Il generatore lineare free-piston (FPLG, Free Piston Linear Generator) si basa su una camera a combustione cilindrica condivisa da due pistoni in opposizione, ciascuno collegato in asse con un generatore elettrico lineare. Il sistema consente la conversione dell’energia meccanica prodotta dalla combustione in energia elettrica disponibile a bordo veicolo. La riduzione di organi meccanici rispetto ai veicoli tradizionali, consente una riduzione di ingombri e perdite per attrito, migliorando così l’efficienza della conversione energetica anche rispetto a sistemi comparabili come i veicoli a fuel-cell.
Il progetto FREE-MOST si pone l’obiettivo di modellare, simulare, controllare e validare sperimentalmente una configurazione di FPLG su scala laboratorio, con particolare attenzione al sottosistema elettrico. A partire dal dimensionamento dei singoli componenti e dalla descrizione matematica delle dinamiche in gioco, sarà realizzato un modello modulare a parametri concentrati, adatto alla simulazione del sistema FPLG in ambiente Matlab/Simulink. L’analisi numerica del modello consentirà una valutazione preliminare del comportamento e delle prestazioni del sistema, sia in regime stazionario che nei transitori. La fase successiva consiste nella progettazione di un sistema di controllo in grado di regolare il FPLG in diverse condizioni operative. La linea sperimentale del progetto, infine, prevede la fornitura di un FPLG completo di sistema di controllo, l’allestimento in laboratorio dedicato preassemblato e lo sviluppo di test per valutare le prestazioni del sistema e regolare i parametri di controllo, anche a partire dall’analisi numerica del digital-twin sviluppato nelle precedenti fasi progettuali.
Il progetto consentirà il consolidamento delle conoscenze di base per la progettazione e il controllo di un FPLG, la validazione dei modelli sviluppati e la definizione delle linee guida per futuri sviluppi da condividere con altri partner coinvolti nell’ambito del MOST.
Progetti per la ricerca
Il progetto MEGA mira a ottimizzare la struttura degli array fasati operanti a frequenze sub-6 GHz, riducendone lo spessore grazie all'uso innovativo dei metagrating. Questo obiettivo viene raggiunto principalmente attraverso un approccio di progettazione semi-analitico basato su principi fisici, affinato poi con simulazioni numeriche full-wave.
Il progetto SMART si propone di esplorare le potenzialità delle metasuperfici intelligenti nell'ambito degli ambienti di propagazione smart, con particolare attenzione all'evoluzione verso il 6G. Attraverso una combinazione di modellazione teorica, progettazione e sperimentazione, il consorzio si concentrerà sulla creazione di metasuperfici reconfigurabili per ottimizzare la trasmissione di segnali in ambienti complessi e dinamici.
La diagnosi precoce e i trattamenti mirati richiedono biomarcatori capaci di agire come target terapeutici. Questo progetto sviluppa una tecnologia innovativa basata sulla spettroscopia IR per identificare e quantificare biomolecole secondo la loro funzione biologica, monitorando in tempo reale interazioni molecolari complesse rilevanti per l’evoluzione della malattia.
La piattaforma proposta utilizza metasuperfici plasmoniche multirisonanti nel medio infrarosso per rilevare “impronte chimiche” di proteine e altre molecole in campioni biologici, con alta sensibilità e senza distruzione del campione. Integrando nanoplasmonica e intelligenza artificiale, questa tecnologia permetterà di monitorare diversi analiti a basse concentrazioni. Verrà testata su un processo biologico che coinvolge il rilascio del farmaco antitumorale 5-fluorouracile da nanocarrier di albumina.
La Risonanza Magnetica (MRI) è uno strumento diagnostico fondamentale ma con limiti di sensibilità e tempi di scansione. Questo progetto introduce nuovi metamateriali magnetici (MM) per migliorare la MRI tramite la manipolazione del campo magnetico a radiofrequenza (RF). Diversamente dai materiali tradizionali, questi MM basati sulla geometria intensificano il segnale MRI senza alterare il campo magnetico principale.
Il progetto GAMING ha tre obiettivi:
- sviluppo teorico del magnetismo artificiale guidato dalla geometria
- ottimizzazione dei MM per MRI
- prototipazione per applicazioni pratiche.
Questa innovazione promette grandi progressi nella qualità diagnostica e nella sicurezza della MRI.
The project aims at developing lightweight and multifunctional polymeric composite foams (named MAPs in the following, standing for Multifunctional Advanced Porous materials) with an anisotropic distribution of particles induced by the application of a suitable magnetic field (MF) during the production process. Such systems will behave like metamaterials and show tailored structural and functional anisotropy coupled with a cellular structure.
This project aims to the development of Vibration Energy Harvesters (VEHs) based on smart materials such as magnetostrictives and piezoelectrics equipped with innovative power electronic interfaces (PEIs). Energy Harvesting (EH) is a key technology for powering in a resilient and reliable way.
Il progetto FRINGE ha l’obiettivo di offrire soluzioni per ingegnerizzare l’equità nel contesto dei sistemi che prevedono l’uso di approcci di machine learning (ML). In particolare, FRINGE mira a fornire a ingegneri del software, data scientists ed esperti di ML un set completo di metodologie, approcci e strumenti per migliorare la progettazione, lo sviluppo e il monitoraggio di proprietà di equità in sistemi ML-intensive.
Practical exercises are an important and fundamental aspect of STEM discipline training. Accessing laboratories and performing activities that confirm, reinforce and enrich the knowledge acquired during theoretical lectures therefore turns out to be an indispensable moment in teaching at all levels from primary schools to universities. Allowing these activities to be conducted even in conditions of overcrowded classrooms or, as has happened recently, in cases of movement restrictions due to pandemic is a goal that has found interest from all governments and educational oversight bodies.
To address these needs, the Research Team involving Units from University of Naples Federico II, Sannio and Calabria is proposing the creation of a network of laboratories which will enable the remote execution of specific laboratory activities through the use of extended reality. It will thus be possible for the student (but the same principle can also be applied to the world of work and industrial training) to conduct laboratory activities directly from his or her home and at any time of the day (once the confirmation of free time slot has been received). Indeed, altought in extended reality, the experiment will be executed by using real devices, as a consequence, the specific experiment can be executed only by a student or a working group. To this aim, several elements need to be defined, designed and implemented for the correct and effective operation of the network. The first objective is to define methodologies for scanning, reconstruction and functionalization of instruments and devices actually present in the laboratory. In virtual reality applications, augmented or extended, immersiveness is a key component and a faithful reconstruction of the adopted objects as well as their operation is a key aspect. Alongside this is the need to ensure a speed and responsiveness of interaction as similar as possible to what the student would experience in the real laboratory; appropriate communication interfaces must therefore be defined along with metrics and associated measurement methods capable of evaluating and minimizing all delays due to communications between the different components of the laboratory network. Another aspect to be taken into account is the diversity and complexity of the operations that students will be called upon to perform, which will require equally extensive management of the information to be transmitted (think, for example, of an exercise involving the movement of a robotic arm or a reconfigurable device capable of emulating different measurement circuits ).
The network of laboratories will be tested on an initial prototype implementation involving mainly measuring instruments (a typical object of metrology courses), and a defined number of experiments accessible to students of engineering courses will be set up at the different locations, which will form the basis for an initial validation of the system.
The objective of the Cybercity project is to provide a field of action where students can practically experiment and become proficient in smart city management and understanding, focusing on cybersecurity, which is one of the most important aspects of their functioning.
The project aims to train and support university professors to prepare them for being able to use a practical didactical approach. Therefore, the Cybercity project chases two main objectives:
1) The development of an Integrated system for cybersecurity, consisting of a smart city model with self-driving vehicles
2) The preparation of a Training course, targeted to University teachers, to support them in the practical teaching of cybersecurity for Smart Cities.