Codice progetto: DOT1304080

BORSA n. 1

La ricerca insiste di per sé sul tema dello sviluppo sostenibile attraverso lo studio di soluzioni tecnologiche per l’illuminazione e la realizzazione di dispositivi fotoluminescenti con basso impatto ambientale. Materiali privi di elementi critici rappresentano di per sé una forte risposta della green/blue economy, pensando al risparmio di CO2 derivante dal trasporto massivo di elementi critici rispetto alla realizzazione di campioni con materiale già presente in Europa o addirittura da scarti industriali (WEEE).
Il dottorando sarà formato nei temi dello sviluppo sostenibile attraverso specifiche scuole sia a livello nazionale che internazionale. Il dottorato sarà inserito nella ricca rete di collaborazione relativa alle tematiche dei Critical Raw Materials, anche per la partecipazione attiva in diversi commitment dell’EIP e di una COST action (CRM – Extreme) di cui il supervisor è membro. Scuole specifiche inerenti ai CRM anche di carattere socio economico e politico saranno inserite nel curriculum di studio. 

Denominazione dell’impresa presso cui verrà svolta l’attività relativa al tema di ricerca: Filaroptomaterials S.r.L. 

Denominazione del soggetto ospitante all’estero: Universiteit Gent, Belgio

BORSA n. 2

Il tema della ricerca è lo sviluppo della tecnologia fotovoltaica per produrre energia elettrica dalla luce del sole in modo sostenibile, su larga scala e attraverso la generazione distribuita. Saranno studiate le tecniche per la fabbricazione ed il testing di celle solari di nuova generazione, poco costose, adatte ad essere applicate su substrati flessibili, leggeri e di grandi dimensioni. La tematica rientra nell’area di specializzazione regionale relativa all’energia (SNSI 5.4.2 Industria intelligente e sostenibile, energia e ambiente: “L’area Energia fa riferimento a componenti e sistemi innovativi per la produzione e la distribuzione di energie sostenibili e a basso contenuto di CO2”) e nell’area tematica nazionale 5.4.2 Industria intelligente e sostenibile, energia e ambiente.
In particolare, il presente progetto si focalizzerà su una nuova classe di materiali fotovoltaici, le perovskiti ibride, organico-inorganiche, dalle proprietà particolarmente promettenti. Le perovskiti combinano le migliori caratteristiche dei semiconduttori inorganici e di quelli organici: hanno elevate conducibilità elettriche e tollerano elevate correnti, come silicio, arseniuro di gallio, ma allo stesso tempo possono essere preparate con processi in soluzione, a bassa temperatura e basso costo, come i semiconduttori organici.
Negli ultimi anni, la ricerca sulle perovskiti ha compiuto grandi progressi, con migliaia di ricercatori attivi nel mondo e prototipi di celle solari con efficienze di conversione certificate superiori a 23%. La tecnologia ha quindi ormai raggiunto la maturità necessaria ad avviare il processo di pre-industrializzazione. La ricerca proposta riguarda il trasferimento di know-how dall’ambiente academico a quello commerciale, affrontando le principali criticità che si presentano al passaggio dai laboratori di ricerca alla produzione. In particolare, saranno studiati (i) l’affidabilità delle prestazioni, inclusi la riproducibilità dei processi di fabbricazione delle celle ed i processi di degrado, (ii) l’integrazione necessaria a combinare la tecnologia fotovoltaica distribuita con altri elementi architettonici o con impianti fotovoltaici tradizionali, e (iii) lo sviluppo di standard di misura, per comparare dispositivi diversi nel modo più significativo possibile. 

Denominazione dell’impresa presso cui verrà svolta l’attività relativa al tema di ricerca: Cicci Research srl 

Denominazione del soggetto ospitante all’estero: Rijksuniversiteit Groningen, Paesi Bassi

Codice progetto: DOT1304141

BORSA n. 2

Essendo resistenti per forma, i gusci hanno grande efficienza strutturale sfruttando al meglio le proprietà meccaniche del materiale. Storicamente sono stati utilizzati sopratutto in volte e cupole in muratura. Il cemento armato (c.a.) ha poi dato impulso alla costruzione di gusci per volte di grande luce sottili e di forme assai varie, per serbatoi e ponti a guscio. Molto belli sono i sottilissimi gusci delle volte in c.a. realizzate da Candela, Heinz Isler (che nel 1969 realizzò un guscio in c.a. di luce 54 m e spessore 9 cm) Musmeci e Pier Luigi Nervi (inventore del ferrocemento, antesignano dei moderni compositi). Purtroppo, dopo gli anni ’60, i gusci in c.a. sono diventati infrequenti per l’alto costo in centine e manodopera.
Le potenzialità progettuali dei moderni codici digitali di modellazione numerica e CAD-3D spingono a riprendere a realizzare gusci in c.a. limitando centine e manodopera e, nonostante le alte trasmittanze dei gusci sottili in c.a, rendendoli energeticamente efficienti.
Le ricerche su questi temi fatte all’Università di Cagliari (UNICA) son sinergiche con la continua innovazione tecnologica di Frem Group srl di Elmas (CA), leader nella fornitura di armature presagomate e gabbie d’armatura preassemblate per strutture in c.a.
Ottenute le forme dei gusci con moderni metodi d’ottimizzazione strutturale, form-finding e modellazione a elementi finiti (FEM), posizionando i ferri presagomati secondo l’output fornito dal modello numerico alle macchine di piegatura e vincolandoli a mantenere la reciproca posizione, si ottiene in stabilimento una griglia curva (grid-shell), collegata con spine se doppia, preassemblata su pistoni ad altezza variabile (solidi punti d’appoggio per le grid-shell), che dà forma al guscio realizzandolo per moduli anche di grandi dimensioni trasportabili su camion (12x2,5 m in pianta). La grid-shell finale si assembla a piè d’opera, e può sopportare il peso di successivi strati di betoncino tixotropico trattenendolo con una semplice rete a essa legata. Il primo strato, se lasciato indurire, conferisce ulteriore autoportanza. L’efficienza energetica può ottenersi inserendo un “core” per es. in feltri coibenti ben adattabili alle forme curvate dei gusci.

Denominazione dell’impresa presso cui verrà svolta l’attività relativa al tema di ricerca: Frem Group srl 

Denominazione del soggetto ospitante all’estero: College of Civil Engineering, Fuzhou University, Repubblica Popolare Cinese

BORSA n. 3

AIDforINFO - L'ARCHIVIO COME INDUSTRIA DELL'INFORMAZIONE. Protocolli 'dual use' per l'accessibilità, la gestione del ciclo di vita e la titolazione 'intelligente' degli archivi militari di architettura per la conservazione e il restauro 'informato' del patrimonio difensivo storico.
Il crescente interesse verso il patrimonio immobiliare militare come potenziale oggetto di estese operazioni di riconfigurazioni funzionali, riconversioni e patrimonializzazioni - concessione o alienazione - riporta al centro del dibattito il tema della 'conoscenza' come strumento imprescindibile per la tutela e valorizzazione culturale di tali beni, ma anche per la gestione della manutenzione. La comprensione della storia costruttiva e il riconoscimento dei valori, materiali e immateriali, passa attraverso il riordino, la lettura e l'interpretazione delle fonti documentarie, il cui studio però presenta diverse complessità, tra cui la dispersione dei documenti e la riservatezza e la connessa limitata accessibilità pubblica ai fondi. Inoltre, a fronte di copiose rappresentazioni iconografiche storiche presenti negli archivi (planimetrie, sezioni), mancano rilievi diretti dei manufatti e restituzioni vettoriali.
Lo studio proposto intende indagare il ruolo della fonte documentaria nel processo conoscitivo e implementare gli strumenti di accesso e ricerca ‘intelligente’ dei suoi contenuti, salvaguardando la tutela della sensibilità dei dati, ma valorizzando l’intrinseca natura ‘pubblica’ degli Archivi dello Stato (dual use). Con tale obiettivo, la ricerca intende ottimizzare gli esistenti protocolli di analisi, dematerializzazione e conservazione delle fonti, anche in vista del loro versamento finale all’Archivio Centrale dello Stato, mediante nuovi set di metadati (descrittivi, strutturali e gestionali) per una titolazione uniforme dei contenuti in linea con il Dublin core e si inserisce nella più estesa problematica del controllo del ciclo di vita dei documenti archivistici-Archivio cartaceo o Sistema di Gestione Documentale. In particolare, sul piano più prettamente correlato alla conoscenza e alla tutela dei manufatti, fine ultimo della ricerca, si intende lavorare sui suddetti metadati per consentire la tracciabilità dell’informazione in relazione all’immobile e sperimentare tecnologie avanzate in grado di restituire in maniera speditiva l’evoluzione storica e la cronologia dei manufatti sulla base di confronti semi-automatici tra iconografie storiche preliminarmente rasterizzate.

Denominazione dell’impresa presso cui verrà svolta l’attività relativa al tema di ricerca: Consorzio S3log 

Denominazione del soggetto ospitante all’estero: University of Oslo (UiO), Department of Archaeology, Conservation and History (IAKH) 

Codice progetto: DOT1304377

BORSA n. 3

Il tema della ricerca riguarda lo studio della sicurezza e della interpretabilità degli algoritmi di apprendimento automatico ed Intelligenza Artificiale (IA).
Le tecnologie di IA sono ormai pervasive e applicate nei campi più disparati, dalla salute e assistenza dei malati fino alle telecomunicazioni, i trasporti e le cosiddette fabbriche intelligenti, costituendo quindi già un asset fondamentale dell’industria 4.0.
A discapito del grosso vantaggio competitivo che l’IA offre alle aziende, vi sono però dei rischi significativi nel suo utilizzo.
Queste tecniche non solo non sono infallibili, ma in molti casi non è chiaro secondo quali correlazioni o meccanismi prendano alcune decisioni o evidenzino/predicano alcuni comportamenti.
Le ultime ricerche su questo tema mostrano infatti che l’IA può diventare l’anello debole della catena della sicurezza: è possibile indurre volutamente in errore queste tecnologie manipolando i dati che esse processano; per esempio, per confondere i sistemi di rilevazione di attacchi informatici, i meccanismi di visione dei veicoli a guida automatica, gli assistenti vocali, i sistemi di trascrizione automatica e perfino i sistemi automatici di diagnostica medica.
Un’altra conseguenza diretta è un significativo aumento del rischio che gli attaccanti possano, a costi ridotti, riuscire a sottrarre informazioni e dati sensibili alle aziende, proprio sfruttando alcune vulnerabilità intrinseche delle tecniche di IA.
Il tema della ricerca sarà quindi incentrato sullo studio dell’applicazione di tecniche di IA in ambito cybersecurity.
Grazie alla loro capacità di analisi e predizione, le moderne tecnologie di IA sono state definite la nuova elettricità delle aziende, immaginando una nuova rivoluzione industriale. E’ stato quindi sorprendente scoprire che queste tecniche possono essere ingannate manipolando in maniera quasi impercettibile i dati processati.
Questo fenomeno ha avuto un’ampia risonanza mediatica oltre ad aver ricevuto un fortissimo interesse dalla comunità scientifica, catalizzando quindi anche l’attenzione degli stakeholder e delle aziende che hanno interesse a capire qual è l’entità dei rischi associati all’uso di queste tecniche e come sviluppare prodotti che usino l’IA in modo sicuro e interpretabile (comprensibili cioè anche ai non addetti ai lavori).

Denominazione dell’impresa presso cui verrà svolta l’attività relativa al tema di ricerca: Pluribus One 

Denominazione del soggetto ospitante all’estero: Technische Universität Braunschweig, Institute of System Security, Germania

Codice progetto: DOT1304315

BORSA n. 1

L’attività di ricerca verterà sulla “Progettazione e ottimizzazione multi-disciplinare di stadi raffreddati di turbina di alta pressione”.
Il tema di ricerca prende spunto dalla considerazione che i motori aeronautici lavorano a temperature massime ben superiori a quelle di esercizio dei materiali attualmente disponibili, e l’integrità strutturale di vari componenti, il più critico tra i quali è la turbina di alta pressione, è assicurata da complessi sistemi di raffreddamento.
Il problema è reso ancora più complesso dalla presenza di una serie di variabili non facilmente controllabili, di tipo sia termo-fluidodinamico (temperatura dei gas in uscita dalla camera di combustione, direzione del flusso, intensità e scale della turbolenza), sia geometrico (incertezze geometriche dovute a tolleranze di lavorazione o a variazioni in esercizio).
Questa ricerca si propone di fare uso di soluzioni numeriche di tipo High-Fidelity (fluidodinamica numerica, scambio termico coniugato e analisi strutturale, caratterizzate da complessità e tempi di calcolo considerevoli) per la progettazione e l’ottimizzazione della geometria di uno stadio raffreddato di turbina di alta pressione, tenendo in considerazione le incertezze comunemente omesse durante la normale progettazione di simili componenti. Per ridurre entro limiti industrialmente accettabili il costo computazionale della procedura proposta, verrà fatto uso di metodologie basate sull’operatore aggiunto (Adjoint). Queste metodologie consentono di valutare la sensibilità (gradiente) della soluzione rispetto a diversi parametri oggetto di ottimizzazione, a un costo notevolmente ridotto rispetto all’utilizzo di metodi tradizionali (es. differenze finite).
L’applicazione in esame è caratterizzata da un elevato livello tecnologico, e richiede conoscenze integrate nei campi fluidodinamico, meccanico, dei materiali e delle tecniche di produzione. Per sviluppare queste tematiche è prevista un’intensa collaborazione tra il Dipartimento di Ingegneria Meccanica, Chimica e dei Materiali dell’Università di Cagliari (DIMCM, assegnatario di due progetti PRIN su argomenti correlati), una delle aziende leader mondiali nella progettazione di motori per uso aeronautico (Rolls-Royce plc) e un’azienda italiana (Optimad Engineering srl) con notevole esperienza nel campo della simulazione numerica (termo-fluidodinamica e strutturale), del calcolo ad elevate prestazioni (HPC) e nello sviluppo di codici di ottimizzazione.

Denominazione dell’impresa presso cui verrà svolta l’attività relativa al tema di ricerca: Optimad Engineering srl 

Denominazione del soggetto ospitante all’estero:  Rolls-Royce plc, Regno Unito

Codice progetto: DOT1304004

BORSA n. 1

Il progetto mira a identificare piccole molecole che stimolino il sistema immunitario innato, a caratterizzare il loro meccanismo d’azione, verificando l’efficacia di questa stimolazione sui meccanismi di evasione virale e sulla replicazione virale, con lo scopo di sviluppare nuove molecole ad azione antivirale ad ampio spettro.
Il sistema immunitario innato è essenziale nella risposta agli agenti infettivi, e si basa principalmente sulla produzione di Interferone di tipo I (IFN) che a sua volta porta alla produzione di più di 300 geni (IFN-stimulated genes, ISG). La stimolazione farmacologica dell’attivazione del sistema immunitario innato è una strategia innovativa ed attraente per ottenere diversi esiti terapeutici tra cui l’inibizione della replicazione virale e la stimolazione immunogenica.
La produzione di IFN è indotta dal riconoscimento di profili molecolari associati a patogeni (Pathogen-Associated Molecular Pattern, PAMP) e profili molecolari associati a danno (Damage-Associated Molecular Pattern, DAMP) che attivano una cascata fosforilativa. La proteina STING (Stimulator of interferon genes) è una proteina di segnale essenziale per l’attivazione di IFN e di citochine proinfiammatorie a seguito del riconoscimento di DNA virale citosolico, dinucleotidi ciclici secreti da batteri o anomalie cellulari.
I virus, sia a DNA che ad RNA, hanno evoluto una varietà di meccanismi molecolari per eludere l’attivazione dell’immunità innata principalmente bloccando la sua produzione. Tali meccanismi costituiscono significativi fattori di patogenicità la cui inibizione/elusione è un approccio terapeutico in divenire.
Il proponente ha già identificato delle molecole che sovvertono l’inibizione virale della produzione di IFN a seguito del riconoscimento di un PAMP, sebbene non sia ancora chiaro il loro meccanismo di azione e coordina uno studio, in collaborazione con altri docenti del dottorato, volto ad identificare agonisti di STING.
Pertanto, scopo del progetto è identificare e caratterizzare piccole molecole agoniste della produzione di IFN e verificarne l’efficacia in modelli virali per lo sviluppo di nuovi farmaci antivirali.
L’identificazione di agonisti della produzione di IFN in presenza di infezioni si inserisce nella SNSI tematica “Salute, alimentazione, qualità della vita”, traiettoria “Biotecnologie, bioinformatica e sviluppo farmaceutico”, in quanto attuata mediante un approccio multidisciplinare, basato sull’integrazione di tecniche di biologia molecolare, di virologia, di biotecnologie farmaceutiche.
Il progetto coinvolge una società (ViroStatics srl) con sede legale a Sassari e sede operativa presso il Parco Scientifico di Porto Conte Ricerche ad Alghero, ed il laboratorio “Chimie & Biologie, Modélisation et Immunologie pour la Thérapie (CBMIT)” dell’Università Paris Descartes, in Parigi ed è mirato all’individuazione di piccole molecole che possano essere sviluppate come inibitori virali innovativi ad ampio spettro. 

Denominazione dell’impresa presso cui verrà svolta l’attività relativa al tema di ricerca: ViroStatics srl 

Denominazione del soggetto ospitante all’estero:  Université Paris Descartes, Francia

BORSA n. 3

Il percorso di Dottorato Industriale proposto è finalizzato allo sviluppo di un sistema terapeutico innovativo per il trattamento della malaria, una pericolosa malattia infettiva causata da un da parassiti protozoi del genere Plasmodium. La malattia è endemica nelle zone calde e tropicali e rappresenta ancora oggi una delle principali cause di morte nel mondo. L’idea progettuale è quella di sviluppare un nuovo drug delivery system che consenta di potenziare l’attività antiparassitaria di alcune sostanze naturali e di somministrarle insieme ottenendo un effetto sinergico. Più precisamente si vuole utilizzare l’artemisinina, un principio attivo estratto dall’Artemisia annua e molto impiegato nella lotta alla malaria, che verrà associata con altre molecole con attività antiossidante e antiparassitaria quali per esempio la curcumina, la quinacrina, la quercetina e la mangiferina. Per controllare il tempo e/o il sito di rilascio le molecole verranno contemporaneamente veicolate in particolari carrier vescicolari, i nutriosomi. In studi precedenti è stata dimostrata la capacità di queste vescicole di potenziare l’efficacia della curcumina nella cura della malaria. I nutriosomi verranno opportunamente modificati così da essere in grado di veicolare contemporaneamente l’artemisinina e un’altra molecola antiossidante e da massimizzare l’efficacia terapeutica di queste molecole dopo somministrazione orale. Attraverso studi di formulazione e caratterizzazione e di efficacia in vitro ed in vivo si definirà il profilo tecnologico e farmacologico dei sistemi di delivery e le loro potenzialità terapeutiche.
La Strategia Nazionale di Specializzazione Intelligente individua come aree tematiche prioritarie la salute, l’alimentazione e la qualità della vita e in particolare la medicina rigenerativa e personalizzata, le biotecnologie e lo sviluppo farmaceutico sono considerate traiettorie di sviluppo rilevanti che possono favorire lo sviluppo dell’economia nel mondo. Le industrie farmaceutiche esistenti sono un substrato dinamico e recettivo, in grado di trasformare l’eccellenza della ricerca in tecnologie, prodotti innovativi, metodi produttivi eco-sostenibili ed economicamente vantaggiosi. Il percorso di Dottorato industriale proposto in questo progetto è perfettamente in accordo con questa strategia perché permetterà di sviluppare un nuovo sistema terapeutico destinato al trattamento orale delle infezioni causate dal Plasmodio della malaria. Un medicinale più efficace porterebbe ad una diminuzione della mortalità e al miglioramento della compliance e della qualità della vita dei pazienti affetti da questa patologia. 

Denominazione dell’impresa presso cui verrà svolta l’attività relativa al tema di ricerca: Nanovector S.r.l. 

Denominazione del soggetto ospitante all’estero: Universitat de Barcelona