Progetti ricerca Ingegneria

Ente erogante il finanziamento: Regione Lazio
Responsabile scientifico: Prof. Fabrizio Patanè
Descrizione progetto
L’ottenimento di competenze nell’ambito dell’automazione (industria 4.0) e della robotica applicate al tema della sicurezza del lavoro è un traguardo di indiscusso impatto a livello accademico-scientifico e industriale. La creazione di figure che abbiano caratteristiche di conoscenza e capacità di analisi di problemi tecnico-scientifico multidisciplinari in tali ambiti è esattamente il target del presente progetto. Tale risultato sarà conseguito attraverso il processo di acquisizione e formazione delle risorse umane da acquisire per portare a termine il piano di sviluppo del progetto New_EVE, basato sulla linea di ricerca di dispositivi indossabili in corso presso il laboratorio M3lab dell’Università Unicusano e coordinato dal referente di progetto, il prof. Fabrizio Patané. Il progetto New_EVE darà luogo a un team con competenze utili ad affrontare l’importante sfida, che oggi si presenta nell’intersezione tra mondo della azione simulata tramite realtà virtuale e mondo della azione realizzata tramite dispositivi robotici.
Finalità
Obiettivo principale: sviluppo e conferimento di competenze di carattere scientifico/tecnologico in ambito robotica-sicurezza del lavoro; la formazione è indirizzata in primo luogo alla figura del RTD, in secondo luogo a studenti, laureandi, dottorandi e ricercatori che saranno selezionati per partecipare alle attività di sviluppo di New_EVE. L’Obiettivo Principale si declina mediante tre Obiettivi Specifici:
Obiettivo specifico 1 (OS1): modellazione biomeccanica/dinamica dell’interazione arto superiore-ambiente in “ambienti confinati e/o sospetti di inquinamenti” con utilizzo di esoscheletro indossabile;
Obiettivo specifico 2 (OS2): implementazione e ottimizzazione di selezionati scenari di addestramento con realtà virtuale e esoscheletro, concepiti come simulazioni di interazioni uomo/ambiente tipiche di ambienti lavorativi a rischio infortunio;
Obiettivo specifico 3 (OS3): campagna di sperimentazione di tecniche di addestramento innovativo – realtà virtuale associata ad esoscheletro – rivolte a operatori specializzati presso enti qualificati.
Altri Partner Progetto: Unicusano
Contributo totale del progetto: Valore nominale del progetto: € 72.576
Data inizio: 01.03.2021
Data fine: 29.02.2024

Ente erogante il finanziamento: Regione Lazio
Responsabile scientifico: Prof. Fabrizio Patanè
Project Description
To develop skills in the field of automation (Industry 4.0) and robotics applied to the theme of occupational safety is a goal of undisputed impact at the academic-scientific and industrial level. The creation of figures that have characteristics of knowledge and ability to analyze multidisciplinary technical-scientific problems in these areas is exactly the target of this project. This result will be achieved through the process of acquisition and training of human resources to be acquired to carry out the development plan of the project New_EVE, based on the line of research of wearable devices in progress at the laboratory M3lab of Unicusano University and coordinated by the project referent, Prof. Fabrizio Patané. The New_EVE project will give rise to a team with skills useful to face the important challenge that nowadays arises in the intersection between the world of action simulated through virtual reality and the world of action realized through robotic devices.
Objectives
Main Objective: development and delivery of scientific/technological skills in the field of robotics-safety at work; the training is directed primarily to the figure of researcher (Italian RTDa), secondarily to students, undergraduates, and PhD students who will be selected to participate in the development activities of New_EVE. The Main Objective is declined through three Specific Objectives:
Specific Objective 1 (OS1): biomechanical/dynamic modeling of upper limb-environment interaction in “confined and/or suspected polluted environments” using wearable exoskeleton;
Specific Objective 2 (OS2): implementation and optimization of selected training scenarios with virtual reality and exoskeleton, designed as simulations of human-environment interactions typical of working environments at risk of injury;
Specific Objective 3 (OS3): experimental campaign of innovative training techniques – virtual reality associated with exoskeleton – addressed to specialized operators at qualified institutions.
Partner: Unicusano
Financial support: Total nominal financial support: € 72.576
Start date: 01.03.2021
End date: 29.02.2024

Ente erogante il finanziamento: Ministero dell’Università e della Ricerca (MUR) – Bando PRIN2022
Responsabile scientifico Unicusano: Prof.ssa Laura Guidetti
Staff Unicusano: Assegnista di ricerca (bando ad hoc)
Data inizio: 15.10.2023
Data fine: 15.10.2025
Descrizione progetto
La Sclerosi Multipla (SM) è una malattia neurologica cronica infiammatoria del sistema nervoso centrale. Le manifestazioni cliniche della SM sono molteplici e includono anomalie sensoriali, motorie, cerebellari o del sistema visivo. Per gestire i sintomi correlati alla SM vengono utilizzati degli approcci farmacologici, ma la maggior parte dei pazienti in trattamento spesso sperimenta effetti avversi con impatti profondi sulla funzionalità e sulla qualità della vita. Per gestire la maggior parte dei sintomi riportati dalle persone con SM vengono quindi utilizzati degli approcci non farmacologici come l’esercizio fisico. L’esercizio fisico è ben tollerato ed efficace per promuovere molteplici benefici correlati alla salute, ma, sfortunatamente, la maggior parte delle persone con SM non aderisce alle proposte di esercizio fisico. Le barriere alla partecipazione all’esercizio nella SM possono derivare, ad esempio, dalla scelta di programmi di allenamento di tipo individuale, che sono efficaci, ma richiedono tempo e sono proibitivi in termini di costo.
Per tentare di superare la barriera alla partecipazione a programmi di esercizio sono emersi approcci moderni, come gli allenamenti sviluppati su piattaforme web, i quali hanno il vantaggio di fornire consigli, informazioni e trattamenti in qualsiasi momento e luogo con costi minimi. Tali interventi sono stati applicati con successo nella popolazione generale, ma i risultati nelle persone con SM sono ancora limitati. Gli allenamenti organizzati su piattaforme web sono in linea con il progresso in telemedicina, con un interesse particolare sviluppato durante la pandemia, in cui la maggior parte di persone affette da patologie croniche non frequentava strutture sanitarie a causa di restrizioni istituzionali o paura di essere infettate. Pertanto, la nostra proposta generale consiste nello sviluppare una piattaforma online, focalizzata sul coinvolgimento delle persone con SM ad attuare comportamenti sani, focalizzando l’attenzione sull’esercizio fisico all’interno di una sfera psicosociale. Questo modello è originale poiché considera l’importanza di una sfera psicosociale per gestire i sintomi correlati alla SM.
Partner: Università degli Studi di Pavia, Università telematica eCampus, Università degli Studi Niccolò Cusano.
Budget: Unicusano € 47.629,00

Ente erogante il finanziamento: Ministero dell’Università e della Ricerca (MUR) – Bando PRIN2022
Responsabile scientifico Unicusano: Prof.ssa Laura Guidetti
Staff Unicusano: Assegnista di ricerca (bando ad hoc)
Descrizione progetto
Multiple Sclerosis (MS) is a common chronic inflammatory neurologic disease of the central nervous system. The clinical manifestations of MS are multiple and include sensory, motor, cerebellar, or visual system abnormalities. Pharmacologic approaches are used to manage MS-related symptoms, but most patients under treatment often experience adverse effects with profound impacts on function and quality of life. Non- pharmacological approaches, such as exercise training, are therefore used to manage most symptoms experienced by people with MS. Exercise training is well-tolerated and effective in promoting multiple health-related benefits, but, unfortunately, most people with MS do not adhere to exercise regimens. Barriers to exercise participation in MS may derive, for example, from face-to-face interventions, which are effective but time-consuming and cost-prohibitive. Modern approaches, such as web-based interventions, have emerged to overcome barriers to exercise participation, which are based on face-to- face methods, with the advantages of providing advice, information, and treatment at any time and location with minimal economic costs. Such interventions have successfully been applied in the general population, but results in people with MS are still scarce. Web-based interventions are in line with the advances in telemedicine, with an interest in pandemic times when most diseased people do not attend health facilities for institutional restrictions or fear of being infected. Hence, our general proposal consists of developing an online platform that engages people with MS in healthy lifestyle behaviors, where exercise within a psychosocial sphere is considered. This model is original since it considers the importance of a psychosocial sphere for managing MS-related symptoms. We will develop an online platform in which to promote exercise and mindfulness techniques. On this platform, people with MS will carry out a 4-month physical training period and an 8-week ad hoc mindfulness program focused on stigma reduction. We will evaluate the effectiveness of our multidisciplinary intervention model on health-related outcomes.
Partner: Università degli Studi di Pavia, Università telematica eCampus, Università degli Studi Niccolò Cusano
Budget: € 47.629,00 Unicusano
Data inizio: 15.10.2023
Data fine: 15.10.2025

Ente erogante il finanziamento: MUR – PRIN
Responsabile scientifico Unicusano: Prof. Dr. Ilaria Cacciotti
Staff Unicusano: Prof. Dr. Ilaria Cacciotti , Ing. Valerio Papa
Data inizio: 28.09.2023
Data fine: 27.09.2025
Descrizione progetto
APICRAM propone un approccio innovativo, basato sulla selezione di biomateriali e tecnologie opportune, volto a superare i limiti degli impianti cranici polimerici attualmente utilizzati, quali basse proprietà meccaniche, mancanza di osteointegrazione, infiammazione post-operatoria. Verranno testate diverse strategie per migliorare l’interfaccia tessuto/impalcatura e fornire osteointegrazione, proprietà meccaniche e reattività biologica migliorate, fornendo contemporaneamente proprietà antinfiammatorie e rigenerative.
Le tecnologie e gli approcci sviluppati rappresenteranno nuovi strumenti per un trattamento innovativo ed efficace dei difetti cranici traumatici.
I risultati di APICRAM apriranno la strada al trattamento non solo delle lesioni cerebrali traumatiche ma anche alla resezione del tumore, all’emicraniectomia decompressiva e alle anomalie congenite/fratture crescenti del cranio per i pazienti pediatrici, migliorando significativamente la salute e la qualità della vita dei
pazienti.
Partner: Università Niccolò Cusano, Politecnico di Torino
link: https://www.universitacusano.com/apicram/ (in costruzione)
Budget: € 126.780,00

Public entity granting the financing: MUR – PRIN 2022
Principal Investigator (Unicusano, Lead unit): Prof. Dr. Ilaria Cacciotti
Staff UNICUSANO: Prof. Dr. Ilaria Cacciotti , Ing. Valerio Papa
Starting date: 28.09.2023
Ending date: 27.09.2025
Project description
APICRAM proposes an innovative approach, aimed at overcoming the limits of the actually used polymeric cranial implants, such as low mechanical properties, lack of osseointegration, post-surgery inflammation.
Different strategies will be investigated to improve the tissue/scaffold interface and provide osteointegration, enhanced mechanical properties and biological responsiveness, simultaneously supplying anti-inflammatory and regenerative properties. The developed technologies and approaches will represent new instruments for an innovative and efficient treatment of traumatic cranial defects.
APICRAM results will pave the way for the treatment non only of traumatic brain injuries but also tumor resection, decompressive hemicraniectomy, and, congenital anomalies/growing skull fractures for pediatric patients, significantly improving the patients’ health and quality of life.
Partner: Università Niccolò Cusan, Politecnico di Torino
link: https://www.universitacusano.com/apicram/ (under construction)
Budget: € 126.780,00

Ente erogante il finanziamento: MUR – Bando PRIN2022
Responsabile scientifico UNICUSANO: Dr. Ing. Salvatore Monteleone
Staff UNICUSANO: Assegnista di ricerca (bando in corso)
Descrizione progetto
La diagnosi energetica strumentale del patrimonio edilizio è fondamentale per la sua riqualificazione energetica. Oggigiorno esistono diverse tecniche di misurazione che presentano pro e contro in termini di applicabilità e costi. Questo progetto mira a supportare lo sviluppo del metodo THM, che sembra essere promettente in termini di velocità, semplicità e costo rispetto ad altri metodi standardizzati.
Obiettivi
L’idea centrale è quella di sviluppare un “metodo THM avanzato” (E-THM) basato su una metodologia che liberi gli utenti dalla selezione arbitraria di valori di coefficienti specifici attraverso l’elaborazione automatizzata dei dati per calcolare i coefficienti di scambio termico più adatti in funzione dello specifico condizioni al contorno, basate sulla teoria del trasferimento di calore.
Partner: Università degli Studi Roma Tre, Università degli Studi dell’Aquila, Università degli Studi Niccolò Cusano.
Budget: 42.000 €
Data inizio: 28.09.2023
Data fine: 27.09.2025

Ente erogante il finanziamento: MUR – Bando PRIN2022
Responsabile scientifico UNICUSANO: Dr. Ing. Salvatore Monteleone
Staff UNICUSANO: Assegnista di ricerca (bando in corso)
Project Description
The instrumental energy audit of the building heritage is essential for its energy retrofit. Nowadays, several measurement techniques exist, showing pros and cons in terms of applicability and costs. This project aims to support the development of the THM method, which appears to be promising for speed, simplicity, and cost compared to other standardized methods.
Project Description
The core idea is to develop an “Enhanced THM method” (E-THM) based on a methodology that frees users from the arbitrary selection of specific coefficient values through automated data processing to compute the most suitable heat transfer coefficients in the function of the specific boundary conditions, based on the heat transfer theory.
Partner: Università degli Studi Roma Tre, Università degli Studi dell’Aquila, Università degli Studi Niccolò Cusano.
Budget: 42.000 €
Starting date: 28.09.2023
Ending date: 27.09.2025

Ente erogante il finanziamento: MUR – PRIN2022
Responsabile scientifico UNICUSANO: Prof. Paolo Delle Site
Staff UNICUSANO: Ing. Qing Zhang
Descrizione progetto
Il progetto è finalizzato a sviluppare un sistema di modelli che integra economia e mobilità delle merci, e che è in grado di rappresentare il legame diretto, quello per cui la domanda di trasporto è derivata dalle attività di produzione e consumo, e il legame inverso, quello per cui l’offerta di trasporto condiziona le scelte dei mercati di acquisto e vendita. Per gli scambi commerciali si utilizza un modello Spatial Computable General Equilibrium (S-CGE) di tipo gravitazionale. Per la scelta della catena modale, modelli Logit differenziati in base al tipo di carico. Il sistema di modelli si propone come utile strumento di supporto alle decisioni relative a politiche e progetti nel settore del trasporto merci. Il confine geografico dell’ambito decisionale è l’Italia, gli utilizzatori prevedibili i governi a livello nazionale e regionale. Il sistema adotta una zonizzazione e una rappresentazione delle reti di trasporto dei diversi modi con dettaglio decrescente al crescere della distanza dall’Italia.
Partner: Università Niccolò Cusano, Università di Roma Sapienza
Budget: 150.496,00 €
Data inizio: 20 ottobre 2023
Data fine: 19 ottobre 2025

Development of an integrated economy and goods mobility model with application to Italy

Ente erogante il finanziamento: MUR – PRIN2022
Responsabile scientifico UNICUSANO: Prof. Paolo Delle Site
Staff UNICUSANO: Qing Zhang
Descrizione progetto
The project aims to develop an integrated economy and goods mobility model, able to represent the direct link, i.e. transport demand is derived from production and consumption activities, and reverse link, i.e. transport supply affects buy and sell markets. This model is a useful support for decisions related to policies in the freight transport sector. The geographical context is referred to Italy as a whole and the Italian individual regions.
Partner: Università Niccolò Cusano, Sapienza University Rom
Budget: 150.496,00 €
Data inizio: 20 ottobre 2023
Data fine: 19 ottobre 2025

Ente erogante il finanziamento: MUR – PRIN
Responsabile scientifico UNICUSANO: Prof. Laura Tribioli
Staff UNICUSANO: Prof. Laura Tribioli
Descrizione progetto
Il trasporto contribuisce al 25% delle emissioni di carbonio, richiedendo soluzioni di mobilità efficienti e sostenibili. I veicoli a zero emissioni, specialmente i veicoli elettrici a batteria (BEV), sono cruciali. La ricerca deve concentrarsi sull’aumento dell’efficienza energetica nei veicoli elettrici, dando priorità ai veicoli commerciali leggeri nel traffico urbano. A differenza dei veicoli tradizionali, il design di un powertrain elettrico dovrebbe eseguire realizzato sinergicamente con lo sviluppo della strategia di controllo. Tuttavia, questo approccio è raramente utilizzato a causa di vincoli computazionali. BEVOLUTION affronta questa lacuna proponendo una metodologia agile per il design completo di BEV, con un’enfasi sui veicoli commerciali leggeri per gli operatori logistici, con l’obiettivo di ridurre significativamente i tempi di sviluppo. L’innovativo design di BEVOLUTION integra due cicli: un Energy Model per l’analisi del sistema e un Digital Twin per il comportamento dettagliato dei componenti del veicolo. Questa combinazione accelera lo sviluppo del veicolo mantenendo l’accuratezza, specialmente durante i periodi transitori. I Parametri Chiave di Prestazione guidano il design, concentrandosi sulla riduzione del tempo di sviluppo di BEV, sull’aumento dell’autonomia e sul risparmio delle emissioni di CO2.
Partner: Università Tor Vergata, Università Niccolò Cusano
Budget: 111.513,00 €
Data inizio: 28.09.2023
Data fine: 28.02.2026

Ente erogante il finanziamento: MUR – PRIN
Responsabile scientifico UNICUSANO: Prof. Laura Tribioli
Staff UNICUSANO: Prof. Laura Tribioli
Descrizione progetto
BEVOLUTION posits the challenges of developing a flexible methodology for holistic BEV design,capable of spanning different usages,while decreasing drastically the time-to-development,with a focus on commercial light duty vehicles.This methodology builds upon the mutual interconnection of an agile EnergyModel for the energy-wise analysis of the system under boundary conditions perturbation and a detailed Digital Twin of the vehicle to give essential insights into system and components behavior.
Partner: Università Tor Vergata, Università Niccolò Cusano
Budget: 111.513,00 €
Starting date: 28.09.2023
Ending date: 28.02.2026

Ente erogante il finanziamento: MUR – PRIN
Responsabile scientifico UNICUSANO: Dr. Ing. Maria Zucconi
Staff UNICUSANO: Dr. Ing. Maria Zucconi, Prof. Ing. Barbara Ferracuti
Descrizione progetto
Il progetto MITICO mira a sviluppare un framework per eseguire una valutazione affidabile del rischio e delle perdite da tsunami per le comunità costiere urbane, tenendo conto anche della presenza di strategie di mitigazione su larga scala. Un numero crescente di comunità costiere in Italia e nel mondo è esposto al rischio tsunami, anche a causa dei cambiamenti climatici. Precedenti progetti di ricerca sulla valutazione del rischio tsunami hanno evidenziato l’assenza di quadri di riferimento specifici in grado di valutare le perdite economiche e sociali e di quantificare il potenziale effetto di strategie di mitigazione su larga scala per le regioni costiere. Il progetto è concepito in una visione multi-scala e interdisciplinare che combina:

• prove idrauliche originali su piccola scala condotte in un simulatore di onde, associate a simulazioni numeriche di scenari di inondazione da tsunami;
• prove strutturali quasi-statiche in grado di simulare i carichi indotti dallo tsunami, utilizzate per caratterizzare la vulnerabilità degli edifici esistenti;
• una metodologia originale in grado di quantificare le prestazioni degli edifici in termini di perdite sociali ed economiche; iv) una simulazione di valutazione delle perdite da tsunami su larga scala per un’area caso-studio

Partners
Università degli Studi di Napoli Federico II
Università degli Studi di Palermo
Budget: € 68.164,00
Data di inizio: 01.09.2023
Data di fine: 31.08.2025

Ente erogante il finanziamento: MUR – PRIN
Responsabile scientifico UNICUSANO: Dr. Ing. Maria Zucconi
Staff UNICUSANO: Dr. Ing. Maria Zucconi, Prof. Ing. Barbara Ferracuti
Descrizione progetto
The MITICO project aims at developing a framework to perform a reliable tsunami risk and loss assessment for urban coastal communities. The project is conceived in a multi-scale and interdisciplinary vision combining:

• original small-scale hydraulic tests conducted in a tsunami wave simulator;
• original quasi-static structural tests able to simulate the tsunami-induced loads;
• an original methodology able toN quantify the building performance in terms of social and economic losses.

Partners
Università degli Studi di Napoli Federico II
Università degli Studi di Palermo
Budget: € 68.164,00
Starting Date: 01.09.2023
Ending Date: 31.08.2025

Ente erogante il finanziamento: MUR – PRIN
Responsabile scientifico UNICUSANO: Prof. Francesca Nerilli
Staff UNICUSANO: Prof. Francesca Nerilli, Dott. Ing. Stefania Imperatore
Descrizione progetto
La dura lezione del crollo del Ponte Morandi ha evidenziato quanto sia importante il monitoraggio e la valutazione della sicurezza strutturale durante la vita di servizio delle strutture in cemento armato (CA). I fenomeni di degrado che interessano il calcestruzzo e/o le armature possono causare variazioni delle proprietà fisico-chimiche e meccaniche. Quest’ultime sono di difficile rilevazione e localizzazione se
vengono utilizzati strumenti diagnostici convenzionali. D’altro canto, metodi efficaci ma spesso invasivi, risultano costosi e dispendiosi in termini di tempo.
Abbinati a prove semidistruttive e distruttive (DT) e/o altri ben noti test non distruttivi (NDT), le metodologie geofisiche possono svolgere un ruolo fondamentale nell’ispezione e nel monitoraggio del deterioramento delle strutture in CA. Insieme al monitoraggio, la modellazione numerica della risposta meccanica supporta la valutazione delle condizioni di sicurezza delle strutture in CA. Tuttavia, ad oggi, non esiste un approccio consolidato per la modellazione dei materiali deteriorati.
In questo ambito un approccio combinato tra osservazione e rilevazione del danno attraverso metodologie geofisiche e un’avanzata modellazione numerica può portare ad un’efficace valutazione della sicurezza strutturale. ICARUS si propone di esplorare il contributo che le metodologie geofisiche apportano nel campo della rilevazione e del monitoraggio dei principali fenomeni di degrado che interessano le strutture in CA, considerando sia il degrado del calcestruzzo che quello delle armature. Adottando una metodologia innovativa multiscala e multi-sensori, si definiranno relazioni empiriche tra i parametri geofisici e meccanici in diverse condizioni di degrado. ICARUS svilupperà una strategia innovativa basata sull’integrazione di analisi geofisiche, CND e DT convenzionali, e analisi statistiche avanzate, per identificare l’evoluzione del degrado del materiale al fine di aggiornare i modelli di danno da corrosione esistenti. Inoltre, verranno proposti nuovi approcci meccanici di analisi strutturale per elementi in CA deteriorati.
Obiettivi del progetto
ICARUS mira a sviluppare modelli e procedure valide ed efficaci per la caratterizzazione dei fenomeni di degrado nell’ambito dei NDTs, formulando relazioni basate su parametri geofisici che descrivono i problemi di corrosione/degrado che interessano le strutture esistenti. La sfida del progetto consiste nello sviluppo di un nuovo approccio metodologico finalizzato ad incrementare la vita attesa delle strutture civili e delle infrastrutture. La logica innovativa del progetto, infatti, consiste nello sfruttare le capacità delle metodologie geofisiche per valutare i rischi delle strutture in CA invecchiate e deteriorate, minimizzando i costi di manutenzione grazie ad una valutazione strutturale basata su procedure non invasive e innovative.
Gli obiettivi di ICARUS sono i seguenti:

• Utilizzo della geofisica per la rilevazione ed il monitoraggio dei fenomeni di deterioramento di strutture in CA e determinazione di relazioni geofisiche/meccaniche associate al diverso stato di degrado degli elementi in calcestruzzo e CA.
• Definizione di un approccio integrato non distruttivo per la raccolta e l’elaborazione dei dati a supporto del rilevamento quali-quantitativo del degrado e della caratterizzazione del danno, attraverso anche l’utilizzo di analisi statistiche avanzate volte a identificare i diversi livelli di
  danneggiamento e di evoluzione del danno.
• Definizione di una legge di tension-stiffening in grado di valutare la risposta meccanica globale degli elementi in CA deteriorati sottoposti a diversi livelli di corrosione.
• Proposta di un approccio di modellazione agli elementi finiti in grado di simulare sia il legame di aderenza locale acciaio-calcestruzzo che la risposta meccanica del calcestruzzo fessurato e dell’armatura corrosa, utilizzando le relazioni geofisiche/meccaniche nel modellazione del danno.

Partner: Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR)
Budget: 94.010,00 €
Data inizio: 14.09.2023
Data fine: 14.09.2025

Ente erogante il finanziamento: MUR – PRIN
Responsabile scientifico UNICUSANO: Prof.Francesca Nerilli
Staff UNICUSANO: Prof. Francesca Nerilli, Dott. Ing. Stefania Imperatore
Descrizione progetto
The challenge of ICARUS project consists in the development of a new methodological approach aimed at increasing the expected life of civil structures and infrastructures realized in the last two centuries. A rigorous basis for the monitoring and mechanical characterization of the corrosion/degradation problems affecting the existing structures will be developed by adopting an innovative multiscale and multisensory based methodology and novel analytical and numerical mechanical approaches.
Partner: Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR)
Budget: 94.010,00 €
Starting Date: 14.09.2023
Ending Date: 14.09.2025

Ente erogante il finanziamento: MUR
Responsabile Scientifico (Unicusano): Oliviero Giannini
Descrizione del progetto
Il progetto ARNICAS mira a sviluppare, implementare e testare un modo completamente nuovo di affrontare la prototipazione virtuale (modellazione geometrica, assemblaggio e simulazione) di prodotti industriali. L’idea stimolante è indagare sulla combinazione di realtà aumentata, interfaccia naturale e ambienti di modellazione, manipolazione e simulazione dedicati per supportare ingegneri
e progettisti nelle prime fasi di sviluppo del prodotto. La possibilità di utilizzare “gesti naturali” e una visualizzazione potenziata possono aiutare il designer a dare libero sfogo alla sua creatività. In questo modo l’utente può esprimere il proprio intento progettuale con semplici gesti delle mani e/o utilizzando uno strumento (penna o stilo). Le pose della mano o la posizione della punta della stilo sono acquisite in tempo reale da uno o più sensori e gli algoritmi computazionali interpretano l’intento corrispondente. L’intento viene poi trasferito ad ambienti di modellazione, assemblaggio e simulazione per agire sulla scena virtuale. Utilizzando la realtà aumentata, i contenuti virtuali
aggiornati vengono quindi proiettati al progettista, utilizzando un visore per sovrapporre i contenuti generati dal computer alle immagini del mondo reale. Queste interfacce di input e output saranno integrate con strumenti di modellazione avanzati basati sulla scultura vincolata di entità geometriche, funzioni di assemblaggio, manipolazione virtuali e movimento in tempo reale per produrre un ambiente di progettazione completamente innovativo e integrato. Se le aspettative sull’esito del progetto saranno confermate, la metodologia proposta potrà essere la base per un modo nuovo e rivoluzionario di utilizzare e sviluppare strumenti CAE con un impatto potenzialmente enorme sia sul mondo accademico che su quello industriale. Inoltre, la metodologia può anche essere la base per estensioni in altri campi dell’ingegneria e della tecnica. La proposta è intesa multidisciplinare poiché combina diversi argomenti di Ingegneria Informatica e Ingegneria dei prodotti e dei processi. Il progetto proposto si concentra sullo sviluppo di uno strumento informatico innovativo con nuove interfacce progettate sulla base dell’interazione uomo-macchina e dell’interfaccia, visualizzazione ed elaborazione del linguaggio naturale per supportare la progettazione di prodotti industriali. D’altra parte, è impossibile ottenere un risultato completo senza una profonda conoscenza e contaminazione dell’ingegneria computazionale e delle metodologie di sviluppo del prodotto relative al calcolo scientifico, agli strumenti di simulazione e modellazione, all’ingegneria computazionale e al design industriale.
Obiettivi del progetto
Gli obiettivi principali sono definiti per questo progetto di ricerca:

• Sviluppare e implementare routine numeriche per riconoscere i gesti umani e interpretarel’intenzione dell’utente corrispondente.
• Sviluppare e implementare strategie per la modellazione virtuale di forme ingegneristiche tridimensionali.
• Sviluppare e implementare strategie per manipolare virtualmente corpi premodellati e applicare vincoli di accoppiamento.
• Sviluppare, progettare e implementare un solutore numerico multiuso per gestire le simulazioni di movimento interattive.

Partners: Università degli studi di Roma “Tor Vergata”
Budget: 80.967,00 €
Data inizio: 2023
Data fine: 2025

Public entity granting the financing: MUR
Principal Investigator (Unicusano unit): Oliviero Giannini
Project Description
The ARNICAS project aims to design, implement and test an entirely new way of approaching virtual prototyping (geometrical modelling, assembling and simulation) of industrial products. The challenging idea is to investigate the combination of augmented reality, natural interface and dedicated modelling, manipulation and simulation environments for supporting engineers and designers in the early stages of product development. The possibility to use natural gestures and an enhanced visualization can help the designer to give free rein to his creativity. In this way, the user can express his design intent by simple hand gestures and/or with a simple grabbed tool (pen or
stylus). The hand poses or the stylus tip position are real-time acquired by one or more sensor(s) and computational algorithms interpret the corresponding intent. The intent is then transferred to modelling, assembling and simulation environments to take action on the virtual scene. Using augmented reality, the updated virtual contents are then projected back to the designer, using a head-mounted display to superimpose computer-generated contents to real-world images. These input and output interfaces will be integrated with advanced modelling tools based on constrained sculpting of geometrical entities, virtual assembling and manipulation features and real-time motion to produce a completely innovative and integrated design environment. If the expectations of the project outcome will be confirmed, the proposed methodology can be the base for a new and revolutionary way of using and developing CAE tools with a potentially huge impact on both the academic and industrial world. Moreover, the methodology can also be the base for extensions in other engineering and technical fields. The proposal is intended multi-disciplinary since it combines different topics of Computer Science and Informatics and Product and Processes Engineering. The proposed project focuses on developing an innovative computer-aided tool with novel interfaces designed based on Human-Computer Interaction and Interface, Visualization and Natural Language Processing to support industrial products’ design. On the other side, it is impossible to achieve a comprehensive result without a deep knowledge and contamination of computational engineering and product development methodologies relating to Scientific Computing, Simulation and Modelling Tools, Computational Engineering, and Industrial Design.
Project Objectives
The main objectives are defined for this research project:

• Develop and implement numerical routines for recognizing human gestures and interpreting the corresponding user’s intent.
• Develop and implement strategies for the virtual modelling of three-dimensional engineering shapes.
• Develop and implement strategies for virtually manipulating pre-modelled bodies and applying mating constraints.
• Develop, design and implement a multi-purpose numerical solver to manage the interactive motion simulations.

Partners: University of Rome “Tor Vergata”
Budget: 80.967,00 €
Starting Date: 2023
Ending Date: 2025

Ente erogante il finanziamento: MUR
Responsabile Scientifico (Unicusano): R. Panciroli
Staff di Ricerca UniCusano: R. Panciroli, A. Pagliaro
Descrizione del progetto
Le strutture composite hanno attirato molta attenzione negli ultimi decenni grazie alla loro elevata resistenza specifica e sono ora ampiamente utilizzate in innumerevoli applicazioni. Grazie alla vantaggiosa resistenza specifica, i compositi ibridi che combinano materiali ceramici e compositi a fibra lunga risultano essere dei buoni candidati per armature. Tuttavia, è ancora possibile ottenere solo un miglioramento moderato senza una tecnologia all’avanguardia dirompente, a causa delle densità di energia di deformazione limitate della ceramica e dei materiali in fibra convenzionali. SMARMOR intende tracciare la strada per lo sviluppo di strutture composite innovative con una maggiore resistenza al danno, integrando le leghe a memoria di forma (SMA) all’interno dei laminati compositi tradizionali per ottenere strutture intelligenti attive e passive che sfruttano le capacità uniche di assorbimento di energia delle SMA. La sfida principale legata all’introduzione di SMA nelle strutture composite è la mancanza di informazioni sul comportamento della velocità di deformazione degli SMA e sull’interazione SMA/laminato durante l’impatto. Uno degli obiettivi primari di questo progetto di ricerca è eseguire un’indagine sperimentale approfondita del comportamento meccanico delle SMA e delle strutture composite basate su SMA in un ampio intervallo di velocità di deformazione. Questo sforzo consentirà anche di sviluppare un modello costitutivo termomeccanico per le SMA che tenga conto anche dell’effetto dello strain rate.
I complessi meccanismi di danno in tali compositi ibridi saranno studiati da estese campagne sperimentali e da modelli predittivi analitici e numerici ad-hoc. I risultati delle suddette indagini saranno infine applicati per progettare e sviluppare strutture resistenti agli urti ottimizzate rappresentative che saranno sottoposte a impatti a bassa e alta velocità. Questi test saranno cruciali per dimostrare l’efficacia della strategia di progettazione proposta e per validare i modelli numerici. Le prestazioni delle previste strutture basate su SMA saranno confrontate direttamente con le tecnologie attuali. Il potenziale impatto e l’importanza di questi obiettivi di ricerca nella scienza dei materiali, e per un ampio spettro di applicazioni, sono davvero di estremo interesse sia per il mondo accademico che per l’industria.
Obiettivi del progetto
L’obiettivo finale di SMARMOR è gettare le basi per lo sviluppo di strutture leggere basate su SMA attive con una maggiore resistenza all’impatto. Il progetto non si concentrerà strettamente sulle applicazioni finali, ma piuttosto sulla fisica alla base della resistenza all’impatto e ai danni di tali strutture che devono essere studiate in senso più ampio.
Partners
Unicusano
Università della Calabria
Università degli studi di Cassino e del Lazio Meridionale
Budget: 84.632,00 €
Data di inizio: September 2023
Data di fine: September 2025

Public entity granting the financing: MUR
Principal Investigator (Unicusano unit): R. PAnciroli
UniCusano Research Staff: R. Panciroli, A. Pagliaro
Project Description
Composite structures have attracted much attention over the last decades thanks to their high specific strength and are now widely utilized in uncountable applications. Thanks to their characteristic strength and lightness, hybrid composites combining ceramics and fiber-reinforced polymers are good candidates for lightweight impact-resistant structures but, still, continuous scientific and industrial efforts aim to increase their impact performance and to investigate the multitude of damage mechanisms defining their response. However, only a moderate improvement can still be achieved without a disruptive cutting-edge technology, owing to the limited strain energy densities of ceramics and conventional fiber materials. The final aim of the present proposal is to draw the path for the development of innovative composite structures with enhanced damage resistance. The main challenge related to the introduction of SMAs in composite structures is the lack of information about the strain-rate behavior of SMAs and the SMA/laminate interaction during the impact. One of the primary aims of this research project is to perform a thorough experimental investigation of the mechanical behavior of SMAs and SMA-based composite structures over a broad strain rate range.
This effort will also allow devising an original thermo-mechanical constitutive material model for SMAs accounting also for the strain rate hardening effect. The complex damage mechanisms in such hybrid composites will be studied by extensive experimental campaigns and by ad-hoc analytical and numerical predictive models.
Results from the aforementioned investigations will be finally applied to design and develop representative optimized impact-resistant structures that will be subjected to low- and high-velocity impacts. These tests will be crucial to demonstrate the effectiveness of the proposed design strategy and to validate the numerical models. The performance of the envisioned SMA-based structures will be directly compared against current technologies.
The potential impact and importance of these research goals in materials science, and for a wide spectrum of applications, are indeed of extreme interest both for academia and industry.
Project Objectives
Final aim of the proposed project is to draw the foundations for the development of active SMA-based lightweight structures with enhanced impact resistance. The project will not focus strictly on final applications, but rather on the physics behind the impact and damage resistance of such structures that need to be investigated in a broader sense.
Partners
Unicusano
Università della Calabria
Università degli studi di Cassino e del Lazio Meridionale
Budget: 84.632,00 €
Starting date: September 2023
Ending date: September 2025

Ente erogante il finanziamento: MUR – BANDO PRIN2022
Responsabile Scientifico (Unicusano): Prof.ssa Silvia Di Francesco
Staff di Ricerca UniCusano: Prof.ssa Silvia Di Francesco e Prof.ssa Francesca Giannone
Descrizione del progetto
Il progetto propone lo studio dei piccoli invasi collinari (Small Reservoirs – SRs) come soluzioni resilienti a supporto della gestione della risorsa idrica in ambito irriguo alla luce dei cambiamenti climatici.
Considerando l’ampia diffusione nel territorio gli SRs costituiscono un’opportunità unica per affrontare gli scenari di carenza idrica, potendo potenzialmente fornire volumi idrici significativi per l’irrigazione nei periodi siccitosi. Tuttavia, ad oggi non esistono dati certi e affidabili sulle caratteristiche costruttive idrologiche, fisico-chimiche e sugli aspetti socio-economici dei piccoli invasi SRs. Alla luce di ciò, il progetto SIGHTING mira a studiare gli SRs come proxy della
sostenibilità in agricoltura e dell’uso appropriato del suolo.
Obiettivi del progetto
Il progetto SIGHTING ha l’obiettivo di contribuire alla gestione degli invasi collinari sfruttando un approccio multidisciplinare che include:

• l’uso di tecnologie per l’identificazione di SRs e l’indagine di caratteri qualitativi da immagini telerilevate,
• lo sviluppo di metodologie per valutare la velocità di interramento e ottenere dati in tempo reale,
• lo studio della qualità dell’acqua e dei sedimenti in relazione alle attività rurali del territorio,
• la modellazione matematica dei processi di erosione e deposizione dei sedimenti,
• l’avanzamento delle conoscenze sulla capacità dei SRs di generare e potenziare specifici servizi ecosistemici.

Partners
Università degli Studi di PERUGIA, Università Niccolò Cusano, CNR IRSA – Consiglio Nazionale delle Ricerche Istituto di ricerca sulle acque
Budget: 51.340,00 €
Data inizio: 01.09.2023
Data fine: 31.08.2025

Public entity granting the financing: MUR – BANDO PRIN2022
Principal Investigator (Unicusano unit): Prof.ssa Silvia Di Francesco
UniCusano Research Staff: Prof.ssa Silvia Di Francesco e Prof.ssa Francesca Giannone
Project Description
The project aims at studying the role of Small Reservoirs (SRs) as resilient solutions to increase water harvesting and agriculture systems management under climate change using an interdisciplinary approach.
Water harvesting for upgrading rain-fed agriculture relies on a wide spectrum of green water conservation strategies: SRs have been identified as a key option to address water scarcity scenarios. Considering their wide diffusion in the hilly territories, SRs show great potential in building water
resilience to counteract climate change impacts. However, there is no reliable hydrologic, physical, chemical, and social-economical data on SRs, and there are several open issues to be further investigated. In light of this SIGHTING project aim to study the SRs as a proxy for the sustainability of agriculture and appropriate land use.
Project Objectives
The results of SIGHTING yield an appreciable contribution on the management of SRs, in detail they include:

• the use of technologies for SRs identification and quality investigation from remote sensing images,
• the development of improved methods to obtain siltation rate and time-series data,
• the understanding of water and sediment quality as a function of the rural activities,
• improved mathematical modeling of erosion and sediment yield processes,
• advancing of knowledge on the capacity of SRs to generate and strengthen specific ecosystem services.

Partners
Università degli Studi di PERUGIA, Università Niccolò Cusano, CNR IRSA – Consiglio Nazionale delle Ricerche Istituto di ricerca sulle acque
Budget: 51.340,00 €
Starting date: 01.09.2023
Ending date: 31.08.2025

Ente erogante il finanziamento: Ministero dell’Università e della Ricerca (MUR)
Responsabile Scientifico (Unicusano): Prof. Mirko Barbuto
Staff di Ricerca UniCusano: Ing. Stefano Vellucci
Descrizione del progetto
L’idea principale alla base del progetto MEETAPP è quella di definire una nuova strategia di modellazione e progettazione per metasuperfici (MTS) e dispositivi basati su MTS, consentendo l’implementazione di componenti a microonde (MW) per applicazioni industriali. Ciò sarà ottenuto sviluppando strumenti più accurati ed efficaci per la modellazione fisica e la progettazione di MTS, i quali tengano conto della maggior parte dei fenomeni fisici finora trascurati consentendo, quindi, una descrizione più affidabile della risposta della MTS. Inoltre, il progetto mira anche a mostrare come i gradi di libertà progettuali disponibili possano essere arricchiti tenendo conto delle complesse condizioni di eccitazione in cui opera una struttura basata su MTS in scenari applicativi realistici. In entrambi i suddetti processi, particolare importanza sarà data alla possibilità di modificare in tempo reale la risposta della MTS, al fine di consentirne l’utilizzo nei moderni sistemi wireless che richiedono un elevato grado di riconfigurabilità.

Obiettivi del progetto
L’obiettivo finale del progetto MEETAPP è dimostrare la fattibilità tecnica di diversi tipi di dispositivi basati su metasuperficie in ambienti rilevanti dal punto di vista industriale e la loro efficacia per la prossima generazione di sistemi a microonde. Per il raggiungimento di questo sfidante traguardo si
perseguiranno i seguenti obiettivi:

• Obiettivo 1 – Miglioramento della modellazione e della progettazione di MTS: saranno sviluppati strumenti analitici e numerici più accurati ed efficaci per la modellazione delle MTS, in grado di tenere conto dei fenomeni fisici finora trascurati (ad es. dispersione spaziale, disadattamento di impedenza
  dovuto alla non località, risposta dei meta-atomi, ecc.). Inoltre, le possibilità offerte dagli attuali dispositivi basati su MTS saranno ulteriormente arricchite sfruttando anche la forma effettiva della MTS complessiva e le condizioni di eccitazione realistiche.
• Obiettivo 2 – Personalizzazione e Ottimizzazione delle Sorgenti: Le sorgenti del campo elettromagnetico saranno opportunamente co-progettate con la risposta della MTS al fine di massimizzare le prestazioni complessive. In questo contesto, verrà sviluppato un paradigma di progettazione radicalmente nuovo basato sullo scattering inverso, il quale verrà sfruttato direttamente anche per aggiungere ulteriori capacità di riconfigurabilità al sistema complessivo.
• Obiettivo 3 – Implementazione di dispositivi basati su MTS: la corretta combinazione degliapprocci scientifici/tecnologici studiati per raggiungere l’Obiettivo 1 e l’Obiettivo 2 sarà sfruttata per la progettazione e la caratterizzazione numerica/sperimentale di una serie di nuovi dispositivi innovativi e ambiziosi. Per lo scopo del progetto, saranno studiate sia strutture radianti che strutture in guida, le quali possano essere facilmente integrate nei moderni sistemi a microonde e che possono beneficiare del nuovo paradigma di progettazione.

Partners

• Università degli Studi Roma Tre
• Università ddegli Studi “Mediterranea” di Reggio Calabria

Budget: 83.757,00 €
Data inizio: 28.09.2023
Data fine: 28.09.2025

Public entity granting the financing: Ministry of University and Research
Principal Investigator (Unicusano unit): Prof. Mirko Barbuto
Project Description
The main idea underlying the MEETAPP project is to define a new modeling and design strategy for metasurfaces (MTS) and MTS-based devices, enabling the implementation of application-ready microwave (MW) components. This will be obtained by first developing more accurate and effective tools for the MTS physical modeling and design, which take into account most of the physical phenomena neglected so far leading, thus, to a more reliable description of the MTS response. In addition, the project is also aimed to show how the available design degrees of freedom can be enriched by taking into account the complex excitation conditions under which a MTS-based structure is operating in realistic applicative scenarios. In both the aforementioned processes, particular importance will be given to the possibility of changing in real-time the response of the MTS, in order to allow its use in modern wireless systems that require a high degree of reconfigurability.
Project Objectives
The ultimate goal of the MEETAPP project is to prove the technical feasibility of different types of metasurface-based devices in industrially relevant environments and their effectiveness for the next- generation of microwave systems. For achieving this challenging goal, the following objectives will be
pursued:

• Objective 1 – Improving MTS Modeling and Design: more accurate and effective analytical and numerical tools for the MTS modeling will be developed for taking into account the physical phenomena neglected so far (i.e., spatial dispersion, impedance mismatch due to non-locality, multipolar response of the meta-atoms, etc.). Furthermore, the possibilities enabled by the current MTS-based devices will be further enriched by exploiting also the actual shape of the overall MTS and the realistic excitation conditions.
• Objective 2 – Tailoring and Optimization of the Sources: The sources of the electromagnetic field will be suitably co-designed with the MTS response in order to maximize the overall performance. In this context, a radically-new design paradigm based on inverse scattering will be developed, which will be directly exploited for also adding further reconfigurable capabilities to the overall system.
• Objective 3 – Implementation of MTS-based Devices: The proper combination of the research/technological approaches investigated for achieving Objective 1 and Objective 2 will be exploited for the design and the numerical/experimental characterization of a number of novel and ambitious technological breakthroughs. For the scope of the project, both radiating and guiding structures with direct integrability in modern microwave systems and that can benefit from the new design paradigm will be investigated.

Partners

• Università degli Studi Roma Tre
• Università ddegli Studi “Mediterranea” di Reggio Calabria

Budget: 83.757,00 €
Starting date: September 28, 2023
Ending date: September 28, 2025

Ente erogante il finanziamento: MUR – PRIN-PNRR 2022
Responsabile Scientifico (Unicusano, Capofila): prof. Stefano Salvatori
Descrizione del progetto
Il progetto OPHELIA è volto allo sviluppo di innovativi sistemi di rivelazione basati su detector in diamante accoppiati a un’elettronica ad-hoc per la dosimetria di fasci di elettroni ad alta energia dell’emergente radioterapia FLASH. Il sistema permetterà il monitoraggio real-time di impulsi di elettroni emessi da un apparato FLASH, rendendo OPHELIA un progetto pionieristico nello sviluppo di dosimetri che rispondano a requisiti stringenti di rivelazione risolta nel tempo per la radioterapia FLASH.
Partners

• Dip. di Ingegneria Industriale, Elettronica e Meccanica, Università degli Studi Roma Tre;
• Istituto di Struttura della Materia, ISM-CNR – Montelibretti (RM)

Budget: € 239.800,00 (Unicusano € 84.400,00)
Data inizio: 30.11.2023
Data fine: 29.11.2025
https://www.ophelia-project.eu/

Public entity granting the financing: MUR – PRIN-PNRR 2022
Principal Investigator (Unicusano, Lead unit): prof. Stefano Salvatori
Project Description
OPHELIA project aims at developing innovative systems based on diamond detectors coupled to a tailored front-end/readout electronics, for the dosimetry of MeV electrons used in the emerging FLASH radiotherapy.
The proposed system will allow for the real-time monitoring of the high energy electron pulses generated by a FLASH apparatus, making OPHELIA a pioneer project in developing reliable dosimeters meeting the extremely challenge requirements of time-resolved detection in FLASH radiotherapy.
Partners

• Dip. di Ingegneria Industriale, Elettronica e Meccanica, Università degli Studi Roma Tre;
• Istituto di Struttura della Materia, ISM-CNR – Montelibretti (RM)

Financial support: € 239.800,00 (Unicusano € 84.400,00)
Starting date: 30.11.2023
Ending date: 29.11.2025
https://www.ophelia-project.eu/

Ente erogante il finanziamento: INAIL
Responsabile Scientifico (Unicusano): Barbara Mendecka
Staff di Ricerca UniCusano: Barbara Mendecka, Luca Silvestri, Michele De Santis, Paolo Delle Site
Descrizione del progetto
Realizzazione di un prototipo operativo di un trattore elettrificato per coltivazioni specializzate (vigneto, frutteto) con struttura ROPS fissa (di tipo non abbattibile) con altezza globale inferiore a 1600 mm, di media potenza con riferimento al segmento. Il prototipo dovrà essere studiato e realizzato in termini dei seguenti obiettivi:• sicurezza (conforme ai requisiti di sicurezza applicabili del regolamento 1322/2014);• prestazioni del sistema in termini di funzionalità e ingombri paragonabile a quelli dei trattori dello stesso segmento;• protezione costante dell’operatore in caso di capovolgimento del trattore e per qualsiasi condizione di utilizzo;• supportabilità delle tecnologie attuali e future agr. 4.0 (in termini di predisposizioni).
Obiettivi del progetto 

• Studio degli ingombri necessari per garantire lo spazio vitale al conducente in conformità ai requisiti del regolamento europeo 1322/2014 (Unitus/Inail).
• Studio di fattibilità di sistemi elettrificati sia per gli organi di trasmissione sia per gli organi di lavoro (sollevatore, pdp) considerando costi, flessibilità del layout (Unicusano).
• Progettazione al CAD della postazione di guida e dei sistemi di propulsione e verifica virtuale della struttura (Unitus/Inail).
• Valutazione della conformità ai requisiti previsti dal regolamento europeo 1322/2014 in relazione al rischio ribaltamento e valutazione della stabilità intrinseca del mezzo (Unimi).
• Integrazione della sensoristica 4.0 (Unitus/Unicusano).

Partners
Università degli Studi della Tuscia – Dipartimento di Scienze Agrarie e Forestali (DAFNE)
Università degli Studi di Milano – Dipartimento di Scienze Agrarie e Ambientali (DiSAA)
Università Telematica Niccolò Cusano
INAIL – DIT

Contributo totale del progetto: € 249.999,60 (Unicusano € 54.167,30)
Data inizio: 01.06.2023
Data fine: 31.05.2025

Public entity granting the financing: INAIL
Principal Investigator (Unicusano unit): Barbara Mendecka
UniCusano Research Staff: Barbara Mendecka, Luca Silvestri, Michele De Santis, Paolo Delle Site
Project Description
Project is aimed at the construction of an operational prototype of an electrified tractor for specialized crops (vineyards, orchards) with a fixed ROPS structure (of the non-collapsible type) with an overall height of less than 1600 mm, of medium power with reference to the segment. The prototype will be designed and built in terms of the following objectives: • safety (in compliance with the applicable safety requirements of regulation 1322/2014); • system performance in terms of functionality and dimensions comparable to those of tractors in the same segment; • protection constant of the operator in case of overturning of the tractor and for any condition of use; • supportability of current and future technologies agr. 4.0 (in terms of predispositions).
Project Objectives

• Study of the dimensions necessary to guarantee the driver’s living space in compliance with the requirements of the European regulation 1322/2014 (Unitus/Inail).
• Feasibility study of electrified systems for both the transmission and the working organs (lift, pto) considering costs and layout flexibility (Unicusano).
• CAD design of the driving position and propulsion systems as well as virtual structural verification (Unitus/Inail).
• Evaluation of the conformity with the requirements of the European regulation 1322/2014 in relation to the risk of overturning and evaluation of the inherent stability of the vehicle (Unimi).
• Integration of sensors 4.0 (Unitus/Unicusano).

Partners
Università degli Studi della Tuscia – Dipartimento di Scienze Agrarie e Forestali (DAFNE)
Università degli Studi di Milano – Dipartimento di Scienze Agrarie e Ambientali (DiSAA)
Università Telematica Niccolò Cusano
INAIL – DIT

Financial support: € 249.999,60 (Unicusano € 54.167,30)
Starting date:  01.06.2023
Ending date:   31.06.2023

Ente erogante il finanziamento: Regione Lazio – Intervento per il rafforzamento della ricerca e innovazione nel Lazio – incentivi per i dottorati di innovazione per le imprese e per la PA” – L.R. 13/2008. Rif. Determinazione Dirigenziale n. G06899 dell’8.06.2021
Responsabile Scientifico Unicusano: Prof. Lidia Lombardi
Staff di Ricerca UniCusano: Dhruv Sing
Descrizione del progetto
Il progetto di dottorato di ricerca industriale si svilupperà in collaborazione con l’azienda IND.ECO s.r.l. (parte del Greenthesis Group www.greenthesisgroup.com), che gestisce il sito di discarica di Borgo Montello (Latina). La degradazione dei rifiuti biologici deposti negli anni nella discarica produce il gas di discarica (LFG) che, a Borgo Montello, verrà utilizzato a partire dai prossimi mesi per produrre biometano. Nel tempo, però, la portata e la qualità del LFG tenderanno a diminuire. Quando non sarà più possibile produrre biometano o utilizzare il LFG per la cogenerazione, a causa della riduzione del contenuto di metano, l’unica possibilità per limitare le emissioni di metano in atmosfera è l’ossidazione in torcia, senza possibilità di valorizzazione del carbonio contenuto nel LFG. In questa prospettiva – comune a molte discariche, dal momento che il ricorso a questa forma di smaltimento dovrà essere sempre più residuale – appare utile e rilevante studiare e proporre processi alternativi ed innovativi per lo sfruttamento del LFG.
Obiettivi del progetto
In particolare, l’obiettivo delle attività di ricerca del dottorato proposto è lo studio di processi innovativi di valorizzazione del LFG per produrre idrogeno (H2), un vettore energetico che rappresenterà una parte importante della complessiva strategia dell’EU per l’integrazione del sistema energetico europeo. Con questo scopo, l’attività di ricerca si dedicherà all’analisi completa dei processi di reforming per la conversione del LFG in H2, attraverso la modellazione dei processi più promettenti – dry reforming e authotermal reforming – inseriti nel layout complessivo di un ipotetico impianto di produzione di H2, con attenzione alla definizione della tipologia di dispositivi/reattori da utilizzare. Il lavoro modellistico, supportato da approfondimenti sperimentali in laboratorio sui processi più interessanti per la specifica applicazione, permetterà la definizione dei bilanci di massa e di energia, fornendo le basi per la definizione del layout di tipo industriale, e successivamente effettuare la valutazione tecnico-economica e la valutazione energetico-ambientale dei processi analizzati, che a loro volta permetteranno l’identificazione del/dei processo/i più promettente/i.
Partners: IND.ECO S.r.l. – Italia (cofienazia il 50% della borsa di dottorato)
Contributo totale del progetto: € 67.412,34
Data inizio: 01.10.2022
Data fine: 30.09.2025

LFGtoGreenH2 – Green hydrogen: innovative processes of production from landfill gas
Public entity granting the financing: Regione Lazio – Intervento per il rafforzamento della ricerca e innovazione nel Lazio – incentivi per i dottorati di innovazione per le imprese e per la PA” – L.R. 13/2008. Rif. Determinazione Dirigenziale n. G06899 dell’8.06.2021
Principal Investigator Unicusano unit: Prof. Lidia Lombardi
UniCusano Research Staff: Mr Dhruv Sing
Project Description
The industrial research doctorate project will be developed in collaboration with the company IND.ECO s.r.l. (part of the Greenthesis Group www.greenthesisgroup.com), which manages the landfill site of Borgo Montello (Latina). The degradation of biological waste deposited in the landfill over the years produces landfill gas (LFG) which, in Borgo Montello, will be used starting in the coming months to produce biomethane. Over time, however, the amount and quality of the LFG will tend to decrease. When it will no longer be possible to produce biomethane or use LFG for cogeneration, due to the reduction of the methane content, the only way to limit methane emissions into the atmosphere is torch oxidation, with no possibility of valorising the carbon contained in the LFG. In this perspective – common to many landfills, since recourse to this form of disposal will have to be increasingly residual – it appears useful and relevant to study and propose alternative and innovative processes for the exploitation of LFG.
Project Objectives
In particular, the objective of the research activities of the proposed PhD is the study of innovative processes for the valorisation of LFG to produce hydrogen (H2), an energy vector that will represent an important part of the overall EU strategy for system integration European energy. With this aim, the research activity will be dedicated to the complete analysis of the reforming processes for the conversion of LFG into H2, through the modeling of the most promising processes – dry reforming and autothermal reforming – included in the overall layout of a hypothetical production of H2, with attention to the definition of the type of devices/reactors to be used. The modeling work, supported by experimental insights in the laboratory on the most interesting processes for the specific application, will allow the definition of the mass and energy balances, providing the basis for the definition of the industrial type layout, and subsequently carry out the technical-economic evaluation and the energy-environmental assessment of the processes analysed, which in turn will allow the identification of the most promising process(es).
Partners: IND.ECO S.r.l. – Italia (cofunding il 50% of the doctoral grant)
Financial support: € 67.412,34
Starting date: 01.10.2022
Ending date: 30.09.2025

Ente erogante il finanziamento: Regione Lazio POR FSE 2014-2020 – Avviso pubblico “Intervento per il rafforzamento della ricerca nel Lazio – incentivi per i dottorati di innovazione per le imprese” – Asse III – Istruzione e formazione
Responsabile Scientifico Unicusano: Prof. Ing. Silvia Di Francesco, Prof. Francesca Giannone
Staff di Ricerca UniCusano: Ing. Tapash Mazumdar
Descrizione del progetto
Il presente Dottorato mira alla formazione di un profilo scientifico professionale che abbia competenze ed esperienza nell’integrazione di Big Data Analytics, Machine Learning e modellistica di vario tipo per la gestione, l’elaborazione e l’analisi di dati utili alla tutela e alla valorizzazione degli ecosistemi lacustri e dei servizi da essi forniti (Lake Ecosystem Services, LES).

Durante il triennio di formazione saranno condotti lo studio, l’adeguamento e l’adozione dei succitati metodi e tecniche, individuandone vantaggi e svantaggi, e sfruttandone il potenziale in un approccio integrato e modulare che combini le informazioni generate ai fini di monitoraggio, previsione e proiezione delle condizioni degli ecosistemi lacustri e dei LES. Tale approccio dovrà inoltre essere flessibile a favore della trasferibilità oltre i casi di studio oggetto del Dottorato.
Obiettivi del progetto
Il presente progetto di dottorato è strutturato su un’attività triennale.
Il progetto risponde al fabbisogno di innovazione per lo sviluppo e l’aumento di conoscenze utili al monitoraggio e alla produzione di previsioni/proiezioni sui corpi idrici lacustri e sui loro servizi ecosistemici (LES), in particolare sotto i pericoli e rischi dovuti ai cambiamenti climatici.
Il flusso di lavoro messo a punto per lo sfruttamento sinergico e innovativo di dati, metodi e tecnologie consentirà di:

• identificare tempestivamente le condizioni anomale negli ecosistemi lacustri;
• derivare velocemente informazioni sui rischi e sulle opportunità per i LES;
• formulare adeguati interventi e misure di salvaguardia e prevenzione.

Partners
Università degli studi “Niccolò Cusano” (capofila)
Fondazione Centro Euro-Mediterraneo sui Cambiamenti Climatici CMCC (partner)
Contributo totale del progetto: € 67.412,34 (Unicusano € 47.188,64)
Data inizio: 01.10.2022
Data fine: 30.09.2025

PhD programme on Integration of data, methods and technologies to support a “climate smart” and sustainable management of lakes and their ecosystem services

Public entity granting the financing: Regione Lazio POR FSE 2014-2020 – Avviso pubblico “Intervento per il rafforzamento della ricerca nel Lazio – incentivi per i dottorati di innovazione per le imprese” – Asse III – Istruzione e formazione
Principal Investigator Unicusano unit: Prof. Silvia Di Francesco, Prof. Francesca Giannone
UniCusano Research Staff: Eng. Tapash Mazumdar
Project Description
This PhD aims at training a professional scientific profile who has skills and experience in the integration of Big Data Analytics, Machine Learning and various types of modeling for the management, processing and analysis of data useful for the protection and enhancement lake ecosystems and the services they provide (Lake Ecosystem Services, LES).
During the three-year training period, the study, adaptation and adoption of the aforementioned methods and techniques will be conducted, identifying their advantages and disadvantages, and exploiting their potential in an integrated and modular approach that combines the information generated for the purposes of monitoring, forecasting and projection of the conditions of lake ecosystems and LES. This approach must also be flexible in favor of transferability beyond the case studies covered by the Doctorate.
Project Objectives
This PhD project is structured over a three-year activity.
The project responds to the need for innovation for the development and increase of knowledge useful for monitoring and producing forecasts/projections on lake water bodies and their ecosystem services (LES), in particular under the dangers and risks due to climate change. The workflow developed for the synergistic and innovative exploitation of data, methods and technologies will make it possible to:

• promptly identify abnormal conditions in lake ecosystems;
• quickly derive information about the risks and opportunities for SLE;
• formulate adequate interventions and safeguard and prevention measures.

Partners
University “Niccolò Cusano” (leader)
Fondazione Centro Euro-Mediterraneo sui Cambiamenti Climatici CMCC (partner)
Financial support: € 67.412,34 (Unicusano € 47.188,64)
Starting date: 01.10.2022
Ending date: 30.09.2025

Ente erogante il finanziamento: MUR
Responsabile Scientifico Unicusano: Prof. Laura Tribioli
Staff di Ricerca UniCusano: Prof. Laura Tribioli, Ing. Simone Lombardi
Descrizione del progetto
HySuM propone l’analisi di due diverse alternative per ridurre le emissioni dei quadricicli leggeri e pesanti. Tali alternative condivideranno la stessa piattaforma e sono: (i) powertrain elettrico ibrido con motore a combustione interna (ICE-HEV) e (ii) powertrain elettrico ibrido a celle a combustibile (FC-HEV). HySuM comprenderà tutti gli aspetti rilevanti che contribuiscono alle prestazioni e all’impatto del veicolo, dalla produzione, stoccaggio e distribuzione del carburante allo stoccaggio del carburante a bordo, progettazione e controllo del gruppo propulsore e infine l’ottimizzazione dei componenti. HySuM enfatizza un’innovativa metodologia di progettazione modulare definita sulla missione specifica dei veicoli che considera, attraverso l’ottimizzazione delle strategie di controllo, diverse configurazioni di powertrain per uno stesso veicolo. I propulsori FC-HEV e ICE-HEV condivideranno la stessa interfaccia con il veicolo, consentendo di utilizzare entrambe le configurazioni senza ulteriori sforzi ingegneristici. HySuM contribuirà allo sviluppo di un innovativo motore alimentato a gas a combustione ultra-lean per l’ICE-HEV che riduce drasticamente il consumo di carburante e le emissioni rispetto ai motori termici all’avanguardia. Entrambe le alternative saranno dimostrate in laboratorio sviluppando una piattaforma di test dedicata e convalidate sul banco di prova del telaio.
Obiettivi del progetto
L’obiettivo di HySuM è sviluppare e valutare una piattaforma integrata per la mobilità a emissioni inquinanti quasi zero e decarbonizzata. In particolare, l’analisi è concentrata su ambienti urbani dove l’emissione di inquinanti è più rilevante e sui quadricicli leggeri e pesanti. A questo scopo, HySuM prenderà in considerazione due configurazioni di propulsori: l’ICE-HEV e l’FC-HEV. Le piattaforme affronteranno tutte le principali tematiche dall’energia primaria alle ruote considerando:

• motopropulsori ibridi modulari che possono equipaggiare quadricicli nella gamma di potenza (5kW-20kW);
• produzione e stoccaggio efficienti dell’idrogeno al fine di ridurre al minimo le emissioni di CO₂ a monte e massimizzare l’integrazione delle fonti energetiche rinnovabili consentendo lo stoccaggio stagionale dell’energia per il veicolo FC-HEV;
• produzione di carburanti sintetici rinnovabili per la configurazione ICE-HEV;
• progettazione e gestione ottimizzate del powertrain e della flotta sulla base di funzioni obiettivo derivanti dalle missioni specifiche dei veicoli.

Partners
Università della Tuscia, Centro Nazionale delle Ricerche, Università degli studi di Salerno, Università degli Studi di ROMA “Tor Vergata”
Contributo totale del progetto: € 554.442,00 (Unicusano: € 73.015,00)
Data inizio: 26.04.2022
Data fine: 26.04.2025

Public entity granting the financing: MUR
Principal Investigator Unicusano unit: Prof. Laura Tribioli
UniCusano Research Staff: Prof. Laura Tribioli, Ing. Simone Lombardi
Project Description
HySuM proposes the analysis of two different alternatives for reducing the emissions of light and heavy quadricycles: (i) Internal Combustion Engine Hybrid Electric Vehicles (ICE-HEVs), and (ii) Fuel Cell Hybrid Electric Vehicles (FC-HEVs). HySuM will encompass all the relevant aspects that contribute to the performance and impact of the mobility platform, from fuel production, storage, and distribution to on-board fuel storage, powertrain design and control, and finally component optimization. HySuM emphasizes an innovative modular design methodology defined on the specific vehicles mission that considers, through the optimization of control strategies, different powertrain configurations. FC-HEV and ICE-HEV powertrains will share the same interface to the vehicle allowing to use both configurations without additional engineering efforts. HySuM will contribute to develop an innovative ultra-lean-burn gas fueled engine for the ICE-HEV that dramatically cuts down fuel consumption and emissions compared to state-of-art ICEs. Both alternatives will be demonstrated in the lab by developing a dedicated testing platform and validated on chassis-dyno test bench.
Project Objectives
The objective of HySuM is to develop and assess an integrated platform for decarbonized and quasi-zero pollutant emission mobility. Specifically, we focus on urban environments where pollutants emission is more relevant and we concentrate on light and heavy quadricycles. To this aim, HySuM will consider two powertrain configurations: the ICE-HEV and the FC-HEV. The platforms will tackle all the major issues from primary energy to the wheels considering:

• modular hybrid powertrains that can equip quadricycles in the power range (5kW-20kW);
• efficient hydrogen production and storage in order to minimize upstream CO2 emission and maximize renewable energy sources integration allowing seasonal energy storage for the FC-HEV vehicle;
• renewable synthetic fuel production for the ICE-HEV configuration;
• optimized design and management of the powertrain and of the fleet based on objective functions yielding from the vehicles specific missions.

Partners
Università della Tuscia, Centro Nazionale delle Ricerche, Università degli studi di Salerno, Università degli Studi di ROMA “Tor Vergata”
Financial support: € 554.442,00 (Unicusano: € 73.015,00)
Starting date:  26.04.2022
Ending date: 26.04.2025

Ente erogante il finanziamento: MUR – PRIN2020
Responsabile scientifico: Prof. Oliviero Giannini
Descrizione progetto
Il progetto ha l’obiettivo di sviluppare dei modelli innovativi di calcolo per predire con estrema precisione il rumore e le vibrazioni di ingranaggi. Grazie a questi modelli sarà possibile migliorare il processo di progettazione ed introdurre delle fasi di ottimizzazione orientate sia al miglioramento delle performance, sia all’aumento della durabilità.
Finalità
Questo progetto di ricerca farà progressi nel campo della progettazione di ingranaggi in quanto propone lo sviluppo di modelli innovativi di simulazione basati sulla metodologia Multibody Dynamics. Grazie a questo approccio, sarà possibile identificare rumore e vibrazioni prodotte a causa della deformazione dei denti. I concetti chiave dell’approccio simulativo proposto sono essenzialmente due: introdurre i contributi di flessibilità degli ingranaggi; creare dei modelli basati sul contatto. Grazie alla combinazione di questi concetti chiave, sarà possibile ottenere dei risultati che ad oggi non sono ancora mai stati raggiunti. In particolare, sarà possibile identificare, e quindi prevedere, complessi fenomeni che si verificano nei sistemi di trasmissione ad ingranaggi quali transitori, cambi marcia, fenomeni di dinamica non lineare, rumore, gioco ed impatti ad elevati regimi. Allo stato attuale della tecnica, questi tipi di fenomeni non possono essere valutati all’interno di un unico ambiente di simulazione e generalmente questo comporta difficoltà per l’ottimizzazione del progetto.
Partner: Università di Roma “Tor Vergata”, Università Genova, Politecnico di Milano
Contributo totale del progetto: € 617.180  (€  164.956 Unicusano)
Data inizio: 25.04.2022
Data fine: 25.04.2025

Responsabile scientifico: Prof. Oliviero Giannini
Ente erogante il finanziamento: MUR – PRIN2020
Project Description
The project aims to develop innovative calculation models to predict the noise and vibrations of gears with extreme precision. Thanks to these models, it will be possible to improve the design process and introduce optimization phases to improve performance and increase durability.
Objectives
This research project will make progress in the field of gear design as it proposes the development of innovative simulation models based on the Multibody Dynamics methodology. Thanks to this approach, it will be possible to identify noise and vibrations produced due to the deformation of the teeth. The fundamental concepts of the proposed simulation approach are essentially two: introducing the flexibility contributions of the gears; create contact-based models. Thanks to combining these key concepts, it will be possible to obtain results that have not yet been achieved. Therefore, it will be possible to identify and predict complex phenomena that occur in gear transmission systems, such as transients, gear changes, non-linear dynamics phenomena, noise, and impacts at high speeds. In the current state of the art, these types of phenomena cannot be evaluated within a single simulation environment. Generally, this involves difficulties in the optimization of the project.

Partners: Università di Roma “Tor Vergata”, Università Genova, Politecnico di Milano
Financial support: € 617.180  ( € 164.956 Unicusano)
Start date: 25.04.2022
End date: 25.04.2025

Ente erogante il finanziamento: Regione Lazio PO FSE 2014-2020 – Avviso pubblico “Intervento per il rafforzamento della ricerca nel Lazio – incentivi per i dottorati di innovazione per le imprese” – Asse III – Istruzione e formazione
Responsabile Scientifico Unicusano: Prof. Oliviero Giannini
Staff di Ricerca UniCusano: Ing. Lorenzo Mazzaferro
Descrizione del progetto
Il presente dottorato industriale riguarda la formazione di un profilo scientifico professionale che abbia elevate competenze nel settore dell’Additive Manufacturing (AM) e della lavorazione e funzionalizzazione dei prodotti relativi. Nell’ambito del triennio di formazione si affronterà lo studio delle tecnologie AM individuando le criticità, proponendo modelli fisici di comportamento, correlazioni tra parametri di processo e definendo le corrette finestre di lavorazione. Successivamente per rendere i prodotti funzionali alle diverse applicazioni nei molteplici domini tecnologici (aerospaziale, medicale, automotive, ecc.) si studieranno le tecnologie in grado di effettuare la finitura di componenti prodotti in AM, con particolare focus sui letti fluidi abrasivi (AFB).

Punto di forza della presente proposta progettuale è la capacità di offrire risposta a una domanda concreta, attualmente spinta da un’innovazione tecnologica, quella dell’AM, che sta trasformando radicalmente il modo di fare manifattura in moltissimi settori. La proposta vuole pertanto essere la risposta a un problema concreto che, nel prossimo futuro, riguarderà i processi produttivi di gran parte del tessuto industriale nazionale e internazionale.
Obiettivi del progetto
Il presente progetto di dottorato sarà strutturato su un’attività triennale con focus su due filoni tecnologici principali: l’additive manufacturing e le tecnologie di finitura avanzata. A valle dell’acquisizione delle conoscenze scientifiche e metodologiche della ricerca si avvieranno una serie di attività sperimentali e numeriche volte a:

• Definizione, raccolta e classificazione statistica delle principali criticità dovute alla geometria e ai materiali nella finitura di componenti prodotti in AM;
• Studio di sistemi per il trattamento termico finalizzato all’addensamento attraverso l’utilizzo di tecnologia di sinterizzazione/fusione laser e non;
• Studio di modelli con intelligenza artificiale per il controllo della lavorazione in condizioni di auto-apprendimento;
• Studio e simulazioni fluidodinamiche funzionali sia all’evoluzione termica dei processi AM che allo studio dei moti fluidodinamici nelle camere di finitura a letto fluido;
• Concetti teorici e pratici per la progettazione di sistemi per la produzione AM e per i sistemi di finitura a letto fluido abrasivo;
• Produzione mediante AM di prodotti di riferimento che rappresentino le criticità più rilevanti nelle applicazioni industriali.

Partners:OPV Solutions srl (partner)
Contributo totale del progetto: € 65.067,27
Data inizio: 01.05.2021
Data fine: 30.04.2024

REFINE – PhD on the production and suRfacE Finishing of components produced by addItive maNufacturing tEchnology

Public entity granting the financing: Regione Lazio PO FSE 2014-2020 – Avviso pubblico “Intervento per il rafforzamento della ricerca nel Lazio – incentivi per i dottorati di innovazione per le imprese” – Asse III – Istruzione e formazione
Principal Investigator Unicusano unit: Prof. Oliviero Giannini
UniCusano Research Staff: Ing. Lorenzo Mazzaferro
Project Description
This industrial doctorate concerns the training of a professional scientific profile who has high skills in the Additive Manufacturing (AM) sector and in the processing and functionalization of related products. Within the three-year training period, the study of AM technologies will be addressed by identifying the critical issues, proposing physical models for simulation, correlations between process parameters and defining the correct processing windows. Subsequently, to make the products functional for the various applications in the multiple technological domains (aerospace, medical, automotive, etc.), technologies capable of carrying out the finishing of components produced in AM will be studied, with a particular focus on abrasive fluidized beds (AFB).

The strength of this project proposal is the ability to offer an answer to a concrete question, currently driven by a technological innovation, that of AM, which is radically transforming the way of manufacturing in many sectors. The proposal therefore intends to be the answer to a concrete problem which, in the near future, will concern the production processes of a large part of the national and international industrial sector.
Project Objectives
This PhD project will be structured over a three-year activity with a focus on two main technological strands: additive manufacturing and advanced finishing technologies. Following the acquisition of scientific and methodological research knowledge, a series of experimental and numerical activities will be carried out aimed at:

• Definition, collection and statistical classification of the main criticalities due to geometry and materials in the finishing of components produced in AM;
• Study of heat treatment systems aimed at promoting the densification through the use of laser and non-laser sintering/fusion technology;
• Study of models with artificial intelligence for self-learning processing control;
• Fluid dynamic simulations for the study of the thermal evolution of AM processes and of particles/melt pool formation in the fluid bed finishing chambers;
• Theoretical and practical concepts for system design for AM production and for abrasive fluidized bed finishing systems;
• Production by AM of reference products representing the most relevant critical issues in industrial applications.

Partners: OPV Solutions srl (partner)
Financial support: € 65.067,27
Starting date: 01.05.2021
Ending date: 30.04.2024

Ente erogante il finanziamento: REGIONE LAZIO
Assessorato Lavoro e nuovi diritti, Formazione, Scuola e Diritto allo Studio universitario, Politiche per la ricostruzione
Direzione Regionale Formazione, Ricerca e Innovazione
Scuola e Università, Diritto allo Studio
Responsabile Scientifico Unicusano: Prof.ssa Ilaria Cacciotti
Staff di Ricerca UniCusano: Ing. Marianna Gallo
Descrizione del progetto
Il progetto proposto nasce da una collaborazione pregressa pluriannuale tra l’università Niccolò Cusano e l’azienda Kraft-Heinz (KHC, Kraft-Heinz Company) e si prefigge di rafforzarne i rapporti, mediante la condivisione di figure professionali specializzate sul settore agroalimentare e lo sviluppo di tematiche di interesse comune.
Le attività proposte nel progetto ELITE sono basate sullo sviluppo di alimenti funzionali e/o semilavorati funzionali che riescano a mantenersi vitali post-digestione (probiotici).
Le attività progettuali risultano ampiamente inserite nell’obiettivo di sviluppare alimenti atti a migliorare la salute ed il benessere della popolazione. Gli alimenti funzionali probiotici, infatti, sono individuati come elementi fondamentali di una alimentazione sana capaci di coadiuvare la salute umana e la qualità della vita, specialmente per quelle categorie di persone che hanno difese immunologiche non mature o compromesse da stili di vita, malattie, ecc.
Obiettivi del progetto
Le attività progettuali hanno lo scopo di:

• Ottimizzare il processo di Fermentazione così da massimizzare la produzione di componenti funzionali;
• Ottimizzare il processo di incapsulamento sia in termini di materiale da utilizzare per la realizzazione delle capsule che in termini di concentrazione di composti da incapsulare;
• Verificare la possibilità di utilizzo di microreattori così da produrre i componenti funzionali direttamente nelle capsule;
• Verificare la vitalità dei microrganismi e l’integrità dei prodotti funzionali durante un processo digestivo in vitro, giocando sui processi di stabilizzazione ampiamente affrontati nel corso di operazioni unitarie.

Partners: Kraft-Heinz
Contributo totale del progetto: € 145.125,00
Data inizio: 3 Giugno 2021
Data fine: 2 Giugno 2024

New Functional Foods Encapsulated for the Feeding of Individuals with High Pathological Vulnerability

Public entity granting the financing: REGIONE LAZIO
Assessorato Lavoro e nuovi diritti, Formazione, Scuola e Diritto allo Studio universitario, Politiche per la ricostruzione
Direzione Regionale Formazione, Ricerca e Innovazione
Scuola e Università, Diritto allo Studio
Principal Investigator Unicusano unit: Prof. Ilaria Cacciotti
UniCusano Research Staff: Eng. Marianna Gallo
Project Description
The proposed project stems from a previous multi-year collaboration between Niccolò Cusano University and the Kraft-Heinz Company (KHC) and aims to strengthen their relationship through the sharing of professional figures specialized on the agri-food sector and the development of topics of common interest.

The activities proposed in the ELITE project are based on the development of functional foods and/or functional semi-finished products that manage to remain viable post-digestion (probiotics).

The project activities appear largely embedded in the goal of developing foods that can improve the health and well-being of the population. Probiotic functional foods, in fact, are identified as fundamental elements of a healthy diet capable of assisting human health and quality of life, especially for those categories of people who have immunity defences that are not mature or compromised by lifestyles, diseases, etc.
Project Objectives
Project activities aim to:

• Optimize the Fermentation process so as to maximize the production of functional components;
• Optimize the encapsulation process both in terms of the material to be used to make the capsules and in terms of the concentration of compounds to be encapsulated;
• Investigate the possibility of using microreactors so as to produce the functional components directly in the capsules;
• Verify the viability of the microorganisms and the integrity of the functional products during an in vitro digestive process, playing on the stabilization processes.

Partners: Kraft-Heinz
Financial support: € 145.125,00
Starting date: June 3, 2021
Ending date: June 2, 2024

Sviluppo di Alimenti funzionaLI di tipo postbotiCo per l’alimentazione di categorie di persone ad Elevata vulnerabilità patologica
Ente erogante il finanziamento: Regione Lazio PO FSE 2014-2020 – Avviso Pubblico “Contributi per la permanenza nel mondo accademico delle eccellenze” – Asse III – Istruzione e formazione
Responsabile Scientifico Unicusano: Prof. Stefano Guarino
Staff di Ricerca UniCusano: Ing. Gennaro Salvatore Ponticelli
Descrizione del progetto
Il presente progetto si inquadra all’interno di una già avviata collaborazione con l’azienda leader nel settore dell’agroalimentare Kraft-Heinz. Esso ha lo scopo di implementare e consolidare i rapporti tra l’università Niccolò Cusano e l’azienda Kraft-Heinz, attraverso studi volti allo sviluppo di componenti funzionali di tipo postbiotico da aggiungere a prodotti aziendali nuovi ed esistenti così da fornire valore aggiunto e creare una classe di prodotti per l’alimentazione dedicata a categorie di persone ad alta vulnerabilità patologica.
La proposta ha, pertanto, lo scopo di creare e inserire in organico professionalità capaci da un lato di supportare le attività di R&D accademiche ed aziendali e dall’altro di trasferire, attraverso attività didattica, competenze in ambito agroalimentare agli studenti dell’Università che intraprenderanno tale percorso formativo.
L’attività didattica prevista sarà focalizzata, tra le altre cose, anche sulla preparazione degli studenti in ambito biotecnologico: le competenze così acquisite potranno supportare le ricerche scientifiche interne ed esterne attraverso lo svolgimento di attività di tesi e di tirocinio presso il laboratorio di ingegneria agroalimentare dell’università, attività di trasferimento tecnologico e più in generale attività di terza missione.
Obiettivi del progetto
Le attività che si intendono implementare sono finalizzate allo sviluppo di alimenti funzionali “naturali”, ottenibili attraverso processi di tipo biotecnologico, con più specifico riferimento alla fermentazione di substrati alimentari mediante l’utilizzo di microrganismi di tipo lattico. Pertanto le azioni previste sono le seguenti:
1. definizione delle specifiche nutrizionali e funzionali degli alimenti da sviluppare;
2. progettazione del processo biotecnologico e tecnologico da implementare;
3. sviluppo ed ottimizzazione del processo a scala di laboratorio con caratterizzazione dei semilavorati e degli alimenti sviluppati;
4. scale-up e scale-down del protocollo di produzione a scala pilota e millimetrica con caratterizzazione dei semilavorati e degli alimenti sviluppati.
Partners: Kraft-Heinz
Contributo totale del progetto: € 72.576,00 (Unicusano: € 36.288,00)
Data inizio: 01.03.2021
Data fine: 29.02.2024

2021-2024 ALICE
Sviluppo di Alimenti funzionaLI di tipo postbotiCo per l’alimentazione di categorie di persone ad Elevata vulnerabilità patologica

Public entity granting the financing: Regione Lazio PO FSE 2014-2020 – Avviso Pubblico “Contributi per la permanenza nel mondo accademico delle eccellenze” – Asse III – Istruzione e formazione
Principal Investigator Unicusano unit: Prof. Stefano Guarino
UniCusano Research Staff: Ing. Gennaro Salvatore Ponticelli
Project Description
This project is part of an already established collaboration with the leading company in the agri-food sector Kraft-Heinz. It aims to implement and consolidate the relationship between the Niccolò Cusano University and the Kraft-Heinz company, through studies aimed at the development of functional components of the postbiotic type to be added to new and existing company products so as to provide added value and create a class of food products dedicated to categories of people with high pathological vulnerability.
The proposal therefore has the purpose of creating and integrating professionals capable of supporting academic and corporate R&D activities and at the same time of transferring, through didactic activities, skills in the agri-food sector to the University students who will undertake this training course.
The planned teaching activity will be focused also on preparing students in the biotechnological field: the skills thus acquired will be able to support internal and external scientific research through the development of thesis and internship activities at the agri-food engineering laboratory of the university, technology transfer activities and more generally third mission activities.
Project Objectives
The activities to be implemented are aimed at the development of “natural” functional foods, obtainable through biotechnological processes, specifically to the fermentation of food substrates through the use of lactic-type microorganisms. Therefore, the planned actions are the following:
1. definition of the nutritional and functional specifications of the foods to be developed;
2. design of the biotechnological and technological process to be implemented;
3. development and optimization of the laboratory-scale process with characterization of the developed semi-finished products and foods;
4. scale-up and scale-down of the pilot and millimetre scale production protocol with characterization of the developed semi-finished products and foods.
Partners: Kraft-Heinz
Financial support: € 72.576,00 (Unicusano: € 36.288,00)
Starting date: 01.03.2021
Ending date: 29.02.2024

Ente erogante il finanziamento: Regione Lazio
Principal Investigator: Prof. Stefano Pampanin (Università La Sapienza)
Responsabile scientifico Unicusano: prof. Barbara Ferracuti
Research Staff: Ing. Stefania Imperatore, Ing. Maria Zucconi

Descrizione progetto
Il progetto, a valere sulle risorse di cui all’Avviso Pubblico “Gruppi di ricerca 2020” – POR FESR Lazio 2014-2020 – Azione 1.2.1 – approvato con Determinazione n. G08487 del 19/07/2020- pubblicato sul BURL N.93 del 23/07/2020 – modificato con Determinazione n. G10624/2020- pubblicato sul BURL n. 116 del 22/09/2020 della REGIONE LAZIO, si propone di sviluppare e favorire l’implementazione di tecnologie innovative per la riqualificazione del patrimonio edilizio esistente., Integrando sostenibilità, efficientamento energetico e miglioramento sismico, ENHANCE propone tecnologie green, customizzate e a bassa invasività, tali da minimizzare le tempistiche di interruzione d’uso dell’edificio. La diffusione e l’applicazione sul territorio delle tecnologie proposte sarà garantita dallo sviluppo di linee guida operative alla progettazione.

Seguendo un approccio multicriterio per l’analisi costi-benefici di soluzioni alternative, si studieranno soluzioni tecnologiche di esoscheletri in legno ingegnerizzato, a ridotto peso, facile trasporto e installazione, da applicare al sistema strutturale e involucro, proponendo interventi di riqualificazione integrata, in grado di migliorare le prestazioni energetiche e di sicurezza sismica, ridurre le perdite economiche e proteggere sia le vite umane sia l’investimento.

Partner Progetto:

• Università di Roma La Sapienza– Coordinatore
• Università Niccolò Cusano

Contributo totale del progetto: € 92.888,22 (€ 45.287,42 Unicusano)
Data inizio: luglio 2021
Data fine: luglio 2023

Public entity granting the financing: Regione Lazio – POR FESR
Principal Investigator: Prof. Stefano Pampanin (Università La Sapienza)
Scientific manager UniCusano: prof. Barbara Ferracuti
Research Staff: Ing. Stefania Imperatore, Ing. Maria Zucconi
Project Description
The project – funded by Lazio Region, in the frame of the call “Gruppi di ricerca 2020” POR FESR Lazio 2014-2020 – Azione 1.2.1 – aims to develop and encourage the implementation of innovative technologies for the retrofitting of the existing building stock. By integrating sustainability, energy efficiency and seismic improvement, ENHANCE offers green, customized and low-invasive technologies, such as to minimize the time of interruption of the building use. The dissemination and application of the proposed technologies on the territory will be ensured by the development of operational design guidelines. Following a multi-criteria approach for the cost-benefit analysis of alternative solutions, ENHANCE will study technological solutions of engineered timber exoskeletons, with reduced weight, easy transport and installation, to be applied to the structural system and to the building envelope, proposing integrated retrofitting interventions, able to improve energy and seismic safety performance, reduce economic losses and protect both human lives and investment.
Partner Progetto

• Università di Roma La Sapienza – Coordinator
• Università Niccolò Cusano

Budget: € 92.888,22 (€ 45.287,42 Unicusano)
Starting Date: July 2021
Ending Date: July 2023

Descrizione progetto
Il Progetto ATEMA si colloca nella AdS Aerospazio e intende sviluppare tecnologie per antenne avanzate dedicate alle comunicazioni inter-satellitari e satellite-terra basate sull’impiego di metamateriali riconfigurabili (per via elettronica e/o tramite plasmi) e caratterizzate da capacità di beam-steering e beam-forming prive di movimentazioni meccaniche.
Finalità
L’obiettivo finale consiste nell’acquisizione della capacità di realizzare antenne satellitari per supportare, in particolare, le nuove mega costellazioni di piccoli satelliti. Le finalità del progetto sono quindi coerenti con la strategia della filiera spazio della Regione Lazio, quale complemento tecnologico innovativo e unico per la realizzazione di equipaggiamenti spaziali basati su metamateriali.
Risultati
Nell’ambito delle attività del progetto verrà sviluppato un prototipo di antenna adatto ad essere utilizzato su satelliti, a partire dalle dimensioni di un Cubesat. Il progetto ATEMA si prefigge inoltre di raggiungere i seguenti macro-obiettivi:

• Analisi di mercato e identificazione di un settore applicativo rappresentativo in grado di recepire le nuove prestazioni offerte dalle antenne in metamateriale in modo da incrementare la comunicazione inter-satellitare, soprattutto nell’ottica delle costellazioni di satelliti per i servizi su scala globale.
• Sviluppo e realizzazione di un prototipo sistema d’antenna in grado di soddisfare i requisiti selezionati al punto 1).
• Test e verifica del prototipo di antenna per acquisire ulteriori conoscenze comportamentali dei metamateriali.
• Analisi dei risultati e identificazione del percorso per finalizzare la tecnologia in un prodotto commerciabile e competitivo.

Partner Progetto: Università degli Studi di Roma Tre
Valore nominale del progetto: 149.379,00 €
Data inizio: 22.07.2021
Data fine: 22.01.2024

Descrizione progetto
Il progetto, a valere a valere sulle risorse di cui all’Avviso Pubblico “Gruppi di ricerca 2020” – POR FESR Lazio 2014-2020 – Azione 1.2.1 – approvato con Determinazione n. G08487 del 19/07/2020- pubblicato sul BURL N.93 del 23/07/2020 – modificato con Determinazione n. G10624/2020- pubblicato sul BURL n. 116 del 22/09/2020 della REGIONE LAZIO, si propone di valutare, attraverso un’indagine di contesto, una campagna sperimentale a scala di laboratorio e una fase di analisi teorica condotta mediante analisi del ciclo di vita e degli indicatori di circolarità, la realizzabilità tecnica e le performance ambientali di sistemi, applicabili a livello locale per la produzione di vettori energetici ad elevatissimo rendimento (bioidrogeno) e materiali adsorbenti o ammendanti (hydrochar) attraverso processi biochimici, elettrochimici e termici applicati a scarti e rifiuti organici biodegradabili. Sarà dedicata specifica attenzione alla riduzione delle emissioni nette di CO2 dai diversi processi che costituiscono i sistemi proposti, attraverso l’integrazione con trattamenti di sequestro della CO2. Sarà adottato l’approccio della bioraffineria, partendo da rifiuti organici e scarti biodegradabili da insediamenti urbani o dall’ambito agroindustriale nonché residui industriali alcalini.
Finalità
Valutare la realizzabilità tecnica e le performance ambientali di sistemi applicabili a livello locale per la produzione di vettori energetici ad elevatissimo rendimento (bioidrogeno) e materiali adsorbenti o ammendanti (hydrochar) attraverso processi biochimici, elettrochimici e termici applicati a scarti e rifiuti organici biodegradabili.
Risultati
Proposte e valutazioni tecnico-scientifiche ed ambientali di sistemi locale per la produzione di bioidrogeno e materiali adsorbenti o ammendanti attraverso processi biochimici, elettrochimici e termici applicati a scarti e rifiuti organici biodegradabili.
Partner Progetto:

• Università di Roma La Sapienza (Responsabile: Prof.ssa Ing. Alessandra Polettini) – Coordinatore
• Università di Roma Tor Vergata, (Responsabile: Prof.ssa Ing. Giulia Costa)
• ISPRA Istituto Superiore per la Protezione e la Ricerca Ambientale (Responsabile: Dr. Ing. Geneve Farabegoli)

Contributo totale del progetto:
Valore nominale del progetto: € 148.908,65 (€ 40.162,50 Unicusano)
Data inizio: luglio 2021
Data fine: gennaio 2024
Link: https://sites.google.com/view/bbcircle