Premiate dall'Ateneo due tesi di dottorato svolte al DII

24 Maggio 2021
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Vincenzo Catrambone e Gabriele Ciarpi, che hanno discusso la tesi di dottorato al DII nel 2020, sono due dei tre vincitori del premio di studio per la migliore testi dottorale nell'area di Ingegneria bandito dall'Ateneo.

Vincenzo Catrambone, 30 anni, nato a Catanzaro, si è laureato a Pisa in Ingegneria biomedica, ed è attualmente assegnista di ricerca al dipartimento di Ingegneria dell'Informazione e al Centro di Ricerca Enrico Piaggio dell'Università di Pisa. La sua tesi, dal titolo  “ADVANCES IN SIGNAL PROCESSING METHODS TO INVESTIGATE FUNCTIONAL BRAIN-HEART INTERPLAY”, è stata supervisonata da Gaetano Valenza, ricercatore di bioinegneria al DII, e studia l’interazione tra il sistema nervoso centrale e quello autonomico, cioè tra cuore e cervello, un'interconessione che ha un ruolo cruciale nella fisologia umana, e che può essere associata a diversa condizioni patologiche. Il lavoro propone nuove metodologie per ottenere una descrizione quantitativa e oggettiva di questa interazione, sfruttando esclusivamente metodi non invasivi quali l’Elettroencefalogramma (EEG) e la variabilità del battito cardiaco. I metodi sono stati testati ed applicati su una raccolta di dati sperimentali per studiare diversi ambiti che vanno dalla percezione delle emozioni, allo studio del sonno e dei disturbi associati, da patologie neuro-psichiatriche come la depressione, all’analisi del movimento e alla formulazione delle cosiddette Brain-Heart-Computer Interfaces (interfacce cervello-cuore-macchina). La disponibilità di analisi di questo tipo permette di studiare, ed eventualmente diagnosticare preventivamente, diverse patologie psichiatriche e neuro-cardiologiche e diverse condizioni fisiologiche su cui il mondo scientifico dibatte, quali la fase onirica o la percezione delle emozioni.

 

  
Vincenzo Catrambone

 

Gabriele Ciarpi, 30 anni, di Grosseto, Ha conseguito la laurea triennale e magistrale in Ingegneria Elettronica presso l’Università di Pisa dove ha svolto anche il Dottorato. La sua tesi, dal titolo "DESIGN AND EXPERIMENTAL VERIFICATION OF IC TECHNIQUES FOR HARSH ENVIRONMENTS: AUTOMOTIVE, AEROSPACE AND HEP CASE STUDIES" è stata superivisonata da Sergio Saponara, docente di elettronica al DII, e studia lo sviluppo di tecniche progettuali innovative, basate su archietture tridimensionali, per dispositivi elettronici posti in ambienti ostili, dove la presenza di elevate energie (in particolare elettrica, termica e radioattiva), mette in discussione il loro funzionamento e la loro affidabilità. Nella tesi è presentata la progettazione del primo convertitore DC/DC senza induttore con un’integrazione tridimensionale di componenti passivi in grado di operare anche in ambienti ostili, in campi di applicazione molto estesi. Infatti, il convertitore è stato esposto a test di radiazione che hanno dimostrato non solo la sua affidabilità ad operare in ambienti terrestri ma anche la sua possibilità di impiego in viaggi Terra-Luna.
La tesi presentainoltre la progettazione di un chip per comunicazioni ottiche ad alta velocità per esperimenti di fisica delle alte energie condotti presso il CERN di Ginevra. Test sperimentali hanno dimostrato che il chip elettronico è in grado di sostenere livelli di radiazione ottocento volte superiori a quelli dello standard spazio. Nel campo automotive e aereospace la tecnologia tridimensionale introdotta può portare ad un risparmio di area e costo di almeno un fattore cinque mantenendo elevati target di affidabilità. Mentre nel campo di HEP (High Energy Physics) l’elevata resistenza alle radiazioni raggiunta può portare allo sviluppo di nuovi esperimenti di fisica nucleare per la scoperta di nuove particelle e/o leggi fisiche, come avvenuto in passato (e.g. Bosone di Higgs 2012).
La ricerca proseguirà in colaborazione con l'INFN di Pisa con lo sviluppo di nuove tecniche e dispositivi in grado di trasmettere e gestire dati ad alta velocità (100 Gb/s) con elevata affidabilità in ambienti caratterizzati da elevati livelli di radiazione.

 

 
Gabriele Ciarpi