico borbonico: analisi storica, meccanico costruttiva e sperimentale

Scuola di Dottorato Scienza e Tecnica "Bernardino Telesio" Ciclo XXVII, a.a. 2014Il 1783 segna per la Calabria una data infausta, un terremoto dalle proporzioni inaudite colpisce la Calabria Ulteriore con repliche che continuarono incessantemente per circa tre anni. Le conseguenze furono catastrofiche intere città completamente rase al suolo, circa 30.000 morti a cui si aggiunsero ulteriori 5.000 per gli stenti successivi al terremoto, l’economia della regione completamente annientata. Ferdinando IV in maniera tempestiva attua una serie di iniziative tra le quali la promulgazione delle Istruzioni generali, il primo regolamento antisismico di Europa. Tale codice rappresenta la sintesi dei più avanzati principi della nascente ingegneria antisismica, come il perseguire la connessione delle pareti murarie e quindi l’”effetto scatolare”, la regolarità in pianta ed in alzato, la riduzione della massa sismica. L’attuazione delle Istruzioni Borboniche è rappresentata da un sistema costruttivo costituito da muratura rinforzata da telai; una tecnologia che si fonda su un sapere costruttivo intorno alle strutture di legno esistente in Calabria da tempo immemore. Infatti, già durante la civiltà italica, modellini fittili scoperti a nord di Sibari, testimoniano un utilizzo d’intelaiature irrigidite da croci di sant’andrea; altri esempi di edifici a struttura lignea, oltre a quelli di epoca romana caratterizzati dall’opus craticium presenti nel Regno di Napoli e a costruzioni relative alla prima conquista Normanna, sono descritti in alcune cronache d’epoca del XVII e XVIII secolo. La riedificazione successiva all’evento tellurico del 1783 previde una buona organizzazione degli interventi, vera e propria protezione civile ante-litteram e lo sviluppo di diverse tipologie di edifici “baraccati”, tra i quali, forse il più noto, quello incluso nel trattato di Vivenzio e indicato come “Case formate di legno”. I catastrofici terremoti del 1905 e 1908 “collaudarono” il sistema, che diede prova di una corretta risposta ad azioni di tipo dinamico mostrando, unico dissesto comune alle diverse costruzioni Borboniche analizzate, per apparecchi murari non eseguiti a regola d’arte, il ribaltamento di porzione di paramento murario esterno. La campagna sperimentale, che ha incluso prove cicliche quasi statiche su riproduzioni in scala 1 a 1 di parete Borbonica, ha mostrato un appropriato comportamento del campione sotto azioni cicliche, in cui la muratura, almeno per spostamenti di non importante entità, viene riportata al cessare dell’azione della forza orizzontale, nella posizione originaria o prossima grazie alla presenza del telaio ligneo caratterizzato da un’alta flessibilità. Il telaio di legno non ha mostrato alcuna deformazione non reversibile o lesione per tutta la durata della prova, mentre piccole lesioni nei giunti di malta ed espulsioni di pietra hanno caratterizzato il riempimento di muratura. La durabilità del sistema risulta limitata nonostante i diversi accorgimenti suggeriti dalle Istruzioni, a causa dell’alto tenore di umidità generato nell’apparecchio murario e quindi di condizioni favorevoli per attacchi di tipo biotico.Università della Calabri