LA RICERCA IN PIAZZA

Parco del Castello, 27 settembre 2024, 16:00-19:00

Ricercatrici e ricercatori, dottorande e dottorandi, studentesse e studenti di UnivAQ “si mettono in piazza” per raccontare, in un contesto del tutto informale, scoperte, aspettative e obiettivi della loro ricerca e dei loro studi.

PAOLA CACCHIO (MESVA) – I microbi possono parlare tra loro?

Sebbene lo studio delle interazioni microbo-ospite sia stato tradizionalmente dominato da un interesse per le associazioni patogene, c’è una crescente consapevolezza dell’importanza delle interazioni simbiotiche cooperative nella biologia di molti batteri e dei loro ospiti animali e vegetali. Un sistema modello per lo studio di tali simbiosi è l’associazione tra il calamaro bobtail Euprymna scolopes e il batterio luminoso, Gram-negativo, Vibrio fischeri. Lo studio dei meccanismi alla base della luminescenza, ha portato i ricercatori a scoprire l’esistenza in V. fisheri di un meccanismo di regolazione genica dipendente dalla percezione della densità di cellule della stessa specie presenti nella popolazione microbica. Per condividere informazioni sulla densità cellulare e adattare di conseguenza l’espressione genica, i batteri utilizzavano un linguaggio di tipo chimico basato sulla produzione, il rilevamento e la recezione di piccole molecole segnale (AHL-Acylated Homoserine Lactones) dette autoinduttori. L’autoinduttore per diffusione raggiungeva l’ambiente extracellulare ma ad alta densità di vibrioni ri-diffondevano all’interno della cellula batterica dove potevano interagire con proteine citoplasmatiche (LuxR) capaci di legare il DNA, inducendo la sintesi di luciferasi e delle altre proteine coinvolte nel fenomeno della bioluminescenza. Il complesso induttore-LuxR attivava anche la sintesi dell’induttore stesso mediante un meccanismo di autoinduzione. Questo tipo di controllo è stato definito Quorum Sensing (QS). Grazie all’esistenza di questo sistema, i batteri si accorgevano di non essere soli, ma di aver raggiunto un quorum, e iniziavano ad agire non più individualmente, ma come una comunità, esprimendo a questo punto i geni per la bioluminescenza (geni densità dipendenti o QS dipendenti), la cui espressione ha, infatti, senso solo se la popolazione batterica è consistente. Dopo Vibrio fisheri, l’esistenza di circuiti QS è stata scoperta in molti altri batteri Gram-negativi tra i quali Agrobacterium tumefaciens, Pseudomonas aeruginosa, Rhizobium leguminosarum. Nei batteri Gram-negativi, tra i fenotipi regolati dal QS, vi è l’espressione di fattori di virulenza da parte di batteri patogeni (e.g. Pseudomonas aeruginosa e Vibrio cholerae), la formazione di biofilm, la sintesi di molecole antimicrobiche. Nel tipico circuito LuxIR (sistemi di tipo 1) dei batteri Gram-negativi, le proteine tipo LuxI catalizzano la sintesi degli autoinduttori, mentre le proteine tipo LuxR sono fattori trascrizionali che, complessati alle molecole di AHL, regolano l’espressione di geni target. La conoscenza dei meccanismi del quorum sensing potrà aiutare i microbiologi a migliorare l’azione degli antibiotici contro batteri patogeni distruggendone il biofilm la cui formazione è QS dipendente e, in generale, potrà aiutarli ad aumentare o diminuire le funzioni QS dipendenti.

ALDO LEPIDI (MESVA) – Il punto forte e debole della biologia di Homo sapiens: la sua vita sociale.

Le società biologiche hanno successo se riconoscono ed escludono i profittatori. Altrimenti l’evoluzione le estingue (come quando una cellula tumorale, il profittatore, uccide un organismo umano fatto da oltre 1013 cellule). La socialità biologica è nata con le prime forme di vita (es., le stromatoliti batteriche di 4 miliardi di anni fa) e si è evoluta dando origine alla serie sterminata di organismi sociali ed a eventi cruciali come l’eucariogenesi, la multicellularità, la riproduzione sessuale…. I primati con grande cervello del genere Homo abbiamo una socialità in cui i fattori culturali sono prevalenti. La selezione naturale agisce su questi fattori innovativi solo da pochi milioni di anni, sicché il controllo dei profittatori culturali è ancora poco affinato ed è facile che le società culturali si estinguano perché fuori equilibrio al loro interno e con il loro ambiente naturale. Infatti, in pochi milioni di anni, nel genere Homo sono nate e si sono estinte numerose specie. H. sapiens, la nostra specie, è l’unica rimasta. In concreto, i punti critici della nostra socialità, dove controllare i profittatori sono:

- l’utilizzo delle risorse di energia e materia della fotosintesi (2×1011 T di carbonio organico/anno) su cui vive l’intera biosfera, sempre più abusate da noi H. sapiens;
- la ripartizione delle risorse prodotte dalle attività umane (valutate in circa 100 triliardi di $/anno), dove profittatori vari (individui, stati, organizzazioni…) generano stratosferiche disuguaglianze con disfunzini e danni per l’umanità attuale e futura.

Le società di batteri, insetti, piante, animali …. sono stabili perché sanno escludere i profittatori, con ben collaudati meccanismi fisico-chimici. La sociobiologia ci dice che noi H. sapiens dobbiamo imparare a penalizzare, invece che premiarli, i profittatori che danneggiano le nostre società fino a porle a rischio di estinzione.

ANTONIO CICONE (DISIM) – Cosa vuol dire fare matematica?

La matematica viene sempre vista come una materia inutile e terrificante. In questa chiacchierata vi accompagnerò alla scoperta di quanto possa essere affascinante e quanto la usiamo quotidianamente senza rendercene conto.

CARLA BARTOLOMUCCI (DICEAA) – I valori del patrimonio culturale per la società.

L’intervento a “La ricerca in piazza” propone alcune riflessioni sui concetti di cultura e di patrimonio culturale, di come questi siano stati oggetto di cambiamenti nel tempo e di come questi concetti continuino a modificarsi e ad ampliarsi (dal patrimonio materiale a quello immateriale).
Le azioni di conservazione o distruzione del patrimonio derivano dalla consapevolezza dei significati e dal riconoscimento dei loro valori, (anch’essi in continua evoluzione). Da qui la necessità di conoscere e gestire questi cambiamenti per la salvaguardia delle eredità culturali e, in particolare, dei patrimoni fragili o dissonanti i cui valori stentano ad essere riconosciuti (architetture, contesti urbani e paesaggio, ambiente antropico e naturale).

MIRKO PIERSANTI (DSFC) – Viaggi nello spazio interplanetario: lo Space Weather.

Lo Space Weather è l’insieme dei fenomeni associati ad improvvise variazioni dell’ambiente spaziale intorno al nostro pianeta. Il primo responsabile è il Sole, e i suoi ‘movimenti’ ci interessano molto più di quanto possiamo immaginare. La stella attorno a cui orbitiamo, il Sole, in condizioni “normali” produce un flusso di particelle a energia moderata, di fronte a cui la magnetosfera e l’atmosfera della Terra sono in grado di evitare conseguenze importanti per il nostro pianeta. In particolari condizioni, però, si possono produrre flussi molto intensi oppure ad alta energia che potrebbero provocare seri problemi per i nostri sistemi tecnologici, da cui dipende tanta parte della nostra vita quotidiana. Ma chi è che rischia di più? In primis gli astronauti, mentre per i terrestri le insidie maggiori arrivano dalla rete elettrica e anche da tutti i sistemi legati ai satelliti. In caso di tempeste solari, ad essere in pericolo sono sicuramente i satelliti artificiali, dai quali nella nostra società tecnologica dipende una grandissima quantità di servizi quali la navigazione aerea e marittima, le comunicazioni, e l’osservazione della Terra. Anche la rete elettrica a terra è molto sensibile a questi fenomeni. Inoltre, l’esposizione prolungata degli equipaggi degli aeromobili operanti ad alta quota e, ancora di più degli astronauti, può essere significativa anche dal punto di vista sanitario. La possibile previsione e modellizzazione dello spazio circumterrestre diventa quindi fondamentale per tutte le future missioni spaziali future.

MARTINA SCIOMENTA (DICEAA) – Mega-costruzioni in legno.

Il settore edile mondiale è responsabile di un terzo delle emissioni di anidride carbonica, nonché del 40% del consumo energetico mondiale e della produzione di rifiuti, ciò rende indispensabile la transizione a tecniche di costruzione sostenibili e rinnovabili. Il legno ingegnerizzato è il miglior materiale da costruzione sostenibile, e negli ultimi decenni si è evoluto fino a consentire la costruzione non solo di abitazioni familiari ma anche di edifici più alti comunemente costruiti in cemento o acciaio. Sfortunatamente, la progettazione di edifici più alti in legno è più impegnativa rispetto alle loro controparti in cemento e acciaio. Le sfide per poter realizzare edifici sempre più alti e performanti richiede ancora moltissima ricerca interdisciplinare, considerando gli aspetti statici, dinamici, antincendio, acustici nonché quelli legati al comfort degli abitanti. Questo intervento vuole offrire una prospettiva sulle costruzioni in legno, facendo luce sui vantaggi ma anche sulle insidie nascoste dietro a una corretta concezione strutturale degli edifici sostenibili del domani.

MAGDALENA LEON GOMEZ, LARA PACHIOLI, ROMINA ALESSANDRINI e TANIA FERRARI (DSU) – C’era una volta in cui a L’Aquila si parlava spagnolo.

La presentazione ha come scopo la documentazione in lingua spagnola nell’Archivi di Stato dell’Aquila.
Lo scopo della presentazione è quello di illustrare l’enorme quantità di documenti conservati nell’Archivio di Stato dell’Aquila scritti in spagnolo. Noi (le mie studentesse Laureanda ed io) passeremo in rassegna diverse tipologie di testi cercando di delineare un capitolo linguistico in spagnolo della città dell’Aquila.

COLAROSSI DOMENICO (DISIM – CORSO DI LAUREA MAGISTRALE IN MATHEMATICAL MODELLING) – Pattern di Turing: morfogenesi in sistemi di reazione-diffusione.

I pattern di Turing sono strutture spaziali emergenti che richiamano schemi naturali, come le strisce di una zebra, le macchie di una giraffa o le impronte digitali. Verranno discussi brevemente alcuni semplici modelli matematici che permettono di osservare la formazione di queste strutture. L’obiettivo del talk è fornire una panoramica accessibile dei principi teorici e delle applicazioni pratiche di questi affascinanti fenomeni.

GIANMARCO CIPOLLONE (DISIM – DOTTORATO IN MATEMATICA E MODELLI) – Matematica on the road.

La matematica può aiutarci a comprendere il traffico stradale? Scopriamolo insieme.

RICCARDO OLIVIERI (DIIIE – CORSO DI LAUREA MAGISTRALE IN INGEGNERIA ELETTRONICA) – Ingegneria elettronica biomedica: rivoluzionare la salute.

Lo studio, la ricerca e le innovazioni dell’ingegneria elettronica biomedica stanno rendendo possibile controllare il nostro stato di salute con un semplice gesto, o ricevere un avviso prima ancora che qualcosa vada storto, migliorando la qualità della vita di milioni di persone. Questa disciplina sta rivoluzionando la medicina, lo sport e le attenzioni che ci diamo ogni giorno offrendo soluzioni innovative che vanno dalla prevenzione alla cura e che toccano la vita di ognuno di noi.

WASSIM BOUMERDASSI (DIIIE – CORSO DI LAUREA MAGISTRALE IN INGEGNERIA ELETTRONICA) – Un metodo innovativo di ricarica wireless per droni.

I droni leggeri più popolari sono equipaggiati con diversi motori elettrici (rotori), generalmente 4 o 6, alimentati da una batteria al litio, che consente un tempo di volo di circa 20-60 minuti. Questo tempo disponibile, per certe missioni, può essere troppo breve, ponendo una limitazione all’uso del drone. Ricaricare i droni tramite tecnologia Wireless Power Transfer (WPT) può quindi rappresentare una soluzione innovativa e promettente per estenderne l’autonomia operativa. In questo talk, un metodo innovativo (brevettato dall’Università degli studi dell’Aquila) di ricarica per droni sfruttando appunto la tecnologia WPT, verrà illustrato.

CHIARA ROMANO (DISIM/DEWS – DOTTORATO IN INGEGNERIA E SCIENZE DELL’INFORMAZIONE) – Come controllare la crescita tumorale? Una partita a scacchi dove ogni mossa conta.

La nostra ricerca si basa sullo sviluppo di nuovi modelli matematici in grado di catturare le complesse dinamiche del cancro, come le interazioni tra cellule, la risposta alle terapie, l’evoluzione cellulare e il rapporto con il microambiente tumorale. Con un modello sufficientemente accurato è possibile simulare sia la crescita che la diffusione dei tumori, facilitando la previsione della loro progressione e l’identificazione dei fattori che la influenzano. La ricerca si sposta poi sull’identificazione di tecniche per controllare le dinamiche descritte da questi modelli, al fine di creare approcci terapeutici personalizzati.

PASQUALE SALUCCI (DISIM/DEWS – DOTTORATO IN INGEGNERIA E SCIENZE DELL’INFORMAZIONE) – Celle a combustibile a idrogeno e automotive: modello e controllo.

Attualmente le Fuel Cells rappresentano una valida sorgente di potenza per far fronte alle sempre maggiori richieste di energia e alle più stringenti norme per limitare l’inquinamento e le emissioni di C02 nell’atmosfera. Basandosi sull’utilizzo dell’idrogeno verde come vettore energetico, le fuel cell hanno trovato largo uso in campo automotive e agricolo dal momento che si otterrebbero emissioni pari a zero con conseguente miglioramento della qualità dei prodotti coltivati. Se da un lato sembrano essere molto promettenti, dall’altro risultano essere dispositivi complessi che richiedono un accurato controllo in termini di temperatura e approvvigionamento dei reagenti per permettere il loro corretto funzionamento. La nostra ricerca verte sulla modellazione della fuel cell e tutto il sistema veicolo con cui interagisce, con conseguente controllo di tutto il sistema per garantire la massima resa in termini di efficienza e quindi minor spreco di idrogeno possibile. Verrà presentata una problematica comune della fuel cell quanto cruciale: il controllo del flusso di ossigeno al catodo. Esso richiede la modellazione di diverse componenti del veicolo, oltre la cella a idrogeno, mentre il controllo deve permettere di raggiungere la condizione di massima efficienza senza danneggiare irreversibilmente il dispositivo.