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Relazione di Dipartimento 2008

Consiglio Nazionale Delle Ricerche

RELAZIONI DEI DIPARTIMENTI 1. Terra e Ambiente 2. Energia e Trasporti 3. Agroalimentare 4. Medicina 5. Scienze della Vita 6. Progettazione Molecolare 7. Materiali e Dispositivi 8. Sistemi di Produzione 9. ICT 10. Identità Culturale 11. Patrimonio Culturale

Novembre 2009


Terra e Ambiente

Relazione Dipartimento TERRA E AMBIENTE

1. LE STRATEGIE DEL CNR NEL CONTESTO NAZIONALE E INTERNAZIONALE

1.1 Il rilievo della macroarea tematica

Le quattro grandi sfide per l'umanita Energia-Ambiente-Alimentazione-Salute dell'uomo, tra loro largamente interdipendenti, vedono la comunita' scientifica di tutto il pianeta gia' impegnata a lavorare per fornire ai decisori politici le basi di conoscenza necessarie a compiere le scelte che risulteranno condizionanti per le generazioni a venire. Problematiche come i cambiamenti globali, l'inquinamento di acque, aria e suolo, i rischi di calamita' naturali, la disponibilita' di risorse naturali, la conservazione della qualita' ambientale e della biodiversita' sono quotidianamente portate dai media all'attenzione di tutte le componenti della societa' e primariamente della politica. L’area tematica in cui opera il Dipartimento Terra e Ambiente occupa una posizione di assoluto rilievo nell’ambito della programmazione scientifica nazionale e internazionale. Al di là dei numeri (istituti afferenti e partecipanti, unità di personale) che fanno di questo dipartimento uno dei più consistenti del CNR, e’ la diversificazione dei progetti scientifici a costituire l’aspetto di maggior rilievo delle attività di ricerca condotte dagli istituti. Sebbene questa differenziazione costituisca indubbiamente un patrimonio di conoscenza scientifica, al tempo stesso rende complesso rappresentare all’esterno quanto viene realizzato in questo settore secondo schemi semplici, di immediata comprensione per il grande pubblico. Il rapporto con l’esterno e’ particolarmente importante nel caso delle ricerche ambientali per le enormi ricadute che queste hanno sulla quotidianità dei cittadini e sulle attività produttive. Dal mondo della ricerca si attendono risposte alle domande relative al funzionamento dell’ambiente e alla previsione della sua evoluzione, sia in relazione a cause naturali che a quelle derivanti dalle azioni dell’uomo. Rispondere a queste domande e, in particolare, discriminare i pesi dei diversi fattori che concorrono a modificare l’ambiente, è indispensabile per fornire gli strumenti conoscitivi idonei a indirizzare correttamente le scelte politiche nazionali e internazionali. In questo scenario si collocano le ricerche dei ricercatori del settore terra e ambiente. Da un lato la conoscenza alimentata attraverso la partecipazione ai progetti internazionali che impongono la creazione e la condivisione di reti osservative e la partecipazione alle iniziative per la condivisione di grandi infrastrutture, dall’altro il mondo produttivo che alimenta la capacità di innovazione attraverso i risultati della ricerca scientifica e le pubbliche amministrazioni che, attraverso una migliore conoscenza dell’ambiente e del territorio, riescono ad attuare una gestione più efficace delle risorse e dei rischi.

1.2 Il quadro delle ricerche a livello internazionale

Nel terzo millennio le grandi sfide per l’umanità sono essenzialmente riconducibili a quattro grandi scenari, peraltro strettamente interconnessi: Energia, Ambiente, Alimentazione e Salute dell’Uomo. Per fornire risposte efficaci su questi temi ai responsabili delle grandi decisioni politiche, atte anche a favorire il raggiungimento di intese tra i Governi nazionali sulle scelte che influenzano i cambiamenti globali o sullo sfruttamento delle risorse naturali, è certamente necessario un forte contributo della ricerca scientifica coordinata a livello internazionale. Non si tratta solo del clima, a titolo di esempio dell'azione antropica come agente modificatore del paesaggio deve far riflettere il dato che già nel 2002 il trasporto di materiale terrigeno dei fiumi di tutto il pianeta è stato superato dall'omologo trasporto operato dall’uomo. È utile ricordare che il tema “Environment (including climate change)” del 7° PQ della CE prevede le seguenti attività: • Cambiamenti climatici, inquinamento e rischi • Gestione sostenibile delle risorse • Tecnologie ambientali • Osservazione della Terra e strumenti di decisione


Terra e Ambiente

Queste sono in buona sintonia con le priorità recentemente indicate dall’ICSU (International Council for Science) con il documento strategico “Strengthening International Science for the Benefit of Society” che sono: • Ricerche sui cambiamenti ambientali globali • Anno Polare Internazionale (IPY) 2007-2008 • Pericolosità e disastri ambientali di origine naturale e antropica • Scienze per lo sviluppo sostenibile • Scienza per la salute umana Giova anche ricordare i 10 temi scientifici individuati dall'Unesco per l'International Year of Planeth Earth (IYPE), ufficialmente aperto nella sede di Parigi a febbraio 2008, il cui motto è “Earth sciences for society”: 1. Risorse idriche 2. Rischi naturali 3. Ambiente e salute 4. Clima 5. Risorse 6. Aree metropolitane 7. Crosta profonda 8. Oceani 9. Suoli 10. La Terra e la vita (biodiversità)

1.3 La posizione dell’Italia

In ambito internazionale è ormai riconosciuta la necessità di adottare provvedimenti che attenuino gli effetti determinati dai cambiamenti climatici e dalle trasformazioni territoriali, anche da parte dei Paesi industrializzati tradizionalmente più restii ad attivare iniziative di abbattimento dell’inquinamento ambientale. In questo scenario l’Italia può avere un ruolo estremamente importante sia come “ponte” di trasferimento di conoscenze e capacità organizzative verso i paesi mediterranei, sia per la consolidata presenza all’interno dei principali progetti europei. Queste capacità possono avere nel CNR (e nel DTA in particolare) un efficace strumento per lo sviluppo di conoscenza e di rappresentatività della comunità scientifica italiana in un settore strategico come terra e ambiente. L’impegno dell’Italia in questo settore è evidenziato nel PNR, all’interno del quale le priorità di intervento nel settore ambientale sono: - sfruttamento più efficace e sostenibile dell‘energia primaria e delle materie prime; - riciclaggio sistematico dei prodotti e dei rifiuti per un loro riutilizzo o per la produzione di energia; - necessità di ridurre gli impatti dei processi industriali, anche attraverso lo sviluppo di prodotti e processi eco-compatibili, e di ottenere un sensibile aumento nella vita media dei prodotti; - razionalizzazione e l‘ottimizzazione del ciclo dell‘acqua, inclusi i processi di risparmio idrico, depurazione, dissalazione e riciclo delle acque reflue, migliorando le infrastrutture ed adottando nuove tecnologie; - miglioramento della qualità dell‘ambiente urbano focalizzando l‘attenzione sui grandi centri; - miglioramento delle tecnologie di monitoraggio applicate su grande scala (cambiamenti climatici, con particolare riferimento all‘habitat mediterraneo) e su piccola scala (ambiente urbano); - miglioramento dei processi di produzione energetica e lo sviluppo di nuovi sistemi basati sulle fonti rinnovabili. Sono pertanto definiti prioritari gli studi su: cambiamenti climatici; ambiente marino mediterraneo; ciclo dell‘acqua e dissesto idrogeologico; eventi estremi sismici, vulcanici e meteoclimatici; grandi agglomerati urbani; gestione sostenibile degli ecosistemi; affidabilità e sicurezza delle infrastrutture e degli ambienti collettivi; impatto dei sistemi di produzione energetica sull‘ambiente. Nel PNR, in accordo con le principali iniziative europee, è posta in particolare evidenza l’importanza di giungere alla formazione di un’unica banca dati ambientali dei progetti finanziati, delle loro caratteristiche, dei risultati ottenuti e dei collegamenti e collaborazioni esistenti tra enti pubblici ed enti privati di ricerca. Per il conseguimento di tale obiettivo fa espresso riferimento al Dipartimento Terra e


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Ambiente, affermando come il CNR possa così rafforzare una posizione centrale nel sistema scientifico italiano, svolgendo un ruolo di coordinamento e di supporto per le azioni promosse dal Ministero dell’Ambiente. Inoltre, in riferimento ai rapporti tra sistema scientifico italiano e realtà internazionali, è importante richiamare l’attenzione sul riconoscimento che ha avuto il DTA nel suo primo anno di vita come interlocutore privilegiato e rappresentativo del settore ambiente. In particolare nel settore terra e ambiente esiste quindi l’opportunità di consolidare livelli di eccellenza in campo internazionale nei settori relativi all’inquinamento di grandi agglomerati urbani, allo sviluppo di reti di monitoraggio, ai metodi di studio per la salvaguardia di beni culturali ed architettonici, alla oceanografia del Mediterraneo ed alla messa a punto di nuove tecnologie di telerilevamento attraverso la partecipazione al programma GMES (Global Monitoring and Environment Security) promosso dall’UE e dall’Agenzia Spaziale Europea. Lo scenario nazionale e quello internazionale offrono inoltre la possibilità di attuare opportuni collegamenti tra le istituzioni scientifiche e le aziende private collegate al settore e di promozione di progetti integrati che affrontino su base pluriennale le principali tematiche di ricerca, nell’ambito di un mercato che è in continua crescita. Tutto questo sarà possibile se saranno perseguite azioni mirate a rafforzare la base scientifica del Paese, sostenendo l’eccellenza, il merito e la valorizzazione del capitale umano; potenziare il livello tecnologico del sistema produttivo a sostegno della sua competitività; sostenere la partecipazione attiva del sistema nazionale della ricerca nei programmi dell’Unione Europea e negli accordi internazionali.

1.4 L’impostazione strategica del CNR

L’impostazione strategica del DTA si fonda sulla trasversalità dei campi di indagine al fine di individuare e meglio conoscere le interazioni tra fenomeni e sistemi diversi. Le scelte del Dipartimento collocano al primo posto la comprensione del funzionamento del “Sistema Terra” per fornire risposte efficaci alla domanda di ricerca sulle tematiche più attuali per il benessere sociale e per la crescita del sistema produttivo, come identificati a livello internazionale e nazionale. I titoli dei progetti forniscono già una visione del Dipartimento che è in sintonia con gli indirizzi strategici definiti in ambito internazionale. Nell’impostazione strategica del DTA di particolare rilievo è l’azione di promozione dell’innovazione e della competitività del sistema produttivo attraverso le numerose forme di collaborazione che gli Istituti del DTA hanno attivato con le Imprese per lo sviluppo di tecniche e metodi di esplorazione e monitoraggio ambientale, finalizzate principalmente allo sfruttamento sostenibile delle risorse naturali e allo sviluppo di tecnologie di prevenzione e controllo dell’inquinamento. In questo ambito sono inoltre attivi accordi strategici con numerose PMI per la realizzazione di: sensoristica e metodologie per misura inquinamento atmosferico, strumentazione metereologica, strumentazione di caratterizzazione matrici rocciose in siti inquinati. Nel settore della pesca sono attive numerose forme di collaborazione/convenzione/contratto con istituzioni accademiche, PMI e amministrazioni regionali che vedono impegnati l’Istituto di Scienze Marine e l’Istituto per l’Ambiente Marino Costiero. Di particolare rilievo sono le attività sviluppate in sintonia con il sistema produttivo della Regione Siciliana riguardo lo sviluppo di tecnologie innovative per la realizzazione di sistemi per la pesca sostenibile. Nell’ambito della valutazione e gestione delle georisorse sono di assoluto rilievo le ricerche condotte dall’Istituto di Geoscienze e Georisorse con importanti gruppi industriali nazionali quali: • SAIPEM per il confinamento di gas serra in giacimenti di gas naturale; • SNAMPROGETTI per l’individuazione di siti ENI in territorio Italiano nel cui sottosuolo siano presenti risorse geotermiche; • Consorzio LAMMA per indagini sulle risorse idriche e per la produzione di cartografia geologica finalizzata alla determinazione delle condizioni di stabilità/pericolosità dei versanti; • Tea Ambiente s.r.l. per il monitoraggio di acque sotterranee circostanti aree adibite a discarica e valutazione dell’interazione con il percolato; • URBAT (Associazione dei Consorzi di Bonifica della Toscana) per studi relativi alla ricavatura delle materie sedimentate sul fondo di alvei fluviali per ripristinare la sezione utile di deflusso. In relazione alle attivitità condotte da IGG è opportuno ricordare che l’Istituto è stato promotore dello spin-off MASSA (Metodologie e Applicazioni Scientifiche per la Salvaguardia Ambientale) che vede la partecipazione dell’Università di Firenze e di partners industriali (i.e. WEST Systems, ELLEA s.r.l.);


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MASSA opera nel settore del monitoraggio delle aree industriali e delle aree adibite a discarica e nel recupero ambientale in generale. Negli studi su controllo dell'inquinamento e recupero ambientale importanti contributi al sistema produttivo sono stati realizzate dall’Istituto di Ricerca Sulle Acque: • Jonio sub s.r.l. (Bari) per indagini sulla contaminazione dei sedimenti marini; • Società di Servizi Avanzati e di Formazione della CNA di Arezzo per la sperimentazione del processo di filtrazione con membrane per la depurazione ed riciclo delle acque di scarico di un'azienda tipo del polo orafo di Arezzo; • Fondazione Lombardia Ambiente per lo studio della contaminazione da nitrati e fitofarmaci nelle acque superficiali e sotterranee. Si ricordano inoltre i contributi forniti a: • FINMECCANICA (aziende del gruppo, in particolare Telespazio): osservazione della Terra (prevenzione rischi naturali, uso e caratterizzazione del suolo, monitoraggio ambientale, sensoristica, elaborazione dati); • ENI-Divisione Refining & Marketing e Divisione Exploration & Production: monitoraggio ambientale da piattaforme marine; esecuzione di prove di fitostabilizzazione e fitoestrazione di metalli pesanti in un’area situata all’interno di un’isola, definita “Isola dei Petroli”, del sito d’interesse nazionale di Porto Marghera; • ENAV: studio climatologico per la sicurezza aeroportuale; • CONSORZIO VENEZIA NUOVA: assistenza tecnico scientifica alla realizzazione delle opere di regolazione delle bocche di porto; • FEDERLEGNO: collaborazione nell’ambito di tecnologie innovative per la produzione di materiali con caratteristiche ignifughe e in grado di attenuare gli effetti disastrosi delle scosse sismiche sugli edifici. • Rete di imprese italiane che operano nella cantieristica navale e nautica: RINA, CONFITARMA, ASSONAVE, UCINA e CETENA.

2. LE COMPETENZE DISPONIBILI E LE RISORSE MOBILITATE

2.1 Il posizionamento del CNR

L’esperienza realizzata nei tre anni di attività dei Dipartimenti del CNR ha posto in evidenza le aree ove è più importante ed efficace che la struttura avente la responsabilità della programmazione e del coordinamento della rete svolga la sua azione. Naturalmente si tratta in primis dello scenario internazionale, dal quale il sistema-ricerca italiano viene visto inesorabilmente frammentato e non coordinato, con difficoltà di identificazione di un idoneo interlocutore nei diversi ambiti di ricerca. Bisogna però dire che il CNR, per la sua tradizione, le sue membership ICSU e ESF, nonchè per la sua natura pluridisciplinare, continua a essere considerato l’ENTE di riferimento del sistema italiano, così rimarcando la responsabilità di fatto che esso deve assumersi nel coordinamento dei diversi soggetti di ricerca, comprese le Università. Si deve inoltre prendere atto che in importanti scenari come gli ERA-NET e i progetti ESFRI la comunità scientifica italiana risulta spesso assente o non adeguatamente inserita. Naturalmente si tratta di scenari che necessitano la partecipazione attiva delle funding agencies, nel nostro caso di norma il MIUR o altri Ministeri o Regioni. È proprio in questi scenari che il CNR e in particolare i suoi Dipartimenti possono e devono svolgere un ruolo trainante, in supporto ai Ministeri e in dialogo con i diversi altri Enti potenzialmente interessati. Inutile dire che importanti scenari di azione dei Dipartimenti sono il PON 2007-2013, Industria 2015 e le sue Azioni Connesse, i POR, i PRIN etc., nonchè il trasferimento tecnologico e la cura delle partecipazione societarie nelle Società consortili e nelle Società di Spin-off.

2.2 Gli Istituti impegnati nella macroarea

Istituti afferenti

- IBAF - Istituto di biologia agro-ambientale e forestale (Porano, NAPOLI, Legnaro, Monterotondo Scalo)

- IGAG - Istituto di geologia ambientale e geoingegneria (Monterotondo Stazione, Roma, Torino, Cagliari)


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- IGG - Istituto di geoscienze e georisorse (Pisa, PISA, Firenze, Roma, Padova, Pavia, Torino)- IMAA - Istituto di metodologie per l'analisi ambientale (Tito Scalo)- IRPI - Istituto di ricerca per la protezione idrogeologica (Perugia, Rende, Padova, Sesto Fiorentino,

Bari, Torino) - IRSA - Istituto di ricerca sulle acque (Monterotondo Stazione, Bari, Brugherio) - ISAC - Istituto di scienze dell'atmosfera e del clima (Bologna, Roma, Padova, Lecce, Torino,

Lamezia Terme, Cagliari) - ISMAR - Istituto di scienze marine (Venezia, Pozzuolo di Lerici, Lesina, Genova, Ancona, Trieste,

Bologna) - IAMC - Istituto per l'ambiente marino costiero (Napoli, TORREGRANDE-ORISTANO, Taranto,

Messina, CASTELLAMMARE DEL GOLFO, Mazara del Vallo, Campobello di Mazara) - IDPA - Istituto per la dinamica dei processi ambientali (Venezia, Padova, Milano) - IVALSA - Istituto per la valorizzazione del legno e delle specie arboree (Sesto Fiorentino, Follonica,

S. Michele all'Adige) - ISE - Istituto per lo studio degli ecosistemi (Pallanza Verbania, PISA, Li Punti - Sassari, Sesto

Fiorentino) - IIA - Istituto sull'inquinamento atmosferico (Monterotondo, Rende, Roma)

Istituti partecipanti

- IA - Centro di responsabilità scientifica ex Sperimentale di Acustica "Orso Mario Corbino"- IBP - Istituto di biochimica delle proteine- IBF - Istituto di biofisica - IBIM - Istituto di biomedicina e di immunologia molecolare "Alberto Monroy" - IBIMET - Istituto di biometeorologia- ICRM - Istituto di chimica del riconoscimento molecolare- ICIS - Istituto di chimica inorganica e delle superfici- IFAC - Istituto di fisica applicata "Nello Carrara"- IFC - Istituto di fisiologia clinica - IGM - Istituto di genetica molecolare- IGV - Istituto di genetica vegetale - IMATI - Istituto di matematica applicata e tecnologie informatiche- IMC - Istituto di metodologie chimiche- CERIS - Istituto di ricerca sull'impresa e lo sviluppo- ISA - Istituto di scienza dell'alimentazione- ISSIA - Istituto di studi sui sistemi intelligenti per l'automazione- ISAFoM - Istituto per i sistemi agricoli e forestali del mediterraneo- IREA - Istituto per il rilevamento elettromagnetico dell'ambiente- IAC - Istituto per le applicazioni del calcolo "Mauro Picone"

2.3 I partner esterni

Rapporti con i Ministeri MINISTERO DELL’UNIVERSITÀ E DELLA RICERCA – Il DTA sta curando, in condivisione con gli enti di ricerca e con le aziende che operano nel settore “mare” (vedi anche il paragrafo “Rapporti con altri Enti”) e con altri dipartimenti CNR (ICT, DET e DSP) lo sviluppo del Programma RITMARE, il cui fine è di declinare le priorità del cluster marittimo italiano, identificate in coerenza con gli indirizzzi strategici ed i programmi europei, nelle seguenti aree tematiche: Tecnologie marittime - Attività di ricerca sui temi della sicurezza e della security, della sostenibilità ambientale, del comfort, dell'efficienza e dello sviluppo di nuovi materiali, processi e componenti, volta


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a supportare nel medio periodo il potenziale competitivo dell'industria nazionale, affermando maggiormente l'eccellenza dei prodotti navali e nautici come simbolo del Made in Italy. Tecnologie della pesca sostenibile – Ricerca e sviluppo di tecnologie avanzate per la gestione delle risorse ittiche in un’ottica di ecosostenibiltà della pesca e per la sicurezza in mare. Tecnologie per la gestione sostenibile della fascia costiera – Ricerca e sviluppo di tecnologie finalizzate ad incrementare la comprensione dei processi di cambiamento e il controllo in tempo reale dei rischi ambientali riguardanti la fascia costiera per l’attivazione di possibili interventi di emergenza, nonchè delle potenziali forme di intervento antropico su di essi a minimo impatto ambientale, nella prospettiva di recupero delle attuali situazioni critiche e di prevenzione di nuove criticità. La rete internazionale dei laboratori per il Mar Mediterraneo – Istituzione del laboratorio internazionale multinodale dedicato allo studio del Mar Mediterraneo, per la gestione di una rete osservativa di dati ambientali, per la realizzazione di interventi formativi e per l'attuazione di politiche di partenariato scientifico nell'area mediterranea aperto anche alla partecipazione attiva dei Paesi non europei. Aggiornamento dei laboratori nazionali già esistenti sulla base degli standard internazionali e intercollegamento degli stessi per l’avvio di azioni sinergiche e la facilitazione dello scambio di dati. MINISTERO DELL’AMBIENTE E DELLA TUTELA DEL TERRITORIO E DEL MARE (MATTM): collaborazione tecnico-scientifica ad attività istituzionali; di particolare rilievo è la proposta presentata nell’ambito del “Programma nazionale per il supporto scientifico alle politiche di gestione della qualità dell’aria”. Altre attività riguardano il recepimento di direttive comunitarie, la valutazione di rischio ambientale, le tecnologie pulite, le procedure di VIA e VAS, l’attuazione di accordi di cooperazione internazionale, le teleosservazioni, la bonifica di siti contaminati e la gestione dei rifiuti. MINISTERO PER LE POLITICHE AGRICOLE E FORESTALI: potenziamento della modellistica meteorologica, monitoraggio ecosistemi forestali, scambio di energia e materia tra atmosfera e piante (assorbimento del carbonio da parte delle piante). Si intende proporre un Progetto di ricerca per una filiera di biorefinery a partire da legno in centro Italia. L’obiettivo riguarda l’uso di materiale ligno-cellulosico (anche quando prodotto da colture agrarie) in filiere integrate dal campo all’industria per la produzione di biocarburanti, di prodotti chimici derivati e di energia. MINISTERO AFFARI ESTERI: collaborazione a progetti tecnico-scientifici di cooperazione allo sviluppo, progetti bilaterali di ricerca. E' attiva sin dal 2007 una stretta collaborazione con il MAE per sostenere la richiesta italiana di partecipare ai lavori del Consiglio Artico in qualità di “Membro osservatore”, nonché per i lavori della COI (Commissione Oceanografica Italiana), corrispondente nazionale della IOC dell’Unesco, gia' costituita con nomina da parte del Presidente del CNR. MINISTERO DELLA DIFESA: collaborazione con il Servizio Meteo Nazionale per studi di Meteorologia e Climatologia del Mediterraneo e dell’Antartide; collaborazione nell’ambito dei progetti focalizzati sulle problematiche della sicurezza; assistenza logistica nelle spedizioni del PNRA. Rapporti con le Regioni Nel 2007 è iniziata l’attività di Impresambiente un Consorzio, creato alla fine del 2006, che intende sviluppare ed erogare servizi ad alto contenuto scientifico-tecnologico al sistema delle imprese (PMI) operanti nel settore dei rischi naturali ed antropici, attraverso la costituzione di un Centro di Competenza Tecnologica (CTT). In particolare il CCT ha come obiettivo strategico la creazione di una filiera ricerca-impresa-innovazione, capace di individuare la domanda dell’innovazione del sistema produttivo e rispondere attraverso l’offerta di competenze specifiche di settore. L’attività prevista sarà focalizzata su: ecologia, trattamento e depurazione delle acque, degli scarichi civili ed industriali, monitoraggio, controllo ed abbattimento dell’inquinamento atmosferico, energie alternative. Questa iniziativa coinvolge gli istituti afferenti al DTA che operano all’interno delle regioni Obiettivo-1 ed ha come centro di riferimento la Regione Basilicata e come istituto coordinatore l’IMAA. Importanti risultati potranno inoltre essere conseguiti nell’ambito del controllo dell’inquinamento e recupero ambientale, sviluppando ricerche sulla tematica del risanamento dei suoli e delle acque di falda (messa in sicurezza, caratterizzazione, bonifica, ripristino ambientale, monitoraggio), orientate verso lo


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sviluppo di processi e tecnologie ad alto tasso di innovazione che consentano la conservazione, qualitativa e quantitativa, degli usi potenziali della risorsa ambientale. Nel 2008 sono stati preparati programmi in collaborazione con la Regione Siciliana per una serie di progetti, da finanziarsi nell’ambito del PON 2007-2013 “Ricerca e Competitività” riguardanti il battello da pesca del III millennio, l’ambiente e le risorse marine, i rifiuti e le biomasse. Rapporti con altri Enti E' strategica la descritta collaborazione con il Dipartimento della Protezione Civile per le attività in tema di rischio idraulico-idrogeologico: nel 2008 è poseguita la collaborazione con il DPC nell'ambito delle convenzioni stipulate con 5 istituti afferenti (ISAC, IRPI, IRSA, IMAA, IGAG) e 2 Istituti partecipanti (IREA, IBIMET) del DTA. Nella preparazione del Programma RITMARE il CNR ha coinvolto, OGS, ENEA, INGV, ICRAM, Conisma, SZN, Area di ricerca di Trieste, INSEAN (Istituto Nazionale per Studi ed Esperienze di Architettura Navale), Cetena (Centro per gli studi di tecnica navale), CINFAI (Consorzio Interuniversitario Nazionale per la Fisica delle Atmosfere e delle Idrosfere) e, per il sistema industriale, RINA (Registro Italiano Navale), Assonave (Associazione nazionale dei costruttori e riparatori navali), Confitarma (Confederazione italiana armatori), Ucina (Unione nazionale cantieri e industrie nautiche ed affini). Con INGV è stata stabilita l’elaborazione congiunta del programma: “Localizzazione di siti idonei al confinamento geologico di rifiuti speciali e pericolosi”. Obiettivo prioritario del programma è la localizzazione di siti stabili dal punto di vista geologico, in grado di evitare la diffusione di sostanze inquinanti nel terreno. Un gruppo misto di ricercatori del CNR e del INGV ha già prodotto il documento programmatico da sottoporre ai Ministeri competenti. Come già accennato, il DTA ha coordinato l’elaborazione di una proposta che coinvolge 3 istituti del CNR e l’ENEA da finanziarsi nell’ambito del “Programma di finanziamenti per le esigenze di tutela ambientale connesse al miglioramento della qualità dell’aria e alla riduzione delle emissioni di materiale particolato in atmosfera nei centri urbani” emanato dal MATTM con decreto del 16.10.2006. Nel campo del telerilevamento il CNR ha stipulato un accordo con AGEA (Agenzia per le Erogazioni in Agricoltura) per il potenziamento e l'utilizzo della piattaforma aerea TELAER, sistema integrato con strumenti che operano nell'ottico e nelle microonde, al fine di elaborare algoritmi per l'uso integrato di dati acquisiti con sensori diversi e alla realizzazione di strumentazione per le applicazioni in agricoltura. Partecipazione a programmi UE e accordi internazionali Il Dipartimento intende proseguire nel lavoro di coordinamento e supporto degli Istituti per la partecipazione alle diverse iniziative di ricerca in ambito UE. Naturalmente ci si avvale anche dell’Agenzia per la Promozione della Ricerca Europea (APRE) e dell’Ufficio CNR a Bruxelles. E’ stato inoltre avviato un processo di valutazione delle possibilità concrete di finanziamento nei Paesi emergenti (quali India, Cina e Indonesia), attraverso contatti con gli addetti scientifici delle ambasciate italiane e attraverso un’indagine sulle attività svolte in questi Paesi al fine di identificare le prospettive di collaborazione più promettenti, in relazione alle competenze del DTA. Il DTA intende inoltre promuovere una maggiore partecipazione dei propri istituti alle ricerche in Artico, mantenendo attiva la base “Dirigibile Italia” e integrando i propri programmi con quelli degli altri Paesi europei che hanno basi a Ny-Ålesund. Si tratta di un’azione strategica non solo per l’interesse degli studi riguardanti i cambiamenti climatici, ma anche per l’interesse del Ministero Affari Esteri che, sulla base della lunga attività del CNR in questa regione, intende ottenere per l’Italia la posizione di membro osservatore nel Consiglio Artico, come già accennato. In questo ambito, tra le azioni condotte dal DTA, deve essere menzionata l'installazione presso la stazione scientifica internazionale di Ny-Alesund della Torre "Amundsen-Nobile" (CCT-Climate Change Tower) dedicata allo studio dei cambiamenti climatici e che consente all'Italia, tramite il CNR, di consolidare il ruolo scientifico tra i paesi "artici". Il CNR-DTA è inoltre impegnato nelle attività dello Steering Committee del progetto SIOS (Svalbard Integrated Arctic Earth Observing System), insieme a Germania, Russia e Francia; SIOS ha come fine di organizzare gli attuali sistemi di osservazione presenti alle Svalbard, in una singola, ottimizzata infrastruttura in grado di fornire dati di natura geofisica, chimica e biologica per lo sviluppo di modelli e informazioni in tempo quasi reale sui cambiamenti in corso nella regione. Ricercatori di istituti afferenti


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al DTA sono inoltre stati designati, in collaborazione con il MAE, a rappresentare l'Italia nell'ambito dei working groups del Consiglio Artico. Il DTA continuerà a sostenere la partecipazione dei gruppi di ricerca del CNR ai progetti ESF/EUROCORES, in particolare a quelli che hanno superato la fase finale di valutazione, nonché le ulteriori iniziative progettuali che consentano agli Istituti di partecipare alle azioni coordinate in ambito ESF e ERC. Il DTA è coinvolto attivamente nei progetti europei COPAL (per la definizione di una infrastruttura aerea per misure troposferiche), ERICON-AB (per la definizione di una grande infrastruttura navale dotata di una piattaforma di perforazione per la ricerca in aree polari) e INFRAPOLAR (per la gestione dei dati ambientali nelle regioni polari), ERA-ENVHEALTH per il coordinamento dei programmi di ricerca nazionali sugli effetti dell'ambiente sulla salute dell'uomo.

2.4 Le risorse mobilitate

Risorse umane e finanziarie

numero commesse 2008

numero moduli personale equivalente tempo pieno

ricercatori totale 68 233 394 620

*moduli di attività nei quali si articolano le commesse

Risorse utilizzate (full cost)

anno

attività coperte da fonti interne

attività coperte da fonti esterne

totale

preventivo consuntivo preventivo consuntivo preventivo consuntivo G = F +risorse da esercizi precedenti A B C D E F

2008 104.913 109.950 39.576 44.290 144.490 154.240 164.137 valori in migliaia di euro

Risorse gestite direttamente

anno

trasferimenti dal centro entrate da terzi totale

preventivo consuntivo nell’esercizio da esercizi precedenti

F=B+D+E preventivo consuntivo

E A B C D 2008 8.427 10.875 39.104 41.487 6.327 58.689

valori in migliaia di euro

Risorse umane

anno ricercatori tecnologi

associati di ricerca

tecnici amministrativi totale personale

A B C D E=A+B+C+D 2008 394 28 175 51 648

Ulteriori risorse umane che collaborano alla realizzazione delle attività

Associato e incaricato di

ricerca

Dottorando e specializzando

Borsista AssegnistaProfessore visitatore

Collaboratore professionale

Altro Totale

33 21 11 84 1 40 12 202 Risorse strumentali

Le risorse strumentali disponibili negli Istituti comprendono infrastrutture di calcolo (sistemi cluster) per le attività inerenti archiviazione, elaborazione di dati e modellistica di processi; laboratori ad elevata tecnologia dotati di quasi tutte le apparecchiature atte a caratterizzare matrici ambientali in postazioni fisse e mobili, tra cui: cromatografi liquidi accoppiati a spettrometro di massa ad elevata risoluzione (HPLC-MS); diffrattometri a raggi X; analizzatori mediante fluorescenza a raggi X; microscopi elettronici SEM e TEM; microsonde ioniche (SIMS); microsonde elettroniche con spettrometri EDS-


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WDS; ICP-MS per analisi isotopiche in ultratraccia; spettrometri di massa per isotopi stabili e radiogenici anche con ablazione laser, apparecchiature di misura delle caratteristiche meccaniche di terre e rocce, laboratori mobili per misure di portata¸ ed altre. Si segnala inoltre la disponibilità di un Laboratorio Primario di Riferimento. Apparecchiature geofisiche – Queste comprendono: strumentazione per la sismica a riflessione e rifrazione per studi di strutture geologiche sia in terraferma che in mare; i complessi strumentali per la ricostruzione delle geometrie, della distribuzione delle velocità sismiche e della sismostratigrafia dei depositi quaternari mediante sismica a riflessione ad alta risoluzione, tomografia sismica a rifrazione e altri metodi geofisici; i sistemi per la near subsurface tomography (georadar, magnetotellurica, geoelettrica dipolare, potenziali spontanei, etc.). Stazioni sperimentali - Sono incluse in questo ambito le stazioni sperimentali per la messa a punto della strumentazione da utilizzare nelle campagne di misura e per lo studio della composizione dell’atmosfera, con particolare riguardo ai gas in traccia ed ai flussi turbolenti di alcuni di essi, in superficie ed in quota (M. Cimone, S. Pietro Capofiume, Roma-Tor Vergata, Lecce, Longobucco, Lamezia Terme, Vigna di Valle), nonché nel Marine Boundary Layer (Piattaforma di Venezia, Stazione di San Lucido sul Tirreno Meridionale). In esse si integrano varie tecnologie quali LIDAR, Sodar, radiometri (VIS, NIR, TIR, FTIR, MW), interferometri ad alta risoluzione, radar, wind profiler, sistemi di radiosondaggio, ozonosonde. Vanno inoltre ricordate le attività di monitoraggio condotte presso stazioni in aree estreme quali le aree polari ed Everest-K2. Mezzi e attrezzature navali - Con tale termine si indicano navi oceanografiche (Urania, Dallaporta), che consentono indagini relative ai fondali marini, nonché sistemi di acquisizione, archiviazione e processamento dati di diverso livello ed in grado di gestire elevate quantità di informazioni per lo studio delle proprietà chimiche e fisiche dell’oceano e dell’atmosfera; più diversi mezzi minori (es. Tecnopesca-2, Luigi Sanzo, Cerruti) e/o motoscafi, nonchè alcune boe d’altura e costiere, per studi di fisica, chimica e biologia di ambienti pelagici e costieri. Si tratta della maggiore flotta oceanografica in ambito nazionale. Ciononostante va ricordato come l’entità di tale flotta sia da considerare sottodimensionata rispetto a quelle di altre istituzioni europee, confrontabili con il CNR. Vi è da ricordare che purtroppo a inizio agosto 2007 la nave Tethis è affondata in seguito a collisione, con perdita della vita di un ricercatore. Sono in corso iniziative per l'acquisizione di una nuova nave, anche per il transitorio. Reti di monitoraggio - Comprendono reti di monitoraggio di movimenti franosi con misure dirette e/o telerilevate e trasmissione dati in tempo reale; reti di monitoraggio dei parametri chimico-fisici dell’atmosfera e del mare, tra cui le stazioni oceanografiche in real time S1, E1 e Boa-ODAS; reti di campionamento e analisi di inquinanti ambientali, reti di monitoraggio metro-idrologiche. Apparecchiature per osservazioni da piattaforme aeree - In questo campo lo strumento principale è lo spettroradiometro iperspettrale MIVIS che, dotato di 104 canali di misura, consente, rilevando le proprietà radiative della superficie terrestre, di analizzare le diverse componenti del territorio e di produrre cartogrfia tematica ad alta risoluzione spaziale. Sono inoltre da segnalare i sistemi MFP da aereo per la misura di flussi turbolenti di massa e d’energia. Impianti pilota - Attrezzature per lo sviluppo in scala pilota/dimostrativa di nuove tecnologie e processi per la tutela dell’ambiente e del territorio e per la migliore gestione del ciclo dei materiali; componenti e sistemi di analisi, monitoraggio e controllo della presenza e del trasporto di elementi inquinanti ambientali; sistemi e tecniche di rilevamento per l’identificazione di siti contaminati; strumenti previsionali sofisticati per l’analisi del rischio ambientale indotto da attività e da insediamenti antropici; bacini sperimentali attrezzati per la misura degli scambi acque superficiali-acque sotterranee e degli scambi gassosi suolo-atmosfera.


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Le partecipazioni societarie

1. CENTRO DI RICERCHE ED APPLICAZIONI SUI RISCHI E LE RISORSE NATURALI

Area di intervento: Ambiente Consorziati: Advanced Computer Systems S.p.A., C.N.R., Geocart s.r.l., IRSA (Ist. per la Ric. e lo Svil. delle Assicurazioni), Nautilus Società Cooperativa a responsabilità limitata, Università della Basilicata (Centro di Geodinami Attività: Il Consorzio svolge attività relativa alla documentazione, la ricerca metodologica, l’innovazione tecnologica, la formazione e la promozione culturale volta alla difesa dai rischi naturali ed alla valorizzazione delle risorse geoambientali e territoriali. L’attività recente riguarda la realizzazione di un Sistema Informativo Territoriale per la valutazione della pericolosità e del danno a seguito di: mareggiate, alluvioni, frane e tettonica attiva. L’attività è finalizzata al calcolo del premio teorico di compagnie assicuratrici.

2. CENTRO PER LO STUDIO DELLA PATOLOGIA SPONTANEA DEGLI ORGANISMI MARINI

Area di intervento: Ambiente Consorziati: C.N.R., Comune di Messina, Università degli Studi di Messina Attività: Il Consorzio costituisce un polo scientifico-divulgativo delle diverse problematiche che interessano l'ambiente marino e i suoi abitanti, con particolare riferimento allo Stretto di Messina. Ha lo scopo di promuovere, attraverso la gestione dell'Acquario Comunale di Messina, le ricerche e la didattica sull'ambiente marino e divulgare le conoscenze e gli avanzamenti della ricerca a un pubblico sempre più vasto, fino alla realizzazione di un Museo Naturalistico del Mare a Messina. L'attività scientifica fino ad oggi svolta dal CeSPOM è stata rivolta alla ricerca di batteri patogeni per i pesci e i crostacei in campioni di organismi sia selvatici che allevati, nonché alla sperimentazione di vaccini di nuova generazione.

3. CONSORZIO DI RICERCA DEL GRAN SASSO

Area di intervento: Ambiente Consorziati: C.N.R., CESI S.p.A., E.N.E.A., I.N.F.N., Regione Abruzzo, Università degli Studi dell'Aquila Attività: Ricerca in campo ambientale e incentivazione delle politiche di sviluppo sostenibile, attraverso attività volte alla gestione delle georisorse, alla riduzione dei rischi naturali e antropici ed alla diffusione dell’informazione tecnico scientifica nella Regione, nella U.E. e nei paesi terzi a marginali. Di particolare rilievo sono gli studi geochimici e di radioattività nella provincia dell’Aquila e di carattere idrogeologico per lo stato del sistema Gran Sasso che hanno caratterizzato l’attività recente del Consorzio. Già nel 2008 i consociati hanno discusso l’opportunità di liquidazione del Consorzio, soprattutto per la mancata realizzazione di una committenza da parte della Regione Abruzzo, pur più volte annunciata. A seguito della recentissima crisi sismica dell’Abruzzo la Regione ha però comunicato di intendere avvalersi del Consorzio per cui i Soci stanno preparando proposte idonee di ricerca. Se queste non dovessero avere esito positivo, si procederà con la liquidazione.

4. CONSORZIO PER L'INNOVAZIONE DEI SISTEMI INFORMATIVI GEOGRAFICI DEI GRANDI

BACINI FLUVIALI (CISIG)

Area di intervento: Ambiente Consorziati: C.N.R., Consorzio Compagnie Aeronautiche s.r.l., Universita' degli Studi di Parma Attività: Costituito nel 1989, il consorzio svolge attività di Ricerca avanzata per l’analisi territoriale ed ambientale, basata su competenze consolidate in Fotogrammetria, Cartografia e Telerilevamento; all’interno del consorzio, CNR e CGR operano congiuntamente nella gestione del sensore aviotrasportato MIVIS (di proprietà del CNR). Le applicazioni realizzate mediante i dati acquisiti dal MIVIS interessano i siti archeologici, le coperture vegetali, i paleoalvei fluviali e la vegetazione ripariale, i siti industriali e le discariche. Il Consorzio ha potuto e può giovarsi di una consistente committenza esterna, soprattutto dall’Arma dei Carabinieri. Ci si propone di coordinare l’attività


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realizzata con il MIVIS con la nuova infrastruttura distribuita realizzata dal DTA per le Osservazioni della Terra da aereo.

5. CONSORZIO PER L'ATTUAZIONE DEL PROGRAMMA NAZIONALE DI RICERCHE IN

ANTARTIDE PNRA - S.C.R.L.

Area di intervento: Ambiente Consorziati: C.N.R., E.N.E.A., Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, O.G.S.- Istituto Nazionale di oceanografia e di geofisica sperimentale Attività: Attuazione del Programma Nazionale di Ricerche in Antartide (PNRA), nel rispetto delle norme previste dal Trattato sull'Antartide, attraverso la programmazione, il coordinamento ed il controllo di tutte le attività finanziate sulla base del disposto di cui all'Art. 5, comma 1 del Decreto MIUR 26 febbraio 2002; coordinamento delle risorse rese disponibili dai soci e dal Ministero dell'Istruzione, dell'Università e della Ricerca; gestione delle infrastrutture antartiche e nazionali connesse al PNRA, nonché polari in genere; coordinamento delle iniziative dei soci finalizzate all'esecuzione delle ricerche antartiche e polari in genere; innovazione tecnologica di interesse per il migliore raggiungimento degli obiettivi del PNRA. Il Consorzio PNRA SCrl, istituito in ottemperanza al disposto di legge interministeriale del 26 Febbraio 2002, ha riscontrato difficoltà nel realizzare una Struttura Operativa basata sull’apporto di risorse umane e know-how degli Enti-soci come prefigurata nel citato decreto. Le ragioni di questa difficoltà sono essenzialmente riconducibili ad una “rigidità del sistema” che ha reso problematico il conferimento, da parte dei Soci diversi da ENEA, di personale e risorse strumentali in proporzione alle proprie quote di partecipazione.

6. CONSORZIO PER LA GESTIONE DEL CENTRO DI COORDINAMENTO DELLE ATTIVITA' DI

RICERCA INERENTI AL SISTEMA LAGUNARE DI VENEZIA (CENTRO CO.RI.LA)

Area di intervento: Ambiente Consorziati: C.N.R., Istituto Universitario di Architettura di Venezia (I.U.A.V.), Universita' Cà Foscari di Venezia, Universita' degli Studi di Padova Attività: Il consorzio realizza progetti di ricerca condotte in conformità con le Leggi speciali per Venezia e relative a 4 aree tematiche (economia ed aspetti sociali, architettura e beni culturali, processi ambientali e gestione dati), al fine di ottimizzare gli interventi di salvaguardia del sistema lagunare. Il Consorzio attiva contratti con gruppi di ricerca, secondo le priorità identificate dal Magistrato delle acque e dalla Regione Veneto. Il portafoglio progetti e commesse è abbastanza ricco e le prospettive del tutto soddisfacenti.

7. CONSORZIO VENEZIA RICERCHE

Area di intervento: Ambiente Consorziati: Arcadia Ricerche Srl, CNR, Comune di Venezia, Consorzio T.A.V.E., Consorzio Venezia Nuova, Depuracque Servizi srl, Ente Zona Industriale di Porto Marghera, Fondazione di Venezia, Idra s.n.c., Impresub Diving & Maine Contractor s.r.l., Insiel S.p.A., Intec Srl, Istituto Universitario di Architettura di Venezia, Istituto per i Beni Culturali Srl, Parco scientifico Tecnologico di Venezia VEGA, Provincia di Venezia, Sinergeo srl, Solvay, Soprintendenza Archeologica per il Veneto, Stazione Sperimentale del Vetro, Syndial spa, Thetis S.p.A., Università degli Studi di Venezia - Cà Foscari, Venezia Tecnologie SPA, Vesta SPA: Attività: Il Consorzio costituisce un collegamento diretto fra Università, Enti e Imprese del territorio veneziano. L'obiettivo del Consorzio è fare interagire questi soggetti nell’ambito della ricerca sui temi delle Scienze Ambientali, dei Beni Culturali, delle Tecnologie Informatiche, dei Nuovi Materiali e della Gestione del Territorio, unendo le più elevate competenze scientifiche con una moderna logica di “Project Management”. Le attività di ricerca del Consorzio sono tutte di natura applicativa, ovvero finalizzate a individuare soluzioni operative e concrete nei diversi settori della realtà Veneziana, che riguardano progetti per la bonifica delle acque, per i beni culturali e per la realizzazione di nuovi materiali eco-compatibili. Oltre alla ricerca, parte integrante dell’attività del Consorzio sono l’assistenza tecnico-scientifica e la diffusione delle nuove tecnologie a favore delle piccole e medie imprese. Le attività del Consorzio si suddividono in progetti pluriennali, spesso messi in atto con il sostegno del MIUR e dei Programmi di Ricerca Europei, e in studi di consulenza tecnico-scientifica, attivati su


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specifica commessa. Di particolare interesse il coinvolgimento nella costituzione di un polo di ricerca sul clima che si occuperà degli impatti ambientali dei cambiamenti climatici nell’Adriatico e nel Mediterraneo.

8. FONDAZIONE IMC CENTRO MARINO INTERNAZIONALE O.N.L.U.S.

Area di intervento: Ambiente Consorziati: Accademia Russa delle Scienze, C.N.R., Comune di Oristano, Italian-Japanese Biological Society, Marine Biology Laboratory, Società M.A.R.E. s.a.s., Universitè de Nantes Attività: Promozione di iniziative per lo sviluppo sostenibile dell’ambiente marino. Sono favorite le collaborazioni con le regioni mediterranee meno industrializzate per sostenere lo sviluppo tecnologico e la diffusione dell’innovazione. Il consorzio è attivo in numerose iniziative nazionali e internazionali che riguardano le biotecnologie marine e l’acquacoltura, il monitoraggio di aree marine protette, la biodiversità degli ecosistemi bentici e i piani per la gestione integrata della fascia costiera nei paesi terzi del Mediterraneo. L’ultimo esercizio si è chiuso in passivo, però fortemente compensato dalle disponibilità finanziarie.

9. CRATI S.C.R.L.

Area di intervento: Agroalimentare Consorziati: B.B.M s.a.s. di Borrelli Franco, C.N.R., Costruzioni meccaniche De Rose, Cundari Ing.Pasquale, Fincalabria S.p.A., Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Maco Costruzioni s.r.l., S.E.A. Sicurezza Energia ed Ambiente Mediterranea, Università degli Studi della Calabria, Università degli Studi di Catanzaro, Università degli Studi di Perugia, Università degli Studi di Reggio Calabria, Università degli Studi di Roma Tor Vergata Attività: Il CRATI è un consorzio senza fini di lucro. È socio fondatore di BIC Calabria (Gruppo Sviluppo Italia) ed è socio del Parco Scientifico e Tecnologico della Calabria - CALPARK. I principali obiettivi del CRATI sono: favorire le iniziative di trasferimento di tecnologia, stabilire la massima sinergia tra ricerca e esigenze imprenditoriali, incoraggiare lo sviluppo di attività imprenditoriali legate alle nuove tecnologie. A tal fine il Consorzio ha sviluppato un know-how consolidato per fornire: attività di ricerca applicata e di trasferimento tecnologico, corsi di formazione in settori avanzati, valutazioni di progetti di ricerca e sviluppo, assistenza tecnico-scientifica alla realizzazione di progetti innovativi, assistenza per la partnership e il finanziamento di progetti di ricerca, assistenza alla pubblica amministrazione nell'adozione di tecnologie innovative. L’attività del Consorzio è focalizzata principalmente sulla modellistica atmosferica e nella climatologia, sull’allerta precoce di incendi e sulla mitigazione del rischio sismico e/o vulcanico.

10. AMRA ANALISI E MONITORAGGIO DEL RISCHIO AMBIENTALE S.C.R.L.

Area di intervento: Consorziati: C.N.R., E.N.E.A., Istituto Nazionale di Vulcanologia, Seconda Università di Napoli, Stazione Zoologica "Anton Dohrn", Università degli Studi del Sannio, Università degli Studi di Napoli "Federico II", Università degli Studi di Napoli Parthenope, Università degli Studi di Salerno Attività: AMRA è un centro di Competenza nel settore dell’Analisi e del Monitoraggio del Rischio Ambientale e rappresenta una struttura permanente di ricerca per lo sviluppo di metodologie innovative applicate alle problematiche ambientali, che offre a Enti e imprese assistenza nelle attività di ricerca, di sviluppo e di ingegnerizzazione di prototipi. La principale caratteristica di AMRA è l’elevatissima qualificazione dell’ampio spettro delle proprie risorse che consente un approccio multidisciplinare ed integrato delle problematiche relative ai rischi ambientali. I progetti realizzati dal consorzio interessano: l’early warning e il rischio sismico, il rischio da attività antropica, la sicurezza e le politiche del territorio, il rischio idrogeologico, la vulnerabilità del sistema marino costiero, i modelli multirischio, le nuove tecnologie.


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11. CONSORZIO TECNOLOGIE PER LE OSSERVAZIONI DELLA TERRA E DEI RISCHI

NATURALI

Area di intervento: Consorziati: Agenzia Regionale per la Protezione dell'Ambiente, C.N.R., Consorzio Interuniversitario RELUIS, Telespazio S.p.A. Attività: Il Consorzio pubblico-privato TeRN è stato finanziato dal MIUR (Rif. DM28424) il 30 dicembre 2005 ai sensi dell’Art. 13 del D.M. 593 del 8 agosto 2000 nell’ambito di un Accordo di Programma Quadro tra MIUR, MEF e Regione Basilicata. Obiettivo strategico dell’APQ è la creazione di un distretto tecnologico in Regione Basilicata che abbia come oggetto l’innovazione nel campo delle tecnologie di rilevazione e monitoraggio sistematico per la prevenzione e mitigazione dei rischi naturali ed ambientali. Le attività del Consorzio si riferiscono alla ricerca industriale e allo sviluppo precompetitivo e ricoprono i seguenti ambiti: a) sviluppo ed integrazione di tecnologie osservative dal suolo, da aereo e da satellite per la previsione, il monitoraggio e la mitigazione dei rischi naturali; b) sviluppo di tecnologie innovative per la salvaguardia di beni monumentali ed architettonici ed il controllo di infrastrutture civili di interesse strategico in aree ad elevato rischio sismico ed idrogeologico con particolare riguardo all’edilizia antisismica e le tecniche diagnostiche non distruttive; c) Spatial Data Infrastructure and Earth Science Systems. E’ previsto lo sviluppo di infrastrutture per la condivisione e l’interoperatività del dato spaziale e si evidenzia come dall’attività svolta possa essere rafforzato sia il rapporto tra CNR e Finmeccanica, che la competitività italiana all’interno del programma internazionale GMES.

12. IMPRESAMBIENTE SOCIETA' CONSORTILE A RESPONSABILITA' LIMITATA

Area di intervento: Consorziati: ABIMIS S.R.L., ABSTRAQT S.R.L., ADVANCED DEVICES S.P.A., AGENZIA SPAZIALE ITALIANA, AMRA S.C.R.L., ANDROMEDA, ANSALDO CALDAIE S.P.A., B&B GROUP S.R.L., BELLELI RICERCHE S.P.A., C.U.G.R.I. CONSORZIO INTERUNIVERSITARIO PER LA PREVENZIONE DEI GRANDI RISCHI, CALPARK S.C.P.A. PARCO SCIENTIFICO E TECNOLOGICO DELLA CALABRIA, CENTRO DI COMPETENZA TECNOLOGICA SU ANALISI E PREVENZIONE DEL RISCHIO AMBIENTALE DELLA SARDEGNA - CCT APRAS S.C.R.L., CENTRO LASER S.C.R.L., CETMA, CNISM, CNR, COMES S.P.A., CONSORZIO OPTOSONAR, CONSORZIO TERN, CONSORZIO TRE, CONTEA S.R.L., CRATI S.C.R.L., ECOLOGICA S.P.A., EFFEZETA IMPIANTI S.R.L., GEOAMBIENTE S.R.L., IMPULSO, ISTITUTO NAZIONALE PER LA RICERCA SCIENTIFICA E TECNOLOGICA APPLICATA AL MARE - ICRAM, LAB INSTRUMENTS S.R.L., LAB TECHNIC S.R.L., LATERIFICIO PUGLIESE S.P.A., LENVIROS, LORAN S.R.L., MEDIEURO, OROAZZURO, ORSA, PIAZZA MICHELE, PLANETEK ITALIA S.R.L., POLITECNICO DI BARI, PORGEVA S.R.L., QGEST S.R.L., RECAL S.R.L., RECSEL S.R.L., SAM, SEAMED, SERVECO S.R.L., SERVIZI DI INFORMAZIONE TERRITORIALE S.R.L., SILEM S.R.L., SINTESI S.N.C., SOCIETA' COOPERATIVA NAUTILUS, STACEC S.R.L., SYSMAN PROGETTI E SERVIZI S.R.L., TARDONI LAVORI, TEBAID, TECHNAPOLI, UNIVERSITA' DEGLI STUDI DI BARI, UNIVERSITA' DEGLI STUDI DELLA BASILICATA, UNIVERSITA' DEGLI STUDI DI CATANIA, UNIVERSITA' DEGLI STUDI DI LECCE, UNIVERSITA' DEGLI STUDI DI MESSINA, UNIVERSITA' DEGLI STUDI DI PALERMO Attività: Il Consorzio, creato alla fine del 2006, intende sviluppare ed erogare servizi ad alto contenuto scientifico-tecnologico al sistema delle imprese (PMI) operanti nel settore dei rischi naturali ed antropici, attraverso la costituzione di un Centro di Competenza Tecnologica (CTT) che consenta di rafforzare i collegamenti tra il sistema scientifico ed il sistema imprenditoriale. In particolare il CCT ha come obiettivo strategico la creazione di una filiera ricerca-impresa-innovazione, capace di individuare la domanda dell’innovazione del sistema produttivo e rispondere attraverso l’offerta l’offerta di competenze specifiche di settore. L’attività prevista sarà focalizzata su: ecologia, depurazione delle acque, degli scarichi civili ed industriali e dell’inquinamento atmosferico, trattamento delle acque e energie alternative.


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3. GLI OBIETTIVI INDIVIDUATI DAL CNR PER ASSOLVERE AL SUO RUOLO

3.1 Macro-obiettivi e finalità generali

Gli obiettivi generali dell'attività di ricerca degli istituti afferenti e partecipanti del DTA sono: studio della Struttura del Pianeta (variazioni temporali e spaziali della struttura e composizione delle varie componenti del Sistema Terra, dal mantello all'atmosfera); studio della Dinamica del Pianeta (scambi energetici tra le varie componenti e gli effetti di questi scambi sulla dinamica della Terra); studio dell'Ecologia e del metabolismo del Pianeta (ecosistemi terrestri e marini, loro evoluzione, interazioni e scambi della biosfera con le altre componenti del sistema Terra). In questo contesto giova ricordare che le problematiche ambientali richiedono il coinvolgimento di una moltitudine di discipline scientifiche e di osservazioni/misure diverse. Le scelte del Dipartimento collocano al primo posto la comprensione del funzionamento del “Sistema Terra” per fornire risposte efficaci alla domanda di ricerca sulle tematiche più attuali per il benessere sociale e per la crescita del sistema produttivo. I progetti dipartimentali sono in sintonia con il programma “Environment (including climate change)” del 7° PQ della CE e anche con le priorità indicate dall’ICSU (International Council for Science) con il documento strategico “Strengthening International Science for the Benefit of Society”, entrambe riportate al paragrafo 1.2. Tra le finalità primarie dell’azione del DTA riveste un aspetto prioritario la “ricomposizione” delle competenze scientifiche contenute nel Dipartimento e quindi la riduzione della frammentazione delle attività, per rispondere con maggior efficacia alla domanda di ricerca di interesse sociale e del mondo produttivo in campo ambientale, nonché coordinare le collaborazioni in ambito nazionale e internazionale. La ripartizione delle commesse in moduli distribuiti sui 13 "Istituti afferenti" e i 16 "Istituti partecipanti" costituisce una testimonianza di coerenza programmatica e di unicità delle commesse che sono state dapprima definite sulla base delle attività già in atto e quindi aggiornate. Allo stesso modo il DTA sta operando per dare seguito alle iniziative multidisciplinari "Ambiente e Salute" (PIAS), attivato nel 2007 e coordinato dal DTA e "Gestione Integrata e Interoperativa dei Dati Ambientali" (GIIDA), attivato nel 2008, condivise da più dipartimenti, al fine di affrontare argomenti di forte impatto sociale che necessitano di una solida base conoscitiva per essere gestite nel modo più consono alle esigenze della popolazione. E’ da rimarcare che il concreto sviluppo di questi nuovi progetti è fortemente dipendente dall’acquisizione di entrate esterne, per le quali sono già peraltro attivi contatti con organismi istituzionali estremamente interessati ai prodotti delle ricerche.

3.2 Contenuti dei singoli progetti

Nel 2008 il programma del Dipartimento è stato articolato in 9 Progetti, organizzati in 68 Commesse composte da 233 Moduli di Istituto. - Il sistema terra: interazioni tra terra solida, mare, acque interne, atmosfera e biosfera articolato in 11 commesse e 33 moduli; - Cambiamenti globali articolato in 17 commesse e 53 moduli; - Qualità dei sistemi ambientali articolato in 7 commesse e 21 moduli; - Sostenibilità dei sistemi ambientali articolato in 9 commesse e 30 moduli; - Rischi naturali ed antropici articolato in 7 commesse e 21 moduli; - Osservazione della Terra articolato in 8 commesse e 47 moduli;


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- Controllo dell'inquinamento e recupero ambientale articolato in 7 commesse e 20 moduli; - Ambiente e Salute articolato in 1 commesse e 7 moduli; - Gestione integrata e interoperativa dei dati ambientali articolato in 1 commesse e 1 moduli; Progetto 1: Il sistema Terra: interazioni tra Terra solida, mare, acque interne, atmosfera e biosfera. Migliorare la conoscenza dei processi che regolano il sistema Terra e le interazioni tra le sue componenti al fine di approfondire la comprensione del funzionamento del sistema e di prevederne le principali tendenze evolutive. Progetto 2: Cambiamenti globali. Valutare, tramite modelli e misure sperimentali, i cambiamenti a scala globale, dovuti a cause naturali ed antropiche, che influenzano il funzionamento del sistema-Terra, al fine di prevederne gli effetti sull’ambiente, il clima e gli ecosistemi marini e terrestri. Progetto 3: Qualità dei sistemi ambientali. Stabilire il grado di alterazione degli ecosistemi e individuare le strategie e gli interventi più opportuni di ripristino ambientale e fornire supporto agli enti preposti al controllo ed alla salvaguardia ambientale. Progetto 4: Sostenibilità dei sistemi terrestri e acquatici. La sostenibilità, secondo l’UNEP, è la capacità di soddisfare i bisogni della popolazione mondiale attuale senza compromettere o danneggiare le potenzialità delle future generazioni per provvedere ai propri bisogni. Pertanto, l’attività di ricerca di questo progetto riguarda la valorizzazione e l’uso sostenibile delle risorse naturali, la caratterizzazione del livello di funzionalità dei sistemi ambientali, lo studio dell’impatto della gestione antropica e l’ottimizzazione del rapporto tra sviluppo sociale e uso delle risorse naturali. Progetto 5: Rischi naturali ed antropici. Migliorare la comprensione dei fattori di generazione dei rischi naturali e indotti dalle attività umane, sia in aree emerse che sottomarine, e mettere a punto metodi di prevenzione e di mitigazione. Particolare attenzione è inoltre rivolta a sviluppo e applicazione di tecnologie innovative per la caratterizzazione e il monitoraggio per la previsione, mitigazione e la gestione dei fenomeni di instabilità geo-idrologica o relativi a grandi opere e reti infrastrutturali. Progetto 6: Osservazione della Terra. Sviluppo di tecnologie innovative di osservazione della Terra (OT) con tecniche in-situ e di telerilevamento dal suolo, aereo, pallone stratosferico e satellite; il rafforzamento del sistema infrastrutturale di OT (reti di monitoraggio, banche dati, supporti informatici). Progetto 7: Controllo dell’inquinamento e recupero ambientale. Sviluppare tecnologie e metodi innovativi di contenimento, di abbattimento dell’inquinamento e di recupero dell’ambiente, nonché di valorizzazione delle risorse. Offrire al sistema industriale opportunità d’innovazione tecnologica e favorire la creazione della filiera ricerca–imprese –utenti finali. Progetto 8 (INT.P03) : Progetto Interdipartimentale Ambiente e Salute (PIAS). Comprendere le relazioni tra inquinamento ed effetti avversi sulla saluta umana attraverso lo studio dei processi che vanno dalla produzione degli inquinanti al loro destino ambientale, all'esposizione umana e agli effetti biologici precoci.


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Progetto 9 (INT.P04): Gestione Integrata e Interoperativa dei Dati Ambientali (GIIDA, inter-dipartimentale) Sviluppare un'infrastruttura per la gestione, l'elaborazione e la valutazione dei dati di osservazione della Terra del CNR in grado di rispondere alla domanda della comunità scientifica e degli utenti appartenenti ai sistemi decisionali e produttivi.

4. I RISULTATI OTTENUTI

4.1 Valutazioni generali sul consuntivo e sulle prospettive

A quattro anni dall’attuazione del modello Progetto-Commessa-Modulo, non si può non riconoscere che, soprattutto laddove, come nel DTA, è stato realizzato con una spiccata struttura a rete, cioè con commesse plurimodulo distribuite su più Istituti, ha mostrato qualche limite di funzionamento e di efficacia. Questi sono in larga misura attribuibili alla prevalente (e in alcuni casi totale) dipendenza da fondi esterni per la realizzazione delle attività; infatti, le risorse derivanti dal FFO sono per la quasi totalità impegnate per sostenere i costi del Personale e le spese fisse. La scarsità di risorse da FFO ha ovviamente diminuito la capacità del Dipartimento di usare lo strumento finanziario per indirizzare le attività senza condizionamenti. Di conseguenza il coordinamento e quindi il riconoscimento da parte del Responsabile di Progetto e, per estensione, del Responsabile di Commessa (tra l’altro mai formalmente nominato) da parte dei Responsabili di Modulo e dei Ricercatori si è realizzato con difficoltà nella grande maggioranza dei casi. Naturalmente nei casi in cui il Dipartimento ha potuto creare le condizioni per l’accesso a finanziamenti esterni su programmi di Ministeri o altri organismi la risposta degli Istituti è stata sempre sollecita ed efficace. Evidentemente però il Dipartimento non può essere l’unico né il maggiore “alimentatore” di risorse esterne, anzi; nella larghissima maggioranza dei casi sono gli Istituti stessi a prendere le iniziative per partecipare a programmi e a proporre progetti finanziati dall’esterno. In tal senso anche per il 2008 la valutazione dei risultati ottenuti a consuntivo dalla rete scientifica che fa capo al DTA è positivo. Oltre che l’indirizzo programmatico, il coordinamento e il monitoraggio, un aspetto irrinunciabile del lavoro del Dipartimento è la cura della rappresentazione interna e soprattutto esterna delle attività di ricerca e dei relativi risultati, anche in termini di full cost e quindi di rapporto costo/beneficio. In questo, il modello Progetto-Commessa-Modulo ha realizzato gli obiettivi di visibilità esterna, riconoscimento e validazione dei programmi di ricerca dell’Ente, ma soprattutto ha creato le condizioni per incrementare la capacità progettuale della rete con un processo di “ottimizzazione attraverso l’integrazione”. Non bisogna peraltro dimenticare che i 108 Istituti, la cui valutazione è stata finalmente avviata, sono il risultato dell’aggregazione realizzata nel 2002 di oltre 300 preesistenti Istituti e Centri di Studio aventi una distribuzione territoriale molto ampia. La definizione di Progetti e Commesse ha certamente contribuito a ridurre la frammentazione anche all’interno dei singoli Istituti. A fronte di queste evidenze, si sono quindi generate aspettative dichiarate di una revisione del modello organizzativo più aderente alla realtà e che risponda all’esigenza di riconoscere le effettive responsabilità di progetto ai ricercatori, anche con incentivi economici in applicazione dell’Art. 19 del CCNL. Si tratta di una revisione realizzabile senza sconvolgimenti dell’attuale impianto programmatico, con una ridefinizione delle funzioni degli attuali Responsabili di Progetto che ne renderebbe il lavoro più appropriato e accettato, oltre ad attribuire i giusti riconoscimenti ai ricercatori che ne trarrebbero nuova motivazione. Il DTA ha ipotizzato uno schema siffatto, che potrebbe essere valutato per una prima sperimentazione. Razionalizzazione delle commesse sui progetti in corso Nuovi progetti dipartimentali Nuovi progetti interdipartimentali (Dipartimento guida, Dipartimenti partecipanti)


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4.2 Esempi di risultati di particolare rilievo

Nell’ambito dei progetti dipartimentali sono numerose le attività che producono conoscenza per soddisfare i bisogni della collettività, con risultati che vengono utilizzati dalle amministrazioni preposte alla gestione dell’ambiente e del territorio. In questo quadro è rilevante citare ad esempio l'Accordo Quadro quinquennale con il Dipartimento della Protezione Civile della Presidenza del Consiglio che ha individuato negli Istituti del CNR-DTA 7 “Centri di Competenza” per il rischio idrogeologico e di frana. Tra le attivita' che riguardano piu' da vicino il benessere e la sicurezza dei cittadini e' quindi utile citare: Piene e inondazioni – revisione ed aggiornamento banche dati di grandezze idro-meteorologiche e di informazioni storico-bibliografiche su piene ed inondazione in differenti aree del territorio nazionale, criteri di adeguatezza di reti idrometeorologiche indirizzate al monitoraggio in tempo reale,criteri per la raccolta di dati storici sulle piene improvvise ed allestimento di un database per quelle avvenute nell'Italia settentrionale a partire dal 1960, procedure per la determinazione della relazione livello-portata, modello di previsione dei livelli in tempo reale, mappe di pericolosità idraulica per tratti fluviali del reticolo minore del fiume Tevere, procedura per la valutazione della sicurezza idrologica di invasi. Frane e altri movimenti in massa - I sistemi di monitoraggio attivi nelle aree di studio hanno consentito di acquisire dati utili per lo sviluppo di modelli numerici di simulazioni per differenti tipologie di frana. Per quanto riguarda lo studio dei fenomeni franosi su edifici vulcanici è stato potenziato il modello alle differenze di Stromboli, e' stata approfondita la caratterizzazione dei materiali piroclastici e lavici e sono state eseguite analisi di filtrazione non stazionarie con parziale saturazione a Vulcano. Valutazione dei rischi posti da fenomeni naturali ed antropici e strategie di mitigazione - Le attività in questo ambito riguardano: lo studio di strategie per la definizione della suscettibilità, della pericolosità, e del rischio geo-idrologico; lo sviluppo di metodi per la stima della vulnerabilità e del danno atteso; lo sviluppo di soglie pluviometriche per il possibile innesco di frane; l'analisi delle conseguenze del cambiamento climatico sulle condizioni d'instabilità geo-idrologica e sulla disponibilità di risorse idriche; l'analisi dei fattori di rischio connessi a siccità e subsidenza; lo studio di serie storiche d'eventi estremi; l'utilizzo di tecniche innovative per il nowcasting di sistemi precipitanti intensi; la definizione delle condizioni di rischio posto da bacini sterili di miniera. Controllo dell'inquinamento e recupero ambientale - La principale caratteristica di questo progetto è il suo carattere applicativo ed innovativo, con specifiche ricadute nella gestione ambientale a favore sia delle amministrazioni pubbliche sia delle imprese. Tra le molteplici attività realizzate vi sono la messa a punto di nuove tecnologie per il trattamento delle acque di scarico e dei relativi fanghi prodotti, con recupero di sottoprodotti e il risanamento di siti contaminati, ripristino ecologico, biorimedio e biomitigazione. Qualità dell'aria - Il CNR ha avuto la responsabilità della valutazione della qualità dell'aria a Pechino, in particolare durante i recenti giochi olimpici: in particolare, la determinazione della concentrazione, dell'evoluzione temporale e della distribuzione spaziale di composti chimici inquinanti. Oltre a Pechino, lo studio dell'inquinamento atmosferico ha riguardato altri ambienti urbani cinesi (Suzhou, Lanzhou, Shanghai) con analisi di dati di qualità dell'aria, realizzazione di un inventario delle emissioni a Lanzhou, studio di sensoristica ambientale per la misura di inquinanti gassosi. Energia geotermica - In Italia sono presenti diverse aree geotermiche utili allo sfruttamento per riscaldamento, usi elettrici e termali. Sono stati condotti studi di prospezione geologica, geochimica e geofisica per l'esplorazione geotermica finalizzati alla valutazione e allo studio dell'origine e degli effetti ambientali dei fluidi termali, sviluppando anche modelli evolutivi concettuali dei campi geotermici, nonché studi geologico-strutturali di aree di interesse (medio-bassa entalpia), con l'obiettivo di individuare gli acquiferi potenzialmente sfruttabili. Nuove prospettive di sviluppo tecnologico dello sfruttamento dell'energia geotermica a bassa temperatura sono identificate nei metodi a pompa di calore, che forniscono alto rendimento energetico e il cui impatto ambientale e' virtualmente nullo. Con le stesse metodologie di ricerca sono stati effettuati studi degli analoghi naturali del processo di carbonatazione mediante l'indagine geologica, geochimica


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ed isotopica dei giacimenti di magnesite toscani, associati alla modellistica numerica di confinamento della CO2 .

4.3 Dati quantitativi sui prodotti della ricerca

4.4 Le “reti di relazioni” costruite

Il DTA ha attivato collaborazioni di diversa natura con le principali strutture pubbliche che operano nel settore Ambiente/Scienze della Terra, privilegiando il rapporto con alcuni Ministeri (Ambiente, Politiche Agricole e Forestali, Difesa, Interno), con il Dipartimento per la Protezione Civile, l’ASI, gli altri EPR del settore, con le Agenzie territoriali e con le Amministrazioni locali. Nel 2008 sono inoltre state attivate numerose iniziative finalizzate a costruire reti di relazioni che permettessero agli istituti CNR di sviluppare ulteriori forme di collaborazione con il mondo produttivo. Tuttavia, poichè queste reti di relazioni sono vincolate alla realizzazione di iniziative progettuali, argomento già sviluppato in questo documento, si rimanda al paragrafo 2.3 "I partner esterni" per maggiori dettagli sulle reti di relazioni costruite dal DTA nel 2008.

4.5 Risultati sulle valenze orizzontali

Il DTA fornisce supporto agli Istituti per la partecipazione alle diverse iniziative di ricerca in ambito UE e coordina le attività degli istituti per alcuni progetti del Settimo Programma Quadro dell’UE, quali COPAL, ERICON-AB, INFRAPOLAR e ERA-ENVHEALTH.

Il progetto COPAL, di cui il DTA ha la presidenza del Governing Board, si propone di definire una infrastruttura aerea europea per misure troposferiche. A tale scopo si occupa anche del coordinamento dell’uso di strumentazione aviotrasportata in dotazione agli Istituti CNR.

ERICON-AB e INFRAPOLAR sono progetti legati alle ricerche in aree polari. Il primo si propone di definire una grande infrastruttura navale dotata di una piattaforma di perforazione per la ricerca in aree polari. Il DTA ha provveduto anche a coinvolgere in tale progetto grandi industrie italiane, in particolare Fincantieri. Il secondo ha come obiettivo la gestione dei dati ambientali nelle regioni polari.

ERA-ENVHEALTH è un progetto ERANET per il coordinamento a livello europeo delle ricerche sui legami tra ambiente e salute, compresa la gestione sostenibile della pesca.

Il DTA promuove e fornisce supporto per la partecipazione dei propri istituti alle ricerche in Artico, mantenendo attiva la base "Dirigibile Italia" e integrando i propri programmi con quelli degli altri Paesi europei che hanno basi a Ny-Ålesund. Si tratta di un'azione strategica non solo per l'interesse degli studi riguardanti i cambiamenti climatici, ma anche per l'interesse del Ministero Affari Esteri che, sulla base della lunga attività del CNR in questa regione, intende ottenere per l'Italia la posizione di membro osservatore nel Consiglio Artico. A tale scopo verrà completata nel 2009 la costruzione a Ny-Ålesund di una torre per l’alloggiamento di strumentazaione per lo studio dei cambiamenti climatici.

Il DTA sostiene la partecipazione dei gruppi di ricerca del CNR ai progetti ESF, in particolare a quattro progetti EUROCORES “TOPO-Europe” e ai due progetti Research Networking Programme chiamati CLIMMANI e NET-DYNAMO, nonchè le ulteriori iniziative progettuali che consentano agli Istituti di partecipare alle azioni coordinate in ambito ESF e ERC.

Il DTA promuove la partecipazione alle iniziative dell’ICSU, quali l’Integrated Research on Disaster Risk (IRDR) per il coordinamento delle attività inerenti la ricerca sui rischi naturali ed antropici, l’International Year of Planet Earth (IYPE), l’International Polar Year (IPY), l’Intergovernmental Oceanographic Commission (IOC).

anno Brevetti Articoli

ISI Articoli non ISI

Articoli in atti di

Convegno Libri Rapporti

Risultati progettuali

Risultati di valorizzazione

applicativa Abstract

Attività editoriali

2008 8 799 326 450 177 395 23 18 668 34


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Il DTA ha inoltre avviato una rassegna delle attività svolte dagli istituti nei paesi in via di sviluppo, principalmente quelli africani e dell’estremo oriente, per il cordinamento di programmi congiunti e per cogliere in maniera più efficiente le opportunità di finanziamento. Il DTA inoltre mantiene contatti con gli addetti scientifici delle ambasciate italiane dei paesi emergenti al fine di identificare le prospettive di collaborazione più promettenti, in relazione alle competenze del DTA.

5. I RISULTATI SPECIFICI DEI PROGETTI

PROGETTO 1 – AMBIENTE E SALUTE Il Progetto Interdipartimentale Ambiente e Salute (PIAS) del CNR si propone di migliorare le conoscenze e sviluppare competenze sui legami tra fonti di inquinamento ed effetti sulla salute umana. Il PIAS si propone di sviluppare un linguaggio comune alle comunità di ricercatori che operano nei settori ambiente e biomedicina, attivare uno stile di lavoro multidisciplinare, preparare proposte di finanziamento credibili, sia a livello europeo che a livello nazionale. Allo scopo, sono stati costituiti 6 gruppi di lavoro, e attribuite le rispettive responsabilità, alle quali è affidata la ricognizione per identificare le eccellenze e le necessità per lo sviluppo competitivo, privilegiando le risorse interne ma anche coinvolgendo le esperienze forti esistenti in altre istituzioni (per esempio Università, Consorzi, Istituto Superiore di Sanità). Le attività sono in corso per: * coinvolgere tutti gli Istituti CNR che hanno presentato proposte durante la fase esplorativa del PIAS, e altri le cui attività o proposte verranno ritenute pertinenti e rilevanti; * raccogliere le conoscenze pertinenti al tema nel panorama di ricerca internazionale, finalizzate a promuovere gli apporti innovativi degli Istituto CNR; * organizzare un workshop tematico con profilo internazionale; * preparare un programma di attività/progetti che possa cogliere/stimolare opportunità di finanziamento. GL-1: Destino degli inquinanti; mirato allo studio delle modalità di inquinamento di suolo e acque. Responsabile: Petruzzelli Gianniantonio (ISE, Pisa). GL-2: Sistemi di monitoraggio per suoli e acque; mirato al tema del monitoraggio ambientale degli inquinanti specifici di suolo e acque con interesse sanitario. Responsabile: Polesello Stefano (IRSA, Brugherio). GL - 3: Inquinamento dell'aria outdoor/indoor e salute; con specifico riferimento a relazioni tra inquinamento indoor e outdoor, meccanismi a livello molecolare, campi promettenti dal punto di vista dello sviluppo di tecnologie, quali la modellistica previsionale ed i bio-sensori. Responsabile: Sprovieri Francesca (IIA, Rende); GL - 4: Biomonitoraggio umano; mirato allápprofondimento dei biomarcatori di esposizione e danno precoce e allo studio delle relazioni tra indagini epidemiologiche, ricerca tossicologica, sperimentazioni in vitro e in vivo. Responsabile:Scovassi Ivana (IGM, Pavia); GL - 5: Sistema di sorveglianza ambiente e salute; con lóbiettivo di sviluppare un protocollo per la sperimentazione di un sistema di sorveglianza epidemiologica in aree a rischio ambientale, per monitorare lándamento spaziale e temporale di indicatori ambiente-salute, riferiti sia a popolazioni residenti che a gruppi vulnerabili e suscettibili. Responsabile: Gianicolo Emilio (IFC, Lecce); GL - 6: Monitoraggio di contaminanti ambientali nella catena alimentare ed effetti sulla salute; mirato allo studio di sostanze non intenzionalmente aggiunte agli alimenti (contaminanti) e derivanti dallámbiente come conseguenza di pratiche agricole, processi di produzione, trasformazione, conservazione, packaging, trasporto e anche manipolazioni fraudolente.


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L’obiettivo principale è di studiare come ed in quale misura tali contaminanti rappresentino un rischio per a salute dellúomo e definire lo stato attuale e proposte in materia di standard e regolamenti sulla presenza di tali sostanze nella catena alimentare, dai mangimi alla tavola. Responsabile: Russo Gian Luigi (ISA, Avellino); In considerazione delle priorità suggerite dall’OMS e dalla CE su ambiente e salute sono stati identificati due aree tematiche su cui attivare studi pilota e rafforzare la struttura interna CNR e le collaborazioni con l’esterno, con lo scopo finale di mettere a punto di due progetti esecutivi: * Interferenti endocrini e effetti sulla salute * Polveri ultrafine e effetti cardiopolmonari. Su questi temi è stata iniziata l’attività preparatoria per: * esplorare lo stato di avanzamento della progettazione di ricerca a livello internazionale sulle tematiche in oggetto; * individuare il ruolo specifico degli Istituti CNR che si occupano della materia; * coinvolgere i ricercatori competenti; * individuare le fonti di finanziamento; * individuare e coinvolgere il partenariato. A valle delle attività preparatory, la riunione di attivazione ufficiale del PIAS si è svolta il 27 novembre 2008 presso la sede centrale del CNR. Dalla fine del 2008, ciascun gruppo di lavoro ha attivato un assegno di ricerca su fondi PIAS-CNR, ed ha coinvolto da 8 a 12 ricercatori CNR e di altri enti di ricerca e Università, che si sono riuniti una prima volta nel corso del 2008. Per la preparazione dei due progetti pilota è stato preparato un seminario nazionale (tenuto nel 2009) e sono state organizzate specifiche riunioni di lavoro a Roma, Pisa e Palermo. Infine è stato realizzato uno spazio per il PIAS all’interno del sito web del Dipartimento Terra e Ambiente del CNR http://www.dta.cnr.it/content/view/3351/3351/lang,it/


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2008 300 300 1 8 301 308 308 valori in migliaia di euro PROGETTO 2 – GESTIONE INTEGRATA E INTEROPERATIVA DEI DATI AMBIENTALI Il Progetto Interdipartimentale GIIDA, gestito dal DTA, ha come obiettivo la progettazione e lo sviluppo di una infrastruttura informatica multidisciplinare per la gestione, il processamento e la visualizzazione dei dati ambientali. L’infrastruttura sarà conforme agli standard nazionali ed internazionali (ad es. CNIPA, ISO, OGC, CEN), ed interoperabile con gli analoghi nazionali (come SinaNet e la parte nazionale di INSPIRE) ed internazionali (ad es. GEOSS, GMES, SEIS e INSPIRE). La prima azione svolta da GIIDA è stata, a luglio 2008, la pubblicazione della specifica dell’architettura per l’interoperabilità, che integra i requisiti tecnologici delle iniziative Europee ed internazionali. Ad essa è seguita una Call for Proposals, interna ai gruppi di ricerca CNR, per la realizzazione di pilot, casi d’uso della piattaforma GIIDA da realizzare in un anno di tempo. A questa call hanno risposto 23 proposte di pilot.


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Queste proposte sono state raggruppate in 7 aree tematiche, con un approccio multi-disciplinare che ricalca le iniziative a livello Europeo, per un "Sistema di Sistemi" della Ricerca verso la nuova frontiera scientifica denominata "Digital Earth". Ad ognuna delle aree tematiche è stato assegnato l’importo necessario per bandire un assegno di ricerca, che avrà il compito di lavorare per sviluppare i relativi pilot. In novembre si è svolto un ciclo di incontri di ognuno dei 7 gruppi tematici, nei quali si è preparato il Kick-off meeting del progetto programmato per il gennaio successivo. Al kick-off parteciperà anche il Responsabile SinaNet dell’ISPRA, a riaffermare il rapporto sinergico del CNR e di ISPRA in questa tematica. Le presentazioni saranno disponibili sul sito del DTA www.dta.cnr.it. Un ottimo risultato di GIIDA è stato conseguito nell'ambito dell'iniziativa "Architecture Implementation Project" (AIP) di GEOSS: infatti, il CNR è leader del Working Group su "Climate Change & Biodiversity" ed ha gestito e sviluppato 2 delle 3 dimostrazioni che saranno pubblicate presentate su questo tema al prossimo GEO Ministerial Meeting (Novembre 2009). Le 2 dimostrazioni sono state fatte basandosi sugli Scenari di Ricerca tracciati dalla Colorado University e dalla University of Alaska; questi riguardano rispettivamnete: 1) l'impatto che il cambiamento climatico avra' (nel 2030 e 2050) sulla distribuzione di piccoli mammiferi, che servono da indicatori biologici, nell'area dell'America Settentrionale; b) l'impatto che il cambiamento climatico avra' sulla catena alimentare nella zona Artica. Tra i partner coinvolti ci sono: WMO, GBIF, NASA. Le 2 demo saranno pubblicate sul Web e presentate al prossimo summit GEO per i Ministri dell'Ambiente.


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2008 169 169 0 0 169 169 169 valori in migliaia di euro PROGETTO 3 – IL SISTEMA TERRA: INTERAZIONI TRA TERRA SOLIDA, MARE, ACQUE INTERNE, ATMOSFERA E

BIOSFERA Terra Solida Gli studi sull’area mediterranea hanno permesso di incrementare le conoscenze sui sistemi magmatici di Stromboli, Colli Albani, Campi Flegrei e Ischia, sui processi di costruzione di catene orogenetiche e dei bacini sedimentari con particolare riguardo ai processi tettonici lungo il fronte dell’Appennino centro-settentrionale. Tecniche satellitari e lidar e uso di GIS hanno consentito la condivisione e la messa in rete delle conoscenze geologiche acquisite. Le ricerche geologiche in mare hanno consentito la realizzazione di carte geologiche, batimetriche e morfobatimetriche relative ad aree sottomarine, scandagliate con sismica ad alta risoluzione, riguardanti la piattaforma continentale dell’Italia meridionale. Le conoscenze sui margini continentali hanno permesso di avere risultati di rilievo su variazioni climatiche, variazioni del livello del mare nel recente passato e scenari futuri, fattori climatici e impatto antropico e la ricerca di risorse tra cui depositi di sabbie per il ripascimento delle coste La Banca Dati CROP è stata consolidata e i dati analogici e digitali sono disponibili alla comunità nazionale ed internazionale. Applicazioni sul ruolo dei materiali geologici nei processi naturali in campo tecnologico, ambiente e salute, hanno comportato la messa a punto di sintesi della zeolite utilizzando acqua di mare per raffredamento di centrali termoelettriche. Atmosfera In questo settore si registrano importanti sviluppi strumentali per lo studio dell’atmosfera. È stata realizzata una piattaforma ad altezza i 34 metri che opera per il monitoraggio dei flussi di radiazione al suolo e la trasmissione in tempo reale direttamente usabile dall’utenza. È stato installato un osservatorio nella base Italo-Francese di Concordia (Antartide), per osservazioni dello strato limite atmosferico che ha consentito per la prima volta il monitoraggio dell’intero strato limite da un Plateau continentale ad alta quota.


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Dalle indagini condotte sulla meteorologia aeroportuale (convenzione ENAV-CNR) per lo studio, la rilevazione e la previsione di episodi di Wind Shear, che creano condizioni di pericolo in fase di atteraggio e decollo, sono stati sviluppati data base e simulazioni numeriche, suggeriti strumenti e configurazioni per realizzare sistemi di previsione, monitoraggio ed allerta. Su queste conoscenze sono avviati rapporti con l’industria aeroportuale. È stato progettato e sviluppato un sistema modulare sonar (sound detection ranging) per la misura del profilo del vento e della struttura termica dell’atmosfera nell’intervallo dei 1000 m. Gli studi di turbolenza e dei processi di scambio verticale sono applicati anche nelle regioni polari e per osservazioni di astrofisica. Sono state inoltre sviluppati campionatori per la caratterizzazione dimensionale e la diffusione delle polveri di legno che, a causa della loro sospetta azione cancerogena, sono soggette a sorveglianza sanitaria. Oceano e aree costiere Le ricerche in questo campo hanno portato alla implementazione di tecnologie, processing e database di geofisica marina (i.e. Multibeam, Side Scan Sonar, sismica di alta risoluzione), all’aggiornamento dei vari data set meteo-oceanografici di misure in situ, telerilevate, satellitari di interesse per l’intero bacino mediterraneo con importanti applicazioni nella oceanografia operativa, oil spill e forzanti per i modelli. Ricerche oceanografiche hanno evidenziato un esteso ricambio, a partire dal 2005, delle acqua profonde del Mediteraneo occidentale. Fino al 2004 le acque profonde del Mediterraneo occidentale hanno mantenuto caratteristiche idrologiche stabili. A partire dall’inverno 2005 è iniziato un esteso ricambio che ha interessato l’intero bacino, con la sostituzione delle acque residenti più salate, più calde e dense. Questo processo ha interessato l’intero bacino tirrenico, prima la parte orientale successivamente quella occidentale. Ulteriori indagini sono state effettuate correlando l’effetto topografico sulla circolazione tirrenica. I vortici tirrenici sono stati nel passato associati al vento e per la prima volta si è verificato una correlazione con la topografia per un tempo prolungato. Considerato che nel bacino tirrenico vi sono altre montagne sottomarine isolate, alcuni delle quali raggiungono la zona fotica, l’effetto sulla circolazione e sulla produttività è senza dubbio significativo. Ecosistemi terrestri ed acquatici I principali risultati ottenuti riguardano l’identificazione dei fattori e dei meccanismi di resistenza a stress abiotici e biotici, dei fattori limitanti la fotosintesi e dei fattori alla base dell’innesco di incendi. Sono stati effettuati misure di emissioni e flussi di CO2, H2O e VOC da siti forestali ed inventario delle emissioni VOC da foreste in Italia ed è stata misurata l’emissione di VOC da materiale soggetto ad incendi. Indagini rilevanti sono state effettuate sulla biodiversità con l’uso di marcatori genetici. E’ stato redatto un manuale descrittivo del metodo CARAVAGGIO e preparato un documento che sintetizza le caratteristiche idromorfologiche degli ecosistemi fluviali per adempiere alla Direttiva 2000/60/EC e agli standard comunitari, infine è in fase di realizzazione un software per l’attribuzione automatica dello stato ecologico dei corsi d’acqua, conforme ai limiti di classe proposti a livello europeo. È stato implementato un modello idrodinamico al Lago Maggiore per la stima della diffusione verticale e la simulazione delle dinamiche di mescolamento, e messo a punto un metodo per la valutazione della qualità ecologica dei laghi mediterranei a partire dalla composizione delle comunità fitoplanctoniche.


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2008 31.295 33.036 7.350 6.748 38.644 39.784 41.870 valori in migliaia di euro PROGETTO 4 – CAMBIAMENTI GLOBALI Cambiamenti climatici È stato sviluppato un modello per l'interazione suolo-vegetazione-atmosfera che descrive le siccità estive alle medie latitudini continentali. Si è poi realizzata una griglia climatologica ad alta risoluzione (1x1km) per le precipitazioni dell’Italia centro-settentrionale partendo dai valori mensili di oltre 3000 stazioni


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pluviometriche nel periodo 1961-1990 ed utilizzando un modello regressivo precipitazione-quota. Per quanto riguarda la paleoclimatologia, è stata ottenuta la stratigrafia integrata dei sedimenti del Tirreno Meridionale per gli ultimi 8000 anni con risoluzione decadale e sono state inoltre classificate le variazioni climatiche millenarie sull’equilibrio trofico dei laghi nell’Ultimo Massimo Glaciale tra 21 e 39 mila anni BP utilizzando l’archivio sedimentario del Lago di Monticchio. Cicli biogeochimici, ecosistemi acquatici e terrestri Gli studi sugli scambi biogeochimici all'interfaccia tra atmosfera e biocenosi terrestri hanno fornito interessanti risultati su diversi piani di organizzazione biologica, passando da sistemi individuali (la singola pianta) a sistemi complessi (ecosistemi naturali ed antropici, paesaggi ecologici e bioregioni). È stato innanzitutto sviluppato un modello di bilancio isotopico di massa per la messa a punto di tecniche di concimazione carbonica in serra per ottimizzare la capacità di sequestro o di ricircolo di carbonio in coltura protetta. Sono poi anche state ripristinate biocenosi vegetali naturali in ambienti degradati, con recupero di funzioni ecosistemiche utili alla mitigazione degli effetti deleteri dei cambiamenti globali e sono stati inoltre ideati modelli d'uso del suolo indirizzati a contenere la vulnerabilità ecologica e sociale in zone nevralgiche del globo (Amazzonia, Pakistan). In ambito marino è poi stato messo a punto un sistema di analisi diretta del carbonio inorganico disciolto nell'acqua di mare seguendo la metodologia e i requisiti richiesti dalle direttive internazionali IOCCP (International Ocean Carbon Coordination Project). Osservazioni sull’arco di 25 anni hanno poi permesso di individuare un’avvenuta acidificazione statisticamente significativa del nord Adriatico di circa 0.04 unità di pH. Cambiamenti della composizione dell’atmosfera e del ciclo idrologico Il Network di Eccellenza Europeo ACCENT, coordinato dal CNR-ISAC, ha completato il piano di review internazionale sui cambiamenti atmosferici nell’ultimo decennio. È stata ottenuta, in collaborazione con diversi altri Enti a scala nazionale, una climatologia della composizione chimica e delle proprietà ottiche dell’aerosol in diversi siti (Milano, Ispra, San Pietro Capofiume, Monte Cimone, Roma, Lecce, Rende, Lampedusa) rappresentativi del territorio nazionale in situazioni meteorologiche e di inquinamento definite (accumulo di aerosol primario durante alta pressione invernale, accumulo di aerosol primario e secondario durante alta pressione estiva, evento di trasporto di polveri sahariane). È anche stato perfezionato il database pluriennale, uno dei più lunghi al mondo, sulla frequenza di nucleazione nella Pianura Padana. Sono poi state messe a punto nuove metodologie di valutazione delle emissioni di mercurio da incendi forestali basate su dati telerilevati e dei flussi di mercurio sul Mar Mediterraneo. Il modello BOLCHEM, operativo presso ECMWF, che fornisce online le previsioni di qualità dell'aria sull'Europa è stato ulteriormente implementato con un modulo di aerosol, un nuovo modulo di deposizione ed un più avanzato processore delle emissioni. Nell’ambito delle attività di studio dell’ambiente himalayano, è stata installata a Colle Sud, a 8000 m di altezza, la stazione meteorologica automatica più alta del mondo che fornisce dati teletrasmessi in tempo reale. È anche stato ulteriormente implementato il database relativo ad aerosol e gas serra misurati alla stazione Piramide a 5000 m di altezza. È stato inoltre completato lo sviluppo di un primo modello dimostrativo del Sistema di Supporto Decisionale (DSS) per la gestione della qualità ecologica delle risorse idriche nel Parco Sagarmatha (Nepal). Nell’ambito della ricerca sul ciclo idrologico è stato sviluppato un nuovo metodo di stima della precipitazione che utilizza le bande di assorbimento del vapore acqueo intorno a 183 GHz dei satelliti polari e rappresenta un progresso in quanto è valido sia su terra che su mare. È poi stato approntato un sistema di algoritmi per l'analisi delle nubi da satellite, pensati sia per nubi singolo strato che multistrato, utilizzando sensori nell'intervallo spettrale dal visibile alle microonde. Inoltre, è stato completato l’applicativo MIGRI-GIS per il supporto alle decisioni rivolto agli enti gestori della risorsa idrica. È poi stato messo a punto un metodo analitico innovativo che ha consentito la determinazione di un marker molecolare specifico degli incendi forestali che verrà applicato a studi a livello globale. Ambienti polari È stato consegnato all'archivio della rete BSRN il data-set relativo ai primi due anni di misure dei flussi di radiazione a Concordia ed è inoltre stato avviato il Climate Change Tower Integrated Project (CCT) e


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la realizzazione della piattaforma di misura da 30 metri (Torre Amundsen-Nobile) presso la base artica del CNR a Ny-Ålesund. Sono state inoltre ottenute misure delle variazioni di CO2 durante i cicli glaciale-interglaciale dall'analisi paleoclimatica integrata di una carota di sedimenti dell'oceano meridionale e della carota di ghiaccio di Dome C (Antarctica). I moduli del modello AMCOTS sono stati integrati con misure eseguite in Artico per descrivere emissione, trasformazione e deposizione degli inquinanti all’interfaccia aria-neve. In ambito marino antartico è stato recuperato con successo il mooring di profondità posizionato al largo di C. Adare ed è stata elaborata la serie temporale di misure di corrente (14 quote) e temperatura (2 quote).


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2008 19.358 20.427 4.193 4.732 23.551 25.159 26.511 valori in migliaia di euro PROGETTO 5 – QUALITÀ DEI SISTEMI AMBIENTALI Qualità delle acque Nell'ambito delle attività di controllo di siti costieri, l'uso di sitemi innovativi (boe, sonde multiparametriche) ha permesso di consolidare la fattibilità della tecnologia Kobold, grazie al prototipo funzionante nello stretto di Messina. È proseguito lo studio sulla biogeografia dei batteri idrocarburoblastici, sperimentando l'isolamento e l'identificazione di nuovi BIC provenienti da siti cronicamente contaminati del Golfo Persico e del Mar Caspio. I risultati raggiunti consentono di confermare la loro ubiquitaria presenza negli ambienti inquinati e la diretta correlazione tra la presenza degli idrocarburi e il numero di batteri idrocarburi-degradanti; sono stati saggiati gli effetti di due petroli di interesse commerciale in presenza ed in assenza di disperdente. Nella stessa ottica è stato valutato l'effetto del petrolio sulla comunità microbica presente nei sedimenti marini; la presenza e gli effetti del petrolio nei sedimenti è stata monitorata tramite l'utilizzo di marker molecolari e biologici e/o di indici in grado di valutare le cinetiche di detossificazione naturale dei sedimenti stessi. È stata confermata l'ipotesi della presenza di popolazioni autoctone specifiche dei bacini ipersalini profondi del mediterraneo (DHAB). L'analisi della comunità microbica ha rivelato due nuovi filotipi candidati specifici per i “Mediterranean Sea Brine Lakes”. È stata messa a punto una tecnica che consente di utilizzare le Heat Shock Protein (HSP) come marcatori molecolari di stress. Per quanto riguarda le attività di ricerca sulle acque interne, l’IRSA ha prodotto una valutazione dello stato quali/quantitativo dell'acquifero tradizionale della Provincia di Milano; nell'ambito del progetto WAEES ha fornito una prima calibrazione del modello idrodinamico ecologico del lago di Como; ha studiato i livelli di PCBs e polibromodifenileteri in macroinvertebrati e specie ittiche nel fiume Po, in cui ha anche documentato la presenza di (xeno)estrogeni ed altri alteratori endocrini. L’ICIS ha evidenziato la presenza di Hg e di altri metalli nei sedimenti di alcune aree della Baia Boka Kotorska (Montenegro). Sono state inoltre messe a punto metodiche per il monitoraggio dei potenziali rilasci di radionuclidi da una discarica di fosfogessi radioattivi dopo la messa in sicurezza d'emergenza. Qualità dell’aria L’attività svolta in questo ambito ha consentito di migliorare il livello delle conoscenze relativo alla qualità dell’aria in ambienti urbani, rurali, industriali e remoti, mediante la valutazione della concentrazione atmosferica degli inquinanti nei vari comparti ambientali (osservazioni al suolo, da mezzo aereo e dallo spazio), la messa a punto e validazione di modelli di dispersione, trasporto e trasformazione chimica degli inquinanti, la caratterizzazione chimico-fisica del particolato atmosferico, lo studio delle proprietà dispersive della bassa atmosfera e del loro ruolo nei fenomeni di inquinamento acuto. In ambito modellistico, è stata ampliata la possibilità di applicare recenti soluzioni analitiche e/o semi-analitiche dell'equazione di trasporto e dispersione in atmosfera a scenari meteorologici realistici; in


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particolare è stata introdotta nella soluzione la possibilità di descrivere e valutare la deposizione al suolo degli inquinanti trasportati. Nel campo delle applicazioni LES (Large Eddy Simulation) è stato messo a punto un filtro per la turbolenza convettiva basato sul meccanismo di Heisemberg per il trasferimento di energia. Contaminazione chimica Lo studio degli aerosol nella laguna di Venezia ha portato alla stima del contributo diretto del traffico navale passeggeri nel periodo estivo e autunnale alle immissioni di inquinanti (PM10 e PM2,5, NO2 e SO2). I primi risultati dell'indagine sulla distribuzione di inquinanti emergenti nel bacino padano ha evidenziato il rischio connesso all'uso potabile di acque superficiali e sotterranee inquinate dalla presenza di specie polari, di facile trasporto ma anche persistenti (perfluorurati e residui farmaceutici). L’IDPA ha determinato il contenuto di composti dell’arsenio, del selenio e del cromo nelle acque della laguna di Venezia; ha valutato l'interazione materiale organico/metalli di transizione al fine di definire il ruolo della materia organica nel ciclo biogeochimico che regola la distribuzione in acque naturali; ha inoltre dimostrato che le sostanze umiche hanno una forte affinità per un grande numero di elementi in tracce in soluzione e confermano le capacità complessanti, sequestranti, surfattanti e ammelioranti delle sostanze umiche naturali. Relativamente agli ambienti lagunari e di transizione è stata creata una banca di dati spettrali, sono stati implementati modelli di circolazione, trasporto, diffusione, erosione e sedimentazione, circolazione indotta da venti, marea, e onde; è stata realizzata la caratterizzazione ecologica della laguna di Cabras; è stato valutato il contributo idrologico in sistemi di estuario e la dispersione di inquinanti; è stata eseguita la caratterizzazione dell’inquinamento dei sedimenti nella Laguna di Venezia; è stata eseguita la caratterizzazione idro-biologica dell’Adriatico e delle lagune di Lesina e di Varano.


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2008 9.950 10.416 7.244 10.768 17.194 21.184 22.876 valori in migliaia di euro PROGETTO 6 – SOSTENIBILITÀ DEI SISTEMI AMBIENTALI Pesca e aree costiere L'uso di tecniche di meta-analisi ha dato risultati fondamentali per la gestione della pesca attraverso la creazione di aree marine protette. IAMC ha studiato il ruolo trofico della “Triglia di fango” con tecniche tradizionali ed innovative, valutando le risorse trofiche disponibili come biomassa e produzione. A sostegno del Distretto Tecnologico Agro-Bio e Pesca Ecocompatibile della regione Siciliana è stato realizzato un laboratorio di test per dispositivi elettroacustici, sensori oceanografici e metodologie di monitoraggio delle risorse biologiche del mare della nuova sede IAMC di Capo Granitola. Su commissione del MiPAAF, è stata coordinata l’elaborazione dei Piani di gestione della pesca marittima in Mar Ligure, Alto Tirreno e Mari di Sardegna. Tali Piani sono essenziali all’avvio delle misure previste dall’asse 1 del Regolamento (CE)1198/2006 per l'attuazione del Fondo europeo per la pesca (FEP), strumento finanziario comunitario per lo sviluppo sostenibile della pesca. Su commissione del Dip. Pesca della Regione Siciliana e con il MiPAAF, è stata coordinata l’elaborazione dei Piani di gestione della pesca marittima delle flotte siciliane. Tali Piani sono stati redatti ai sensi del Reg. (CE)1198/2006 (FEP) e del Reg. CE 1968/2006 sulla pesca nel Mediterraneo, contesto nel quale si inserisce l’Accordo Quadro tra la Reg. Siciliana e il CNR e la creazione del Distretto Tecnologico Agro-Bio e Pesca Ecocompatibile. Lo studio di composti biologicamente attivi da biomasse marine e loro potenziale utilizzazione in farmaceutica e dietetica nell'ambito del Progetto Strategico “ACTIBIOMAR” (Regione Puglia) e in collaborazione con il DiSTeBA (Univ. del Salento), Consorzio CIRCC di Bari, Azienda Farmaceutica Lachifarma (Zollino, Lecce), Impianto di Acquacoltura OROVIVO dell’Adriatico di Brindisi, è stato


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indirizzato alla ricerca su composti ad attività lisozima-simile e citotossica in invertebrati marini, nonchè alla elencazione di macroalghe marine con azione antibatterica. Si è compilato un Atlante di morfotipi di stadi di resistenza di protisti per identificare a livello di cisti le specie fitoplanctoniche potenzialmente tossiche dei mari Ionio, Adriatico, Tirreno, Egeo e Mar Nero. Sono stati definiti protocolli per test di tossicità acuti e cronici con 5 specie di crostacei autoctoni, nell’ambito di un Progetto del MATTM, Direzione Protezione Natura (PROSA). Georisorse La ricerca sulle condizioni di sostenibilità implica anche lo studio delle risorse energetiche sostenibili e dei processi di sequestro mineralogico di gas serra (CO2). In questo ambito si sono sviluppati metodi avanzati di esplorazione geotermica e crostale mediante integrazione di dati geofisici e geologici, con utilizzo della metodologia geofisica magnetotellurica. Sono state realizzate per IGG nuove strumentazioni magnetotelluriche. Si è perfezionata l'attività per l’individuazione degli affioramenti migliori sui quali focalizzare la ricerca sul sequestro mineralogico della CO2. Si è proceduto al rilevamento geologico-strutturale, al campionamento delle mineralizzazioni, allo studio petrografico delle sezioni sottili, alla caratterizzazione mineralogica delle paragenesi delle mineralizzazioni, alle analisi geochimiche, isotopiche e microtermometriche delle inclusioni fluide per la definizione delle condizioni termobariche e del chimismo dei fluidi. Sequestro della CO2 Nel 2008, il lavoro della Commessa ha riguardato misure di scambio di CO2 tra vegetazione forestale ed atmosfera con l’obiettivo di quantificare per alcuni ecosistemi forestali italiani l’assorbimento (o l’eventuale rilascio) di CO2. In particolare, tra il 2007 ed il 2008 è stata installata una nuova stazione di misura in un querceto misto (rovere e cerro) situato nel Parco Regionale dei Boschi di Carrega (PR). La stazione è inserita nella rete Conecofor che fa parte della rete internazionale di livello II ICP-Forests. E’ stata inoltre realizzata una torre mobile per le misure dello scambio di carbonio tra vegetazione e atmosfera, costituita da un palo telescopico carrellato di circa 27 metri sul quale viene montata la strumentazione necessaria. La torre è attualmente utilizzata tra Abruzzo e Molise per studiare l’effetto della gestione forestale sul ciclo del carbonio. Sulla base di serie pluriennali di dati, la capacità di sequestrare carbonio da parte delle foreste nazionali (NEP) è stata stimata intorno a 4 ton C ha-1 a-1, di cui il 60% nella biomassa legnosa e il resto come carbonio organico del terreno. Le oscillazioni, da un anno all’altro, della produzione netta di un dato ecosistema sono molto ampie, anche del 50%, in funzione dell’andamento climatico. Questi valori fanno ritenere che le foreste temperate siano tra le più attive nell’assorbimento di carbonio, per unità di superficie del terreno. Questa elevata funzionalità è anche dovuta al fatto che le foreste temperate, quali anche quelle italiane, sono quasi tutte gestite e in fase di attiva crescita. In futuro bisognerà continuare le ricerche per comprendere le dinamiche a lungo termine, la risposta alla variabilità climatica ed agli eventi estremi e la capacità di reagire ai disturbi sia naturali che antropici (gestione). Gestione sostenibile di acque interne – Sono stati realizzati accordi strategici con partner industriali, per lo sviluppo di tecnologie innovative di controllo, trattamento e manutenzione per la soluzione dell’emergenza acqua. Da ricordare è pure l'accordo con la Protezione Civile, della quale l’IRSA è Centro di Competenza, e con il MATTM, con la partecipazione al g.d.l. sul recepimento della Direttiva Europea sulle Acque Sotterranee con lo sviluppo di un DataBase Ecotossicologico. Tra le principali attività di carattere internazionale è da sottolineare la cooperazione con l’USGS per lo sviluppo di una metodologia di determinazione delle funzioni di non saturazione di rocce porose.


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PROGETTO 7 – RISCHI NATURALI ED ANTROPICI I risultati ottenuti sono sostanzialmente in linea con quelli previsti, e riguardano prevalentemente lo sviluppo di conoscenze e strumenti per la prevenzione ed la gestione di diversi rischi naturali. Attraverso l’aggiornamento di cataloghi di eventi naturali calamitosi, sono state aggiornate le stime dei livelli di rischio per la popolazione italiana, effettuando per la prima volta valutazioni del rischio distinte per le singole Regioni. È stato messo a punto un sistema prototipale di previsione delle frane indotte da precipitazioni intense, basto su soglie di pioggia empiriche e su misure dei campi di precipitazione. Unitamente a zonazioni preliminari della pericolosità da frana realizzate a scala nazionale, il sistema è utilizzato dal Dipartimento Nazionale della Protezione Civile (DPC) per la valutazione delle condizioni di pericolosità e rischio geo-idrologico. Sono stati raffinati modelli idrologici ed idraulici per lo studio di fenomeni d’esondazione in tratti fluviali non strumentati, e modelli concettuali per il preannuncio delle piene a scopo operativo. Sono stati studiati differenti fenomeni marini e costieri potenzialmente calamitosi, con particolare riferimento alla stabilità geologico-geomorfologica di edifici vulcanici, e di tratti di costa. È proseguito lo sviluppo di strumenti e sensori per il monitoraggio di diversi parametri ambientali. Nell’ambito di collaborazioni con l’Agenzia Spaziale Italiana ed il Dipartimento Nazionale della Protezione Civile, sono state sviluppate attività di ricerca e di trasferimento tecnologico aventi come temi la mappatura, il monitoraggio e la previsione delle frane, la previsione delle inondazioni, lo sviluppo di sistemi per la previsione quantitativa della pioggia, e l’utilizzo di tecnologie DInSAR per il monitoraggio geologico e geomorfologico, la zonazione della pericolosità e del rischio geomorfologico a scala nazionale. L’accordo (strategico) esistente fra il CNR ed il Dipartimento Nazionale della Protezione Civile sta dando i suoi frutti. La disponibilità di un finanziamento quinquennale (2007-2011) permette una prospettiva di ricerca di medio periodo, e da stabilità ai gruppi di ricerca. È essenziale che tale condizione sia estesa ad altri gruppi di ricerca, ampliando i settori di ricerca di interesse del DPC. È auspicabile che simili accordi strategici vengano stipulati con altri Enti di ricerca, quali ad esempio l’Agenzia Spaziale Italiana, l’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, in analogia a quanto è stato fatto da poco con l’Ente Italiano della Montagna (EIM). I gruppi di ricerca che operano nell’ambito del Progetto ottengono risorse significative da progetti, di tipologia diversa, finanziati dai programmi della Commissione Europea. Ciò dimostra la loro competitività sul mercato continentale della ricerca. Vi sono però margini per risultati ancora migliori con azioni di coordinamento a livello europeo e, più in generale, internazionale, nonché con un migliore supporto nelle fasi di preparazione e di gestione operativa dei progetti. Sono auspicabili accordi strategici con altri Enti e Servizi nazionali stranieri. A tal proposito, hanno espresso un interesse a collaborare operativamente con il CNR i servizi geologi nazionali indiano, canadese ed austriaco. A livello nazionale, risultano essere buoni –e mutuamente proficui– i rapporti con vari Enti, locali e nazionali. Oltre che con il Dipartimento Nazionale della Protezione Civile, sono soddisfacenti (particolarmente in alcune realtà territoriali) i rapporti con le Regioni, le Agenzie Regionali per la Protezione dell’Ambiente, le Autorità di Bacino nazionali e regionali, e le Comunità Montane. Più sporadiche risultano essere le collaborazioni con realtà industriali e produttive (Telespazio s.p.a., RFI s.p.a., ANAS s.p.a., Carlo Gavazzi Space s.p.a., consorzi di piccole e medie industrie, ecc.). Tali collaborazioni si risolvono spesso in mere forniture di servizi o conoscenze, e non di rado generano rapporti potenzialmente competitivi. Va infine ricordato che la maggior parte delle collaborazioni oggi esistenti sono a carattere individuale o fra piccoli gruppi di ricerca. La maggior parte delle collaborazioni non sono regolate da accordi formali. In generale, le collaborazioni si inquadrano nell’ambito di attività pluriennali od occasionali, e di specifici progetti (nazionali, europei, bilaterali, o multi-laterali) che catturato un interesse specifico dei ricercatori. Sulla base dell’analisi dei dati disponibili, non emergono scostamenti significativi rispetto alle attività previste ed ai risultati attesi. Per quanto riguarda possibili nuove attività, particolare rilevanza rivestono quelle svolte per conto del (ed in collaborazione con) il Dipartimento Nazionale della Protezione Civile. Fra queste, possono essere citate: (i) le attività previste nell’ambito della proposta DORIS - Ground Deformations Risk Scenarios: an Advanced Assessment Service, per lo sviluppo e l’implementazione di uno specifico downstream service sul rischio da frana per utenti di protezione civile, in Europa; (ii) le attività proposte per lo sviluppo di sistemi speditivi per la definizione della pericolosità e del rischio geo-idrologico, (iii) le attività connesse allo sviluppo di un sistema di bacini idrografici strumentati, e di modelli idrologici e di stabilità dei versanti, per la previsione dei fenomeni di dissesto a scala nazionale,


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(iv) le attività proposte per la stima del rischio geo-idrologico lungo la viabilità, a scala nazionale, (v) gli sviluppi possibili nell’ambito della valutazione della pericolosità e dei rischi nelle aree costiere italiane, e (vi) la definizione delle condizioni di rischio geologico nelle principali aree urbane, in Italia.


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2008 10.483 10.906 2.653 3.765 13.136 14.670 15.827 valori in migliaia di euro PROGETTO 8 – OSSERVAZIONE DELLA TERRA Le attività di Osservazione della Terra (OT) coinvolgono competenze che spesso afferiscono ad altri progetti del DTA e anche ad altri Dipartimenti. È utile analizzare queste apparenti sovrapposizioni di competenze. Lo sviluppo di tecnologie strumentali che sono utilizzate nella costruzione di nuovi strumenti viene spesso svolto nell’ambito del Dipartimento Materiali e Dispositivi [DMD], la discriminante in questo caso dovrebbe risiede nell’oggetto sviluppato: cioè un dispositivo general purpose [DMD] rispetto ad uno strumento finalizzato ad OT [DTA]. Lo sviluppo di metodi di analisi e di gestione dati è spesso svolto nell’ambito del Dipartimento d’Information and Comunication Tecnology [ICT], la discriminante in questo caso dovrebbe essere l’aspetto gestionale (data compression, telecomunicazioni, data storage, data mining) [ICT] rispetto a quello interpretativo (tecniche d’inversione, data fusion, data assimilation, prodotti con valore aggiunto) [DTA]. Infine alcune attività di OT che hanno un consolidato collegamento con alcune applicazioni sono spesso inserite in altri progetti del DTA. Se si adottano le linee di demarcazione sopra auspicate, non ci sono attività del DTA che dovrebbero essere trasferite ad altri Dipartimenti, ma esistono trasferimenti che dovrebbero avvenire nell’altra direzione. Tuttavia i criteri di appartenenza non possono giustificare da soli un trasferimento e sarà pertanto opportuno gestire questa frammentazione attraverso operazioni di coordinamento interdipartimentale. Collegamento con altri progetti: L’applicazione più che la metodologia è stato un elemento di coagulo delle commesse. È pertanto inevitabile che molte attività di OT siano attualmente collocate presso quei progetti che gestiscono l’applicazione. Il progetto di OT come contenitore di metodologie si qualifica come progetto trasversale che partecipa insieme agli altri progetti a quelle iniziative comuni che coinvolgono l’utilizzo di capacità osservative (a esempio vide infra cap. 5.4.10: proposte per la Roadmap infrastrutture MUR) . L’attività spaziale con il suo alto contenuto tecnologico e logistico e con la caratteristica di lunghi tempi di sviluppo per gli strumenti e per le metodologie appartiene in modo quasi esclusivo al progetto OT e come tale è il campo in cui OT deve fare i maggiori investimenti. I finanziamenti di ESA (European Space Agency) vengono da un periodo in cui i gruppi Italiani sono stati reiteratamente penalizzati nelle selezioni internazionali a causa dell’overspending di ESA in Italia i contratti industriali. La ricerca spaziale italiana nel campo dielle Earth Sciences ha difficoltà ad essere competeiva in quanto accanto oltre alla carenza di progetti nazionali atti a favorire lo sviluppo di nuove idee e nuove capacità è spesso anche tecnicamente precluso l’accesso agli ITT (Invitation to Tender) di ESA. I finanziamenti di ASI sono focalizzati nella direzione delle applicazioni per la protezione civile e nel campo dell’utilizzo del satellite Cosmo-Skymed. Per quanto limitate, queste opportunità possono essere utilizzate dal CNR. Dal punto di vista dello sviluppo di nuovi payloads è in corso una discussione con ASI per il coordinamento all’interno di una “Missione climatologica” delle sparute iniziative in corso nell’ambito delle OT. Attività internazionale: importanti sono le attività GMES per le quali può essere studiato un maggior coordinamento. Attenzione merita anche la nuova iniziativa promossa congiuntamente da WMO (World Meteorological Organisation), WWRP (World Weather Research Programme), WCRP (World Climate Research Programme), IGBP (International Geosphere-Biosphere Programme) di stabilire un “Weather, Climate and Earth System Prediction Project” per migliorare le capacità di previsione e ridurre la vulnerabilità agli eventi naturali.


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Tra i risultati di maggiore rilievo nel settore del telerilevamento con sensori attivi e passivi, si segnala lo sviluppo di un algoritmo per la generazione di mappe di copertura nevosa da dati a microonde (SAR di ENVISAT) e ottici (MODIS), nell’ambito del progetto ASI/PROSA per la difesa dalle alluvioni in collaborazione con il Dipartimento della Protezione Civile.


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2008 13.943 14.513 6.587 7.392 20.531 21.906 22.885 valori in migliaia di euro PROGETTO 9 – CONTROLLO DELL'INQUINAMENTO E RECUPERO AMBIENTALE Le attività di questo progetto, prevalentemente tecnologiche, investono numerosi settori e comparti ambientali: la depurazione delle acque reflue, il trattamento dei fanghi di risulta, la depurazione ed il controllo degli effluenti gassosi emessi in atmosfera, il risanamento di siti contaminati, ivi comprese le tecnologie naturali di biorimedio e biomitigazione, e la valorizzazione di risorse ambientali (materiali di scavo e rifiuti). Nel progetto sono poi comprese attività relative allo studio dell’interazione degli inquinanti con gli ecosistemi terrestri e lo studio sulla protezione di strutture marino-costiere dalla corrosione. Le attività sulla depurazione delle acque reflue appaiono ben calibrate in riferimento al gap di conoscenze e alla domanda di ricerca e di consulenza esterna. L’attività si è andata nel corso degli anni concentrando sul trattamento di acque di scarico industriali del settore conciario, farmaceutico e della produzione delle olive nonché del percolato di discarica. Rispetto allo scorso anno sono state incrementate le attività sull’abbattimento di composti xenobiotici mediante processi sequenziali, cosiddetti SBR. Inoltre, l’alternanza di fasi aerobica ed anaerobica si è dimostrata molto efficace per migliorare le rese depurative. La tecnologia innovative a biomassa granulare (SBBGR) è stata ulteriormente sviluppata su uno scarico particolarmente refrattario, quale ad esempio il percolato di discarica. Nel settore del trattamento delle acque di scarico urbane le ricerche sono state focalizzate sulle tecnologie di prevenzione della produzione dei fanghi e sul loro trattamento e destino finale. I fanghi rappresentano, infatti, un settore assai critico per tutta la depurazione soprattutto in relazione alla specifica disciplina nazionale che non ne consente più lo smaltimento in discarica. Le attività sulla bonifica dei siti contaminati si avvalgono del contributo di ricerca di numerosi Istituti. Questa area di ricerca è cruciale nel nostro Paese per effetto della proliferazione di attività relative alla bonifica dei SIN e di tutti gli altri di competenza regionale. Le ricerche condotte si possono raggruppare in quattro grandi aree: soil washing, phytoremediation, trattamenti biologici in situ e trattamenti ossidativi on-site. È bene sottolineare che l’approccio della ricerca in questo settore dovrebbe passare dall’attuale prevalenza dello studio su tecnologie basate su scavo/trattamento/smaltimento per i suoli e “pump e treat” per le acque (approccio waste- and energy-intensive) a quello su tecnologie in situ (approccio knowledge-intensive), ovvero un approccio che trae la sua forza da una accurata caratterizzazione del sito finalizzata alla tecnologia da utilizzare, da una conoscenza approfondita dei fenomeni naturali ed indotti dall’interazione tra la tecnologia e le condizioni ambientali al contorno, da procedure di qualità per la progettazione e gestione delle tecnologie. Tra le tecnologie in situ, sarebbe necessario orientarsi anche verso tecnologie che, pur essendo sufficientemente “mature” (almeno 50-100 casi di applicazione a livello internazionale), necessitano comunque di una più adeguata implementazione ed integrazione delle procedure. È il caso del risanamento biologico (aerobico ed anaerobico), delle tecnologie su base elettrochimica, dell’ossidazione chimica e delle barriere permeabili reattive. Le ricerche sul trattamento e controllo delle emissioni gassose continuano ad apparire sottodimensionate rispetto ai numerosi problemi da affrontare prioritariamente, con riguardo soprattutto al protossido d’azoto (N2O), prodotto nel trattamento De-NOx, e alla formaldeide, presente nelle aree urbane per effetto della degradazione termica di oli vegetali. Inoltre, non è da trascurare il problema dell’abbattimento di Hg nelle emissioni prodotte dalla combustione di combustibili tradizionali. Si rileva,


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infine, l’urgenza di promuovere un’adeguata e articolata attività di ricerca tecnologica sul ciclo di gestione dei rifiuti, nell’ambito del quale il DTA occupa posizioni di eccellenza negli studi sulla tracciabilità dei rifiuti e sul recupero dei metalli. Tuttavia, è necessario un notevole sforzo unitamente a consistenti risorse finanziarie per consentire un effettivo coordinamento delle molteplici attività condotte ed un avanzamento delle conoscenze su alcune tematiche prioritarie quali il trattamento e lo smaltimento del fluff (residui della frantumazione dei veicoli fuori uso), la produzione di microinquinanti nel trattamento termico dei rifiuti (Hg, N2O, nano particelle e diossine non clorurate), l’uso di tecnologie specifiche per il trattamento di rifiuti (micronizzazione criogenica dei rifiuti sfruttando la catena del freddo, trattamenti meccano-chimici, processi di recupero per la produzione di materie prime secondarie, digestione anaerobica dei rifiuti biodegradabili), ed infine l’uso di materiali di scarto (zeoliti) per l’abbattimento delle emissioni gassose. Tra i risultati di maggior rilievo conseguiti nell’ambito del progetto 7 sono da segnalare una nuova tecnologia a basso impatto ambientale per la depurazione delle acque di scarico (Sequencing Batch Granular Reactor - SBBGR), ecotecnologie di mitigazione dell'impatto umano in ambienti lacustri e tecnologie per la depurazione di acque da nutrienti e sostanze organiche con produzione massiva di biomasse algali e il biorisanamento di siti contaminati; quest’ultimo è stato possibile mediante una tecnica biomolecolare con tecnica FISH per il monitoraggio in situ (all’interno dell’acquifero) del batterio dealogenante Dehalococcoides ethenogenes, l’unica specie nota in grado di convertire composti organoclorurati tossici quali il percloroetilene in un prodotto innocuo (etilene). Tale indicazione consente di delineare processi di biorisanamento in situ di falde contaminate. La tecnica è stata applicata con successo durante un test di campo sul sito “ex Chimica Bianchi” a Rho (Milano).


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Relazione Dipartimento ENERGIA E TRASPORTI



La sfida all’energia è nell’agenda dei governi. Dalle indicazioni che la comunità scientifica sarà capace di individuare, anche in partenariato con il sistema produttivo, dipenderanno gli equilibri – non soltanto economici, ma anche politici, ambientali, sociali – futuri. Prova ne è il fatto che nella riunione tenutasi nello scorso mese di marzo, a Roma, fra i rappresentanti delle Accademie delle Scienze dei Paesi G8 + 5, in preparazione del G8 Summit 2009, uno dei due temi al centro della riunione ha riguardato “le nuove tecnologie per la produzione e la conservazione dell’energia”. Su entrambi i punti è stato elaborato un documento congiunto che, al termine delle verifiche con i singoli governi, sarà sottoposto ai Capi di Stato di Governo. Secondo le stime dello IEA – World Energy Outlook 2008, nel 2020 l’incremento dei consumi energetici, legato al settore elettrico ed a quello dei trasporti, sarà coperto all’80% dai combustibili fossili (carbone, greggio e gas naturale). Il greggio resterà la fonte primaria dominante, in presenza di riserve mondiali di petrolio concentrate in Paesi a forte instabilità politica. Per quanto riguarda l’Italia, è previsto un rapido declino della produzione nazionale di idrocarburi. Nello scenario disegnato, la ricerca energetica deve individuarle soluzioni per fronteggiare le necessità, perseguendo ogni possibile azione scientifica, tecnologica ed organizzativa volta a ridurre le conseguenze negative dell’evoluzione del quadro descritto. La missione e gli obiettivi strategici del Dipartimento Energia e Trasporti del CNR sono collocati all’interno di questa sfida globale: diversificazione delle fonti di energia; aumento del rendimento dei processi di produzione ed energia; riduzione delle emissioni inquinanti nei processi di produzione di energia; recupero e valorizzazione di residui e rifiuti a valle di tali processi; sicurezza ed ottimizzazione dei sistemi di produzione di energia; sostenibilità energetico -ambientale del trasporto su strada.


Di recente, nell’ ambito della riunione del G8 Energia svoltosi a Roma nel mese di maggio, il Ministro dello Sviluppo Economico Scaiola ha firmato un accordo con il Segretario di Stato Americano per l’Energia (Steven Chu premio Nobel per la Fisica nel 1997) per lo studio in collaborazione della tecnologia del “carbone pulito” che sviluppata nei suoi diversi aspetti può garantire un utilizzo di questa sorgente fossile minimizzando il suo drammatico impatto ambientale. Al prof. Chu, che ha tenuto un seminario presso il CNR, il Presidente Maiani ha presentato le attività di ricerca del CNR nei settori dell’ Energia e dei Trasporti (che danno nome al DET) integrandole, grazie alla particolarità ed unicità del modello di operare del CNR, con attività di tipo energetico (o in settori limitrofi) che vengono svolte in altri Dipartimenti anche in collaborazione col DET. Il prof Chu ha manifestato apprezzamento per la collocazione strategica di queste attività che coincidono con la nuova vision dell’ Amministrazione Americana, peraltro non improntata a brusche discontinuità col passato, ma pur sempre oggi molto più vicina a quella Europea concretizzatasi con gli obiettivi di Lisbona e nella direttiva “20-20-20”. Nel settore del trasporto sostenibile, in ambito europeo, la commissione per il periodo 2009-2015 aveva già previsto di investire per il conseguimento di uno sviluppo sostenibile in settori quali: cambiamento climatico, problemi dell’energia, inquinamento atmosferico, sviluppo di tecnologie rispettose dell’ambiente e trasporti. A titolo di esempio, nei settori della DGTREN alcune tematiche prioritarie sono: Produzione e logistiche sostenibili per i biocombustibili Tecnologie di produzione di combustibili Low-CO2 (gassificazione, sintesi) Influenza degli alti tassi di “blending” di combustibili tradizionali e biocombustibili sull’ efficienza energetica di powertrains moderni Miglioramento delle tecnologie di aftertreatment Ottimizzazione del sistema complessivo: “combustibili efficienti – motori efficienti”.


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A questi temi si aggiunge inoltre anche il recente piano europeo di ripresa economica, in cui la Commissione propone di sostenere l'innovazione nella produzione nel settore dell'industria automobilistica e di lanciare tre grandi partenariati tra i settori pubblico e privato, che devono far fronte alle notevoli sfide per la transizione verso un'economia verde. Nel 2010 (VII PQ) è prevista nel settore automobilistico l'iniziativa europea denominata "green car", essa ricorrerà ad un'ampia gamma di tecnologie e infrastrutture energetiche intelligenti, essenziali per compiere un effettivo progresso nell'uso delle fonti energetiche rinnovabili e non inquinanti nonché nel campo della sicurezza e della fluidità del traffico. Nonostante il nome, l’ iniziativa “green car” non riguarda solo le autovetture. I temi di ricerca compresi riguardano: autocarri, motori ecologici a combustione interna, l’uso del fuel gassosi di natura biologica, la logistica, l'ottimizzazione del sistema di trasporto, idrogeno e celle a combustibile e veicoli elettrici e ibridi, batterie ad alta densità, motori elettrici, smart electricity grids e sistemi di charging per il veicolo. La diverse call nel settore energia del VII PQ puntano ad incentivare la ricerca sulle fonti rinnovabili (incluse le biomasse ) e su tutte le possibili opzioni per ridurre il consumo primario di energia. Il Progetto internazionale ITER tende a realizzare la prima macchina avente per obiettivo la produzione di energia da fusione. Con circa 10 anni di costruzione e almeno 25 anni di operazione, diventerà l’obiettivo principale del programma fusione a livello mondiale. Infine, nel settore del nucleare da fissione, c’e da osservare che uno dei principali fattori di limitazione all’accettare l’uso della fonte nucleare per la produzione di potenza è legato alla percezione pubblica del problema relativo allo smaltimento ed allo stoccaggio delle scorie radioattive e al degrado dei materiali strutturali nell’ambiente di funzionamento. La protezione dei materiali di base è di notevole importanza nei dispositivi per lo stoccaggio del combustibile esaurito, dove la problematica di maggior rilievo risulta essere il mantenimento dell’integrità strutturale dei contenitori delle scorie. Nello stesso ambito vanno inquadrati anche gli sforzi per lo sviluppo dei reattori nucleari di quarta generazione e dei sistemi per la trasmutazione delle scorie, al fine di ottenere un nucleare sostenibile, economicamente competitivo, sicuro e non proliferante. Anche in questo caso le problematiche legate al degrado dei materiali strutturali nell’ambiente di processo risultano particolarmente vincolanti nel percorso di sviluppo di questi sistemi. I principali componenti dei reattori nucleari di prossima generazione saranno, infatti, soggetti a carichi termomeccanici elevati, alte temperature, alte dosi di irraggiamento ed ambiente chimicamente aggressivo


Come già in precedenza accennato la posizione italiana deve, in tema energetico, rifarsi alla comune posizione europea sintetizzata nella ormai famosa direttiva 20-20-20. Il governo Italiano, sulla base delle peculiarità del mix energetico nazionale, ha contrattato giustamente con Bruxelles un percorso di attuazione meno oneroso della direttiva, in ogni caso bisogna porre in essere tutte le azioni, tra cui in maniera rilevante la ricerca, per avvicinarsi all’obiettivo fissato. Presso il MIUR è in corso di elaborazione il nuovo PNR in cui sono presenti naturalmente i settori dell' energia e della mobilità sostenibile. Per questi settori si fa naturalmente riferimento alle parole chiave della ricerca europea ma certamente i tavoli di lavoro sulle tematiche specifiche declineranno queste parole chiave con proposte tagliate sulle specificità del nostro paese. Il MISE ha poi mobilitato circa mezzo miliardo di euro di contributi in due specificehe azioni sulla mobilità sostenibile e sull' efficienza energetica che vedranno i primi frutti alla fine del 2009. Si ricorda poi il piano triennale sulla ricerca di sistema che ha investito circa 150 Meuro nel triennio 2006-2008 per ricerche fondamentali sull'ottimizzazione del sitema elettrico nazionale.


Al Dipartimento Energia e Trasporti del CNR sono affidate, attraverso gli Istituti afferenti, risorse umane costituite da circa 350 tra Ricercatori e Tecnici (circa il 5% di quello destinato a tutta la rete) come personale strutturato, più circa altri 200 ricercatori con rapporti di lavoro di vario tipo (associati, dottorandi, assegnisti, co.co.pro, dipendenti dei consorzi partecipati etc.) di cui circa il 40% risultano assegni di ricerca. Tale personale non esaurisce le competenze


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disponibili nell’Ente per il settore energetico che coinvolgono circa altri 150 addetti in Istituti e commesse afferenti ad altri Dipartimenti (Sistemi di Produzione, Progettazione Molecolare, Terra e Ambiente). Il dimensionamento del DET discende dalla presenza di Enti Tematici Nazionali nel settore dell’energetica con le connesse tematiche ambientali primi tra tutti l’ENEA ed il Cesi-Ricerche che ha in ENEA il suo azionista di maggioranza. Con tali Enti il Dipartimento coopera ad attività di ricerca sia a livello Nazionale che a livello internazionale. Uno dei principali esempi di collaborazione è l’Accordo di Programma sulla “Ricerca di Sistema”. La Ricerca di Sistema è una importante azione di indirizzo che l’Autorità dell’ Energia e del Gas ed il Ministero dello Sviluppo Economico hanno nel fondamentale settore dell’ aumento delle conoscenze, del livello tecnologico, della competitività dei nostri operatori e dei benefici degli utenti del settore elettrico. Sostanzialmente riguarda interventi di ricerca da compiere, nel primo anno di attività, sulle tematiche del “Carbone pulito” dell’ ottimizzazione dei turbogas a gas naturale per cicli combinati e dell’ utilizzo di fuel cell per applicazioni trigenerative. Tale azione è ancor più importante perché oggi, a livello di ricerca comunitaria, il sistema scientifico nazionale viene anche pesato sull’investimento in R&D che il Paese compie sui principali assi strategici della società della conoscenza perseguita dal VII PQ ed in generale dagli accordi di Lisbona. Nel settore nucleare le attività del DET sono principalmente concentrate, in collaborazione con ENEA ed INFN, sulla fusione termonucleare controllata. Certamente la fusione, come fonte di energia primaria rappresenta un’enorme potenzialità ed insieme un’impegnativa sfida tecnologica. I suoi vantaggi potenziali si basano sull’ampia disponibilità del combustibile utilizzato e sulla tecnologia della fusione che garantirà una produzione illimitata di energia, nel rispetto dell’ambiente e a costi competitivi con quelli delle altre fonti energetiche. Il Progetto internazionale ITER, cui l’Italia partecipa con la fondamentale collaborazione del CNR e del consorzio RFX (con ENEA ed INFN), tende a realizzare la prima macchina avente per obiettivo la produzione di energia da fusione. E' utile poi osservare che le attività del DET nei settori della mobilità e della motoristica non trovano riscontro ne quantitativo ne qualitativo in altre strutture pubbliche italiane e sono in sintonia sia con le principali tendenze internazionali che con (SET-PLAN e VII PQ) con la politica del governo italiano che, su questi temi ha investito sia col Programma Industria 2015 che con le azioni connesse al programma stesso che vedono il coinvolgimento delle Regioni alla definizione ed al cofinanziamento dei progetti. Da questa breve disamina appare chiaro che la scelta del CNR di contemplare in un unico Dipartimento sia il settore energetico che trasportistico, anche alla luce dei risultati ottenuti in questo triennio di operatività illustrati nel seguito, del tutto appropriata ed in linea con le principali tendenze internazionali. In momenti delicati per l’economia mondiale e per il nostro Paese, quali quello attuale, i valori della conoscenza scientifica e dell’innovazione, per trasformare la crisi in opportunità e supporto ad una crescita sostenibile costituiscono una imponente sfida; sfida che il CNR deve raccogliere per affermare il valore della sua missione: creare valore attraverso le conoscenze generate della ricerca.



Per dare un idea dell’investimento complessivo del CNR nelle tematiche strategiche di cui si è discusso, appare particolarmente efficace il raggruppamento delle stesse nelle linee strategiche dell’ Ente cosi come richiesto dal Presidente e dal CDA. In particolare le linee strategiche del DET sono: 1) Risparmio energetico, fonti rinnovabili e mobilità sostenibile; 2) Materiali avanzati e diagnostica innovativa per l’energia e per i trasporti; 3) Fusione termonucleare controllata ed attività internazionali collegate.


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Ad esse sono associate le seguenti risorse: Linea 1 : A questa linea lavorano (dati gennaio 2009) 160 unità di personale strutturato di cui 82 ricercatori oltre a 70 unità di personale non strutturato pagato con risorse economiche da fonte esterna. Sulle tematiche trattate il CNR ha competenze di livello internazionale che gli consentono di lavorare con tutte le primarie aziende, centri di ricerca europei, americani e giapponesi dei settori automotive, aerospace, delle utilities energetiche e dei componentisti di questi settori, A solo titolo esemplificativo il DET, ai bandi di Industria 2015 (Efficienza energetica e Mobilità sostenibile), ha vinto in sette cordate composte da numerose primarie aziende del settore. Linea 2 : A queste tematiche lavorano (dati gennaio 2009) 92 unità di personale strutturato di cui 50 ricercatori oltre a 30 unità di personale non strutturato pagato con risorse economiche da fonte esterna. Come per il settore precedente in tali tematiche il CNR ha competenze di livello internazionale (diffuse peraltro anche in altri dipartimenti). Nel caso specifico del DET è risultata particolarmente efficace l’integrazione tra coloro che sviluppano materiali avanzati con gli altri gruppi di ricerca afferenti al Dipartimento. Ciò consente di completare la filiera della ricerca di conoscenza con attività di sviluppo prototipale fortemente innovativo aumenta quindi l’attrattività del Dipartimento quale partner in progetti comuni con aziende, centri di ricerca europei americani e giapponesi negli stessi settori della precedente linea 1 (automotive, aerospace, e utilities energetiche) oltre che naturalmente delle aziende che sviluppano materiali avanzati. Linea 3 : Alle tematiche in oggetto lavorano (dati gennaio 2009) 84 unità di personale CNR strutturato di cui 44 ricercatori. Alle attività partecipano in modo coordinato circa 65 unità aggiuntive di personale dipendente del consorzio RFX (di cui il CNR è parte fondante) oltre a 40 unità tra personale associato e personale non strutturato pagato con risorse economiche da fonte esterna. La natura prettamente internazionale delle Ricerche sulla Fusione Nucleare fa si che queste attività siano condotte in collaborazione con tutti i principali centri di ricerca che, a livello mondiale, cooperano al progetto ITER ed al programma collegato.


Istituti afferenti

- IFP - Istituto di fisica del plasma "Piero Caldirola" (Milano)- IRC - Istituto di ricerche sulla combustione (Napoli)- ITAE - Istituto di tecnologie avanzate per l'energia "Nicola Giordano" (Messina) - IGI - Istituto gas ionizzati (Padova)- IM - Istituto motori (Napoli) - IENI - Istituto per l'energetica e le interfasi (Padova, Genova, Lecco, Pavia, Milano)


- IASI - Istituto di analisi dei sistemi ed informatica "Antonio Ruberti"- ISTEC - Istituto di scienza e tecnologia dei materiali ceramici- IAC - Istituto per le applicazioni del calcolo "Mauro Picone"


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I Progetti del Dipartimento dispongono di un numero notevole di contratti con l’esterno e di qualificate collaborazioni con Università ed Istituzioni pubbliche e private sia nazionali che internazionali. Tra i partners strategici a livello internazionale si ricordano: l’ EARPA che riunisce a livello europeo tutti i centri di ricerca indipendenti del settore automotive, l’ EURATOM per le attività connesse con gli studi sulla fusione nucleare, l’ESA per le ricerche in campo Aerospaziale, aziende estere importanti quali Daimler Crysler, Bosch, De Nora, STM, General Motors nei settori del trasporto sostenibile e della componentistica avanzata. A livello nazionale il DET opera in collaborazione con gli atri Enti tematici nel settore energetico quali ENEA ed INFN, con quasi tutte le Università italiane ed infine con numerose aziende e/o Centri di Ricerca privati tra cui ENEL, CRF, Elasis Ansaldo , ENI, FIAT Powertrain Reseach and Tecnology. Si ricorda infine che, sia per accordi di programma che per specifiche convenzioni operative il DET collabora con i Ministeri dell’Ambiente, dello Sviluppo Economico e, naturalmente con il MIUR. Per l’elevata qualificazione dei partners esterni i contratti attivati dal Dipartimento sono decisamente di alto livello sia qualitativo che per apporto economico e si prevede un trend in crescita nel 2008-09. In particolare nel 2008 sono state accertate risorse da fonti esterne per circa 22 ME contro i circa 14 ME del 2007. Questo risultato appare particolarmente apprezzabile nel contesto delle difficili condizioni economiche del mondo occidentale.




numero moduli personale equivalente tempo

pieno ricercatori totale

32 67 147 245 *moduli di attività nei quali si articolano le commesse


anno



totale

preventivo consuntivo preventivo consuntivo preventivo consuntivo G = F +risorse da esercizi

precedenti A B C D E F



anno

trasferimenti dal centro

entrate da terzi totale

preventivo consuntivo nell’esercizio

da esercizi precedenti


E A B C D 2008 3.141 3.841 12.769 12.136 7.204 23.181


Risorse umane




A B C D E=A+B+C+D 2008 147 12 81 17 257


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ricerca




Altro Totale


Le principali risorse strumentali consistono in sistemi sperimentali di combustione dalla scala da laboratorio e pilota accessoriati con apparati di controllo e misura dei principali parametri di combustione (pressione temperatura, ecc.), sistemi avanzati di diagnostica ottica e chimica per la caratterizzazione dei materiali combustibili, materiali strutturali per turbine a gas e dei prodotti di combustione, strumentazione analitica e di caratterizzazione morfologica e risolse di calcolo. Si dispone inoltre di 15 sale prova motori attrezzate per potenze installate diverse e tipologie di motori diverse; 4 laboratori di supporto complementari attrezzati (chimica, elettronica, meccanica, metrologia). Stazioni di prova per celle a combustibile (da cella singola a stack fino a 10kW); Stazioni di prova per impianti cogenerativi e trigenerativi di piccola potenza. Nel settore delle Ricerche sulla Fusione sono disponibili 4 gruppi di interruzione di correnti continue con tubi in vuoto da 50 kA, 35 kV, 4 sistemi da 48 convertitori dc/ac ad IGBT da 650 V, 400 A, 10 kHz Chiuditori rapidi (t<10 us) (meccanici/statici) per alte correnti: 4x(50 kA, 35 kV) 4x(25 kA, 35 kV), Complesso toroidale (camera, scocca, avvolgimenti, misure) per la produzione di plasmi <2MA, Lanciatore di otto pellet criogenici di idrogeno con 5×10**20 atomi e velocità fino a 1500 m/sec, Moduli a tiristori di conversone ac/dc per impulso: 12x(1.35 kV, 12.5 kA), 8x(1.35 kV,6.25 kA), Sottostazione di trasformazione da 2x50 MVA, 400/21.6 kV e relativo quadro di MT in SF6, Thomson scattering a singolo impulso con laser al rubinio, E=15 J, T=25 ns, Tomografia di emissione di raggi X a 78 canali con filtri al Be. Sono infine disponibili sistemi gascromatografici, microscopi elettronici a trasmissione (tem), a scansione (sem) e diffrazione elettronica (ed), microscopi a forza atomica (afm), porosimetro a mercurio, analizzatori termici (dsg, tg e dta), potenziostati, analizzatori in frequenza, microbilance, sistemi termogravimetrici e sistemi per spettroscopia laser.


1. CONSORZIO RFX

Area di intervento: Energia Consorziati: Acciaierie Venete S.p.A., C.N.R., E.N.E.A., Università degli Studi di Padova Attività: I risultati ottenuti nel 2008 sono in linea con quanto previsto a livello programmatico. L’esperimento RFX ha iniziato ad esplorare i regimi ad alta corrente tra 1 e 1.5 MA ottenendo significativi aumenti di temperatura e di confinamento dell’energia e delle particelle. In particolare si è osservata la comparsa spontanea di stati con ridotta turbolenza magnetica e struttura magnetica elicoidale nella porzione centrale del plasma. I risultati sono stati ottenuti in seguito ad un ulteriore miglioramento del controllo delle instabilità magnetoidrodinamiche (MHD) grazie al sistema di sensori e attuatori in funzione presso RFX. I risultati ottenuti sul controllo di alcuni tipi particolari di instabilità (Resistive Wall Mode) si sono dimostrati di grande interesse per ITER e per gli esperimenti Tokamak in generale. E’ proseguita l’attività di progetto dell’iniettore di neutri (NBI) per ITER e sono stati ultimati i progetti degli edifici e degli impianti ausiliari per la Test Facility che deve ospitare il primo NBI a Padova. In particolare sono stati completati i progetti della sorgente a Radio Frequenza per la generazione di ioni negativi, dell’acceleratore, delle alimentazioni e dei vessel.


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Sono continuate le attività di sviluppo per le alimentazioni della nuova macchina JT60-SA nel quadro delle attività di supporto a ITER definite come “Broader Approach”. Si è conclusa l'attività, in collaborazione con Università di Padova e INFN, per allestire presso il Dipartimento di Ingegneria Elettrica, un dispositivo di prova dell'isolamento in vuoto ad altissima tensione (fino a 800 kV) in modo da avviare la sperimentazione nel prossimo anno.

2. CENTRO ITALIANO DI RICERCHE AEROSPAZIALI - SCPA

Area di intervento: Sistemi di produzione Consorziati: A.L.S. Spa, A.S.I, AERMACCHI S.P.A., Aerea Spa, Aero Sekur Spa, Alven Srl, Avio Imteriors srl, Avio S.p.A., Aviointeriors Srl, C.S.M. Spa, CNR, Consorzio A.S.I., INIZIATIVE INDUSTRIALI ITALIANE, Iniziative Ind. Milano Srl, Leat S.rl, Marconi Selenia Comunications S.p.A., Microtecnica S.p.A., OMA S.p.A., Piaggio Aero Industries S.p.A, Pirelli S.p.a., Salver S.p.a., Secondo Mona S.p.A, Vulcanair S.p.a.. Attività: Nel corso del 2008 il centro ha proseguito nello svolgimento del programma Prora ed inoltre ha acquisito numerose commesse sia da aziende del settore aerospaziale che nell'ambito dei contratti europei con particolare riguardo alla JTI "green ski". La presenza del direttore del DET nel Consiglio di Ammistrazione è stata particolarmente fruttuosa per le attività legate alla delega ricevuta dalla presidenza dell'Ente. Tale delega era inerente la riorganizzazione scientifica della struttura per renderla maggiormente idonea alle interazioni fruttuose sul mercato internazionale della ricerca. E' stata pertanto attuata una ristrutturazione in unità direttive funzionali operanti sullo spettro delle tematiche istituzionali con una organizzazione a matrice.

3. MERIDIONALE INNOVAZIONE TRASPORTI SOCIETA' CONSORTILE A

RESPONSABILITA' LIMITATA

Area di intervento: Energia Consorziati: ALTA S.P.A., AMC2 - PROGETTI E PROTOTIPI S.R.L., AVANTGARDE S.R.L., BELELLI RICERCHE S.R.L., C.C.I.A.A. REGGIO CALABRIA, C.M.D. COSTRUZIONI MOTORI DIESEL S.R.L., C.T.M.I., CALPARK S.C.P.A., CENTRO DI COMPETENZA DELLA SARDEGNA SUI TRASPORTI, CENTRO INTERNAZIONALI ALTI STUDI UNIVERSITARI, CENTRO LASER S.C.R.L., CISUT, CNR, CONSORZIO CETMA - CENTRO DI PROGETTAZIONE, DESING & TECNOLOGIE DEI MATERIALI, CONSORZIO CONSIT, CONSORZIO FINE VITA IMBARCAZIONI E MEZZI GALLEGGIANTI, CONSORZIO INTERUNIVERSITARIO NAZIONALE - INCA, CONSORZIO PIETRO & FIGLI S.R.L., CONSORZIO S.C.H., CONSORZIO TRAIN, CONSORZIO TRASPORTI AZIENDE PUGLIESI, CONSORZIO ZEFIRO NAUTICA & INNOVAZIONE S.C.R.L., CPRST, ESI INDUSTRIAL SCRAP INDUSTRY S.P.A., EURIS S.R.L., FUTURA S.R.L., GRUPPO SOGES S.P.A., I.C.M.E.A. S.R.L., INFOMOBILITY, INFOTEL S.R.L., INFOTEL S.R.L., INNOVA BIC S.P.A., INTERPORTO REGIONALE DELLA PUGLIA S.P.A., ISIS POLITECNICO DEL MARE, ITALCOMPANY GROUP S.R.L., KAD3 S.R.L., MASMEC S.R.L., MICCOLIS S.P.A., MICHELE PALIOTTO S.R.L., MICROSOL S.R.L., NARDO' TECHNICAL CENTER S.R.L., PAMAR S.R.L., PEYRANI SUD S.P.A., PLANETEK ITALIA S.R.L., POLITECNICO DI BARI, R&D LOG S.C.R.L., S.A.CA.L.B. S.R.L., SESAMO S.C.R.L., SOLUZIONE QUALITA' S.R.L., STIM ENGINEERING S.R.L., TCT S.P.A., UNIVERSITA DEGLI STUDI DI BARI, UNIVERSITA DEGLI STUDI DI MESSINA, UNIVERSITA' DEGLI STUDI DI CATANIA, UNIVERSITA' DEGLI STUDI DI FOGGIA, UNIVERSITA' DEGLI STUDI DI LECCE, UNIVERSITA' DEGLI STUDI DI PALERMO, UNIVERSITA' LUM JEAN MONET, UNIVERSUS CSEI Attività: Nel 2007 il Dipartimento, ha promosso la costituzione della relativa società consortile a responsabilità limitata “Consorzio di ricerca per l’innovazione tecnologica, Sicilia Trasporti navali, commerciali e da diporto s.c.a.r.l.” La compagine societaria è composta da dieci imprese, tre università, un ente pubblico di ricerca, la Regione Siciliana e nove tra associazioni di categoria e consorzi. Il capitale sociale prevede una maggioranza pubblica (Università e Ente di ricerca) ed è pari ad EURO 500.000. Il CDA è a maggioranza delle imprese. Il Presidente della società è del CNR (il Direttore dell’ITAE), l’Amministratore Delegato è espressione delle Imprese. La società consortile, per la qualificazione dei partecipanti,


Energia e Trasporti

costituirà certamente un punto di riferimento nel settore per lo sviluppo di attività nel settore della motoristica e l’impiantistica per la nautica da diporto avanzata. Nel corso del 2008 son state acquisite numerose commesse di ricerca ed è stata programmata la partecipazione del distretto alle attività connesse al PON 2007-2012.



Gli obiettivi generali del Dipartimento Energia e Trasporti, a partire dalle competenze dei suoi Istituti e sin dalla sua istituzione, s’inquadrano nella ricerca su alcune tematiche energetiche, quali: -la diversificazione nel medio-lungo termine delle fonti di energia, ivi inclusa la valorizzazione del carbone; -studi di lungo e lunghissimo termine quali quelli legati allo sviluppo di soluzioni concrete per l’utilizzo della fusione termonucleare controllata per la generazione di energia. -la sicurezza, la riduzione delle emissioni inquinanti, oltre che l’aumento del rendimento per i sistemi di produzione, l’utilizzo dell’energia, ivi incluso l’impiego dell’idrogeno come vettore energetico, nonché l’efficienza e la sostenibilità del trasporto stradale, con particolare riferimento alla produzione nazionale dei mezzi di trasporto e della relativa componentistica avanzata; -il recupero e la valorizzazione energetica di residui e rifiuti. Per quasi tutti questi settori le competenze significative negli Istituti afferenti al DET sono state inserite in una filiera che non prescinde da quanto perseguito in altre strutture pubbliche e private di eccellenza (in particolare CESI ricerca, ENEA, ANSALDO, ENEL, FIAT, FINCANTIERI e diverse Università Italiane) ma si integra in modo complementare ed originale con esse al fine di ottenere un miglioramento del “sistema ricerca Italia” nel suo complesso. Si osservi infine che praticamente la totalità delle tematiche perseguite nei progetti del DET è posta al centro delle tematiche nei temi Energia e Trasporti del VII P.Q. (cooperation) dell’UE ed interfacciata con le attività Euratom e della nuova entità F4E che gestisce il progetto ITER.


Nel 2008 il programma del Dipartimento è stato articolato in 7 Progetti, organizzati in 32 Commesse composte da 67 Moduli di Istituto. - Generazione pulita di energia da combustibili fossili articolato in 3 commesse e 4 moduli; - Uso razionale dell'energia nei trasporti articolato in 7 commesse e 21 moduli; - Generazione distribuita di energia articolato in 5 commesse e 5 moduli; - Idrogeno: produzione, trasporto, distribuzione e utilizzo articolato in 4 commesse e 8 moduli; - Partecipazione ai programmi nazionali e internazionali sulla Fusione articolato in 4 commesse e 6 moduli; - Nanotecnologie e metallurgia fisica per la componentistica nell'energetica e nei trasporti articolato in 7 commesse e 14 moduli;


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- Mobilità sostenibile articolato in 2 commesse e 9 moduli; I principali contenuti dei progetti attivi sono: Progetto 1. Generazione pulita di energia da combustibili fossili Il riferimento programmatico del presente progetto è centrato sulla compatibilità ambientale degli impianti di generazione di energia per la quale è importante lo sviluppo di attività specifiche che permettono il miglioramento delle prestazioni ambientali basato su: - la valutazione oggettiva delle caratteristiche delle emissioni in funzione dei parametri di combustione - lo sviluppo e/o l’implementazione di tecnologie avanzate di combustione - lo sviluppo e/o l’implementazione delle tecnologie di riduzione del carico di inquinanti a monte e a valle del sistema di combustione, ovverossia nel trattamento dei combustibili e delle correnti effluenti. Progetto 2. Uso razionale dell'energia nei trasporti La ricerca che si svolge presso il DET si inquadra nelle attività svolte presso i principali laboratori di ricerca pubblici e privati del settore e le università americane, giapponesi ed europee. In particolare il progetto è articolato su due filoni: - Ottimizzazione e sviluppo di propulsori per differenti applicazioni di trasporto mediante interventi sull'architettura e il controllo; - Utilizzo e caratterizzazione di combustibili alternativi ottenuti mediante sistemi e processi catalitici da sorgenti fossili alternative al petrolio (carbone e metano) e rinnovabili (biomasse). Le attività svolte sono finalizzate allo sviluppo di soluzioni motoristiche innovative e ai relativi sistemi elettronici di controllo per la riduzione dei consumi e l'aumento delle prestazioni specifiche di motori sia ad accensione per compressione sia ad accensione comandata mediante metodologie innovative numerico-sperimentali. Progetto 3. Generazione distribuita di energia. Il progetto è finalizzato allo sviluppo competitivo di nuove conoscenze e tecnologie nel settore di competenza con particolare riguardo alla generazione di energia elettrica distribuita con l’obiettivo di massimizzare lo sfruttamento delle fonti energetiche rinnovabili e le tecnologie connesse alla micro-cogenerazione e trigenerazione, alla valorizzazione energetica di biomasse e rifiuti attraverso lo sviluppo di sistemi, dispositivi, componenti e materiali. Le attività in corso sono focalizzate nell’ambito delle celle a combustibile, delle pompe di calore ad adsorbimento, dei dispositivi elettrochimici per l’accumulo di energia elettrica da fonti rinnovabili (elettrolizzatori, batterie, supercapacitori), materiali semiconduttori per applicazioni nei settori fotovoltaico e fotoelettrochimico. Progetto 4. Partecipazione ai programmi nazionali e internazionali sulla Fusione. Il Progetto è volto a fornire un contributo all’attuale programma europeo di ricerca sulla fusione finalizzato alla realizzazione di un prototipo di reattore ITER-DEMO, tramite studi a carattere teorico-sperimentale e tecnologico. I settori maggiormente indagati riguardano le proprietà dei plasmi confinati magneticamente ad alto beta, sistemi complementari per il riscaldamento addizionale del plasma con iniezione di onde alla frequenza ciclotronica elettronica e di fasci di neutri energetici, diagnostiche avanzate per plasmi termonucleari e metodi di controllo delle instabilità MHD.


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Progetto 5. Nanotecnologie e metallurgia fisica per lo sviluppo di componentistica per sistemi ad alta efficienza energetica Il progetto s’inserisce nell’ambito dello studio dei processi di realizzazione di materiali per l'energetica e componentistica avanzata. Gli obbiettivi previsti sono: -lo sviluppo di nuove architetture e metodologie di fabbricazione di materiali e della relativa componentistica. -il miglioramento dell’efficienza energetica dei dispositivi di riferimento. Progetto 6. Energia e Mobilità sostenibile (HERMES)- Progetto Interdipartimentale a guida DET Il progetto si propone di produrre metodi, tecniche e strumenti, progettuali ed applicativi, che possano contribuire ad una migliore impostazione e realizzazione di politiche di progettazione e gestione dei trasporti in ambito metropolitano. A tal fine, si prefigge di realizzare una rete di conoscenza che possa dare un contributo alla risoluzione delle problematiche riguardanti lo sviluppo sostenibile della mobilità, dei trasporti, quotidianamente affrontate dai decisori e dai policy makers locali e nazionali.



Le azioni compiute a livello di coordinamento nel corso sia del 2007 che del 2008 hanno portato ad un ulteriore affinamento dell’omogeneità, della cooperazione ed integrazione dei gruppi di ricerca operanti nell’ambito del portafoglio delle attività progettuali offerte dal DET. I risultati appaiono di rilievo e sono testimoniati sia dal livello di eccellenza della produzione scientifica (in crescita nel biennio 2007-2008 rispetto a quello precedente) sia dal numero e dall’importanza dei contratti internazionali e nazionali che i gruppi di ricerca, coordinati tra di loro, riescono a procurare. Chiaramente, a partire dalle competenze degli Istituti afferenti, la capacità di integrazione interdisciplinare dei gruppi di ricerca, ottenuta mediante l’ottimizzazione dai progetti del Dipartimento, si è rivelata decisiva per il successo sia a livello Europeo nel VII P.Q., che nelle recenti azioni nazionali nel campo della competitività (Industria 2015) e negli accordi di programma con i ministeri (Ricerca di Sistema con il Ministero dello Sviluppo Economico). Si deve poi sottolineare che il disegno complessivo del portafoglio progettuale si è mostrato abbastanza flessibile e capace di inquadrare al suo interno anche grandi progetti interdisciplinari quali il programma ITER e quello già menzionato relativo all’Accordo col MSE sulla Ricerca sul Sistema Elettrico finanziato al 100% con un contributo complessivo pari a 21 ME nel periodo 2008-2011. Particolare rilievo ha poi avuto il lavoro di coordinamento svolto nella presentazione delle domande ai bandi di “Industria 2015” nei settori Efficienza Energetica, Mobilità Sostenibile, e Made in Italy che hanno già portato alla selezione positiva da parte del MISE di ben 7 progetti che si svolgeranno nel prossimo triennio coinvolgendo numerosi Istituti del DET e di altri Dipartimenti. Le tematiche di avanguardia affrontate in questi progetti vanno da applicazioni nel settore della propulsione marina, allo sviluppo di veicoli a bassissimo impatto ambientale, sistemi avanzati per la generazione energetica di potenza ed infine alla messa a punto di sistemi di trigenerazione per applicazioni domestiche di concezione totalmente innovativa. Circa l’andamento delle attività, in generale, si deve osservare che non si sono manifestati scostamenti di rilievo rispetto alle tempistiche ed agli obiettivi delle attività programmate, anche se ci si è mossi in uno scenario in rapido mutamento nel corso dell’ultimo anno. In ogni caso le tematiche proposte dal DET sono programmate ed eseguite secondo criteri di avanguardia tipo


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feed-forward; esse tendono infatti ad esaltare una delle caratteristiche di pianificazione principali della scienza e della tecnologia moderna che ormai incorpora nella individuazione di un obiettivo progettuale la ricerca conoscitiva presumibilmente necessaria al suo conseguimento concatenandola con le cosiddette fasi di applicazione e sviluppo spesso in un processo sincronico e parallelo che mira ad ottimizzare le possibilità di successo e ad abbreviare i tempi necessari al conseguimento dello stesso e/o ad aggiornarlo in corso d’opera. Tale modo di procedere viene oggi sintetizzato con la locuzione “ricerca circolare”. Razionalizzazione delle commesse sui progetti in corso In quest’ambito, ad esempio, è utile ricordare che tra i progetti attivi del DET ad inizio 2008 era presente il progetto: Idrogeno: produzione, trasporto, distribuzione e utilizzo. Il Progetto, attivo dal 2005, era stato finalizzato allo studio e allo sviluppo dei processi innovativi e delle tecnologie per la produzione, il trasporto, la distribuzione e l’utilizzo dell’idrogeno come vettore energetico intrinsecamente pulito e, più in generale, al rafforzamento della partecipazione del CNR a ricerche di interesse industriale per una più rapida penetrazione nella società delle tecnologie basate sull’idrogeno. Nella prima metà dell’ anno, a seguito di una verifica con tutte le componenti del Dipartimento ed in accordo col Consiglio Scientifico del DET, si è deciso di non riproporre il Progetto, “ Idrogeno: produzione, Trasporto, Distribuzione e Utilizzo”. Tale scelta è stata principalmente motivata dal fatto che le diverse commesse di questo progetto, comunque riproposte per il prossimo triennio, trovavano una più logica collocazione negli altri progetti Dipartimentali. Inoltre uno dei principali obiettivi del Progetto Idrogeno è stato praticamente conseguito alla fine del 2007 con la costituzione nel VII P.Q. di una JTI specifica su queste tematiche e la partecipazione del Dipartimento alla stessa in posizione preminente nel grouping degli enti di ricerca. Va poi ricordato il fatto che gli Istituti afferenti al DET propongono commesse quasi esclusivamente operanti nel Dipartimento stesso. Ciò in parte discende dal dato storico che la maggioranza degli Istituti afferenti al DET stesso era già adusa a collaborare per concorrere in cordata a ricerca competitiva sia a livello Nazionale che Internazionale. Questo dato di fatto presenta notevoli vantaggi operativi e gestionali in quanto i gruppi di ricerca dei vari Istituti già riconoscono la leadership dei capi progetto e dei group leaders delle unità di ricerca (per averla sperimentata positivamente in passato) rendendo quindi particolarmente efficace la struttura organizzativa a matrice tipica del Dipartimento. D’altro canto però va opportunamente incentivata anche l’ interazione positiva con le attività degli altri Dipartimenti. Tale interazione, come sarà illustrato nel seguito, è stata ulteriormente migliorata nel corso del 2008 con lo start up dei progetti interdipartimentali. Nuovi progetti dipartimentali Non sono stati attivati nuovi progetti dipartimentali. Nuovi progetti interdipartimentali (Dipartimento guida, Dipartimenti partecipanti) Progetto 7. Energia e Mobilità sostenibile HERMES (Progetto Interdipartimentale a guida DET) Responsabile di Progetto: Cristina Sabbioni Risultati Conseguiti Il Progetto HERMES ha iniziato le attività nella II parte de 2008. Il progetto ha sino ad ora realizzato la rete di ricercatori e Istituti del CNR, afferenti a diversi Dipartimenti coordinati dal Dipartimento Energia e Trasporti, che lavorano nel campo della mobilità sostenibile. Al momento sono state identificate le competenze dei vari gruppi di lavoro costituenti la rete, che includono: i) analisi del traffico in area metropolitana; ii) caratterizzazione e valutazione delle emissioni e della qualità dell’aria; iii) diagnosi dell’impatto sul patrimonio artistico e monumentale; iv) tecnologie innovative nei sistemi di propulsione e cogenerazione; v) metodologie di valutazione della sostenibilità economica della mobilità. E’ stato prodotto inoltre lo stato dell’ arte degli argomenti che saranno oggetto dell’ attività di ricerca ed in particolare :


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In un settore di importanza strategica per il paese il Progetto HERMES si propone di produrre metodi, tecniche e strumenti, progettuali ed applicativi, che possano contribuire ad una migliore impostazione e realizzazione di politiche di progettazione e gestione dei trasporti in ambito metropolitano.


Progetto 1. Generazione pulita di energia da combustibili fossili Responsabile di Progetto: Anna Ciajolo Principali risultati conseguiti: Nel settore dei processi e tecnologie avanzate di combustione è stato sviluppato un sistema sperimentale con letto fluido vibrato acusticamente per la ulteriore valorizzazione delle ceneri delle centrali a Polverino di carbone . E' stato progettato ed installato un sistema per l'alimentazione di particelle di carbone/goccioline contenenti ceneri ad un bruciatore per fiamme premiscelate. Le particelle di carbone/goccioline, iniettate in un ambiente ad alta temperatura costituito dai prodotti di combustione della fiamma premiscelata, subiscono trasformazioni chimico-fisiche che portano alla formazione di polveri ultrafini. Progetto 2. Uso razionale dell'energia nei trasporti Responsabile di Progetto: Bianca Vaglieco Principali risultati conseguiti: Il progetto ha finalizzato la sua attività all’incremento dell’efficienza dei motori per veicoli a due/quattro ruote e per trasporto navale, nonché alla minimizzazione delle emissioni attraverso lo studio e l’ottimizzazione dei processi di combustione e lo sviluppo di sensoristica dedicata per l’ambiente automotive in connessione a tecniche basate sul controllo automatico. L’ottimizzazione dei processi di formazione della miscela, di accensione, di combustione e di formazione delle specie inquinanti è stata perseguita attraverso indagini sperimentali condotte con diagnostiche ottiche avanzate basate su tecniche spettroscopiche e di modellizzazione sia per motori otticamente accessibili che per motori reali. Progetto 3. Generazione distribuita di energia Responsabile di Progetto: Vincenzo Antonucci Principali risultati conseguiti: Le attività di sviluppo di componenti innovativi per celle a combustibile a bassa (PEFC-DAFC) ed alta temperatura (SOFC-MCFC) hanno portato alla progettazione e realizzazione di prototipi di FC per applicazioni stazionarie e per applicazioni portatili e trasporti come prodotto derivato. Sono stati sviluppati e sperimentati sistemi integrati di produzione di energia da fonti rinnovabili. Progetto 5. Partecipazione ai programmi nazionali e internazionali sulla Fusione Responsabile di Progetto: Vanni Antoni Principali risultati conseguiti: L’esperimento RFX ha iniziato ad esplorare i regimi ad alta corrente tra 1 e 1.5 MA ottenendo significativi aumenti di temperatura e di confinamento dell’energia e delle particelle. In particolare si è osservata la comparsa spontanea di stati con ridotta turbolenza magnetica e struttura magnetica elicoidale nella porzione centrale del plasma. I risultati ottenuti sul controllo di alcuni tipi particolari di instabilità (Resistive Wall Mode) si sono dimostrati di grande interesse per ITER e per gli esperimenti Tokamak in generale. La continuazione degli esperimenti condotti iniettando potenza con fasci di onde EC ha portato, in FTU e in ASDEX UG, a risultati estremamente significativi, quali la soppressione di instabilità in grado di portare alla distruzione e un controllo automatico delle instabilità MHD basato su


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segnali di emissione ECE. Diagnostiche avanzate per la raccolta e l’analisi degli spettri di neutroni, di raggi gamma e di radiazione ECE sono state installate su JET. Progetto 6.Nanotecnologie e metallurgia fisica per lo sviluppo di componentistica per sistemi ad alta efficienza energetica Responsabile di Progetto: Monica Fabrizio Principali risultati conseguiti: Alcuni gruppi di ricerca del DET hanno una solida tradizione di ricerca nell’ambito della scienza e tecnologia dei materiali. Il Dipartimento, in particolare, ha attivamente promosso negli ultimi anni lo sviluppo specifico di questo settore (sintesi e processing, caratterizzazione, ingegnerizzazione dei processi) con iniziative volte a favorire la crescita dei laboratori e dei gruppi di ricerca e la creazione di reti scientifiche durature. Anche grazie a queste scelte di indirizzo strategico, la ricerca riguardante i materiali per l’energia e i trasporti è diventata parte di un disegno più ampio che comprende la messa a punto dei dispositivi, lo sviluppo di modelli di sistemi, l’ingegnerizzazione dei processi.



Il Dipartimento, attraverso gli accordi quadro con le Regioni, è presente nelle commissioni congiunte di gestione degli accordi di Veneto, Campania e Sicilia. Per la Regione Veneto sono stati inoltre programmati, nell’ ambito dei fondi FAS, tre grossi progetti: il primo sullo sviluppo di sistemi di trigenerazione, il secondo sullo sviluppo di materiali per sistemi energetici ed il terzo sullo sviluppo di tecnologie per la mobilità sostenibile nella laguna di Venezia, con particolare riguardo alla salvaguardia degli edifici storici. Tutti questi progetti, di valore superiore ai 10 MEuro sono stati coordinati con interventi di ricerca in altre Regioni in cui sono presenti gruppi di ricerca ed Istituti afferenti al DET. Sono poi proseguiti i rapporti con Veneto Nanotech Scarl, la società che si pone come interlocutore a livello istituzionale e come referente per le aziende e gli Enti interessati ad innovare per creare prodotti a contenuto sempre più tecnologico. Il CNR è entrato a far parte della Società attraverso i Dipartimenti DET e DPM e sono in via di definizione gli accordi per una apertura di laboratori di comune interesse presso l’Area di Ricerca di Padova. Nel caso della Regione Toscana il DET ha collaborato alla nascita del Centro Internazionale per il Trasferimento dell’Innovazione Tecnologica sulle Energie Rinnovabili di Monterotondo Marittimo (CITT) attraverso il quale si è ottenuto accesso a finanziamenti regionali per circa 1,0 MEuro. E' stato realizzato un laboratorio domotico con l'integrazione di diversi tipi di energia rinnovabile e di sistemi di accumulo come test-case di queste nuove tecnologie. Con la Regione Sicilia, si e collaborato per la realizzazione del Distretto Tecnologico Nazionale nel settore dei “Trasporti Navali, Commerciali e da Diporto”. Si sta realizzando poi il nuovo Centro Prova delle celle a combustibile con un finanziamento della regione Sicilia di 9 Meuro e con circa 3 Meuro sui fondi CNR derivanti dalla rimodulazione dell’ Intesa di Programma sul Mezzogiorno. Nel caso della Regione Campania il Dipartimento partecipa, attraverso i due Istituti afferenti presenti sul territorio (Motori e Ricerche Combustione), alle società consortili derivate dai Centri di Competenza Regionali Trasporti e Ambiente di recente costituzione. I principali ambiti scientifico-tecnologici di interesse sono quello del risparmio Energetico e della Mobilità



Articoli in atti di

ConvegnoLibri Rapporti





2008 1 287 28 150 16 114 8 1 182 0


Energia e Trasporti

Sostenibile. Sono stati pertanto predisposti sugli opportuni assi di finanziamento POR numerosi piani di sviluppo di progetti appoggiati dalla rete di relazioni industriali costruita sul territorio e si sta avanzando la proposta di costituzione di un distretto sull’ Energia ed i Trasporti nell’ ambito della programmazione PON. Inoltre il Dipartimento è presente, con attività di ricerca per circa 2 MEuro, nell’ambito dell’ accordo quadro con la Regione Lombardia su attività di risparmio energetico nell’ edilizia e di utilizzo dell’idrogeno in autotrazione.


Va ribadito il fatto che il DET è caratterizzato dalla evidenza che praticamente tutti gli Istituti afferenti hanno commesse esclusivamente operanti nel Dipartimento stesso. Ciò in parte discende dal dato storico che la maggioranza degli Istituti afferenti al DET stesso era già adusa a collaborare per concorrere in cordata a ricerca competitiva sia a livello Nazionale che Internazionale. Questo dato di fatto presenta notevoli vantaggi operativi in quanto i gruppi di ricerca dei vari Istituti già riconoscono la leadership dei capi progetto e dei group leaders delle unità di ricerca (per averla sperimentata positivamente in passato) rendendo quindi particolarmente efficace la struttura organizzativa a matrice tipica del dipartimento. D’altro canto però va opportunamente incentivata anche l’ interazione positiva con le attività degli altri Dipartimenti. Tale interazione è stata certamente ampliata nel corso del 2008 con lo start up dei progetti interdipartimentali. In particolare il Progetto HERMES che ha iniziato le attività nella seconda parte de 2008. Il progetto ha sino ad ora realizzato la rete di ricercatori e Istituti del CNR, afferenti a diversi Dipartimenti coordinati dal Dipartimento Energia e Trasporti e in particolare gestendo le attività dei gruppi di ricerca di 11 istituti afferenti a 8 dipartimenti.

Si ricorda infine i numerosi soci presenti nelle società partecipate affernti al dipartimento che costituiscono fattore di moltiplicazione delle valenze orizzontali dei progetti del dipartimento stesso.


PROGETTO 1 – GENERAZIONE PULITA DI ENERGIA DA COMBUSTIBILI FOSSILI


Anno



totale



2008 3.216 3.299 1.231 1.688 4.447 4.987 5.136 valori in migliaia di euro PROGETTO 2 – USO RAZIONALE DELL'ENERGIA NEI TRASPORTI


Anno



totale





Energia e Trasporti

PROGETTO 3 – GENERAZIONE DISTRIBUITA DI ENERGIA


Anno



totale



2008 3.871 4.156 2.794 2.905 6.665 7.062 7.623 valori in migliaia di euro PROGETTO 4 – IDROGENO: PRODUZIONE, TRASPORTO, DISTRIBUZIONE E UTILIZZO


Anno



totale



2008 401 424 546 989 946 1.413 1.591 valori in migliaia di euro PROGETTO 5 – PARTECIPAZIONE AI PROGRAMMI NAZIONALI E INTERNAZIONALI SULLA FUSIONE


Anno



totale



2008 9.213 9.812 1.375 2.328 10.588 12.141 12.598 valori in migliaia di euro PROGETTO 6 – NANOTECNOLOGIE E METALLURGIA FISICA PER LA COMPONENTISTICA

NELL'ENERGETICA E NEI TRASPORTI


Anno



totale





Energia e Trasporti

PROGETTO 7 – MOBILITÀ SOSTENIBILE


Anno



totale



2008 1.541 1.624 1.399 231 2.940 1.854 2.019 valori in migliaia di euro


Agroalimentare

Relazione Dipartimento AGROALIMENTARE



Il concetto di sicurezza alimentare (salubrità dei prodotti) e il concetto di qualità del cibo, non disgiunto, ma associato a controlli di prodotto e di processo, tracciabilità, certificazione, etichettatura sono entrati nelle inderogabili aspettative comuni dei consumatori. A livello dei consumatori vi è inoltre un manifesto interesse per i prodotti tipici, strettamente legati alla realtà territoriale e si è attenti alla conoscenza degli elementi compositivi essenziali degli alimenti e a quelle sostanze semi-essenziali (es. antiossidanti) a cui la ricerca attribuisce il ruolo di possibili fattori protettivi per la salute umana. Parimenti vi è una forte richiesta di avere approfondimenti sulla relazione cibo-salute, poiché si è sempre più convinti che una alimentazione non corretta/adeguata può concorrere o predisporre all’insorgenza di numerose e diffuse patologie croniche. In questi ambiti, le ricerche di conoscenza per l’innovazione sono di cruciale importanza, anche per il mantenimento del prestigio e qualità del made in Italy del settore agroalimentare, secondo settore manifatturiero italiano con un’aliquota del 17% del PIL. Tutto questo va comunque considerato in un contesto che assegna al sistema agricolo nazionale e internazionale, nella sua accezione più ampia che include anche il sistema pesca e acquacoltura, l’onere di concorrere a vincere la sfida planetaria per l’alimentazione dei prossimi decenni (si stima che la popolazione mondiale, che è attualmente di 6,5 miliardi di persone, assommerà a 9,1 miliardi di persone al 2050), aumentando la produzione di alimenti salubri, in modo sostenibile, ovverosia, salvaguardando le risorse ambientali e genetiche e assicurando un giusto reddito agli addetti, anche in una situazione planetaria che vede una crescente pressione antropica sul territorio, variazioni climatiche già avvenute o attese, e non ultimo frequenti e serie turbolenze nei prezzi dei prodotti agricoli. E’ indubbio che per rispondere a queste complesse e cruciali domande serve un continuo ridisegno di un sistema agro-alimentare che deve essere sempre aggiornato e flessibile. In questa sfida epocale, ci si aspetta che la ricerca scientifica, a tutti i livelli, giochi un ruolo di primo piano. Ci si aspetta un grande ritorno sia dallo sviluppo delle moderne tecnologie indirizzate alla realizzazione di sistemi sostenibili per la gestione di risorse ambientali indispensabili (acqua, suolo), sia dalla adozione di nuove tecniche ICT, nuovi materiali, e macchine innovative, atti a rendere le pratiche agrarie sempre più efficienti, sia dalla realizzazione di sistemi per la produzione di energia locale a costo accessibile. Ci si attende inoltre, e forse, con maggior aspettativa, che si possano ottenere, ma anche individuare, riscoprire e riutilizzare piante e animali (risorse genetiche) che favoriscano, accoppiate alle tecnologie non biologiche sopra accennate, una produzione agraria che soddisfi le future esigenze.


Almeno nell’ambiente scientifico, è opinione diffusa che lo sviluppo di un sistema ricerca competitivo, basato su una forte ricerca di base, su moderne infrastrutture, su una adeguata politica del personale, e che favorisca anche il coinvolgimento dei cittadini, sia la base su cui trovare e sviluppare l’innovazione per il sistema agroalimentare, a cui tra l’altro, si richiede di essere multifunzionale. Si è inoltre coscienti che lo sviluppo di un sistema ricerca di un paese sviluppato deve anche basarsi sulla sussidiarietà, ovvero sia sulla ricerca anche indirizzata alle reali problematiche dei paesi in via di sviluppo per la soluzione dei problemi locali e di area geografica in una logica di produzione, stato sociale e crescita duratura e sostenibile, con un forte accento alla formazione umana. L’Unione Europea sta procedendo, al pari dei paesi più avanzati, in questa direzione. In aggiunta, avendo come obiettivo strategico quello di creare l’economia basata sulla conoscenza più competitiva del pianeta, sta effettuando un sforzo per mantenere e rinforzare la base scientifica e tecnologica su cui costruire il futuro dell’agricoltura. Queste azioni, si evidenziano nel VII Programma Quadro e in particolare nel Tema 2 “Food, Agriculture and Fisheries, and Biotechnology” dell’azione Cooperation che prevede come


Agroalimentare

tematiche di azione: - sustainable production and management of biological resources from land, forest and aquatic environments; -fork to farm: Food (including seafood), health and well-being; --life sciences, biotechnology and biochemistry for sustainable non-food products and processes. Nell’ambiente scientifico internazionale è inoltre opinione profondamente radicata che la selezione di piante e animali che siano in grado di adattarsi meglio alle condizioni ambientali, che siano più tolleranti o resistenti all’attacco di malattie e insetti, e anche più rispondenti alle esigenze di mercato, non sia un’idea astratta o velleitaria, ma perseguibile attraverso una profonda conoscenza dei meccanismi che a livello di cellula-organismo-ecosistema presiedono alle strategie di crescita, sviluppo, difesa da patogeni e adattamento alle condizioni ambientali utilizzate dalle diverse specie per la loro sopravvivenza, ed a seguire, mediante interventi genetici e agrozootecnici che implementino o migliorino tali caratteristiche. I forti progressi nei settori della genomica delle piante e dei microrganismi con esse interagenti, e i successivi programmi di individuazione delle caratteristiche e funzioni delle sequenze geniche (genomica funzionale), stanno fornendo gli strumenti necessari per cominciare a tradurre in pratica le aspettative. Al riguardo va considerato che a livello internazionale le grandi istituzioni pubbliche di ricerca e i laboratori universitari più competitivi partecipano ad uno sforzo collettivo che ha come fine la definizione dei rapporti fra struttura e funzione delle molecole biologiche e la definizione delle loro interazioni molecolari in un organismo, in relazione al metabolismo, lo sviluppo, la riproduzione e le interazioni con l’ambiente. La quantità d’informazione che è necessario correlare richiede il continuo sviluppo di sistemi informatici e approcci interdisciplinari per lo studio delle proprietà dei sistemi complessi (biologia dei sistemi). Ci si attende che esse giocheranno un ruolo fondamentale sia nella conservazione e sfruttamento della biodiversità sia nel miglioramento quantitativo e qualitativo della produzione alimentare.


La posizione italiana nella ricerca agroalimentare riflette la politica europea del settore che si propone la creazione di uno spazio europeo della ricerca (ERA) al fine di realizzare entro il 2020 la libera circolazione di ricercatori, conoscenza e tecnologie. In questo contesto, la partecipazione ai programmi dell’Unione Europea, in particolar modo al VII FP, interessano e stimolano la collaborazione e la condivisione di obiettivi comuni con istituzioni scientifiche europee. Attualmente sono in essere 34 progetti finanziati dalla EC in cui sono presenti ricercatori e strutture CNR del Dipartimento Agroalimentare. Di questi, 12 sono progetti approvati nell’ambito del VII FP. Tra i programmi avviati si può ricordare a titolo di esempio un progetto con coordinamento italiano (CNR) “Novel integrated strategies for worldwide mycotoxin reduction in food and feed chains” (www.mycotoxin-ng.org) che vede la partecipazione di 25 partners internazionali impegnati nel settore della sicurezza alimentare. Il progetto include anche la partecipazione di organizzazioni internazionali (CIMMYT e IITA). Va però considerato che nei paesi Europei più avanzati la situazione della ricerca applicata all’agro-alimentare vede situazioni caratterizzate da grandi investimenti infrastrutturali soprattutto nel settore della genomica, spesso concentrati in poche sedi e con grandi progetti nazionali di ricerca. In Italia sono carenti i centri di eccellenza, intendendo come tali quelle aggregazioni fisiche di ricercatori qualificati, strumentazione aggiornate e infrastrutture capaci di conquistare una posizione di rilievo a livello internazionale, oltre che coprire un ruolo di riferimento per la ricerca nazionale. La frammentazione della ricerca agroalimentare italiana in una pluralità di competenze amministrative afferenti a diversi Ministeri (Università, Enti , Istituti) , a loro volta frammentate in una pluralità di strutture, è la principale causa di queste carenze infrastrutturali. Anche la consistenza del nostro sistema ricerca agroalimentare pubblico, espresso come ricercatori equivalenti a tempo pieno, e stimabile (con una certa approssimazione) in circa 6.000 unità, è relativamente basso rispetto agli altri Paesi europei più avanzati Oltre agli investimenti infrastrutturali molti paesi europei si caratterizzano per avere grandi progetti nazionali di ricerca avanzata concentrati su aspetti/tematiche strategiche del settore agroalimentare con la partecipazione anche di industrie private. In Italia, una serie di iniziative


Agroalimentare

di ricerca a largo respiro vanno in questa direzione ( genoma della vite; programmi fondazione ager; laboratori pubblico-privati), ma il coinvolgimento del settore privato rimane difficile anche per la configurazione del nostro sistema produttivo che si caratterizza per la massiccia prevalenza di piccole-medie imprese. Preoccupante è invece la tendenziale carenza, in Italia, di programmi di ricerca a largo respiro, che possano aiutare a mantenere/incrementare il serbatoio di conoscenze, premessa indispensabile per ogni progetto di innovazione e della competitività internazionale.


L’impostazione strategica del CNR Nell’attuale organizzazione CNR, le attività inerenti al sistema agroalimentare ricadono quasi esclusivamente nell’ambito del Dipartimento Agroalimentare (DAA). Ad esso afferisce la principale o totale attività di 10 Istituti e la parziale attività di altri 9 Istituti. . La struttura e la dislocazione sull’intero territorio nazionale degli Istituti, risente e trae origine dal ruolo che l’Ente ha avuto in questo campo principalmente a partire dagli scorsi anni 60, anche come coordinatore e finanziatore di progetti strategici e finalizzati di notevole importanza e spessore scientifico. Ad oggi, circa il 65% di tutte le risorse umane afferenti al DAA sono dislocate nelle Regioni del Sud Italia, con prevalenza in Puglia e Campania. Un altro aspetto della impostazione pregressa, che rimane ancora presente è quello relativo alla mission degli Istituti, e in particolare i loro campi di azione. La parte “vegetale” è, in base alle risorse impegnate, preponderante, e condotta da una pluralità di Istituti aventi, in parte, le stesse aree di attività, mentre la ricerca in campo “animale-zootecnico” è decisamente meno numerosa, L’interazione alimenti salute, le metodologie e problematiche della caratterizzazione della qualità e sicurezza alimentare di prodotti, sia di origine vegetale che animale, sono invece realtà attuali emergenti, e interessano un sempre maggior numero di gruppi di ricerca all’interno degli Istituti. In questo contesto, gli approcci e i campi di azione dell’attività Dipartimentale sono in gran parte focalizzati su quegli aspetti che riteniamo essere i punti di forza del dipartimento. Tali aspetti sono riferibili a una pregressa e competitiva presenza in campi a tecnologia biologica avanzata, che comprende anche una recente ma significativa presenza nel campo dei biosensori; una capacità di analisi funzionale delle risorse genetiche e degli agrosistemi produttivi; competenze per lo sviluppo di determinanti fisiologici e genetici finalizzati a tecniche integrate ed ecocompatibili in agricoltura, acquacoltura e zootecnia; sistemi previsionali per la gestione delle risorse disponibili sul territorio; una continua innovazione nelle metodologie diagnostiche finalizzate alla definizione di qualità, rintracciabilità e sicurezza alimentare; conoscenze nell’ambito dell’interazione alimenti-salute; nuovi prodotti e processi per l’industria alimentare. Volendo schematizzare si può dire che i pilastri portanti dell’attività dipartimentale sono: food e agricoltura sostenibile, mentre la genomica vegetale, animale e microbica, integrata con un deciso sviluppo della bioinformatica ne diventa l’asse trasversale e di unione.



In Italia, il sistema ricerca pubblica per il comparto agroalimentare, è diffuso su tutto il territorio nazionale ed è articolato in una pluralità di singoli organismi (Enti o Istituti) che afferiscono a diversi Ministeri o Amministrazioni locali. La consistenza di questo sistema ricerca, espresso come equivalenti a tempo pieno (in questo caso,il docente universitario viene considerato al 50%), è stimabile in circa 6.000 addetti tra ricercatori e tecnici di ruolo. Schematizzando in base all’afferenza, si possono elencare le principali organizzazioni come: - Ministero per l’Università e la Ricerca con : Facoltà di Agraria (n° 23) e Veterinaria (n° 14), aventi circa 3.200 docenti.; il Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR), attraverso il dipartimento Agroalimentare, con un totale di circa 900 unità di personale, di cui 340 ricercatori in organico, e circa 260 ricercatori a tempo determinato.


Agroalimentare

-Ministero delle Politiche Agricole e Forestali con: il Consiglio per la Ricerca e la Sperimentazione in Agricoltura (CRA) con un totale di circa 1200 unità di personale di cui circa 450 come ricercatori e a seguire l’Istituto Nazionale per la Ricerca sulla Nutrizione ed Alimentazione (INRAN); l’Istituto Nazionale di Economia Agraria (INEA); l’Ente Nazionale Sementi Elette (ENSE); l’Istituto Sperimentale Italiano Lazzaro Spallanzani. -Ministero delle Attività Produttive con l’ENEA con circa 150 unità di personale per la ricerca nel settore e le Stazioni Sperimentali per le Industrie -Ministero della Salute con gli Istituti zooprofilattici sperimentali e l’Istituto Superiore Sanità (parte) -Ministero degli Affari Esteri con: l’ Istituto Agronomico per l’Oltremare -Regioni e Provincie Autonome, ognuna con una propria rete di sviluppo sperimentale e applicazione tecnologica, talvolta rilevanti. In questo contesto l’attività del CNR -dipartimento agroalimentare si colloca nell’ottica di una diffusa e attiva collaborazione con le Università, nella ricerca di una complementarietà di azione con gli altri Enti Pubblici di Ricerca, e come parte attiva dei progetti attuativi delle Regioni. Copre una posizione di elevato valore scientifico, soprattutto nei maggiori punti di forza del Dipartimento che sono : presenza in campi a tecnologia biologica avanzata (genomica funzionale, biologia cellulare, proteomica, metabolomica, fisiologia molecolare vegetale); continua innovazione nelle metodologie diagnostiche per la definizione di qualità, tracciabilità e sicurezza alimentare; sistemi previsionali per la gestione delle risorse disponibili sul territorio; interazione alimenti e salute; conoscenze per la formulazione e lo sviluppo di nuovi prodotti alimentari. Questi posizione ha origine nella missione generalista del CNR e in particolare nel fatto che all’interno delle aree della ricerca, che rappresentano l’aggregazione più significative delle strutture CNR, convivono esperienze, metodologie, attrezzature e impianti veramente trasversali alle attività di ricerca specialistiche. Nell'interazione con il mondo industriale la rete scientifica del Dipartimento offre una discreta e articolata possibilità di intervento e di trasferimento della conoscenza e innovazione. A questo riguardo va considerato che dei 52 brevetti in carico al Dipartimento, ben 24 sono dati in concessione di sfruttamento a ditte private. L’interazione con il mondo produttivo avviene anche direttamente, sia con la partecipazione congiunta a iniziative di “laboratori pubblico-privati” finanziati da progetti MIUR (bioinformatica; frumento duro; pomodoro);sia con la partecipazione a progetti finanziati da EU, Regioni, Fondazioni. Contatti diretti per consulenza e attivazione di progetti focalizzati su specifiche tematiche sono attivi e sono gestiti direttamente dalle commesse/istituti CNR, in base al loro consolidato Know-how e credibilità. La rete di collaborazioni che le strutture CNR dell’agroalimentare hanno in essere a livello internazionale si esplica e si visualizza nella presentazione di progetti nell’ambito del VII FP e nei progetti internazionali. Attualmente sono in essere 34 progetti finanziati dalla EC in cui sono presenti ricercatori e strutture CNR del Dipartimento Agroalimentare. Per promuovere e aiutare la formazione della rete europea di ricerca in ambito agroalimentare si sta operando su più fronti che già comprendono: - la partecipazione CNR alle piattaforme italiane ed europee Plants for the future, Food for life e Biofuels. Nell’ambito della piattaforma Food for Life, il Dipartimento ha aderito, e partecipa con una propria rappresentanza nel direttivo del Safe Consortium. Nei rapporti con la cooperazione internazionale, i progetti attivati nell’ambito degli accordi bilaterali del CNR o in base a programmi internazionali, o alle specifiche richieste dei paesi emergenti, sono circa 30 tra quelli in essere o in fase di negoziazione.


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Istituti afferenti

- IDAIC - Centro di responsabilità scientifica IDAIC (FIRENZE)- IBBA - Istituto di biologia e biotecnologia agraria (Milano, Pisa, Lodi, Monterotondo Scalo)- IBIMET - Istituto di biometeorologia (Firenze, Li Punti - Sassari, Bologna) - IGV - Istituto di genetica vegetale (Bari, Perugia, Sesto Fiorentino, Palermo, Portici)- ISA - Istituto di scienza dell'alimentazione (Avellino)- ISPA - Istituto di scienze delle produzioni alimentari (Bari, Grugliasco, Lecce, Milano, Li

Punti, Sassari) - IVV - Istituto di virologia vegetale (Torino, Grugliasco, Milano, Bari)- ISAFoM - Istituto per i sistemi agricoli e forestali del mediterraneo (Ercolano, Perugia,

Catania, Roges di Rende) - ISPAAM - Istituto per il sistema produzione animale in ambiente Mediterraneo (Napoli, Li

Punti (Sassari)) - IPP - Istituto per la protezione delle piante (Sesto Fiorentino, Bari, Portici, Torino)


- IBP - Istituto di biochimica delle proteine- IBAF - Istituto di biologia agro-ambientale e forestale- IC - Istituto di cristallografia - IFAC - Istituto di fisica applicata "Nello Carrara"- IGB - Istituto di genetica e biofisica "Adriano Buzzati Traverso"- IMC - Istituto di metodologie chimiche- ISMAR - Istituto di scienze marine- IAMC - Istituto per l'ambiente marino costiero- IVALSA - Istituto per la valorizzazione del legno e delle specie arboree - ISE - Istituto per lo studio degli ecosistemi


I partner esterni Enti pubblici (elenco non esaustivo, ma rappresentativo): Regioni (Abruzzo, Sardegna, Basilicata, Campania, Emilia Romagna, Liguria, Lombardia,Piemonte, Puglia, Sicilia, Veneto; Toscana); Province (Nuoro, Firenze, Lecce, Livorno, Bari; Milano); Comunità Montane (Casentino, Valtiberina Toscana, Comprensorio Bassa Valsugana, Valle dell’Ufitatrevico– AV, Lombardia); Comuni (San Marco dei Cavoti - BN, Stia – AR, Villarba); Enti Regionali: ARA Sardegna; ARPA (Toscana, Puglia, Sardegna); ARSIA (Toscana, Lazio); ARSSA-Abruzzo; ARSIAL; Autorità di Bacino del fiume Arno; Azienda Ospedaliera “S. Anna” (Torino); Azienda Regionale "Veneto Agricoltura"; Ente Foreste della Sardegna; Ospedale Moscati (Avellino); Servizi Meteo e Agrometeo Regionali (Sardegna, Emilia-Romagna), Assessorati Ambiente, Agricoltura, Attività Produttive (Emilia-Romagna e Sardegna); CFVA Sardegna ; Area Marina Protetta della Penisola del Sinis e Isola di Mal di Ventre (Comune di Cabras, OR); Ce.SIA; Accademia dei Georgofili Firenze; Istituto Superiore per la Prevenzione e Sicurezza sul Lavoro – RM; Istituto Tumori "Pascale", Napoli; INMI "Spallanzani", Roma; Centro Regionale Agrario Sperimentale (Cagliari); Azienda Ospedaliera Monaldi di Napoli; CIPA-AT.


Agroalimentare

EPR italiani (elenco non esaustivo, ma rappresentativo): CRA (Consiglio per la Ricerca e la Sperimentazione in Agricoltura); Ente Nazionale Risi; Istituto Agrario S. Michele all'Adige; Parco Tecnologico Padano, INRAN (Istituto Nazionale Ricerche per gli alimentie la nutrizione) ; ENEA; INGV; Stazione Zoologica Anton Dohrn Napoli; Centro di ricerca Interuniversitario in Monitoraggio Ambientale (CIMA, Savona, Potenza), IRCCS; Istituto Agronomico Mediterraneo. EPR stranieri (elenco non esaustivo): -Europa: collaborazioni con 31 Istituzioni tra cui CNRS e INRA; MPI-Plant Physiology, Germany; CSIC - Spagna, Max-Planck -Germania; Stati Uniti- di particolare interesse quelle con USDA, NIH; Altri Paesi: Biotechnical Institute (Serbia Montenegro); CAAS, Plant Protection Institute (China); Icardia (Siria); IITA (Nigeria); Instituto Biologico San Paolo (Brasile); IRA; Laboratoire du Stress; Cardiovasculaire et Pathologies Associées; Malaysian Palm Oil Board – MPOB (Malesia); Russian Research Institute on Agricultural Microbiology San Pietroburgo (Russia); ARO The Volcani Center (Israele); Direzioni della Meteorologia nazionale di Senegal, Burkina Faso, Mali, Niger, Mauritania, Ciad, Gambia, Guinea Bissau e Capo Verde, Centre de Suivi Ecologique (Senegal), Agrhimet (Niger). Ministeri: Ministero dell’Istruzione dell’Università e della Ricerca; Ministero Attività Produttive; Ministero della Salute; Ministero del Lavoro; Ministero Infrastrutture e Trasporti; Ministero per le Politiche Agricole e Forestali e istituti sperimentali collegati; Dipartimento per le Innovazioni e le Tecnologie della Presidenza del Consiglio dei Ministri; Ministero Affari Esteri, Ministero dell'Industria; Ministero dell'Ambiente e della Tutela del Territorio e del Mare. Privati (elenco non esaustivo, ma rappresentativo): Sono attive collaborazioni sia con associazioni imprenditoriali che con singole imprese, tra queste: Vignaioli Piemontesi; Bioindustry Park del Canavese (TO); AGDIA (Usa); Agri2000; Ipafood; Isagro; Tecnoalimenti; Barilla Alimentare SpA; Bayer CropScience; Centro Sperimentale per il Vivaismo (CeSpeVi), Pistoia; Nat.Inst. on Aging, Baltimora, USA; COOP (Milano); Finmeccanica; Lofarma s.p.a.; Menarini S.r.l.Milano; Metapontum Agrobios, Metaponto (MT); Panificio La Maggiore (Altamura, BA); ENI;Centro Ricerche sul riso, Mortara -PV; TELESPAZIO; Società sementiere (Seminis, Nunhems, ISI 8 Sementi; Vitrociset; Syngenta;ENDURA; Impresa agricola Caramia (Locorotondo); Consorzio tutela mozzarella bufala CE,ICE NA; La Chiavicella (FG); Associazione Pataticola Provincia Bari. Reti di ricerca UE e Organismi Internazionali: Programmi Quadro di Ricerca dell’Unione Europea, PIC Interreg III; Food and Agricolture Organization; ESA; JRC. Università: A livello nazionale sono attive collaborazioni con circa 45 Università: A livello internazionale sono attive collaborazioni con oltre 30 Università Europee e 20 Statunitensi (tra cui Agricultural University of Norway (N); Università della Repubblica Ceca (CZ), Cornell University (US); University College of London (UK); University of Uppsala, (S); University of Cambridge (UK); Università di Berkeley-California (US); Università di Sofia, Bulgaria; Università di Bern (CH); USDA-ARS (Usa); University Glasgow,UK; Università Shandong (Cina); Università Karlsruhe e Potsdam (Germania); Univ. de Santiago de Compostela (E).


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anno



totale





anno






E A B C D 2008 4.126 5.991 12.665 18.639 5.189 29.819


Risorse umane




A B C D E=A+B+C+D 2008 194 9 97 26 326



ricerca




Altro Totale


La situazione generale è a classica pelle di leopardo. A fronte di istituti/gruppi con strumentazione e infrastrutture d’avanguardia, vi sono, soprattutto per la parte di ricerca a tecnologia biologica e analitica, delle carenze di innovazione strumentale soprattutto negli istituti del centro-nord. Per tutti, vi è poi il problema della manutenzione e del funzionamento delle attrezzature scientifiche, soprattutto per quelle più complesse. Fatto salvo ciò, e quindi con le dovute approssimazioni, le principali risorse strumentali utilizzate per la ricerca, sono ascrivibili a: Sistemi e strumentazione avanzata per analisi proteomica e relativa elaborazione dati. Principali concentrazioni di queste strumentazioni; Sistemi automatizzati (High throughput) e in genere strumentazione per analisi di genomica e bioinformatica;


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Apparecchiature e infrastrutture per analisi chimiche di frontiera finalizzate alla determinazione di caratteristiche qualitative e di sicurezza dei prodotti agroalimentari, all’individuazione di prodotti finali e intermedi del metabolismo vegetale, animale e microbico, alla determinazione di parametri relativi a interazione alimentazione e salute (NMR ad alta ed altissima risoluzione; spettrometri di massa; dicroismo circolare; calorimetri; GC, FPLC, HPLC, , spettrometri di assorbimento atomico; fluorimetri per misure di "lifetime" e allo stato stazionario e a raggi X …) Strumentazione per indagine microscopica (microscopi elettronici; confocali, a fluorescenza; citofluorimetri) e relativi apparati di acquisizioni ed elaborazioni immagini. Apparati per l’analisi e quantificazione di aspetti legati alla caratterizzazione e alla fisiologia delle piante coltivate e degli agro-ecosistemi (interazione con l’ambiente e efficienza utilizzo delle risorse) Sistemi per l’analisi della fisiologia dell'alimentazione in animali in produzione zootecnica. Rete di stazioni agrometeorologiche e stazione di ricezione primaria Meteosat/MSG. Cluster di pc per la gestione dei modelli matematici inerenti alle rilevazioni agrometereologiche. Postazione per la misura delle caratteristiche spettrali della radiazione solare. Velivoli sperimentali Sky Arrow ERA per l’analisi di parametri ecofisiologici. A questi raggruppamenti per approcci tematici della strumentazione, vanno aggiunti la generalizzata presenza di sistemi per la crescita in vitro, trasformazione cellulare, rigenerazione e micropropagazione di piante con la relativa presenza di camere di crescita (fitotroni) in condizioni controllate e per alcune di contenimento per ogm. Da segnalare la disponibilità di circa 250 ha di campi sperimentali (di cui circa 50 di proprietà CNR) e di serre attrezzate (n° 15). Tra le principali risorse strumentali va inserita anche la biblioteca dell’Istituto di Diritto Agrario Internazionale e Comparato che è pervenuta a oltre 12.000 opere, tra volumi e miscellanee.


1. CENTRI REGIONALI PER LE TECNOLOGIE AGROALIMENTARI SOCIETA' CONSORTILE

A RESPONSABILITA' LIMITATA (CERTA S.C.R.L.)

Area di intervento: Agroalimentare Consorziati: AGROINDUSTRY ADVANCED TECHNOLOGIES, ARGIOLAS S.P.A., BUONTEMPO SOC. COOP. A.R.L., CALPARK S.C.P.A. - PARCO SCIENTIFICO E TECNOLOGICO DELLA CALABRIA, CAMERA DI COMMERCIO DI REGGIO CALABRIA, CE.FI.T. S.R.L., CNR, CO.RI.B.I.A., CO.Z.A.C. SOCIETA' COOPERATIVA, CONSORZIO "GIAN PIETRO BALLATORE" PER LA RICERCA SU SPECIFICI SETTORI DELLA FILIERA CEREALICOLA, CONSORZIO C.R.I.S.M.A. A.R.L., CONSORZIO PER LA TUTELA DEL FORMAGGIO FIORE SARDO DOP, CONSORZIO RICERCA FILIERA LATTIERO-CASEARIA (CORFILAC), CONSORZIO TECHNAPOLI - PARCO SCIENTIFICO E TECNOLOGICO DELL'AREA METROPOLITANA DI NAPOLI E CASERTA, CONSORZIO VINO E SARDEGNA, CRAA (CENTRO RICERCHE AGROALIMENTARI), CRATI S.C.R.L., DISTRETTO AGROALIMENTARE REGIONALE - D.A.RE S.C.R.L., ENEA, ENGISUD S.P.A, ENR ENTE NAZIONALE PER LA CERTIFICAZIONE E STANDARDIZZAZIONE, F.LLI PINNA INDUSTRIA CASEARIA S.P.A., G.A.L. CROCCHIO, G.A.L. LOCRIDE, ISTITUTO INCREMENTO IPPICO PER LA SICILIA, IZCS ISTITUTO ZOOTECNICO E CASEARIO, MARK&FRANK S.R.L., MESEDHA PRODUZIONI ALIMENTARI DI PIRODDI SIMONETTA E C. S.A.S., METAPONTUM AGROBIOS S.R.L., MOLINO GALLEU S.N.C. DI GALLEU AGOSTINO ANTONIO & C., PARCO SCIENTIFICO E TECNOLOGICO DELLA SICILIA, PARCO SCIENTIFICO E TECNOLOGICO DI SALERNO AREE INTERNE DELLA CAMPANIA S.C.P.A., PORTO CONTE RICERCHE S.R.L., PRODAL. S.C.R.L., RAGUSA LATTE SOC.


Agroalimentare

COOP., RUMMO S.P.A. MOLINO E PASTIFICIO, SOCIETA' COOPERATIVA NAUTILUS, STAZIONE CONSORZIALE SPERIMENTALE DI GRANICOLTURA PER LA SICILIA, UNIVERSITA' DEGLI STUDI DI PALERMO, UNIVERSITA' DEGLI STUDI DELLA BASILICATA, UNIVERSITA' DEGLI STUDI DI CAGLIARI, UNIVERSITA' DEGLI STUDI DI CATANIA, UNIVERSITA' DEGLI STUDI DI MESSINA, UNIVERSITA' DEGLI STUDI DI SASSARI, VALLE DEL DITTAINO SOC. COOP. AGRICOLA Attività: Area di intervento: Agroalimentare Consorziati: Aprol Foggia, Apuliabiotech srl, Bancapulia, Biotecgen srl, CIA Puglia, CNR, CRA - Istituto Sperimentale per la Cerealicoltura, Camera di Commercio di Foggia, Coldiretta Puglia, Comune di Cerignola, Comune di Foggia, Comune di San Severo, Confindustria di Foggia, Confindustria di Puglia, Consorsio Puglia Natura, Coop. La Quercia Caione, Coseme srl, Farmalabor srl, Farris srl, Fondazione Casa Sollievo della Sofferenza di San Giovanni Rotondo, Guazzetti Gianpaolo e Stefano s.s., ICEA, Ista S.p.a., Istituto Zooprofilattico Sperimentale di Puglia e Basilicata, La Chiavicella S.p.a., Laboratori Bonassina s.a.s., Libera Università Mediterranea di Casa Massima di Bari, MCM Technoconsulting srl, Maribrin srl, Politecnico di Bari, Provincia di Foggia, Regione Puglia, Tamma srl, Università degli studi di Bari, Università degli studi di Foggia, Università degli studi di Lecce Attività: Realizzazione di un distretto tecnologico e produttivo nel settore agroalimentare ed agroindustriale nelle Regione Puglia. I più importanti progetti in corso sono: nel corso del 2008, le attività hanno investito tre aree d’intervento: Accompagnamento alla ricerca e sviluppo nell’agroalimentare; Servizi innovativi alle imprese; Servizi innovativi al territorio. Tra i numerose tematiche progetti che ricadono nella prima area d’intervento, sono da segnalare quelli riguardanti: sistemi innovativi di produzione e confezionamento per l’ottenimento di prodotti carneri trasformati; valorizzazione di pescato attraverso trasformati ittici di IV gamma; impiego di sistemi di confezionamento innovativi per valorizzare vini bianchi e rossi da tavola prodotti in Puglia; innovazione di processo per la produzione di paste funzionali; miglioramento e valorizzazione dell’espressione varietale della produzione enologica pugliese

2. EUROPEAN ASSOCIATION FOR FOOD SAFETY (SAFE CONSORTIUM)

Area di intervento: Agroalimentare Consorziati: C.N.R., Central Food Research Institute (CFRI), Ungheria, Institut National de la Recherché Agronomique (INR, Institute of Food Research (IFR), Gran Bretagna, Swiss agricultural research stations (AGROSCOPE),, TNO Nutrition and Food Research (TNO), Olanda, The Agriculture and Food Development Authority (TE, The Institute for Food and Agricultural Research a, The Royal Veterinary and Agricultural University(K, The Scientific and Technical Research Council of T, VTT Biotechnology (VTT), Finlandia, Wageningen University and Research Centre (WUR), O Attività: Il principale obiettivo dell’Associazione SAFE è quello di mettere insieme le conoscenze ed esperienze scientifiche dei diversi membri che fanno parte dell’Associazione con lo scopo di promuovere la sicurezza alimentare in Europa, attraverso il coordinamento, lo sviluppo e la divulgazione di ricerca scientifica. L’Associazione opera in modo indipendente dagli interessi dell’industria e dei governi in modo da supportare adeguatamente la Commissione Europea (DG Sanco, DG-R FP-6, DG-R ERA) e l’Autorità Europea sulla Sicurezza Alimentare (EFSA). Il SAFE CONSORTIUM, inoltre, si propone di informare l’opinione pubblica in Europa sugli argomenti relativi alla sicurezza alimentare sulla base delle conoscenze più recenti disponibili; di identificare i problemi più importanti di sicurezza alimentare e di sviluppare progetti di ricerca finalizzati alla loro risoluzione.

3. PRODAL SOCIETA’ CONSORTILE A RESPONSABILITA’ LIMITATA

Area di intervento: Agroalimentare Consorziati: CNR, Seconda Università degli Studi di Napoli, Stazione Sperimentale per l’Industria delle Conserve Alimentari, UNIVERSITà DEGLI STUDI DI SALERNO, Università degli Studi del Sannio, Università degli Studi di Napoli Federico II, Università degli Studi di Napoli Parthenope


Agroalimentare

Attività: Svolgimento di attività di ricerca, sviluppo e formazione superiore nel settore delle produzioni agroalimentari, con l’obiettivo di mantenere e sviluppare un sistema di competenze e professionalità di elevato livello in un settore strategico per lo sviluppo economico e industriale della Regione Campania. Nel corso del 2008, l’attività si è prevalentemente concentrata sulla creazione di una struttura per l’assistenza e l’accompagnamento tecnico e gestionale alla stesura e alla gestione di progetti di ampio respiro economico a livello nazionale e internazionale e sulla funzione di interfaccia tra offerta di tecnologie e innovazione della Società, nuove iniziative imprenditoriali ed attori istituzionali pubblici e privati coinvolti nelle politiche di sviluppo locale. Nel 2008 è stata inoltre svolta una consistente attività promozionale per fare conoscere la Società e le sue possibili attività sia nei confronti di aziende che del settore pubblico.

4. DISTRETTO AGROALIMENTARE REGIONALE SOCIETA’ CONSORTILE A

RESPONSABILITA’ LIMITATA (DARE S.C.R.L.)

Area di intervento: Agroalimentare Consorziati: Aprol Foggia, Apuliabiotech srl, Bancapulia, Biotecgen srl, CIA Puglia, CNR, CRA - Istituto Sperimentale per la Cerealicoltura, Camera di Commercio di Foggia, Coldiretta Puglia, Comune di Cerignola, Comune di Foggia, Comune di San Severo, Confindustria di Foggia, Confindustria di Puglia, Consorsio Puglia Natura, Coop. La Quercia Caione, Coseme srl, Farmalabor srl, Farris srl, Fondazione Casa Sollievo della Sofferenza di San Giovanni Rotondo, Guazzetti Gianpaolo e Stefano s.s., ICEA, Ista S.p.a., Istituto Zooprofilattico Sperimentale di Puglia e Basilicata, La Chiavicella S.p.a., Laboratori Bonassina s.a.s., Libera Università Mediterranea di Casa Massima di Bari, MCM Technoconsulting srl, Maribrin srl, Politecnico di Bari, Provincia di Foggia, Regione Puglia, Tamma srl, Università degli studi di Bari, Università degli studi di Foggia, Università degli studi di Lecce Attività: Realizzazione di un distretto tecnologico e produttivo nel settore agroalimentare ed agroindustriale nelle Regione Puglia. I più importanti progetti in corso sono: nel corso del 2008, le attività hanno investito tre aree d’intervento: Accompagnamento alla ricerca e sviluppo nell’agroalimentare; Servizi innovativi alle imprese; Servizi innovativi al territorio. Tra i numerose tematiche progetti che ricadono nella prima area d’intervento, sono da segnalare quelli riguardanti: sistemi innovativi di produzione e confezionamento per l’ottenimento di prodotti carneri trasformati; valorizzazione di pescato attraverso trasformati ittici di IV gamma; impiego di sistemi di confezionamento innovativi per valorizzare vini bianchi e rossi da tavola prodotti in Puglia; innovazione di processo per la produzione di paste funzionali; miglioramento e valorizzazione dell’espressione varietale della produzione enologica pugliese



Mission del Dipartimento è quella di contribuire al progresso delle conoscenze scientifiche e tecnologiche utili per lo sviluppo e valorizzazione di un sistema agroalimentare sostenibile e innovativo. In questo contesto le aree strategiche di sviluppo del dipartimento sono: Food; Agricoltura sostenibile; Genomica vegetale,animale e microbica. Particolare attenzione è rivolta a perseguire: - Conoscenze integrate atte alla individuazione e sviluppo di metodologie di diagnostica avanzata, comprese le micro tecnologie (biochip e nanochip “multi-array”, biosensori) per la definizione e controllo della qualità, tracciabilità e sicurezza alimentare (componenti antinutrizionali, allergenici e tossici degli alimenti anche durante i processi di trasformazione; presenza di residui di pesticidi e contaminanti; diagnosi precoce per la presenza di microorganismi patogeni tradizionali ed emergenti nella filiera alimentare)


Agroalimentare

- Competenze integrate e multidisciplinari per individuazione di nuovi prodotti e/o processi di interesse per l’industria agroalimentare: alimenti ipoallergenici, produzione composti naturali salutistici; Sviluppo di nuovi materiali, metodologie e processi per la conservazione e il trasporto dei prodotti agroalimentari -Conoscenze sul rapporto tra alimenti e salute - Sviluppo della normativa giuridica inerente al diritto alimentare - Basi biologico-molecolari delle interazioni ospite- organismi nocivi- vettori – ambiente e relative strategie innovative di lotta incluso l’uso di antagonisti e formulati naturali; - Identificazione e caratterizzazione, mediante approcci di metagenomica, di microorganismi benefici del suolo (funghi simbionti) al fine di un loro utilizzo come biofertilizzanti. - Conoscenze biologiche ed ecologiche degli organismi coinvolti nei sistemi agrari per strategie di gestione delle colture mediante agrotecniche basate su modellizzazione e previsione dei fenomeni - Analisi funzionale delle risorse genetiche per l’individuazione di germoplasma con migliori caratteristiche agronomiche e qualitative. Sviluppo di tecnologie avanzate per la conservazione e difesa del germoplasma vegetale, animale e microbico. - Analisi e quantificazione delle relazioni fra mutamenti climatici attesi, produzione e qualità dei sistemi agrari. Individuazione di strategie di adattamento e di mitigazione anche in ambito di cooperazione allo sviluppo di aree rurali sfavorite del pianeta. - Sviluppo di sistemi di produzione zootecnica sostenibile, ivi compresa acquacoltura, mediante approcci funzionali basati su indicatori fisiologici per lo studio del benessere animale. - Genomica strutturale e funzionale degli organismi di interesse agrario e utilizzo di tali conoscenze per nuovi sviluppi biotecnologici, tra cui l’ utilizzo della pianta/cellula vegetale per produzioni di carattere agroindustriale;


Nel 2008 il programma del Dipartimento è stato articolato in 5 Progetti, organizzati in 50 Commesse composte da 68 Moduli di Istituto. - Sviluppo di biotecnologie avanzate per il sistema agroalimentare articolato in 11 commesse e 18 moduli; - Risorse biologiche e tutela dell'agroecosistema articolato in 10 commesse e 11 moduli; - Sviluppo rurale e territorio articolato in 9 commesse e 12 moduli; - Sviluppo sostenibile del sistema agroindustriale articolato in 11 commesse e 16 moduli; - Sicurezza, qualità alimentare e salute articolato in 9 commesse e 11 moduli; AG- P01: Sviluppo di biotecnologie avanzate per il sistema agroalimentare responsabile dr. Aldo Ceriotti.


Agroalimentare

Gli obiettivi generali del progetto sono riconducibili a: i) un miglioramento delle conoscenze nel campo della biologia molecolare e della genetica delle piante e degli organismi (patogeni o simbionti) che con queste interagiscono ii) l’utilizzo di conoscenze scientifiche e tecnologiche per la caratterizzazione e il miglioramento delle produzioni, l’introduzione di nuove colture, l’introduzione di resistenze verso stress abiotici e biotici. iii) lo sviluppo di nuove metodologie analitiche e diagnostiche. AG-P02: Risorse biologiche e tutela dell’agroecosistema. responsabile dr. Francesco Cannata. obiettivi principali: la caratterizzazione genetica e metabolica dei profili di biodiversità di piante, animali e microrganismi di interesse agroalimentare, agroindustriale e ambientale; l’analisi del loro ruolo per la tutela e lo sviluppo degli ecosistemi naturali e agrari; lo sviluppo di tecnologie avanzate per la conservazione e difesa del germoplasma. AG-P03: Sviluppo rurale e territorio. Responsabile dr. Antonio Raschi.. Scopo del progetto è quello di rispondere alle esigenze di ricerca di un mondo rurale che affronta le sfide della globalizzazione e dei mutamenti ambientali, costruendo nuove competenze e, al contempo, adottando gli strumenti comunicativi innovativi imposti dai mutamenti in corso nei rapporti fra scienza e attività produttive, e dalla maggiore disponibilità di informazioni presente nel mondo rurale. Obiettivi: formulazione di sistemi previsionali per la gestione delle risorse (ambientali, sociali, culturali) disponibili sul territorio e la creazione di scenari per la valutazione degli impatti dei cambiamenti climatici sulla produzione e qualità del sistema agroalimentare. AG-P04: Sviluppo sostenibile del sistema agroindustriale. Responsabile dr. Mauro Gamboni. obiettivi: Il progetto intende contribuire al progresso delle conoscenze ed all’applicazione dei risultati della ricerca nel campo delle produzioni vegetali ed animali, dell’acquacoltura e della pesca, dei processi di produzione, preservazione e trasformazione di prodotti agroalimentari con metodi e sistemi a ridotto impatto ambientale. Tale macro obiettivo è perseguito mediante lo studio dell’interazione pianta/animale ambiente, il miglioramento genetico e lo sviluppo di biotecnologie e di tecniche integrate ed eco-compatibili. AG-P05: Sicurezza, qualità alimentare e salute. Responsabile dr. Amedeo Conti. obiettivi: Sviluppo di metodologie di diagnostica avanzata per la rin-tracciabilità e per l’analisi della qualità (ivi compresa la qualità sensoriale), tipicità e provenienza geografica dei prodotti agroalimentari; Valutazione della sicurezza d’uso e diagnosi precoce per la presenza di allergeni e di microorganismi patogeni tradizionali ed emergenti e loro metaboliti tossici nella filiera alimentare; Competenze integrate e multidisciplinari per individuazione di nuovi prodotti e/o processi di interesse per l’industria agroalimentare: alimenti ipoallergenici, produzione composti naturali salutistici; Conoscenze sulla relazione complessiva tra dieta e salute. Sviluppo della normativa inerente alla certificazione in campo agroalimentare e al diritto alimentare.



In generale, si può dire che il sistema ricerca della rete dipartimentale, nell'anno 2008, ha retto abbastanza bene e l’attività scientifica si è mantenuta su buoni livelli, con punte di vera eccellenza. In termini numerici, le pubblicazioni su riviste JCR, uno dei parametri indicatori delle attività effettuate dalle commesse afferenti al dipartimento (sia degli istituti afferenti che partecipanti), sono state, per il 2008, 398. Numericamente sono un po’ superiori a quelle del


Agroalimentare

2006 e 2005 che si erano attestate attorno alle 340. Rapportate al numero dei ricercatori a tempo pieno operanti nelle commesse, si arriva per il 2008 ad una media di circa 1,2 pubblicazioni per ricercatore. Per quanto riguarda il trasferimento dell'innovazione si ha in particolare che, ad oggi, il portafoglio brevetti del DAA è pari a 52 brevetti, di cui 24 sono in licenza d’uso a imprese. Nel corso del 2008 sono stati depositati 3 brevetti e sono state effettuate una serie di estensioni di contratti, nuove licenze d’uso e accordi di segretezza, come base per successive licenze d’uso dei brevetti in carico al Dipartimento. Per quanto riguarda le risorse utilizzate dalla rete scientifica e dal Dipartimento per il 2008 va rilevato che che i finanziamenti esterni sono stati circa il quadruplo dei fondi interni CNR (FFO) per le spese di gestione. Le entrate dei finanziamenti esterni nel passaggio dal 2006 al 2008 sono decisamente aumentate (-anno 2006: 11,6 milioni; -anno 2008: circa 20 milioni), ma le tipologie, ovvero l’importanza relativa delle fonti di finanziamenti esterni, non hanno subito drastiche variazioni. Circa il 31-38% di tali finanziamenti viene dalle Regioni, il 21-29% dai Ministeri, il 12-18 % dall’EU e contratti internazionali, il 5-8 % da Enti pubblici o privati, il 18-25% da vendita prodotti e prestazione servizi (privati). Questa attività è però critica e richiederà una diversa struttura organizzativa per la parte normativo-giuridica e di assistenza legale. Per quanto riguarda il ruolo specifico svolto dal Dipartimento nel 2008, si evidenzia: Azione di coordinamento verso le convenzioni con le Regioni e i programmi di largo respiro nazionale. L’azione, abbastanza complessa, si è concretizzata in una serie di progetti e/o gestione degli stessi attivati negli anni precedenti. E’ un aspetto particolarmente importante per l’attività del Dipartimento; Promozione e aiuto per la formazione della rete europea di ricerca in ambito agroalimentare con la partecipazione del DAA alle piattaforme italiane ed europee Plants for the future, Food for life, Biofuels e Organics. In particolare, nell’ambito della piattaforma Food for Life, il Dipartimento ha aderito, e partecipa con una propria rappresentanza nel direttivo del Safe Consortium, braccio operativo della piattaforma. Promozione e coordinamento nei rapporti con i Paesi in Via di Sviluppo (PVS). I progetti realizzati o in corso di esecuzione nell’ambito degli accordi bilaterali del CNR o in base alla cooperazione internazionale, o alle specifiche richieste dai Paesi sono circa 80; Avvio, mediante stretta collaborazione con i nostri Addetti Scientifici di Ambasciata, incontri e convegni per prossimi accordi in campo agroalimentare Analisi e deleghe a Direttori di Istituto per la presentazione e/o firma di progetti nazionali e internazionali: sono state autorizzate 181 parteciapzioni,a cui si sono aggiunte 78 deleghe per l’assunzione e/o rinnovo di personale a tempo determinato. Sono indicazioni di una notevole vivacità della rete scientifica nei riguardi dei competive grants. Promozione e valorizzazione della rete : - Per stimolare e riconoscere le migliori ricerche di eccellenza, sono stati assegnati, dopo un bando interno e una valutazione con referee internazionali, due premi da 25.000 euro cadauno, per sviluppo attività di ricerca; - Per favorire l’approfondimento scientifico dei giovani, il Dipartimento ha aderito e finanzia, per i prossimi quattro anni, un programma formativo (summer school) dell’ European Science Foundation (cell biology) e inoltre Il Dipartimento è entrato a far parte dell’ EPSO (European Plant Science Organization) garantendo la possibilità di ottenere una membership gratuita a tutti i ricercatori (in organico e a tempo determinato) e dottorandi degli istituti del Dipartimento.


Agroalimentare

Sensibilizzazione e prese di coscienza su temi riguardanti il sistema agroalimentare con l'adesione alle Giornate Mondiali per l' Alimentazione (MAE –FAO), con l’organizzazione di convegni a Roma, Milano, Napoli, Firenze, Catania, Avellino, e con la promozione di incontri con il museo Explora di Roma e il Museo della Scienza e Tecnica di Milan Razionalizzazione delle commesse sui progetti in corso I Progetti dipartimentali e la struttura di base degli stessi non hanno subito sostanziali modifiche rispetto all’anno precedente e in genere rispetto alla costituzione, nel 2006, del Dipartimento. Al fine di aumentare la funzionalità, ci sono state, su proposta e dopo accordo con i Direttori di Istituto, qualche accorpamento e cambiamenti nei responsabili di commessa. La non ufficializzazione delle commesse e la latente messa in discussione del loro ruolo attuale, non ha comunque agevolato l’analisi critica della validità e funzionalità delle stesse. Nuovi progetti dipartimentali Non sono stati attivati nuovi progetti dipartimentali. Si è focalizzato ed operato per azioni azioni all’interno degli attuali progetti dipartimentali, che rispondono ad esigenze di conoscenza, e di organizzazione di aree specifiche di notevole interesse per programmi futuri. Nuovi progetti interdipartimentali (Dipartimento guida, Dipartimenti partecipanti) Non sono stati attivati nuovi progetti interdipartimentali. Sono state invece perseguiti il coordinamento e la promozione di progettualità interdipartimentale nell’ambito delle tematiche in atto, e in concomitanza con la partecipazione a progetti europei nazionali di largo respiro.


Avanzamento di conoscenze. Parametro riconosciuto per la quantificazione di questo settore sono la qualità e il numero delle pubblicazioni. Negli ultimi anni, con un trend in ascesa, le commesse afferenti al Dipartimento hanno prodotto tra le 350 e 400 pubblicazioni/anno su riviste recensite a livello internazionale (ISI), oltre a circa un pari numero di articoli su libri di collane scientifiche e di riviste non recensite. In particolare, nel 2008 sono state prodotte 398 pubblicazioni ISI con un I.F. medio pari a 2,33. Altre 16 pubblicazioni sono apparse su nuove riviste internazionali che non sono ancora state recepite come ISI. In questo ambito vanno citati i lavori di ricercatori CNR che sono risultati Vincitori dei Premi 2008 per il co-finanziamento di ricerche di eccellenza nel settore Agroalimentare (Intitolato alla memoria dei colleghi Arturo Leone e Domenico Mariotti) istituito dal Dipartimento: Francesco Di Serio - Istituto Virologia Vegetale - sede di Bari con lavoro: - Viroids: plant pathogens and mo1ecular implements for dissecting trafficking, structural-functional relationships and pathogenicity of non-coding RNAs in plant.- e Francesco Paolocci - Istituto Genetica Vegetale - sede di Perugia con lavoro: -The role of MYBs as regulators of proanthocyanidin biosynthesis - (presentazioni reperibili al sito www.daa,cnr.it (sezione opportunità). Trasferimento dell'innovazione: Promozione e affidamento licenze di utilizzo di brevetti. I brevetti di proprietà CNR e in gestione al Dipartimento Agroalimentare depositati nel 2008 sono stati 3. In totale i Brevetti in gestione al DAA sono 52, di cui 23 depositati negli ultimi 3 anni. Dei brevetti in gestione al Dipartimento, 24 hanno incontrato interesse attivo e specifico delle imprese attraverso contratti di licenza d’uso o di un loro utilizzo per programmi di ricerca e sviluppo preindustriale. Di questi, 8 sono stati “commercializzati” negli ultimi 2 anni. Va altresì rilevato che negli ultimi anni è proseguita l’attività di valorizzazione dei brevetti depositati in precedenza (principalmente varietà vegetali) attraverso nuovi contratti di licenza d’uso anche per aree geografiche non prima coperte.


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Alcuni esempi (non esaustivi) di risultati di immediato trasferimento tecnologico al sistma produttivo. • Farine da cereali per pazienti celiaci E’ stato sviluppato un processo per il trattamento di farine di cereali al fine di un loro uso da parte di pazienti celiaci. Si stanno ultimando i trials clinici e un industria sta sviluppando l’applicazione industriale. • Determinazione dei polimorfismi genetici lattoproteici nei bovini E’ stato sviluppato e potenziato un nuovo metodo per la determinazione dei polimorfismi latto proteici nei bovini. Il metodo e i reagenti forniscono uno strumento accurato, economico e ad elevate prestazioni (high-throughput) per la tipizzazione dei bovini finalizzata al miglioramento della qualità del latte e all’incremento della sua produzione. La metodologia (brevetto) è stata concessa in uso e attualmente è utilizzata da una ditta biotec del settore. • Nuovi biosensori per applicazioni in campo agro-ambientale Sono stati realizzati biosensori, basati su proteine fotosintetiche modificate, in grado di analizzare inquinanti chimici o ambientali che alterano o inibiscono la loro attività fotosintetica. La capacità di analisi è tale per cui questi biosensori possono distinguere sottoclassi di erbicidi, es. triazina dall’urea e dagli erbicidi di tipo fenolico. I dispositivi (brevetto) sono stati sviluppati con una ditta biotec. • Isolamento di microrganismi probiotici dal latte d'asina. Nell'ambito di una fruttuosa collaborazione CNR-Industria, sono state isolate, ed è in via conclusiva la loro caratterizzazione a livello molecolare, una nuova specie ed una nuova subspecie di Lactobacillus in possesso di proprietà probiotiche. Lo studio è stato effettuato per la prima volta dal latte d'asina, notoriamente il più affine al latte umano e costituirà la base per la produzione di nuove bevande con proprietà nutraceutiche.



La strategia delle collaborazioni con i principali attori pubblici della ricerca italiana in campo agroalimentare, ovverosia, Università, Enti di Ricerca pubblici (CRA; INRAN), Regioni ed Enti locali, ha portato a incontri su tematiche scientifiche specifiche e alla co-partecipazione a progetti di ricerca di comune interesse e all’utilizzo comune di infrastrutture scientifiche importanti. In questa operazione, particolare importanza assume, per la valenza istituzionale e tecnico scientifica, l’accordo quadro in essere con il CRA (Consiglio Ricerche in Agricoltura del MiPAF). Con le Regioni, in particolare Campania, Lombardia, Piemonte, Puglia, Sardegna, Sicilia, Toscana, si è operato sia nell’ambito di convenzioni in atto sia nell’ipotesi di ulteriori accordi per lo sviluppo o la prossima definizione di progetti in partenariato su temi tecnico scientifici di interesse comune delle parti. Il Dipartimento si è reso promotore e principale attuatore della Rete Italiana per la Ricerca in Agricoltura Biologica (RIRAB), strumento ideato per favorire la crescita e la diffusione della ricerca scientifica e dello sviluppo tecnologico in questo settore. La Rete conta attualmente oltre 200 ricercatori provenienti da Università e Enti di Ricerca, diverse associazioni di categoria e imprese private.



Articoli in atti di






2008 3 368 172 241 72 85 20 43 420 14


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La rete scientifica del dipartimento ha offerto una discreta e articolata possibilità di intervento e di trasferimento della conoscenza e innovazione alle imprese, offerta che è spaziata dagli aspetti tecnico-analitici (ivi compresi lo sviluppo di kits diagnostici molecolari e capacità di progettazione di biosensori), ai sistemi di processo, alla preparazione di nuovi materiali biologici. L’interazione con le imprese è avvenuta sia direttamente con le realtà CNR, in base a consolidato Know-how e credibilità di queste ultime, sia grazie a progetti che vedono il settore pubblico (MIUR, Regioni, Fondazioni) farsi da promotore e cofinanziatore di sinergie di intervento tra pubblico e privato. Per quest’ultimo aspetto in particolare si segnala la partecipazione delle strutture dipartimentali a Laboratori pubblico-privati finanziati da progetti MIUR (n° 3– bioinformatica; frumento duro; pomodoro); a progetti con imprese finanziati anche da EU; alla partecipazione a bandi di industria 2015 (Made in Italy); alle reti di laboratori accreditati per analisi e consulenza in campo agroalimentare; a Società Consortili con partners industriali (attualmente sono 7. Il Dipartimento ha inoltre perseguito e attivato una serie di contatti e predisposizioni di collaborazioni con le associazioni (es. Lega delle cooperative, Associazione Italiana Agricoltura Biologica; Lega Ambiente, Coldiretti, Confederazione Italiana Agricoltori, Federalimentari) e imprese, sia nell’ambito di specifiche convenzioni già stipulate dal CNR sia con la predisposizione di nuovi accordi. Contatti e progettualità comune con la dislocazione fisica di gruppi di ricerca presso strutture private o pubblico-private, sull’esempio di quello che sta già per noi avvenendo, ad esempio con il Parco tecnologico Padano o con il Bioindustry Park del Canadese, sono state di aiuto per una politica di incontro con il mondo produttivo.


Partecipazione attiva a progetti nell’ambito di programmi Ministero-Regioni per il Mezzogiorno d’Italia (Società Consortili: Certa, Dare, Prodal, Bioinnova, Sicilia Agrobio e pesca ecosostenibile);

- Creazione e gestione di basi dati ambientali ed elaborazione e diffusione di modelli anche finalizzati alla tutela del territorio (Consorzio Lamma);

- Costituzione di una rete scientifica italiana nell’agroalimentare

- Coinvolgimento della struttura CNR in partecipazioni a programmi scientifici pubblici e sviluppi industriali (Consorzio Medea-Qualimed).

- Partecipazione diretta al Safe Consortium, organo operativo della piattaforma Food for Life,


PROGETTO 1 – SVILUPPO DI BIOTECNOLOGIE AVANZATE PER IL SISTEMA AGROALIMENTARE Biologia dello sviluppo e della riproduzione: gli studi sui geni KNOX di Medicago truncatula hanno rivelato profonde differenze di espressione dei geni MtKNOX di classe 1 con i corrispondenti geni isolati in altre leguminose. Questa mancanza di conservazione dei meccanismi di regolazione trascrizionale nel meristema apicale vegetativo può essere responsabile dei diversi programmi di sviluppo meristematico e fogliare osservati in specie evolutivamente vicine. Studi preliminari hanno inoltre suggerito un nuovo possibile ruolo di geni MtKNOX nella formazione del nodulo simbiotico che si sviluppa in risposta all'infezione di radici di leguminose con rizobi. In Arabidopsis thaliana, è stato utilizzato un nuovo approccio bioinformatico per identificare possibili pathway e geni target per i fattori KNOX. Sono stati caratterizzati geni KNOX di classe 1 e 2 in Prunus. Sono stati caratterizzati alcuni meccanismi di riproduzione partenogenetica in insetti. Le modalità di sviluppo embriologico in Encarsia formosa, E. pergandiella ed E. lutea sono state caratterizzate.


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Regolazione dell’espressione genica. E’ continuata la caratterizzazione delle regioni regolatrici di geni espressi esclusivamente nella spermatogenesi di Drosophila melanogaster. E’ stata evidenziata una regolazione del gene SnRK1 di mais da parte del fattore trascrizionale Opaco2. Biologia cellulare: Sono stati identificati due nuovi cammini di degradazione di proteine di secrezione difettose introdotte nel reticolo endoplasmatico. E' stata studiate la sintesi dei canali al potassio TPK1 e KCO3 di Arabidopsis, utilizzando le proteine wild-type o fuse a green fluorescent protein (GFP). Biologia dello stress. E’ stato verificato che piante di melo e mais esprimenti il gene Osmyb4 di riso tollerano meglio lo stress idrico e termico e accumulano metaboliti alifatici. Qualità delle produzioni vegetali. Sono stati isolati 4 geni della sintesi di acido fitico, ed è stato caratterizzato un mutante di fagiolo a basso contenuto acido fitico (lpa) nel seme. Sono stati studianti interventi di RNAi su geni coinvolti nella qualità organolettica e nutrizionale in pomodoro. Interazioni pianta-ambiente e ospite-parassitoide. E’ stata allestita e caratterizzata una collezione di genotipi di pomodoro con modificata risposta all'interazione con microrganismi di biocontrollo. E’ stata evidenziata una variazione delle difese dirette e non di quelle indirette in pomodoro dovute alla colonizzazione radicale da parte di Trichoderma. E’ stata purificata un proteina secreta da T. harzianum ed è stato individuato il ruolo che ha durante l'interazione di Trichoderma con la pianta. E’ stato diagnosticato e caratterizzato l'agente eziologico responsabile della virescenza ipertrofica in Ranunculus asiatucus in serra in Campania. Nutrizione delle piante. Sono stati ulteriormente caratterizzati geni della leguminosa modello Lotus japonicus coinvolti nell'utilizzazione delle risorse azotate nel suolo (famiglia genica AMT1). Inoltre, nell'ambito degli studi relativi alla simbiosi azoto-fissativa, si è proceduto all'analisi della regolazione genica indotta da fitormoni in batteri del genere Sinorhizobium meliloti. Genetica. In olivo sono state isolate e caratterizzate sequenze EST coinvolte nella maturazione del frutto, ed individuati SNP cultivar-specifici. In pomodoro è stato sviluppato un set di marcatori COSII polimorfici tra i parentali della popolazione di BIL derivate dall'incrocio S. lycopersicum x S. arcanum. E’ stata effettuata una ricerca di COSII polimorfici per la popolazione RI da S. lycopersicum x S. cheesmaniae. E’ stato effettuato l’ancoraggio di 308 IL di S. habrochaites, S. chmielewskii, S. neorickii a 332 marcatori COSII. E’ proseguita la caratterizzazione genetica in Tuber. Virologia. Studi di popolazioni di geminivirus infettanti pomodoro nel Meridione hanno rilevato presenza di ibridi interspecifici tra le due specie TYLCV e TYLCSV. Sono state individuate due linee di reincrocio S. lycopersicum x S. chilense tolleranti alla necrosi sistemica indotta da ceppi di CMV/satRNA. L'analisi della segregazione di questo carattere di tolleranza ha dimostrato la sua natura quantitativa e poligenica. Nel campo delle resistenze non convenzionali, è stato individuato, nella sequenza proteica di TYLCSV-Rep, un motivo RGG importante per resistenza e localizzazione nucleare. E' stata determinata la funzione della proteina AC4 di Vigna mungo yellow mosaic virus (MYMV) quale soppressore di silencing ed è stata condotta la caratterizzazione finale della sequenza e dei domini della proteina di movimento del virus del mosaico del cavolfiore (CaMV) coinvolti nella formazione dei tubuli. E’stato studiato il ruolo di una RNA polimerasi RNA dipendente (RDR6) dell'ospite nell’esclusione del viroide PSTVd dagli apici meristematici delle piante infette. Biotecnologie. Sono state prodotte piante transplastomiche di tabacco con transgeni per antigeni virali, proteine umane, proteine di riserva vegetali. Sono state prodotte piante


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transgeniche e tessuti agroinfiltrati di tabacco con geni di carciofo per la biosintesi della luteolina (F3'H e FNSII) e dell'acido clorogenico (hqt). E’ stato clonato e caratterizzato un cDNA da M. truncatula per la produzione di saponine. Metodologie. Sono state messe a punto le condizioni di crescita di callo di lemna per la successiva trasformazione via Agrobacterium. In barbabietola è proseguito l’allestimento di vettori e la messa a punto delle condizioni per trasformazione del plastoma. In Arabidopsis è stata messa a punto la tecnologia Laser Microdissection Microarray (LMM) su microsporociti. Sono state realizzate analisi cito-istologiche di bocci fiorali di pomodoro per l'isolamento di meiociti e microspore. E’ stata sviluppata una nuova versione (variante combinatoriale) del metodo TBP (analisi biodiversità mediante tubulin-based polymorphism) .


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2008 15.155 15.803 3.281 5.130 18.437 20.933 22.355 valori in migliaia di euro PROGETTO 2 – RISORSE BIOLOGICHE E TUTELA DELL'AGROECOSISTEMA - Sviluppo di una metodologia per la diagnosi molecolare del solo genotipo lattoproteico bovino, 22 polimorfismi corrispondenti a 21 varianti genetiche delle proteine del latte individuati con un’unica analisi che è stata brevettata da IBBA-CNR e VSA-UNIMI (Brevetto MI2006a000529 e trasferita ad una PMI lombarda del settore bioteconologie che effettua il servizio di tipizzazione dei bovini italiani in stretta dipendenza con le Associazioni Nazionali degli Allevatori. Prosegue la ricerca per la ottimizzazione della crioconservazione del seme di specie avicole. Implementata la banca del seme per le razze suine locali. - Aggiornamento e mantenimento banca dati e semi sulla resistenza agli erbicidi in Italia. Modellizzazione della crescita di plantule e Prototipo biobed a livello aziendale. Caratterizzazione agro-fisiologica e molecolare di popolazioni di graminacee estive resistenti alle sulfoniluree ed al glifosate. Modello per la stima della deriva da fitofarmaci in presenza di siepe. Messo a punto un servizio interattivo via internet per la previsione delle emergenze delle malerbe nei campi coltivati. - Aggiornamento (isolamento e conservazione) di DNA genomico di specie vegetali di interesse agrario, specie modello e selvatiche. Partecipazione al progetto europeo Cynares per la conservazione del DNA e delle collezioni (oltre 200 tipi) e per la caratterizzazione molecolare e biochimica. Inserimento e partecipazione al “Laboratorio di bioinformatica per la biodiversità molecolare” per la costituzione di un nodo di bioinformatica agroalimentare e forestale. Individuate, caratterizzate linee locali, anche derivate da antiche popolazioni, di lenticchie, fagioli, cicerchia e fava nel Sud Italia e antiche varietà di brassiche, di origine greca, nella penisola salentina. - Caratterizzazione di popolamenti di Triticum turanicum. T. aestivum. T. dicoccum e T. spelta in diverse realtà meridionali. Alcuni ecotipi sono iscritti al Registro regionale dei prodotti tipici. - Data base di sequenze e di informazioni sulla struttura del genoma di Pinus pinaster, Quercus robur e Olea europea e di ESTs di Pinus pinea e Picea abies. Informazioni sulla entità e distribuzione della diversità nucleotidica in popolazioni naturali di Pinus halepensis e Pinus pinea, e sulla estensione e variazione di linkage disequilibrium (LD) nei loro genomi. Disponibilità di librerie arricchite in microsatelliti e di nuovi marcatori neutrali per numerose conifere (Pinus pinea, Pinus cembra, Pinus pinaster, Austrocedrus chilensis, Taxus baccata) e latifoglie (Quercus robur, Cederla odorata, Pistacia lentiscus, Minquartia guanensis). Analisi del polimorfismo genetico in diverse popolazioni mediterranee di Cypressus. Studi fitogeografici per in popolazioni europee di Platanus orientalis e popolazioni italiane di Ulmus glabra.


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- Caratterizzazione all’interno della collezione del CNR di Perugia, di genotipi di olivo con caratteri di elevata qualità per l’olio. L’analisi del DNA ha permesso di completare la caratterizzazione genetica della biodiversità autoctona dell’olivo in Toscana. Le attività sull’olivo selvatico (Sicilia) hanno evidenziato l’assenza di affinità genetica fra i popolamenti selvatici e le varietà coltivate. La specie conserva ancora una certa variabilità genetica, sia intra- che inter-popolazione. - Completato il trasferimento, risanamento sanitario e ampliamento delle collezioni di fruttiferi e olivi a Follonica, nell’azienda CNR, con oltre 2000 accessioni. L’impiego di marcatori SSR ha dato ottimi risultati nella caratterizzazione e differenziazione di varietà di fruttiferi e in specie a duplice attitudine (legno-frutta) e può essere applicata al vivaismo per tracciabilità e certificazione varietale. Messa a punto e sviluppo di tecniche di crioconservazione per organi e tessuti vegetali, applicata su collezione Medicea di agrumi del XVI sec. ed altri fruttiferi. In olivo individuazione di markers rizogenici e miglioramento delle tecniche di micropropagazione. Rigenerate linee cellulari embriogenetiche provenienti da fusioni di protoplasmi da utilizzare per il miglioramento genetico del mandarino; trasferimento dal vitro al vivo di una popolazione ibrida triploide di limone e di alcune popolazioni ibride triploidi di mandarino per l’ottenimento di nuovi genotipi apireni. - Identificazione su frutti di noce di marcatori “origine-specifici” che potrebbero essere usati come DNA fingerprinting per tracciabilità. Definizione degli effetti di fattori ambientali (suolo, sistema di allevamento) e genetici (genotipo) sulle performance produttive e qualità dei frutti di Actinidia nell’ambito della IGP “KiwiLatina”. Individuati i principali fattori che alterano la composizione sterolica di alcuni olii di olivo. L’Ifac e l’Ivalsa hanno sviluppato tecniche con micro-sensori ottici che sono in grado di predire le caratteristiche merceologiche e gli indicatori di qualità dell’olio vergine di oliva e di convalidare la provenienza geografica dei prodotti DOP. - Partecipazione a piattaforme per sequenziamento di genomi all’interno di programmi di sequenziamento internazionali quali: Tuber melanosporum; Glomus intraradices; Nematode fitoparassita Meloidogyne; Batterio endosimbionte (Candidatus Glomeribacter); virus fitoparassitari. Sequenziamento di regioni di geni mitocondriali e nucleari ribosomali per analisi filogenetica ed implementazione tecniche di diagnostica molecolare per l’identificazione di biotipi e specie criptiche di insetti; - tecnologie per il Barcoding di nematodi fitoparassiti. Inserimento e partecipazione a progetti di metagenomica del suolo con INRA.


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2008 8.596 9.343 1.618 2.409 10.214 11.752 14.340 valori in migliaia di euro PROGETTO 3 – SVILUPPO RURALE E TERRITORIO In particolare, e come esempi dell’attività svolta si riportano i seguenti risultati: Nell’ambito di un progetto finanziato dalla UE, è iniziato lo studio dei criteri di valutazione adottati dai diversi organismi certificatori per la certificazione della qualità nel settore ecoturistico. Tale lavoro mira alla definizione di criteri comuni che possano essere adottati dalla intera UE. E’ proseguita la azione di animazione ambientale in una zona campione della provincia di Benevento, volta alla definizione di una strategia di sviluppo del turismo rurale e di valorizzazione del patrimonio culturale e ambientale, che possa essere oggetto di trasferimento ad altre aree rurali. Nell’ambito di un progetto europeo, è iniziata la messa a punto di moduli didattici per il trasferimento di conoscenze al mondo della scuola nel settore dei cambiamenti globali. La dimensione europea della iniziativa permetterà di beneficiare dell’esperienza maturata da altri


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gruppi di lavoro in questo settore, e di trasferire ad essi la già vasta esperienza maturata nell’ambito del progetto. Su quattro aree di saggio corrispondenti ad altrettante regioni italiane, è iniziata una attività di analisi della condizione della imprenditoria femminile nelle aree rurali, per evidenziarne i punti di forza e di debolezza. E per arrivare alla definizione di percorsi di orientamento alla imprenditoria delle donne di aree rurali. Sono proseguite le attività di collaborazione con il Corpo Forestale e Vigilanza Ambientale della Regione Sardegna per il perfezionamento di un modello di pericolosità degli incendi boschivi, attraverso l'analisi dei risultati conseguiti con l'implementazione di un software applicativo presso il centro operativo della Protezione Civile. Concluso il lavoro di calibrazione e validazione di un modello di simulazione della crescita e sviluppo del frumento duro attraverso l'utilizzo di dati relativi ad aree sperimentali della Sardegna, l'attività è proseguita, nell'ambito di un progetto di cooperazione internazionale, con la calibrazione del modello utilizzando dati provenienti da aree cerealicole del Marocco. Sempre nell'ambito del progetto di cooperazione internazionale con l'INRA – Marocco, sono state messe a punto due metodologie per l'analisi della Land Capability for Agriculture (Marocco, scala nazionale) e della Land Suitability per alcune aree cerealicole (Marocco, scala locale). L'attività si è concretizzata anche nella produzione di alcune mappe tematiche relative alla Land Capability e alla Land Suitability attuale e futura. Sempre nello stesso ambito, in collaborazione con il National Resources Management and Environment Department della FAO e l'INRA-Marocco, è stato realizzato uno studio sull'impatto dei cambiamenti e della variabilità climatica sulle colture cerealicole del Marocco, utilizzando serie storiche trentennali di dati climatici e agronomici. Ciò ha consentito di definire l'influenza della variabilità climatica sulle produzioni storiche e di produrre proiezioni quantitative sulla possibile influenza futura (2020, 2050 e 2080). Su commessa della Saras Ricerche e Tecnologie, sono proseguite le attività di sviluppo e applicazione di tecniche di biomonitoraggio. La campagna di monitoraggio tramite bioaccumulo per la provincia di Sassari è stata condotta col metodo delle "moss bags" utilizzando come bioaccumulatore la specie Hypnum cupressiforme (Hedw), specie cosmopolita delle zone temperate, riscontrabile dal piano alla montagna entro i limiti della vegetazione arborescente in stazioni umide, ma soggette ugualmente a lunghi periodi di aridità. Nell'ambito del progetto "ATMOSnet" (Iniziativa EC -INTERREG III B- ARCHIMED) e in collaborazione con il CNR-IBIM, è stata svolta un'attività di analisi di dati aerobiologici e meteorologici finalizzata allo sviluppo di modelli previsionali relativi agli effetti su ambiente e salute dei cambiamenti climatici. In collaborazione con Sardegna Ricerche e alcune piccole realtà imprenditoriali della Sardegna, è stato avviato uno studio dal titolo "Colore e Tradizione" finalizzato a (i) realizzare uno studio di prefattibilità per la messa a punto di un impianto di estrazione o di ottimizzazione di estratti di pigmenti a uso tessile, (ii) caratterizzare qualitativamente e quantitativamente i coloranti al fine di avviare un percorso di tracciabilità a garanzia della trasparenza nei processi di lavorazione e della qualità del prodotto tintorio, e (iii) "misurare" l'insieme delle proprietà filtranti (UV), antiradicaliche e antiossidanti, e antimicotiche degli estratti e di tessuti campionati. E' stata ottimizzata la fase di moltiplicazione del processo di micropropagazione in Arundo donax. Sono stati individuati genotipi di pomodoro da serbo con elevati livelli traspirativi anche senza irrigazione. Sono stati individuati nuovi genotipi di sorgo zuccherino arido-resistenti con elevata capacità germinativa in condizioni di stress idrico, salino e/o termico. In pieno campo, le piantine di carciofo micropropagate, hanno evidenziato una buona uniformità nei caratteri morfologici. Nell'ambito dell'accordo CNR-CAS, sullo studio della risposta produttiva di due varietà di melone irrigate con acque salina, hanno evidenziato un calo di resa produttiva ed un aumento del contenuto in zuccheri solubili. Ulteriori studi sono necessari per evidenziare la soglia massima di concentrazione salina dell'acqua a cui le due varietà sono resistenti e individuare


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specie locali ad elevata tolleranza alla salinità. Sono state prodotte mappe di efficienza del suolo a lasciarsi attraversare da inquinanti per la piana di Sibari e per il Lodigiano.


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2008 6.273 6.400 2.657 4.150 8.930 10.550 11.475 valori in migliaia di euro PROGETTO 4 – SVILUPPO SOSTENIBILE DEL SISTEMA AGROINDUSTRIALE I risultati conseguiti contribuiscono a perseguire i tre fondamentali obiettivi del progetto (miglioramento della sostenibilità nelle produzioni vegetali, miglioramento della sostenibilità nelle produzioni animali e miglioramento della sostenibilità nell’industria agroalimentare). In particolare, per quanto riguarda il miglioramento della sostenibilità nelle produzioni vegetali, i principali risultati conseguiti sono: - la costruzione di una banca dati che raccoglie le sequenze disponibili di nematodi fitoparassiti (con i rispettivi allineamenti e alberi filogenetici) denominata PPNEMA e disponibile in internet; - l’individuazione e lo studio, per la prima volta, di un gene in Trichoderma che codifica per una proteina di membrana coinvolta nei processi di micoparassitismo e biocontrollo; - la messa a punto di una metodologia per quantificare il rapporto tra ozono assorbito dagli stomi (conduttanza stomatica) e ozono detossificato all'interno della foglia (ascorbato, fenoli e metabolismo dei fenilpropanoidi) nei castagneti; - la messo a punto di un metodo di propagazione rapida del carciofo risanato da virus; - la messa punto a punto di un processo di ultrafiltrazione con membrane selettive per il recupero di principi attivi pregiati; - l’iscrizione nel Registro Nazionale di diversi cultivar del germoplasma piemontese di vite; - la messa a punto di protocolli per la diagnosi in vite di virus (GLRaV1, GLRaV3 e GVA) e fitoplasmi (FD e BN); - la messo a punto di un processo di compostaggio di fibre e foglie di Posidonia. Per quanto riguarda il miglioramento della sostenibilità nelle produzioni animali, si segnala: - la messa a punto di nuove metodologie per la modellizzazione delle relazioni intra e interspecifiche in miscugli foraggeri; - la definizione tassonomica di batteri endofiti isolati da noduli di leguminose spontanee; - la valutazione di composti bioattivi e della capacità antiossidante di specie della flora spontanea di interesse in fitoterapia animale; - l’individuazione di nuove fonti vegetali di acidi grassi essenziali per l'impiego in acquacoltura; - la messa a punto di diete biologiche con relativa valutazione nutritiva e di qualità in acquacoltura; - la messa a punto di tecniche per il controllo della melanosi in crostacei per aumentare la shelf-life; - l’evidenziazione, attraverso indagini citogenetiche cliniche, delle influenze di anomalie cromosomiche sulla fertilità in bovino e nel bufalo e la rilevazione di fragilità cromosomica in animali esposti a mutageni presenti nell'ambiente di allevamento; - la valutazione dello stato di gruppi di bufale allevati rispettivamente in regime biologico ed in regime convenzionale; - la definizione del profilo proteomico del latte di bufalo; - lo studio di microrganismi produttori di molecole per il trattamento delle infezioni batteriche in animali in produzione zootecnica;


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- la caratterizzazione proteomica di materie prime di origine animale impiegate per la produzione di prodotti agroalimentari e sostanze farmacologicamente attive; - l’avvio delle attività di ricerca nel campo della pesca ecocompatibile Per quanto riguarda infine il miglioramento nella sostenibilità nell’industria agroalimentare, si evidenzia: - la selezione di un prefermento nella panificazione con efficacia paragonabile a quella del conservante propionato di calcio nel ridurre la contaminazione da Bacillus; - la realizzazione di carciofo, olive e pinzimonio probiotici su scala industriale e prove di semilavorato industriale con packaging alternativo al lattone ed eliminazione di fase di pastorizzazione; - la standardizzazione di due produzioni casearie tipiche mediante l'impiego di colture starter autoctone; - la realizzazione di due formaggi tipici probiotici a partire dalle due produzioni tipiche standardizzate; - lo sviluppo, per la prima volta, di test su otto ceppi del microorganismo Pichia angusta per il controllo biologico di patogeni delle mele in postraccolta; - la verifica della inalterabilità delle proprietà nutraceutiche e funzionali di frutti sottoposti a trattamenti di termoterapia e la conseguente conferma della validità dell’alternativa ai trattamenti chimici postraccolta; - lo sviluppo di tecnologie innovative e sostenibili per l'estensione della shelf-life di prodotti di IV gamma; - la messa a punto di soluzioni innovative di confezionamento in atmosfera modificata di diversi prodotti ortofrutticoli processati come IV gamma (cima di rapa e fiori di zucchina). I risultati conseguiti sono da mettere strettamente in relazione ad accordi siglati o in fase di definizione con partner industriali e Università, rapporti con Ministeri, Regioni ed altri Enti di ricerca nonché alla partecipazione a programmi UE e ad accordi internazionali. Di seguito sono sinteticamente riportati alcuni esempi. ‘stata promossa la realizzazione di un network di ricerca (Rete Italiana per la Ricerca in Agricoltura Biologica - RIRAB) che coinvolge oltre 180 ricercatori provenienti da vari Enti ed Istituzioni accademiche e che opera nel campo dell’agricoltura biologica. Attraverso tale sistema, si sta sviluppando un’azione di coordinamento per assicurare una più efficace partecipazione nelle Piattaforme tecnologiche europee Organics e Biofuels e per la costruzione della Piattaforma nazionale Organics-Italia, da cui scaturirà una più alta probabilità di acquisizione di risorse.


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2008 8.237 9.507 2.856 4.636 11.093 14.144 16.372 valori in migliaia di euro PROGETTO 5 – SICUREZZA, QUALITÀ ALIMENTARE E SALUTE Accordi strategici con le singole Regioni, che vedono coinvolti più istituti CNR, hanno portato alla realizzazione di progetti operativi di largo respiro sulla qualità e sicurezza di prodotti tipici. Progetti ad alto contenuto tecnologico, specie nel campo delle nano-tecnologie e delle biotecnologie, sono stati l’asse portante degli accordi strategici con partner industriali sia italiani che stranieri e della partecipazione a nuovi progetti del 7PQ.


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I risultati sono in linea con quanto atteso. Per tutte le commesse del progetto, la somma dei prodotti conseguiti, cioè pubblicazioni, brevetti, contratti esterni, data base, attivazione di siti web ecc., è conforme alle aspettative previste. Il pieno raggiungimento dei traguardi prefissati, ancora per quest’anno, è stato possibile grazie al notevole sforzo fatto per il reperimento di fondi esterni. La rapida obsolescenza delle grandi apparecchiature, in genere non acquistabili su fondi esterni, pone in serio dubbio il raggiungimento dei legittimi obiettivi attesi per i prossimi anni. In particolare, e come esempi dell’attività svolta si riportano i seguenti risultati: Progettazione e Sviluppo di Biochip. E' stato sviluppato un nuovo saggio fluorescente per la determinazione di aflatossine in alimenti; è stata sviluppata una metodologia per la determinazione di glutine in alimenti destinati all'alimentazione di pazienti celiaci. Inoltre, è stata sviluppata una metodologia per la realizzazione di innovativi "lab-on-chip" basati sull'uso di argento nanostrutturato. Sono state prodotti mutanti specifici di proteine che legano molecole odoranti e sono state progettati nuovi biosensori per composti di interesse ambientale. E' stato prodotta una esterasi mutante che consente lo studio molecolare-dinamico della struttura proteica mediante fluorescenza e fosforescenza. Metodologie analitiche innovative. Sono proseguite lo sviluppo e l’utilizzo di metodologie rapide, precise e riproducibili per la caratterizzazione di alimenti in termini di qualità, sicurezza (con particolare riguardo a micotossine) e presenza di componenti antinutrizionali e, allergenici. In particolare sono stati sviluppati strumenti bioinformatici per la caratterizzazione strutturale-funzionale di proteine e per la gestione e analisi di dati di spettrometria di massa. Valutazione del rischio legato alla presenza di micotossine in varie derrate alimentari e individuazione di strategie aziendali per contenere le contaminazioni da micotossine nelle filiere agro-zootecniche Sviluppo tecnologie e biotecnologie per la qualità e sicurezza degli alimenti. Sono stati messi a punto nuovi prodotti "funzionali" contenenti componenti pro- e prebiotiche, e sono stati identificati, per la prima volta, ceppi lattici probiotici nel latte d'asina. E' stata individuata la beta-lattoglobulina insolubile a pH 4.6 quale marcatore del trattamento termico subito dal latte. E' stato sviluppato un metodo immunoenzimatico per il suo dosaggio nel latte alimentare e nella mozzarella. Sono stati selezionati ceppi di lieviti autoctoni per i vitigni Susumaniello e Primitivo. . È stato messa a punto la coltivazione di cellule di Arabidopsis in bioreattore per la produzione di vitamina E. Sono state prodotte e purificate alcune proteine (laccasi, inibitori di proteasi, b-2 microglubulina), di interesse agro-industriale e farmacologico, per ulteriori caratterizzazioni. Sono stati utilizzati marcatori SSR e condotti saggi calorimetrici per valutare la qualità e l'origine di oli extravergini d'oliva pugliesi. Si è avviato uno studio sugli effetti delle radiazioni ionizzanti e Alimenti e salute dell'uomo. Sono proseguiti studi su : Effetti nutrizionali di alimenti tipici della Dieta Mediterranea nella prevenzione delle patologie cronico-degenerative; Ruolo dei fattori ambientali e genetici nella patogenesi e prevenzione delle malattie complesse legate alla nutrizione con particolare riguardo all'età evolutiva ; Immunobiologia dell'intestino nella patologia celiaca. Si è costitutiva la società consortile MEDeA-Qualimed tra ISA-CNR, DIFARMA-Università Salerno, Comune di Avellino, Consorzio interuniversitario,CNA di Avellino, Consorzio 94. E’ proseguita la caratterizzazione e implementazione della collezione di specie fungine ( F. graminearum; F. oxysporum. F. fujikuroi F. proliferatum; Aspergillus niger; A. awamori; A. flavus; A. carbonarius )


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Diritto agrario: L'attività commissionata dal MiPAAF è in parte già completata, con la formulazione di un decreto ministeriale consolidante i precedenti decreti sulla PAC, e con l'aggiornamento dello schema di Codice Agricolo, già formulato nel dicembre 2006


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Medicina

Relazione Dipartimento MEDICINA



Negli ultimi decenni le problematiche legate alla tutela della salute e della sanità pubblica hanno superato aspetti di carattere nazionale per estendersi all’intera Unione Europea (U.E.), nelle altre organizzazioni intergovernative (quali l’Organizzazione per lo Sviluppo e la Cooperazione Economica - OCSE e il Consiglio d’Europa) oppure in quelle internazionali (quali l’Organizzazione Mondiale della Sanità - OMS) e in minor misura, nella cooperazione bilaterale con altri Stati. Nell’ambito di queste strutture (fatte salve alcune eccezioni) si definiscono e si aggiornano gli obiettivi di salute e le relative strategie ottimali, successivamente perseguiti dai vari governi nazionali. La scelta di strutture che operano a livello internazionale o intergovernativo dipende da: * la necessità di un approccio di tipo globale per risolvere numerosi problemi sanitari; * il carattere senza frontiera della ricerca scientifica biomedica; * i benefici che derivano dalla collaborazione fra esperienze e approcci diversi per la ricerca di soluzioni di sanità pubblica; * la solidarietà fra i popoli che si esprime particolarmente nell'aiuto reciproco per la tutela della salute attraverso le Organizzazioni citate, oltre che nella cooperazione bilaterale. Il peso del settore sanitario nell’economia del nostro Paese assorbe elevate risorse finanziarie. Nel triennio 2007/2009 gli stanziamenti complessivi per la sanità pubblica saranno di 300 miliardi di euro. Questo fa della spesa sanitaria nazionale la seconda voce di spesa del bilancio nazionale; difatti il “programma Industria 2015” del Ministero dello Sviluppo Economico punta sul settore sanitario come settore prioritario e trainante per le politiche di sviluppo nazionali di medio periodo. La Sanità, pubblica e privata, concorre alla ricchezza del Paese fornendo un contributo diretto al PIL apportato dall’industria farmaceutica, dalla fabbricazione di apparecchiature per la diagnostica, dall’assistenza ospedaliera e altro. Un contributo indiretto è fornito dagli effetti prodotti sui comparti collegati.


Le principali malattie presentano una complessa interazione tra fattori ambientali, stili di vita e caratteristiche genetiche di ciascun individuo. In quest’ambito, attraverso lo studio del genoma, si aprono delle nuove e grandi potenzialità che permettono di analizzare e capire le cause delle varie patologie. I cambiamenti repentini dello stile di vita e dell’ambiente che ci circonda generano uno squilibrio tra costituzione genetica e capacità di adattamento dell’organismo. Nello stesso tempo l’aumento dell’età della popolazione fa sì che, assieme alle varie patologie aventi forme acute e letali, si assista a un incremento di malattie croniche, debilitanti nel lungo termine. Nelle condizioni descritte si verifica che, nei Paesi più avanzati (Stati Uniti d’America, Regno Unito, Svezia etc.), la genomica assume un ruolo preponderante tra gli obiettivi strategici nell’area della biomedicina. A livello internazionale, per la ricerca di base e translazionale, le priorità internazionali, inclusa la Comunità Europea con il VII Programma quadro, sono le seguenti: * le tecnologie che permettono di definire in modo razionale, partendo dalle conoscenze sul genoma e sul proteoma, la struttura di nuovi farmaci e di sviluppare vaste librerie di composti chimici ad attività biologica con metodi di chimica combinatoriale e di “screening” dell’attività biologica con metodi ad alta resa; * l’uso congiunto di nuove tecnologie genetiche e studi epidemiologici per la determinazione di fattori preventivi di malattia; * le tecnologie per lo studio dell’espressione genica e cioè del quadro complessivo dello stato di attività di singoli geni o di gruppi di geni e della corrispondente concentrazione di proteine espresse (proteomica);


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* la determinazione in vivo di bioimmagini di organi e funzioni cellulari ad altissima risoluzione spaziale, basate sull’evoluzione di nuove tecnologie oltre che sull’espressione genica individuale, favorendo importanti possibilità di studio, di diagnosi precoce e di valutazione dell’efficacia delle terapie senza la necessità d’interventi invasivi; * le tecnologie per l’isolamento e l’amplificazione di cellule staminali, e le applicazioni da esse derivanti per la cura di patologie neurodegenerative, inclusa l’ingegnerizzazione tissutale. * l’e-health, che può essere definito come un’area d’intersezione tra innovazione tecnologica e diffusione della conoscenza e delle comunicazioni che consente di utilizzare servizi per migliorare le condizioni di conoscenza, tutela e sviluppo della salute, favorendo un miglioramento della qualità della vita. Molto promettente appare la ricerca sull’individuazione dei geni che sono alla base di malattie complesse che può essere condotta, analizzata e studiata attraverso l’integrazione tra l’epidemiologia, la bioinformatica e la genetica. Va inoltre evidenziato l’impatto che le tecniche “high-throughput” hanno e avranno in futuro nella caratterizzazione del genoma del singolo individuo e nella valutazione preventiva delle malattie. Oggi è possibile utilizzare più di un milione di markers equamente distribuiti sul genoma per individuare loci di malattia attraverso piattaforme tecnologiche ”genome-wide”; a questa fase, sta per seguire la caratterizzazione di grosse regioni di DNA con sequenziatori ultramassivi. L’integrazione tra la diagnostica per immagini e quella molecolare, consentirà lo screening di malattie selezionate sulle popolazioni a rischio e la prevenzione primaria delle malattie. La genetica high-throughput e la diagnostica per immagini rappresentano quindi un’enorme opportunità di sviluppo scientifico, sia di tipo accademico sia di applicativo-industriale. All’identificazione del gene e successivamente della proteina alla base della malattia, grazie alle tecnologie oggi disponibili di drug design e identificazione di molecole biologicamente attive con tecnologie di chimica combinatoriale, può seguire una terapia molecolare, con incremento di efficacia terapeutica e riduzione di effetti indesiderati. In tale contesto appaiono promettenti gli studi basati sulla terapia radio metabolica, combinando nuovi farmaci attivi con radioisotopi in grado di distruggere selettivamente cellule neoplastiche, introducendo nuovi percorsi alternativi alle cure con chemioterapici. La possibilità di modulare il drug release attraverso approcci nanotecnologici permette inoltre di migliorare le prospettive terapeutiche del singolo paziente. Nell’ambito dell’ingegnerizzazione tissutale, va considerata la possibilità di sostituire almeno parzialmente la funzione di tessuto originario degenerato. L’identificazione delle cellule progenitrici tissutali, la possibilità di espandere e mantenere in coltura le stesse, la possibile generazione di “scaffold” contenenti fattori che fanno sopravvivere o differenziare le cellule rappresenta un settore di ricerca applicata in continua espansione e di sicuro impatto terapeutico nei prossimi anni.


L’Italia, nel settore della ricerca sulla salute, ha posizioni differenti tra ambito accademico e ambito applicativo-industriale. Il sistema accademico nazionale assieme ai ricercatori italiani occupa uno tra i primi posti tra i Paesi occidentali per produttività scientifica. I ricercatori del CNR hanno una produttività scientifica superiore a quella prodotta da ricercatori di organizzazioni simili appartenenti a Nazioni con PIL paragonabile o maggiore a quello italiano dove sono destinate alla ricerca almeno il doppio delle risorse dell’Italia. La costante riduzione di finanziamenti pubblici, ha prodotto negli anni l’emigrazione di docenti e ricercatori universitari laddove sono presenti un maggior numero di piattaforme tecnologiche, capitale umano ed investimenti in ricerca. Oltre alla “fuga di cervelli” verso l’estero, si è assistito a una fuga, all’interno della stessa area geografica, da Enti Pubblici (Università o CNR) a Centri di ricerca privata o a capitale misto, pubblico-privato. Si segnala inoltre che nel Mezzogiorno d’Italia le Università pubbliche così come il CNR continuano a essere il motore importante per la ricerca accademica, forse anche per necessità, mancando o essendo scarso il capitale privato. Nel settore medico gli IRCCS, pubblici o privati, svolgono un ruolo importante nella ricerca biomedica italiana, spinti da contributi economici a carico del SSN, che destina circa l’1%


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dell’intero budget alla stessa. Il DM del CNR è riuscito a realizzare alcuni progetti e iniziative di ricerca in collaborazione con IRCCS. Questo tipo di cooperazione ha permesso ai ricercatori afferenti agli IRCCS di incrementare la possibilità di accesso a finanziamenti di progetti di ricerca. Su questo terreno il DM intende muoversi anche nei prossimi anni aumentando la sua presenza e le collaborazioni con gli IRCCS, per promuovere progetti di grande impatto sui temi principali nel settore della salute. Infine, si segnala il crescente ruolo delle Regioni come soggetto promotore della ricerca biomedica sul territorio di competenza. Si evidenzia come tale ruolo assuma aspetti estremamente diversificati da Regione a Regione, rappresentando un’opportunità che andrebbe maggiormente esplorata proprio per favorire le esigenze territoriali frutto di condizioni economiche diverse e dove si concentrano interessi industriali di grande importanza per lo sviluppo del Paese. In questo contesto proprio la presenza e il lavoro di ricerca che può essere svolto dagli istituti CNR in ambito regionale può favorire lo sviluppo di nuovi Parchi Tecnologici e Distretti di ricerca biomedica di rilievo. Per quanto concerne la posizione italiana circa la produzione industriale, relativamente al settore della salute, questa può essere suddivisa in due grosse aree tematiche: il settore del farmaco e quella dei devices. Va premesso che l’Italia è oltre il quarantesimo posto per competitività industriale, al contrario di quanto accade per la ricerca accademica. * Il settore del farmaco e della sperimentazione farmaceutica in Italia L’industria italiana del farmaco ha recentemente dato segnali di ripresa. In alcune Regioni quali Lombardia, Lazio, Toscana, Emilia Romagna e Veneto sono presenti realtà importanti a livello nazionale e internazionale. Anche in altre Regioni però l'industria del farmaco registra sviluppi significativi, evidenziando il forte contenuto produttivo e di ricerca di aziende nazionali e/o a capitale estero. Una consistente attività dell’industria nazionale si concentra nel settore dei farmaci generici (farmaci per i quali è scaduto il periodo di validità brevettuale) e delle produzioni conto terzi di prodotti finiti e intermedi, per le quali fa premio la buona tecnologia e le competenze esistenti nel Paese. Il MiUR e il MAP, attraverso i fondi FAR e FIT, hanno sostenuto negli ultimi anni importanti progetti nel settore farmaceutico e hanno contribuito, attraverso uno speciale fondo ex legge 451, a recuperare importanti centri di ricerca dismessi da società multinazionali. Recentemente le politiche governative hanno cercato di facilitare l’ingresso dell’industria farmaceutica italiana in nuovi mercati, soprattutto in quello cinese. Proprio tale mercato, viste le dimensioni e le attese di cura di una popolazione così vasta, può rappresentare uno sbocco di rilievo per la vendita di farmaci prodotti dall’Industria italiana. Il governo cinese e quello italiano, a tale proposito, hanno stipulato un accordo affinché questa possibilità diventi reale nel più breve tempo possibile e quindi ci sia un canale commerciale e diplomatico che faciliti l’ingresso dei farmaci italiani in Cina. Altri mercati emergenti andranno presi in considerazione proprio per sfruttare al meglio le competenze produttive e l’alto livello di affidabilità della produzione farmaceutica nazionale, che rappresenta un valore aggiunto di grande rilievo, specie nel settore della salute.


Il Dipartimento di Medicina può contribuire al progresso culturale e tecnologico del sistema Paese grazie alle caratteristiche di seguito elencate: · disponibilità di una struttura cui è demandato il compito di coordinamento e d’indirizzo strategico a livello di Ente, per le attività di ricerca nel settore medico e in quelli a esso collegati; · capacità di programmare e gestire grandi programmi (reti) o infrastrutture di ricerca, sfruttando l’esperienza e le competenze acquisite nella programmazione e gestione dei Progetti Finalizzati e dei Progetti Strategici; · capacità di programmare e attuare progetti su base multidisciplinare, basati cioè sulle competenze disponibili presenti nel CNR nei settori delle nanotecnologie, dell’“information-communication technology” (ICT), dei nuovi materiali, di scienze della vita e di progettazione molecolare; · possibilità di disporre infrastrutture per la ricerca e di instaurare un buon livello di collaborazione con il mondo imprenditoriale e dei servizi;


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· possibilità di utilizzare, nei programmi dell’Ente, competenze e strutture esterne attraverso convenzioni o coinvolgimento di unità di ricerca esterne; · sviluppo della ricerca nel Mezzogiorno attraverso l’utilizzo di finanziamenti speciali per la costituzione di nuovi insediamenti di ricerca e il potenziamento di quelli esistenti. Il DM è costituito da gruppi di ricerca aventi vocazioni differenziate nell’ambito della ricerca di base e di quella translazionale. Ne consegue che i contatti che i vari gruppi stabiliscono con il mondo della produzione industriale differiscono notevolmente a seconda delle tematiche di ricerca condotte. La struttura “a matrice” del DM è caratterizzata da una distribuzione di centri di ricerca collocati in aree geograficamente distinte della Penisola e inseriti in contesti differenti dal punto di vista dello sviluppo socio-economico e industriale.



All’interno del CNR il DM è dal punto di vista delle dimensioni, uno dei più grandi dell’ente. Il DM nel 2007 è stato finanziato con il 15% delle risorse finanziarie del CNR. Per quanto attiene ai finanziamenti esterni, il DM beneficia dall’attività di sostegno ad opera di Fondazioni “no profit” private e di origine bancaria, che in Italia non solo hanno finanziato un forte numero di progetti di ricerca, ma hanno anche istituito e supportato strutture di ricerca indipendenti, oltre ad assegnare un considerevole numero di borse di studio a giovani ricercatori e contribuito al rientro in Italia di ricercatori italiani di forte qualificazione. Laddove il DM svolge attività di ricerca e assistenza, si pone sotto la vigilanza del Ministero della Salute assieme agli Istituti di Ricovero e Cura di Carattere Scientifico (IRCCS), all’Istituto Superiore di Sanità, all’Istituto Nazionale per la Prevenzione e la Sicurezza del Lavoro e a un numero elevato di istituzioni ospedaliere che svolgono attività di ricerca. Gli Istituti che afferiscono al DM hanno realizzato e stanno sviluppando un rapporto privilegiato con la rete degli IRCCS, pubblici e privati. Le tematiche di ricerca biomedica (pre-clinica, clinica e gestionale-epidemiologica) dei singoli IRCCS e del DM sono favorite dalle affinità scientifiche tra i due soggetti oltre che dalla vicinanza territoriale. La crescente collaborazione con le Regioni ha dato risultati che hanno permesso di sostenere alcune strutture del CNR e di finanziare progetti di ricerca finalizzati. Questa collaborazione è di particolare importanza, soprattutto per il Meridione d’Italia, grazie all’accessibilità ai finanziamenti europei delle Regioni meridionali (P.O.N., P.O.R.). Gli obiettivi strategici scientifici del Dipartimento di Medicina sono: · la determinazione in vivo di bioimmagini di organi e funzioni cellulari ad altissima risoluzione spaziale, basate anche sull’espressione genica individuale, che aprirà importanti possibilità di studio, di diagnosi precoce e di valutazione dell’efficacia delle terapie senza la necessità d’interventi invasivi; · l’uso congiunto di nuove tecnologie genetiche e studi epidemiologici per lo studio e la determinazione di fattori preventivi di malattia; · le tecnologie per studiare la correlazione fra espressione genica (cioè lo stato di attività dei geni) ed espressione proteica (concentrazione dei prodotti proteici codificati dai geni); · le tecnologie che permettono di definire in modo razionale, partendo dalle conoscenze sul genoma e sul proteoma, la struttura di nuovi farmaci e di sviluppare vaste librerie di composti chimici ad attività biologica con metodi di chimica combinatoriale e di “screening” dell’attività biologica con criteri di alta resa; · le tecnologie per l’isolamento, l’amplificazione e l'ingegnerizzazione di vari tipi di cellule staminali, e le applicazioni da esse derivanti per la cura di un ampio spettro di patologie a carico di diversi tessuti (nervoso, cardiaco, ematopoietico, osseo ecc); l’ingegnerizzazione tissutale; i processi biologici dell’invecchiamento; · l’e-health, il quale può essere definito come un’area d’intersezione tra innovazione tecnologica e diffusione della conoscenza e delle comunicazioni e un set di servizi per migliorare le condizioni di conoscenza ed accesso ai servizi per la tutela e la promozione della salute, favorendo un miglioramento sempre più diffuso della qualità della vita.


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· lo studio sperimentale, a livello di modelli animali, cellulari, subcellulari e molecolari dei processi biologici che caratterizzano e presiedono allo stato di salute e che risultano alterati nelle situazioni patologiche; · lo studio dell’effetto dei farmaci sull’organismo umano (fase 1); · lo sviluppo del settore della bioinformatica per permettere l’analisi dell’enorme numero d’informazioni prodotte dalle nuove tecniche; · lo studio rivolto allo sviluppo, valutazione e applicazione di tecnologie innovative specificatamente finalizzate alla conservazione dello stato di salute e al miglioramento della prevenzione, diagnosi, cura e riabilitazione della malattia, nonché dell’organizzazione sanitaria e sociale che sovrintende a tali finalità, ponendosi nell’immediata interfaccia tra la domanda di salute e la ricerca fisico-chimico-ingegneristica, inclusa la modellistica matematica, dedicata allo sviluppo delle nuove tecnologie; · il trasferimento dei know-how sviluppati negli istituti del CNR per lo sviluppo dell’industria biomedica e farmacologia nazionale e per l’ingegnerizzazione ed eventuale commercializzazione di prodotti industriali e non ultimo per attività di formazione per il personale e i clienti delle imprese.


Istituti afferenti

- IBFM - Istituto di bioimmagini e fisiologia molecolare (Segrate, Genova, Cefalù) - IBC - Istituto di biologia cellulare (Monterotondo Scalo)- IBIM - Istituto di biomedicina e di immunologia molecolare "Alberto Monroy" (Palermo,

Reggio Calabria) - IFC - Istituto di fisiologia clinica (Pisa, Massa Carrara, Roma, Lecce, Milano, Siena)- IGM - Istituto di genetica molecolare (Pavia, Madonna delle Piane Chieti, Bologna)- ISIB - Istituto di ingegneria biomedica (Padova, Monterotondo S., Milano) - INMM - Istituto di neurobiologia e medicina molecolare (Roma)- INN - Istituto di neurogenetica e neurofarmacologia (Monserrato, Lanusei) - IN - Istituto di neuroscienze (Pisa, Roma, Padova, Monserrato, Milano) - ISN - Istituto di scienze neurologiche (Mangone, Catania, Roccelletta di Borgia, LOC.

GERMANETO) - ITB - Istituto di tecnologie biomediche (Segrate, Pula, Roma, Padova, BARI, Pisa) - ITOI - Istituto per i trapianti d'organo e immunocitologia (L'Aquila, Chieti, ROMA (EUR),

Bologna)


- IASI - Istituto di analisi dei sistemi ed informatica "Antonio Ruberti"- IBB - Istituto di biostrutture e bioimmagini- IC - Istituto di cristallografia - IMATI - Istituto di matematica applicata e tecnologie informatiche- ISTEC - Istituto di scienza e tecnologia dei materiali ceramici- ISTC - Istituto di scienze e tecnologie della cognizione


Collaborazioni nazionali principali: Gli Istituti afferenti al DM collaborano in ambito territoriale e in alcuni casi in ambito nazionale con varie Università. Le collaborazioni consistono nello svolgimento di attività formative comuni, di solito post-laurea (dottorato o post-dottorato). Gruppi di ricerca universitari e degli Istituti del DM collaborano su diversi progetti comuni. Nelle regioni in cui sono presenti IRCSS, vari Istituti del DM hanno intensificato uno stretto rapporto


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di collaborazione attorno a tematiche di mutuo interesse. Sono stati intensificati i rapporti con il SSN, specificamente con le ASL in cui si trovano le strutture del CNR o con le Aziende Ospedaliere, pubbliche o private con cui gli Istituti interagiscono. Gruppi di diversi Istituti collaborano con queste realtà (e con le Università) nella realizzazione di corsi ECM per l’addestramento e l’aggiornamento di medici, infermieri, specializzandi, studenti etc. Diversi Istituti si occupano anche di attività assistenziale; in genere non si tratta di attività clinica di base, ma sono gestite attività molto specifiche, in alcuni casi in convenzione con ASL esterne alla Regione di appartenenza. IIT: La Fondazione Istituto Italiano di Tecnologia (IIT) e il CNR hanno stipulato recentemente un accordo di collaborazione nei campi delle nanoscienze, della nanomedicina dei nuovi materiali e sensori. L’obiettivo è quello di “ricondurre a sistema”, a livello nazionale e internazionale, le ricerche nei campi di comune interesse, considerati strategici per lo sviluppo del Paese e su cui, nel tempo, si sono determinate elevate competenze. CNR e IIT realizzeranno progetti e condurranno programmi di ricerca comuni, condividendone i risultati. Il protocollo di durata quinquennale potrà essere rinnovato. I progetti scientifici di comune interesse saranno definiti di volta in volta attraverso specifiche convenzioni operative. Il coordinamento del progetto sarà affidato a un comitato composto di quattro persone, due per il CNR e due per l’IIT. ISS EATRIS: Progetto European Advanced Translational Research Infrastructure in Medicine (EATRIS), nel quale l'Istituto Superiore di Sanità (ISS) e il CNR sono formalmente coinvolti come membri per l'Italia. L'ISS, rispondendo a una richiesta del Ministro del Lavoro, Salute e Politiche Sociali, ha di recente presentato una proposta per la realizzazione di un "Centro Italiano per la Ricerca Traslazionale in Biomedicina (BIO-CIRT)", al fine di coordinare la rete nazionale di servizi per la medicina traslazionale, in modo concertato con il progetto EATRIS e con particolare attenzione ad attività nel settore dei prodotti medicinali per terapie avanzate (PMTA), ritenuto di speciale cogenza nello scenario nazionale ed europeo; - l'ISS e il CNR, con l'accordo quadro, intendono stabilire le condizioni generali comuni per assicurare il coordinamento della partecipazione italiana all'Infrastruttura Europea EATRIS, e in particolare per sviluppare in Italia una rete di servizi per la ricerca traslazionale collegata a EATRIS stessa. - l'ISS e il CNR rappresenteranno il primo nucleo del nodo italiano, denominato Italian Advanced Translational Research Infrastructure in Medicine (IATRIS), che sarà basato su una strategia inclusiva verso tutte le altre componenti d’istituti di ricerca in grado di fornire servizi in qualità con valore aggiunto per la IATRIS stessa. La IATRIS dovrà anche affrontare la complessità degli aspetti regolatori per lo sviluppo dei nuovi farmaci e per la preparazione dei protocolli clinici First-in-Man e di fase I. I programmi scientifici congiunti dell’ISS e del CNR, sono i seguenti: - medicina molecolare - ricerca traslazionale - genetica e genomica - sviluppo preclinico e clinico di nuovi farmaci cellulari - sperimentazioni cliniche (con particolare riferimento agli studi di fase 1) - biologia cellulare - qualità degli alimenti e rischi alimentari - salute animale e veterinaria - tecnologia e salute - ambiente e prevenzione.


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I partners strategici principali suddivisi per Istituto sono: ITB: 1) Università Statale di Milano: condivisione di grandi strumentazioni, programmi e dottorati di ricerca 2) University of California San Diego: condivisione di programmi e dottorati di ricerca 3) IRCCS San Raffaele 4) IRCCS Humanitas 5) IRCCS Multimedica 6) Regione Basilicata: progetto LUMIR finanziato dalla Regione. Alla base della scelta progettuale è stata posta la centralità della figura del paziente con le sue esigenze, spostando l’attenzione dalle soluzioni tecnologiche alla praticabilità di un percorso di cura informatizzato. Il progetto prevede l’integrazione e l’aggiornamento dell’esistente in materia di sanità elettronica grazie a componenti di base, quali: a) il fascicolo sanitario elettronico, b) la cartella clinica virtuale, c) il libretto sanitario elettronico. INMM: 1) Università di Roma Tor Vergata: condivisione di grandi strumentazioni, programmi e dottorati di ricerca, 2) European Brain Research Institute (EBRI) e IRCCS Santa Lucia: condivisione di grandi strumentazioni e di programmi di ricerca. IN: 1) Scuola Normale Superiore di Pisa, Università Statale di Milano, Università di Padova, Scuola Superiore Sant’Anna: condivisione di grandi strumentazioni, programmi e dottorati di ricerca 2) Venetian Institute of Molecular Medicine: condivisione di programmi e dottorati di ricerca. ISN: 1) Università Magna Graecia, Catanzaro: condivisione di programmi e dottorati di ricerca. 2) Regione Calabria: attività scientifico-assistenziale conto terzi. IGM: 1) Università di Pavia, Università di Bologna, Università di Chieti: condivisione di grandi strumentazioni, programmi e dottorati di ricerca 2) IRCCS Rizzoli: condivisione di grandi strumentazioni, programmi di ricerca. IBFM: 1) Università di Milano Bicocca; 2) Università Vita e Salute; 3) IRCCS San Raffaele 4) Ospedale San Raffaele-Giglio condivisione di grandi strumentazioni, programmi e dottorati di ricerca. IFC: 1) Scuola Superiore Sant’Anna di Pisa: condivisione di grandi strumentazioni, programmi e dottorati di ricerca 2) Regione Toscana: attività scientifico-assistenziale conto terzi; ITT Istituto Toscano Tumori (sede SIENA) che comprende le attività di ricerca e di assistenza per l'oncologia della regione Toscana. 3) Accademia Polacca delle Scienze (Institute of Biocybernetics and Biomedical Engineering) condivisione di programmi di ricerca. IBC: 1) Comunità Europea ed EMBL: programmi EMMA per la creazione di banche cellulari e ceppi di topi transgenici. ISIB: 1) Politecnico di Milano, Università di Padova, Università di Roma “La Sapienza”: condivisione di grandi strumentazioni, programmi e dottorati di ricerca. INN: 1) Università di Cagliari: condivisione di grandi strumentazioni, programmi e dottorati di ricerca; 2) National Institutes of Health (Aging): condivisione di programmi di ricerca; 3) Regione Sardegna, con le ASL locali, in particolare dell’area dell’Ogliastra. IBIM: 1) Università di Palermo: condivisione di grandi strumentazioni, programmi e dottorati di ricerca; 2) Regione Calabria, Ospedali Riuniti di Reggio Calabria, condivisione di grandi strumentazioni e programmi di ricerca.


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anno



totale





anno






E A B C D 2008 5.757 8.379 23.609 28.650 25.196 62.225


Risorse umane




A B C D E=A+B+C+D 2008 271 9 68 26 374



ricerca




Altro Totale


Risorse per obiettivi: 1) determinazione in vivo di bioimmagini di organi e funzioni cellulari ad altissima risoluzione spaziale, basate anche sull’espressione genica individuale, in grado di aprire importanti possibilità di studio, di diagnosi precoce e di valutazione dell’efficacia delle terapie senza la necessità d’interventi invasivi; Diagnostica d’organo: a) laboratori di diagnostica non invasiva delle malattie cardiopolmonari; b) tomografia a emissione di positroni (PET), anche per animali da esperimento (microPET); tomografia a emissione di fotone singolo (SPECT); c) ciclotrone e laboratori di radiofarmacia; d) risonanza magnetica clinica da 1.5 e 3 Tesla; e) sale di emodinamica ed elettrofisiologia;


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Imaging cellulare: a) microscopia ottica, elettronica, confocale e a due fotoni, videoimaging e processamento d’immagini; 2) Nuove tecnologie genetiche per la determinazione di fattori preventivi di malattia e per lo studio del proteoma: a) Tecnologie di amplificazione e analisi del DNA, tra cui apparati per Polymerase Chain Reaction quantitative, D-HPLC, “454 Life Science Instrument System” per sequenze ultramassive; sequenziatori per DNA dell’Applied Biosystem; piattaforme “Illumina” ed “Affymetrix” per la tipizzazione del genoma umano; b) laboratori completi per analisi fluorometriche, elettroforetiche (elettroforesi bidimensionale, HPLC, spettrofotometri UV-VS, IR, Spettrometria di massa, FPR); c) piattaforme di bioinformatica per l’analisi dei risultati degli screenings per DNA, RNA e proteine “high-throughput”. 3) Tecnologie per l’isolamento e l’amplificazione di cellule staminali, e le applicazioni da esse derivanti per la cura di patologie neurodegenerative, inclusa l’ingegnerizzazione tissutale: a) Piattaforma GMP per la purificazione e l’ampliamento di cellule ad uso terapeutico. b) Cell scanner e Sorter (FACS) per la tipizzazione cellulare. 4) Tecnologie per l’e-health: a) infrastruttura info-telematica di un ospedale orientato alla ricerca (9 servers, 45 apparati di rete, 2 workstations di visualizzazione, 700 postazioni computerizzate). 5) Tecnologie per lo studio di modelli animali di malattia: a) stabulari barrierati e semibarrierati per sperimentazione in glp; b) strumentazioni per la diagnostica nel piccolo animale (ecografi, risonanza magnetica, microPET). 6) Reparti di degenza per lo studio dell’effetto dei farmaci sull’organismo umano (fase 1). 7) Trasferimento dei know-how sviluppati negli istituti del CNR per lo sviluppo dell’industria biomedica e farmacologia nazionale e per la ingegnerizzazione ed eventuale commercializzazione di prodotti industriali a) laboratorio di biomateriali per protesi cardiovascolari (camera bianca classe 50, Spettrofotometro IR, calorimetro, spray machine); b) laboratorio di biomateriali per farmaci biologici (GMP)


1. BIOGEM SOCIETA' CONSORTILE A RESPONSABILITA LIMITATA (CONSORZIO PER LA

BIOTECNOLOGIA E LA GENETICA MOLECOLARE NEL MEZZOGIORNO D'ITALIA)

Area di intervento: Consorziati: C.N.R., Comune di Accadia (Foggia), Comune di Ariano Irpino (Avellino), Comunità Montana di Ariano Irpino, Provincia di Capitana (Foggia), Stazione Zoologica "Anton Dohrn", Università degli Studi di Napoli "Federico II" Attività: La mission di BioGeM è di contribuire all’avanzamento della ricerca scientifica, al trasferimento della conoscenza al mondo della salute e dell’industria, all’offerta di formazione e divulgazione scientifica, alla realizzazione di servizi avanzati nei settori e nelle discipline collegate alle Life and Mind Sciences. BioGeM, che conta circa 70 unità di personale, persegue la propria Missione attraverso tre aree:

- BioGeM IRGS, “Istituto di ricerche Genetiche Gaetano Salvatore” che realizza le attività di ricerca biomedica, con particolare riguardo allo studio di patologie umane attraverso modelli animali delle stesse. - BioGeM Campus, dedicata all’alta formazione e divulgazione scientifica, che ospita e realizza, in collaborazione, con Università italiane e straniere, corsi di Laurea Magistrale, Dottorati di ricerca e Master, nonché cicli di seminari e di eventi culturali. - BioGeM Service, che offre ad istituzioni di ricerca pubbliche e private servizi avanzati come la generazione di linee murine geneticamente modificate, la creazione di modelli chirurgici sperimentali, analisi genomiche.


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2. CENTRO CONSORTILE RICERCHE NEUROPSICOFARMACOLOGICHE NEUROSCIENZE

PHARMANESS S.C. A R. L.

Area di intervento: Salute Consorziati: C.N.R., Neureka s.r.l., Università degli Studi di Cagliari Attività: PharmaNess è attualmente uno dei più importanti Centri di Ricerca non for profit e indipendenti che si occupano di farmacologia e biotecnologie nel nostro Paese. PharmaNess ha un ruolo di capofila nel Distretto della Biomedicina della Sardegna e collabora stabilmente con prestigiose Università e Centri di ricerca sia pubblici sia privati, in Italia e all’estero. La Società si occupa di ricerca e sviluppo preclinico di nuovi principi attivi, dal disegno, alla sintesi e formulazione chimica farmaceutica sino alla farmacologia comportamentale, allo scopo di identificare nuove strategie terapeutiche per patologie ad alto impatto sociale, con particolare riferimento a patologie e disturbi del sistema nervoso centrale. Le competenze tecnico-scientifiche di PharmaNess sono evidenziate dal numero e dall’entità di:

- progetti parzialmente finanziati da Enti pubblici a seguito della partecipazione a bandi pubblici (maggiori di 8.000.000 Euro negli ultimi tre anni); - collaborazioni con Dipartimenti Universitari ed altri Enti pubblici di Ricerca; - servizi su contratto per conto di Soggetti privati Nazionali ed Internazionali; - pubblicazioni scientifiche su riviste internazionali (più di ottanta pubblicazioni); - brevetti internazionali (otto brevetti; altre tre domande in fase di deposito).

I risultati raggiunti hanno portato la società ad occupare un ruolo centrale nell’ambito della filiera delle biotecnologie e nel distretto della biomedicina nella strategia generale di Sardegna Ricerche/Parco Scientifico e Tecnologico della Sardegna, contribuendo ad aumentarne il valore aggiunto anche attraverso il supporto allo start-up e alla localizzazione e l’offerta di servizi specialistici di filiera quali: servizio di stabulazione per roditori barrierato e semi barrierato; approccio metodologico integrato nella valutazione di composti di sintesi o estratti naturali sulla preclinica del sistema nervoso centrale; studio e caratterizzazione dei meccanismi d’azione molecolari di farmaci attivi sul sistema nervoso centrale con piattaforme tecnologiche all’avanguardia quali cDNA macroarray, taqman real time gene expression analysis e Maldi-Tof per la genotipizzazione dei polimorfismi.

3. FONDAZIONE RI.MED

Area di intervento: Salute Consorziati: CNR, Presidenza del Consiglio dei Ministri, Presidenza della Regione Sicilia, University of Pittsburgh, University of Pittsburgh Medical Center (UPMC) Attività: Istituita dalla Presidenza del Consiglio dei Ministri, è nata grazie ad un finanziamento del Governo italiano ed all’esperienza, tecnologia e know-how dell'Università di Pittsburgh. I partner oltre al CNR sono: la Presidenza della Regione Siciliana, l'Università di Pittsburgh e l'University of Pittsburgh Medical Center (UPMC - Centro Medico dell'Università di Pittsburgh). A mettere a disposizione l'area su cui sorgerà il CRBB è stata, invece, la Regione Sicilia. L'area è stata già conferita alla Fondazione che ha disposto l'avvio dei lavori. Scopo della fondazione RIMED è promuovere, sostenere e condurre progetti di ricerca biotecnologica e biomedica, favorendo il rapido trasferimento di risultati innovativi nella pratica clinica. RIMED perseguirà tale scopo migliorando la cultura scientifica nel settore delle biotecnologie applicate al progresso e al benessere collettivo, formando personale scientifico, tecnico ed amministrativo con competenze specifiche e creando e gestendo laboratori di ricerca biotecnologica. Il finanziamento stanziato dal Governo è di circa 250 M€. Si sta valutando la possibilità di un accordo quadro tra IBIM e RIMED per lo sviluppo di attività di ricerca congiunte.

4. LABORATORIO DI TECNOLOGIE ONCOLOGICHE HSR-GIGLIO S.C.R.L.

Area di intervento: Consorziati: Advanced Accelerator Applicatoins (Italy) s.rl, C.N.R., Comecer S.p.A., Fondazione Centro S. Raffaele del Monte Tabor, Istituto San Raffaele G. Giglio di Cefalù, Tecnodim s.r.l.


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Attività: A fine 2007 il DM ha proposto al C.d.A. che ha approvato, la creazione di una Unità Organizzativa di Supporto a Cefalù. L’IBFM negli ultimi anni ha sviluppato un progetto di trasferimento di competenze e know-how in Sicilia. A tale scopo ha costituito la società consortile Laboratorio di Tecnologie Oncologiche “HSR-Giglio” S.c.a.r.l.” di Cefalù, di cui il CNR detiene il 51% delle quote societarie. Attualmente la società consortile LATO HSR-Giglio ha svolto le seguenti attività: • Selezione di venti borsisti per attività di formazione. • Gara pubblica europea per la fornitura e l’installazione di strumentazione di elevata tecnologia per la diagnosi e la terapia dei tumori (PET/TC, SPECT/TC, RM, IORT). • Convenzione con la Fondazione Istituto San Raffaele Giglio per la concessione in uso alla società LATO HSR-Giglio di circa 500 mq di locali ove installare le attrezzature di cui al punto 2 ed iniziare lo svolgimento delle attività cliniche e di ricerca. Nel 2008 hanno avuto inizio le attività cliniche e scientifiche in campo oncologico e in particolare l’avvio della Breast Unit. L’IBFM svolge un ruolo fondamentale nel progetto, ivi incluse le attività di formazione. Inoltre, l’Istituto potrebbe essere titolare di contratti in Zona Ob. 1 nell’ambito del Programma Operativo Nazionale Ricerca e Competitività 2007-2013 e del Programma Operativo Regionale della Regione Siciliana 2007-2013.



Il DM si prefigge di perseguire obiettivi che tendono a migliorare il grado delle conoscenze nel settore della Medicina e dei processi biologici ad essa collegati, oltre a trasferire le nuove conoscenze al mondo della salute. Questi obiettivi sono di seguito elencati: · la determinazione in vivo di bioimmagini di organi e funzioni cellulari ad altissima risoluzione spaziale, basate anche sull’espressione genica individuale, che aprirà importanti possibilità di studio, di diagnosi precoce e di valutazione dell’efficacia delle terapie senza la necessità di interventi invasivi; · l’uso congiunto di nuove tecnologie genetiche e studi epidemiologici per lo studio e la determinazione di fattori preventivi di malattia; · le tecnologie per studiare la correlazione fra espressione genica (cioè lo stato di attività dei geni) ed espressione proteica (concentrazione dei prodotti proteici codificati dai geni); · le tecnologie che permettono di definire in modo razionale, partendo dalle conoscenze sul genoma e sul proteoma, la struttura di nuovi farmaci e di sviluppare vaste librerie di composti chimici ad attività biologica con metodi di chimica combinatoriale e di “screening” dell’attività biologica con metodi ad alta resa; · le tecnologie per l’isolamento, l’amplificazione e l'ingegnerizzazione di vari tipi di cellule staminali, e le applicazioni da esse derivanti per la cura di un ampio spettro di patologie a carico di diversi tessuti (nervoso, cardiaco, ematopoietico, osseo ecc); l’ingegnerizzazione tissutale; i processi biologici dell’invecchiamento e la terapia oltre a favorirne il rallentamento; · l’e-health, definibile come area d’intersezione tra innovazione tecnologica e diffusione della conoscenza e delle comunicazioni ed una serie di servizi al fine di migliorare le condizioni di conoscenza ed accesso ai servizi per la tutela e la promozione della salute, favorendo un miglioramento sempre più diffuso della qualità della vita. · lo studio sperimentale, a livello di modelli animali, cellulari, subcellulari e molecolari dei processi biologici che caratterizzano e presiedono allo stato di salute e che risultano alterati nelle situazioni patologiche; · lo sviluppo di nuovi farmaci o sistemi di rilascio di farmaci basati sulle nanotecnologie e lo studio dell’effetto dei farmaci sull’organismo umano (fase 1); · lo sviluppo del settore della bioinformatica per permettere l’analisi dell’enorme numero di informazioni prodotte dalle nuove tecniche; · lo studio rivolto allo sviluppo, alla valutazione ed all’ applicazione di tecnologie innovative finalizzate alla conservazione dello stato di salute ed al miglioramento della prevenzione,


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diagnosi, cura e riabilitazione della malattia, nonché della organizzazione sanitaria e sociale che sovrintende a tali finalità; · il trasferimento dei know-how sviluppati negli istituti del CNR per lo sviluppo dell’industria biomedica e farmacologica nazionale e per la ingegnerizzazione ed eventuale commercializzazione di prodotti industriali e non ultimo per attività di formazione per il personale ed i clienti delle imprese.


Nel 2008 il programma del Dipartimento è stato articolato in 7 Progetti, organizzati in 84 Commesse composte da 127 Moduli di Istituto. - Malattie Cardiopolmonari articolato in 5 commesse e 7 moduli; - Neuroscienze: basi molecolari ed applicazioni chimiche articolato in 21 commesse e 34 moduli; - Oncologia: meccanismi e tecnologie applicate articolato in 10 commesse e 21 moduli; - Immunologia e infettivologia articolato in 7 commesse e 12 moduli; - Medicina molecolare articolato in 12 commesse e 16 moduli; - Innovazione-integrazione tecnologica in medicina articolato in 20 commesse e 25 moduli; - Epidemiologia e ricerca sui servizi sanitari articolato in 9 commesse e 12 moduli; Nel progetto ME.P01 focalizzato sullo studio delle malattie cardiopolmonari un aspetto rilevante è assunto dall’aterosclerosi coronarica (ATC) che rappresenta la maggior causa di mortalità nel mondo occidentale. E’ stimato che l’ATC concorra a causare il 70% delle ospedalizzazioni per scompenso cardiaco, una piaga sanitaria dell’era moderna, gravata da elevata mortalità, deterioramento della qualità della vita ed enorme consumo di risorse. E’ oggi noto che cuore-polmoni e cuore-muscoli scheletrici sono le strutture tra loro relazionate da fini meccanismi autoregolatori e di feedback che giocano un ruolo rilevante sulla sopravvivenza, eventi morbosi, qualità della vita e risposta ai trattamenti. Il concetto di vulnerabilità organo-specifica (ad esempio: la placca vulnerabile) sta modificandosi verso una visione di vulnerabilità sistemica, che coinvolge il torrente ematico, processi infiammatori ed immunitari, il sistema neuroendocrino e modificazioni metaboliche del nostro organismo. Il progetto ME.P02 riunisce la maggior parte delle attività di ricerca CNR nel settore delle Neuroscienze. Obiettivo del progetto è la comprensione dei meccanismi di funzionamento e formazione del sistema nervoso e delle loro alterazioni nella patologia e nell’invecchiamento, al fine di derivarne approcci innovativi per la diagnosi e la terapia delle patologie nervose. La ricerca oncologica (progetto ME.P03), nonostante gli innegabili progressi della diagnostica ed i risultati terapeutici registrati negli ultimi decenni, rappresenta ancora un grave problema sociale, essendo la seconda causa di morte dopo le malattie cardiovascolari. La malattia tumorale è inoltre aggravata da un coinvolgimento psicologico ed iperemotivo del paziente e dei familiari. La strumentazione diagnostica per immagini permette di visualizzare in dettaglio organi e tessuti sia dal punto di vista morfologico che funzionale. I miglioramenti delle tecnologie hanno apportato contributi significativi e le tecniche proposte hanno ottenuto


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l’indiscusso vantaggio di arrivare a definire meglio il quadro clinico dei pazienti, con significativi miglioramenti nelle terapie proposte. Nell’ambito infettivologico (progetto ME.P04) l’insorgenza di nuove emergenze e la riemersione di patologie ritenute a torto debellate dimostrano sia a livello sanitario che sociale la rilevanza degli studi dei meccanismi della patogenesi e di nuovi approcci terapeutici con lo sviluppo di farmaci mirati. L’immunologia e’ storicamente una delle discipline fondanti della medicina moderna e lo sviluppo anche tecnologico in ambito molecolare ha ulteriormente rivalutato questo ambito disciplinare. Nel Progetto sono raggruppate commesse di particolare interesse scientifico con significative ricadute potenziale a livello applicativo, nel solco della cosiddetta ricerca traslazionale. Il progetto ME.P05 spazia su tematiche piuttosto diverse: ad un estremo ci sono studi sul metabolismo degli acidi nucleici e delle patologie associate ad esso, all’altro studi di chiaro stampo clinico. Nel suo insieme, e nonostante questa eterogeneità, il progetto si posiziona in quell’ampia area della medicina molecolare che può con una certa approssimazione essere definita “traslazionale”. Lo studio dei meccanismi di malattia e la creazione di modelli animali, pone le basi per lo sviluppo di nuove terapie. Il progetto si pone una serie di obiettivi prevalentemente incentrati sulla identificazione di malattie genetiche, sullo sviluppo di nuovi strumenti diagnostici e sullo studio dei meccanismi patogenetici. La ricerca biomedica (progetto ME.P06) e l’innovazione tecnologica stanno caratterizzando e trasformando profondamente i processi di cura e la qualità dei servizi sanitari. Nuovi processi di prevenzione, cura e riabilitazione derivati dalla ricerca e nuovi metodi di organizzazione, gestione ed erogazione dei servizi socio-sanitari anche a distanza (telemedicina) possono permettere di fronteggiare a costi sostenibili l’aumento di domanda di prestazioni e venire incontro alle esigenze di salute della popolazione, caratterizzata dal suo invecchiamento e dalla cronicità di alcune malattie. Il Progetto cerca di riunire tematiche di sempre maggiore interesse, spaziando dallo studio realizzato con dispositivi e prodotti commerciali, a quello ottenuto con nuovi prototipi e metodologie sviluppate in laboratorio, puntando ad un percorso di validazione clinica. Nel progetto ME.P07 lo studio dell’epidemiologia, nata con lo studio delle malattie infettive, si è esteso anche a tutte le malattie croniche, alla genetica, alla biologia molecolare e allo studio delle interazioni tra fattori sociali, comportamentali, biologici e sanitari. L'epidemiologia si è affermata e riconosciuta come una disciplina fondamentale sia per la ricerca eziologica delle condizioni cliniche, sia per l'analisi e la programmazione degli interventi sociali e sanitari.



L’attività scientifica del DM, organizzata per progetti, ha permesso di aumentare la visibilità dell’attività svolta dai ricercatori, la valutazione dei costi dell’attività scientifica e quindi la valutazione del rapporto costo/risultati. Considerazioni generali di ordine finanziario-organizzativo PROGETTO ME.P01 Nel Progetto ME.P01 le Commesse Aterosclerosi e Scompenso Cardiopolmonare di IFC sono 2 nuove proposte rilasciate nel 2009, in larga parte rappresentate da 4 progetti del FP7 e da 1 progetto strategico del Ministero della Salute, APICE. Nella Commessa Aterosclerosi profili metabolici, genetici, di imaging della cardiopatia ischemica verranno costruiti per identificare un dataset ottimale, finalizzato a formulare una terapia personalizzata; nella Commessa Scompenso Cardiopolmonare verranno indagati nuovi biomarcatori molecolari, cellulari e polimorfismi genici correlati con lo sviluppo di rimodellamento ventricolare. L'attività principale dei 6 moduli in cui si articola la commessa di IBFM sarà quella di continuare la raccolta dei dati sperimentali, elaborare i risultati, organizzarli in forma di tabelle e grafici per il loro miglior utilizzo in pubblicazioni scientifiche. La validazione dei protocolli di indagine, dei software di raccolta ed analisi delle bioimmagini e dei più significativi indicatori di stress


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ossidativo o di scompenso cardiaco, potrà consentirne una più larga applicazione in campo clinico. IBIM verificherà se l’autoCPAP comporti realmente minori benefici cardiovascolari rispetto alla CPAP fissa, informazione utile ai fini di un migliore trattamento dei pazienti con OSAS. Saranno verificate, attraverso la raccolta dati per lo studio longitudinale europeo su OSAS e disturbi cardiovascolari, eventuali specificità della popolazione con OSAS italiana rispetto a quella europea nel suo complesso e come l’OSAS influenzi nel lungo termine la mortalità. Saranno esplorati gli effetti dell’esercizio sulla fisiologia delle cellule epiteliali bronchiali, in rapporto a cambiamenti dell’osmolarità, allo stretching cellulare ed all’attivazione infiammatoria PROGETTO ME.P06 Il Progetto MEP.06 tratta tematiche di ricerca a carattere fortemente interdisciplinare: bioimmagini in vivo e in vitro, modellistica, tecnologie ICT in medicina, tecniche per la rigenerazione di tessuti, uso di tecnologie innovative applicate a problemi biomedici. Le attività previste procederanno con la realizzazione di ricerche, a carattere fortemente tecnologico, associate alla disponibilità di strumentazioni e attrezzature avanzate. Si segnala tra l’altro l’uso di : tomografi per imaging morfologico e funzionale PET/TC, con ciclotrone e laboratori di radiochimica annessi, SPECT/TC, TC e RM (IBFM, IFC, IBB, ISN), piattaforme hardware ad alte prestazioni per le applicazioni di modellistica e ICT (IASI, ISIB, ITB, IFC), una camera amagnetica (oggetto di brevetto) per lo studio degli effetti dei campi elettrici e magnetici sulle cellule (INMM), sistemi per microscopia (IN, INMM), strumentazioni di imaging innovativo (ISIB) già brevettate ed in via di ulteriori avanzamenti. Le attività, articolate in Commesse e Moduli, hanno tutte l’obiettivo di proporre innovazioni su tecnologie introdotte o da introdurre in ambiente sanitario, in grado quindi di individuare nuove procedure e modelli organizzativi, fornire conoscenze di base più approfondite sui meccanismi di interazione tra processi fisici e sistemi biologici, migliorare le procedure cliniche su paziente e studiare applicazioni con nuove strumentazioni in grado di apportare benefici nella diagnosi e cura dei pazienti. Razionalizzazione delle commesse sui progetti in corso PROGETTO ME.P05 Nell’ambito del progetto ME.P05 appare evidente il fatto che molte commesse sono impegnate in lavori di proteomica seppur con approcci e problemi diversi. Un semplice suggerimento è quello di creare, fondi permettendo, un centro condiviso di proteomica, che permetta di acquisire strumentazione di elevata tecnologia che possa essere condivisa. Il suggerimento è tuttavia superficiale, non essendo disponibili informazioni dettagliate sulla situazione dei singoli centri. PROGETTO ME.P06 Per quanto riguarda il Progetto MeP.06 si ritiene utile favorire l’integrazione delle ricerche condotte tra gruppi appartenenti a commesse diverse che conducono studi tra loro collegati. La forte connotazione di alcuni gruppi di ricerca si riconduce ad esempio all’utilizzo di tecnologia diagnostica all’avanguardia nel settore dell’imaging per l’oncologia, cardiologia e neurologia. A tale proposito l’uso di SPECT, PET, TC, RM da parte di diversi gruppi e commesse, potrebbe consentire di ottenere notevoli informazioni cliniche in tempi più ristretti su patologie di grande rilievo nel settore della salute o nello studio di particolari malattie di limitata casistica. Questo aspetto multidisciplinare potrebbe essere una forma preliminare di collaborazione tra i vari gruppi appartenenti a commesse diverse per favorire la partecipazione a progetti di rilevo internazionale e garantire l’accesso ad adeguati fondi di ricerca per gli Istituti. Ad esempio l’uso esteso di grandi apparecchiature diagnostiche presso alcuni Istituti (IBFM, IFC, IBB, ISN) dovrebbe essere regolato sulla base di progetti integrati che possono facilmente essere portati a buon fine mediante la stesura di protocolli ed intese di collaborazione, la costituzione di un gruppo di coordinamento formato dai responsabili delle singole commesse che trattano tale tematica. A tale riguardo si sottolinea come gli utilizzatori di ciclotroni (Progetto ME.P06 commessa 26) che sperimentano l’uso di nuovi radioisotopi (Cu-60 e Cu-64 ) da applicare in tecniche PET potrebbero avere una più intensa collaborazione con i gruppi che dispongono di tale tecnologia diagnostica, per favorire ed accelerare lo studio delle potenziali applicazioni in ambito clinico.


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La produzione di tali radioisotopi può inoltre favorire lo studio dell’imaging su piccoli animali per la sperimentazione di nuove molecole marcate e consentire sinergie con altri gruppi che sviluppano tale attività in ambito biologico. Anche in questo caso è auspicabile un maggiore coordinamento tra commesse che portano avanti tali attività di ricerca. Anche l’uso di opportuna modellistica sviluppata da commesse e moduli avrebbe bisogno di una maggiore fase di validazione che, ove possibile, potrebbe essere adeguatamente supportata da gruppi a più forte carattere sperimentale. Il Progetto ME.P06 nel suo insieme dovrebbe possedere maggiori caratteristiche rivolte allo sviluppo di nuove tecnologie innovative e mirare a possibili collaborazioni con i gruppi clinici che da tali tecnologie potrebbero ricavare risultati sperimentali di rilievo. In tal senso il Progetto ME.P06 dovrebbe puntare ad avere un ruolo di rilievo proprio per la capacità di proporre nuovi dispositivi e brevetti, in grado di poter essere trasferiti rapidamente all’industria. Si segnalano in tal senso due iniziative dell’ISIB (commessa 15) relative al finanziamento che dovrebbe essere perfezionate entro il 2009, riguardante lo sviluppo di nuovi prodotti. Uno dei progetti proposti riguarda lo sviluppo di un nuovo radiofarmaco da utilizzare in diagnostica scintigrafica e terapia radio metabolica, avendo come soggetto finanziatore una Fondazione che sosterrà la ricerca ed un partner industriale interessato ai risultati che verranno conseguiti. Altro progetto riguarda lo sviluppo di una nuova macchina scintigrafica dedicata per l’esame della prostata, in grado di localizzare la presenza di patologie mediante indagine SPECT innovativa. Anche in questo caso il progetto verrà finanziato dalla Fondazione e prevede come partner industriale la Li-tech SpA, spin-off del CNR. I due progetti dovrebbero ricevere un finanziamento complessivo di circa 1.6 milioni di Euro in 2 anni. La sede ISIB di Roma, proprio in vista della partenza dei progetti, ha aumentato gli spazi di ricerca per realizzare nuovi laboratori attrezzati alle esigenze (circa 350 mq complessivi, di cui 200 mq da adibire a nuovi laboratori). Alcune commesse che hanno un minore impatto tecnologico andrebbero meglio monitorate in termini di produzione scientifica e prodotti della ricerca. Nuovi progetti dipartimentali L’organizzazione delle commesse è stata mantenuta inalterata, eccezion fatta per il progetto cardiopolmonare. Relativamente al Progetto1 (ME.P01) le commesse sono state ridotte da 10 a 5. Rimangono attive le seguenti commesse: · Imaging Funzionale delle Patologie dell’Apparato Cardiovascolare e Caratterizzazione Prognostica della Cardiopatia Ischemica · Cardiopolmonare · Biologia e Fisiopatologia Neuromuscolare · Diagnostica Funzionale e Trattamento di Alterazioni Cardiorespiratorie Durante il Sonno · Fisiopatologia Cardiopolmonare e Metabolica Nuovi progetti interdipartimentali (Dipartimento guida, Dipartimenti partecipanti) Si sta dando seguito ai progetti interdipartimentali precedentemente messi in cantiere lo scorso anno. · Ambiente e Salute: Medicina, Terra e Ambiente, Materiali e Dispositivi, Agroalimentare Il progetto ha l’obiettivo di contribuire a sviluppare le conoscenze su ambiente e salute, in linea con il Piano Sanitario Nazionale (2006-2008), la Strategia d’Azione ambientale per lo sviluppo sostenibile in Italia (SAASS) ed il Programma Nazionale della Ricerca, nonché con le strategie sviluppate in materia dalla UE e dalla OMS. In particolare le linee fondamentali di ricerca e studio, individuate nell’ambito del progetto sono: - studio su contaminazione ambientale, con effetti sulla salute - studio sulle malattie sensibili all’ambiente Bioinformatica: ICT, Medicina. L’obiettivo del progetto di Bioinformatica è di costituire un network di competenze specifiche nell’ambito dei dipartimenti del CNR, in grado di rispondere


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adeguatamente alle esigenze bioinformatiche generate dai progetti propri del CNR e di costituire un polo di aggregazione di competenze per meglio partecipare a progetti nazionali ed internazionali. Tale progetto sarà di supporto per lo sviluppo di nuove strategie di analisi e di gestione dei dati genomici e proteomici in ambito biomedico, biotecnologico, agroalimentare e per scopi di progettazione molecolare. Il presente progetto si propone di svolgere in modo coordinato attività di ricerca, trasferimento tecnologico e formazione che confluiscono nello sviluppo di nuovi e avanzati prodotti bioinformatici disponibili alla intera comunità scientifica nazionale ed internazionale.


Malattie Cardiopolmonari IFC: I risultati più prestigiosi sono rappresentati dall’essersi aggiudicati 4 progetti nell’ambito del FP7 della UE, due progetti ICT (ARTreat e VPH2), due Health (EVINCI e DOPPLER-CIP), che si aggiungono a GENOCOR ed APICE, consentendo una complessa e completa valutazione dei meccanismi che promuovono la vulnerabilità della placca vascolare e del muscolo cardiaco. IBIM: Gli studi programmati, in parte completati ed in parte ancora in corso, forniranno un insieme di informazioni utili, in particolare riguardo alla sindrome dell’apnea ostruttiva nel sonno (OSAS). IN: Il risultato più importante è la generazione di un modello transgenico inducibile della kinasi Akt/PKB e la dimostrazione che questa via di segnale è importante per l'ipertrofia muscolare e l'inibizione della degradazione proteica mediata dal fattore di trascrizione FoxO che controlla sia la via ubiquitina-proteasoma sia la via autofagia-lisosoma. Neuroscienze: basi molecolari ed applicazioni chimiche • Effetti positivi di ciclosporina A in trials clinici su pazienti con miopatie congenite di Ullrich e Bethlem. 1 • Individuata una cura sperimentale per l’ambliopia 2. L’ambliopia, comunemente nota come fenomeno dell’occhio pigro, e’ dovuta ad uno squilibrio nell’informazione che il cervello riceve dai due occhi nel corso dello sviluppo. Immunologia e infettivologia · L’anticorpo policlonale specifico anti-PZQ, ottenuto nel coniglio, è stato purificato su una colonna di affinità (sefarosio-PZQ) e titolato. · Tra le sequenze relative alle solfotrasferasi, una di peso molecolare compatibile è stata clonata da ceppi di parassiti sensibili e resistenti alla OXA. · Individuazione di antigeni di M.tuberculosis, associati alla sopravvivenza intracellulare del patogeno, che vengono riconosciuti dai pazienti TB e dai contatti, ma non dai controlli negativi, pur vaccinati con M.bovis-BCG. · La conferma che il CD16 è un fattore prognostico di sopravvivenza nel CCR introdurrà, nella pratica clinica, l’uso di un nuovo biomarker che ci auguriamo abbia la capacità di influenzare positivamente il monitoraggio clinico di questi pazienti. Oncologia Gli studi sul ruolo di oncosoppressore della tirosino fosfatasi HD-PTP che hanno portato: 1) a identificare che in cellule angiogeniche tumorali, ECV HD-PTP inibisce la migrazione delle cellule ed interagisce con c-src e FaK; 2) è stato definito che HD-PTP regola la migrazione indotta da FGF nei MEF tet-off. E’ stata dimostrata l'efficacia antitumorale in vitro e in vivo di un nuovo bioconiugato tra SN38 (metabolita attivo del CPT11) e acido ialuronico in modelli preclinici di adenocarcinoma di colon di ratto nell'ambito della CD44-targeted therapy Medicina Molecolare · Produzione di topo null per il recettore GPR37, quale modello di resistenza a tossine Parkinsoniane (MPTP) e alle droghe d'abuso. · Identificazione di p300 and pRb come co-attivatori di Pax 8. · Identificazione dei geni responsabili di malattie monogeniche quali le sindromi Blefarofimosi Ptosi Epicanto inverso (BPES), Crisponi e poliendocrinopatia autoimmune di tipo I (APECED). · Identificazione di mutazioni nel gene RANKL e nel suo recettore RANK responsabili della patogenesi dell’Osteopetrosi maligna infantile.


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Innovazione-integrazione tecnologica in medicina • Studio di follow up sulla perdita di sostanza grigia, a differenza della sostanza bianca, che costituisce un fenomeno precoce nella Sclerosi Multipla e chiara progressione già nelle fasi iniziali di malattia. • Applicazioni cliniche della TC multi-fasica in pazienti con sindrome di Budd-Chiari e nella stadiazione pre-chirurgica di pazienti con carcinoma del colon-retto. •Messa a punto di protocolli espositivi in grado di indurre differenziamento in cellule staminali cardiache adulte umane in cardiomiociti e staminali ematopoietiche umane • Tecniche di volumetria avanzata (morfometria, VBM, Diffusion) per l’evidenza di alcuni dei più importanti meccanismi fisio-patologici del Parkinson, Epilessia, Sclerosi Multipla e Tremore Essenziale. • Realizzazione di scaffolds bioibridi contenenti nanoparticelle magnetiche per indurre proprietà magnetiche nel sostituto osseo. • Individuazione di profili d'espressione dei markers differenziativi epatocitari e dei dotti biliari "precoci e tardivi", nonché dei markers staminali ed emopoietici. • Modelli alla base del nucleo/cytoplasmic della transizione G1 to S mammalian cells. Epidemiologia e ricerca sui servizi sanitari Di notevole interesse anche l’attivazione del Programma Regionale per lo studio dell’Invecchiamento e Longevità (PRIL). Il PRIL, proposto dall’Azienda Ospedaliera di Padova e affidato alla Sezione Invecchiamento dell’Istituto di Neuroscienze prevede cinque linee di ricerca: 1. analisi demografica 2. analisi economica 3. analisi epidemiologica 4. analisi dei servizi 5. studio della speranza di vita priva di disabilità e della longevità.



Reti Nazionali: Tra le atre reti costituite, ricordiamo quelle che fanno capo ai networks creatisi sui progetti FIRB, ovvero: 1) GENOCOR LAB (Laboratorio di mapping genetico per la valutazione del rischio cardiovascolare), a guida IFC-CNR, che si propone di sviluppare competenze di genomica e proteomica applicata alla diagnosi ed alla prevenzione delle malattie cardiovascolari; 2) il TISSUENET, che ha come obiettivo quello di creare un network di laboratori che si occupano d’ingegneria tissutale, ovvero di nuovi materiali che stimolano la crescita e la stabilizzazione cellulare all’interno di un tessuto. 3) il progetto “Ricerca e Sviluppo del Farmaco” (CHEM-PROFARMA-NET) che riguarda sintesi, caratterizzazione biologica e farmacologica di nuove molecole organiche, bioorganiche e naturali ad attività antidegenerativa (neuro o cardiovascolare); 4) il BIOMED NET, un network tra centri di ricerca di bio-informatica. Reti internazionali Molte di queste sono da ricondurre alla partecipazione dei gruppi di ricerca del DM a progetti di ricerca del tipo “STREP” ed “IP” della Comunità Europea del 5° PQ - RISC, AHEAD II,



Articoli in atti di






2008 11 831 71 113 47 33 17 15 461 2


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GUARD, DYNSTOCH, SILCROTHANE, OLIV-TRACK, ORIEL, MIDI-CHIP DNA-TRACK, e del 6° PQ - EMF-NET, EMF-n-EAR, EURO-HD net, GENESKIN, MRTN-CT sul DNA repair, LSHB-CT TRIoH, IALAD, e-Health ERA, LSH-2005 (host/vector-pathogen interaction), CYCLONET, BIONINFOGRID, SYMBIOmatics, INTAS, EGEE-II, EMBRANCE, GENMODEL, ORIEL, STREP, RIDE, TRADAT e i Network of Excellence internazionali - EUMORPHIA, EURASNET (European Alternative Splicing), EUCOMM, EXCELLENT-HIT, MUGEN, GA2LEN (Global Allery and Asthma European Network), TEDDY, EUMODIC, CASIMIR, Net2Drug. L’IBC ha continuato la sua attività di coordinamento dell’infrastruttura in rete European Mouse Mutant Archive (EMMA), creata dal CNR con sede e banca dati centrale presso il Campus di Monterotondo, con la partecipazione delle maggiori Istituzioni biomediche Europee (CNRS, MRC, Karolinska Inst., Gulbenkian Inst., GSF, EMBL-EBI). L’ITB è l’Istituto leader della rete N.O.B.E.L., che coinvolge istituzioni interamente finanziata dalla Fondazione CARIPLO per l’individuazione di geni coinvolti nelle patologie oncologiche. Questa rete vede la partecipazione delle istituzioni scientifiche di maggior rilievo nell’area lombarda Un numero rilevante di collaborazioni si espletano inoltre con organismi governativi: - centrali: (Presidenza del Consiglio; Ministero dell’Istruzione, dell’Università e della Ricerca; Ministero della Salute; Ministero del Lavoro; Ministro per l’Innovazione e le Tecnologie; Ministero dell’Economia e delle Finanze; Ministero delle Attività Produttive), - regionali: (Agenzie e Dipartimenti), con una quota significativa finanziata da progetti europei. Si segnalano, infine, le collaborazioni con i soggetti privati che comprendono aziende del settore farmaceutico, biomedico e biotecnologico (Astrazeneca, BRACCO, Dompé spa, ESAOTE spa, GET s.r.l., Indena spa., Industrie farmaceutiche Serono, Sanofi Aventis, Lay Line Genomics, Novartis Pharma spa, Sanofi Aventis, Schering spa, SIGMA-TAU, STMicroelectronics, Boehringer Ingelheim Pharma Gmbh&Co.KG; Glaxosmithkline; Lundbec).


Il Dipartimento, tramite la sua rete scientifica, costituita dagli Istituti, ha realizzato numerose iniziative finalizzate al raggiungimento di risultati in questo settore. Le tematiche su cui fondamentalmente si stanno sviluppando dette valenze riguardano la genetica dei tratti complessi, la bioinformatica e le tecnologie di diagnostica molecolare e per immagini.

In particolare si segnalano:

• nell’ambito della collaborazione con gli Enti Locali e con le Amministrazioni Nazionali:

1. Accordi specifici con le regioni Lombardia, Campania, Veneto, Sicilia, Toscana, Basilicata che hanno permesso di realizzare progetti cofinanziati e consorzi, con la specifica missione di contribuire alla diffusione dei servizi sanitari sul territorio.

• Nell’ambito dei progetti finanziati dal MiUR, che vedono la promozione del sistema della ricerca scientifica nazionale in collaborazione con le Università ed altri soggetti pubblici e privati, nei quali il CNR svolge un ruolo guida di network scientifici, che includono anche strutture esterne al CNR, si segnalano il GENOCOR LAB (Laboratorio di mapping genetico per la valutazione del rischio cardiovascolare), a guida IFC-CNR; il TISSUENET, che ha come obiettivo quello di creare un network di laboratori che si occupino d’ingegneria tissutale, anch’esso a guida CNR. Inoltre, si ricorda il completamento della fase istruttoria del progetto “Ricerca e Sviluppo del Farmaco” (CHEM-PROFARMA-NET) che riguarda la sintesi, la caratterizzazione biologica e quella farmacologica di nuove molecole organiche, bioorganiche e naturali ad attività antidegenerativa (neuro o cardiovascolare); infine, il BIOMED NET, un network tra centri di ricerca che si occupano di bio-informatica.


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• Coordinamento del progetto strategico del Ministero della Salute: “Integrazione tra ricerca translazionale ed innovazioni assistenziali nella prognosi dello scompenso cardiaco in Italia” per un valore di 1.7 ME di finanziamento messo a disposizione dal Ministero.

I risultati attesi sono i seguenti:

- Conoscenza della realtà organizzativa regionale.

- Definizione e monitoraggio di alcuni indicatori clinici di processo e di risultato calcolabili dalle banche dati amministrative.

- Valutazione dell’appropriatezza clinico-organizzativa dell’iter diagnostico-terapeutico del paziente con SC.

- Valutazione dell’efficacia del modello organizzativo integrato intra ed extra-ospedaliero nell’ambito delle reti cardiologiche provinciali.

- Verifica dell’efficacia della rete regionale verso il centro hub dei trapianti e della chirurgia alternativa.

- Realizzazione di una forte integrazione tra ospedale e territorio.

- Miglioramento della qualità della vita del paziente con SC.

- Riduzione delle re-ospedalizzazioni per SC.

- Razionalizzazione dell’uso delle risorse.

Le istituzioni partecipanti sono più di venti e si annoverano tra i migliori centri di ricerca e clinica (Università, Ospedali ed IRCCS) dello scompenso cardiaco.

• nell’ambito della promozione di iniziative volte ad integrare la ricerca pubblica con quella privata si segnalano i numerosi accordi stabiliti da Istituti del Dipartimento con gli IRCCS

• nell’ambito della valorizzazione e del trasferimento tecnologico dei risultati della ricerca scientifica si segnala che il DM ha ereditato circa 60 brevetti e sono attivi i seguenti spin-off:

1. LI-TECH SpA , società specializzata nella diagnostica scintigrafica miniaturizzata ad alta risoluzione spaziale. Progetto finanziato dal MiUR completato nel dicembre 2007.

2. QUALIMEDLAB S.r.l. società specializzata nella Progettazione e implementazione di prodotti e di servizi atti a migliorare la qualità analitica delle analisi di Medicina di laboratorio. Progetto partito nel 2006 ed in fase di completamento.

3. R.E.D. S.r.l. Società di ricerca, progettazione e produzione di sensori per il controllo microclimatico in ambienti estremi. Realizzazione di strumenti di condensa su superfici di diversa natura, realizzazione di psicrometri di precisione per range estremi. Realizzazione di stazioni AWS integrate. Progetto partito nel 2006 ed in fase di completamento.


PROGETTO 1 – MALATTIE CARDIOPOLMONARI Il progetto di ricerca (ME.P01), a cui afferiscono cinque istituti, è articolato in cinque commesse. Tra le attività svolte presso IFC, si sottolineano le iniziative nel campo della cardiopatia coronarica con l’avvio di due studi europei afferenti al FP7-Health, lo studio EVINCI e il progetto DOPPLER-CIP, entrambi condotti e/o coordinati da IFC, sulla prevalenza relativa di malattia del micro e macrocircolo coronarico ed il loro legame con i fattori di rischio. A questi vanno aggiunti gli studi ARTreat e VPH2 (IP e STREP del FP7 ICT for Health, rispettivamente) inerenti alla Virtual Physiology e Virtual Pathology e centrati sulla caratterizzazione della placca aterosclerotica coronarica e sulla disfunzione miocardica post-ischemica, rispettivamente. Per quanto attiene alla Commessa “Fattori Cardiovascolari e Muscolari Limitanti l'Attività Fisica” dell’IBFM, continua la partecipazione a un progetto europeo, coordinato dall'Università di Udine, sugli effetti della microgravità simulata mediante protocollo di immobilizzazione a


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riposo, sulla forza muscolare, gli scambi gassosi e l'ossigenazione tissutale. Sempre su questo argomento è stato preparato un progetto di ricerca, che mira a dimostrare che il miglioramento della prestazione fisica a livello del mare ricercato dagli atleti che soggiornano in montagna o respirano miscele a basso contenuto di ossigeno (ipossia normobarica), può essere dovuto alle modificazioni molecolari muscolari, anziché all'aumento della concentrazione ematica di emoglobina. Il progetto è stato inviato in risposta a un bando promosso dalla Commissione ministeriale sul Doping, e tende a dimostrare che il concetto di doping può essere più ampio di quanto ritenuto finora e quindi richiedere interventi innovativi da parte della Commissione stessa. Per quanto riguarda la messa a punto della metodica SPECT sincronizzata al segnale ECG per la stima della perfusione miocardia sono state svolte le seguenti fasi: 1) caratterizzazione del sistema SPECT/CT che ha comportato l'analisi di quei parameri che concorrono all'integrazione delle informazioni di perfusione e vascolarizzazione 2) Creazione di DB di riferimento per la valutazione delle anomalie di perfusione. Sono stati costruiti diversi db in funzione del sesso e del tipo di esame effettuato (stress e rest). 3) Definizione dei criteri per la generazione dei limiti e delle soglie di normalità: definizione di modulistica specifica per la raccolta di tutti i dati clinici che consentiranno la costruzione di un DB di riferimento. Per quanto attiene alla Commessa “Diagnostica Funzionale e Trattamento di Alterazioni Cardiorespiratorie durante il Sonno” (IBIM), è’ stata completata l’analisi dei risultati dell'applicazione di NEP (negative expiratory pressure) alle vie aeree in pazienti con sospetta sindrome dell’apnea ostruttiva nel sonno (OSAS), eseguita per verificare quanto essi possano essere utili per predire la presenza della malattia. E’ proseguito il reclutamento di pazienti per lo studio sugli effetti della CPAP fissa e automatica (autoCPAP) sulla pressione arteriosa nelle 24 ore e sull'escrezione urinaria di catecolamine. Sono stati inseriti numerosi dati su pazienti con OSAS nel database “ESADA” (European Sleep Apnea DAtabase) per lo studio longitudinale messo a punto dal gruppo di centri aderenti alla rete europea COST B26, riguardante in particolare i rapporti tra OSAS e disturbi cardiovascolari. E’stata raccolta una consistente quantità di questionari autosomministrati a pazienti con sospetta OSAS, per verificarne l’utilità ai fini dello screening della malattia. E’stata condotta un’analisi della prevalenza della sindrome metabolica su un campione di popolazione di soggetti con OSAS, per verificare se essa corrisponda a quella già osservata in popolazioni di paesi con abitudini alimentari diverse dalle nostre. E’stata intrapresa una raccolta di dati per uno studio epidemiologico retrospettivo sulla sopravvivenza dei pazienti con OSAS studiati nell’Istituto tra il 1991 ed il 2000, che tiene conto della gravità dell’OSAS valutata su più parametri polisonnografici e della messa in atto della terapia per i disturbi respiratori nel sonno. Sono stati eseguiti studi sulla presenza di cellule staminali circolanti in pazienti con BPCO ed in maratoneti. La Commessa “Biologia e Fisiopatologia Neuromuscolare” (IN) ha avuto come principali attività lo studio della regolazione della contrazione muscolare, dei segnali extra e intracellulari che controllano la specificazione dei tipi di fibre e la crescita muscolare da parte dell'attività nervosa, la rigenerazione muscolare, con particolare riferimento alle cellule staminali, l'identificazione dei geni implicati nell'atrofia e ipertrofia muscolare, anche mediante analisi sistematica dei profili di espressione genica nei tessuti normali e patologici. La Commessa Imaging Funzionale delle Patologie dell’Apparato Cardiovascolare e Caratterizzazione Prognostica della Cardiopatia Ischemica (IBB) ha messo a confronto le diverse metodiche di imaging non invasivo anatomico e funzionale in popolazioni di pazienti con cardiopatia ischemica sospetta o nota, in pazienti con diabete mellito ed in pazienti sottoposti a precedenti procedure di rivascolarizzazione coronarica. I risultati raggiunti nel 2008 sono in linea con le aspettative e sono documentati dalle numerose pubblicazioni e presentazioni a Congressi. IFC: Risultati significativi sono stati raggiunti negli studi di associazione tra danno del DNA e coronaropatia, la caratterizzazione di nuovi biomarker (MR-imaging del grasso corporeo, BNP, GGT e T3), l’identificazione di marker predittivi negativi nell’assistenza meccanica al circolo e


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nel trapiantato cardiaco. La ricerca nel settore dei biomarcatori è stata potenziata con il nuovo laboratorio di proteomica (tecnologia MALDI TOF) afferente ai Progetti FIRB-GENOCOR e Ministero della Salute APICE. IFC si è guadagnata la direzione scientifica dei progetti FP7 ARTreat e V


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2008 9.480 9.688 1.523 4.229 11.003 13.917 35.841 valori in migliaia di euro PROGETTO 2 – NEUROSCIENZE: BASI MOLECOLARI ED APPLICAZIONI CHIMICHE Il progetto ME.P02 riunisce la maggior parte delle attività di ricerca CNR nel settore delle Neuroscienze. Queste ricerche si articolano in 20 commesse attive, che coinvolgono 8 Istituti per un totale di 190 unità di personale CNR nonché 113 unità di personale di altri enti. Le ricerche del progetto si avvalgono anche di numerose collaborazioni internazionali. Obiettivo del progetto è la comprensione dei meccanismi di funzionamento e formazione del sistema nervoso e delle loro alterazioni nella patologia e nell’invecchiamento, al fine di derivarne approcci innovativi per la diagnosi e la terapia delle patologie nervose. Il progetto investiga i meccanismi di base della formazione, della funzione e dell’invecchiamento del sistema nervoso, e le maggiori patologie degenerative, con una forte attenzione all’ individuazione di meccanismi per il disegno di nuove strategie terapeutiche e alla ricerca di marker diagnostici e prognostici. Le tecniche di indagine sono molto aggiornate e spesso innovative e coprono un grande spettro di tecnologie e competenze. Molte delle commesse hanno aspetti clinici ed epidemiologici, ma, specie in alcune vi e’ una forte componente di ricerca di base innovativa, imprescindibile per la progressione delle conoscenze nel campo delle neuroscienze, nonché per l’individuazione di nuove strategie terapeutiche. Le ricerche svolte si articolano in tre blocchi principali, strettamente collegati tra loro: STUDIO DEI MECCANISMI DI BASE DEL FUNZIONAMENTO DEL CERVELLO • Studi cellulari, molecolari, biochimici, elettrofisiologici e comportamentali sui meccanismi del funzionamento, sviluppo e dell’organizzazione della circuiteria nervosa. • Studi molecolari, cellulari e neurofisiologici sui meccanismi delle principali patologie nervose. • Studi RM, PET, SPECT ed EVP dell'encefalo in condizione normali e patologiche. RICERCA DI NUOVI APPROCCI TERAPEUTICI E DIAGNOSTICI • Studi di farmaci e di nuove metodiche di veicolazione degli stessi nella cura delle malattie nervose. • Ricerca di nuovi marcatori molecolari caratteristici per la diagnostica di patologie nervose. • Studi multidisciplinari delle basi molecolari, neuroanatomiche, neurochimiche, elettrofisiologiche e comportamentali della dipendenza da alcool e in generale da sostanze lecite ed illecite. ATTIVITA’ CLINICA, EPIDEMIOLOGICA E DI SUPPORTO ALLA RICERCA • Diagnostica per immagini. • Assessment cognitivi. • Counseling genetico. • Monitoraggio epidemiologico. • Sviluppo di piattaforme informatiche per modelli di laboratorio. Globalmente il progetto e’ un progetto di successo. Nel corso degli ultimi tre anni ha avuto una notevolissima produzione scientifica sia nel settore delle Neuroscienze di base che nel settore applicativo e clinico. La complessità e la notevole dimensione del progetto non consentono di segnalare tutti i risultati conseguiti. Si fornisce quindi una breve lista di alcuni dei risultati più significativi (in ordine alfabetico entro ogni macrotematica).


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NUOVI AVANZAMENTI NELLA COMPRENSIONE DEI MECCANISMI CELLULARI E MOLECOLARI NELLA FISIOLOGIA E PATOFISIOLOGIA DEL SISTEMA NERVOSO • Caratterizzazione delle perturbazioni dei livelli di Ca2+ e cAMP indotte da alcune neuro- e miotossine. Chiarimento della relazione fra mutazioni delle preseniline e omeostasi del Ca2+. • Effetti positivi di ciclosporina A in trials clinici su pazienti con miopatie congenite di Ullrich e Bethlem. • Effetto di antagonisti del recettore cannabinoidergico CB1 e di farmaci di origine naturale sul controllo dell’appetito ed il peso corporeo. • Effetto neuroprotettivo della somministrazione di un bloccante sinaptico, la tossina botulinica, in un modello murino di epilessia del lobo temporale. • Funzionamento del recettore olfattivo. • Individuazione della stretta interazione funzionale tra il sistema colinergico e quello endocannabinoide nei processi cerebrali sottostanti la dipendenza da nicotina. • Interattoma della subunità beta della chinasi CK2 in cervello. • Meccanismi della “cortical spreading depression”. • Nuovi avanzamenti nello studio della funzione sinaptica e della plasticità sinaptica. • Nuovi avanzamenti nello studio del traffico intracellulare. • Nuovi inibitori dei canali CK1 e CK2. • Profilo di sviluppo di FMRP (Fragile Mental Retardation Protein). • Ruolo degli astrociti nella genesi della crisi epilettica. • Ruolo fondamentale dell'innervazione serotoninergica nel controllare la suscettibilità alle crisi epilettiche. • Scoperto K(Ca)3.1 nella membrana interna di mitocondri. • Ulteriori approfondimenti sulle proprietà “anti-alcol” di agonisti del recettore GABA(B), antagonisti del recettore cannabinoidergico CB1 e acido gammaidrossibutirrico. VERSO NUOVI APPROCCI TERAPEUTICI E DIAGNOSTICI • Ampliamento dei protocolli di studio RM del danno tessutale nella sclerosi multipla con tecniche di classificazione tessutale computer-assistita; • Caratterizzazione morfologica e funzionale di alterazioni strutturali in soggetti schizofrenici. • Dimostrata l’ efficacia di terapie immunosoppressive in soggetti con gravi forme di sclerosi multipla • Effetto neuroprotettivo di eritropoietina (epo) e dei suoi derivati non eritropoietici in modelli di ischemia cerebrale. • Identificato un marker putativo per la diagnosi ante-mortem della malattia di Creutzfeldt–Jakob. • Individuata una nuova cura sperimentale per il fenomeno dell’occhio pigro. • Individuati fattori di rischio dell'ictus ischemico. • Nuove metodiche di valutazione volumetrica RM per differenziare i pazienti con malattia di Parkinson da quelli affetti da parkinsonismi atipici. ATTIVITA’ CLINICA, EPIDEMIOLOGICA E DI SUPPORTO ALLA RICERCA • Nuovo metodo di quantificazione automatizzata della numerosità e distribuzione di tessuto vascolare in biopsie da tumori sperimentali • Sviluppo di metodi di marcatura di cellule staminali. • Sviluppo di nuovi metodi di imaging funzionale.


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PROGETTO 3 – ONCOLOGIA: MECCANISMI E TECNOLOGIE APPLICATE Il progetto di ricerca (ME.P03), a cui afferiscono otto Istituti, è articolato in dieci commesse e ventuno moduli. I risultati ottenuti durante il 2008 sono esplicitati di seguito. La commessa ME.P03.001 ha conseguito risultati relativi alle attività volte a identificare tumori sensibili e resistenti a farmaci inibitori dell'attività tirosina-chinasica dell'EGFR. Si è dimostrato che tali inibitori inducono in cellule neoplastiche resistenti una interazione diretta tra proteine anti-apoptotiche della famiglia Bcl-2 e recettore dell'inositolo trifosfato. Questa interazione e' rilevabile in sistemi cellulari ed in modelli animali tumorali in quanto determina un incremento della captazione di traccianti cationici lipofilici. Allo scopo di sviluppare metodologie di imaging in grado di valutare la risposta alla terapia anti-angiogenica è stato marcato con 18F un peptide diretto contro l'integrina avb3 ee è stato saggiato in modelli animali mediante microPET/CT. Il peptide radiomarcato si localizza selettivamente in tumori esprimenti avb3 ma non in quelli esprimenti avb5. L'eliminazione degli ultimi 5 aminoacidi C-terminali dalla sequenza del peptide aboliscono la sua capacità a discriminare le due integrine. L’utilizzo di imaging multimodale in pazienti con mieloma multiplo, ha evidenziato che FDG-PET e MR hanno una sensibilità e una specificità equivalente nell'evidenziare la malattia focale a livello del rachide. Tuttavia la FDG-PET e' in grado di evidenziare sedi aggiuntive di malattia focale a livello dello scheletro appendicolare anche se e' meno sensibile nell'evidenziare malattia diffusa soprattutto a livello del rachide. La commessa ME.P03.002 relativamente al settore dell’imaging ha attivato studi multicentrici per la stadiazione/ristadiazione unica dei tumori mediante PET/TC, con il coinvolgimento di più centri di medicina nucleare italiani. I risultati principali attesi dovrebbero fornire indicazioni circa l'utilizzo di tali metodi diagnostici in appropriati percorsi diagnostico-terapeutici di importanti patologie neoplastiche. Sono stati elaborati protocolli per lo studio comparativo degli aspetti metabolici macroscopici (PET/TC) e molecolari (Proteomica – genomica), in collaborazione con la commessa di 'proteogenomica e bioimaging molecolare in medicina' e quella di 'genomica e proteomica clinica e funzionale'. Infine, l'esame PET con [C-11] Colina risulta fornire importanti indici prognostici nei tumori della prostata, particolarmente quando correlato a dati clinici rilevanti come: i valori di PSA all'inizio della malattia, l'età di insorgenza della malattia e la frequenza delle recidive cliniche. In campo molecolare, sono continuati gli studi sul ruolo di oncosoppressore della tirosino fosfatasi HD-PTP che hanno portato: 1) a identificare che in cellule angiogeniche tumorali, ECV HD-PTP inibisce la migrazione delle cellule ed interagisce con c-src e FaK; 2) è stato definito che HD-PTP regola la migrazione indotta da FGF nei MEF tet-off; 3) è stata definita l'attività fosfatasica di HD-PTP, inibita solo da inibitori di tirosino fosfatasi; 4) si è dimostrato che il mutante F845 internalizza transientemente e ricicla sulla membrana plasmatica in modo differente dall'EGF-R wt e che il ruolo di ubiquitinazione è importante per internalizzazione di EGF-R wt. Nel 2008 la commessa ME.P03.004 ha conseguito i seguenti risultati: · Ricerche sui recettori accoppiati a G proteine: è stata effettuata la messa a punto di un biosensore basato su tecnologia BRET per lo screening di composti attivi sui recettori per ossitocina e vasopressina. In particolare, sono stati analizzati e identificati composti ad attività di accoppiamento selettivo per le vie di signalling mediate da G-proteine di tipo Galphaq e Galphai1. Inoltre è stato studiato il traffico intracellulare del recettore per l'ossitocina e determinato le sue vie di riciclo alla superficie cellulare. · Fattori di trascrizione nel sistema nervoso autonomino: definizione degli effetti dell'acido retinoico sull'espressione di fattori di trascrizione PHOX2A e PHOX2B; ruolo del fattore di trascrizione dHAND sull'espressione di PHOX2B; effetti di mutazioni tipo frameshift di PHOX2B osservate nella Sindrome di Ipoventilazione Centrale Congenita sulle proprietà trascrizionali di PHOX2B; effetti del campo elettromagnetico sull'espressione di PHOX2A e PHOX2B; ruolo di polimorfismi genetici nella risposta analgesica alla morfina. · Ricerche sul differenziamento del cervelletto: è stata conclusa l'analisi degli effetti del CGRP sul calcio intracellulare negli astrociti, evidenziando come il peptide aumenti transitoriamente il calcio intracellulare, sia in fettine acute che in coltura, in maniera dose-


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dipendente. Una comparazione con l'ATP ha mostrato che la risposta al CGRP presenta un ritardo iniziale, ma segue successivamente una cinetica simile. E’ stato dimostrato come terminazioni muscoidi positive per un neuropeptide siano a stretto contatto con le cellule dei granuli della parte inferiore dello strato germinativo esterno (EGL), nel corso della loro fase transiente di migrazione tangenziale. Tra i risultati conseguiti dalla commessa ME.P03.006 vanno segnalati: a) la dimostrazione dell'efficacia antitumorale in vitro e in vivo di un nuovo bioconiugato tra SN38 (metabolita attivo del CPT11) e acido ialuronico in modelli preclinici di adenocarcinoma di colon di ratto nell'ambito della CD44-targeted therapy; b) la dimostrazione dell'effetto immunostimolante di oli essenziali in situazioni di immunodepressione indotta da chemioterapici; c) la messa a punto delle metodiche per lo studio, mediante microdissezione laser e fosfoproteomica, dell'attivazione di pathways molecolari durante il processo carcinogenentico e di metastatizzazione, con particolare riguardo al ca-colorettale; d) la valutazione dell'effetto di chemio-immunomodulanti sull'espressione di varie molecole coinvolte nella risposta immunitaria verso il melanoma; e) lo sviluppo


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2008 5.073 5.193 1.326 1.340 6.399 6.533 7.481 valori in migliaia di euro PROGETTO 4 – IMMUNOLOGIA E INFETTIVOLOGIA I risultati ottenuti dalle commesse afferenti al progetto ME.P04 sono di seguito riportati. Commessa ME.P04.001. Sono state clonate e sequenziate le due subunità ‘beta’ dei canali del calcio che esistono in S. mansoni, al fine di verificare il loro supposto coinvolgimento nel meccanismo d’azione del praziquantel. Al fine di produrre anticorpi specifici anti-praziquantel si è validata la coniugazione covalente del farmaco alla BSA. Per quanto riguarda il meccanismo d'azione della oxamniquina, è stato dimostrato che tale farmaco è attivato da una solfotrasferasi presente nei parassiti sensibili, ma assente in parassiti resistenti. Al fine di identificare il gene che codifica l'enzima responsabile dell'attivazione del farmaco, sono state clonate alcune sequenze geniche di S. mansoni che erano state annotate come ‘putative solfotrasferasi’ nel database del parassita. Commessa ME.P04.002. La terapia dell’asma è prevalentemente basata sull’uso dei glucocorticoidi in associazione con beta 2 agonisti a lunga durata d’azione. E’ stato dimostrato che l’efficacia clinica della terapia combinata dell’asma può essere legata al potenziamento delle proprietà terapeutiche anti-infiammatorie. Per quanto riguarda i fenomeni di resistenza, si è dimostrato che soggetti non responsivi agli steroidi hanno un’alterata espressione ed attivazione di specifici recettori per i glucocorticoidi. Gli studi sulla BPCO si sono avvalsi di valutazioni eseguite su campioni di sangue periferico, espettorato indotto e campioni chirurgici. Una delle strategie metodologiche utilizzate è stata quella di creare appositi sistemi/modelli di malattia così da valutare l’efficacia di molecole farmacologiche in condizioni sperimentali “tipiche” del contesto patologico studiato (per esempio in presenza di fumo di sigaretta). Sono stati dimostrati: 1) un'alterata espressione dei recettori e dei mediatori dell'immunità innata nelle vie aeree centrali e distali; 2) un incremento dell'espressione dei recettori muscarinici e dei recettori per la trombina; 3) una riduzione dell'apoptosi ed un aumento della proliferazione dell'epitelio delle vie aeree centrali. Nel paziente critico da cause polmonari (BPCO) è stata dimostrata la presenza di un incremento dei recettori dell'immunità innata e di alterazioni delle chemochine IP-10 ed IL-8. Nell’ambito degli studi sulle patologie dello spazio pleurico è stato identificato un diverso pattern di attivazione del recettore per LTB4 inibitorio o di quello stimolatorio. In particolare, su cellule mesoteliali primarie, il PPARa inibisce mentre il BLT2 stimola l'espressione dell'ICAM-1 e l'adesività cellulare.


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Commessa ME.P04.003. Nel campo dell'immunologia dei trapianti gli studi sono volti all'approfondimento dei meccanismi immunologici che regolano la reazione di rigetto di tessuti trapiantati con particolare riferimento alle reazioni mediate da antigeni minori di istocompatibilità. La lenta somministrazione del peptide HY determina la generazione di cellule regolatorie CD8+CD28-FOXP3+ con caratteristiche soppressorie. Le ricerche effettuate hanno permesso di trasferire la tolleranza in vivo inoculando nei topi sottoposti a trapianto di cute le cellule T regolatorie ottenute dai topi resi tolleranti in maniera tale da prolungare la sopravvivenza dei grafts e riuscire a raggiungere uno stato di tolleranza permanente. Nell'ambito dell'immunopatologia tubercolare particolare interesse è stato dato all'analisi della risposta immunitaria a livello del tratto mucosale con lo scopo di individuare le componenti cellulari responsabili della risposta immune protettiva nei confronti dell'agente patogeno. Tale studio sperimentale ha avuto come obiettivo quello di riuscire a standardizzare un modello murino di infezione intranasale in maniera tale da contribuire alla realizzazione di un vaccino da somministrare per via aerea Commessa ME.P04.004. Linea di Ricerca1: Approccio innovativo alla infezione del virus HIV-1 Avvio di uno studio sistematico dell'effetto delle mutazioni di resistenza della RT di HIV-1 sul fenotipo virale. Questo approccio ha permesso di correlare i pazienti che falliscono la terapia con mutazioni specifiche e di identificare nuove famiglie di molecole efficaci contro gli enzimi mutati. Inoltre, come nuovo bersaglio per la terapia delle infezioni da HIV abbiamo scelto la proteina cellulare DDX3 dimostrando che il blocco dell'azione di DDX3 causa l'interruzione della replicazione virale nelle cellule infette dal virus HIV, senza danneggiare le cellule non infette. Linea di ricerca 2: Sviluppo di nuovi inibitori "multitarget" per la terapia antitumorale. Sono state identificate delle molecole di sintesi dotate di elevata attività antienzimatica nei confronti delle tirosine chinasi Src a Abl. Queste molecole si sono rivelate estremamente potenti nei confronti di differenti linee cellulari tumorali, così come hanno mostrato elevata attività inibitoria nei confronti della crescita tumorale in un modello murino di osteosarcoma. Linea di ricerca 3: Sviluppo di nuovi inibitori di enzimi virali e protozoari E’ stata clonata ed espressa la timidina chinasi (TK) e la uridina-citidina chinasi (UCK) di Entamoeba histolytica, responsabile di una grave patologia a livello del sistema digerente e del fegato (soprattutto nei paesi in via di sviluppo). In collaborazione con parassitologi italiani (Policlinico S. Matteo) e chimici stranieri (GLSynthesis Inc. USA), sono stati ideati e sintetizzati alcuni analoghi nucleosidici capaci da fungere da inibitori o da substrati alternativi dei suddetti enzimi. Commessa ME.P04.005. L'immunoflogosi rappresenta il denominatore comune di differenti situazioni patologiche quali allergie, malattie infettive, patologie vascolari e neoplasie. In particolare: i dati raccolti dalla campagna nazionale di Diagnosi Precoce e Trattamento delle Malattie Allergiche ha migliorato la conoscenza sulla prevalenza e sulla modalità di gestione delle malattie allergiche e re


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2008 2.167 2.271 1.016 826 3.183 3.097 3.641 valori in migliaia di euro PROGETTO 5 – MEDICINA MOLECOLARE Il progetto include una commessa specifica dedicata alla produzione, conservazione e distribuzione di numerosi modelli murini di svariate patologie umane. Per quanto riguarda gli studi di base, sono proseguiti con buoni risultati gli studi sui meccanismi di replicazione e sul riparo del DNA, sull’alterazione di questi meccanismi, causalmente connessi alla


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trasformazione neoplastica o alla patogenesi di alcuni disordini ereditari quali ad esempio lo xeroderma pigmentoso. Ugualmente attiva la ricerca sui meccanismi patogenetici di altre malattie ereditarie quali ad esempio l’ostepetrosi e le immunodeficienze congenite. Attiva la ricerca su proteomica, incentrata principalmente sullo studio del muscolo scheletrico sia in risposta ad riposte fisiologiche (training) che patologiche (cachessia). A tale attività si affianca lo sviluppo di nuove tecnologie di screening genomico per la diagnosi (e prognosi) di patologie ereditarie e acquisite. In fase meno avanzata ma promettenti studi sullo sviluppo del sistema scheletrico e sulla poli(ADP-ribosilazione). Di più incerto esito uno screening di nuovi composti con attività anti-proliferativa ed anti-apoptotica. Ancora di interesse studi sulle laminopatie ed il loro ruolo in alcune forme di distrofia muscolare, così come sulla trascrizione dei geni tiroidei e delle loro alterazioni correlate a diverse patologie della tiroide. Infine proseguono studi sui meccanismi immunologici correlati ai trapianti d’organo, e su alcune patologie neurologiche ed autoimmuni. Nell’ambito della commessa ME.P05.001 sono stati prodotti e caratterizzati nuovi ceppi murini, mutanti knock-out del gene recettoriale GPR37, quali modelli in vivo della resistenza a tossine Parkinsoniane (MPTP) e alle droghe d'abuso (cocaina, anfetamina); inoltre sono state sviluppate nuove tecnologie per la modificazione post-trascrizionale, selettiva ed inducibile, di RNA di geni bersaglio, coinvolti in patologie multifattoriali. L'infrastruttura EMMA, con il supporto dei Programmi Quadro UE, ha archiviato fino al 2008 oltre 1300 ceppi murini mutanti, modelli di patologie umane. Al momento sono aggiunti ca. 400 nuovi ceppi/anno e vengono distribuiti alla comunità scientifica internazionale animali vivi o gameti/embrioni congelati di ca. 300 ceppi/anno. La commessa ha organizzato i corsi internazionali annuali CNR-EMMA-Jackson Lab. "Cryopreservation of Mouse Germplasm" e CNR-ICGEB "RNA Structure and Function" e “Mouse Behavioural Phenotyping”. Ha inoltre partecipato, con EMBL e ELLS LearningLAB, all'organizzazione di vari corsi nazionali ed internazionali per insegnanti e studenti di biologia di scuole medie secondarie. I membri della commessa sono stati scelti quali docenti in vari altri corsi specialistici nazionali ed internazionali. Nel 2008 sono state prodotte quattro pubblicazioni, una delle quali su rivista di rilievo (PNAS). E’ stata inoltre creata la EMMA Resource DataBase (EMMA-RDB; Sito web: www.emmanet.org). La commessa ME.P05.002 ha condotto studi di proteomica su diverse tematiche: analisi de profilo di espressione del muscolo scheletrico in condizioni di esercizio, invecchiamento, immobilità, cachessia e in alcune patologie neuromuscolari. Inoltre, studi per l’identificazione di nuovi marcatori del tumore della mammella e per il follow up di trattamenti radioterapici. Questi studi hanno portato a 3 pubblicazioni su buone riviste del settore. Di rilievo la partecipazione ad un articolo su Nature Biotechnoclogy. Questo articolo, firmato da molti autori, definisce gli standard per la classificazione proteomica delle proteine umane e la presenza della responsabile della commessa, indica la sua appartenenza al gruppo di esperti internazionali del settore. La commessa ME.P05.005 ha studiato i meccanismi di riparo del DNA (necleotide excision) in relazione ad alcune patologie ereditarie, meccanismi che regolano la stabilità del genoma, incluso lo studio di telomeri e telomerasi, amplificazione genica e infine determinanti di suscettibilità a patologie ovariche. La produzione scientifica è limitata nel 2008, ma ci sono buoni lavori nel 2007 e nel 2009. La commessa ME.P05.006 ha sviluppato vettori di espressione e cromosomi artificiali che sono stati introdotti in cellule umane per la produzione di fattori bioattivi. Sono state inoltre studiate modificazioni della replicazione in risposta a danni genotossici in cellule di pazienti con predisposizione ai tumori. Infine è stata studiata la poli-ADP ribosilazione in cellule trasformate. La commessa ME.P05.007 ha studiato meccanismi di plasticità in regioni limbiche, striatali e corticali dimostrando un aumento di spine dendritiche in ippocampo in relazione alla memoria, il ruolo della profilina2 nell’exocitosi, e della N-cofilina nella migrazione neuronale. Negli studi sul dolore è stata studiata l’attività di varie tossine e il loro meccanismo d’azione e nell’ambito della SLA sono state evidenziate (i) la presenza di alterazioni redox e metaboliche a livello specifico dei mitocondri indipendenti dal tipo di mutante SOD1 espresso dalle cellule (ii) il ruolo della cisterna nel ridurre l’aggregazione e la citotossicità un che contribuisce al processo di


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morte che nella SLA nel topo G93A. La produzione scientifica della commessa è abbondante con 18 pubblicazioni nel 2008 su riviste di livello medio. La commessa ME.P05.008 studia i meccanismi patogenetici di patologie endocrinologiche e neurodegenrative (atassie cerebellari) focalizzandosi sulla trascrizione tessuto-specifica in modelli cellulari e animali. Tra I risultati l’identificazione di p300 and pRb come co-attivatori di Pax 8 e la descrizione del ruolo di TITF-1(Nkx2.1) nell’ipotiroidismo congenito e più di recente della corea benigna. I risultati hanno dato luogo ad un limitato numero di pubblicazioni ma su riviste di buon livello. La commessa ME.P05.009 ha svolto attività diretta all'identificazione delle basi genetico-molecolari di malattie monogeniche quali le sindro


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2008 24.248 26.740 2.547 3.208 26.796 29.948 37.555 valori in migliaia di euro PROGETTO 6 – INNOVAZIONE-INTEGRAZIONE TECNOLOGICA IN MEDICINA


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2008 14.150 14.872 8.206 9.418 22.356 24.290 29.369 valori in migliaia di euro PROGETTO 7 – EPIDEMIOLOGIA E RICERCA SUI SERVIZI SANITARI Di seguito sono riportati i risultati ottenuti nel corso del 2008 dalle commesse afferenti al progetto. Nell’ambito della commessa ME.P06.001 è stato sviluppato un webservice di modellizzazione matematica, con interfaccia Java/HTML per il caricamento dati da parte degli utenti dalla rete e per permettere al sistema di collegare un server Matlab per la valutazione di due modelli iniziali. Partecipazione come coordinatori alla proposta CE VPH 2007, con il progetto GINSENG. Nella commessa ME.P06.002 sono stati sviluppati modelli matematici della progressione del diabete, modelli differenziali stocastici della dinamica del glucosio. E’ stata effettuata la valutazione degli indici di "insulin sensitivity" e "beta-cell function" prima e dopo intervento di derivazione bilio-pancreatica in pazienti diabetici di tipo 2 e confronto con soggetti di controllo. Inoltre è stata analizzata l'influenza del profilo della concentrazione di un farmaco antiangiogenico "vessel-disrupting" sull'efficacia della terapia. Studio della valutazione del meccanismo d'azione delle citokine PDGF-BB e TGF-ß1 nel rigetto cronico del trapianto di rene ed analisi dei dati riguardanti i meccanismi d'azione delle citokine infiammatorie nel trapianto di anca e valutazione dell'efficacia di sostanze inibenti la risposta immunitaria. I risultati di maggiore interesse della commessa ME.P06.003 sono stati conseguiti: 1. nelle applicazioni cliniche della TC multi-fasica in pazienti con sindrome di Budd-Chiari e nella stadiazione pre-chirurgica di pazienti con carcinoma del colon-retto; 2. nell’impiego della tecnica power-doppler in ecografia per la valutazione morfo-funzionale delle lesioni neoplastiche in pazienti con linfoma di Hodgkin e del rene trapiantato;


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3. nell’uso della sequenza "chemical-shift" in RM dedicata alla caratterizzazione dei tumori surrenalici è stato dimostrato che può evitare l'impiego ed il consumo di mezzo di contrasto paramagnetico nel corso dell'esecuzione dell'esame; 4. nella RM con l'analisi quantitativa del segnale in immagini T2-pesate consente la caratterizzazione del tessuto miocardio in pazienti con malattia di Anderson-Fabry. Altro settore di sperimentazione è stato il ruolo della PET/TC nel follow-up post-chirurgico dei pazienti con carcinoma differenziato della tiroide, nei quali è stato inoltre eseguito uno studio di confronto tra ecografia, PET FDG e scintigrafia con iodio-131 che ha dimostrato come l'ecografia del collo sia la tecnica di diagnostica per immagini maggiormente accurata per la valutazione delle stazioni linfoghiandolari del distretto cervicale. La PET/TC è stata inoltre sperimentata nella valutazione delle lesioni polpose del colon-retto. L'integrazione delle immagini scintigrafiche morfo-funzionali, ottenute con radiofarmaci "specifici", con quelle anatomico-strutturali della TC e/o della RM è stata valutata allo scopo di caratterizzare e riconoscere la natura dei tumori surrenalici. E' stato valutato il ruolo della colangiopancreatografia con RM in pazienti con patologia del sistema bilio-pancreatico in confronto alle altre tecniche per immagini (TC ed ecografia) per la definizione dei protocolli diagnostici specifici per patologia. E' stato valutato l'approccio metodologico della PET/TC con FDG per differenziare le lesioni neoplastiche mammarie in confronto alla RM. E’ stata effettuata una valutazione diagnostica integrata con FDG PET/TC, Tc-99m MIBI SPECT a RM di pazienti affetti da mieloma multiplo. Nella commessa ME.P06.004 sono stati pubblicati ulteriori risultati sullo studio di follow up a due anni del progetto RM-itinerante, che hanno dimostrato che la perdita di sostanza grigia, a differenza della sostanza bianca, e' un fenomeno precoce nella Sclerosi Multipla e mostra chiara progressione già nelle fasi iniziali di malattia. Sono stati pubblicati i primi risultati dei lavori di integrazione RM / US nell'imaging del SNC fetale. Sono stati pubblicati i risultati di uno studio di confronto tra FDG-PET, MRI e Scintigrafia con MIBI in pazienti con Mieloma Multiplo, che hanno messo a confronto per la prima volta queste metodiche, evidenziandone pro e contro. Sono state a messe a punto le tecniche di imaging rilassometrico cerebrale di piccolo animale su scanner clinico a 3 Tesla, con bobina dedicata phased array, per lo studio di modelli preclinici di SLA, nell'ambito di un progetto co-finanziato dal Ministero della Sanità in collaborazione con i Dipartimenti di Farmacologia e di Neurologia dell'Università "Federico II" e l'IRCCS SDN di Napoli. Ulteriori pubblicazioni hanno evidenziato i risultati ottenuti nello studio della schizofrenia, mediante l'applicazione delle tecniche delle tecniche di segmentazione ed analisi di imaging strutturale sviluppate nell'ambito di questa commessa. PVELab, il software di correzione del volume parziale sviluppato nell'ambito del progetto PVEOut, co-finanziato dalla UE e coordinato dall'IBB, la distribuzione ed aggiornamento del quale sono curati nell'ambito di questa commessa, ha superato i 200 download da parte di centri di ricerca internazionali (prevalentemente in Nord America e Canada, Europa, Giappone e Cina) ed e' stato citato ad oggi in più di 40 pubblicazioni indexate su prestigiose riviste internazionali. E' stato completata la modifica del software di segmentazione multiparametrica di RM cerebrali includendo tra l'altro la coregistrazione intra- e inter-serie, ed e' in corso la verifica dell'incremento di accuratezza ottenuto. Nell’ambito della commessa ME.P06.005 sono stati messi a punto protocolli di acquisizione ed elaborazione 4D PET e 4DCT. Tutti i protocolli permettono di ottenere immagini di buona qualità per una accurata definizione del target ed informazioni personalizzate sul movimento del target e degli organi circostanti. Tali informazioni permettono di migliorare significativamente la definizione del piano di trattamento massimizzando la dose al tumore con una riduzione significativa de


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Relazione Dipartimento SCIENZE DELLA VITA



Il Dipartimento di Scienze della Vita risponde alle esigenze proprie della Biologia moderna, in continua e rapida evoluzione. In cinquant’anni dalla scoperta del DNA si è giunti infatti a decifrare il genoma umano ed è iniziata l’era post-genomica. La nuova dimensione della ricerca biologica, fornita dalla disponibilità delle sequenze genomiche, consente di comprendere le interazioni funzionali che si collocano a valle dei geni e di descrivere i meccanismi fondamentali dei processi vitali. Il flusso di informazioni delle sequenze geniche peraltro è talmente complesso e intricato che si rende necessario un approccio culturale e metodologico multi-disciplinare. Solo con strategie altamente interdisciplinari infatti si può superare il concetto troppo riduttivo di linearità dei processi biologici e affrontare lo studio dei meccanismi che, operando in una complessa organizzazione a rete, regolano la vita o causano malattie e morte di un organismo. Una Nuova Biologia quindi non più scienza fenomenologica, ma scienza quantitativa che tende alla razionalizzazione dei processi vitali con la costruzione, tramite bioinformatica e biologia computazionale, di modelli che utilizzano i dati sperimentali forniti dalla genomica e proteomica funzionale, dalla biochimica, biologia strutturale e biologia molecolare, dalla biologia cellulare e patologia molecolare. Essi si applicano a sistemi e fenomeni via via più complessi come lo sviluppo embrionale, le neuroscienze comportamentali e l’adattamento delle diverse forme di vita al variare delle condizioni sulla terra, origine della biodiversità.


Sul piano tematico, le Scienze della Vita hanno visto, nella seconda meta’ del novecento, il confluire in un corpus unicum conoscitivo di discipline precedentemente distanti quali genetica, biologia molecolare e cellulare, biochimica, immunologia, embriologia, evoluzionistica etc. Si tratta di un processo alimentato dal progredire a livello molecolare delle conoscenze e per certi versi analogo a quanto nel secolo precedente era avvenuto per i diversi settori della Fisica (Meccanica, Termodinamica, Ottica, Elettromagnetismo). Non vi e’ dubbio che il processo sia ancora in corso e lontano dal suo completamento, di recente si assiste al confluire di discipline esterne al mondo biologico quali nanotecnologie e informatica. Secondo molti la nuova principale frontiera risiede nelle scienze cognitive e piu’ in generale nello studio del cervello. Una conseguenza notevole di tale processo e’ rappresentata dal superamento di barriere legate alla specificita’ del modello sperimentale: oggi puo’ accadere che una stessa tematica sia affrontata in organismi modello distanti quali batteri, lieviti, animali, piante, esseri umani e che vi sia ampia capacita’ di dialogo fra i ricercatori pur nelle differenze dettate dai modelli sperimentali. Sulla base dello sviluppo dell’ingegneria genetica e delle biotecnologie della fine degli anni settanta si e’ assitito allo sviluppo di grandi programmi di ricerca, spesso a dimensione internazionale, precedentemente sconosciuti in questo settore disciplinare. Si puo’ al riguardo citare il progetto “genoma” e i programmi della cosiddetta era post-genomica, che coinvolgono migliaia di ricercatori. Si e’ inoltre registrata in tutto il mondo una forte interazione tra mondo della ricerca pubblica e mondo industriale. Il clima di cambiamento negli anni settanta ha generato negli Stati Uniti spinoff accademici noti in tutto il mondo quali Genentech, Amgene, Chiron. Piu’ recentemente abbiamo assistito alla collaborazione/competizione, con reciproco feedback positivo, fra industria privata e ricerca pubblica per il completamento della sequenza del menoma umano. Oggi, in tutto il mondo, e’ impossibile parlare di ricerca biologica pubblica senza associare ad essa gli sviluppi in senso sociale, commerciale e industriale. D’altro canto, l’industria privata sviluppa oggi una parte rilevante della ricerca di base. Ad esempio, oltre duecento industrie sono oggi attive nello sviluppo di servizi e prodotti per la terapia cellulare, che spesso comporta


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l’utilizzazione di cellule staminali e la necessita’ di approfondire le conoscenze di base come parte integrante della ricerca industriale. A livello internazionale, la consapevolezza che la conoscenza dei meccanismi alla base della vita ha non solo valore conoscitivo intrinseco, ma anche notevoli e molteplici applicazioni in campo biotecnologico, biomedico e agroalimentare, ha spinto tutte le massime istituzioni di ricerca dei paesi avanzati a finanziare e potenziare in maniera significativa le “Life Sciences”. Basti ricordare gli ingenti finanziamenti stanziati dai National Institutes of Health (NIH), dall’Istituto RIKEN in Giappone e dall’Unione Europea per promuovere sia l’avanzamento delle conoscenze che lo sviluppo di tecnologie informatiche e di “high throughput”.


Il grande scienziato-manager Adriano Buzzati Traverso, che ha fondato l’attuale IGB di Napoli ed avuto negli anni 60-70 un’enorme influenza sullo sviluppo in Italia di una moderna cultura biologica, ha ispirato la sua azione a due principi tuttora estremamente validi: internazionalita’ e interdisciplinarieta’ della ricerca biologica di frontiera. Pur nelle profonde differenze tipiche fra le grandi personalita’, analoghi motivi ispiratori hanno animato l’azione di altre figure leader della ricerca biologica italiana della seconda meta’ del secolo scorso. Tali sono Giuseppe Montalenti, Gaetano Salvatore, Alessandro Rossi Fanelli, Ernesto Quagliariello, Giorgio Tecce, che hanno fondato importanti strutture di ricerca che oggi confluiscono in Istituti afferenti al Dipartimento Scienze della Vita. Tuttavia, se si considera lo sviluppo di grandi programmi di ricerca a dimensione internazionale, che ha avuto luogo a partire dagli anni ottanta (progetto “genoma”, progetti della cosiddetta era post-genomica) l’Italia ha, in generale, partecipato con ruolo relativamente minore. Ma vi sono importanti eccezioni che spesso hanno visto protagonista il CNR: si puo’ ricordare il contributo del CNR, pur nella scarsezza delle risorse umane e finanziarie, al progetto di sequenziamento del Genoma Umano, la partecipazione alla costituzione della European Molecular Biology Organization, dello European Molecular Biology Laboratori, della rete EMBnet per la Bioinformatica e, piu’ recentemente, dello European Mouse Mutant Archive. Va inoltre riconosciuto il successo della ricerca italiana a livello dei programmi europei del sesto programma quadro, a riprova della capacita’ dei ricercatori italiani - se opportunamente stimolati e incentivati – di inserirsi con efficacia in reti tematiche basate su obiettivi comuni. Nel considerare che la forza (e la debolezza) della nostra ricerca biologica tuttora risiede piu’ in gruppi di ricerca di dimensioni relativamente limitate che in strutture di ricerca medio-grandi va sottolineata l’importanza della ricerca di frontiera, indipendentemente da altre qualificazioni, come motore principale di tutte le attivita’ inerenti le Scienze della Vita. Negli scorsi anni il MIUR ha recepito l’importanza delle tematiche proprie delle Scienze della Vita traducendola in finanziamenti rilevanti nell’ambito dei programmi PRIN e FIRB. I programmi PRIN di Scienze Biologiche hanno ottenuto nel 2004 il 12.9% del finanziamento totale secondi solo alle Scienze Mediche (19.7%). Nei bandi FIRB 2001 è stato finanziato il progetto “Post-genoma” e in quelli FIRB 2003 si è ritenuto opportuno integrare le nuove conoscenze dell’era post-genomica e la loro applicazione favorendo la costituzione ed il potenziamento di piattaforme tecnologiche che coinvolgono laboratori pubblici e privati specializzati in tematiche come “Bioinformatica”, “Biologia strutturale” e “Recettori di membrana”. Va inoltre ricordato che le Scienze della Vita costituiscono uno dei principali filoni di intervento del cospicuo programma di sostegno allo sviluppo economico, denominato “Industria 2015”, varato cona la legge Finaziaria 2007. Studi di settore promossi da Assobiotec (Confindustria) e della Presidenza del Consiglio indicano che il comparto delle biotecnologie e’, per quanto riguarda l’Italia, di dimensioni limitate ma in rapida crescita. Assobiotec riporta la presenza nel nostro Paese di oltre 200 imprese propriamente classificabili come biotech con circa 14.000 addetti, di cui 4.900 impiegati in attività di ricerca, per un fatturato complessivo di oltre 4 miliardi di euro. Le industrie biotech italiane (si considerano tali anche le sussidiarie italiane di multinazionali straniere) sono principalmente dedicate alla cura della salute, segmento di attivita’ che riguarda 73% delle aziende, 86% degli investimenti, 94% del fatturato. Le aziende biotech sono principalmente localizzate in Lombardia dove ha sede 33% delle imprese, 48%


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degli addetti, 70% degli investimenti in Ricerca e Sviluppo. Che il settore sia in crescita e’ poi attestato da numerosi indicatori, ad esempio il saggio di crescita del numero di aziende e’ attestato intorno al 7% annuo.


Le attività del Dipartimento Scienze della Vita, basate sullo studio dei meccanismi fondamentali alla base dei processi biologici, per il loro carattere interdisciplinare si collocano nel contesto generale della ricerca biologica di frontiera e rivestono non solo un ruolo centrale dal punto di vista della conoscenza, ma anche per il progresso economico e la competitività del paese. Importanti a questo riguardo lo stretto rapporto con le Università e le altre Istituzioni di Ricerca e le interazioni con il sistema produttivo. Le ricerche del Dipartimento Scienze della Vita, che si possono ricondurre alle aree della Genomica Funzionale, Biologia Strutturale, Biologia dei Sistemi Complessi, Bioinformatica e Biologia Computazionale, e dei Modelli Biologici, sono articolate in 6 Progetti. La lunga tradizione di studi e le competenze del personale coinvolto sono ben consolidate e riconosciute a livello nazionale ed internazionale. Le linee strategiche del Dipartimento definiscono tre direttrici, ben allineate con la Strategia di Lisbona, finalizzate a dare una concreta risposta a bisogni individuali e collettivi dei cittadini agendo in sintonia con Università e Imprese per migliorare la qualità di vita e rendere il nostro Paese più competitivo: • Produrre “conoscenza” intesa in senso ampio come l’insieme di ricerca, innovazione e istruzione, il noto “triangolo della conoscenza” dell’Unione Europea e metterlo al servizio della crescita; • Sviluppare in maniera sistematica l’informazione e la diffusione delle tematiche delle ricerca di punta, presupposto indispensabile alla creazione di un rapporto sereno fra la societa’ e le sue istituzioni di ricerca; • Migliorare l'offerta di servizi alle imprese elevandone la qualità a standard di tipo industriale. Nell’ambito di tali direttrici si sta sviluppando la missione del DSV, risultati positivi così come criticità sono brevemente descritte.




Istituti afferenti

- IBP - Istituto di biochimica delle proteine (Napoli)- IBPM - Istituto di biologia e patologia molecolari (Roma, ROMA)- IBBE - Istituto di biomembrane e bioenergetica (Bari, Trani)- IGP - Istituto di genetica delle popolazioni (Li Punti - Sassari)- IGB - Istituto di genetica e biofisica "Adriano Buzzati Traverso" (Napoli) - IEOS - Istituto per l'endocrinologia e l'oncologia "Gaetano Salvatore" (Napoli)


- IBC - Istituto di biologia cellulare- IBIM - Istituto di biomedicina e di immunologia molecolare "Alberto Monroy" - ICCOM - Istituto di chimica dei composti organo metallici- IGM - Istituto di genetica molecolare- INMM - Istituto di neurobiologia e medicina molecolare- IN - Istituto di neuroscienze - ISTC - Istituto di scienze e tecnologie della cognizione


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- ITB - Istituto di tecnologie biomediche- IAC - Istituto per le applicazioni del calcolo "Mauro Picone"- ISMAC - Istituto per lo studio delle macromolecole


I ricercatori e tecnologi del Dipartimento Scienze della Vita hanno importanti collaborazioni nazionali (Università e loro Centri di Eccellenza, Enti di Ricerca, IRCCS, Telethon, EMBL, aziende) ed internazionali (Europa, Asia, America, Canada) ed una notevole capacità di attrarre fondi esterni: per ogni Euro ottenuto dalla ripartizione del Fondo di Finanziamento Ordinario il personale del DSV ne ottiene più di due da finanziamenti esterni. I ricercatori hanno ricevuto finanziamenti nazionali dai Ministeri (MIUR, Ministero della Salute), Regioni, da organizzazioni non profit AIRC, Telethon. Si segnala in particolare che il Dipartimento ha partecipato con successo alle attività del trascorso Piano Strategico Nazionale, in particolare, si è registrata una fattiva partecipazione alle attività dei tre Centri di Competenza della Regione Campania attivi nel settore delle Scienze della Vita. Isituti afferenti al Dipartimento e situati in Italia meridionale sono coinvolti e anche capofila di diversi progetti MERIT del MIUR in corso di finanziamento. Assumono quindi particolare rilevanza le iniziative in corso e da sviluppare in riferimento al Quadro Strategico Nazionale 2007-2013, al Piano Operativo Nazionale Ricerca e Competitività e ai corrispondenti Piani Operativi Nazionali per le Regioni dell'Obiettivo Convergenza anche in considerazione della localizzazione in Italia Centro-Meridionale di istituti di completa afferenza al Dipartimento. In tale quadro va ricordato il partenariato con la Fondazione Telethon e la Regione Campania che ha portato alla costituzione paritetica della Fondazione BioForMe (Biology For Medicine) per lo sviluppo nell'Area di Ricerca del CNR in via Pietro Castellino a Napoli di un polo di ricerca biomedica di tipo traslazionale aperto ad interazioni con industrie. Sul piano dei rapporti con le Regioni si segnalano anche le società consortili BIOTEKNET e GEAR. Interessanti anche i rapporti di committenza per attività di ricerca quali quelli con l'Agenzia Spaziale Italiana e quelli con l'Agenzia ARPA della Regione Sicilia per ricerche sulla biodiversità. In ambito internazionale i ricercatori e tecnologi del Dipartimento hanno ricevuto importanti finanziamenti principalmente dalla Commissione Europea ma anche da altri organismi internazionali tra i quali si segnala in quanto indicativo della qualità di ricerca prodotta nel Dipartimento, al di là di fredde statistiche, quello ottenuto dal Dott. Giuseppe Matarese (IEOS) il cui progetto di ricerca è finanziato dal prestigioso Programma “Starting Independent Investigators” dell’European Research Council, che nel 2008 ha finanziato solo il 3% degli oltre 9000 progetti presentati da giovani ricercatori.








anno



totale





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E A B C D 2008 2.585 2.841 5.221 8.016 1.850 12.707


Risorse umane




A B C D E=A+B+C+D 2008 172 6 64 16 258



ricerca




Altro Totale


Si pone in evidenza un Sistema robotico innovativo, co-sviluppato da ricercatori afferenti all’IGB-AB in collaborazionecon la 'Hamilton Robotics'. Tale sistema permette di analizzare simultanemente, in sterilità ed in completa automazione, l'effetto di migliaia di composti (librerie chimiche) sul differenziamento delle cellule staminali coltivate in micropiastre da 96 pozzetti. Configurazione del sistema: stazione robotica di pipettamento MICROLAB STAR a 8 canali di dispensazione indipendenti e testata da 96 canali a dispensazione simultanea; braccio robotico di trasferimento esterno ML-SWAP 420; incubatori THERMO CYTOMAT per terreni e colture cellulari (micropiastre da 96 pozzetti); lettore multisegnale (fluorescenza, luminescenza e assorbanza) per micropiastre SYNERGY HT BIOTECH. L'intero sistema è controllato dal MICROLAB VECTOR SOFTWARE. Presso l’Area di Ricerca di Bari è presente , il Genome Sequencer FLX – Titanium Series (Roche) una piattaforma composta da un sequenziatore, ad alta processività, di ultima generazione, e di una infrastruttura hardware e software di supporto per la gestione e l’analisi bioinformatica dei dati di sequenza prodotti. Il Genome Sequencer FLX utilizza la tecnologia del pirosequenziamento in associazione con l’amplificazione clonale dei frammenti, sviluppata dalla 454 Life Sciences e successivamente acquisita da Roche. Questa tecnologia rappresenta un’alternativa rivoluzionaria rispetto al vecchio metodo di sequenziamento Sanger in quanto permette di determinare la sequenza di un elevato numero di frammenti di DNA con elevata accuratezza. Strumentazione analoga è presente presso l’Area della Ricerca di Napoli 1. Qui di seguito vengono inoltre riportate le principali risorse strumentali del Dipartimento: Anodo rotante RX-Rigaku per cristallografia a raggi X di proteine; Apparecchi per la PCR; Assorbimento atomico; Banche dati pubbliche e specializzate tra le quali EMBL, SWISS-PROT, TREMBL, Refseq, GO, Ensembl, UTRdb, Mitonuc; Biacore; Camera di crescita per le piante con sistema di illuminazione LED (Percival Model E30 Led Trichromatic);


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Camera fredda; Camera P2 sterile per cellule animali; Camera radioattiva; Camera sterile per colture cellulari; Cappe a flusso laminare per colture cellulari; Centrifughe ed ultracentrifughe; Confocale Leica; Cromatografo liquido HPLC Beckman System Gold; Densitometro Bio-Rad GS 700; Dispositivi per l'ibridazione di microarray e loro analisi; Facility di neuro-genomica funzionale (in collaborazione con EBRI; Facility per la criopreservazione in azoto liquido; FACS (Fluorescence Activated Cell Sorter) Facstar plus S/4; Fluorimetro per esperimenti di fluorescenza statica; Fluorocitometro cell sorter per isolamento di cellule; French Press; Incubatori CO2; Laboratorio attrezzato per esperimenti di Biologia Molecolare; Laboratorio attrezzato per esperimenti di ibridazione molecolare con sonde radioattive; Laboratorio radioisotopi; Lettore ELISA; Locali per la stabulazione di animali modello; Luminometro (Turner Design); Microcalorimetro a titolazione isoterma Microcal ITC; Microarray Applied Biosystems 1700; Microscopi ottici per DNA FISH (localizzazione nucleare 3D) e RNA FISH (espressione genica); Microscopio a fluorescenza dotato di CCD camera e termostato; Microtomo criostatato (Microm); Ossigrafo; Postazioni per analisi di cellule in vivo, una dotata di sistema Metamorph per acquisizione ed analisi delle immagini; Pyrosequenziatore; Real-time PCR; Robot per micro e macro-array; Scanner per microarray; Scintillatori, sistemi di acquisizione/analisi di immagini; Sequenziatore ABI PRISM 3100 Genetic Analyzer; Sequenziatori automatici del DNA; Sequenziatori automatici di proteine; Server Ensembl con 13 banche dati gnomiche; Servers locali e remoti; rete Lan e Wan su nodo GAR e computers dedicati ad analisi bioinformatiche; Servizio per sequenziamento di proteine; Sistema biolistico (BioRad); Sistema di analisi di immagini KS300 (Zeiss); Sistema per elettroforesi bidimensionale (GE healthcare); Sistemi di elettroforesi per acidi nucleici e proteine; Spettrofotometro Lambda 2 UV/Vis Perkin Elmer; Spettropolarimetro JASCO J-500; Strumentazione per la misurazione di traccianti radioattivi (beta e gamma counter); Strumenti per gel elettroforesi (proteine ed acidi nucleici); Termociclatori; Time-lapse videomicroscopy; Typhoon GE a tre canali per l'analisi di campioni radioattivi e fluorescenti;


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Workstation Linux box per la modellizzazione di strutture proteiche.




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Nel 2008 il programma del Dipartimento è stato articolato in 7 Progetti, organizzati in 45 Commesse composte da 63 Moduli di Istituto. - Funzione, regolazione ed evoluzione dei genomi eucariotici articolato in 6 commesse e 8 moduli; - Struttura, funzione e progettazione di proteine, acidi nucleici e loro complessi sopramolecolari articolato in 10 commesse e 14 moduli; - Meccanismi molecolari e segnali nel controllo di proliferazione, differenziamento e morte cellulare articolato in 11 commesse e 14 moduli; - Modelli animali per lo studio di processi fisio-patologici e del comportamento articolato in 7 commesse e 13 moduli; - Meccanismi di adattamento a stress e biodiversità articolato in 6 commesse e 6 moduli; - Bioinformatica e biologia computazionale articolato in 4 commesse e 7 moduli; - Biodiversità molecolare articolato in 1 commesse e 1 moduli; Nel 2008 il programma del Dipartimento è stato articolato in 7 Progetti, di cui uno a carattere Interdipartimentale, organizzati in 45 Commesse composte da 63 Moduli di Istituto. 1. Funzione, regolazione ed evoluzione dei genomi eucariotici Questo progetto si pone l’obiettivo scientifico di definire i meccanismi molecolari che regolano l'espressione di geni implicati nel controllo di processi biologici fondamentali. In tale ambito è possibile identificare la funzione di nuovi geni di interesse biomedico e biotecnologico. Inoltre risulta di particolare valore scientifico e applicativo l’obiettivo di studiare i meccanismi genetici di mutazione e ricombinazione e quelli epigenetici, indipendenti dalla sequenza del DNA, alla base di variabilità ed alterazioni genetiche e della plasticità genomica. 2. Struttura, funzione e progettazione di proteine, acidi nucleici e loro complessi sopramolecolari L’obiettivo di studiare le relazioni fra struttura tridimensionale, dinamica e funzione di proteine ed acidi nucleici e dei processi di riconoscimento fra macromolecole consente al tempo stesso di progettare proteine ed acidi nucleici con nuove funzioni e di conseguenza di valore altamente innovativo e denso di ricadute pratiche. Questo progetto ha inoltre l’obiettivo di


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approfondire la conoscenza strutturale/funzionale dei componenti di strutture sopramolecolari con particolare attenzione ai complessi proteine-acidi nucleici ed a quelli coinvolti nella respirazione cellulare. 3. Meccanismi molecolari e segnali nel controllo di proliferazione, differenziamento e morte cellulare Al fine dell’avanzamento delle conoscenze dei meccanismi fondamentali alla base dei processi vitali e delle loro alterazioni nella malattia questo progetto si pone l’obiettivo di sviluppare la comprensione dei meccanismi molecolari che generano la diversità cellulare e regolano differenziamento, omeostasi, trasformazione oncogenica e morte della cellula. A questo primo obiettivo è associato quello di identificare le ricadute applicative di tali meccanismi in diagnostica e terapia. Il progetto si pone inoltre il compito di studiare i meccanismi di conversione di segnali extracellulari in intracellular e di esaminare il loro ruolo nell'integrazione delle attività metaboliche di tessuti e organi pervenendo all’identificazione di molecole che interferiscono con tali segnali e quindi di potenziale uso farmacologico. 4. Modelli animali per lo studio di processi fisio-patologici e del comportamento L’impiego di una varietà di organismi modello costituisce la caratteristica e il punto di forza di questo progetto per comprendere la funzione di geni specifici nel regolare l'attività fisiologica degli organismi superiori e studiare malattie umane in cui tali funzioni sono alterate. Questo approccio consente inoltre di studiare l'evoluzione biologica, comportamentale e cognitiva dei primati umani e non umani, anche mediante tecniche genetico-molecolari, e conseguentemente ha un’importante ricaduta conoscitiva ed applicativa nel campo delle neuroscienze comportamentali. 5. Meccanismi di adattamento a stress e biodiversità Studiare i meccanismi di adattamento degli organismi estremofili a condizioni ambientali avverse (e.g. estremi di temperatura, pH, salinità) e quelli alla base della risposta a stress esogeni in organismi modello consente di esplorare un’area fondamentale di meccanismi di regolazione e protezione delle funzioni cellulari e allo stesso tempo di identificare strutture vitali particolarmente robuste e conseguentemente suscettibili di applicazioni pratiche in numerosi settori, ad esempio nella sensoristica. Un secondo obiettivo di questo progetto è quello di sviluppare metodi ad hoc per l'identificazione e la catalogazione di specie animali e vegetali tramite analisi bioinformatica di sequenze genomiche per contribuire anche alla salvaguardia della biodiversità stessa, si tratta di un obiettivo di alta valenza economica e sociale, oltre chescientifica. 6. Bioinformatica e biologia computazionale L’obiettivo di questo progetto di sviluppare e mettere a punto tecnologie informatiche per l’organizzazione e gestione di sequenze geniche e proteich, nonché di prevedere strutture proteiche in base all'analisi di strutture tridimensionali note di famiglie di proteine risulta naturalmente aperto ad interazioni con l’esterno. Alla base del secondo obiettivo di progetto (analisi di popolazioni specifiche nel loro contesto ambientale tramite studi multidisciplinari al fine di identificare regioni genomiche associate a patologie complesse e fattori di rischio per malattie comuni) vi è un approccio originale, basato sull’analisi di popolazioni isolate della Sardegna e del Cilento, denso di ricadute economiche e sociali.



Il personale del dipartimento ha ottenuto importanti risultati come documentato dall’elevato numero e dalla qualità delle pubblicazioni scientifiche che raggiungono anche la fascia di eccellenza con impact factor maggiore di 25 o compresi tra 10-15, dalle domande di brevetti


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nazionali ed internazionali e dalle importanti collaborazioni nazionali ed internazionali con Università, organizzazioni di ricerca pubbliche e private (vedi autovalutazioni degli Istituti afferenti e partecipanti del DSV presentate recentemente agli organi competenti del CNR). Nel corso del 2008 il DSV ha promosso, in maniera diretta o indiretta, l’organizzazione di iniziative di carattere scientifico (seminari, workshops) e corsi formativi anche nel settore del trasferimento tecnologico, ha stimolato discussioni sullo sviluppo di nuove proposte progettuali in settori emergenti delle Scienze della Vita tra cui la Biologia dei sistemi complessi, large scale genomica e proteomica, medicina translazionale e biodiversità ed è stata attivamente coinvolta in importanti iniziative nazionali, europee ed internazionali tra cui: - Merit finanziata dal MIUR con 24 milioni di euro; - LIFEWATCH, giunto alla Preparatory phase for research infrastructures in the 2006 ESFRI road map nell’ambito del Programma : FP7 Capacities – Infrastructures; - ELIXIR, anch’esso nella Preparatory phase for "Computer and data treatment" research infrastructures in the 2006 ESFRI road map; - INFRASTRUCTURE FUNDING IN THE LIFE SCIENCES, nell’ambito del programma ERA-NET supporting cooperation for research infrastructures in all S&T fields; - Joint Technology Initiative – Innovative Medicines Initiative, iniziativa pubblico-privata della Commissione europea e della Federazione Europea delle industrie ed associazioni farmaceutiche (EFPIA); - Accordo CNR- Genome Canada per Progetti congiunti nel campo della salute, in tale ambito è stato organizzato a Roma (aprile 2008) un workshop cui hanno partecipato circa 40 scienziati canadesi ed italiani attivi nel settore della genomica-proteomica e salute dell’uomo e sono state raccolte 60 Proposte progettuali italo-canadesi nella forma di lettera di intenti. Per migliorare la capacità del Dipartimento di produrre innovazione sviluppando una cultura di massima apertura al mondo industriale il gruppo di lavoro sul Trasferimento Tecnologico ha inoltre curato l’implementazione e l’aggiornamento di schede in italiano ed in inglese di tecnologie del Dipartimento suscettibili di valorizzazione economica. Sulla base di tali schede, disponibili anche in versione informatica sul sito del Dipartimento, è stata prodotta una brochure con allegata pen drive contenente le tecnologie da promuovere. Il Dipartimento ha aderito attivamente a numerose fiere e convegni, nazionali e internazionali, che hanno consentito di raccogliere manifestazioni di interesse da parte di istituzioni pubbliche e/o private per le tecnologie del DSV e sono in corso azioni volte a favorire lo sviluppo di accordi. Il Dipartimento ha inoltre firmato con la società austriaca BIOMAY AG un contratto di licenza per lo sfruttamento, in maniera esclusiva e a livello mondiale, di 2 brevetti a titolarità CNR. Nel contratto è inoltre presente l’attivazione di un Progetto di Ricerca con il CNR-IBIM di Palermo per lo sviluppo della molecola portandola in Fase I. Il Dipartimento ha inoltre avviato la fase di contrattazione, per la cessione in licenza di 2 brevetti, con ILIT Ventures, una impresa israeliana che si occupa di selezionare programmi di ricerca scientifica dotati di potenziale interesse commerciale e di reperire i finanziamenti necessari per svilupparli. Sono stati inoltre promossi partenariati industriali tra cui il rapporto di collaborazione fra IGP e società SharDNA, spinoff di attività di ricerca del CNR, laboratori industriali all’interno delle strutture dipartimentali, progetti di Laboratorio Pubblico Privato per IEOS con Tecnogen e SigmaTau e ITB-Bari con IBM. Al fine di favorire rapporti di collaborazione pubblico-privati per la preparazione di ambiziosi progetti di Ricerca e sviluppo per bandi nazionali il Dipartimento partecipa attivamente a diversi gruppi di lavoro quali il Progetto Sud-Nord di Confindustria, Gruppo di lavoro di Biotecnologie dell’Unione Industriali Romani (UIR), Distretto Bioscienze della Regione Lazio. Razionalizzazione delle commesse sui progetti in corso


Scienze della Vita

Nuovi progetti dipartimentali E’ necessario identificare nel Dipartimento un numero limitato di Progetti di nuova generazione e concentrare risorse umane e finanziarie per raggiungere quei livelli di competitività che possano assicurare i necessari finanziamenti interni ed esterni all’Ente per la loro realizzazione. Nuovi progetti interdipartimentali (Dipartimento guida, Dipartimenti partecipanti) E’ necessario sviluppare maggiori collaborazioni interdipartimentali nell’Ente e collaborazioni con le reti nazionali ed internazionali più competitive nel settore biotecnologico ove necessario.


I risultati conseguiti dagli Istituti e l’attività intrapresa dal Dipartimento sottolineano le capacità e le forti potenzialità del Dipartimento di produrre nuova conoscenza, innovazione tecnologia, contribuire all’integrazione di discipline e rappresentare un punto di riferimento per favorire collaborazioni e proposte progettuali di valenza nazionale ed internazionale coinvolgendo ricercatori e tecnologici del CNR, delle Università, di altri Enti di Ricerca ed organizzazioni non profit, di industrie e piccole e medie imprese. Gli Istituti hanno ottenuto importanti risultati come documentato dall’elevato numero e dalla qualità delle pubblicazioni scientifiche (che raggiungono anche la fascia di eccellenza con impact factor maggiore di 25 o compresi tra 10-15) e dalle domande di brevetti nazionali ed internazionali degli ultimi 5 anni. E’ importante segnalare inoltre una crescente attenzione dei ricercatori al valore applicativo delle strategie innovative e dei prodotti ottenuti, qui solo alcuni esempi del patrimonio già in corso di valorizzazione negli Istituti: § caratterizzazione di nuovi enzimi isolati da microrganismi estremofili, capaci di sopravvivere in ambienti ritenuti estremi ed impossibili per la vita, sviluppo di biosensori, vaccini e vettori per la terapia genica; trovati di possibile rilevanza in campo medico, industriale e agroalimentare (IBP), § attenzione ad applicazioni in capo metodologico, nelle biotecnologie vegetali e nel settore della salute (IBPM), § identificazione di marcatori di malattie neurodegenerative e miopatie mitocondriali, ricerche importanti nel settore ambiente (IBBE), § identificazione di biomolecole e strategie innovative rilevanti per la diagnostica, predizione e terapia di malattie endocrine ed oncologiche (IEOS) già in corso importanti collaborazioni industriali sia in campo oncologico (ASTRA ZENECA, Somalogic) che endocrinologico (Sigma Tau, Tecnogen), § databases genetici, epidemiologici ed ambientali in popolazioni isolate della Sardegna per la valutazione di fattori di rischio delle malattie (IGP), § modelli animali e piattaforme tecnologiche tra cui un sistema robotizzato per l’identificazione di molecole di rilevanza biologica e farmacologica che si avvale di sistemi cellulari ingegnerizzati e di protocolli standardizzati di differenziamento neuronale e muscolare di cellule staminali embrionali, deep-sequencing (IGB), § sviluppo di modelli matematici e statistici (IAC), § generazione di modelli cellulari ed animali per studi di correlazione genotipo/fenotipo, per lo studio di sistemi biologici complessi, la comprensione dei meccanismi patogenetici di malattie umane indispensabili per lo sviluppo di farmaci innovativi (IBC), § Sviluppo di markers ambientali, competenze e sistemi per lo studio di malattie croniche (IBIM) § Metologie integrate per lo studio di molecole e complessi sopramolecolari di rilevante funzione biologica (ICCOM) § Sviluppo di composti con attività antiproliferatica e antivirale, approcci di terapia genica, sviluppo di tecniche e strumentazioni per imaging ottico in vitro ed in vivo (IGM)


Scienze della Vita

§ Produzione di molecole biologiche (anticorpi, fattori di crescita), modelli cellulari ed animali per lo studio di sistemi biologici complessi (trasformazione neoplastica, differenziamento neuronale) (INMM), § Strumenti e strategie per lo studio del comportamento in malattie del sistema nervoso degenerative e psichiatriche (IN) § Modelli biologici dei sistemi cognitivi (ISTC) § Caratterizzazione di macromolecole biologiche di interesse biomedico e biologia computazionale (ISMAC) § Piattaforme tecnologiche omiche e bioinformatica (ITB).



- Merit finanziata dal MIUR con 24 milioni di euro; - LIFEWATCH, giunto alla Preparatory phase for research infrastructures in the 2006 ESFRI road map nell’ambito del Programma : FP7 Capacities – Infrastructures; - ELIXIR, anch’esso nella Preparatory phase for "Computer and data treatment" research infrastructures in the 2006 ESFRI road map; - INFRASTRUCTURE FUNDING IN THE LIFE SCIENCES, nell’ambito del programma ERA-NET supporting cooperation for research infrastructures in all S&T fields; - Joint Technology Initiative – Innovative Medicines Initiative, iniziativa pubblico-privata della Commissione europea e della Federazione Europea delle industrie ed associazioni farmaceutiche (EFPIA); - Accordo CNR- Genome Canada per Progetti congiunti nel campo della salute, in tale ambito è stato organizzato a Roma (aprile 2008) un workshop cui hanno partecipato circa 40 scienziati canadesi ed italiani attivi nel settore della genomica-proteomica e salute dell’uomo e sono state raccolte 60 Proposte progettuali italo-canadesi nella forma di lettera di intenti. - Convegno Biologia Sì, Roma dicembre 2008, inerente la Biologia Sintetica e Sistemica e le possibili aggregazioni e possibilità di finanziamenti in queste aree emergenti; - Corso di formazione “Scienza degli animali da laboratorio, Roma novembre 2008; - Seminario on line del Dott. Matarese sul tema “Leptin metabolic state and natural regulatory T cells: cellular and molecular basis for a novel immune intervetion in autoimmunity”, Roma settembre 2008; - Conferenza Prof. Gepstein sul tema “A new strategy for engineering drought tolerance in plants via auto-regulation of cytokinin iosynthesis”, Roma maggio 2008 Al fine di poter meglio promuovere le proprie tecnologie il Dipartimento, nel corso del 2008, ha partecipato a iniziative convegnisti che, nazionali e internazionali, per il trasferimento tecnologico. Qui di seguito viene riportato l’elenco completo: • Forum Italy-India: itinerant forum for the opportunities of cooperation in Biotech & Nanotech, New Delhi-Bangalore, 17-18 e 21-22 Aprile 2008 • Pharma Finance 2008 Roma, 22-23 Maggio 2008 • BIO 2008, San Diego, 17-20 Giugno 2008 • Bioforum - Biotecnologie: dove scienza e impresa si incontrano, Milano, 1-2 Ottobre 2008 • Forum Italy - USA: Forum for the opportunities of cooperation in biotech & nanotech, Boston, 6-7 Novembre 2008 • Bio-Europe 2008, Mannheim, 17-19 Novembre 2008 Nel corso di tali eventi sono state raccolte manifestazioni di interesse da parte di istituzioni pubbliche e/o private per le tecnologie del Dipartimento e sono in corso azioni volte a favorire lo sviluppo di accordi.



Articoli in atti di






2008 7 289 12 28 17 2 1 3 25 1


Scienze della Vita



PROGETTO 1 – BIODIVERSITÀ MOLECOLARE


Anno



totale



2008 118 83 0 0 118 83 83 valori in migliaia di euro PROGETTO 2 – FUNZIONE, REGOLAZIONE ED EVOLUZIONE DEI GENOMI EUCARIOTICI


Anno



totale



2008 1.965 1.997 562 1.847 2.527 3.844 4.093 valori in migliaia di euro PROGETTO 3 – STRUTTURA, FUNZIONE E PROGETTAZIONE DI PROTEINE, ACIDI NUCLEICI E LORO

COMPLESSI SOPRAMOLECOLARI


Anno



totale



2008 4.609 4.890 803 1.047 5.412 5.937 6.207 valori in migliaia di euro PROGETTO 4 – MECCANISMI MOLECOLARI E SEGNALI NEL CONTROLLO DI PROLIFERAZIONE, DIFFERENZIAMENTO E MORTE CELLULARE


Anno



totale





Scienze della Vita

PROGETTO 5 – MODELLI ANIMALI PER LO STUDIO DI PROCESSI FISIO-PATOLOGICI E DEL

COMPORTAMENTO


Anno



totale



2008 4.470 4.567 1.211 1.070 5.682 5.637 6.372 valori in migliaia di euro PROGETTO 6 – MECCANISMI DI ADATTAMENTO A STRESS E BIODIVERSITÀ


Anno



totale



2008 3.603 3.784 342 634 3.945 4.418 4.635 valori in migliaia di euro PROGETTO 7 – BIOINFORMATICA E BIOLOGIA COMPUTAZIONALE


Anno



totale






Progettazione Molecolare

Relazione Dipartimento PROGETTAZIONE MOLECOLARE



Gli attuali drivers tecnologici e sociali richiedono una incisiva azione di R&D finalizzata al pieno sviluppo delle tecnologie ad alta efficienza (enabling technologies), il cui futuro è pesantemente condizionato dalla capacità di saper progettare e realizzare, in maniera sempre più mirata e sempre più specifica, i singoli sistemi e componenti di interesse. Le società occidentali - e i grandi paesi emergenti come Cina, India, Brasile - danno sempre più valore a soluzioni scientifiche e tecnologiche per affrontare e governare i cambiamenti su scala planetaria, dalle variazioni del clima e il deterioramento dell’ambiente, la cura e la prevenzione di malattie ed il controllo di nuove infezioni, fino al mantenimento e sviluppo di adeguate risorse idriche, alimentari, energetiche. Il contributo italiano sarà decisivo, se la nostra società concentrerà le proprie risorse, necessariamente limitate, su settori strategici in cui esistano aree di eccellenza, e se saprà farlo valorizzando il proprio retaggio culturale. Il Molecular Design e le Scienze Molecolari in senso più generale costituiscono in questo quadro complessivo uno dei cardini fondanti della ricerca italiana, per motivi diversi e complementari. Innanzitutto, la Progettazione Molecolare ha un ruolo oggettivamente fondamentale per il progresso tecnologico: sempre più la realizzazione delle funzionalità necessarie a sviluppare nuovi prodotti e/o nuovi servizi è legata alla capacità di saper intervenire a livello molecolare per progettare e realizzare ab initio processi e prodotti dotati di proprietà funzionali nuove o migliori. In secondo luogo, in aree di grande potenziale interesse per i futuri sviluppi tecnologici, la Progettazione Molecolare rappresenta il nocciolo duro, il fondamento di discipline come le nanoscienze e la soft matter, che stanno assumendo un ruolo dominante nello sviluppo del nuovo modo di concepire il rapporto tra natura, uomo e sistema industriale. Un Paese moderno che voglia affrontare con intelligenza queste sfide tecnologiche deve supportare le Scienze Molecolari come base indispensabile per lo sviluppo di nuovi approcci applicativi in vari settori, facendo convergere le competenze esistenti nelle diverse aree di ricerca chimica e molecolare verso percorsi che puntino efficacemente verso l’innovazione.


Le Scienze Molecolari rientrano tra le priorità identificate dal DOE statunitense, e numerose istituzioni di ricerca (sia di base sia applicata) dedicano attualmente un forte impegno scientifico e finanziario all’approccio che parte dal Molecular Design e si realizza attraverso il Chemical Manufacturing . Restando alla realtà americana, il National Laboratory Research Forum offre l’opportunità di partnership tra diversi laboratori nazionali nella progettazione e sintesi su base molecolare di materiali dotati di proprietà innovative, mettendo a disposizione facilities, contatti con l’industria e creando network multilaboratorio. Supporti rilevanti ed efficaci a vantaggio della ricerca USA nel settore provengono da varie ed altre iniziative nazionali e di governo (Air Force, HRL, Naval Research Office, National Science Foundation, DARPA Agency ecc.). Per quanto riguarda l’Europa, oltre ad alcuni specifici programmi nazionali di Francia, Germania, U.K., Svizzera, ecc., le Scienze Molecolari rivestono un ruolo chiave in alcuni temi del 7° Programma Quadro quali: a) SALUTE. Specifiche funzionalità a livello molecolare sono essenziali in aree quali la diagnosi precoce, il drug delivery mirato, la realizzazione di marcatori biologici, lo sviluppo di metodi e modelli in vitro e in vivo, le strategie selettive e le alternative alla sperimentazione animale, un uso più adeguato dei farmaci; b) BIOTECNOLOGIE E AGROALIMENTARE. Nuove molecole bioattive e le cosidette tecnologie "omiche" (genomica, proteomica, metabolomica) sono alcuni degli strumenti



individuati per agevolare la ricerca sui principali fattori a lungo termine per una produzione e una gestione sostenibile delle risorse biologiche; c) NANOTECNOLOGIE E MATERIALI. Il ricorso alle tecnologie molecolari è ormai divenuto indispensabile per superare i limiti intrinseci dell'approccio "top down", e quindi la nanofunzionalizzazione di materiali, superfici ed interfacce e sistemi ibridi è sempre più legata a processi di autoassemblaggio "bottom-up" di atomi e molecole. Tali tecnologie permettono in molti casi di superare i limiti di processabilità posti dai sistemi biologici ed organici, sistemi indispensabili per realizzare l'integrazione delle funzionalità; d) ENERGIA. In tale area il contributo diventa significativo sia nell'area relativa alla produzione di energia da fonti rinnovabili (idrogeno, celle solari), che in quella connessa a nuovi combustibili (rifiuti biodegradabili, biocombustibili), o allo sviluppo di processi che contribuiscono alla diminuzione delle emissioni di anidiride carbonica. Sempre a livello europeo il Molecular Design ed il Chemical Manufacturing sono considerati tools fondamentali per lo sviluppo della visione strategica di alcune Piattaforme Tecnologiche quali ad es. SUSCHEM, EUMAT, MANUFUTURE, NANOMEDICINE e EHFCT. Infatti, e’ opportuno sottolineare che nel prossimo decennio, contrariamente forse a quanto spesso indicato dai mass media, sarà proprio la Progettazione Molecolare a conoscere i maggiori breakthrough, e ciò grazie soprattutto a due fattori: il primo è che le conoscenze teoriche e sperimentali tipiche dell’area chimica hanno raggiunto la massa critica per la definizione di una strategia complessiva di progettazione razionale di prodotti sofisticati ed altamente specifici. Il secondo è che questa progettazione è fondamentale per la sostenibilità delle nuove tecnologie. Non è più tempo di consumi indiscriminati e le Scienze Molecolari sono ormai in grado di rispondere a questa esigenza grazie anche all’uso di chimica combinatoriale e di simulazioni in-silico come pre-screening alla sperimentazione in vitro ed in vivo nonché nella selezione ed ottimizzazione di processi a basso impatto ambientale.


In riferimento al settore, la situazione italiana è stata da sempre caratterizzata da una forte e qualificata presenza della ricerca accademica e pubblica, talvolta anche all'avanguardia internazionale nello sviluppo della conoscenza di settore. L'importanza delle Scienze Molecolari ha acquisito in tempi recenti un peso sempre maggiore nell'ambito del sistema universitario, dove da una parte l'impegno è testimoniato dall'avvio di alcuni Corsi di laurea specialistici, e dall'altra dalla realizzazione di alcuni Consorzi Interuniversitari, la cui costituzione permette sia il superamento dei limiti di massa critica, sia la realizzazione della necessaria interdisciplinarità con le aree contigue di Biologia, Medicina, Fisica ed Agraria. Le tecnologie molecolari sono alla base della programmazione strategica di alcuni Consorzi, quali ad es.: Consorzio di Scienze e Tecnologie dei Materiali, Consorzio dei Sistemi a Grande Interfase, Consorzio di reattività e Catalisi, Consorzio di Biostrutture e Biosistemi, Chimica per l'Ambiente. La costituzione dei Consorzi Interuniversitari ha permesso l'elaborazione di una programmazione strategica di ampio respiro ed un loro ottimale inserimento nelle azioni del passato PNR, con una conseguente acquisizione di risorse e la creazione di poli di eccellenza di settore in molte Università. A fronte della evoluzione del sistema pubblico della ricerca, il sistema imprenditoriale del Paese ha continuato a conservare la dimensione prevalente delle PMI, con una conseguente difficoltà strutturale non solo a sviluppare ricerca in proprio, ma ad interloquire proficuamente con chi nei fatti era un attore indispensabile per lo sviluppo dell'innovazione. La necessità di ritrovare un posizionamento non effimero nella competitività internazionale (non più affrontabile sulla base della diminuzione dei costi ma su quello dell'innovazione di prodotto) combinata con la definizione a livello europeo delle Piattaforme Tecnologiche, ha riaperto un confronto dialettico tra le parti e ha contribuito, nel corso del 2007, alla realizzazione della Piattaforma Tecnologica SUSCHEM-Italy, della quale il CNR, attraverso il Dipartimento, è uno dei Soci fondatori. Tale piattaforma è l’interfaccia nazionale della EPT Sustainable Chemistry, e nel suo ambito sono state identificate come interesse nazionale prioritario tre aree ( Biotecnologie Industriali, Tecnologie dei Materiali e Prodotti e Processi), rispetto alle quali è stato avviato un



processo di integrazione più efficace degli interessi nazionali e regionali, al fine di creare una alleanza strategica ed un network di stakeholder, e di rispondere alle esigenze delle imprese ed alla domanda sociale, individuando nella sostenibilità il fattore chiave della futura competitività.


Alla luce degli elementi contenuti nel documento di programmazione strategica ed approvate dal CdA dell’Ente, nonché delle successive evoluzioni, le principali azioni svolte sono sempre state strettamente interconnesse secondo una logica di integrazione e consequenzialità che corrisponde ad una strategia generale già a suo tempo approvata dal Consiglio Scientifico di Dipartimento.) Partendo dalle competenze presenti e sviluppate nell’ambito dei Progetti Dipartimentali, le attività di ricerca sono state indirizzate verso tre Linee Strategiche Fondamentali (CHIMICA SOSTENIBILE, ENERGIE RINNOVABILI, TECNOLOGIE PER LA NANOMEDICINA) per poi ricondurle ad iniziative progettuali nei vari domini applicativi in cui più significativa è la domanda di ricerca del sistema nazionale ed internazionale. In tal modo, e mantenendo gli specifici obiettivi progettuali in coerenza con alcune Piattaforme Tecnologiche Europee (per es. Sustainable Chemistry, Advanced Engineering Materials and Technologies, Nanomedicine, European Hydrogen and Fuel Cell Technology), è stato possibile valorizzare le competenze della rete scientifica Dipartimentale in vari contesti ed in rapporto a sistemi produttivi diversificati, ottimizzando un rapporto conoscitivo reciproco che è stato poi la base per l'avvio di iniziative comuni. In considerazione degli obiettivi scelti, i principali gruppi industriali di riferimento per il Dipartimento sono ancor più rappresentati dalle imprese afferenti a FEDERCHIMICA e FINMECCANICA, con le quali si è comunemente definito di: - contribuire all’innovazione, attraverso specifici progetti, nei settori delle materie plastiche, della chimica fine, dei principi attivi per l’industria farmaceutica, delle biotecnologie; - sostenere, attraverso le nuove funzionalità dei materiali nanostrutturati, la competitività delle piccole imprese che sono motore dell’industria manufatturiera di altri settori; - sviluppare i materiali di rilevante importanza nel settore dei trasporti, del manufatturiero avanzato e della sicurezza in generale; - contribuire all’innovazione migliorando la sostenibilità dei prodotti e dei processi. In relazione al sistema nazionale, lo sviluppo del territorio deve rappresentare sicuramente un punto di riferimento per il Dipartimento, ed in particolare i Distretti Tecnologici costituiscono un naturale luogo di corretta valorizzazione delle proprie attività, essendo questi caratterizzati dalla partecipazione di Aziende leader con una attività fortemente legata alla struttura industriale regionale, di Istituzioni pubbliche che hanno raggiunto livelli di eccellenza nello specifico settore, e dalla presenza di una struttura di governance che garantisce la partecipazione complessiva degli attori alle iniziative del distretto. In riferimento alla progettualità dipartimentale si considerano punti di riferimento i seguenti Distretti: Materiali polimerici e compositi in Campania, per la valorizzazione delle attività sui polimeri finalizzata sia all’espansione applicativa dei settori consolidati sia alle applicazioni innovative in settori tecnologici emergenti (ad es. medicale, nanoelettronica) ; Aerospazio e Biotecnologie nel Lazio, in relazione al settore delle proprietà tribologiche di coatings per applicazioni in meccanica avanzata, nonché a quello delle tecnologie in campo biosensorisitico e farmaceutico; Meccanica Avanzata in Emilia Romagna, dove va ulteriormente sviluppato in ambito POR il rapporto iniziato nel 2005 e dove alcune attività del Dipartimento possono aiutare a creare incubatori di nuove imprenditorie; Nanotecnologie in Veneto. Costituisce un riferimento per lo sviluppo degli aspetti più innovativi quali ad es. nanostrutture per sensori chimici e biochimici, materiali nanostrutturati per rivestimenti protettivi o decorativi, costruzione di microarray innovativi finalizzati allo studio della genomica e della proteomica.





In relazione alla missione generale e agli specifici temi trattati dal Dipartimento, è proseguita una azione di confronto e raccordo con altri Dipartimenti del CNR, tra i quali principalmente “Medicina”, “Scienze della Vita”, “Materiali e Dispositivi”, “Agroalimentare” e “Energia e Trasporti”. Lo strumento più appropriato per realizzare tale interazione è apparso, a valle di un confronto e di un processo di integrazione delle competenze (Scienza della Materia, Biochimica, Ingegneria Metabolica, Modelling Computazionale ecc.), la partecipazione comune ad iniziative di interesse nazionale ed internazionale in cui l’Ente veniva chiamato ad esercitare la sua funzione di hub. Il successo di tali interazioni, testimoniato tra l’altro dalle azioni già avviate, va considerato anche nel suo valore prospettico: quanto fatto sinora sarà di notevole supporto all’elaborazione di una strategia comune rispetto ad iniziative che avranno corso nel prossimo futuro quali ad es. ulteriori Bandi del MiSE in relazione ad Industria 2015, nonché PON e POR. Mentre gli interventi precedenti hanno teso principalmente a razionalizzare, concentrare ed ottimizzare il patrimonio interno al CNR, era parimenti necessario sviluppare, attraverso un rapporto organico, una forte alleanza nel contesto nazionale con il sistema pubblico, accademico ed imprenditoriale di settore. Relativamente all’ambito accademico, la scelta è stata quella di interagire in via prioritaria con il sistema dei Consorzi Interuniversitari (in quanto già sistemi organizzati in termini di governance, competenze, infrastrutture e strumentazione), con particolare riferimento al Consorzio per le Applicazioni di Supercalcolo per Università e Ricerca (CASPUR), al Consorzio di Scienza e Tecnologia dei Materiali (INSTM), al Consorzio per lo Sviluppo dei Sistemi a Grande Interfase (CSGI) ed al Centro di Risonanze Magnetiche (CERM). Le interazioni con tali Istituzioni hanno permesso l’avvio di molteplici iniziative, delle quali tra le più significative vanno ricordate: • Con INSTM è proseguito il Progetto “PROMO” finalizzato alla sviluppo di nuove molecole funzionalizzate ad una dispositivistica innovativa per optoelettronica ed alla realizzazione di sistemi attivi per la conversione fotovoltaica. Oltre a risultati di rilevanza scientifica internazionale, la collaborazione ha permesso la creazione di alcune specifiche reti di ricerca, tra le quali un particolare significato assume la rete I-VILLAGE (Italian Virtual Integrated Laboratory for Large Scale Applications in a Geographically Distributed Environment): rete di competenze distribuito sul territorio nazionale che favorisce lo sviluppo e la disseminazione di metodi computazionali nell’ambito delle scienze molecolari, incentivando e coordinando progetti di ricerca di base ed applicata nel settore. • Con CSGI è proseguita l’azione “FUSINT”, dedicata allo Sviluppo e Studio di Sistemi a Grande Interfase con Proprietà Funzionali per applicazioni nella micro e nano- sensoristica ed allo Studio di Sistemi colloidali per applicazioni biologiche. • Con CERM è stato elaborato un piano per la realizzazione di una Protein Factory che costituirebbe per il Dipartimento un elemento strategico, in quanto favorirebbe un’interazione sinergica tra la Piattaforma multi-omica del DPM ed il CERM, e ne potenzierebbe le capacità di intervento nel campo della Metabolomica applicata sia al campo medico che al campo alimentare e nutraceutico. I raccordi stabiliti con i Consorzi sopra citati rappresentano lo sviluppo coerente di una collaborazione che tende a qualificare e rafforzare la rete CNR in alcuni settori (in particolare lo sviluppo dei sistemi alla nanoscala), continuando una politica di raccordo già iniziata attraverso la comune partecipazione ad alcuni FIRB e Progetti MUR di Ricerca Industriale. Per quanto attiene invece al sistema imprenditoriale e produttivo italiano, va detto che esso è in generale caratterizzato dalla presenza di un esiguo numero di gruppi industriali di elevate dimensioni e, per contro, da un elevatissimo numero di piccole e medie imprese. In tale quadro generale è ovviamente compresa anche l’industria chimica italiana che rappresenta per il Dipartimento un settore di riferimento prioritario, e per la quale il modus operandi fino ad oggi adottato non è più sufficiente ad affrontare con successo la competizione a livello globale sia



dei grandi gruppi internazionali che sono in grado di investire in ricerca, sia dei Paesi emergenti che sono in grado di offrire prodotti di qualità con bassi costi di produzione.


Istituti afferenti

- IBB - Istituto di biostrutture e bioimmagini (Napoli, Catania)- ICB - Istituto di chimica biomolecolare (Pozzuoli, Catania, Roma, Padova, Li Punti)- ICCOM - Istituto di chimica dei composti organo metallici (Sesto Fiorentino, Pisa, Trieste,

Bari) - ICRM - Istituto di chimica del riconoscimento molecolare (Milano, Roma) - ICTP - Istituto di chimica e tecnologia dei polimeri (Pozzuoli, Catania) - ICIS - Istituto di chimica inorganica e delle superfici (Padova)- IC - Istituto di cristallografia (Bari, Montelibretti)- IMC - Istituto di metodologie chimiche (Monterotondo Stazione, Roma) - ISTM - Istituto di scienze e tecnologie molecolari (Milano, Perugia, Padova) - IMCB - Istituto per i materiali compositi e biomedici (Napoli, Pisa)- ISOF - Istituto per la sintesi organica e la fotoreattività (Bologna, Ferrara) - ITM - Istituto per la tecnologia delle membrane (Arcavacata di Rende, Padova) - ISMN - Istituto per lo studio dei materiali nanostrutturati (Roma, Monterotondo, Palermo,

Bologna) - ISMAC - Istituto per lo studio delle macromolecole (Milano, Genova, Biella)


- INFM - Centro di responsabilità scientifica INFM- IBP - Istituto di biochimica delle proteine- IBIM - Istituto di biomedicina e di immunologia molecolare "Alberto Monroy" - IGB - Istituto di genetica e biofisica "Adriano Buzzati Traverso"- IGM - Istituto di genetica molecolare- IRAT - Istituto di ricerche sulle attività terziarie- ISA - Istituto di scienza dell'alimentazione- ISPA - Istituto di scienze delle produzioni alimentari- ISSIA - Istituto di studi sui sistemi intelligenti per l'automazione- ISSM - Istituto di studi sulle società del mediterraneo- ITB - Istituto di tecnologie biomediche- IPCF - Istituto per i processi chimico-fisici- ISPAAM - Istituto per il sistema produzione animale in ambiente Mediterraneo

Considerato d’altra parte che la quasi totalità delle aziende chimiche italiane ha dimensioni insufficienti per sostenere costi e rischi della ricerca e che la situazione attuale richiede la creazione di vantaggi durevoli nel tempo, si impone la creazione di un sistema a più attori (pubblici e privati) che realizzi una filiera ininterrotta conoscenza-ricerca-prodotto in grado di sostenere la competitività della Chimica Italiana, scandendo il suo sviluppo secondo il fondamentale requisito della crescita sostenibile. Il principale strumento con cui realizzare tale visione è rappresentato dal raccordo con FEDERCHIMICA e le sue imprese associate, con le quali sono state definite linee strategiche comuni e specifiche attività in riferimento ai seguenti settori: - Valorizzazione delle risorse rinnovabili; - Sostegno alla risoluzione di problematiche legate all’esecuzione del regolamento REACh; - Innovazione di prodotto e processo per il mantenimento della competitività del settore del tessile e della chimica specialistica;



- Valorizzazione delle sostanze naturali (vegetali e marine) per la competitività del settore cosmetico e fitoterapeutico. Un raccordo preciso è stato inoltre stabilito con FINMECCANICA, in particolare con quelle aziende del gruppo interessate allo sviluppo di materiali e sistemi utili al settore dei trasporti ed al tema generale della sicurezza: obiettivi comuni sono stati identificati nello sviluppo di nano compositi altamente ignifughi e ad elevata resistenza meccanica, di adesivi strutturali, di coatings duri per applicazione nella meccanica, di sistemi attivi per il sensing di sostanze tossiche e pericolose. Un particolare rilievo assume la pianificazione avviata con UCINA(Unione Nazionale dei Cantieri e delle Industrie Nautiche e Affini) al fine di mettere in atto le iniziative più opportune sui temi del riciclo a fine vita delle imbarcazioni e componenti, della sostenibilità ambientale dei processi industriali sia in termini di sistema che di operatività che di componenti utilizzati, della sostenibilità ambientale dei prodotti con particolare attenzione alle applicazioni relative ad apparati alimentati da energia rinnovabile. I rapporti con il sistema imprenditoriale hanno avuto modo di svilupparsi anche nell’ambito di azioni più specificamente rivolte verso il territorio, sia attraverso i Distretti Tecnologici che in iniziative avviate ed impostate con alcune Regioni, tra le più importanti quelle con le Regioni Toscana, Lombardia, Lazio, Campania ed Emilia Romagna. In ambito internazionale e rispetto alle iniziative previste dal 7 PQ, invece, il Dipartimento si è soprattutto concentrato sul miglioramento della partecipazione a grandi iniziative infrastrutturali e a stabilire accordi di collaborazione per rendere attuativi specifici programmi di cooperazione internazionale che prevedano pariteticità nell’impegno finanziario, promozione di laboratori congiunti, selezione di temi nei quali la competenza dei partner costituisse, per tutte le parti, una reale opportunità di crescita delle conoscenze. Le iniziative di maggior rilievo avviate nel 2008 riguardano: a) Partecipazione alle attività CNR presso ISIS per lo sviluppo di studi su materiali strutturali in collaborazione con FINMECCANICA; b) Partecipazione alla Fondazione Europea “Molecular Frontiers” per lo sviluppo e la diffusione delle Scienze Molecolari; c) Consolidamento delle attività della Unità di Ricerca presso PIEZOTECH (JAPAN) per lo sviluppo di metodi e tecnologie avanzate per l’analisi strutturale,funzionale di materiali e dispositivi avanzati e per il controllo di qualità di processi e prodotti industriali di alto contenuto tecnologico; d) Partecipazione alla Coordination Action “CRESCENDO” nell’ambito del FP7 Tema "Security"; e) Costituzione del Gruppo di Ricerca Europeo “Catalisi Omogenea per lo Sviluppo Sostenibile”, in collaborazione con CNRS ed Accademia Russa delle Scienze; f) Accordo di collaborazione con l'International Centre for Genetic Engineering and Biotechnology (ICGEB), N. Delhi, India; g) Accordo di collaborazione con la National Biophotonics and Imaging Platform Ireland; h) Partecipazione alla definizione della JTI “Medicina Innovativa”. Il Dipartimento ha infine supportato ed incoraggiato gli Istituti a mantenere e rinvigorire una serie di strette relazioni con istituzioni internazionali, per cui si può oggi contare su un ampio e diversificato spettro di collaborazioni, finalizzato essenzialmente al mantenimento dei livelli di eccellenza nel posizionamento della rete di ricerca dipartimentale in ambito internazionale.


L’intensa attività svolta e la tipologia di competenze qualificate presenti permettono oggi di poter contare su una ampia rete di collaborazioni con il sistema accademico e quello imprenditoriale sia a livello nazionale che internazionale. La strategia che è stata seguita è quella di favorire collaborazioni che non derivino da interessi comuni occasionali, ma che tendono a focalizzare e rilanciare quel patrimonio umano e strutturale dell’Ente che si è andato a creare nel corso del tempo. Un quadro di riferimento specifico è rappresentato dagli accordi stabiliti dall’Ente in sede di rapporto con i vari Ministeri, con il territorio (Regioni e Distretti Tecnologici), con il sistema



universitario dei Consorzi e con le Grandi e Piccole Imprese del sistema nazionale ed internazionale. Tra i principali partner esterni si possono ricordare: UNIVERSITA’ Per quello che concerne l’Italia si possono considerare coinvolti tutti gli atenei con molti dei loro dipartimenti. , In riferimento all’estero le principali collaborazioni si sono stabilite con: ACCADEMIA DELLE SCIENZE DELLA REPUBBLICA CECA, PRAGA, REPUBBLICA CECA; BULGARIAN ACADEMY OF SCIENCE, SOFIA, BULGARIA; BROWN UNIVERSITY, PROVIDENCE RI, USA; CAPE TOWN UNIVERSITY, CAPE TOWN, SUD AFRICA; COLUMBIA UNIVERSITY, NEW YORK, USA; CNRS, TOLOSA, FRANCIA; CNRS, VILLEURBANNE, FRANCIA; CSIC, VALENCIA, SPAGNA; CONSIGLIO NAZIONALE DELLE RICERCHE DEL CANADA (NRC) BIOTECHNOLOGY RESEARCH INSTITUTE, MONTREAL, QUEBEC, CANADA; ECOLE NATIONALE SUPERIEURE DE CHIMIE DE MONTPELLIER, FRANCIA; ECOLE NATIONALE SUPERIEURE DEL INGENIEURS EN ARTS CHIMIQUE ET TECHNOLOGIQUES, TOLOSA, FRANCIA; ECOLE POLYTECHNIQUE FEDERAL LAUSANNE, LAUSANNE, SVIZZERA; ETH, POLITECNICO FEDERALE DI ZURIGO, ZUERICH, SVIZZERA; INSTITUTE OF PETROLEUM, DEHRADUN, INDIA; ISTITUTO SUPERIOR TECNICO, LISBONA, PORTOGALLO; HUNGARIAN ACADEMY OF SCIENCE, BUDAPEST, UNGHERIA; RCAST - UNIVERSITY OF TOKYO, GIAPPONE; RUSSIAN ACADEMY OF SCIENCES, BORESKOV INSTITUTE OF CATALYSIS, NOVOSIBIRSK, RUSSIA; RUSSIAN ACADEMY OF SCIENCES, ARBUZOV INSTITUTE, KAZAN, RUSSIA; RUSSIAN ACADEMY OF SCIENCES, NESMEYANOV INSTITUTE OF ORGANOELEMENT COMPOUNDS, MOSCOW, RUSSIA; RUSSIAN ACADEMY OF SCIENCES, N.D. ZELINSKI INSTITUTE OF ORGANIC CHEMISTRY, MOSCOW - RUSSIA; TECHNICAL UNIVERSITY OF IASI, IASI, ROMANIA; TECHNICAL UNIVERSITY, LYNGHJ, DANIMARCA; THE SCIENTIFIC AND TECHNICAL RESEARCH COUNCIL OF TURKEY (TUBITAK), KOCAELI, TURCHIA; UNIVERSITÀ RWTH DI AACHEN, GERMANIA; UNIVERSITÀ DI ALMERIA, SPAGNA; UNIVERSITÀ DI ANTWERP, BELGIO; UNIVERSIDAD AUTONOMA DE BARCELONA, SPAGNA; UNIVERSITY OF CALIFORNIA SAN FRANCISCO, BERKELEY, CA, USA; UNIVERSIDAD SIMON BOLIVAR, CARACAS - VENEZUELA; UNIVERSITY OF CHICAGO, CHICAGO, IL, USA; UNIVERSITÀ DI CHONGQING, REPUBBLICA POPOLARE CINESE; UNIVERSITÀ DI COIMBRA, COIMBRA, PORTOGALLO; UNIVERSITÀ DI DELFT, DELFT, PAESI BASSI; UNIVERSITY OF GRONINGEN, GRONINGEN, PAESI BASSI; UNIVERSITÀ DI HANNOVER, HANNOVER, GERMANIA; UNIVERSITÀ DI INNSBRUCK, AUSTRIA; UNIVERSITÀ CLAUDE BERNARD, LIONE, FRANCIA; UNIVERSITÀ DI LIPSIA, LIPSIA, GERMANIA; UNIVERSITY OF MANCHESTER, GERMANIA; UNIVERSIDAD AUTONOMA DE MEXICO, MEXICO CITY, MESSICO; UNIVERSITE DE MONTREAL, MONTREAL, QUEBEC, CANADA; UNIVERSITÀ DI PADERBORN, PADERBORN, GERMANIA; UNIVERSITÀ DI PARIS VI, FRANCIA; UNIVERSITÀ DI POITIERS, FRANCIA; UNIVERSITÀ ADAM MINKIEWICZ, POZNAN, POLONIA; UNIVERSITÀ DI PRAGA, PRAGA, REPUBBLICA CECA; UNIVERSITÀ DI SARAGOZZA, SPAGNA; UNIVERSITÀ DI STOCCARDA, GERMANIA; UNIVERSITÀ PAUL SABATIER, TOLOSA, FRANCIA; UNIVERSITÀ DI TUBINGA, TUBINGEN, GERMANIA; UNIVERSITÀ DI VALENCIA, SPAGNA; UNIVERSITAT FUR BODENKULTUR, VIENNA, AUSTRIA; UNIVERSITÀ DI VIGO, SPAGNA; DEPARTEMENT DE CHIMIE DEL CNRS; ECOLE NORMALE DI PARIGI. IMPRESE ACRAF-ANGELINI, ACTA SPA (PI), AKZO NOBEL POLYMER CHEMICALS (GERMANIA), ALLERGAN INC., ANTIBIOTICOS (MI), ARGUS CHEMICALS (PO) , ASSING, BIOSINT, BRACCO IMAGING, CENTRO RICERCHE FIAT, ORBASSANO (TO), CERAMIQUES TECNIQUES INDUSTRIELLES SA, FRANCIA, CHIESI FARMACEUTICA S.P.A, CHIRON, CONSORZIO MARIO NEGRI SUD, DIPHARMA SPA (MI), DOLFIN S.P.A, ECORIGEN DI GELA (AG), ENDURA SPA (BO), ENI TECNOLOGIE- SAN DONATO MILANESE, FONDAZIONE CARIPLO RICERCHE, GLAXO SMITHKLINE, (VR), GRUPPO ZAMBON, GW PHARMACEUTICALS, HARDIS SPA, HARVARD MEDICAL SCHOOL., IDI, IKO-MINERALS,



GERMANIA, IMAGING S.R.L., INDENA SPA (MI), INDUSTRIE FINCUOGHI SPA (MO), ITALCEMENTI S.P.A. (BG), KEDRION, LAYLINE GENOMICS, LEK-NOVARTIS LUBIANA, SLOVENIA, LUNDBECK PHARMACEUTICALS, MEDESTEA S.R.L, MENARINI RICERCHE SPA (FI), MERIDIONALE IMPIANTI S.P.A., MOSSI & GHISOLFI, NERVIANO MEDICAL SCIENCE, ORPPHAN, PRODOTTI CHIMICI E ALIMENTARI SPA (AL), SANOCHEMIA PHARMAZEUTICA, VIENNA, SANOFI AVENTIS, SANOFI-AVENTIS S.P.A., SARAS RICERCHE, (MI), SEGIX, SIENA BIOTECH, SIFI, SIGMA-TAU, POMEZIA (FR), SKB (VR), SOCIETÀ ITALIANA CORTICOSTEROIDI, SOLVAY S.A., SOLVAY SOLEXIS (AL), ST MICROELECTRONICS, SUDBIOTECH, SÜD-CHEMIE CATALYSTS ITALIA, TECNOGEN SCPA, TEVA, ISRAEL, THERMPHOS INTERNATIONAL BV (OLANDA), UNILEVER RESEARCH & DEVELOPMENT.








anno



totale





anno






E A B C D 2008 5.679 7.815 14.833 22.856 6.138 36.809


Risorse umane




A B C D E=A+B+C+D 2008 375 20 114 39 548



ricerca




Altro Totale

29 26 8 50 0 21 20 154



Risorse strumentali

Le risorse strumentali principali consistono nelle seguenti attrezzature: - diffrazione di raggi X, anche da luce di sincrotrone; - sistemi ed applicazioni di calcolo; - tecnologie di deposizione di film sottili e spessi (CVD, PECVD, MBE, MOMBE, MOCVD, PLAD); - sistemi avanzati di sonde ottiche con risoluzione nanometrica; tecniche di microscopia elettronica (SEM, TEM e FEG); - tecniche di caratterizzazione di superfici (XPS, Auger, AFM, STM, STMUHV); - tecniche di sintesi automatica di oligonucleotidi, oligopeptidi; - sintesi combinatoriale; - spettroscopie NMR, MS, IR, UV-VIS, CD, fluorescenza, light scattering; - sequenziamento DNA.


1. C.A.M.P.E.C. SOCIETA' CONSORTILE A RESPONSABILITA' LIMITATA - PORTICI (NAPOLI)

Area di intervento: Sistemi di produzione Consorziati: C.N.R., Comune di Portici - Napoli, E.N.E.A, Fiart Mare S.p.A., Foxbit, Gianni de Falco s.r.l., I.C.R.E. s.r.l, ICIMEN, ITF s.r.l., Mater S.c.r.l, Nolan Plastica, Production S.p.A., R.A.S.A. Realtur S.p.A, Regione Campania, Ribogomma, Rigen s.r.l., Supergomma s.r.l., Università degli Studi di Napoli "Federico II" Attività: Le attività condotte si sono focalizzate sul trasferimento alle imprese di tecnologie innovative per la realizzazione eco-orientata di packaging partendo da materiali polimerici a basso impatto ambientale

2. CONSORZIO NAZIONALE DI RICERCA PER LE TECNOLOGIE OPTOELETTRONICHE

DELL'INP - OPTEL-INP

Area di intervento: Sistemi di produzione Consorziati: ALCATEL ALENIA SPACE ITALIA S.P.A., ASSING SPA, C.N.R., Centro Ricerche FIAT, Consorziati, Consorzio Interuniversitario per lo Sviluppo dei Sviluppo dei Sistemi a Grande Interfase - CSGI, Consorzio di Ricerca Plast-optica, Galileo Avionica S.p.A., IRST - Istituto Trentino di Cultura, M R & D Institute s.r.l., Soc. Coop. Cantine due Palme srl, Universita' degli Studi di Lecce Attività: Le attività si sono concentrate essenzialmente sulla ottimizzazione delle superfici ed interfacce di eterostrutture destinate alla realizzazione di dispositivi HEMT a base GaN per applicazioni nelle microonde.

3. IMAST DISTRETTO SULL'INGEGNERIA DEI MATERIALI POLIMERICI E COMPOSITI E

STRUTTURE S.C. A R.L.

Area di intervento: Consorziati: AVIO S.P.A., Alenia Aeronautica S.p.A., C.N.R., CIRA Centro Ricerche Aerospaziali S.c.p.A, CTA CONSORZIO TRENTINO AUTONOLEGGIATORI, Centro per gli Studi di Tecnica Navale Cetena SpA, ELASIS Societa' Consortile per Azioni, ENEA - ENTE NAZIONALE PER LE NUOVE TECNOLOGIE, L'ENERGIA E L'AMBIENTE, ESAOTE SPA, Istituto banco di Napoli Fondazione, Mapei SpA, Meoliorbanca S.p.a., Pirelli Labs S.p.A., Regione Campania, SAN PAOLO BANCO DI NAPOLI, ST Microelectronics s.r.l., Università degli Studi di Napoli Federico II Attività: In tale ambito sono state sviluppate attività concernenti la realizzazione di sistemi prototipali di produzione; sintesi e formulazione di nuovi compositi e films sottili nanostrutturati; lo sviluppo di Software per simulazione numerica





Molte delle attività espletate nel 2008 si sono svolte in stretta sinergia con una pluralità di attori pubblici e privati, ed hanno permesso non solo il raggiungimento di uno standard qualitativo più elevato, ma hanno anche favorito l’affermarsi di una visione della ricerca come elemento significativo del contesto socio-economico. In tale contesto gli obiettivi generali del Dipartimento sono ancora identificati in: - favorire l’incontro tra domanda e offerta di conoscenza, contribuendo anche a superare gli attuali limiti di debolezza della domanda (tanto del sistema istituzionale quanto di quello industriale), avvantaggiandosi di una soddisfacente e talvolta ottima posizione competitiva a livello internazionale della comunità scientifica italiana ; - contribuire a creare nuove opportunità per lo sviluppo tecnologico del Paese operando nell’ambito degli accordi quadro con le Associazioni di Imprese e le Grandi Imprese ed in linea con le linee di sviluppo delle vocazioni territoriali (Distretti Tecnologici, Centri Regionali di Competenza, Consorzi di Ricerca); - assumere impegni adeguati di partecipazione ai grandi Progetti internazionali, assicurando giusti ritorni agli interessi del Paese; - allineare i propri obiettivi progettuali anche in coerenza con quelli di alcune Piattaforme tecnologiche Europee quali Sustainable Chemistry, Advanced Engineering Materials and Technologies, Nanomedicine, European Hydrogen and Fuel Cell Technology; - stimolare la partecipazione coordinata ai temi del 7°Programma Quadro; - valorizzare il patrimonio brevettuale di settore anche attraverso il supporto di Società specializzate nel trasferimento tecnologico (Rete Ventures) ed il ricorso a risorse finanziarie provenienti da Società di Venture Capital; - contribuire al ruolo dell’Ente in qualità di hub in alcuni settori quali le Nanoscienze, l’Ingegneria Tissutale, la produzione di energia da risorse rinnovabili, la valorizzazione della produzione agroindustriale, la Nanomedicina, il Modelling Computazionale; - offrire opportunità di inserimento e di crescita a nuove leve di giovani ricercatori.


Nel 2008 il programma del Dipartimento è stato articolato in 7 Progetti, organizzati in 72 Commesse composte da 161 Moduli di Istituto. - Progettazione di nuove molecole con specifiche proprieta' biochimiche articolato in 14 commesse e 38 moduli; - Sistemi polimerici nanostrutturati, multicomponente e membrane per applicazioni funzionali e strutturali articolato in 13 commesse e 21 moduli; - Prodotti e processi innovativi per la chimica sostenibile articolato in 10 commesse e 30 moduli; - Sistemi nanorganizzati con proprieta' elettroniche, fotoniche e magnetiche articolato in 7 commesse e 12 moduli; - Progettazione e modifica su base molecolare di film e di interfacce articolato in 10 commesse e 14 moduli; - Tecnologie abilitanti nel drug discovery articolato in 11 commesse e 19 moduli; - Modelling predittivo delle funzionalità in sistemi nanostrutturati di interesse biologico e tecnologico



articolato in 7 commesse e 27 moduli; Come precedentemente detto le attività del Dipartimento fanno riferimento a tre grandi aree tematiche quali: A) Chimica Sostenibile B) Energie Rinnovabili C) Tecnologie Nanomedicina Le attività in queste tre aree sono state organizzate in 7 Progetti di Dipartimento per un totale di 71 Commesse composte da 161 Moduli di Istituto.



Il più che soddisfacente livello di integrazione raggiunto con il sistema accademico ed imprenditoriale, sia nazionale ed internazionale, ha sicuramente permesso di mantenere ed ampliare nel 2008 la presenza della rete scientifica del Dipartimento all’interno di Progetti di ampio respiro, consentendo ai ricercatori non solo di maturare una visione più completa delle problematiche affrontate, ma di avere a disposizione quella entità di risorse finanziarie necessaria per mantenere la competitività scientifica ad elevato livello. Gli specifici temi di ricerca scelti ed affrontati sono, come già detto, perfettamente in linea con gli attuali obiettivi di alcune Piattaforme Tecnologiche Europee ed in sintonia con i vari temi del 7° PQ. In tale contesto è sempre comunque rimasto fermo l’impegno di riuscire a mantenere quello standard qualitativo della conoscenza di valore assoluto nel settore delle Scienze Molecolari, ampiamente maturato e codificato nel recente passato dal fatto che, secondo ISI, il CNR per la Chimica è l’unica Istituzione italiana presente nelle prime 20 a livello mondiale nel decennio 1994-2004. Che si stia operando nella continuità è anche testimoniato dall’andamento del numero di pubblicazioni dell’ultimo quinquennio, con una media di circa 1100 pubblicazioni/anno su riviste JCR, a riprova di una inalterata capacità della rete di mantenere elevata la qualità scientifica dei propri risultati, nonché dai numerosi riconoscimenti ricevuti dai ricercatori in ambito internazionale (ERC grants, programma EURYI, Premio Internazionale “Vincenzo Caglioti” dell’Accademia Nazionale dei Lincei). Razionalizzazione delle commesse sui progetti in corso Nuovi progetti dipartimentali Nuovi progetti interdipartimentali (Dipartimento guida, Dipartimenti partecipanti)


Nello specifico i principali risultati in termini di produzione di nuove conoscenze sono elencati nel seguito:

Studi delle relazioni attivita’-struttura per lo sviluppo di nuove molecole utilizzabili per il trattamento di patologie

Identificazione e sviluppo di molecole e sistemi molecolari di interesse terapeutico e diagnostico

Targeting molecolare e delivery specifico di composti bioattivi Ottimizzazione di sostanze naturali di interesse biologico e biomedico Sistemi polimerici bio-inspired per la medicina rigenerativa Tecnologie omiche



Sistemi polimerici, ibridi, compositi e membrane Materiali polimerici da risorse rinnovabili o ecosostenibili Efficienza e selettivita' di processi industriali Energie rinnovabili Valorizzazione delle risorse rinnovabili Nanosistemi e dispositivi ecocompatibili Sistemi e tecniche nano-bio-optofotoniche

Una descrizione completa dei risultati è riportata nell'allegato alla presente relazione.



Il confronto scientifico con alcuni Dipartimenti sui temi per i quali ricorrevano le condizioni per cui l’Ente esercitasse un importante ruolo di guida rispetto al sistema scientifico nazionale, ha portato ad una buona integrazione di discipline scientifiche, tecnologie e gruppi di ricerca nell’ambito di specifiche azioni progettuali, le più significative delle quali sono tra le altre: a) in collaborazione con “Materiali e Dispositivi” e “Medicina” è stata elaborata la proposta della rete italiana di Nanoscienze collegabili alle bioscienze e alle tecnologie di produzione, approvata dal MUR ed in attesa di finanziamento; b) in collaborazione con “Medicina”sono continuate le ricerche nell’ambito della rete di Ingegneria Tissutale, finalizzata alla ingegnerizzazione e realizzazione di scaffold bioattivi per il riparo di tessuti e di tessuti bioibridi complessi quali osso, cartilagine e nervi; c) in collaborazione con "Agroalimentare" e “Materiali e Dispositivi” sono state portate a termine le attività del progetto “Produzione sostenibile di Idrogeno”commissionato dalla Regione Toscana; d) in collaborazione con "Agroalimentare", “Identità Culturale”, “Scienze della Vita” e “ICT”, è in esecuzione il progetto “Sviluppo delle Esportazioni di Prodotti Agoalimentari del Mezzogiorno”, commissionato dal MiUR nell’ambito della rimodulazione dell’Intesa CNR-MiUR per il Mezzogiorno; e) in collaborazione con “Medicina” si stanno sviluppando le attività del progetto “Nanoscienze per materiali e applicazioni biomediche”, finanziato dalla Regione Lombardia; f) insieme a “Medicina” e “Sistemi di Produzione” è stato elaborato un piano di fattibilità per la partecipazione, insieme al Consorzio Industriali di Rieti, al FESR 2007-2013 della Regione Lazio; g) in collaborazione con “Terra ed Ambiente” è stata elaborata la proposta alla Regione Emilia-Romagna per la costituzione di un Tecnopolo “Materiali ed Ambiente”, sempre nell’ambito del FESR 2007-2013. Nell’ambito nazionale le azioni svolte hanno mirato a consolidare e sviluppare rapporti con il sistema accademico, con le imprese e con il territorio. Del sistema universitario e della scelta di operare in cooperazione con i Consorzi si è parlato in precedenza, mentre è utile invece sottolineare come nel 2008 si siano concretizzati una serie di accordi strategici con partner industriali, preparati negli anni precedenti. In particolare, e come esempio tipico, si vuole ricordare come una attenta pianificazione strategica e l’impegno profuso nelle attività relative alle linee “Energie Rinnovabili” e “Chimica Sostenibile” siano stati l’origine del successo delle proposte Dipartimentali nell’ambito del Bando “Efficienza Energetica” di Industria 2015. Infatti, dei 12 Progetti in cui è presente il CNR, ben 6 fanno riferimento alla rete scientifica del Dipartimento, uno dei quali con capofila uno spin-off nato dalla innovazione sviluppata all’interno del CNR stesso. All’interno del suddetto Bando il Dipartimento ha cercato soprattutto di valorizzare il proprio rilevante ed



Articoli in atti di






2008 35 1139 62 223 58 59 27 5 653 7



internazionalmente riconosciuto expertise nel settore dei materiali (Istituti ISOF, ISMN, ITM, ICCOM), finalizzandolo ad applicazioni che vanno dalla realizzazione di sistemi di micro-generazione alla realizzazione di una nuova gamma di elettrodomestici a basso consumo e basso impatto ambientale, alla produzione di celle solari flessibili di ultima generazione, alla realizzazione di sistemi di illuminazione ad alta efficienza e basso consumo, alla produzione di materiali compositi funzionali ad una moderna edilizia bioclimatica, per finire con lo sviluppo di una tecnologia italiana per la realizzazione di un impianto di pretrattamento di biomassa lignocellulosica per la produzione di bioetanolo di seconda generazione (20.000 tonn/anno). E’ sempre nell’ambito dell’iniziativa MiSE di Industria 2015 che si è andato concretizzando il rapporto stabilito con FEDERCHIMICA e le sue Associazioni, originando la formulazione di 4 proposte progettuali al Bando “Made in Italy”, e inerenti lo sviluppo di nuovi materiali ceramici per la porcellana del terzo millennio, di nuove piattaforme tecnologiche per pelli e tessuti a basso impatto ambientale, di prodotti cosmetico-fitoterapeutici a base di sostanze naturali di estrazione animale e/o vegetale, di packaging intelligente per il "food”. Sempre in riferimento a tale Bando va ricordato che il Dipartimento si è fatto promotore e ha coordinato la presentazione di 14 proposte che sono ancora al vaglio della Commissione competente. Tale capacità di intervento è da attribuirsi da un lato alla pianificazione strategica stabilita con le imprese, e dall’altro alla forte capacità sinergica degli Istituti della rete dipartimentale come testimoniato dalla programmazione riportata nella RESEARCH AGENDA (www.dpm.cnr.it). Una descrizione completa delle relazioni stabilite è riportata in allegato.


Mentre molti degli interventi hanno teso principalmente a razionalizzare, concentrare ed ottimizzare il patrimonio interno al CNR, era parimenti necessario sviluppare, attraverso un rapporto organico, una forte alleanza nel contesto nazionale con il sistema pubblico, accademico ed imprenditoriale di settore.

Alcuni specifici risultati conseguiti sono illustrati nel seguito.

Con INSTM è proseguito il Progetto “PROMO” finalizzato alla realizzazione di “Nanostrutture organiche, organometalliche, polimeriche ed ibride: ingegnerizzazione supramolecolare delle proprietà fotoniche e dispositivistica innovativa per optoelettronica” e allo “Sviluppo di metodologie innovative per la progettazione e caratterizzazione in silico di materiali polimerici”. Tale iniziativa ha funzionato da volano, anche a seguito delle relazioni con CASPUR, per la costituzione della rete di ricerca I-VILLAGE (Italian Virtual Integrated Laboratory for Large Scale Applications in a Geographically Distributed Environment): rete di competenze distribuito sul territorio nazionale che favorisce lo sviluppo e la disseminazione di metodi computazionali nell’ambito delle scienze molecolari, incentivando e coordinando progetti di ricerca di base ed applicata nel settore. I-VILLAGE è costituito da diversi gruppi di ricerca italiani, ognuno con specifiche esperienze nel campo del modelling e della descrizione in silico di sistemi molecolari e supramolecolari, che nel loro insieme coprono l’intero spettro delle moderne tecniche computazionali. Questa partecipazione contribuirà a costituire una dorsale per la creazione e l’impiego di una griglia computazionale ad alte prestazioni distribuita sul territorio nazionale, dedicata al calcolo per la scienza dei materiali, i biosistemi e le scienze ambientali, integrata con iniziative dedicate al calcolo scientifico distribuito per gli stessi settori in ambito europeo (EU-VILLAGE).

Con CSGI è proseguito il Progetto “FUSINT” dedicato allo “Sviluppo e Studio di Sistemi a Grande Interfase con Proprietà Funzionali per applicazioni nella micro e nano-sensoristica” ed allo “Studio di Sistemi colloidali per applicazioni biologiche”.

I Distretti Tecnologici sono stati, insieme ai Consorzi Interuniversitari, i punti di riferimento per l’elaborazione e l’avvio di alcune reti di ricerca in cui il CNR ha il ruolo di hub: la rete italiana di Nanoscienze collegabili alle bioscienze e alle tecnologie di produzione (recentemente approvata dal MUR), e la rete di Ingegneria Tissutale specializzata nella ricerca scientifica e tecnologica finalizzata alla ingegnerizzazione e realizzazione di scaffold bioattivi per il riparo di



tessuti e di tessuti bioibridi complessi quali osso, cartilagine e nervi (approvata dal MUR ed avviata nel 2007).

E’ continuata la partecipazione attiva alla Fondazione Europea “Molecular Frontiers” per lo sviluppo e la diffusione delle Scienze Molecolari.

La costituzione della Unità di Ricerca presso PIEZOTECH (JAPAN) per lo sviluppo di metodi e tecnologie avanzate per l’analisi strutturale, funzionale di materiali e dispositivi avanzati e per il controllo di qualità di processi e prodotti industriali di alto contenuto tecnologico.

La partecipazione alla Coordination Action “CRESCENDO”nell’ambito del FP7 Tema "Security".

La costituzione del Gruppo di Ricerca Europeo “Catalisi Omogenea per lo Sviluppo Sostenibile”, in collaborazione con CNRS ed Accademia Russa delle Scienze.

La stipula di un Accordo di collaborazione con l'International Centre for Genetic Engineering and Biotechnology (ICGEB), N. Delhi, India.

La stipula di un Accordo di collaborazione con la National Biophotonics and Imaging Platform Ireland.

La partecipazione alla definizione della JTI “Medicina Innovativa”.

Di rilievo a livello internazionale la partecipazione a network di eccellenza europei quali EMIL, unico network europeo di eccellenza nell’imaging molecolare per l’oncologia, il network DIMI per l’imaging molecolare in neurologia, ed infine il Consorzio IDECAT (Integrated Design of Catalytic Nanomaterials for a Sustainable Development).

Attraverso il raccordo tra le imprese associate a FEDERCHIMICA e le competenze della rete scientifica del Dipartimento, sono stati stipulati, nell’ambito dell’Accordo Quadro esistente con l’Ente, alcuni contratti di ricerca relativamente a temi riguardanti il packaging per il settore agroalimentare, la valorizzazione di prodotti di scarto, lo sviluppo di nuovi catalizzatori per processi sostenibili. In tale ambito, molto vivace e produttivo è stato il confronto con le imprese del settore tessile e cosmetico che ha permesso di gettare le basi per l’elaborazione di progetti relativi al bando per il Progetto di Innovazione Industriale (PII) su “Nuove Tecnologie per il Made in Italy” del piano “Industria 2015”.

Con alcune imprese di FINMECCANICA il rapporto si è concentrato essenzialmente sullo sviluppo di materiali e problematiche relative al settore dei trasporti.


PROGETTO 1 – PROGETTAZIONE DI NUOVE MOLECOLE CON SPECIFICHE PROPRIETA' BIOCHIMICHE I risultati conseguiti sono ampiamente conformi ai risultati attesi ed hanno riguardato principalmente: • Individuazione di molecole particolarmente attive e selettive verso gli agenti responsabili dell’angiogenesi tumorale, • Sintesi di nuovi bioconiugati con attività antifibrillogenica ed in grado di veicolare agenti farmacologici; • Sviluppo di piccoli peptidomimetici che bloccano con estrema efficacia e selettività l’interazione tra Gadd45b e la chinasi MKK7 per il trattamento di alcuni tumori particolarmente resistenti all’azione di citochine endogene. • Sviluppo di un inibitore misto dell'enzima "fatty acid amidehydrolase" (FAAH) e del canale "transientreceptorpotentialvanilloidtype 1" (TRPV1) ad attività analgesica ed ansiolitica più potente ed efficace di inibitori singoli FAAH o TRPV1;



• Scoperta che alcuni cannabinoidi non psicotropi da Cannabis hanno potente attività antagonista sul canale TRPM8, con potenziale attività analgesica ed antitumorale (carcinoma prostatico); • Scoperta del ruolo antitumorale degli endocannabinoidi in un modello animale di carcinoma colon-rettale e del potenziale utilizzo di inibitori FAAH come agenti terapeutici contro questo tipo di tumore; • Selezione di “leadcompound” con tecniche di screening HTS (Diabete di tipo II, HCV, antitumorali) e studi "proofof-concept" di composti fosfinici idrosolubili di Cu(I) utilizzabili per la terapia oncologica e per la diagnostica PET con 64Cu. • Sviluppo di strumentazione di avanguardia e allo stato dell’arte nel campo delle sonde ottiche nanoscopiche a fluorescenza (spettro-microscopi a scansione laser confocali multifotonici e sistemi TIRFM ad onda evanescente), sonde magnetiche e sistemi SPM,nonchè marcatori fluorescenti biocompatibili ad alta efficienza. • dimostrata la fattibilità di imaging mediante microscopia TIRF in condizioni di onda evanescente su sistemi cellulari in vitro e imaging del traffiking cellulare. • Sviluppo di approcci chemoecologici come potenziali tool nelle biotecnologie per l'ottenimento di composti bioattivi da piante e organismi marini; • Isolamento e definizione strutturale di sostanze naturali con attività anti-apoptotica, antinfiammatoria e antitumorale; • Sintesi di composti naturali opportunamente modificati con attività antiproliferativa e pro- apoptotica o per alleviare problemi di ulcera gastrica; • Isolamento e caratterizzazione di biomolecole naturali con attività antiossidante e antinfiammatoria e con applicazioni bioindustriali; • Utilizzo di prodotti naturali e naturali-simili inclusi in ciclodestrina come inibitori dell’acetilcolinesterasi e dell’ergosterolo o come antifeedants; • Sviluppo di metodiche di riconoscimento di metaboliti caratteristici di Epatocarcinoma Umano attraverso utilizzo di tecniche NMR-HRMAS su tessuti intatti. • Isolamento e definizione strutturale di sostanze naturali con attivita anti-apoptotica, antinfiammatoria e antitumorale. • Sintesi di composti naturali opportunamente modificati con attività antiproliferativa e pro-apoptotica o per alleviare problemi di ulcera gastrica. • Sintesi e test in vitro di nuovi "lead compound" con azione antitumorale, analgesica, antinfiammatora, neuroprotettiva e per il trattamento del dolore cronico. • Individuazione di molecole selettive verso gli agenti responsabili dell’angiogenesi tumorale. • Progettazione e sintesi di nuovi bioconiugati in grado di veicolare agenti farmacologici e diagnostici. • Selezione di “lead compound” con tecniche di screening HTS (Diabete di tipo II, HCV, antitumorali). • Definizione di pannelli di biomarcatori da inserire in array diagnostici per lo screening automatizzato in oncologia. • Definizione di markers precoci per la diagnosi e gestione farmacologia del Diabete di tipo 1 in bambini.


Anno



totale






PROGETTO 2 – SISTEMI POLIMERICI NANOSTRUTTURATI, MULTICOMPONENTE E MEMBRANE PER

APPLICAZIONI FUNZIONALI E STRUTTURALI Nell’ambito della rimodulazione degli obiettivi effettuata in funzione dell’ottimizzazione della domanda e dell’offerta di ricerca del Progetto si può affermare che i risultati conseguiti sono ampiamente conformi ai risultati attesi ed hanno riguardato principalmente: • Nuovi scaffolds per tissueengineering con porosità modulabile mediante l’uso di tecniche quali phaseinversion/saltleaching (PI/SL), separazione di fase termicamente indotta (TIPS), gas foaming/solidtemplating, • Biomembrane a gradiente di composizione a base di polilattide, • Nano/microsfere polimeriche variamente funzionalizzate progettate per la veicolazione di acidi nucleici, • Compositi ed ibridi organico/inorganico con migliore biocompatibilità, • Materiali con proprietà antimicrobiche, • Tecnologie innovative per il curing di materiali dentari, • Nuove matrici per l'immobilizzazione di acidi nucleici finalizzate alla terapia genica e/o cellulare e per il rilascio controllato per terapie loco-regionali • Sintesi e modifica di nanoparticelle (montmorilloniti organicamente modificate, carbonato di calcio, silice, nanotubi, POSS) e sviluppo dei relativi nano compositi con polimeri termoplastici (poliolefine, poliesteri, poliammidi, poliammidi, poliacrilati) e termoindurenti (resine epossidiche, multiacriliche, viniliche, poliuretani) • Matrici termo- e foto-indurenti per la produzione di laminati in fibra di carbonio ad elevate prestazioni meccaniche per il settore trasporti ed edilizia, • Nuove matrici e fibre con proprietà migliorate nei confronti del fuoco • Schiume polimeriche ibride per l’isolamento termico e/o acustico, • Sistemi polimerici a base di PET e poliolefine ad elevata barriera per il packaging alimentare, • Nanocompositi contenenti cluster metallici per l'ottenimento di plastiche magnetiche, indicatori termocromici, fluorofori UV, • Film sottili micro strutturati ad effetto di amplificazione del campo ottico vicino, • Materiali polimerici nanostrutturati a base porfirinica, idrosolubili come sensori per amminoacidi e proteine. • Preparazione e caratterizzazione di nuove membrane per processi di separazione di miscele gassose (H2, CO2, N2, etc.) E liquide (succhi alimentari, dissalazione acqua, etc.) • Membrane cataliche in reazioni della chimica fine e base (ossidazioni selettive), del ciclo di produzione dell'idrogeno ad elevato grado di purezza da combustibili fossili e separazione contemporanea di CO2; • Nuovi emulsificatori e cristallizzatori a membrana per la produzione di cristalli di sali e proteine; • Operazioni a membrana in cicli di interesse per l'industria agroalimentare (vini, succhi di futtra, etc.); • Sistemi bioibridi a membrana adoperanti cellule e o biomolecole in diversa configurazione, • Membrane nanostrutturate a base di Nafion per applicazioni nel settore delle fuelcell con elevata conducibilità protonica ad elevate temperature e bassi contenuti di acqua, • Materiali polimerici per dispositivi di memorie non volatili. • Nuovi sistemi polimerici e relative tecnologie a basso impatto ambientale basati su polimeri naturali quali polisaccaridi (amido, chitosano, alginati) e proteine (zeina, collagene) anche in combinazione con polimeri sintetici biodegradabili (PLA, PCL, PHA), • Leghe e bio-compositi basati su matrici biodegradabili rinforzate con fibre di origine naturale o nanocariche, • Nuovi materiali biodegradabili per processi di estrusione, filmatura, schiumatura. • Leghe e compositi da materiali da riciclo (LDPE/PET, tetrapack), • Sviluppo di sistemi di imballaggio attivo per la protezione antimicrobica basati su membrane polimeriche con proprietà di trasporto controllate, • Sistemi multicomponente a base PET (PET/PEN, PET/MXD6) mediante miscelazione reattiva con migliori proprietà barriera



• Gel polimerici in grado di rallentare i processi di invecchiamento dei latticini e di inglobare microorganismi e per immobilizzare microorganismi per la produzione di idrogeno e coating per bioreattori, • Resine epossidiche, stireniche e (met)acrilati ottenuti per polimerizzazione non convenzionale (e-beam e RAFT)


Anno



totale



2008 10.383 11.019 5.230 7.941 15.613 18.961 22.180 valori in migliaia di euro PROGETTO 3 – PRODOTTI E PROCESSI INNOVATIVI PER LA CHIMICA SOSTENIBILE I risultati sin qui conseguiti sono ampiamente conformi ai risultati attesi ed hanno riguardato principalmente: • Preparazione di una varietà di sistemi catalitici innovativi, in fase omogenea ed eterogenea, e sono state valutate le loro applicazioni in reazioni di interesse industriale cercando sempre di coniugare il binomio “efficienza & selettività” con le esigenze della “Chimica Verde”, • Ottimizzazione dei parametri importanti per lo sviluppo di reazioni di interesse industriale che hanno spaziato, tra le altre cose, dallo studio degli effetti del solvente all’impiego di solventi alternativi, dallo studio dell’influenza sul processo catalitico delle dimensioni di un catalizzatore nanostrutturato all’influenza che il supporto inerte può avere in un processo catalitico, dall’impiego di sorgenti energetiche non convenzionali e loro applicazione a processi di interesse industriale, alla modificazione di superfici reattive e sistemi di inclusione. • Isolamento, caratterizzazione e clonazione di una serie di enzimi (monoossigenasi, idrossisteroide deidrogenasi, ±-galattosidasi) che sono stati quindi utilizzati per modificare selettivamente composti naturali ed applicati alla sintesi biocatalizzata di poliesteri, di solfossidi e sintonichirali, di aromi e fragranze (brevetti europei). • Sviluppo, sia di tipo fondamentale che con ricadute, anche immediate, nel mondo dell’impresa hi-tech, nel comparto scientifico relativo alla tecnologia delle fuel cell con progetti ben consolidati che vanno oltre l’ovvia associazione con il problema dello sviluppo di un “economia all’idrogeno” e si intersecano indissolubilmente con gli altri due obiettivi progettuali e, in particolare, con la possibilità di utilizzare elettrocatalizzatori per celle a combustibile che possano essere alimentate da alcole etilico, glicerolo ed altre risorse rinnovabili. • Studio per la produzione di combustibili alternativi, primo fra tutti l’idrogeno, a cui ha contribuito una task force multifunzionale che ha tratto grande vantaggio dalle conoscenze di eccellenza presenti nel DPM in settori svariati quali la chimica sintetica inorganica ed organica, la biotecnologia, l’elettrochimica, la catalisi eterogenea ed omogenea e la funzionalizzazione di superfici. • Sintesi solvotermica una serie di metal organic frameworks (MOFs) contenenti leganti polidentati del tipo difosfonato, bipiridina e formiato che sono stati valutati come materiali per H- storage e, più in generale, per l’immagazzinamento di specie gassose. • Studi fondamentali sul meccanismo di interazione dell’idrogeno con atomi metallici e sul processo di attivazione dell'idrogeno in acqua da parte complessi idrosolubili di rutenio sono stati studiati sia sperimentalmente che mediante modellizzazione teorica con metodi DFT. • Sviluppo di processi eterogenei, e di reazioni omogenee che hanno principalmente riguardato la comprensione meccanicistica della reazione di idrodesolforazione (HDS) e l’abbattimento fotocatalizzato di inquinanti organici in fase acquosa. • Sviluppo di celle fotovoltaiche basate su materiali organici ed ibridi organico/inorganico con risultati allo stato dell’arte in celle fotovoltaiche organiche ad eterogiunzione diffusa con efficienze al meglio del 4%.



• Progressi nelle celle ibride a stato solido DSSC conseguendo risultati vicino alle più alte performance pubblicate in letteratura. • Messa a punto di una nuova tecnica di processo di materiali organici od inorganici in film sottile mediante spray ultrasonico ( oggetto di brevettazione). • Sviluppo di tecnologie alternative alla CCS (Carbondioxide Capture and Storage) che comportano la trasformazione di CO2 in prodotti ad alto valore aggiunto, come la messa a punto della sintesi catalitica di urea a bassa pressione e a temperatura moderata a partire da ammoniaca e CO2 proveniente da flue gas da impianti termoelettrici. • Sviluppo di metodi innovativi per la produzione di biodiesel da oli non appartenenti alla filiera alimentare (talloils). (rilascio di un'opzione di licenza per il brevetto PCT/IT2006/000258 "Metodo per la produzione di biodiesel da oli ad elevato numero di iodio").


Anno



totale



2008 9.247 9.629 1.189 3.951 10.436 13.580 14.619 valori in migliaia di euro PROGETTO 4 – SISTEMI NANORGANIZZATI CON PROPRIETA' ELETTRONICHE, FOTONICHE E

MAGNETICHE I principali risultati conseguiti sono articolati in tutti e tre i temi strategici individuati dal Dipartimento e sono ampiamente conformi ai risultati attesi ed hanno riguardato principalmente: • Sviluppo di sorgenti luminose a stato solido di nuova generazione ad alta efficienza, ecosostenibili, per l’abbattimento dei consumi energetici, basati su sistemi organici in dispositivi OLED fabbricati su substrati flessibili e con integrazione del pilotaggio ottico della emissione luminosa. • Sviluppo di sorgenti luminose di tipo LEEC che costituiscono un promettente approccio complementare allo sviluppo a basso costo di sorgenti luminose di nuova generazione. • Fabbricazione di nuove architetture di dispositivo a film sottile organico, OLET,che integrano funzioni FET ed emissione di luce ad altissima efficienza sia da stati di singoletto che di tripletto. Tali architetture rappresentano una frontiera della optolettronica organica e si possiede lo stato dell’arte della mobiltà elettrica e della efficienza di elettroemissione. • Realizzazione di un laser organico pompato elettricamente integrando in una configurazione OLET una cavità risonante per emissione laser mediante reticoli di bragg. Le performances ottenute per la densità di corrente (2kA/cm2) e soglie ASE (0,6 kW/cm2) dei film sottili organici utilizzati, sono lo stato dell’arte a livello internazionale. • Sviluppo dell’Integrazione di sonde ottiche nanoscopiche multi fotoniche con la micro-diagnostica spettroscopica (mLSCSM), impiegate con notevole successo sia su sistemi optoelettronici a film sottile che su sistemi ad interesse biologico. • Sviluppo di sonde ottiche TIRF ad onda evanescente, dimostrando l’impiego di tale tecnica nell’imaging delle interfacce su dispositivi a base organica sia fotonici (risonatori ad anello infiltrati con materiali organici nonlineari) che biologici (traffiking attraverso membrane cellulare di portatori biologici marcati con beads fluorescenti). • Integrazione del sistema mLSCSM con il TIFRM ad onda evanescente ottenendo una strumentazione in grado di fare imaging di interfacce e simultaneamente di avere informazioni spettroscopiche risolte in tempo ed energia nel bulk di dispositivi optoelettronici e fotonici a base organica ed in sistemi biologici anche in ambiente liquido. • Realizzazione di un innovativo “nanotool” di grande impatto nella ricerca sia su sistemi biologici che su sistemi e dispositivi organici ed ibridi organico/inorganico.




Anno



totale



2008 6.258 7.354 1.607 5.064 7.865 12.418 13.891 valori in migliaia di euro PROGETTO 5 – PROGETTAZIONE E MODIFICA SU BASE MOLECOLARE DI FILM E DI INTERFACCE Nell’ambito della rimodulazione degli obiettivi effettuata in funzione dell’ottimizzazione della domanda e dell’offerta di ricerca del Progetto si può affermare che i risultati conseguiti sono ampiamente conformi ai risultati attesi ed hanno riguardato principalmente: • progettazione, sintesi e funzionalizzaione (funzioni tioliche, amminiche, etc.) di nuovi composti e sistemi molecolari (composti organometallici ed organici, biomolecole, lipidi…) adatti come precursori per la sintesi soft di nanosistemi mediante approcci da fase vapore (CVD, ALD, Plasma-CVD, VS, sol-gel, metodi colloidali) e per la funzionalizzazione di superfici (ad es. nel drug delivery, gene microarray, etc.); • strati a base di ossidi semplici e misti, fluoruri ed ossifluoruri, anche a porosità controllata, con difetti costituzionali anionici (N, F), drogati con nanoparticelle metalliche e/o con ioni di terre rare, per applicazioni in ottica (optical coating) e fotonica integrata (elettroluminescenti, amplificatori di segnali, switch ottici); • strati ad alta purezza e spessore controllato a base di ossidi e/o silicati di metalli sia di transizione che di terre rare, anche a struttura perovskitica, come anodi e/o catodi per celle a combustibile a stato solido, per sensori di gas e per fotocatalisi ambientale; • strati a base di ossidi, anche ibridi, costituiti da polioxocluster inorganici chimicamente legati a matrici polimeriche, dotati di eccellenti proprietà dielettriche, oltre che di elevata stabilità chimica e strutturale adatti come rivestimenti passivanti di superfici operanti ad alta temperatura in ambienti corrosivi; • superfici inorganiche o ibride come supporti per la crescita controllata di nanostrutture di metalli, ossidi e calcogenuri (cluster, isole, nanotubi, nanorod) e per la nano-organizzazione di (bio)molecole (DNA, peptidi, lipidi…) e di molecole dotate di proprietà magnetiche (SMM, polioxocluster) o fotoluminescenti (complessi antenna di terre rare) con funzioni ottiche e sensoristiche modulabili e per il drug-delivery; • nanofabbricazione di transistor organici, bio-sensori, memorie e realizzazione di strutture a microcavità per LED; • sviluppo di nanotools SPM (UHV-VT AFM, UHV-LT STM, SPM magnetico) per manipolare, misurare e prevedere le proprietà di atomi, (bio)molecole e sistemi supramolecolari su scala nanometrica.


Anno



totale






PROGETTO 6 – TECNOLOGIE ABILITANTI NEL DRUG DISCOVERY I risultati conseguiti sono frutto ed immagine del ricco repertorio di competenze e di capacità tecnologiche, differenziate e complementari, che si possono individuare nelle Commesse, e che contribuiscono alla realizzazione degli obiettivi preposti. Sono riportati alcuni esempi, tra i più recenti, di tipologie di prodotto o risultati specifici: • Sviluppo di nuovi coniugati per il targeting selettivo di markers proteici del cancro che potrebbero essere competitivi con i sistemi attualmente utilizzati in fase clinica avanzata; • Design, sintesi e attività in vitro di un sistema peptidico per il direzionamento ed il rilascio controllato del paclitaxel per la terapia del melanoma; • Sviluppo di antagonisti selettivi dell’integrina a vb3 per la diagnosi e cura con tecniche di medicina nucleare e di imaging molecolare del glioblastoma; • Sviluppo di aggregati supramolecolari per il delivery specifico di agenti chelanti per l’impiego quali diagnostici nella medicina nucleare e nell’MRI. • Studi di correlazione tra la lipidomica ed il danno radicalico attraverso lo studio della formazione di lipidi trans, isomeri di lipidi naturali, e della loro attività biologica e farmacologia, • Studio dellala composizione lipidica di membrane cellulari di discendenti di persone longeve e possibile ruolo di acidi grassi come indicatori di una maggiore resistenza alle degradazioni radicaliche ed ossidative, • Generazione selettiva di radicali C5’, studiata in condizioni aerobiche sia dal punto di vista cinetico, sia dal punto di vista dei prodotti risultanti, la relazione tra un’intensa attività sportiva professionistica e l’assetto lipidico della membrana eritrocitaria. • Sviluppo una “library”, mediante tecniche di Proteomica e Metabolomica, di spettri MALDI ottenuti da plasma di pazienti affetti da varie patologie e da soggetti sani(da utilizzarsi per l’analisi comparativa per fini diagnostici), • Validazione di biomarker del cancro del colon rettale, • Studio del ruolo degli zuccheri nella eziologia della sclerosi multipla e la farmacocinetica di antitumorali a base di Boro10 (in pazienti) e di un diterpenoide (miltirone) con attività anti - alcool.


Anno



totale



2008 8.450 8.735 1.933 2.955 10.383 11.690 12.728 valori in migliaia di euro PROGETTO 7 – MODELLING PREDITTIVO DELLE FUNZIONALITÀ IN SISTEMI NANOSTRUTTURATI DI

INTERESSE BIOLOGICO E TECNOLOGICO Fra i risultati più significativi realizzati nell’ambito del progetto durante l’anno 2008 si possono elencare: • Messa a punto e validazione di approcci gerarchici innovativi per il calcolo di proprietà strutturali, elettroniche e spettroscopiche di sistemi molecolari di grandi dimensioni e/o in ambienti complessi; tali metodi sono basati sulla identificazioni delle regioni del sistema primariamente coinvolte nel fenomeno di interesse: l’utilizzazione di livelli di calcolo raffinati (ma computazionalmente dispendiosi) viene riservata a queste sole zone, mentre modelli più approssimati vengono utilizzati per tener conto dell’influenza perturbativa delle regioni man mano più distanti. • Elaborazione di algoritmi e protocolli per l’estensione degli approcci gerarchici indicati al punto precedente all’ambito delle simulazioni di dinamica molecolare, con particolare riguardo alla combinazione di metodi di dinamica ab initio (Car-Parrinello o ADMP, “Atom-centered Density Matrix Propagation”) con descrizioni meccanico-molecolari e con modelli “mean-field”, per la riproduzione accurata ed efficiente di effetti ambientali.



• Applicazione degli approcci sviluppati alla descrizione di svariati sistemi di interesse biologico e tecnologico, ed in particolare alla predizione ed all’interpretazione di parametri di “sonde” spettroscopiche, anche in confronto diretto con risultati sperimentali. • Elaborazione di software specificamente ottimizzati per il calcolo distribuito, ed implementazione e test di “grid” computazionali su scala geografica, sia all’interno dell’ambito DPM-CNR, sia in interazione con network accademici (INSTM). • Caratterizzazione dei meccanismi microscopici alla base del funzionamento di materiali fotovoltaici di nuova generazione. • Analisi di sonde e nanoparticelle in materiali “soft” (biopolimeri e polimeri tecnologici). • Caratterizzazione computazionale dei comportamenti fotofisici del DNA con metodi dipendenti e indipendenti dal tempo. • Validazione e applicazione di approcci integrati per lo studio di relazioni proprietà-struttura di materiali e biosistemi, basati sull’utilizzazione combinata di metodi di modellizzazione molecolare e di approcci bioinformatici. • Modellizzazione di sistemi di interesse per la chimica sostenibile e nel campo delle energie alternative (in particolare “storage” di idrogeno).


Anno



totale



2008 7.501 7.555 585 205 8.087 7.761 7.971 valori in migliaia di euro



Materiali e Dispositivi

Relazione Dipartimento MATERIALI E DISPOSITIVI



Il campo di applicazione dei materiali innovativi e dei dispositivi su di essi basati è alquanto vasto ed include i settori di maggiore impatto in cui l’innovazione tecnologica è fondamentale (informazione e comunicazione, trasporti, sicurezza e difesa, aero-spaziale, medicina, ambiente, mobilità, comunicazione, alimentazione). L’area dei materiali e dispositivi rappresenta dunque un settore scientifico multi- ed inter-disciplinare per eccellenza, e costituisce il supporto trasversale di molte altre aree scientifiche ed applicative di grande peso economico, produttivo e sociale. In quanto tale, il Dipartimento Materiali e Dispositivi (DMD) non può prescindere da un’azione significativa di supporto alla ricerca fondamentale che permetta il passaggio dalle tecnologie tradizionali a quelle più innovative ad alta efficienza (tecnologie abilitanti). Ciò presuppone un’elevata capacità di sinergia tra fisici, chimici ed esperti dei vari settori per i quali si vogliano sviluppare materiali e dispositivi “dedicati”. Sono proprio le metodologie fisiche, tipiche di questa area, a ricoprire spesso un ruolo primario nello sviluppo di tecnologie applicative di grande impatto (dalla qualità e tracciabilità degli alimenti alla diagnostica ed al restauro dei beni culturali, senza citare tutte le applicazioni nelle aree di medicina e scienze della vita). La trasversalità di questa area tematica implica una grande diversificazione dei progetti scientifici, sia a livello nazionale che internazionale, che costituiscono l’aspetto di maggior rilievo delle attività di ricerca condotte dagli Istituti.


Le attività di ricerca in cui è coinvolto il DMD occupano una posizione di assoluto rilievo nell’ambito della programmazione scientifica internazionale. Il quadro di riferimento è caratterizzato da un forte livello di cooperazione che si esercita principalmente attraverso grandi progetti di ricerca promossi da Organismi Internazionali, quali la European Science Foundation, l’Agenzia Spaziale Europea, la National Science Foundation, e dalla Comunità Europea, che presuppongono la creazione e la condivisione di network di elevato livello scientifico e la partecipazione a diverse iniziative per la condivisione di grandi infrastrutture. Per quanto riguarda i programmi promossi dalla European Science Foundation, della quale il CNR è membro, vanno segnalati per la loro rilevanza quelli nelle aree di Scienze Fisiche ed Ingegneria. In particolare, gli strumenti dei Research Networking Programmes, degli EUROCORES e dei Forward Looks, sono largamente utilizzati per svolgere funzioni di collegamento con altri laboratori di ricerca europei, per creare piattaforme comuni, al fine di contribuire all'avanzamento della ricerca europea ed alla identificazione di nuovi indirizzi di ricerca a livello europeo. Proprio nell’arco del 2008, sono stati avviati 2 nuovi programmi EUROCORES, EuroQUASAR, European QUAntum StandARds and Metrology e FANAS, Frictions and Adhesion in Nanomechanical Systems cui il Dipartimento partecipa con 5 progetti individuali che si sono aggiunti ai 4 programmi già in corso, per un totale di 12 progetti di ricerca finanziati dal CNR con un contributo aggiuntivo da parte del Dipartimento. E’ importante sottolineare l’importanza dei progetti promossi dal 7° Programma Quadro di ricerca che ha evidenziato la convergenza fra le priorità identificate a livello nazionale e quelle a livello europeo. I numerosi contatti già in essere con molti altri organismi di ricerca hanno consentito quindi agli Istituti afferenti al Dipartimento di proporre temi comuni nell’ambito del programma. Tra le numerose iniziative già in atto in ambito FP7, si segnala la piattaforma europea ”Nanoscience Foundries and Fine Analysis”–NFFA, che ha lo scopo di rilanciare un forte impatto sistemico sul tessuto produttivo delle scienze e delle tecnologie che si spingono fino alla scala atomica.



Di particolare importanza è lo schema ERANET ed ERANET Plus che coprono diverse tematiche di pertinenza del Dipartimento: nanoscienze e nanotecnologie, materiali e nuove tecniche di produzione, ambiente, trasporti. Tra gli altri programmi di interesse figurano NMP ed ICT. Altrettanto strategica è l’area della fotonica, il cui scenario europeo è descritto in maniera dettagliata nel documento della European Technology Platform “Photonics 21”. Uno dei settori trainanti negli USA che sta acquistando sempre maggior importanza anche a livello europeo ed italiano, è quello della sicurezza, intesa nell’accezione più vasta del termine - che vede tra le tecnologie chiave proprio quelle ottiche (imaging, bio-detection, crittografia nelle comunicazioni, ecc.). Quanto agli altri quattro Progetti del Dipartimento, analizzando lo scenario internazionale si può affermare che: - Gli studi sulla materia soffice e quelli biofisici sulla struttura e sui meccanismi di funzionamento dei sistemi biologici rappresentano un'area progettuale di grande interesse per la ricerca di nuovi materiali compositi contenenti biomolecole, per lo sviluppo di dispositivi basati sull’interazione e interfacciamento di sistemi artificiali con molecole, cellule, e tessuti biologici, sensori che sfruttano le proprietà di macromolecole biologiche. - Grazie alle notevoli potenzialità multidisciplinari, la ricerca nell’area dei sistemi complessi ha avuto rapido sviluppo. Le metodologie sviluppate sia in ambito teorico-modellistico sia sperimentale offrono un ampio spettro di applicazioni in campi diversi come la biologia, l'ingegneria, la scienza dei materiali, l'economia, le scienze cognitive e le scienze sociali. - Nel settore del magnetismo e della superconduttività le numerose attività a livello internazionale si inquadrano nello sforzo di rispondere alla crescente domanda di materiali e dispositivi multifunzionali che integrino proprietà magnetiche, di trasporto e superconduttive. Particolare attenzione è dedicata allo studio ed allo sviluppo di nuovi materiali superconduttori. - Nel settore della microelettronica devono essere affrontate le sfide poste dal superamento della legge di Moore. Il passaggio all’era della nanoelettronica renderà il settore dei semiconduttori ancora più pervasivo di quanto non sia oggi, in tutti i settori della vita quotidiana. E’ evidente che i sistemi nanoelettronici, oltre ad essere caratterizzati da sempre maggiori capacità di calcolo e di memoria, devono anche essere in grado di interagire con l'ambiente in modo intelligente. Un contributo significativo verrà anche dai microsistemi MEMS e MOEMS.


Le tematiche della scienza della materia e dei dispositivi sono tra i settori strategici ritenuti particolarmente importanti per la competitività ed il rilancio del sistema produttivo nazionale nell’ambito delle Linee Guida del Programma Nazionale per la Ricerca (PNR) predisposto dal MIUR. In queste linee guida vi sono, tra l’altro, riferimenti alle seguenti tematiche: nanoscienze e nuovi materiali avanzati, tecnologie dei materiali e dei dispositivi ad alte prestazioni, ricerca e sviluppo di energie alternative, sistema agroalimentare, ambiente, beni culturali, trasporti, aeronautica e spazio. Un ruolo importante per la ricerca nel settore è rappresentato dalle Regioni che occupano una posizione fondamentale nel rapporto con le istituzioni pubbliche che propongono domanda di ricerca. Tale domanda si articola sia attraverso progetti interregionali, sia come integrazione e sostegno a programmi comunitari per le regioni del sud a sviluppo ridotto (regioni rientranti nell’obiettivo I del regolamento EC), sia attraverso bandi di ricerca o specifiche convenzioni. La rete scientifica italiana, nel settore della scienza della materia, è articolata in un numero molto grande di facoltà universitarie, di laboratori e di Istituti. La sinergia tra le diverse strutture del Dipartimento e del CNISM, il Consorzio Nazionale Interuniversitario per le Scienze Fisiche della Materia, consente di “coprire” diversi settori e filiere tecnologiche sulle quali la scienza dei materiali ha un impatto significativo in termini di innovazione e competitività delle industrie, evitando le duplicazioni e favorendo un modello a “rete” che connetta università e centri di ricerca con l’obiettivo di rispondere in termini di problem solving e di attività di R&D. Sempre in linea con il PNR, sono numerosi i centri di eccellenza e distretti tecnologici nel



campo della scienza della materia, aggregazioni fisiche di ricercatori qualificati, strumentazione aggiornata e infrastrutture, che hanno acquistato una posizione di rilievo a livello internazionale, oltre che ricoprire un ruolo di riferimento per la ricerca nazionale. Appare tuttavia necessario promuovere un’ulteriore internazionalizzazione delle attività di ricerca, anche attraendo un maggior numero di studenti e post-doc stranieri. E’ opportuno sottolineare quanto sia ancora inferiore l’investimento italiano nella ricerca, anche nelle aree prioritarie, rispetto ad altri Paesi. Di recente il programma “Industria 2015” del Ministero dello Sviluppo Economico, con l’azione specifica sull’efficienza energetica ha inteso rilanciare la competitività industriale e scientifica in questo settore strategico per il paese ed il Dipartimento ha ottenuto un discreto successo nell’ambito di questo programma. Riferendosi nuovamente ai progetti del Dipartimento, si può segnalare che le competenze e le attività sviluppate in biofisica e soft matter identificano un'area progettuale nel cui ambito viene approfondito lo studio e ricercate le possibili applicazioni di quello stato di aggregazione della materia, generalmente qualificato come soffice, caratterizzato principalmente da processi di autoaggregazione in strutture mesoscopiche complesse con straordinarie proprietà di resistenza e/o adattamento. In Italia la ricerca nel campo della complessità presenta un livello di eccellenza diffuso sul territorio, con gruppi di ricerca, in particolare CNR, dedicati ai sistemi complessi e alla soft matter, del tutto competitivi con analoghi gruppi e centri all'estero. Nel settore dell’ottica e della fotonica possono essere citate numerose attività di punta: sviluppo di laser ad impulsi ultracorti, sviluppo di sorgenti di radiazione coerente nell’ IR ed UV riferite a generatori di “pettini” di frequenza, studio delle proprietà quantistiche della luce per tecnologie di trasmissione e manipolazione dell’informazione, studio della fisica di atomi a bassissima temperatura, tecniche innovative di diagnostica ottica. Le strutture a livello nazionale che svolgono ricerca nei campi della nanoelettronica, sensori e microsistemi vantano una notevole e consolidata visibilità internazionale, come dimostrato dal fatto che esse coordinano diversi progetti Europei con la partecipazione di importanti laboratori di ricerca pubblici e privati (LETI-CEA, IMEC, AMD, ecc.). A livello di realtà industriali, va segnalato che in Italia è presente una delle maggiori aziende mondiali di semiconduttori. La ricerca italiana in magnetismo e superconduttività ha una tradizione ormai ben consolidata a livello internazionale, come risulta dai rilevanti contributi forniti, sia teorici che sperimentali, e dai numerosi riconoscimenti ottenuti. Particolarmente significativa l’esperienza sviluppata a Genova nel campo dei superconduttori, che ha portato alla creazione di una Società (Columbus Superconductors) che aspira ad una posizione di rilievo nel mercato internazionale.


Le scienze della materia rivestono un ruolo centrale all’interno del CNR, sia per quanto riguarda la crescita della conoscenza e dell’interdisciplinarietà, sia per la competitività del paese attraverso lo sviluppo tecnologico ed il trasferimento al mondo produttivo. Importanti a questo riguardo lo stretto rapporto con le Università e le altre Istituzioni di Ricerca. Nei settori di competenza, il Dipartimento ha, come CNR, una posizione di tutto rispetto in campo nazionale con punte di vera eccellenza. In considerazione dello scenario descritto in precedenza, l’impostazione strategica del Dipartimento si basa sulla trasversalità dei campi di indagine favorendo l’approccio interdisciplinare alla ricerca, verso l’integrazione di nanoscienza, nanotecnologia, scienza dei materiali e progettazione e realizzazione di dispositivi. Tale impostazione è in linea con le direttive generali del 7° Programma Quadro dell’Unione Europea e dovrebbe fornire un contributo significativo nel rapportarsi al mondo industriale. Le attività realizzate nell’ambito dei singoli progetti del DMD forniscono chiaramente una “vision” del Dipartimento che collima con gli indirizzi strategici definiti in ambito internazionale. Nel corso del 2008 sono stati ulteriormente sviluppati i 6 progetti dipartimentali già attivi e sono state gettate le basi per un nuovo progetto interdipartimentale, coordinato dal DMD, “Fotonica 2015”, che verrà realizzato nel triennio successivo parallelamente alla partecipazione ad ulteriori progetti interdipartimentali coordinati da altri Dipartimenti.



Il DMD intende rafforzare le collaborazioni in programmi internazionali, dei Ministeri e delle istituzioni ed amministrazioni dedicando una particolare attenzione alla collaborazione con le reti di imprese per fornire un contributo determinante nei settori strategici dell’innovazione tecnologica. Per mantenere e anzi innalzare tale livello è tuttavia necessario operare delle scelte che riflettano le principali competenze nazionali e l’esistenza di centri e facilities di comprovato valore internazionale. Contestualmente sarà necessario generare know-how di interesse per le imprese nazionali ed internazionali. Un elemento che porterà al rafforzamento del ruolo del DMD all’interno del CNR è l’integrazione sinergica delle competenze, risorse e strutture dell’INFM e dell’INOA all’interno del Dipartimento, per garantire la più larga partecipazione e collaborazione di tutti gli esperti ed un peso adeguato della comunità scientifica di fisica della materia a livello internazionale. L’apporto del Dipartimento può dunque essere considerato peculiare nel panorama scientifico-tecnologico italiano perché garantisce, da un lato, la disponibilità di strutture e laboratori con sofisticate dotazioni strumentali e di ricercatori di comprovata esperienza internazionale, e dall’altro un'ampia rete di collaborazioni nazionali ed internazionali, che permettono un’azione incisiva anche nella formazione del personale che si avvicina alla ricerca scientifica e tecnologica. Un ruolo fondamentale, inoltre, è giocato dal CNR, ed in particolare dal Dipartimento, nel garantire alla comunità scientifica italiana l’accesso a varie large-scale facilities e/o nel partecipare allo sviluppo e gestione di strumentazione presso di queste; ci si riferisce, in particolare, alle sorgenti di neutroni e di luce di sincrotrone (ISIS, ILL, ESRF, ELETTRA,..).



Ad oggi, i Dipartimenti costituiscono una struttura consolidata all’interno dell’Ente. E’ importante menzionare l’accresciuto riconoscimento del CNR, da parte della comunità accademica e degli altri Enti di ricerca nazionali, come Ente di riferimento per la partecipazione a grandi iniziative programmatiche promosse, ad esempio, dalla European Science Foundation (ESF) e da altri organismi internazionali. E sono proprio i Dipartimenti che, all’interno del CNR, negli ultimi anni, hanno avuto il ruolo di interlocutori istituzionali di un sistema scientifico fungendo come organo di rappresentanza dell’Ente, svolgendo compiti di coordinamento della rete scientifica degli Istituti in molteplici programmi, nazionali e internazionali anche in collaborazione con altri Enti e imprese. In questo contesto l’attività del CNR - DMD si colloca nell’ottica di una diffusa ed attiva collaborazione con le Università, nella ricerca di una complementarietà di azione con gli altri Enti Pubblici di Ricerca, e come parte attiva dei progetti attuativi delle Regioni. Molti dei gruppi afferenti a questo Dipartimento rivestono posizioni di eccellenza in campo mondiale e di unicità nel panorama italiano. In particolare, le attività di ricerca, sia di base che applicativa, nel campo della fisica della materia nelle sue varie forme (dai materiali micro- e nano-strutturati agli atomi ultrafreddi), e quelle dell’ottica e della fotonica (dalle sorgenti con caratteristiche eccezionali di lunghezza d’onda e durata alle sorgenti di luce altamente non classica), vedono nei gruppi CNR facenti capo a questo Dipartimento alcuni dei leader indiscussi non solo a livello nazionale. Nell'interazione con il mondo industriale, la rete scientifica del Dipartimento offre una buona possibilità di intervento e di trasferimento della conoscenza ed innovazione. L’interazione con il mondo produttivo avviene sia direttamente con le commesse/Istituti CNR, in base ad un consolidato know-how, sia grazie a progetti che vedono il settore pubblico (MIUR, Regioni, Fondazioni) farsi da promotore e cofinanziatore di sinergie di intervento tra pubblico e privato. Se poi si tiene conto delle competenze complementari esistenti negli altri Dipartimenti, va riconosciuta al CNR una posizione centrale nel panorama scientifico-tecnologico-culturale nazionale. Risultati eccezionali possono essere ottenuti coordinando in modo sinergico le attività svolte in diversi Dipartimenti vicini alle aree di competenza del DMD (Progettazione Molecolare, Sistemi di Produzione ed ICT, ma non vanno certamente sottovalutate le interazioni con tutti gli altri, da Medicina al Patrimonio Culturale). Grazie alla propria insita



trasversalità, il Dipartimento Materiali e Dispositivi può giocare un ruolo decisivo in tale direzione. Le potenzialità di ricerca e sviluppo delle strutture scientifiche del CNR nei settori sopra accennati sono significative, soprattutto in virtù della loro caratteristica di multidisciplinarietà. Ma si può senz’altro affermare che tutti i temi di ricerca di questo Dipartimento sono fortemente trainanti, sia dal punto di vista della ricerca fondamentale, sia da quello delle ricadute tecnologiche, tanto nel panorama italiano quanto in quello internazionale. Il ruolo ricoperto dal CNR è pertanto di assoluto rilievo e costituisce sicuramente un punto fondamentale di riferimento nazionale.


Istituti afferenti

- INFM - Centro di responsabilità scientifica INFM (Genova, Napoli, Catania, Trento, Roma, Modena, Agrate Brianza, Salerno, Cosenza, Padova, Pisa, Brescia, Lecce, Trieste, Milano, Bari, Cagliari)

- INOA - Centro di responsabilità scientifica INOA (Firenze, Pozzuoli, Arnesano) - ISC - Centro di responsabilità scientifica ex Sistemi Complessi (Sperimentale) (Roma,

Monterotondo, Sesto Fiorentino)- IBF - Istituto di biofisica (Genova, Povo, Palermo, Milano)- ICIB - Istituto di cibernetica "Edoardo Caianiello" (Pozzuoli)- IFAC - Istituto di fisica applicata "Nello Carrara" (Sesto Fiorentino)- IFN - Istituto di fotonica e nanotecnologie (Roma, Povo - Trento, Milano) - IMIP - Istituto di metodologie inorganiche e dei plasmi (Monterotondo Stazione, Bari, Tito

Scalo) - ISM - Istituto di struttura della materia (Roma, Monterotondo, Basovizza - Trieste) - IPCF - Istituto per i processi chimico-fisici (Pisa, Faro Superiore Messina, Bari) - IMM - Istituto per la microelettronica e microsistemi (Catania, Napoli, Roma, Lecce,

Bologna) - IAC - Istituto per le applicazioni del calcolo "Mauro Picone" (Roma, Napoli, Sesto

Fiorentino, Bari)


- IMEM - Istituto dei materiali per l'elettronica ed il magnetismo- IC - Istituto di cristallografia - ISTI - Istituto di scienza e tecnologie dell'informazione "Alessandro Faedo" - ISAC - Istituto di scienze dell'atmosfera e del clima


I progetti e le commesse del Dipartimento dispongono di un’importante rete di collegamenti scientifici, tecnologici e produttivi ed un numero notevole di contratti con Università ed Istituzioni pubbliche e private sia nazionali che internazionali. E’ da sottolineare anche il rapporto delineatosi con numerose Regioni che propongono importanti programmi di ricerca e sviluppo grazie al grado di autonomia di cui godono in questo settore. Il Dipartimento ha istituito dei contatti diretti sia a livello internazionale (Area 5 – Materiali e tecnologie fisiche – del CSIC, Spagna; Max Planck Gesellschaft, Germania; Nanotech Alliance, Fraunhofer Gesellschaft, Germania; Piezotech Japan Ltd., Giappone) sia a livello nazionale (Fondazione Bruno Kessler, Trento). Dato che la rete di collaborazioni è essenzialmente stabilita dagli Istituti, per una lista esaustiva si rimanda alle relazioni di attività dei singoli Istituti.



Qui di seguito sono indicati solo alcuni dei partner esterni più significativi, suddivisi per tipologia di Ente (ed omettendo le collaborazioni con gli altri Dipartimenti del CNR che sono pure numerose): Enti pubblici italiani: Archivi di Stato di varie città; ARPA Emilia Romagna, Toscana, Veneto; Istituto Superiore di Sanità, Roma; Istituto Centrale di Patologia del Libro, Roma; Ospedali: Pediatrico Meyer (Firenze), San Raffaele (Roma), Garibaldi (Catania); Province: Autonoma di Trento, di Alessandria, di Livorno, di Pisa; Regioni: Campania, Emilia Romagna, Friuli Venezia Giulia, Liguria, Lombardia, Sicilia, Toscana; Soprintendenze: ai Beni Archeologici della Toscana, al Polo Museale fiorentino, ai Beni Culturali ed Ambientali di Ragusa, ai Beni Archeologici di Roma; Opificio delle Pietre Dure, Firenze. EPR e Consorzi di Ricerca Italiani: ASI; Centro Fermi, Roma; CIRA; CNISM; CNIT; ENEA; Fondazione Bruno Kessler, Trento; IIT, Genova; INAF; INFN; INRIM; INSTM; Istituto Geografico Militare, Firenze; IUNET; Padova Ricerche; Sincrotrone ELETTRA; UIT. EPR stranieri: Accademia delle Scienze di vari Paesi (Cina, Repubblica Ceca, Romania, Russia, ..); Agriculture and Agri-Food Canada; CEA-LETI, Francia; CNRS, Francia (vari Istituti); CSIC, Spagna (vari Istituti); DESY; ESA; ESF; ESRF; FORTH, Grecia; Fraunhofer Institutes, Germania; Indian Institute of Technology, India; ILL, Francia; ILSP, Grecia; Institute of Multidisciplinary Research for Advanced Materials, Tohoku, Giappone; ISIS, UK; Istituto di Ricerche Spaziali, CNPq, Brasile; Los Alamos National Laboratory, USA; Max Planck Institutes, Germania; MIT, USA; National Institute for Materials Science, Tsukuba, Giappone; National Research Council, Canada; National Research Institute for Cultural Properties, Giappone; Naval Research Laboratory, USA; RIKEN, Giappone. Ministeri: Ministero Affari Esteri; Ministero Attività Produttive; Ministero della Salute; Ministero Università e Ricerca. Aziende ed Enti Privati Italiani e stranieri: Alcatel Space Industries, Francia; AMD, Germania; Assindustria Ancona; ANIE; Avanex Italia; Aziende del Gruppo Finmeccanica; Centro Ricerche FIAT; CESI spa, Milano; Carlo Gavazzi Space; Columbus Superconductors; Corecom-Pirelli; Angelantoni Industrie, Electrolux Italia, Enel Produzione, KME, Riello, ST Microelectronics, Advanced Technology Solutions, Inoxveneta, MI Welding Technology, Organic Spintronics, Siena Solar Nanotech, EADS CRC, Germania; EL.EN. Group, Firenze; ELBATECH, Livorno; ENEL; ENI; ESAOTE; Lambda Physik, Germania; Menarini Ricerche; Olivetti; OPTOTEC, Milano; Perkin Elmer; Philips; Pirelli Labs, Milano; Pop-Sud, Marsiglia; SAES Getters, Milano; SAGEM, Francia; SIEMENS, Germania; ST Microelectronics; Teskid Alluminium srl; Tetrapak; THALES, Francia; Varian, Wind Telecomunicazioni. Università: a livello nazionale E’ pienamente operativo l'accordo con il CNISM (Consorzio Nazionale Interuniversitario per le Scienze della Materia) nel settore delle scienze fisiche della materia. Si ritiene tuttavia necessario in un prossimo futuro proporre di aggiornare la convenzione esistente tra CNR e CNISM, sia per tener conto degli sviluppi conseguenti alla piena integrazione di INFM nel Dipartimento, sia per poter lavorare insieme in maniera più incisiva alla proposizione ed alla gestione di nuovi progetti di ricerca, che vedano una stretta collaborazione tra gli Istituti CNR e le Unità Universitarie del CNISM.



Un secondo obiettivo riguarderà l’intensificazione delle collaborazioni con altri due Consorzi Interuniversitari, CSGI (Consorzio Interuniversitario per lo Sviluppo dei sistemi a Grande Interfase) ed INSTM (Consorzio Interuniversitario Nazionale per la Scienza e Tecnologia dei Materiali), con i quali esistono già partnerships sia in progetti di nicchia (accordo CNR-INSTM-Piezotech) che in alcuni dei progetti approvati dal bando Efficienza energetica di Industria 2015. In virtù dei numerosi accordi quadro stipulati dal CNR con Università Italiane, continuano le collaborazioni tra Istituti CNR e singole Università disseminate su tutto il territorio nazionale. Tra queste si possono citare in particolare: l’Università di Tor Vergata, partner, insieme ad ENEA ed INFN, del progetto SPARX (Sorgente Pulsata Autoamplificata di Radiazione X) FEL (Free Electron Laser). Il Dipartimento è attivamente coinvolto e fortemente interessato alla realizzazione ed utilizzazione di questa nuova sorgente, che sarà localizzata nell’area di Tor Vergata; l’Università di Trento, che, insieme alla Fondazione Bruno Kessler è partner del Dipartimento in vari progetti della Provincia Autonoma di Trento (NAOMI – Nano on Micro, High Concentration Solar Cell e NanoSmart) ed anche in progetti europei; il Politecnico di Milano, partner del progetto interdipartimentale Fotonica 2015 e soprattutto della piattaforma tecnologica sulla fotonica PHORIT; tutte le Università con le quali esistono convenzioni operative per ospitare le Unità INFM (Centri di Ricerca e Sviluppo e Laboratori Regionali). A livello internazionale Sono moltissime le Università con le quali il Dipartimento ha collaborazioni di elevato livello scientifico. Se ne citano alcune a puro titolo di esempio: Chalmers University of Technology, Svezia; Cornell University, New York; Kyoto University e Kyoto Institute of Technology, Giappone; Instituto Superior Técnico, Lisbona; Universidad Complutense, Madrid; University of California Los Angeles; University of Tokyo; University of Salzburg, Austria; University of Princeton, U.S.A.; Università di Gröninger (NL); Lund Institute of Technology, Svezia; ENSSAT, Lannion, Francia; Ecole Politecnique Federale, Lausanne, Svizzera; Imperial College of Science, Tech. and Medicine, Londra; University of Nottingham, UK; University St. Andrews, UK; St. Petersburg State Technical University, Russia; Università della California ad Irvine, USA; Università di Buenos Aires; Università di Delft (NL); Università Pierre et Marie Curie, Parigi; Università Politecnica di Catalogna, Spagna; University of Osaka, Giappone; University of Southampton, UK; University of Sendai, Giappone; University of Singapore; University of the Negev, Israel; University of Twente, Olanda.








anno



totale







anno






E A B C D 2008 8.670 11.354 25.418 33.988 8.255 53.597


Risorse umane




A B C D E=A+B+C+D 2008 265 224 103 35 627



ricerca




Altro Totale


Le principali risorse strumentali del DMD consistono in apparati: - per la deposizione e la crescita di materiali; - per la diagnostica ottica e strutturale di superfici e materiali; - per la sintesi, la fabbricazione e la caratterizzazione di una vastissima gamma di micro- e nano- componenti, dispositivi e sistemi; - per la diagnostica di dispositivi. Come citato più volte vi è il problema dell'invecchiamento medio del parco strumenti, causato anche dal fatto che la maggior parte dei contratti su progetti esterni non prevedono l'acquisto di strumentazione (neppure come costi parziali di ammortamento). Sarebbe perciò necessario un intervento a sostegno di queste necessità. Per quanto riguarda gli apparati di crescita di materiali di interesse per la microelettronica, la fotonica, il magnetismo, ed i processi di fabbricazione di dispositivi, le facilities più significative includono: - apparati di deposizione (vari sistemi di epitassia MBE, OxMBE, HM-MBE; sistemi Atomic Layer chemical vapor Deposition (ALD); sistemi di sputtering UHV, reattori LPCVD, PECVD, MOVPE, sistemi PLD; ECR-plasma CVD, facility di crescita di film sottili in UHV per co-deposizione da fasci supersonici; sorgente supersonica pulsata a microplasma (PMCS) per la deposizione di film sottili nanostrutturati;..); - apparati di litografia (ottica ed elettronica; XBEAM - sistema di litografia-microscopia combinato a fascio di elettroni e di ioni; electron-beam microfabricator Leica Vistec EBPG5 High-Resolution); - apparati per attacchi chimici e fisici (RIE; sistemi ICP (Induced Coupled Plasma) per attacchi profondi e microlavorazioni su materiali; sistemi FIB (Focused Ion Beam) e dual-beam FIB-SEM); - impiantatore ionico 400 kV HVEE; impiantatore ionico TANDENTRON da 2.7 MV; - sistemi per trattamenti laser e termici (anche ultra-rapidi, spike-annealing). Esistono inoltre facilities di sintesi chimica di nanocristalli colloidali, di oligomeri e polimeri; di sintesi e deposizione di LED organici; di crescita di monostrati lipidici (bilance di Langmuir) e



film Langmuir Blodgett; sintetizzatore automatico di peptidi (fase solida Fmoc); apparecchiature per crescite di cristalli singoli da fuso, soluzione e fase vapore; apparecchiature per preparazione di policristalli e amorfi. La strumentazione di processo è, nella maggior parte dei casi, allocata in camere pulite, con punte di Classe 100. Tra gli apparati diagnostici hanno particolare rilievo quelli per indagini spettroscopiche, anche in risoluzione temporale, di assorbimento (UV, VIS, IR), di fluorescenza, di fosforescenza risolta nel tempo, DIAL, LIBS, CARS, LIF, ecc. Sono disponibili numerosi sistemi per reologia, spettrometria di massa (spettrometri a fluorescenza di raggi X - EDS), microscopia elettronica (SEM, TEM, ESEM, Catodoluminescenza, EBIC,..), microscopia elettronica in trasmissione NBD (Nano Beam Diffraction), microscopia ottica ed olografica, microscopia a sonda (AFM, Microscopia confocale, STM, MFM/EFM, SKFM, SNOM), risonanza magnetica (NMR, anche 3D), diffrattometria (differenziale; diffrattometro/riflettometro D8 Discover; diffrattometro atomico ad He; diffrattometro X ad ampio angolo - WAXS). Insieme ai reattori per deposizioni di film sottili/nanostrutture sono disponibili i sistemi per la caratterizzazione in-situ (LEED, RHEED, AES, magnetometria Kerr). Esistono inoltre laboratori attrezzati per misure in condizioni inconsuete od estreme: apparecchiatura per spettroscopia di emissione ad alta pressione (7kbar); refrigeratore a diluizione con 20 mK di temperatura limite; magnetometri a campione vibrante (VSM) in grado di effettuare misure fino a 16 Tesla; magnete superconduttore per misure in UHV ad alto campo e bassa temperatura ..). La strumentazione laser comprende numerose sorgenti di alte prestazioni, tra cui: sistema laser a fs a Ti:Zaffiro (lunghezza d'onda 800 nm, durata impulsi 25 fs, energia 1 mJ e frequenza di ripetizione 1 kHz); sistema laser al terawatt a Ti:Zaffiro (60 fs, 120 mJ, 10 Hz ); laser impulsato Q-switched a stato solido Nd:YAG, laser in continua a gas ioni argo, laser impulsato ad Azoto; sistema per la produzione e analisi tomografica di stati di campo quantistici; sistema per generazione, caratterizzazione e utilizzo di radiazione coerente nell’XUV tramite armoniche laser di ordine elevato; sistema per la generazione di un pettine di frequenze ottiche nel NIR (1050-2100 nm). Un ruolo fondamentale giocato dal Dipartimento è nella gestione di beamlines presso infrastrutture di ricerca nazionali ed internazionali, facilitando l’accesso a tutta la comunità scientifica nazionale interessata: a Grenoble presso ILL (Institut Laue-Langevin) e a Oxford presso ISIS - Rutherford Appleton Laboratory per la neutronica; a Grenoble presso ESRF (European Synchrotron Radiation Facility) e a Trieste presso Elettra per la luce di sincrotrone. Per una lista più dettagliata si rimanda alle relazioni dei singoli Istituti.


1. AGORASOPHIA S.R.L.

Area di intervento: Materiali e dispositivi Consorziati: CNR, Novamusa SRL Attività: La Società ha come oggetto principale l’offerta di servizi per il recupero, la creazione di infrastrutture, la salvaguardia, la manutenzione e la fruizione di beni di interesse storico e/o artistico e/o scientifico. In particolare lavora alla creazione di un museo ad Agrigento sulle origini classiche della scienza e tecnologia.

2. ASSOCIAZIONE FESTIVAL DELLA SCIENZA

Area di intervento: Materiali e dispositivi Consorziati: Assoindustria Genova, C.C.I.A.A di Genova, CNR, Codice Idee per la Cultura, Comune di Genova, Costa Edutainment, Dixet, Fiera di Genova, INFN, INSTM "Consorzio



Interuniversitario Nazionale per la Scienza e Tecnologia dei Materiali", Provincia di Genova, Regione Liguria, Sviluppo Genova, Università degli Studi di Genova Attività: Come per gli anni passati, con un totale di oltre 250.000 visite alle diverse iniziative in programma nella sesta edizione (23 ottobre - 4 novembre 2008), questa manifestazione si è confermata come il più grande evento di divulgazione scientifica in Europa. Questa sesta edizione del Festival ha scelto come filo conduttore il tema della diversità. Originale e diverso è stato anche l’approccio degli organizzatori, che invece di inserire tutte le conferenze, i laboratori e gli spettacoli in un unico programma, hanno deciso di tracciare sei percorsi narrativi, dedicati ad altrettanti aspetti del tema principale. Le aree tematiche affrontate in questa edizione sono state: diversità della tecnologia, diversità delle idee, diversità del linguaggio, diversità della materia, diversità della mente e diversità della vita. Una scelta accolta molto positivamente dal pubblico, che proprio grazie alla suddivisione in “sezioni” ha potuto orientarsi meglio all’interno del ricco programma del Festival, raggiungendo facilmente le sedi e gli eventi desiderati. L’edizione 2008 del Festival è stato caratterizzato da un importante progetto ambientale, realizzato in collaborazione con Azzero CO2 e reso possibile grazie ad Enel. Il progetto è consistito nell'abbattimento delle emissioni di CO2 prodotte dalla manifestazione grazie ad alcuni importanti interventi di forestazione.

3. CENTRO ITALIANO PACKAGING

Area di intervento: Materiali e dispositivi Consorziati: CNR, GRUPPO X, INSTM Attività: La società opera esclusivamente nel settore della ricerca nel campo del packaging, Nello specifico sta procedendo nell’attività di ricerca finanziata dal MUR e che riguarda tre diverse tipologie di attività: a) Sviluppo di materiali per film poliplastici nanostrutturati capaci di dare risposte reversibili o irreversibili a sollecitazioni esterne (active packaging) di varia natura (elettromagnetica, termica, meccanica); b) Film polimerici contenenti sensori molecolari per rivelare modifiche e contaminazione del contenuto (antintrusione, deterioramento). Progettazione e sviluppo di film multifunzionali, inclusa la capacità di comunicare informazioni mediante tecnologie di plastic electronics (intelligent packaging); c) Sviluppo di plastomeri, elastomeri e nanocompositi multifunzionali da fonti rinnovabili, alternativi/sostitutivi di materiali plastici sintetici, ottenuti da polisaccaridi di origine naturale o loro miscele con polimeri di diversa natura tramite modifiche chimiche e chimico- e/o incorporazioni di nanoparticelle (renewable ecocompatible packaging). Un risultato interessante ha riguardato un nuovo tipo di carta (carta deformabile - MOULD PAPER®)in pura cellulosa avente una elevata resistenza combinata con proprietà di estensibilità minime del 20% nella direzione macchina e del 16% nella direzione perpendicolare alla precedente. Si tratta di un materiale che può essere reso composito al fine delle sue applicazioni tramite la sua ricopertura o laminazione con film polimerici. Può essere utilizzato nella produzione di contenitori per il settore farmaceutico, uso domestico e dell'igiene personale, alimentare, del confezionamento anche di prodotti liquidi e viscosi.

4. CONSORZIO ROMA RICERCHE - ROMA

Area di intervento: Trasferimento tenologico e innovazione Consorziati: C.C.I.A.A. di Roma, C.N.R., CAPITALIA, E.N.E.A., I.N.F.N., Polo Tecnologico Industriale Romano Spa, Università Roma Tre, Università degli Studi di Roma, Università degli Studi di Roma Attività: Il Consorzio Roma Ricerche (CRR), fondato nel 1986, è un'organizzazione no-profit a partecipazione sia privata che pubblica, orientata alla promozione e allo sviluppo dell'Innovazione e del Trasferimento Tecnologico verso l'industria del Centro Italia, soprattutto PMI. A tal fine si offre la collaborazione con Università, Centri di Ricerca, Imprese High-Tech e le stesse PMI in Italia e/o in Europa. Tra le attività svolte, la collaborazione come sub-contractor al Network of Excellence METAMORPHOSE.



5. DHITECH DISTRETTO TECNOLOGICO HIGH TECH S.C.R.L.

Area di intervento: Consorziati: ASTRON-FIAMM SAFETY S.A., C.N.R., Engineering Ingegneria Informatica S.p.a, Leuci S.p.A., ST Microelectronics s.r.l., Università degli Studi di Lecce Attività: DHITECH SCARL ha continuato la propria attività di progettazione tecnico-scientifica iniziata nel 2006 e finalizzata all’impianto, ampliamento, sviluppo di strutture idonee e qualificate per lo svolgimento di attività di ricerca scientifica e tecnologica e di alta formazione, per sostenere l'attrattività di investimenti in settori produttivi ad alta tecnologia. Ha predisposto quattro progetti di ricerca industriale inviati al MUR per la valutazione tecnico-economica che ha sortito risultati positivi. I temi dei quattro progetti sono i seguenti: a) “Processi micro- e nano-fabbricazione avanzati per la realizzazione di dispositivi o apparati funzionali per applicazioni nel campo dell’elettronica, della fotonica, della micromeccanica e della biosensoristica”. b) “Nuove sorgenti OLEDs per illuminazione”. c) “X@Work - eXperience at Work -Ambiente di lavoro collaborativo a supporto dello sviluppo nuovo prodotto in ambito aerospaziale”. d) “GriFin – Grid for Finance (Grid Computing)”.

6. PARCO SCIENTIFICO E TECNOLOGICO DELLA CALABRIA - S.C.P.A.

Area di intervento: Materiali e dispositivi Consorziati: Advanced Devices s.r.l., Artes s.r.l., Associazione Industriali di Catanzaro, Banca Popolare di Bari, Banca Popolare di Crotone Soc. Coop. a r.l., Bocoge S.p.A. Costruzioni Industriali, CNR, CO.EL.DA Software s.r.l., CRATI S.C.r.l., Caliò Informatica s.r.l., Consorzio Inovareggio, Consorzio SIOM, Consorzio TEBAID, Costruzioni Meccaniche di E. De Rosa, Crisel Instruments s.r.l., E.D.P. s.r.l., FRAIM S.p.A., Fincalabra S.p.A., G.S. Sistemi s.r.l., GIAT S.p.A. - Gruppo Industrie Alimentari Tenuta, I.F.M. s.r.l., Informez s.r.l., Infoteam 3 s.r.l, Istituto di Ricerca di Dott. Arioli e C. sas, MICE di Vercillo Alessandra e C sas, Marfio Crea s.r.l., Markoop, Mediterranea R & S s.r.l., New Jobs, Nuove Imprese Calabria, Pitagora, Promidea S.c.r.l., SUR.VE.L. S.p.A., Salumificio F.lli Dodaro & C snc, Sibarit A.P.O.A. Soc. Coop. a r.l., Sirfin S.p.A., Spin S.c.r.l., Sviluppo Italia Calabria S.C.p.A., Thematica s.r.l., Università Magna Graecia di Catanzaro, Università Mediterranea di Reggio Calabria, Università della Calabria, Waterlife s.r.l. Attività: CALPARK, che conta ben 41 soci, è una struttura di interfaccia e di raccordo tra le strutture di ricerca scientifica e tecnologica e il territorio, con particolare riferimento alle imprese, contribuendo alla promozione dell'innovazione ed al trasferimento tecnologico. Calpark è in grado di sviluppare strutture, competenze e processi idonei a sostenere: * la valorizzazione economica dei risultati della ricerca prodotta dalle Università e dai centri di ricerca presenti sul territorio; * lo sviluppo in loco di imprenditorialità hi-tech o, comunque, a forte contenuto innovativo, mediante creazione/sostegno agli spin off, diretti o indiretti; attrazione di investimenti, etc.; * lo sviluppo di processi innovativi territoriali e di sistemi d'innovazione territoriali. Calpark partecipa nella definizione del Piano Industriale del Distretto Tecnologico della logistica di Gioia Tauro.

7. PRODOTTI E PROCESSI METALLURGICI AVANZATI - S.C.R.L.

Area di intervento: Materiali e dispositivi Consorziati: BIC Sardegna S.p.A., CNR, Consorzio 21, INSTM, SFIRS S.p.A., Universita' degli Studi di Cagliari Attività: La Società ha per oggetto statutario lo sviluppo delle tecnologie tradizionali ed avanzate per l’ottenimento di prodotti e processi ad alto contenuto innovativo in grado di assicurare alle PMI specie della Sardegna prospettive di nuovi mercati, creando occasioni di nuove iniziative industriali e di occupazione stabile qualificata.



8. SINCROTRONE TRIESTE S.C.P.A. SOCIETA' DI INTERESSE NAZIONALE

Area di intervento: Materiali e dispositivi Consorziati: C.N.R., Consorzio per l'Area Scientifica e Tecnologica di Trieste, Regione Friuli Venezia Giulia, Sviluppo Italia S.p.A. Attività: La Società ha per oggetto statutario la progettazione e realizzazione in Trieste del laboratorio di luce di sincrotrone (ELETTRA), gestione dello stesso e promozione di programmi di ricerca tecnologica applicata in settori affini. Oggi sono attive 22 beamlines e 4 sono in costruzione. Il CNR, ed in particolare il Dipartimento Materiali e Dispositivi, partecipa con diversi gruppi alla progettazione, gestione ed utilizzazione di alcune di queste beamlines di luce di sincrotrone. Presso ELETTRA vi è un programma di simulazione (Theory@Elettra), gestito in collaborazione con il Centro nazionale di simulazione CNR INFM Democritos che ha come obiettivo quello di fornire un supporto teorico agli users e di sviluppare nuove tecniche di simulazione, in particolare nel campo delle spettroscopie avanzate. Ad oggi la facility è in funzione per circa 5000 ore/anno, generando circa 105000 ore di tempo macchina su ogni stazione sperimentale. Tramite una selezione basata sul peer-review, la comunità scientifica internazionale ha accesso ad ELETTRA per attività di ricerca sia fondamentali che applicative nei campi della biologia, fisica, chimica, scienza dei materiali, medicina, beni culturali e studi ambientali.

9. RETE VENTURES (RICERCA E TRASFERIMENTO TECNOLOGICO) - S.C.R.L. -

Area di intervento: Materiali e dispositivi Consorziati: CNR, CSGI (Consorzio Interuniversitario Nazionale per lo Sviluppo dei Sistemi a Grande Interfase), INSTM (Consorzio Interuniversitario Nazionale per la Scienza e Tecnologia dei Materiali) Attività: Rete Ventures è la società per il trasferimento tecnologico e lo sviluppo industriale che opera nel campo dei materiali innovativi e delle tecnologie avanzate. Rete Ventures è partecipata dal CNR e dai Consorzi INSTM e CSGI: grazie a questa compagine la società è in grado di mettere a disposizione in tempo reale le competenze di oltre 10.000 ricercatori e tecnici in tutta Italia. Le principali aree tecnologiche di competenza sono: prodotti e dispositivi, processi e materiali. La società ha contribuito a creare circa una ventina di spin-off, con attività che vanno dallo sviluppo di strumentazione per laboratori di ricerca ai servizi nel campo del calcolo parallelo tramite cluster di PC, alla progettazione e realizzazione di software multimediale, alla consulenza nel campo delle tecnologie avanzate.



La mission del Dipartimento comprende lo sviluppo sia di tematiche scientifiche alla frontiera delle conoscenze che di applicazioni tecnologiche con significative ricadute economiche. Il Dipartimento, inoltre, opera per sostenere, promuovere e coordinare la partecipazione delle proprie commesse a progetti di ricerca. Tra gli obiettivi principali vi è l’unificazione delle competenze scientifiche disponibili negli Istituti afferenti e partecipanti, riducendo la frammentazione delle attività, per rispondere alla domanda di ricerca di interesse del mondo produttivo nel campo delle scienze della materia, coordinando le collaborazioni in ambito nazionale e internazionale. Una particolare attenzione è stata rivolta a perseguire i seguenti obiettivi più specifici: - studio delle funzionalità, processi e proprietà comunque riconducibili agli stati condensati atomici e molecolari; - sviluppo della conoscenza fondamentale e dell’impiego tecnologico della materia; - sviluppo delle conoscenze e delle tecnologie legate all’interazione radiazione-materia; - interazione di discipline diverse quali quelle fisiche, chimiche, biologiche e ingegneristiche nel settore dei nanomateriali e dei microsensori.



Tra le aree di applicazione, sono da considerare strategiche quelle relative al biomedicale, all’efficienza energetica, all’ambiente ed ai beni culturali. Di supporto a tali applicazioni è l’attività trasversale di sviluppo di materiali innovativi, con caratteristiche superiori a quelli attualmente disponibili, e possibilmente multifunzionali. Cercando di mantenere le tre direttrici di intervento (ricerca spontanea a tema libero, attività di sviluppo delle competenze, e progetti relativi alle linee tematiche a carattere strategico), si ritiene necessario che l’Ente riesca ad investire maggiori risorse nelle attività di sviluppo delle competenze. In tale settore, l’attenzione deve essere rivolta non solo allo sviluppo e mantenimento di infrastrutture di dimensioni medio-grandi (facilities) di neutronica e di luce di sincrotrone, con accesso libero (mediante proposte competitive) per la comunità scientifica italiana nel suo complesso - e non soltanto CNR -, ma anche alle esigenze, presenti in quasi tutti gli Istituti, di rinnovo della strumentazione di costo medio-alto (per esempio, superiore a 70.000 Euro).


Nel 2008 il programma del Dipartimento è stato articolato in 7 Progetti, organizzati in 131 Commesse composte da 172 Moduli di Istituto. - Biofisica e Soft Matter articolato in 19 commesse e 25 moduli; - Sistemi e materiali complessi articolato in 17 commesse e 21 moduli; - Ottica, Fotonica e Plasmi articolato in 29 commesse e 40 moduli; - Materiali, sistemi e dispositivi magnetici e superconduttori articolato in 17 commesse e 20 moduli; - Microelettronica, Sensori e Microsistemi articolato in 20 commesse e 26 moduli; - Nanoscienze e nanotecnologie articolato in 29 commesse e 40 moduli; - Fotonica 2015 articolato in 0 commesse e 0 moduli; Il programma del Dipartimento si articola nei seguenti Progetti: // 1 // Biofisica e soft matter - Questo Progetto si occupa di studiare ed individuare le possibili applicazioni dello stato di aggregazione della materia soffice, caratterizzato principalmente da processi di autoaggregazione in strutture mesoscopiche complesse con straordinarie proprietà di resistenza e/o adattamento. Altri obiettivi del Progetto hanno a che fare con la ricerca di nuovi materiali compositi contenenti biomolecole, sensori che sfruttano la pluralità di stati conformazionali di macromolecole biologiche, trasduttori di segnali chimico fisici generati da molecole e tessuti biologici, sistemi nanotecnologici per lo screening rapido e massiccio di sostanze bioattive, interfacce intelligenti tra tessuti biologici e sistemi artificiali. // 2 // Sistemi e Materiali Complessi – Il Progetto, decisamente interdisciplinare, riguarda lo studio delle proprietà collettive, che si manifestano in sistemi con un elevato numero di componenti interagenti tra loro. L’obiettivo è il controllo e l’analisi di dinamiche non lineari e l’emergenza di strutture complesse. Fra i vari tipi di materiali complessi studiati vi sono: materiali disordinati, vetrosi, porosi e granulari, catalizzatori eterogenei e nuovi materiali



superconduttivi. Si utilizzano tecniche spettroscopiche basate su neutroni, raggi X, mentre ci si avvale di grandi strutture di calcolo per le attività teoriche-modellistiche. // 3 // Ottica, Fotonica e Plasmi - Le attività di ricerca comprendono diverse tematiche, dalla fotometria ed illuminotecnica all'ottica quantistica e spettroscopia, dallo studio di sorgenti ad impulsi ultracorti e fisica degli alti campi allo sviluppo di nuove tecniche e di sistemi di imaging, anche collegati alla microscopia, dai dispositivi in fibra ottica ed ottica integrata alla generazione, manipolazione e analisi di nuovi stati di campo non classici e studio di correlazioni quantistiche, dallo studio di effetti quantistici in sistemi di atomi ultra-freddi allo studio della chimica-fisica dei plasmi. Degni di nota sono importanti progetti in ambito nazionale (SPARC-SPARX, PLASMONX) ed europeo (OSIRIS, REAL 3D, missioni "Bepi Colombo"). // 4 // Materiali Magnetici e Superconduttori - Il Progetto si propone come lo sviluppo integrato di attività di ricerca sui materiali magnetici, superconduttori, funzionali complessi basati su forti correlazioni elettroniche, e sulla relativa dispositivistica avanzata. Per queste ricerche si impiega un ampio spettro di metodologie di indagine morfologico-strutturale che studiano le proprietà magnetiche e superconduttive, tra cui spettroscopie e tecniche diagnostiche avanzate che utilizzano la luce di sincrotrone. // 5 // Microelettronica, Sensori e Microsistemi - L’obiettivo del Progetto è duplice: da un lato, studiare nuovi materiali e sviluppare nuovi processi e dispositivi per affrontare i prossimi nodi tecnologici individuati dalla International Technology Roadmap for Semiconductors, seguendo cioè il percorso indicato dalla cosiddetta legge di Moore; dall’altro, sviluppare nuove tecnologie non digitali che consentano ai sistemi micro e nanoelettronici di interagire con l’ambiente in modo intelligente. Continua a rivestire notevole importanza l’attività sull’elettronica di potenza e sull’elettronica su plastica. Le ricerche su elettronica e microfluidica su substrati polimerici flessibili sono di interesse a livello mondiale, con prospettive di realizzazione di dispositivi innovativi a basso costo per applicazioni nella tracciabilità dei prodotti, elettronica negli indumenti e diagnostica. Le tecnologie dei Thin Film Transistor su plastica sono utilizzate per la realizzazione di dispositivi a radiofrequenza. // 6 // Nanoscienze e Nanotecnologie - Le nanoscienze e le loro tecnologie abilitanti costituiscono un settore spiccatamente interdisciplinare che coniuga uno straordinario impatto su applicazioni di punta in elettronica e telecomunicazioni, farmaceutica, genomica e biomedicale ad una speciale vicinanza tra la ricerca fondamentale e lo sviluppo di nuovi materiali, metodologie e dispositivi innovativi. Si consolida la forza del DMD nel campo dello sviluppo di metodi di modellizzazione e progetto di nanosistemi sia a semiconduttore (a diverse dimensionalità), sia sulle proprietà strutturali, sia sui sistemi molecolari con enfasi sugli aspetti sugli aspetti a molti corpi. // 7 // Fotonica 2015 – Nel corso del 2008 è stata avviata la formulazione di un piano di fattibilità di un Progetto interdisciplinare ed interdipartimentale nell’area di ottica e fotonica. Al Progetto partecipano i Dipartimenti Agroalimentare, Progettazione Molecolare, Scienze della Vita, Terra e Ambiente.



I tagli drastici operati sul finanziamento ordinario hanno ovviamente diminuito la capacità del Dipartimento di usare lo strumento finanziario per indirizzare le attività senza condizionamenti. Le risorse derivanti dal FFO sono per la quasi totalità impegnate per sostenere i costi del personale e le spese fisse necessarie per il normale funzionamento delle strutture ed è solo grazie alla rete di ricerca che afferisce al DMD, alle sue relazioni esterne ed al prestigio di cui



gode, che si sono potuti faticosamente conseguire, nell’anno 2008, i risultati di rilievo che sono descritti nella sintesi per Progetto, senza significativi scostamenti rispetto a quelli riportati nel Piano triennale 2008-2010. Occorre ricordare che alla drammatica carenza di risorse per beni di consumo di laboratorio si aggiunge il fatto che la strumentazione di ricerca è obsoleta e con età media elevata. Queste carenze penalizzano soprattutto il personale "più giovane" condizionato dal fatto di non poter acquisire strumentazione adeguata per le proprie attività. Il problema della strumentazione obsoleta non è sempre risolubile facendo ricorso ai finanziamenti esterni, poiché la maggioranza dei progetti raramente consente di acquisire strumentazione significativa. Inoltre per i ricercatori più giovani è più difficile procurarsi la strumentazione necessaria a sviluppare la propria attività di ricerca in autonomia. La mancanza di omogeneità tra le diverse strutture ex-INFM ed ex-INOA all’interno del Dipartimento, non inserite nell’organico definitivo neanche nel corso del 2008, ha continuato a generare qualche problema nella programmazione scientifica e strategica del DMD. Un obiettivo che si sta perseguendo in ogni caso è quello di stabilire uno stretto coordinamento di tutta la comunità di fisica della materia (includendo anche il CNISM), per poter definire progetti comuni e meccanismi di integrazione, programmare la realizzazione di large scale facilities, e coordinare le attività nazionali per fare fronte comune alla competizione internazionale. Per quanto riguarda i risultati ottenuti dai gruppi di ricerca operanti nel Dipartimento, all’interno dei suoi 7 Progetti, come già menzionato, il bilancio delle attività svolte rimane comunque positivo anche nel 2008. L'elevato numero di pubblicazioni su riviste altamente qualificate (sono quasi 2000 gli articoli pubblicati nel 2008 su riviste JCR, per un totale di oltre 9.600 nel quinquennio 2004-2008) testimonia chiaramente la quantità ed originalità dell’attività scientifica svolta. Le citazioni delle pubblicazioni nello stesso periodo, sempre in accordo ai dati disponibili su ISI Web of Science, sono state quasi 48.000, a dimostrare l’interesse suscitato nella comunità scientifica. Un ruolo speciale in questo panorama va riconosciuto all'INFM, che, grazie anche al numero di associati, può vantare la paternità di quasi metà delle pubblicazioni. Se le pubblicazioni scientifiche costituiscono il principale prodotto della ricerca, non sono stati trascurati neppure i temi della proprietà intellettuale e del trasferimento tecnologico, in particolare attraverso la promozione e la gestione di un portafoglio brevetti significativo, che ha portato anche a diversi contratti di utilizzazione da parte di aziende italiane e straniere. A dicembre 2008 il portafoglio brevettuale includeva 113 famiglie di brevetti, con oltre 200 brevetti depositati in Italia ed all’estero. Nel solo 2008 sono stati effettuati 10 nuovi depositi e 12 nuove estensioni all’estero. Da un punto di vista disciplinare, si può ricordare che all’interno del Dipartimento è la fisica a rivestire il ruolo predominante, con ricerca di base rivolta alla comprensione di principi fondamentali della materia e dell’interazione radiazione-materia, e ricerca applicata rivolta alla utilizzazione di tali principi per lo sviluppo di materiali, dispositivi e tecnologie che sono fondamentali per l’introduzione dell’innovazione in molti processi produttivi ed in molti prodotti dedicati ai settori applicativi già citati. Molto importanti sono inoltre la multidisciplinarietà ed interdisciplinarietà che risultano dall’apporto di competenze di Chimica, Biologia, Matematica, Ingegneria (in particolare Elettronica), anch’esse significativamente presenti nel Dipartimento. Razionalizzazione delle commesse sui progetti in corso Dal momento che permane la situazione di incertezza sulla collocazione futura di INFM ed INOA, in accordo con il Consiglio Scientifico di Dipartimento, sulle commesse e sui progetti sono state operate variazioni soltanto per questioni di ordinaria amministrazione. Dietro suggerimento degli Istituti, sono comunque stati aperti 11 nuovi moduli rispetto al 2007. Nuovi progetti dipartimentali Nel 2008 si è mantenuta la struttura dei 6 progetti dipartimentali e non sono state discusse iniziative mirate a lanciare nuovi progetti.



Nuovi progetti interdipartimentali (Dipartimento guida, Dipartimenti partecipanti) Nel corso del 2008 sono proseguiti i contatti con gli altri Dipartimenti del CNR, con l’obiettivo di sviluppare progetti interdipartimentali ma anche iniziative nazionali per le quali all’Ente sia stato o possa essere riconosciuto il ruolo di hub. A tal proposito, si cita la partecipazione ai Progetti Interdipartimentali Cultura e Territorio (Dipartimento Patrimonio Culturale) e Sicurezza (Dipartimento ICT). A guida DMD, è stato istituito il nuovo Progetto interdipartimentale “Fotonica 2015” sui materiali e dispositivi fotonici per applicazioni all'ambiente, biomedicina, che coinvolge i Dipartimenti Agroalimentare, Patrimonio Culturale, Progettazione Molecolare, Scienze della Vita, Terra e Ambiente. In parallelo, il Dipartimento ha collaborato con altri Dipartimenti CNR, Università, Consorzi Interuniversitari e Gruppi Industriali alla definizione della piattaforma nazionale sulla Fotonica, corrispondente alla Piattaforma Tecnologica Europea (PTE) Photonics21.


Tra i risultati degni di nota ottenuti nell’arco del 2008 si segnalano quelli ottenuti in risposta alle prime Calls del 7° Programma Quadro, nel prestigioso programma comunitario ERC-Ideas, in cui ben 4 giovani ricercatori del Dipartimento sono risultati vincitori con progetti di grande rilevanza scientifica ed idee altamente innovative in diversi campi di ricerca. E’ da segnalare l’eccellenza del risultato alla luce del fatto che solo il 3% delle proposte presentate ha ottenuto finanziamento. I progetti vincitori, che saranno finanziati per un periodo che va dai 3 ai 5 anni e che coinvolgono anche collaborazioni con altri laboratori internazionali, sono: “Light and Complexity”: creazione di un nuovo laboratorio di ottica per lo studio di varie tematiche nel campo della propagazione di fasci laser in materiali complessi; “Breaking Inversion Symmetry in Magnets: Understand via Theory (BISMUTH)”: studio computazionale sulle proprietà in materiali avanzati “multiferroici; “Femtosecond Raman Spectroscopy: ultrafast transformations in physics, chemistry and biology (FEMTOSCOPY)”: progetto interdisciplinare per la realizzazione di esperimenti “pump and probe” sulla scala temporale dei femtosecondi; Development of Density-Functional Theory Methods for Organic-Metal interaction (DEDOM): sviluppo di metodi teorici ab-initio per descrivere l’interazione tra molecole organiche e substrati di metalli nobili. Nel corso del 2008 sono state presentate diverse proposte in risposta al secondo bando di "Industria 2015", promosso dal Ministero dello Sviluppo Economico e relativo al settore dell’efficienza energetica. Tra i 30 progetti ammessi ai 200 milioni di incentivi del bando ve ne sono 4 in cui partecipano 3 Istituti afferenti al Dipartimento Materiali e Dispositivi. Al 3° posto in graduatoria si è classificato il progetto PIACE a cui partecipa l’INOA. Il programma, approvato per un importo pari a circa 23 milioni di euro, prevede lo sviluppo di una piattaforma di microcogenerazione per il mercato residenziale dimensionata su una potenza elettrica di 1,5 kW. Tra i partner del progetto, insieme a Riello che ne è il coordinatore, vi sono lo IENI, del Dipartimento Energia e Trasporti del CNR, Lafert, IRCA, Inoxveneta, Valdadige Costruzioni, Centro Ricerche FIAT, Electrolux Italia, Consorzio Interuniversitario Nazionale per la Scienza e Tecnologia dei Materiali (INSTM) ed il Politecnico di Torino. Al 12° posto, sempre a partecipazione INOA, c’è il progetto SCOOP, nel campo del solare fotovoltaico, approvato per 17 milioni di euro. L’attività di ricerca è incentrata attorno allo sviluppo ed alla realizzazione di componenti ottici ad elevatissima efficienza da utilizzarsi in sistemi per la concentrazione solare dedicati, per le varie linee industriali, alla generazione di energia elettrica od alla co-generazione elettrico/termica. Primo proponente del progetto è Enel Produzione S.p.A. e, tra gli altri partner industriali, si citano ST Microelectronics S.r.l., Riello S.p.A., Angelantoni Industrie ed il Centro Ricerche Plastoplastica. Al progetto partecipa anche l’ENEA. FLEXSOLAR, che vede la partecipazione dell’IMM di Bologna, ha conquistato il 18° posto con un finanziamento approvato pari a 12 milioni di euro. Obiettivo del progetto è quello di sviluppare una tecnologia sostenibile per la produzione su larga scala di pannelli fotovoltaici a film sottile basati su Tellurio di Cadmio, grazie all’innovativo processo di deposizione, il Pulsed



Plasma Laser Deposition (PPD), che permette di depositare tutti gli strati necessari alla cella fotovoltaica, semplificando enormemente il ciclo complessivo. Coordinatore di FLEXSOLAR è Organic Spintronics S.r.l., piccola impresa proprietaria del know how relativo al processo di deposizione. Tra i partner industriali: Siena Solar Nanotech S.r.l., KME, grande impresa produttrice di semilavorati in rame, Advanced Technology Solutions, MI Welding Technology. Tra gli organismi di ricerca, oltre all’IMM, ci sono anche l’ISMN del CNR ISMN ed il Technion. Al 28° posto si è classificato il progetto HYDROSTORE, sullo sviluppo di sistemi innovativi per l’accumulo di idrogeno, approvato per circa 12 milioni di euro, a cui partecipa il Centro di Ricerca e Sviluppo CNR - SOFT-INFM. Il progetto si propone di pervenire alla costruzione industriale di prototipi di serbatoi a stato solido di idrogeno, partendo dallo studio, sintesi e caratterizzazione di composti nano strutturati, adatti ad immagazzinare adeguate quantità di idrogeno, fino alla successiva produzione di polveri su larga scala, alla realizzazione dei serbatoi ed alla loro integrazione in celle a combustibile per la conversione in energia elettrica. Tra i partner, Venezia Tecnologie S.p.A. (primo proponente), Acta S.p.a., Università degli Studi di Padova, Università degli Studi di Pisa, ESI RICERCA S.p.A., ENEA ed Enel Produzione S.p.A.



Il Dipartimento mantiene una fitta rete di collaborazione con soggetti esterni operanti nel settore di riferimento, sia in campo accademico che pubblico ed industriale come evidenziato nei paragrafi precedenti. Sono strategiche e sinergiche le partnerships con Università ed altri Enti di Ricerca complementari nel campo delle conoscenze e delle competenze; le relazioni con le aziende e con i centri di eccellenza sono fondamentali sia per l’individuazione di nuovi obiettivi di valore industriale che per il trasferimento tecnologico. Le collaborazioni con altri Enti pubblici e privati (Enti Locali, Ospedali, ARPA,...) e Laboratori Regionali garantiscono l’individuazione ed il soddisfacimento di bisogni economici, tecnologici e sociali. Tale rete di cooperazione scientifica garantisce le diverse attività di ricerca del Dipartimento attuate in gran parte attraverso progetti nazionali, progetti europei, accordi di collaborazione nazionali ed internazionali. Numerose sono le collaborazioni con diversi Distretti Tecnologici sparsi su tutto il territorio nazionale. Oltre a quelli già precedentemente menzionati si ricordano “Micro and Nanosystems” in Sicilia e “Hi-MECH (High Mechanic Technology)” in Emilia Romagna di cui è membro uno degli Istituti afferenti al DMD, quello di Microelettronica e Microsistemi. Di grande rilevanza sono le convenzioni in atto con i Consorzi Interuniversitari CNISM, Consorzio di Fisica della Materia (INFM), a cui afferiscono 37 Università, con il quale esistono forti collaborazioni sia per i progetti di ricerca che per gli aspetti di formazione pre- e post-laurea; CNIT, Consorzio delle Telecomunicazioni, a cui afferiscono 36 Università, per progetti nell’ambito della fotonica per telecomunicazioni; IUNET, Consorzio per la Nanoelettronica, a cui afferiscono 8 Università, con il quale si sta lavorando, in particolare insieme ad ANIE ed STMicroelectronics, per la definizione di una piattaforma italiana che costituisca la struttura nazionale corrispondente alle Joint Technology Initiatives ENIAC e ARTEMIS. A livello industriale, come già menzionato, sono numerose le collaborazioni sia con grandi aziende che con piccole e medie imprese, spesso attraverso i contatti stabiliti grazie agli



Articoli in atti di






2008 27 2392 96 376 94 108 32 23 338 50



Accordi Quadro dell’Ente con gruppi industriali (Finmeccanica, FIAT) o associazioni di categoria. Infine, a livello internazionale, nel Dipartimento sono in essere importanti contratti di collaborazione con Università, Accademie delle Scienze, ed Enti e strutture di ricerca quali CNRS, Max Planck, Fraunhofer, ISIS, ILL. I rapporti con FBK-IRST si sono ulteriormente intensificati con la definizione della piattaforma Nano-on-Micro i cui sviluppi, con fonti diversificate di finanziamento, iniziano a dare buoni frutti. In particolare è iniziato un nuovo importante progetto per la creazione di un lab-on-a-chip di nuova concezione. Il Dipartimento partecipa anche a molte azioni COST. Oltre a quelle già attive sui materiali, sulla fisica e sulle telecomunicazioni, scienze dell'informazione e tecnologia (circa una trentina), tra quelle attivate nel 2008, si menziona quella riguardante metamateriali, plasmonica e tecniche e metodologie correlate. Grazie alle circa 100 proposte progettuali a livello regionale, nazionale ed internazionale che, nel corso del 2008, sono state approvate e finanziate ai diversi Istituti afferenti al Dipartimento e che si sono aggiunte a quelle già in essere, sono state costruite e/o rafforzate numerose reti di collaborazioni con laboratori di ricerca di elevato livello scientifico e con competenze complementari.


Grazie alla caratteristica di trasversalità tipica del DMD, le attività del Dipartimento hanno mostrato una forte valenza orizzontale. L’obiettivo del Dipartimento di costruire una “rete di eccellenza”, coordinata e sinergica, e proporsi come unico interlocutore nei confronti del mondo esterno ha fatto sì che nel corso del 2008 il Dipartimento abbia ulteriormente rafforzato i contatti e le relazioni con gli altri Dipartimenti del CNR e con l’industria in tema di trasferimento tecnologico (con creazione di nuovi spin-off), rapporti internazionali (partecipazione a Networks of Excellence della Comunità Europea, come pure ad iniziative Inter-Reg, ed a reti promosse da ESA e IAEA), e formazione giovanile.

Il finanziamento dei 4 progetti in ambito “Industria 2015” è stato fondamentale per stabilire e/o rafforzare le collaborazioni con diverse aziende che rivestono un ruolo importantissimo nel panorama nazionale.

Si segnala il notevole impegno dedicato all’implementazione dell'infrastruttura di GRID computing presso l'Area di Tor Vergata ed alla realizzazione di diversi collegamenti in rete geografica ad altissima velocità. Significative sono state le attività nel campo della divulgazione e formazione promosse dal progetto europeo EDEN (Educazione Didattica per la E-Navigation), finanziato dalla Commissione Europea – DG Information Society and Media e finalizzato a promuovere un uso più sicuro di internet da parte dei minori. Tali attività ha posto il CNR anche come importante entità di riferimento per la presentazione di nuovi progetti su queste tematiche.


PROGETTO 1 – FOTONICA 2015 La fotonica costituisce quella che viene definita una "tecnologia abilitante", ma allo stesso tempo presenta la possibilità di indagare fenomeni fondamentali della interazione radiazione materia. In diversi Paesi sono state individuate le linee strategiche future (roadmap) per questa area, ed in ambito europeo è stata definita una piattaforma "Photonics21". E’ stato perciò ritenuto necessario promuovere la realizzazione anche in Italia di una piattaforma Fotonica a livello nazionale; l’iniziativa, denominata PHORIT (Photonic Research in Italy) vede il Dipartimento collaborare con altri Dipartimenti CNR, Università, Consorzi Interuniversitari e Gruppi Industriali.



L’obiettivo del presente progetto è quello di individuare le aree di ricerca prioritarie per la comunità scientifica CNR, intesa come sottoinsieme della comunità scientifica nazionale, con la quale è comunque necessario mantenere una stretta collaborazione. Particolare attenzione deve essere dedicata alle aree di applicazione già individuate come prioritarie nel documento "Industria 2015" e per le quali sono in corso di pubblicazione (o sono in preparazione)i bandi, cioè Tecnologie innovative per i beni culturali e Tecnologie per ICT. Per la definizione della piattaforma nazionale saranno coinvolti in particolare i Dipartimenti di Agroalimentare, Patrimonio Culturale, Progettazione Molecolare, Scienze della Vita, Sistemi di Produzione, oltre ad Associazioni scientifiche (AICT, SIOF, IEEE-LEOS) e Consorzi Interuniversitari (CNISM, CNIT).


Anno



totale



2008 0 0 0 0 0 0 0 valori in migliaia di euro PROGETTO 2 – BIOFISICA E SOFT MATTER Obiettivo generale del Progetto è lo studio e l’individuazione delle possibili applicazioni di quello stato di aggregazione della materia, generalmente qualificato come soffice e caratterizzato principalmente da processi di autoaggregazione in strutture mesoscopiche complesse con straordinarie proprietà di resistenza e/o adattamento. Ogni specifico sistema autoorganizzato è campo di indagine a se stante, ma risulta sempre più evidente che molte delle proprietà di questi sistemi hanno caratteristiche del tutto generali e indipendenti dalla loro composizione chimica. La sottoarea biofisica coltiva prevalentemente indagini sulla struttura e sui meccanismi di funzionamento dei sistemi biologici, la cui comprensione ha evidentemente grande interesse applicativo in ambito bio-medico. La sottoarea soft matter comprende un nucleo centrale di attività per la comprensione delle proprietà generali e la messa a punto di tecniche strumentali specifiche per il loro studio, insieme ad attività con maggiore (ma non esclusivo) e più diretto interesse applicativo, relative a Progetti per potenziali nuovi prodotti industriali. I risultati ottenuti nel corso del 2008 consistono principalmente in pubblicazioni in riviste internazionali e l’elenco seguente non è esaustivo: - studio sul trasporto del calcio attraverso il canale cationico vegetale denominato SV e l'inibizione di detto trasporto da parte di flavonoidi; - studio sulla struttura in membrana e sui meccanismi di inibizione di peptidi antimicrobici; -analisi dei meccanismi di funzionamento dell'Acido Abscissico (ABA) come possibile bersaglio per l'azione di farmaci diretti contro la formazione della placca aterosclerotica e contro il diabete; - messa a punto di un metodo estremamente rapido, efficiente e privo di detergenti per l'estrazione della frazione citoplasmatica delle proteine in ciliati estremofili per studi di proteomica; - studio dei processi di sincronizzazione riguardanti reti neurali con più di 4 interneuroni accoppiati; - sviluppo di una nuova metodologia atta a misurare l'affinità della p53 per l'azzurrina; - identificazione del ruolo fisiologico della nucleoplasmina nella differenziazione dell'ape; - studio degli effetti funzionali di alcune mutazione genetiche del canale al sodio neuronale SCN1a che provocano emicrania famigliare in collaborazione con il gruppo di Al George (Vanderbilt University); - sviluppo di film polimerici caricati con materiali nanostrutturati (cromofori, nanoclay) per ottenere migliorate proprietà di barriera e specifiche proprietà ottiche di interesse applicativo per il settore del packaging;



- sviluppo e caratterizzazione ottica, morfologica e strutturale di nanocompositi a base polimerica, per la fabbricazione di micro-nanostrutture mediante procedure di litografia convenzionale e non; - caratterizzazione strutturale e funzionale di supercomplessi fotosintetici e preparazione sistemi supramolecolari a base di pigmenti; - sviluppo di metodiche analitiche nella rivelazione di tossine.


Anno



totale



2008 8.851 9.243 1.187 2.824 10.038 12.067 13.987 valori in migliaia di euro PROGETTO 3 – SISTEMI E MATERIALI COMPLESSI Il Progetto “Materiali e sistemi complessi” riguarda lo studio delle proprietà collettive, che si manifestano in sistemi con un elevato numero di componenti interagenti tra loro. Il progetto si caratterizza per la sua attività decisamente interdisciplinare. Inoltre l’approccio teorico-modellistico allo studio di sistemi complessi presenta delle ottime potenzialità di interazione e supporto alle attività degli altri Progetti del Dipartimento. Il Progetto si è articolato nelle seguenti macrolinee : • Applicazioni interdisciplinari dei sistemi complessi, • Sviluppo e studio di modelli e metodi teorici, • Studio di materiali disordinati, vetrosi e compositi, • Sistemi a molti corpi e superconduttività ad alta Tc, • Sviluppo e applicazioni di metodi sperimentali per i sistemi complessi. Tipicamente vengono presi in esame sistemi critici, vetrosi, frattali, sistemi turbolenti, reti geniche e neurali, strutture soggette ad auto- organizzazione critica. L’obiettivo è il controllo e l’analisi di dinamiche non lineari e l’emergenza di strutture complesse. Dal punto di vista sperimentale vengono studiati, vari tipi di materiali complessi. Fra questi si evidenziano materiali disordinati, vetrosi, porosi e granulari, catalizzatori eterogenei e nuovi materiali superconduttivi. Le metodologie sperimentali usate sono principalmente quelle spettroscopiche utilizzanti luce, neutroni, raggi X. Parte delle attività sperimentali e’ basata anche sull’utilizzo di grandi infrastrutture (Grenoble), mentre le attività teoriche-modellistiche utilizzano grandi strutture di calcolo. Tra i risultati significativi ottenuti si segnalano quelli ottenuti nelle aree seguenti aree: • Preparazione, caratterizzazione e modellizzazione di mesostrutture di materiali complessi. • Realizzazione e studio di sistemi complessi organico/inorganico. • Sviluppo di tecniche ottiche per cristalli liquidi e soft matter. • Analisi numerica e sperimentale delle proprietà dinamiche e micro-reologia in • liquidi complessi . • Fisica dei superconduttori di alta Tc. • Mezzi granulari, segregazione, fratture, instabilità. • Microfluidica e nanofluidica. • Approccio meccano-statistico alla biofisica e bioinformatica. • Fenomeni di arresto in sistemi colloidali. • Proprietà statistiche di fenomeni naturali catastrofici. • Reti complesse, econofisica. • Modellistica di comportamenti sociali. • Turbolenza e sistemi dinamici.




Anno



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2008 9.041 10.222 4.722 6.246 13.763 16.468 18.248 valori in migliaia di euro PROGETTO 4 – OTTICA, FOTONICA E PLASMI Gli obiettivi prioritari generali del progetto sono sintetizzabili in: 1) sviluppo di nuovi materiali per impiego in dispositivi ottici e fotonici; 2) studio di sorgenti ad impulsi ultracorti (regime degli attosecondi) e fisica degli alti campi; 3) realizzazione di sorgenti coerenti innovative in regioni spettrali attualmente con scarsa copertura (ad esempio UV estremo, medio e lontano IR); 4) studio di nuovi dispositivi ottici per la manipolazione dei fotoni; 5) sviluppo di nuove tecniche e di sistemi di imaging, anche collegati alla microscopia; 6) generazione, manipolazione e analisi di nuovi stati di campo non classici e studio di correlazioni quantistiche; studio di effetti quantistici in sistemi di atomi ultra-freddi; 7) studio dei fenomeni di trasporto di luce in mezzi formati da strutture periodiche, quasi-cristalline e disordinate. 8) studio di sistemi atomici e molecolari, anche di quelli rilevanti nella chimica-fisica dei plasmi; studio dei plasmi collisionali; 9) sviluppo di tecniche spettroscopiche ad alta sensibilità ed accuratezza in regioni spettrali estreme. 10) sviluppo di sorgenti laser di potenza con architetture innovative 11) metrologia e certificazione ottica Le possibili applicazioni relative agli obiettivi generali sopra elencati sono innumerevoli e si possono citare, a mero titolo di esempio: • sviluppo di sistemi avanzati di monitoraggio ambientale con tecniche ottiche, da terra, da aereo, dallo spazio; • applicazione di sistemi fotonici innovativi al settore delle lavorazioni industriali; • applicazione di tecniche e sistemi ottici allo studio e alla conservazione dei beni culturali; • utilizzo delle proprietà quantistiche della radiazione per schemi innovativi di trattamento dell’informazione e per comunicazioni intrinsecamente sicure; • realizzazione di sensori e microdispositivi basati su campioni atomici ultrafreddi; • utilizzo di plasmi in processi di deposizione e trattamento plasmochimico di materiali di interesse nel fotovoltaico, nella microelettronica, optoelettronica e nella fotonica; • lavorazione di componenti ottici innovativi con sorgenti ad impulsi ultracorti; • applicazioni biomedicali di dispositivi fotonici; • dispositivi fotonici per il trattamento e la trasmissione dell’informazione; • realizzazione di sensori in fibra ottica e basati su microrisonatori. La qualità della ricerca portata avanti dal progetto è confermata dalla visibilità che i lavori prodotti hanno avuto, anche quest'anno, sulle principali riviste scientifiche, in ciascuno dei tre ambiti principali del progetto. In particolare si segnalano i prodotti delle commesse MD.P03.005, 007, 008, 013 (Fotonica) 021, 022, 023, 024 (Ottica) e 026 (Plasmi). Oltre a questa importante risonanza a livello internazionale, è bene segnalare l'avvio a positiva conclusione di importanti progetti in ambito nazionale (SPARC-SPARX, PLASMONX) ed europeo (OSIRIS, missioni “Bepi Colombo”) che hanno coinvolto più di una commessa e che stanno aprendo prospettive per la nascita di infrastrutture nazionali di importanza strategica.



Infine è da sottolineare come il progetto sia riuscito a mantenere anche un'importante connotazione applicativa, riuscendo a proporre (soprattutto nell'ambito dell'ottica) le proprie competenze al servizio di terzi con un positivo rientro anche in termini economici.


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2008 20.751 21.981 3.375 7.777 24.126 29.759 32.409 valori in migliaia di euro PROGETTO 5 – MATERIALI, SISTEMI E DISPOSITIVI MAGNETICI E SUPERCONDUTTORI Il progetto si propone come sviluppo integrato di attività di ricerca sui materiali magnetici, superconduttori, funzionali complessi basati su forti correlazioni elettroniche, e sulla relativa dispositivistica avanzata. Le nuove proprietà esibite da strutture mesoscopiche magnetiche, superconduttive ed ibride, lo sviluppo della spintronica e dell’elettronica basata sugli ossidi polifunzionali degli elementi di transizione stanno rivoluzionando la tecnologia delle memorie magnetiche, dei dispositivi elettronici e della sensoristica magnetica e superconduttiva. Per le sue problematiche scientifiche di frontiera, intrinsecamente interdisciplinari, e per le sue enormi potenzialità di impatto tecnologico e di mercato, tale settore costituisce una delle linee di maggiore impegno in ricerca e sviluppo nei paesi tecnologicamente più avanzati. Nell’ambito del progetto verranno realizzate eterostrutture complesse, ad alto grado di perfezione strutturale e con interfacce controllate su scala nanometrica, al fine di ottimizzare il tuning di proprietà magnetiche, di magnetotrasporto, superconduttive, dielettriche, ferroelettriche ed ottiche, in vista della fabbricazione di una nuova generazione di dispositivi con caratteristiche multifunzionali. Verrà utilizzato un ampio spettro di metodologie di indagine morfologico-microstrutturale e per lo studio delle proprietà magnetiche e superconduttive, tra cui tecniche diagnostiche avanzate con luce di sincrotrone. Verranno sviluppati studi teorici mediante diverse tipologie di calcolo. Il progetto si articola nelle seguenti macrolinee tematiche: • Processi di magnetizzazione e meccanismi di trasporto in materiali magnetici e superconduttori; • Spintronica ed elettronica degli ossidi; • Dispositivistica magnetica, magnetoelettronica e superconduttiva per applicazioni in energetica, elettronica, sensoristica ed immagazzinamento delle informazioni. Fra le attività di maggior rilievo si possono citare (elenco non esaustivo): - effetti di accoppiamento magnetico tra semiconduttori ferromagnetici diluiti e film sottili di materiale ferromagnetico (GaMnAs e relativa interfaccia con Fe/GaMnAs); - analisi delle proprietà di screening in cuprati electron doped; - determinazione del band gap in In2O3; - analisi delle proprietà elettroniche di LSMO; - studi strutturali su impurezze magnetiche (Fe e Mn in GaN, Ge, GaAs ) in semiconduttori. In particolare, nel corso dell'anno, e' stato pubblicato un lavoro sul sito del Mn in nano colonne di MnGe. Questo studio evidenzia come tali nano colonne si originano dalla creazione di nuclei con una precisa struttura atomica riconducibile a quella del Mn nel sito 2 del Mn3Ge5. Tale dato permette di confermare la natura ferromagnetica di queste strutture; - espansione termica negativa di cluster di Au. E' stato dimostrato la presenza di espansione termica negativa in cluster metallici nanometrici di Au mediante spettroscopia EXAFS, confermando studi precedenti eseguiti in diffrazione a dimensioni maggiori. Il fenomeno trae origine dal contributo all'energia complessiva dovuto alla dimensione finita dei cluster; - anisotropia magnetica in CoPt(111) cresciuto epitassialmente. E' stato dimostrato che i legami Co-Co sono preferenzialmente orientati nel piano di crescita, presumibilmente a seguito



della formazione di isole a forma di dischi sottili ricchi in Co. La segregazione provoca anche una distorsione tetragonale, con i legami nel piano più corti dei legami perpendicolari al piano di crescita. Tale asimmetria strutturale locale può essere l'origine della presenza di un asse di facile magnetizzazione perpendicolare al piano di crescita; - risultati preminenti relativi ai film magnetici nanogranulari: deposizione, in collaborazione con il gruppo del prof Bruzzese, di film nanoparticellari a due componenti magnetico/non magnetico; caratterizzazione magnetica e magnetoresisitiva dei film suddetti,ottimizzazione ed interpretazione delle proprietà di trasposto in funzione della percentuale di materiale magnetico presente; - risultati preminenti relativi ai compositi elastomagnetici: realizzazione di compositi a multistrati mediante replicazione di strati di materiale elatistico/magnete permanente/ferromagnete soft per attenuatori di vibrazioni che aggiungessero agli assorbimenti passivi dovuti agli attriti interni, anche dissipazione autoattiva dovuta alle forze e perdite di natura squisitamente magnetica; applicazione di nuovi attenuatori elastomagnetici a prototipi di strutture vibranti, dimostrando così il miglioramento sia dei tempi di decadimanto delle oscillazioni spontanee, e forzate, sia delle ampiezze di oscillazione stessa, a parità di azione sollecitante esterna e senza l'ausilio di ulteriore energia per attivare il meccanismo di attenuazione.


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2008 3.333 3.847 4.676 2.399 8.009 6.246 7.399 valori in migliaia di euro PROGETTO 6 – MICROELETTRONICA, SENSORI E MICROSISTEMI Le attività di ricerca del Progetto continueranno ad essere focalizzate su tre grandi tematiche: a) integrazione di materiali e processi innovativi nelle strutture classiche della tecnologia CMOS (seguendo cioè il percorso indicato dalla cosiddetta legge di Moore: “More Moore”); b) ricerca di soluzioni e strutture non classiche per affrontare efficacemente il nodo tecnologico che metterà in crisi l’attuale tecnologia CMOS (“Beyond CMOS”); c) sviluppo di nuove tecnologie non digitali che consentano ai sistemi micro e nanoelettronici di interagire con l’ambiente in modo intelligente (“More than Moore”). I risultati di maggiore rilievo ottenuti nel 2008 possono essere così sintetizzati: • Realizzazione di celle di memoria non volatili in architettura FINFET mediante l’integrazione di nanotrappole, nell’ambito di un Progetto Europeo i cui partner sono LETI, IMEC e ST. • Realizzazione di micro-catodi freddi basati su matrici di nanotubi di carbonio a parete multipla (MWNTs) verticali, depositati su substrati di Si e TiN/Si, con elevate densità di corrente di elettroni (150 mA/cm2 ) a bassi valori del campo elettrico (6 V/µm), con un’ottima stabilità di emissione a medio termine (24 ore) in polarizzazione continua. • Studio su scala nanometrica delle proprietà capacitive di monostrati di grafene su SiO2 /Si, utilizzando per la prima volta al mondo la microscopia a scansione capacitiva. • Comprensione del meccanismo microscopico di diffusione di B in Si amorfo, fondamentale per la progettazione di giunzioni ultrasottili di B in Si. • Fabbricazione di prototipi di celle a combustibile planari con componenti realizzati su un unico substrato plastico. • Realizzazione di dispositivi elettronici attivi e passivi su substrato polimerico flessibile. • Sviluppo di un processo di crescita etero-epitassiale di 3C-SiC/Si su wafer da 6 pollici. • Crescita di film sottili di 3C-SiC/Si ottimizzati per la realizzazione di membrane e cantilever. • Studio dell’attivazione elettrica del Boro in Germanio.



• Sintesi mediante RF magnetron sputtering e caratterizzazione strutturale ed ottica di composti a base di erbio (ossidi e silicati). • Sviluppo di un nuovo sistema di rivelazione per osservazioni STEM in grado di controllare con precisione gli angoli di collezione degli elettroni, in modo da avere un contrasto di tipo Z direttamente interpretabile nelle immagini. • Messa a punto, in maniera originale, della tecnica denominata Tilted Sample Annular Dark Field-Scanning Transmission Electron Microscopy (TSADF-STEM) per la determinazione dei profili di As in giunzioni ultrasottili di silicio. • Miglioramento della tecnica della diffrazione elettronica per la misura di strain in dispositivi CMOS ultrascalati. In confronto alla diffrazione a fascio convergente (CBED), la tecnica NBD (Nano Beam Diffraction) non richiede inclinazione del campione e consente di determinare strain anche nel range 10-3 – 10-2 • Sintesi di eterostrutture 1D composte a due ossidi. Sono state fabbricate eterostrutture di tipo core-shell e longitudinali. Tale giunzione consente lo studio delle diverse strutture a bande elettroniche intrinseche di ogni ossido in ambiti come sensori di gas a diodo di tipo Schottky, celle solari e batterie a ione Litio. • Realizzazione di micro/nanosensori di sostanze volatili a base di nanowires di ossidi,con approccio bottom-up e top-down. • Fabbricazione di sensori di posizione per il monitoraggio e il riconoscimento di eventi di pericolo in ambienti domestici. • Realizzazione di matrici 6x8 di rivelatori SPAD utilizzate in un sistema portatile per l’analisi di proteine marcate, con bassissimo rumore intrinseco e senza bisogno di raffreddamento. L’attività rientra nell’ambito del progetto europeo NanoSPAD. • Realizzazione di un nuovo dispositivo Mach_Zehnder con notevole incremento delle prestazioni grazie allo sviluppo di un nuovo tipo di guide ottiche tipo "ridge" che presentano perdite di potenza più che dimezzate rispetto alle guide ottiche di tipo "buried". • Realizzazione di un modulatore ottico con profondità di modulazione fino al 42%. • Sviluppo di un crack-meter basato su sensori di strain di tipo MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) in silicio a bassissimo consumo di potenza, per il monitoraggio di crepe nelle strutture edilizie.


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2008 15.760 16.306 5.660 7.295 21.421 23.600 25.885 valori in migliaia di euro PROGETTO 7 – NANOSCIENZE E NANOTECNOLOGIE Il Progetto si articola secondo le seguenti macrolinee: • Sintesi, lavorazione e controllo di sistemi nanostrutturati con produzione top-down e bottom-up di nanosistemi con controllo su posizione, composizione, forma, proprietà elettroniche, fotoniche e magnetiche; superfici e interfacce nanostrutturate e funzionalizzate; tecnologie per il monitoraggio dei nanosistemi; • Sistemi e dispositivi nanostrutturati per fotonica, optoelettronica e spintronica, NEMS: nanodispositivi operanti con il controllo di singole o poche particelle, nanodispositivi multifunzione e non convenzionali per ICT, crittografia quantistica, nanomeccanica, nanoattrito e dispositivi derivati; • Processi e dispositivi coerenti nei nanosistemi: computazione quantistica con architetture scalabili, effetti a molti corpi e nanodispositivi derivati, sistemi ibridi nanostrutturati; • Nanotecnologie molecolari: interfacciamento nanostruttura/molecola, dispositivi optoelettronici, magnetici, fotonici a singola molecola, funzionalizzazione delle molecole e dispositivi derivati;



• Nanobiotecnologie per le scienza della vita: nanoprobe intracellulari, drug delivery, lab-on-chip per genomica e proteomica, interfacciamento sistema biologico-circuito; • Nanobiotecnologie per ICT: elementi biologici quali template per implementare architetture di interesse per ICT, ICT basata su architetture comprendenti elementi di origine biologica: proteine, DNA, cellule intere; nano(opto)elettronica “bioinspired”; • Metodi per il progetto al calcolatore dei nanosistemi: sviluppo ed applicazione di metodi di simulazione ottimizzati per il progetto e la funzionalità di nanosistemi inorganici, organici, biologici e per tutte le macrolinee del progetto. Tra i risultati conseguiti nell’ambito di questo Progetto se ne enunciano solo alcuni: - OLEDs, anche ibridi basati su nanocristalli colloidali ad emissione bianca con efficienza 2 cd/A, luminanza 1000 cd/m2; led ibridi monocromatici a struttura pin multistrato; led ibridi basati su nanocristalli depositati mediante litografia imprinting; - celle solari: DSSC basate su nanoossidi di nuova generazione a ridotto costo di sintesi, area 1 cm2, efficienza 7%; fabbricazione celle solari ibride basate su nanocristalli colloidali branched (tetrapods), efficienze 2%; - realizzazione di laser DFB 1D e 2D organici per applicazioni in optical switching; - nanotecnologie molecolari: sviluppo di nuove tecniche di dewetting e printing per l'assembly di nanocristalli colloidali e molecole organiche; fabbricazione di array di led mediante tecniche di self assembly; - studio teorico delle proprietà elettroniche di methanthioli, alkanetioli e complessi porfirina-fullerene asorbiti superfici d'oro; - realizzazione di nanofibre in materiale coniugato, loro patterning e caratterizzazione ottica (pubblicato su Nature Nanotech.); - realizzazione di componentistica microfluidica innovative (risultati pubblicati su Lab on Chip) - caratterizzazione delle proprietà di emissione spontanea stimolata di nanofibre in materiali coniugati e drogati (Appl. Phys. Lett., Small); - dimostrazione di nuove tecnologie litografiche a flusso laminare e per patterning di nanocompositi (Adv. Mater., Adv. Funct. Mater.); - prima dimostrazione di incorporazione di nanosorgenti di luce basate su nanofibre polimeriche in dispositivi microfluidici; - messa a punto di metodi di patterning di proteine mediante litografie soffici; - prima dimostrazione di superradianza da cristalli singoli organici; - informazione quantistica: sviluppo di metodi teorici in grado di descrivere e quantificare l'entanglement in sistemi a molti corpi. La grande varietà di attività multidisciplinari è stata argomento della review Rev. Mod. Phys. 80, 517 (2008); -sviluppo di una tecnica di imaging funzionale di singola molecola applicata a membrane biologiche che ha mostrato l'intima interazione tra canali ionici voltaggio dipendenti e circostante matrice lipidica a seguito del gating; -sviluppo di superfici innovative per l'imaging AFM di biomolecole dotate di coda di istidine; -sviluppo e dimostrazione di una tecnica elettrochimica che permette la biofunzionalizzazione di nanoelettrodi metallici saziati anche di meno di 100 nm; -sviluppo di film dielettrici per applicazione in transistor organici a film sottile; - sviluppo di modelli statistici per lo studio dei sistemi complessi; - studio del moto di domain walls in dispositivi micromagnetici (rings quadrati); loro effetti sul magnetotrasporto in materiali magneticamente soffici; - caratterizzazione, mediante AFM/SNOM: del processo di vetrificazione in inclusioni osservate in materiale di origine extraterrestre e riproduzione dei fenomeni che determinano l'induzione di nanostrutture e l'arrossamento spettrale dei meteoriti in acciai sottoposti a processi di indurimento; della relazione tra nanostrutture osservabili sulla membrana plasmatica delle cellule ed integrità strutturale-funzionale di globuli rossi umani. Applicazioni al caso di invecchiamento naturale ed artificiale dei globuli rossi ed alla conservazione del sangue; dei fattori che influenzano la nanostrutturazione e la biocompatibilità di substrati composti da polimeri conduttori cresciuti per deposizione elettrochimica in soluzione.




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Sistemi di Produzione

Relazione Dipartimento SISTEMI DI PRODUZIONE



La macroarea tematica comprende le attività di ricerca che il CNR svolge a più stretto contatto con il sistema produttivo nazionale. L’obiettivo generale del Dipartimento è infatti quello di progettare e attuare strategie di ricerca, anche con l’impresa e l’Università, per coadiuvare il sistema produttivo a conservare la sua capacità d’impresa, ad aumentare la sua competitività e a favorire l’aggregazione di imprese con nuovi paradigmi e capacità di produzione. Il Dipartimento punta a sviluppare conoscenze mirate all’aumento della competitività di settori rilevanti per l’economia nazionale quali le costruzioni, il manifatturiero, declinato nelle sue componenti che vanno dai beni strumentali al tessile, dall’industria del legno alla ceramica e il turismo. Tre sono i filoni di ricerca che le strutture scientifiche del Dipartimento seguono a tale scopo: - ricerche finalizzate all’innovazione industriale di prodotti e tecnologie di specifici settori produttivi - ricerche finalizzate all’ introduzione di tecnologie abilitanti all’interno di tali settori - ricerche finalizzate allo sviluppo di strumenti per il miglioramento dei processi produttivi. I settori affrontati direttamente dal Dipartimento sono quelli relativi a: - macchine operatrici e robot per lavorazioni in diversi settori - macchine movimento terra - tessile, con particolare riguardo alle fibre - industria del legno, - industria della ceramica, tradizionale ed innovativa - industria delle costruzioni (materiali prodotti, sistemi) - turismo Le tecnologie abilitanti su cui il Dipartimento concentra la propria attenzione sono: - le applicazioni informatiche per il miglioramento del prodotto/processo - la sensoristica integrata - la funzionalizzazione di materiali con particolare riguardo alla dimensione nano Nel campo della ricerca sui sistemi di produzione i principali temi affrontati riguardano: - nuovi modelli di processo produttivo - nuovi modelli di business - trasferimento e adeguamento di modelli di processo tra settori produttivi diversi


Per quanto riguarda il contesto internazionale il Dipartimento ha attivato una forte interazione con il contesto di ricerca Europeo che si riflette in numerose collaborazioni già attive, senza trascurare la dimensione dello scambio di esperienze scientifiche a livello mondiale. Lo sviluppo del VII Programma Quadro di ricerca ha messo in evidenza la convergenza fra le priorità identificate a livello nazionale e le conseguenti attività e quelle identificate a livello europeo. I numerosi contatti già in essere con molti istituti ed entità di ricerca hanno consentito quindi agli istituti operanti di proporre temi comuni nell’ambito del programma. In particolare la scelta di operare nell’ambito delle Piattaforme Tecnologiche stabilite a livello europeo, espandendone i principi ed il modus operandi a scala nazionale contribuisce a rafforzare la proiezione degli Istituti sul piano internazionale. Importanti iniziative dipartimentali hanno riguardato lo sviluppo delle piattaforme nazionali Manufuture Italy e la Piattaforma Tecnologica sulle Costruzioni, corrispondenti ad analoghe piattaforme Europee. Va innanzitutto premesso che queste piattaforme costituiscono il link più operativo per l’accesso ai programmi di ricerca europei che sono di fondamentale importanza



per le strutture scientifiche del Dipartimento. In particolare ITIA-CNR ha operato, con un ruolo centrale, nell’ambito delle seguenti piattaforme tecnologiche: • Piattaforma Europea Manufuture-EU, • Piattaforma Italiana Manufuture-IT, • Piattaforma Europea “Footwear Product and Processes European Technology Platform” La significativa attività svolta nell’ambito delle piattaforme ha permesso nel 2008 di prevedere quali potrebbero essere le evoluzioni di un approccio settoriale alla ricerca e i relativi benefici. Di fatto si è constatato che l’insieme dei ricercatori e delle imprese di un determinato settore tende ad affrontare il problema dell’innovazione in maniera completa, evitando di suddividere le possibili problematiche di ricerca in classi particolari (es. energia, ambiente, sistemi di produzione, ecc.), cercando, invece, di articolare il disegno di progresso tecnologico a tutto campo. Un positivo risultato di questo approccio è la sempre maggiore autocoscienza e determinazione dei diversi settori a stabilire con continuità i percorsi evolutivi che riguardano la propria innovazione. Questo tipo di approccio sarà sviluppato nel prossimo futuro con l’obiettivo di realizzare programmi ed azioni di ricerca di grande efficacia ed impatto sugli specifici settori produttivi.


La posizione italiana è stata profondamente condizionata da due fattori: - l’indisponibilità finanziaria per azioni di ricerca, parte dovuta a mancanza di risorse proprie, parte dovuta ai fortissimi ritardi all’avviamento dei progetti strutturali europei 2007-2013; - la crisi finanziaria che ha generato una stretta prudenziale da parte delle imprese le quali hanno quindi ridotto drasticamente gli investimenti di ricerca. Questo mette certamente in difficoltà il Dipartimento, che opera in grande prevalenza con le fonti finanziare sopra citate, soprattutto per la programmazione di attività future. La maturazione di progetti predisposti negli anni precedenti quali ad esempio quelli avviati con la Regione Lombardia e con la Regione Calabria stanno consentendo tuttavia al Dipartimento di svolgere importanti azioni di ricerca a livello nazionale. Nell’ambito della presentazione del piano per la competitività Industria 2015 del Ministero per lo sviluppo economico tre tematiche rilevanti sono state dedicate al Made in Italy (con particolare riferimento ai beni strumentali), al risparmio energetico negli usi finali, ed al turismo e ai beni culturali, confermando quindi l’interesse prioritario per temi di ricerca importanti sviluppati all’interno della macroarea. La natura di questa iniziativa inoltre è fortemente allineata con i criteri di cooperazione fra ricerca e industria che sono stati e sono un asse portante per il Dipartimento. In questo quadro di riferimento il Dipartimento appare godere di un vantaggio che potrà e dovrà essere capitalizzato. Un ulteriore vantaggio è offerto dalle numerose collaborazioni avviate tra CNR ed associazioni di categoria, cooperative ed artigianali, che proprio in questa occasione stanno trovando un terreno comune di produzione di idee di ricerca. Appare quindi evidente che, a fronte della esistenza delle condizioni sopra esposte, la posizione dell’Italia si avvantaggerebbe fortemente da una più costante programmazione di ricerca per obiettivi indirizzata alla soluzione di alcuni grandi problemi del Paese, quale è appunto l’accrescimento della competitività interna ed esterna del sistema produttivo, declinata per i diversi settori.


Con la creazione del Dipartimento “Sistemi di Produzione”, il CNR ha reso visibile ed operativa l’unica iniziativa scientifica strutturata che focalizza gli sforzi coordinati di un numero significativo di ricercatori afferenti a settori disciplinari diversi sulle tematiche di ricerca nell’ambito di processo e di prodotto industriale, partendo da una serie di positive esperienze portate avanti da propri Istituti ed unità, in collaborazione con l’impresa. Appare quindi evidente la potenzialità del Dipartimento ad accrescere questo ruolo centrale, progettando ed attuando una precisa strategia per promuovere e realizzare, attraverso le proprie strutture di afferenza, sinergie ed attività comuni con l’impresa e l’Università.



Essa prevede alcuni punti fondamentali, che si riassumono sinteticamente come segue: - il rapporto con le imprese; - il rapporto con il territorio; - il rapporto con le proprie strutture di afferenza e con gli altri Dipartimenti ; - il rapporto con l’Università; - l’internazionalizzazione. Vale la pena di sottolineare l’importanza della strategia di rapporto con l’impresa del quale è previsto lo sviluppo su due specifici piani: quello con Imprese tecnologicamente mature ed in grado di portare avanti con il Dipartimento e le sue strutture collaborazioni di ricerca nazionali ed europee proiettate nel medio-lungo termine e quello con la piccola media impresa, mirato prevalentemente all’ innovazione e gestito mediante informazione tecnica e formazione su tematiche di innovazione organizzate con strutture aggreganti quali Associazioni di categoria, di cooperazione, dell’artigianato. In tal senso i rapporti di collaborazione già stabiliti fra Istituti ed unità di ricerca del CNR operanti nel Dipartimento ed il sistema produttivo, costituiscono caratteristica peculiare, sia rispetto ad altri Istituti dell’Ente che rispetto ad Università e altri Enti di ricerca. Un altro importante fattore per la realizzazione di questa strategia è la creazione di strutture di ricerca e laboratori congiunte tra CNR ed industria. Nel transitorio può essere realizzato ad esempio tramite società consortili comuni per arrivare ad una fase finale che potrebbe prevedere una radicale trasformazione degli Istituti che svolgono ricerca applicata in collaborazione con l’industria.



Il CNR dispone nella macroarea tematica, di Istituti con esperienza più che quarantennale, che si connotano, ciascuno nel proprio campo tecnico scientifico per alcuni requisiti fondamentali quali: - la presenza attiva in campo nazionale, europeo ed internazionale; - la capacità evolutiva delle proprie tematiche di ricerca nel tempo; - la più che buona capacità di cooperare su temi di ricerca ed innovazione col mondo delle imprese; - la disponibilità di strutturati e moderni laboratori e l’ottima capacità sperimentale. Questi requisiti si riscontrano anche in un certo numero di unità di ricerca di altri Istituti, per le quali sono attive commesse afferenti al Dipartimento. Va infine sottolineata l’esistenza all’interno del Dipartimento di competenze scientifiche di notevole importanza per lo sviluppo di nuovi metodi e tecniche applicabili all’innovazione di prodotto e di processo e anche per esse sono attive specifiche commesse. E' molto importante la valorizzazione del contributo di esperienza da parte degli Istituti o parti di essi, che hanno, per competenza e attività, conoscenza delle problematiche di un settore produttivo.Essi sono di fatto i “punti di ingresso” nella rete CNR delle aziende e ne sono i primi interlocutori tecnico scientifici. Essi pertanto devono essere in grado di recepire le problematiche poste dagli utenti e di mobilitare le risorse della rete utili alla loro soluzione.


Istituti afferenti

- IA - Centro di responsabilità scientifica ex Sperimentale di Acustica "Orso Mario Corbino" (Roma, Brescia)

- IMEM - Istituto dei materiali per l'elettronica ed il magnetismo (Parma, Genova) - ISTEC - Istituto di scienza e tecnologia dei materiali ceramici (Faenza, TORINO) - ISSIA - Istituto di studi sui sistemi intelligenti per l'automazione (Bari, Genova, Palermo)- ITIA - Istituto di tecnologie industriali e automazione (Milano, Roma, Vigevano,

Montelibretti, Bari)- IMAMOTER - Istituto per le macchine agricole e movimento terra (Cassana, Torino)



- ITC - Istituto per le tecnologie della costruzione (San Giuliano Milanese, Padova, Milano, Bari, L'Aquila, Monterotondo Stazione)


- IBIMET - Istituto di biometeorologia- IFAC - Istituto di fisica applicata "Nello Carrara"- IGAG - Istituto di geologia ambientale e geoingegneria- IMATI - Istituto di matematica applicata e tecnologie informatiche- IRAT - Istituto di ricerche sulle attività terziarie- ISTC - Istituto di scienze e tecnologie della cognizione- IMCB - Istituto per i materiali compositi e biomedici- IENI - Istituto per l'energetica e le interfasi- ITM - Istituto per la tecnologia delle membrane- IVALSA - Istituto per la valorizzazione del legno e delle specie arboree - IAC - Istituto per le applicazioni del calcolo "Mauro Picone"- ITABC - Istituto per le tecnologie applicate ai beni culturali- ISMAC - Istituto per lo studio delle macromolecole


LE UNIVERSITA' I rapporti del Dipartimento con l’Università sono basati su un principio di complementarietà e di condivisione di attività, come ad esempio la realizzazione di programmi di ricerca a lungo termine, dove è necessario lo sviluppo di ricerca di base. La cooperazione con l’Università continua nella promozione di iniziative condivise di progettazione di formazione permanente, di dottorati di ricerca specificamente concepiti, di master universitari. In particolare si segnala: -- la proposta approvata nell’ambito del PON “Centri di competenza” che ha visto un efficace coordinamento tra CNR, Università e aziende nell’area pugliese nel campo dei Sistemi di Produzione. Il programma per ragioni non dipendenti dal CNR non potrà proseguire, tuttavia l’utile sinergia costruita consentirà di proporre nell’ambito dei programmi FAS una cooperazione tra Regione Lombardia e Regione Puglia nel campo della ricerca nel settore manifatturiero; -- la costituzione in collaborazione con il Dipartimento di Linguistica dell’Università della Calabria di una Unità di Ricerca presso Terzi su “Sistemi di indicizzazione e classificazione” che coopererà con le strutture scientifiche del Dipartimento nello sviluppo di lessici specifici in diversi settori e sotto-settori produttivi (autoriparazione, costruzione). Nel corso dell’anno un positivo sviluppo si è avuto tramite un accordo di collaborazione con CNIPA che ha messo a disposizione un finanziamento destinato a sviluppare la partecipazione a progetti internazionali nel campo dei linguaggi specialistici per la Pubblica Amministrazione. LE IMPRESE E LE ASSOCIAZIONI Il Dipartimento ha instaurato un rapporto molto positivo con le imprese e con le associazioni, sia relativamente alle azioni strategiche, che al mantenimento della capacità delle strutture scientifiche del Dipartimento di condurre attività di breve periodo per reintegrare tecnologie competitive e/o nuove con prospettive innovative di applicazione, come dimostrato nelle convenzioni con Confartigianato e Federlegno. Al fine di promuovere nuove idee di ricerca di interesse per il settore industriale, il Dipartimento ha stabilito di promuovere un’azione di sostegno per giovani ricercatori per lo sviluppo di idee nuove di ricerca di cui poter dimostrare una trasferibilità in ambiti applicativi industriali e che possano essere anche oggetto di ulteriori azioni di sostegno (es. uso di fondi venture capital, spin-off).



REGIONI Il Dipartimento si pone come obiettivo di disegnare progetti settoriali di ampio respiro, in modo che parti importanti di essi possano essere svolti e sperimentati in ambito regionale, tenuto conto delle locali valenze, in modo che possa essere effettuata una positiva azione di integrazione delle risorse finanziarie disponibili, eliminando dove possibile duplicazioni. A tale proposito si segnala che: - è stato firmato un Accordo Quadro tra CNR e Regione Lombardia per l’attuazione di programmi di ricerca e sviluppo finalizzati ai bisogni sociali ed economici della Regione per le seguenti prioritarie tipologie di azione, per quanto di nostra competenza, per lo sviluppo di progetti di ricerca nei settori applicativi: risparmio energetico e soluzioni tecnologiche innovative per la costruzione, trasferimento tecnologico nel campo dei sistemi di produzione. I due Istituti principali di riferimento per i progetti sono rispettivamente ITC e ITIA. In questo quadro ITC ha sviluppato per la Regione Lombardia il modello di calcolo CENED utilizzabile nell’ambito della certificazione energetica degli edifici; Sviluppi positivi sono attesi nel prossimo futuro da collaborazioni, oggi in avvio, con Regione Veneto e Regione Marche rispettivamente nel campo delle Nanotecnologie e della sostenibilità dei materiali da costruzione. RAPPORTI CON I MINISTERI E’ stato presentato al MSE congiuntamente tra CNR ed Enea il software utilizzabile per la certificazione energetica degli edifici denominato DOCET. Tale iniziativa ha riscosso un notevole consenso anche tra le Regioni venendo pertanto a costitutire un significativo riferimento in questo campo. E’ stato approvato dal MUR un progetto pilota (ICIE/CNR/Inforcoop) per il trasferimento tecnologico finalizzato allo sviluppo e alla creazione di impresa ad alto contenuto innovativo nel comparto dell’edilizia e della filiera delle costruzioni della Regione Calabria. L’obiettivo generale è quello di promuovere, sviluppare, ottimizzare e portare a modello pratiche innovative e concrete di trasferimento tecnologico nel settore delle costruzioni nel contesto della Regione Calabria. In particolare è prioritario lo sviluppo del progetto su due versanti: il supporto all’innovazione di prodotto, di processo e inter/intra organizzativa delle imprese edili e della filiera delle costruzioni della Regione Calabria ed il rafforzamento del sistema della ricerca scientifica e del trasferimento tecnologico della Regione Calabria attraverso migliori e stabili collegamenti e trasferimenti di competenze, saperi, risorse tra sistema della ricerca nazionale e quello locale. ALTRE COLLABORAZIONI Una collaborazione di tipo diverso è, invece, quella che il DSP cerca di stabilire con altre entità. Essa è infatti il più delle volte tesa al completamento di una rete scientifica di cui il CNR detiene solo una parte per quanto importante. In tal senso sono orientate le collaborazioni fra ITC ed ENEA nel campo energetico, fra IMAMOTER ed ENAMA nel campo della meccanizzazione agricola e le collaborazioni tra la società consortile che si occupa delle costruzioni sostenibili (IRcCOS)creata per iniziativa del CNR e le società consortili analoghe realizzate dall’ICIE (Istituto Cooperativo per l’Innovazione) congiuntamente con la Regione Emilia Romagna.










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totale





anno






E A B C D 2008 2.530 2.885 7.854 15.750 1.247 19.882


Risorse umane




A B C D E=A+B+C+D 2008 170 11 99 35 315



ricerca




Altro Totale


Il Dipartimento si connota in quasi tutti gli Istituti di afferenza per un notevole investimento strumentale e per la disponibilità di laboratori attrezzati. Deve essere sottolineata la capacità interna agli Istituti di progettare e realizzare assetti sperimentali e laboratori specializzati. Le principali apparecchiature sono: - Banco prova: attacchi cinture di sicurezza, motori per divisori di flusso e valvole, potenza idraulica, sollevatore idraulico, strutture di protezione; Veicolo dinamometrico - Macchina di carico per prove ROPS - Analisi termomagnetica (TMA) per la determinazione delle temperature critiche in zona ferromagnetica - Apparato per la preparazione di film sottili e multistrati mediante tecnica di deposizione catodica - Diffrattometri di vario tipo per diverse applicazioni Forni: Bridgman verticale operante fino a 1400°C e 10 atm (home made) per crescita di semiconduttori ad arco per la fusione di composti e leghe metalliche in atmosfera controllata; forni HTTF (2) - Microscopi Elettronici di vario tipo per diverse applicazioni - Reattore per preparazione di nanofili di ossidi da fase vapore - Sintesi e sistema di deposizione sol gel (camera bianca, glove box, spinner) - Sistema di deposizione in continua per evaporazione termica di coated conductors, in parte homemade - Sorgente X ad alta potenza: generatore ad Anodo Rotante-Rigaku 200 per triplo cristallo - Tecnica Singular Point Detection (SPD) per la misura del campo di anisotropia in policristalli



- Analizzatori: potenziale zeta (Colloidal Dynamics), resistenza a impatto (Instron MiniTower), superficie specifica BET (Micromeritics FlowSorb), termico TGA-DTA (Netzsch), termico ponderale e differenziale - Apparecchiatura per SCRATCH TEST e CALO TEST e per termoanalisi (2); Termodilatometro TDA - Calorimetria a scansione differenziale DSC (Netzsch); Cromatografia ioni - Estrusori: verticale e con vuoto (OMG) - Microindentatore per misure di durezza (Zwick); Nanoindenter MTS mod. XP, Dinamometri diversi - Picnometro a Helio (Micromeritics); Porosimetro intrusione di Hg (ThermoFinnigan 440) - Reometri: a torsione; rotazionale (Haake); Sedigrafo a raggi X (Micromeritics SediGraph 6.0) - Spettrofotometri di vario tipo e per diverse applicazioni - Architettura per il calcolo ad alte prestazioni con n.2 board PCI MAMBA100 - Camera elettromagnetica anecoica per prove di EMC a 3 m e precamera schermata di misura - Cella GTEM per la generazione di campi elettromagnetici ad onda piana - CyberForce System - Mano virtuale con sensori di forza; Robot mobile terrestre ATRV Junior - Laboratorio per la generazione distribuita di energia elettrica da fonti rinnovabili - Laboratorio per prove su motori lineari di media/grande potenza - N.4 architetture per la registrazione digitale con sistema STREAMSTOR, PC-DIG e 450MB di memoria - Smart Sensor DVT modello PKG-542C per analisi di immagini completo di sw FrameWork - Sistema automatico per l’esecuzione di prove di EMC secondo le Norme CEI-EN 61000-4-3 e 55022 - Sistema di posizionamento acustico LBL/USBL; sistema di sonde per misurazione in superficie e in tubo; Telecamera con intensificatore JAI modello 757 per la visione notturna - Veicolo sottomarino robotizzato (ROV), corredato di cavo in fibra ottica - Robot Industriale ABB modello IRB 2400/16 - Camere acustiche per la misura del potere fonoisolante - Camera riverberante per la valutazione dell’assorbimento acustico - Camere termiche con anello di guardia per la misura della trasmittanza termica di pareti a piena scala - Camere termiche per la misura del coefficiente di dispersione lineare di telai di serramenti e facciate - Lastra piana con anello di guardia per la misura della conduttività termica di materiali - Sistemi di monitoraggio termoenergetico di edifici - Banchi prova per collettori solari piani; Banchi prova impianti frigorigeni e di condizionamento - Assetti sperimentali per la misura della tenuta all’aria ed all’acqua e della resistenza al vento di serramenti e facciate (4m x 7m ) e a depressione per la resistenza meccanica di solai (3mx15m) - Assetti sperimentali per la valutazione dello sforzo in manovra e della durabilità di serramenti apribili - Laboratorio di prova di reazione al fuoco di materiali da costruzione a norme nazionali ed europee - Laboratorio completo di caratterizzazione chimico fisico meccanica di cementi e leganti idraulici - Laboratorio completo di ingegneria strutturale per la caratterizzazione di materiali e manufatti - Laboratorio completo di chimica analitica per la valutazione di materiali fotocatalitici e per la misura dell’emissione di sostanze potenzialmente pericolose da parte di materiali applicati in edilizia - Edificio sperimentale a piena scala di tre piani fuori terra ( 1200mc) per la valutazioni di sistemi innovativi di facciata, finiture ed impianti termici; - Tunnel di misura della dispersione termica di veicoli commerciali refrigerati.




1. AGENZIA PER LO SVILUPPO DELL'EMILIA ROMAGNA - SCPA

Area di intervento: Trasferimento tenologico e innovazione Consorziati: CNR, Cercal, Cermet, Citer, Cna Emilia-Romagna, Confartigianato Emilia-Romagna, Confcommercio Emilia-Romagna, Confcooperative Emilia-Romagna, Confindustria Emilia-Romagna, ENEA, INAF - Istituto Nazionale di Astrofisica, Legacoop Emilia-Romagna, Nuova Quasco, Reggio Emilia Innovazione, Regione Emilia-Romagna, Unionapi Emilia-Romagna, Unioncamere Emilia-Romagna, Università Cattolica del Sacro Cuore sede di Pi, Università degli Studi di Bologna, Università degli Studi di Ferrara, Università degli Studi di Modena e Reggio Emilia, Università degli Studi di Parma Attività: Sotto il profilo istituzionale è stato adottato nel 2008 un nuovo statuto consortile, sono stati rinnovati gli organi sociali ed è stata avviata una organizzazione interna al fine di costruire la Rete, quale impresa regionale di ricerca industriale e trasferimento tecnologico. Sotto il profilo operativo nel 2008 l’obiettivo strategico per l’attuazione delle politiche regionali in materia di ricerca industriale ed innovazione è stato raggiunto da ASTER con il consolidamento e l’evoluzione della Rete Alta Tecnologia dell’Emilia - Romagna, che ha portato ad una riorganizzazione ed integrazione dei laboratori per piattaforme tecnologiche tematiche, maggiormente rispondente alle esigenze delle imprese, e da insediarsi prevalentemente nei tecnopoli. Imprese che d’altro canto sono state coinvolte attivamente da ASTER anche in progetti e focus group insieme ai laboratori della rete afferenti alle Università e agli Enti di Ricerca, come pure con incontri individuali tra Laboratorio e Impresa, e attraverso altre forme, quali Cicli di iniziative dedicate, in stretta compartecipazione con le Associazioni Imprenditoriali e le Camere di commercio dell’Emilia - Romagna, nonché fornendo loro Assistenza diretta ed informazioni per la collaborazione con il mondo della ricerca. Elenco Consorziati 1. REGIONE EMILIA-ROMAGNA 2. CNR Consiglio Nazionale delle Ricerche 3. ENEA Ente per le Nuove Tecnologie, l'Energia e l'Ambiente 4. Università degli Studi di Bologna 5. Università degli Studi di Ferrara 6. Università degli Studi di Modena e Reggio Emilia 7. Università degli Studi di Parma 8. Università Cattolica del Sacro Cuore 9. INAF Istituto Nazionale di Astrofisica* 10. UNIONCAMERE Emilia Romagna 11. CNA Emilia Romagna Confederazione Nazionale Artigianato e Piccola Impresa 12. CONFARTIGIANATO Federazione Regionale Emilia-Romagna 13. UNIONAPI Emilia Romagna 14. CONFCOOPERATIVE Emilia-Romagna 15. LEGACOOP Lega Regionale Cooperative e Mutue Emilia Romagna 16. CONFINDUSTRIA Federazione dell'Industria Emilia-Romagna 17. CONFCOMMERCIO Unione Regionale Commercio Turismo e Servizi dell'E-R * Si rende noto che in data 15 Ottobre 2008 il CDA del socio INAF ha deliberato di alienare le azioni detenute nel capitale sociale ASTER, che sono state pertanto offerte in prelazione a tutti gli altri soci

2. ASSOCIAZIONE ITALIANA PER LA RICERCA INDUSTRIALE (AIRI)

Area di intervento: Trasferimento tenologico e innovazione Consorziati: A.P.E. RESEARCH S.R.L., ALCATEL ALENIA SPACE ITALIA S.P.A., ALENIA AERONAUTICA S.p.A., ALPI, AREA SCIENCE PARK CONSORZIO AREA DI RICERCA,



ASER SRL, ASSOTEC SCRL, Accent, BRACCO IMMAGING SPA, BRACCO SPA, BREMBO S.p.a., C.N.R., CIRA, CSM, CTG, Centro Ceramico Bologna, Centro Ricerche CRC, Centro Ricerche Fiat, Centro per gli Studi di Tecnica Navale Cetena SpA, Cilea, Comau S.p.A., Commer, Confapi, Confindustria, Corimme, De Nora Tecnologie Elettrochimiche S.p.A., Dompè S.p.A., E.N.E.A., EIE European Industrial engineering, ELASIS Societa' Consortile per Azioni, Edison Termoelettrica S.p.A., Electrolix Zanussi S.p.A., Eleses Semiconduc Equipment, Elettronica Santerno spa, Enitecnologie S.p.A., Ericsson Lab italy spa, Esaote SpA, Euroboy, Europea Metalli, FIAT AVIO S.P.A., FINCANTIERI CANTIERI NAVALI ITALIANI S.P.A., Fiat Auto Spa, Firema Trasporti S.P.A., Gibertini Elettronica, HITEC 2000 SRL, HSA Hair Styling Applications, I.N.F.N., ICIE, INGENS, INSTM, IRST - ITC, ISRIM, ISTITUTO PER LA PROMOZIONE INDUSTRIALE, ITALTEL, IVECO SpA, Ippocratica Diagnostica, Isagro Ricerca Srl, Istituto Scientifico Breda, MAPEI SpA, MI meridionale impianti, New Holland Italia, Padova Ricerche, Pirelli, Pirelli Cavi e Sistemi Energia, Pirelli Cavi e Sistemi Telecom, Pirelli Labs S.p.A., Pirelli Pneumatici S.p.A., Pirelli Real Estate, Plastica Alfa s.r.l., Polimeri Europa S.p.A., RTM, SAES Getters, SNAM Sp.A., ST Microelectronics s.r.l., Saipem SpA, San Paolo IMI, Servitec S.r.l., Sigma-Tau, Sisvel, Snia Ricerche, Sorin, Summa, TECHNOBIOCHIP S.C.A.R.L., Tecnogen, Tecnomare SpA, Teksid, Torino Wireless, Università di Pisa, Venezia Tecnologie, Vicuron Pharmaceuticals Italy S.R.L., Wsyac, Zambon Group Attività: L’associazione nel corso del 2008 ha rivestito un importante ruolo nell’ambito della ricerca industriale. In particolare si segnala: - lo studio annuale “TECNOlogie PRIoritarie per Milano – TECNOPRIMI” sul sistema di ricerca e innovazione realizzato con contributi del comune di Milano, accreditato dal convegno di Assolombarda sulla sostenibilità (1-2/12/2008) come migliore informazione disponibile sulla ricerca milanese nei settori energia e monbilità sostenibile; - il contratto con Selex Sistemi Integrati per il progetto NONOINT (realizzazione e gestione di un database sui soggetti operanti nel settore delle nanotecnologie); - il coordinamento del progetto “FramingNano” (International multi-stakeholder dialogue platform framing the responsible development of Nanoscience and Nanotechnologies) finanziato dalla UE nell’ambito del VII PQ, avviato a maggio 2008. Il progetto coinvolge sei partner europei e ha per obiettivo proposte per la “governance” delle nanotecnologie a livello europeo e nazionale; - la partecipazione al progetto “ObsevatoryNano” (European observatory for science-based and economic expert analysis of nanotechnologies, cognisant of barriers and risks, to engage with relevant stakeholders regarding benefits and opportunities) finanziato dalla UE nell’ambito del VII PQ. Al progetto partecipano 15 organismi esteri. Nel progetto AIRI ha la responsabilità di monitorare le nanotecnologie nel settore tessile e l’evoluzione di norme e standard sulle nanotecnologie a livello mondiale; - la conclusione della partecipazione al progetto NUOVO ILO finanziato dal MIUR.

3. CONSORZIO DI RICERCA PER LO SVILUPPO DI SISTEMI INNOVATIVI DI CONCEZIONE

E PRODUZIONE PER IL SETTORE MECCANICO (CONSORZIO "PRODUZIONE 2000")

Area di intervento: Sistemi di produzione Consorziati: C.N.R., Machine Centers Manufacturing S.p.A. (M.C.M.), Motori Minarelli S.p.A., Officine E. Biglia & C. S.p.A., Politecnico di Milano Attività: Le principali attività svolte dal consorzio nel 2008 hanno riguardato: - la conclusione dell’iter amministrativo del progetto SPI 1 finanziato dal MIUR; - la partecipazione alle fasi del progetto METADISTRETTI della Regione Lombardia che hanno riguardato le prime attività di produzione di campioni di calzature ed accessori presso l’impianto pilota di Vigevano di ITIA-CNR al fine di studiare l’opportuno impiego dei materiali e delle tecnologie forniti dai partner di progetto (il progetto è terminato il 30/06/09); - la prosecuzione delle attività di supporto sviluppate per ITIA-CNR, in particolare per il progetto EPPLab (Emergine Production Paradigm Laboratory) avente come oggetto studi strategici a medio termine, analisi e progettazione per applicazioni industriali di modelli produttivi basati sulla conoscenza secondo il modello Manufuture; tali attività sono state



individuate e sviluppate di concerto con la UE, con il Ministero dell’Istruzione, Università e Ricerca e con imprese private; - la collaborazione con ITIA-CNR per la presentazione del progetto LEADERSHIP nell’ambito dell’area tematica NMP della UE, per lo studio/foresight relativo alle nuove tecnologie per i sistemi di produzione. Tale progetto è risultato vincitore ed ha ottenuto un cofinanziamento da parte della Commissione.

4. ISTITUTO DI RICERCA E CERTIFICAZIONE PER LE COSTRUZIONI SOSTENIBILI IRCCOS S.C.R.L.

Area di intervento: Consorziati: Associazione delle Imprese Edili e Complementari, C.N.R., Unione Nazionale Costruttori Serramenti Alluminio Attività: Le principali attività svolte dal consorzio nel 2008 hanno riguardato: - la partecipazione di IRcCOS alla Convenzione operativa tra Regione Lombardia e CNR relativa a “Nuove tecnologie e strumenti per l’efficienza energetica e l’utilizzo delle fonti rinnovabili negli usi finali civili”, evento più importante del 2008. La Convenzione comporta l’assunzione (a tempo determinato) di 6 – 8 ricercatori all’interno di un programma di ricerca e sviluppo triennale nei settori oggetto dell’accordo. Nel corso del 2008 sono stati emanati i bandi di assunzione del personale e si sono svolte le selezioni dei candidati che hanno cominciato a lavorare a partire da gennaio 2009. - un miglioramento del servizio offerto al mercato per quanto riguarda le prove sui serramenti, grazie alla notifica ricevuta dal ministero ai sensi della Direttiva 89/106/CEE Prodotti da Costruzione, come Organismo di certificazione delle prove iniziali del prodotto con connessa ispezione, sorveglianza, valutazione ed approvazione permanenti per la famiglia di prodotto “Finestre e porte esterne”; - completamento e miglioramento della strumentazione del laboratorio fotovoltaico per condurre le prove secondo la CEI EN 61215, è stato pertanto possibile implementare un sistema di qualità idoneo alla presentazione della domanda di accreditamento a SINAL; - prosecuzione del progetto di accordo con IMQ per una collaborazione tra i due Istituti nel settore fotovoltaico; - prosecuzione del lavoro di prelevamento di campioni nelle cementieri per conto di ITC-CNR.

5. SISTEMI INNOVATIVI PER LA TECNOLOGIA DELLA SCARPA ITALIANA SINTESI

Area di intervento: Sistemi di produzione Consorziati: AETNA GROUP - ROBOPAC SISTEMI DIVISION, C.N.R., MASMEC s.r.l., SCM Group SpA Attività: Le principali attività svolte dal consorzio nel 2008 hanno riguardato: - compimento del contratto stipulato nel 2006 con la Regione Puglia che prevedeva tre tematiche di sviluppo: una piattaforma di controllo open source, componentistica in materiale composito e un sistema integrato di misura e compensazione della traiettoria per macchine e robot; - servizi di consulenza ai soci e a terzi con particolare riferimento alle tecnologie sviluppate che ha portato alla maturazione dei primi risultati delle attività di ricerca e ha portato alla possibilità di operare i primi trasferimenti di know-how. Si segnale inoltre l’acquisizione della struttura ove Sintesi ha sede e acquisto di attrezzatura tecnica adatta sia allo sviluppo dei prodotti che al loro assemblaggio e calibrazione.

6. SOCIETA' CONSORTILE A RESPONSABILITA' LIMITATA ASSOTEC

Area di intervento: Trasferimento tenologico e innovazione Consorziati: AIL, ANIE, Assolombarda, C.C.I.A.A. di Milano, C.C.I.A.A. di Torino, C.N.R., Federchimica Attività: ALLEANZE PER L'INNOVAZIONE TECNOLOGICA - ALINTEC S.C.A.R.L.



ALINTEC è nata dalla fusione tra l’ex Consorzio Politecnico Innovazione e l’ex Assotec Scarl, è la struttura di collegamento fra il mondo della ricerca e il sistema imprenditoriale promossa da: Assolombarda, Camera di Commercio di Milano, Fondazione Politecnico di Milano.

7. CONSORZIO CATANIA RICERCHE - CATANIA

Area di intervento: Sistemi di produzione Consorziati: A.A.T. S.p.A., C.C.I.A.A. di Catania, C.N.R., Elmec S.p.A. Elettromeccanica Costruzioni e Ricerca, I.N.F.N., SIFI (Società Industria Farmaceutica) S.p.A., Università degli Studi di Catania Attività: Tra le attività svolte nel corso del 2008 si possono annoverare quelle relative al Media Innovation relay Centre (VI P.Q. programma "Structuring the ERA"), conclusesi ad aprile 2008, nonchè quelle dell'innovazione e trasferimento tecnologico transnazionale proseguite nell'ambito della nuova rete "Enterprise Europe Network EEN" che si basa sull'esperienza acquisita dalle Reti Euro Info Center e Innovation Relay Centre e fornisce un servizio integrato di supporto alle imprese e all'innovazione tramite centri diffusi in europa ed altri paesi extra UE, nell'ambito del Programma Quadro e Compettitività e Innovazione (CIP). Uno dei 5 nodi della rete EEN presente in Italia è il consorzio "B.R.I.D.G.Economies", di cui Catania Ricerche è partner, il quale fornisce informazioni, assistenza e servizi alle imprese e agli enti di ricerca della Sicilia orientale. Per quanto concerne i progetti finanziati dall’Unione Europea nel corso del 2008, sono stati portati a termine quelli a valere sul VI Programma Quadro: - “PROMPT - Peripheral Regions Oriented Measure for Promotion of Tehcnological Intelligence ” (VI P.Q. - SSA Specific support action); - ”INNOWATCH - Application of Technology watch methodology for assessment of regional innovation policy impact on smes” (VI P. Q. Collective research – SSA Specific support action); - “EIFN - Energy Sector Innovation-Financial Network” – (VI P.Q. - SSA Specific support action). Nel corso dell’anno è stato firmato il contratto con Unicredit Mediocredito Centrale per il progetto di ricerca e formazione: “PLAST_ics - Laboratorio pubblico-privato per lo sviluppo di tecnologie di processo e dimostratori di circuiti elettronici ad alte prestazioni e basso costo di fabbricazione realizzati su substrati plastici” e per il progetto di formazione “Formazione tecnico, scientifica e manageriale di ricercatori esperti nello sviluppo di tecnologie di processo e circuiti elettronici realizzati su substrati plastici” FAR Prot. MIUR DM 17767. Nel corso dell’anno è stato firmato il contratto con Unicredit Mediocredito Centrale per il progetto di ricerca e formazione: “PLAST_ics - Laboratorio pubblico-privato per lo sviluppo di tecnologie di processo e dimostratori di circuiti elettronici ad alte prestazioni e basso costo di fabbricazione realizzati su substrati plastici” e Progetto di Formazione “Formazione tecnico, scientifica e manageriale di ricercatori esperti nello sviluppo di tecnologie di processo e circuiti elettronici realizzati su substrati plastici” FAR Prot. MIUR DM 17767. Il Consorzio ha svolto inoltre ulteriori attività relative a: - Laboratorio Superfici ed Interfasi; - Progetti POR Sicilia misura 4.17; - Progetto “Rete di laboratori del PSTS per analisi, testing e servizi innovativi” POR 2000-2006 misura 3.15; - Progetti di formazione; - Partecipazione al Bando Efficienza Energetica di Industria 2015 del Ministero per lo Sviluppo Economico con il coinvolgimento nei due progetti “SCOOP – Italian Solar Concentration technOlogies for Photovoltaic systems” e “SMART ENERGY - Moduli di potenza intelligenti basati su tecnologie innovative in SiC, GaN e SI per motori ad alta efficienza energetica, con azionamenti distribuiti integrati e connettivita’ EtherNet real Time”. All’inizio di dicembre è stata presentata un’ulteriore proposta sul Bando "Nuove Tecnologie per il Made in Italy” dal titolo “Flussi di qualità: normativa percepita”.



8. SYNESIS

Area di intervento: Sistemi di produzione Consorziati: C.N.R., Comau S.p.A. Attività: Nell’arco dell’anno 2008 il Consorzio Synesis è stato ristrutturato al fine di: - lanciare il European Manufuture Research Institute – EMRI – operante sulla Knowlegde Based Sustainable Factory attraverso una cooperazione fra CNR, Fraunhofer Gesellschaft e PMI italiane e tedesche orientate alla innovazione; - contribuire al progetto Processi High Tech a Prodotti orientati al Consumatore per la Competitività del Manifatturiero Lombardo definito nell’ambito della convenzione quadro fra CNR e Regione Lombardia, a supporto della collaborazione strategica fra Regione Lombardia e Land Baden Wüerttemberg; - valorizzare l’azione del Consorzio Synesis, che ha portato a compimento con successo la propria missione iniziale nell’ambito di rilevanti progetti di interesse nazionale, in un contesto Europeo legato alla Piattaforma Manufuture e con particolare attenzione alle PMI manifatturiere orientate alla innovazione. Segnatamente sono subentrati nel Consorzio la Fraunhofer Gesellschaft e PMI Italiane (TPA Plast) e Tedesche (GPS) orientate alla innovazione che hanno rilevato le quote di Comau, per cui la composizione oggi è la seguente: CNR 24%, IPA-FhG 24%, GPS 25% e TPA Plast 27%. Durante l’anno 2008 è stato articolato un piano di attività e sono state elaborate proposte progettuali che avranno decorso negli anni a venire a partire dall’anno 2009 incluso. Nell’arco dell’anno 2008 il Consorzio Synesis non ha quindi svolto attività di ricerca e sviluppo, essendosi trattato di un anno di transizione limitato alle attività di ordinaria amministrazione e di pianificazione delle attività future.

9. CONSORZIO RICERCHE TECNOLOGIE EDILIZIE - RI.TE.D - ROMA

Area di intervento: Sistemi di produzione Consorziati: C.N.R., Consorzio Cooperative Costruzioni, INSO S.p.A. Attività: Il consorzio è stato chiuso alla fine del 2006.



SP.P01 Processi industriali high tech: metodi e strumenti Il progetto ha analizzato i processi che, nella correlazione che unisce filiere verticali di produzione, caratterizzano il ciclo di vita della Fabbrica nei suoi principali macrolivelli (macchina, cella/sistema ed impresa) ed ha individuato i processi più importanti (cioè, progettazione, gestione, riconfigurazione) ai fini del conseguimento di un effettivo vantaggio competitivo basato sulla conoscenza. SP.P02 Microsistemi embedded L'obiettivo generale consiste nella progettazione, realizzazione, studio ed applicazione di materiali e sistemi innovativi di interesse per il sistema di produzione nazionale. Fra gli argomenti in fase di sviluppo si segnalano:sistemi di monitoraggio ad alte prestazioni (rivelatori gas, di radiazioni ad alta energia, sensori chimici, ...); attuatori e trasduttori per applicazioni in meccanica, domotica e in sistemi manifatturieri; materiali innovativi per generazione e trasporto di energia. SP.P03 Robot e sistemi integrati di produzione Il Progetto integra competenze riconducibili alla meccatronica, robotica e automazione ed ha ricadute su imprese che operano in diversi settori produttivi con tecnologie medio-alte. Riguarda la concezione e lo sviluppo di sistemi integrati di produzione, macchine utensili, robot, automazione e sistemi e componenti high tech per diverse applicazioni. Le attività interessano lo sviluppo integrato, la scelta dei materiali, la simulazione, la prototipazione, la brevettazione, l’industrializzazione e l’adeguamento normativo di sistemi per produrre e dei relativi processi. SP.P04 Tecnologie sostenibili per la costruzione edile e civile



Studi e analisi su tecnologie e materiali da costruzione non convenzionali e di nuova concezione per il controllo dell’inquinamento nell’ambiente costruito e per una costruzione sicura e di elevate prestazioni. In particolare si rivolge allo studio di tecnologie e strumenti per il miglioramento della sostenibilità energetica e acustica. SP.P05 Processo di realizzazione e gestione delle opere edili e civili Miglioramento del processo di costruzione e gestione delle opere di edilizia e di ingegneria civile, mediante strumenti evolutivi di informazione e formazione tecnica nel settore, applicazioni informatiche a supporto dell’innovazione di processi/prodotti della costruzione, attraverso anche nuove metodologie ingegneristiche per l’analisi ed il recupero dell’ambiente costruito, ivi compresi i beni culturali architettonici, la valutazione tecnica di prodotti innovativi per la costruzione e la certificazione tecnica. SP.P06 Sistemi di monitoraggio, controllo e sicurezza nei contesti produttivi e d’uso Sistemi autonomi intelligenti di monitoraggio, controllo e sicurezza in contesti applicativi specifici con sviluppo di metodologie di progettazione alternative a quelle attuali in grado di rispondere alle esigenze innovative dei contesti applicativi coinvolti. SP.P07 Sistemi per movimentazione e lavorazione in ambienti non strutturati Tematiche di interesse applicativo per comparti industriali rilevanti: sviluppi avanzati delle macchine e delle loro catene di potenza; sviluppo degli azionamenti meccatronici e delle relative architetture di controllo (a livello sw e hw); simulazione avanzata di sistemi complessi; sviluppo e applicazione dei requisiti di salute e comfort sia dal punto di vista ergonomico che dal punto di vista della sicurezza attiva e passiva delle apparecchiature (rischio fisico e EMC); intensimetria acustica per la caratterizzazione di sorgenti complesse. SP.P08 Prodotti industriali high tech Il Progetto si pone l’obiettivo di progredire nello sviluppo di prodotti knowledge based per il manifatturiero cosiddetto maturo tipico del Made in Italy. E' focalizzato sullo sviluppo di: -nuovi materiali anche nanostrutturati, nell’ambito di settori industriali tradizionali – calzature, tessile, industria del legno, dei materiali ceramici (innovativi e tradizionali) e bioceramici, componentistica elettronica -tecnologie specifiche: tecnologie laser innovative con ricadute nelle microlavorazioni industriali e nel biomedicale; tecnologie delle membrane il cui utilizzo si propone come una valida alternativa ai processi convenzionali di separazione e può essere impiegata in diversi settori - strumenti di nuova concezione per la customizzazione veloce di soluzioni per una pianificazione avanzata delle attività della fabbrica e per un supporto alla configurazione delle macchine, alla manutenzione, al training e alla gestione (fabbrica virtuale) SP.P10 Funzionalizzazione di materiali e sensori per uso industriale Progettazione e prototipazione, di nuovi materiali polifunzionali o nano-mesa strutturati e di nuovi sensori e tecniche avanzate di trasduzione ed elaborazione dati, in grado di rispondere, con elevate prestazioni a sollecitazioni di tipo fisico, chimico e biologico.


Nel 2008 il programma del Dipartimento è stato articolato in 11 Progetti, organizzati in 55 Commesse composte da 84 Moduli di Istituto. - Processi industriali high tech: metodi e strumenti articolato in 12 commesse e 14 moduli; - Microsistemi embedded articolato in 6 commesse e 11 moduli; - Robot e sistemi integrati di produzione articolato in 5 commesse e 5 moduli; - Tecnologie sostenibili per la costruzione edile e civile articolato in 6 commesse e 7 moduli;



- Processo di realizzazione e gestione delle opere edili e civili articolato in 3 commesse e 4 moduli; - Sistemi di monitoraggio, controllo e sicurezza nei contesti produttivi e d'uso articolato in 6 commesse e 7 moduli; - Sistemi per movimentazione e lavorazione in ambienti non strutturati articolato in 3 commesse e 4 moduli; - Prodotti industriali higth tech articolato in 11 commesse e 18 moduli; - Funzionalizzazione di materiali e sensori per uso industriale articolato in 1 commesse e 3 moduli; - Turismo: sistema produttivo aperto articolato in 1 commesse e 8 moduli; - Componentistica evoluta per la microproduzione di energia nel settore civile articolato in 1 commesse e 3 moduli; SP.P01 Sviluppo di competenze di modellistica per la realizzazione di grandi progetti industriali Sviluppo ed applicazione di modelli statistici Simulazione di processi produttivi tramite tecniche a vincoli, pianificazione e scheduling Metodologie e strumenti per lo sviluppo di macchine avanzate Studi strategici per l'applicazione industriale di modelli di produzione nella logica ManuFuture Tecnologie abilitanti e sistemi di automazione adattativi per fabbriche orientate alla produzione personalizzata Metodologie e strumenti per i processi produttivi e logistici nel manifatturiero Formazione - Trasferimento Tecnologico Filiera Ricerca-Industria: Modelli e metodologie per l'Innovazione Industriale Knowledge-based, gestione della conoscenza e formazione in ricerca industriale Micro e Nano misurazioni industriali SP.P02 Nuovi sistemi elettronici per il manufacturing Sistemi per la conversione e il trasporto di energia Acquisizione di Segnali Materiali e processi per applicazioni in energia Micro-dispositivi acusto-opto-elettronici e Sensori di grandezze chimiche e fisiche Processi e materiali per applicazioni elettromeccaniche SP.P03 Sistemi Sensoriali per il Controllo di Qualità Sistemi robotici autonomi e controllo Macchine, robot e servizi innovativi customer oriented Soluzioni innovative per la meccanica strumentale Nuove applicazioni di microsistemi in componentistica avanzata SP.P04 Sistemi di controllo e sistemi di visione per il palazzo intelligente e altri dispositivi Materiali, componenti e tecnologie di nuova concezione per una costruzione sicura e di elevate prestazioni Soluzioni tecnologiche, metodologie e strumenti per il miglioramento della sostenibilità energetico-ambientale ed acustica e dell'utilizzo degli edifici Risparmio energetico e sostenibilità ambientale di sistemi di condizionamento dell'aria e refrigerazione



Tecnologie e materiali da costruzione non convenzionali per il controllo dell'inquinamento nell'ambiente costruito Materiali e tecnologie per la costruzione: utilizzo del legno SP.P05 Valutazione tecnica di prodotti innovativi per la costruzione e certificazione tecnica Applicazioni informatiche formazione e informazione tecnica a supporto dell'innovazione di processi/prodotti della costruzione Nuove metodologie per l'analisi e la valorizzazione dell'ambiente costruito e dei beni culturali architettonici SP.P06 Tecnologie avanzate a supporto dei non vedenti Sistemi sensoriali e di attuazione per l'interazione evoluta uomo-macchina Sistemi Intelligenti per la sicurezza Applicazioni in dispositivi industriali Metodi e strumenti per la metrologia acustica e l'acustica marina Diagnostica e modellizzazione acustica di ambienti e strutture SP.07 Controlli e simulatori di mezzi mobili e loro sottosistemi Prototipi e tecniche di lavoro meccanizzato Convertitori, attuatori e azionamenti elettrici SP.08 Metodi Quantitativi per il Manufacturing Ambienti Virtuali di progettazione integrata Sviluppo, prototipizzazione e trasferimento tecnologico delle operazioni avanzate a membrana Materiali tessili, Tecnofibre e Processi industriali per la filiera tessile Prodotti e sistemi di produzione: processi industriali legno Processi e materiali per dispositivi per applicazioni nei settori elettrico/elettronico ed energetico Produzione, lavorazione e caratterizzazione di ceramici e compositi strutturali a progettazione funzionale Meccanica e tribologia di materiali ceramici per applicazioni strutturali e funzionali Sviluppo di materiali ceramici tradizionali e sistemi ceramici innovativi per produzioni di materiali da costruzione Tecnologie e processi laser nel manufacturing SP.P10 Realizzare nuovi materiali tipo: a. nanostrutture di ossidi metallici opportunamente funzionalizzati in grado di inferire alta sensibilità e soddisfacente selettività; b. composti ibridi organici-inorganici operanti a temperatura ambiente. Realizzare sensori per “imaging” di raggi X operanti a temperatura ambiente e con caratteristiche spettroscopiche, basati su cristalli singoli di CdZnTe Realizzare sensori di ioni e di gas per ambienti aggressivi e per alta temperatura: 1400 °C - 1500 °C (da impiegare nell’ambito del controllo dei processi dell’acciaio) Sviluppare sensori per la realizzazione di mappe acustiche di ambienti industriali rumorosi, di sensori ad ultrasuoni per la caratterizzazione acustica di nuovi materiali nano-mesa strutturati, nonché di tecniche di caratterizzazione basate sull’analisi delle fluttuazioni elettriche indotte da sollecitazioni chimico-fisiche Sensoristica di nuova generazione embedded es. quella orientata allo studio delle fluttuazioni elettriche della conducibilità In campo tessile rilevante è la realizzazione di nuove strutture di materiali filtranti per applicazioni in colorimetria e sensori industriali di odori emessi dai vari processi.





L’attività editoriale complessiva degli Istituti afferenti ha mostrato una lieve flessione. Il numero di nuovi brevetti presentati nell’anno 2008 (6) è risultato pari a quello conseguito nell’anno precedente. Le risorse finanziare da terzi acquisite dalle commesse afferenti al Dipartimento sono aumentate rispetto al 2007 di 2,84 M€ nonostante il mancato decollo di programmi pubblici di ricerca previsti già da tempo e il perdurare della difficile situazione economica dell'industria nazionale ed europea. La capacità propositiva della rete scientifica del Dipartimento è ulteriormente accresciuta del 10 % rispetto all’anno precedente, quando già era di molto aumentata, evidenziando che nonostante il difficile contesto esterno, permane la capacità dei ricercatori di generare nuove idee di progetto. Per quanto riguarda le prospettive future occorre dire che stanno maturando nuove occasioni di partecipazione alla ricerca europea e nazionale. A livello europeo si sono avviate alcune Join Technical Initiative che vedono coinvolti Istituti del Dipartimento nelle società allo scopo costituite. A livello nazionale il progressivo sviluppo dei PON e POR sta portando al centro dell'interesse nazionale e regioanle una serie di temi su cui il Dipartimento ha svolto un'azione preparatoria in grado di far generare proposte concrete al momento opportuno. Tali tematiche sono in particolare: l'edilizia sostenibile, nuove tecnologie e sistemi di produzione per il manufatturiero, turismo. Razionalizzazione delle commesse sui progetti in corso Nel corso del 2008 sono state ufficializzate le variazioni delle commesse proposte nel 2007. Si prevede di introdurre una ulteriore revisione nel 2010. Nuovi progetti dipartimentali Non sono stati avviati nuovi progetti dipartimentali Nuovi progetti interdipartimentali (Dipartimento guida, Dipartimenti partecipanti) Non sono stati avviati nuovi progetti interdipartimentali


Nella tabella allegata (TipologieRisultati.doc) è presentata una indicazione generale della tipologie di risultati ottenuti dai progetti nell’ambito di ciascun settore produttivo affrontato dal Dipartimento rispetto alle principali problematiche scientifiche e tecnologiche attualmente ritenute prioritarie. Il dettaglio di tali risultati, presentati sinteticamente nel piano triennale 2009-2011 è rintracciabile nel volume “Il Dipartimento Sistemi di Produzione del CNR, le premesse, la realtà attuale e le prospettive “ pubblicato in occasione della Conferenza di Dipartimento del 20-22 ottobre 2008.




Articoli in atti di






2008 6 169 101 212 48 271 106 77 159 12




Il Dipartimento ha proseguito nell’ottimizzazione e finalizzazione del proprio ruolo e della propria azione in rapporto con le strutture della rete scientifica afferenti e partecipanti al Dipartimento stesso, al fine di ottenere i risultati più significativi per i settori cui esso si rivolge. In tal senso, mentre l’azione degli Istituti si è concentrata maggiormente sulla risoluzione di problematiche scientifiche specifiche, il Dipartimento ha maggiormente sviluppato l’analisi delle esigenze di ricerca dei settori produttivi interessati e l’individuazione nell’ambito della propria rete scientifica delle competenze in grado di essere utilizzate allo scopo. CAPACITÀ DI INTEGRAZIONE DI DISCIPLINE, TECNOLOGIE, RICERCHE E GRUPPI DI RICERCATORI Punto di forza della metodologia di intervento che connota la rete scientifica del Dipartimento è la focalizzazione della innovazione di prodotto e/o della tecnologia studiata, sulla destinazione d’uso della stessa, mediante un approccio altamente interdisciplinare favorito dalla partecipazione di Istituti dedicati principalmente, all’interno dei quali operano insieme ricercatori appartenenti a settori scientifici e disciplinari diversi (es. chimici, fisici, ingegneri, architetti, matematici,…). L’integrazione delle competenze e la capacità delle strutture del CNR di operare a rete è un obbligo sempre più sentito dal Dipartimento che è costantemente impegnato nello sviluppo di metodologie innovative a riguardo, ricercando sempre la maggiore semplificazione formale e amministrativa possibile. Allo stesso modo, uno degli obiettivi che ci si pone a medio termine è la riformulazione di un rapporto con l’Università in cui prevalga l’aspetto di scelta di collaborazione per assonanza o complementarietà di competenze rispetto all’attuale prevalenza dell’opportunità territoriale. CAPACITÀ DI RELAZIONE E COLLABORAZIONE CON ALTRI CENTRI NON CNR PUBBLICI E PRIVATI, SIA NAZIONALI CHE INTERNAZIONALI Il Dipartimento attraverso la sua rete scientifica propone, in grande prevalenza, progetti di ricerca e innovazione con partner universitari, appartenenti ad altri enti di ricerca e con istituti di ricerca esteri. Collaborazioni più strutturate con tali operatori e con gli operatori industriali si sviluppano anche tramite iniziative strutturate comuni, es. società consortili, consorzi, fermo restando per il Dipartimento l’obiettivo di realizzare strutture capaci di vita tecnica, amministrativa e finanziaria realmente autonoma dalle risorse CNR e in grado di portare all’Ente contributi positivi. Il primo obiettivo del Dipartimento è quello di stabilire accordi strategici con partner industriali finalizzati alla ricerca e all’innovazione tecnologica. Le tipologie prevalenti di accordo sono riassumibili come segue: - progetti di ricerca comuni europei, nazionali, regionali - partecipazione e sviluppo di piattaforme tecnologiche nazionali ed europee - partecipazione allo sviluppo e gestione di distretti industriali a carattere innovativo Nell’ambito di questi accordi vengono sviluppate sempre più spesso sinergie con l’Università e con altri centri di ricerca pubblici e privati..


Sono entrati nella piena operatività, fornendo anche primi risultati, i seguenti progetti triennali:

- Nuove tecnologie e strumenti per l’efficienza energetica e l’utilizzo delle fonti rinnovabili negli usi finali civili (ITC-CNR, IMEM-CNR, IMATI-CNR, ISMAC-CNR, IENI-CNR e IRcCOS Società Consortile a maggioranza CNR). Valore del progetto 12 M euro, cofinanziato dalla Regione Lombardia.

- Processi high tech e prodotti orientati al consumatore per la competitività del manifatturiero lombardo (ITIA-CNR, IENI-CNR). Valore del progetto 12 M euro, cofinanziato dalla Regione Lombardia.



- Progetto pilota per il trasferimento tecnologico finalizzato allo sviluppo e alla creazione di imprese ad alto contenuto innovativo nel comparto dell’edilizia e della filiera delle costruzioni della Regione Calabria (ITC-CNR, ITAE-CNR, URT-DSP presso l’Università della Calabria e ICIE, INFORCOOP). Il progetto ha un valore complessivo di 6,25 Milioni di euro di cui 5 Milioni di euro messi a disposizione dal MUR e 1,25 Milioni di euro di cofinanziamento.

Sono inoltre in fase di avvio cinque progetti che sono stati proposti e vinti nell’ambito di “Industria 2015” temi “Risparmio Energetico” e “Mobilità sostenibile”. Gli Istituti del Dipartimento partecipano a fianco di partner industriali e scientifici di alto valore. I principali temi affrontati riguardano le applicazioni del fotovoltaico negli usi finali civili (3 progetti), risparmio energetico (1 progetto), processi di lavorazione meccanica nell’ambito automotive (1 progetto).

Altre importanti iniziative dipartimentali hanno riguardato lo sviluppo delle piattaforme nazionali Manufuture Italy e la Piattaforma Tecnologica sulle Costruzioni, corrispondenti ad analoghe piattaforme Europee. Va innanzitutto premesso che queste piattaforme costituiscono il link più operativo per l’accesso ai programmi di ricerca europei che sono di fondamentale importanza per le strutture scientifiche del Dipartimento. In particolare ITIA-CNR ha operato, con un ruolo centrale, nell’ambito delle seguenti piattaforme tecnologiche:

• Piattaforma Europea Manufuture-EU,

• Piattaforma Italiana Manufuture-IT,

• Piattaforma Europea “Footwear Product and Processes European Technology Platform”

Nel corso dell’autunno 2008 grazie anche al decollo delle iniziative PON e POR sono venute alla luce molte opportunità di creazione di distretti industriali e tecnologici in cui l’innovazione e la competitività dei sistemi produttivi sono al centro dell’attenzione. Le iniziative più significative a livello territoriale cui la rete scientifica afferente al Dipartimento aderisce sono le seguenti.

Regione Lombardia

- Distretto DILES sull’Edilizia Sostenibile promosso da ANCE Lombardia e a cui aderiscono le principali Associazioni di Categoria, gli Enti locali, il Politecnico di Milano. Il Distretto menziona nell’ambito della propria documentazione istitutiva come punti eccellenza scientifica ITC CNR e la società consortile IRcCOS scarl, creata per iniziativa del Dipartimento.

- Distretto Termoelettromeccanica Alto Milanese, formato da oltre 300 aziende del settore che si propongono, grazie ad una storica tradizione, un tempo propria di grandi aziende quali Ansaldo e Franco Tosi, di sviluppare ricerca e innovazione nel settore energetico a vari livelli.

Regione Veneto.

- Distretto Veneto NANOTECH sulle nanotecnologie cui partecipano le principali aziende e Università del Veneto e con il quale sono già stati fissati accordi di collaborazione per la realizzazione a Padova di laboratori specifici e per la formazione.

Regione Emilia Romagna

- Distretto Polo Ceramico di Sassuolo, promosso da Confindustria Ceramica, attualmente in fase di definizione, prevede uno sviluppo a rete interconnessa delle competenze di cui uno dei nodi principali è l’ISTEC di Faenza.

- E’ in fase di definizione finale la partecipazione di IMEM e IMAMOTER ad alcuni dei TECNOPOLI previsti dalla Regione Emilia Romagna per lo sviluppo di ricerca integrata in alcuni campi prioritari per la competitività (materiali, sensori, energia, meccanica…)



Regione Puglia

- Nell’ambito della Regione Puglia la partecipazione degli Istituti appartenenti al Dipartimento si sta focalizzando su: distretto tecnologico meccatronica, distretto industriale meccanica, distretto industriale aerospaziale, distretto industriale costruzioni sostenibile.

Come si evince dai risultati conseguiti tutte le azioni di collaborazione svolte sono finalizzate all’acquisizione di risorse da fonti esterne.

In particolare:

- la partecipazione alle piattaforme nazionali ed europee è finalizzata all’accesso ai finanziamenti europei e ministeriali (JTI, Industria 2015, PON, …)

- le attività svolte nell’ambito dei distretti sono rivolte a intercettare finanziamenti regionali (POR, fondi europei strutturali, azioni connesse a Industria 2015, EXPO 2015)


PROGETTO 1 – TURISMO: SISTEMA PRODUTTIVO APERTO Obiettivi del Progetto Predisporre un insieme di metodi, tecniche e strumenti progettuali ed applicativi per sviluppare il turismo come sistema produttivo sostenibile, di elevata qualità e redditività ed integrato con i settori produttivi con cui esso si correla. La realizzazione di questo obiettivo permetterà di: - Migliorare, attraverso un approccio di sistema, il turismo nel suo complesso e particolarmente quei settori dove le carenze sono maggiori, privilegiando il rapporto tra vocazioni del territorio e tipologie di turismo - Invertire la tendenza negativa del PIL e supportare una crescita che porti l’importanza del turismo al livello che ha in altri Paesi anche meno ricchi di risorse culturali e naturali - Fondare sul turismo l’accrescimento dell’immagine del Paese nel contesto internazione dell’accoglienza turistica - Favorire la ricompattazione di strategie Stato/Regioni su un programma di sviluppo importante per il Paese nel rispetto delle specifiche competenze. Contenuti del Progetto Il progetto è articolato in Work Package così strutturati: WP0. Project management WP1. Identificazione e definizione degli problemi e ambiti del progetto per identificare sia le categorie che i servizi, gli attori e i processsi WP2. Qualità, normativa, formazione WP3. Definizione modelli funzionali ed economici del turismo WP4. Strumenti applicativi a supporto dei modelli, delle strategie e della gestione del sistema turismo WP5. Tipologie di turismo WP6. Vocazione del territorio WP7. Contestualizzazione e validazione degli strumenti sviluppati nel progetto WP8. Strumenti di Programmazione e Promozione WP9. Diffusione Risultati Attesi Fra le competenze interne di cui il CNR si avvale per il progetto Turismo figurano : basi di dati e sistemi informativi multimediali, strumenti e architetture hardware e software, modellazione di processi, metodi e strumenti per la valorizzazione dei beni artistici e culturali, tecnologie per la costruzione, razionalizzazione dei trasporti e delle risorse condivise, tutela, sviluppo e valorizzazione del territorio, sviluppo rurale e territorio nel sistema agroalimentare, innovazione



e sviluppo dell’economia post-industriale. Come si vede esse appartengono a strutture scientifiche afferenti a una pluralità di Dipartimenti che hanno accettato di operare congiuntamente nel progetto La struttura organizzativa prevede l’apertura a contributi di prestigio provenienti da Università, Centri di ricerca, operatori qualificati dell’industria, del commercio e del turismo. I principali sviluppi attesi prevedono: . Attrazione di finanziamenti pubblici e privati anche attraverso la partecipazione a bandi/Call for proposal nazionali (PON/POR/industria 2015) e internazionali (PIT/Interreg). . Definizione del comitato di indirizzo (attività già in corso) . Applicazione delle strategie operative a un territorio con potenzialità turistiche non pienamente realizzate per l’approfondimento analitico e per la successiva sperimentazione e validazione. La scelta della zona dipenderà dalle disponibilità di cooperazione locali (Università, CNR, Enti Locali, industrie, …)


Anno



totale



2008 703 25 0 0 703 25 25 valori in migliaia di euro PROGETTO 2 – COMPONENTISTICA EVOLUTA PER LA MICROPRODUZIONE DI ENERGIA NEL SETTORE

CIVILE Obiettivi del Progetto Obiettivo del progetto è lo sviluppo di conoscenze applicative su componenti evoluti di impianto, finalizzate a supportare la produzione di microsistemi package di cogenerazione e trigenerazione, congruenti con la loro integrazione in edifici residenziali e del terziario nuovi ed esistenti. Contenuti del Progetto Il progetto è articolato in Work Package così strutturati: - WP1 Materiali avanzati per la motoristica e l’accumulo ( Energia e Trasporti) - WP2 Dispositivi per la regolazione e l’integrazione impiantistica nelle reti dell’edificio e nella rete elettrica nazionale (Energia e trasporti +Sistemi di produzione ) - WP3 Materiali e componentistica evoluti per la produzione di freddo ( Energia e trasporti + Sistemi di produzione) - WP4 Tipologie di distribuzione, integrazione negli edifici nuovi ed esistenti, conduzione di sperimentazione al vero monitorati ( Sistemi di produzione +Energia e trasporti) - WP5 Normativa tecnica e valutazione di misure di incentivazione ( Energia e trasporti + sistemi di produzione ) Risultati Attesi Produzione di microsistemi package di cogenerazione e trigenerazione finalizzati alla riduzione dei consumi energetici relativi agli usi finali in edilizia abitativa e terziario.


Anno



totale



2008 483 22 0 0 483 22 22 valori in migliaia di euro



PROGETTO 3 – PROCESSI INDUSTRIALI HIGH TECH: METODI E STRUMENTI 1. Si sono ottenuti risultati sia nell’ambito della modellistica (modelli 3-d di materiali a memoria di forma in grado di tener conto di inelasticità permanenti, modelli gerarchici per dispositivi a semiconduttore micrometrici, modelli ibridi classico-quantistici per MOSFET nanometrici fortemente confinati), sia nell’ambito della simulazione (schemi numerici per la simulazione di campi magnetici ed elettromagnetici, simulazione di dispositivi a semiconduttore, simulazioni di strutture in regime di grandi deformazioni), sia, infine, nell’ambito delle metodologie (tecniche isogeometriche basate sui NURBS, tecniche di stabilizzazione variazionali multi-scala per problemi di fluidodinamica, metodi di decomposizione di dominio, strategie di adattività della griglia computazionale, differenze finite mimetiche con mesh poliedriche a facce curve). 2. Controllo della stabilità di reti elettriche: il metodo proposto si basa su una descrizione probabilistica del prelievo di potenza un gruppo sufficientemente numeroso di utenti domestic e consente di inviare una richiesta di riduzione del carico che sia sufficiente ad evitare un black out e che al contempo non sia superiore a quanto strettamente necessario. Analisi dell’affidabilità: è stato proposto un modello che consente di studiare l’usura dei cilindri di motori navali al fine di individuare una politica ottimale di sostituzione. Impianto porte: realizzazione di un modello per la previsione dei guasti di un parco treni e per la verifica precoce del rispetto dei parametri di garanzia. Durata della realizzazione di progetti industriali: sono stati analizzati diversi modelli che consentono di descrivere le conseguenze (in termini di costi e di ritardi) di eventi rari ma catastrofici nella realizzazione di impianti industriali. 3. Sono stati sviluppati due prodotti specifici che affrontano problemi di pianificazione della missione Mars Express che hanno consentito un incremento delle attivita’ scientifiche di missione e l’avvento di politiche robuste (resistenti all’incertezza) di gestione dei piani. 4. Sviluppo di modelli di simulazione del processo per fresature di spianatura e per tornitura in grado di accoppiarsi a modelli meccatronici di macchine utensili in un’ottica di “Virtual Machining” che possono predire l’insorgenza del chatter, stimare la qualità superficiale, identificare i coefficienti di strappamento da misure sperimentali di forza di taglio, predire forze di taglio e coppie al mandrino 5. Partecipazione alla definizione del nuovo Paradigma europeo dell’Alto Valore Aggiunto (HVA) centrato sulla collaborazione ricerca-industria per lo sviluppo di TA future nell’area Sistemi di produzione in Europa. Progettazione della metodologia “Rolling programme” per studi previsionali e analisi d’impatto di TA transettoriali future. 6. Sviluppo di nuove metodologie ed algoritmiche per la progettazione e la validazione del software di controllo logico Sviluppo di strumenti basati sullo standard IEC 61499 per l’automazione di impianti flessibili ed applicazione a impianti calzaturieri Sviluppo di strumenti per la progettazione ed ottimizzazione di linee produttive agili per la produzione di prodotti orientati al consumatore Sviluppo di soluzioni tecnologiche integrate “acquisizione dati consumatore – design – produzione” per la manifattura di prodotti orientati al consumatore Progettazione e realizzazione di macchine industriali speciali con controllo avanzato basato su controlli aperti PC-Based che sfruttano standard internazionali per la progettazione strutturata del software real time 7. Applicazione di tecniche di ottimizzazione per il miglioramento delle prestazioni nella gestione dei processi di trasporto, in particolare per l’istradamento dei veicoli nel caso della Grande Distribuzione Organizzata e nel caso della raccolta dei Rifiuti Solidi Urbani.



L’approccio utilizzato prevede di modellare l’essenza del problema reale che sorge nei due scenari della GDO e della raccolta dei RSU mediante un modello unico rappresentante un problema di vehicle routing caratterizzato da una serie di vincoli aggiuntivi. 8. Partecipazione ai lavori delle principali Piattaforme Tecnologiche Europee ed Italiane che si occupano dei materiali ceramici.. Sviluppo di indagini settoriali e ricerche di mercato Organizzazione di convegni e seminari 9. Linee guida per la realizzazione di percorsi formativi ad-hoc quali Master post-universitari nel settore del manifatturiero, progettazione di moduli didattici di alta formazione sulla meccatronica, docenze su modelli di formazione innovativi. Progettazione di una piattaforma di e-learning ed e-training. Implementazione di un sistema di valutazione delle prestazioni di personale in formazione. Sviluppo di un sistema di knowledge management web-based per la piattaforma Italiana ManuFuture. Fattibilità e coordinamento del processo di consultazione web per la sviluppo delle roadmap per la piattaforma Italiana Manufuture 10. Realizzazione protopipale di un innovativo sistema di misura optoelettronico per la determinazione contemporanea di tutti i 6 gradi di libertà del posizionamento di un corpo rigido rispetto a un riferimento dato. Studio e sperimentazione di materiali (piezoelettrici) e dispositivi micromeccanici (a oscillazione), nonché di tecniche idonee all’accumulazione (condensatori ad alta capacità) per il recupero energetico da movimenti fisiologici (camminata). Lancio in ambito UNI dell’attività normativa nazionale nel settore delle Nanotecnologie in collegamento con ISO, IEC e CEN.


Anno



totale



2008 5.152 5.461 868 4.535 6.020 9.996 10.289 valori in migliaia di euro PROGETTO 4 – MICROSISTEMI EMBEDDED 1. Sviluppo di processi di sintesi da fase vapore di nanocristalli di SnO2 e ZnO e messa a punto di un procedimento di distribuzione uniforme delle nanoparticelle di ossido su substrati di larga area. Messa a punto di un processo per la preparazione di sensori conduttometrici di gas basati su nanofili di SnO2 e nanostrutture di ZnO, per valutare l’effettivo impatto dei processi di funzionalizzazione sulla sensibilità e selettività dei sensori realizzati Nel settore della progettazione e realizzazione circuitale in Si l’attività si è concentrata su due diversi macroblocchi: front-end a Radio-Frequenza per sensori passivi e convertitore Analogico-Digitale a bassissimo consumo per ricevitori radio. In particolare è stato progettato e realizzato in tecnologia 90nm CMOS un convertitore A/D ad alta velocità, in grado di lavorare ad 1-V di alimentazione e con consumi di potenza particolarmente ridotti. 2. Il materiale semiconduttore individuato per realizzare le celle fotovoltaiche a bassa energia di gap è il germanio con Eg=0.67 eV e costo compatibile con l'applicazione in caldaie domestiche. L’unità operativa ha cresciuto i primi dispositivi a singola giunzione al germanio omoepitassiale mediante la tecnica dell’epitassia da fase vapore con precursori metallo-organici utilizzando l'isobutil germano.



Sono state realizzate giunzioni p-n+ (con n~5x1018cm-3 con drogaggio arsenico) su substrati di germanio drogati p che costituiscono la struttura del dispositivo. La giunzione p-n+ così ottenuta ha evidenziato una tensione di circuito aperto di 0.17 V se illuminata da una lampada ad incandescenza e valori elevati di corrente di corto circuito, corrispondenti ai migliori valori riportati in letteratura per celle cresciute con la tecnica della diffusione del drogante. Tale giunzione p-n+ ha inoltre applicazione come sensore nell'infrarosso e come struttura base di celle fotovoltaiche tandem a giunzioni multiple per il fotovoltaico a concentrazione solare. E' stata messa a punto una strumentazione per la misura degli spettri di emissione di un bruciatore radiante ottenuto da una caldaia convenzionale. 3 Sono state determinate le condizioni di preparazione di nanofili di SnO2, In2O3 e di alcune nanostrutture (nanofili, nanotetrapods, nanorods) di ZnO. Le nanostrutture sono state studiate mediante caratterizzazioni strutturali e ottiche al fine di determinarne le proprietà fondamentali. E’ stata inoltre sviluppata la tecnologia di preparazione di sensori di gas basati su nanofili di SnO2 e nanotetrapods di ZnO. I sensori così preparati si sono dimostrati superiori ai sensori realizzati con tecnica tradizionale a film sottile. E’ stata sviluppata una tecnologia innovativa di crescita di cristalli massivi (2 pollici) di CdZnTe che si basa sul completo incapsulamento del cristallo in fase di crescita per mezzo di uno strato liquido di ossido di boro. Tale strato previene il contatto diretto con il crogiolo di crescita evitando effetti di geminazione spuria e stress termomeccanico. E’ stata poi sviluppata la tecnologia di preprazione di detectors di raggi X basati sui cristalli di CZT ottenuti (attacco superficiale, deposizione dei contatti, bonding). I rivelatori di raggi X così prodotti hanno mostrato eccellente capacità spettroscopica pur operando a temperatura ambiente. Si è definita la progettazione di uno strumento originale (basato sulla risposta acustica) per la valutazione non invasiva della qualità di forme di formaggio grana. 4. Le attività sui HTS-CC (HTS-Coated Conductors, o CC) condotte presso IMEM in stretta collaborazione con Edison S.p.A, riguardano lo studio e lo sviluppo di processo di deposizioni di CC a basso costo. Le tematiche di ricerca che stiamo approfondendo sono le seguenti: 1) Definizione del processo per la deposizione di CC con architettura a singolo Buffer Layer (BL) basato su ceria (CeO2) opportunamente drogata (Sm, Yb, Zr, e Ta) 2) Ottimizzazione dell’ossigenazione dell’YBCO mediante l’utilizzo di ugelli supersonici (SNEO). I risultati ottenuti sono oggetto di 2 recenti brevetti. Studio di materiali innovativi, in particolare nuovi superconduttori e sistemi a forte interazione elettronica e da una solida competenza in svariate tecniche di sintesi, quali le crescite “convenzionali”, la sintesi idrotermale ed in condizioni di alta pressione (HP/HT),che consente di ottenere nuovi materiali, in forma metastabile. Sintesi e studio di una nuova famiglia di manganiti metastabili con struttura a doppia perovskite, (formula generale = XMn7O12, con X=Na, Ca, La, Pr, Bi), con proprietà elettroniche e magnetiche peculiari. 5. Sviluppo di un prototipo di sensore di pressione ad onde acustiche superficiali per applicazioni aeronautiche che ha permesso di ottenere ottimi risultati evidenziando una risposta lineare su tutto il campo di misura richiesto (0-3 bar) con una risoluzione inferiore ai 4 Pa. Realizzazione di dispositivi BAW di tipo TFBAR (Thin Film Bulk Acoustic Resonator) in grado di operare a frequenze nell’intervallo tra 1 e diversi GHz. Tali risonatori sono ottenuti da wafer di silicio grazie a tecniche di etching che permettono di ricavare membrane di pochi micron di spessore. Questi dispositivi possono essere utilizzati sia per il trattamento di segnali elettrici (filtri, risonatori) sia per la realizzazione di sensori di diverso tipo. 6. Materiali a base di piombo (PZT) per componenti di interesse industriale e a base di bismuto/sodio per materiali innovativi a più basso impatto ambientale. Lo studio di base ha dato un originale contributo alla comprensione delle complesse trasformazioni dei materiali PZT (diagramma di fase) che rendono possibili le loro straordinarie e ancora ineguagliate proprietà piezoelettriche. Sviluppo di una nuova metodologia per lo studio delle modalità di interazione dei campi elettrici con la particolare struttura fisica di questi materiali



Produzione di serie di sensori di vibrazione miniaturizzati.


Anno



totale



2008 4.205 3.378 252 422 4.457 3.800 3.923 valori in migliaia di euro PROGETTO 5 – ROBOT E SISTEMI INTEGRATI DI PRODUZIONE 1. Monitoraggio di infrastrutture ferroviarie: sviluppo di sistemi intelligenti automatici, per il controllo non distruttivo dell'infrastruttura ferroviaria. Si sono affrontate problematiche relative alla: rilevazione di difetti del binario, delle traversine, del ballast, della catenaria delle ruote. Monitoraggio dell'infrastruttura stradale: tale attività, in completamento, sviluppata in ambito dlgs. 297/99 in collaborazione con Eutelia S.p.a. ha riguardato lo sviluppo di un mezzo prototipale stradale per la ricostruzione 3D dell'infrastruttura al fine di rilevare: la dimensione e la presenza di crepe in gallerie, difettologia dell'asfalto, riconoscimento della segnaletica orizzontale e verticale. Difettologia dei cuscinetti industriali: attività sviluppata in ambito P.O.R. Puglia, in collaborazione con MASMEC S.r.l., ha riguardato lo studio di un sistema di classificazione supervisionato dei difetti dei cuscinetti e la progettazione di un sistema prototipale da integrare nelle linee di produzione. Ambito Biomedico: l'attività ha riguardato lo studio di modelli statistici per la classificazione di patologie tumorali attraverso l'analisi di dati forniti dai microarray di DNA. L'attività, sviluppata in abito P.O.R. Puglia, in collaborazione con “Casa Sollievo della Sofferenza” di San Giovanni Rotondo (FG) aveva come obiettivo lo sviluppo di un sistema intelligente di l'ausilio alla diagnostica medica. 2. Sviluppo di un sistema di stima del moto per veicoli sottomarini basato su tecniche di visione artificiale sperimentato con il ROV Romeo Sviluppo dell'USV Charlie, un piccolo catamarano autonomo con propulsione a elica e sistema sterzante basato su timone Realizzazione dell'USV ALANIS, un gommone autonomo completamente in alluminio con motore fuoribordo. Progettazione, implementazione e sperimentazione di un sistema avanzato di navigazione, guida e controllo (NGC) per veicoli marini in grado di garantire un'elevata precisione di manovra per applicazioni in acque ristrette, es. in ambito portuale nel caso di USV ed in prossimità del fondale del caso di ROV. Definizione e sperimentazione di una metodologia operativa per l'identificazione della dinamica di veicoli marini sulla base di dati forniti da sensori standard a bordo del veicolo, presupposto necessario alla realizzazione di sistemi di NGC avanzati; Definizione, progettazione ed implementazione di un controllore di esecuzione di task, interfaccia essenziale tra il mondo sincrono della stima e controllo del moto e quello asincrono della supervisione e controllo di missione nelle architetture di controllo intelligente per robot mobili; Definizione ed implementazione di una piattaforma embedded real-time basata su software free (standard GNU/Linux) per l'automazione industriale e la robotica. 3. Area robotica industriale Manual Guidance Device concepito nell’ambito del progetto SmeRobotTM e successivamente industrializzato nell’ambito di un contratto di ricerca tra CNR-ITIA e Comau Robotics. Sistema di visione stereoscopico per la guida robot, sistema di laser scanning per la guida robot, dispositivo di force control machining concepiti nell’ambito del progetto SmeRobotTM e in fase di industrializzazione nell’ambito di tre contratti di ricerca tra CNR-ITIA e C.I.A. srl.



Algoritmi di collision avoidance e ripianificazione in tempo reale concepiti nell’ambito del progetto SmeRobotTM e attualmente in fase di integrazione e validazione industriale sia su manipolaroti Comau Robotics che su manipolatori ABB Metodi e strumenti per la progettazione integrata di meccanica e controllo di robot industriali con particolare riferimento ai manipolatori a cinematica parallela. Area robotica medica Stipula di un Memorandum di intesa con l’Ospedale Villa Beretta avente per oggetto la costituzione di un Robotic Rehabilitation Research Center il cui obiettivo è lo sviluppo di tecnologie abilitanti altamente innovative per il recupero di funzioni motorie con particolare riguardo alla cura di disabilità da lesione del sistema nervoso congenite o acquisite. In cooperazione con 3D Line Medical Systems è stato concepito e sviluppato un sistema di riposizionamento in tempo reale del paziente durante trattamenti di radioterapia. Tale sistema basato su una struttura a cinematica parallela è oggetto di brevetto nazionale in corso di estensione. 4. Studio, progetto e realizzazioni di prototipi per l’analisi del sostentamento pneumo/idrostatico in presenza di elevate velocità e potenze Progettazione di ottiche per la modifica del profilo del fascio laser per operazioni di saldatura su catename orafo Applicazione avanzata di sensoristica per il monitoraggio e il controllo di processi di taglio non convenzionali, come quelli del settore lapideo con sviluppo di sistemi esperti auto apprendenti o associati per l’individuazione dei parametri ottimali di taglio. Validazione della progettazione di una lama da taglio ad alta velocità, mediante l’ impiego del metodo di calcolo ad elementi finiti. 5. Studio, progettazione funzionale e realizzazione di prototipi di micro-gripper innovativi che sfruttano la forza elettrostatica e di capillarità. Concezione e progettazione di un innovativo gripper a geometria variabile, che sfrutta le forze di adesione (capillarità), identificando geometrie e materiali più opportuni, realizzando un primo set up sperimentale. Studio di alcune tecniche per il micro-manufacturing con particolare riferimento alle tecniche di micro-EDM per la lavorazione di materiali ceramici compositi Concezione e sviluppo di tools per il design robusto di micro-dispositivi in silicio (composti da microgiunto, sistema di attuazione e sensoristica). Concezione e studio di soluzioni software per la modellazione e simulazione dell’interazione polimero-nanocarica, con particolare riferimento ai polimeri di origine naturale e alla loro miscelazione con residui fibrosi di derivazione ligno-cellulosica.


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2008 2.731 3.043 861 941 3.592 3.984 4.095 valori in migliaia di euro PROGETTO 6 – TECNOLOGIE SOSTENIBILI PER LA COSTRUZIONE EDILE E CIVILE 1. Sviluppo di moduli software per il riconoscimento automatico dei volti, mediante la localizzazione ed il confronto di caratteristiche biometriche direttamente da immagini digitali. Sviluppo di moduli software per l’interpretazione dei comportamenti umani mediante l’analisi della gestualità associata. 2. Ricerca sull’applicazione dei materiali a memoria di forma nell’ambito dell’ingegneria civile. Sviluppo di un prototipo di attuatore termico destinato alla automazione degli evacuatori di fumo, in grado di fornire prestazioni confrontabili con quelle di altri sistemi attualmente impiegati.



Ricerca finalizzata alla valutazione delle prestazioni meccaniche di sistemi di copertura in fibrocemento in relazione alle differenti modalità di fissaggio. Indagini diagnostiche non distruttive basate su sistema termografico. Caratterizzazioni di particolari materiali, verifica della corretta applicazione di materiali compositi come rinforzi strutturali, monitoraggio di edifici storici. Progettazione e realizzazione di apparecchiature complesse per effettuare prove di tenuta all’acqua, permeabilità all’aria e resistenza al vento di serramenti e facciate continue. Studio e realizzazione di sistemi di prova per valutare la stabilità di manti di copertura posati su membrane traspiranti. 3. Strumenti per la valutazione e certificazione della sostenibilità ambientale degli edifici: DOCET: in collaborazione con ENEA è uno strumento, semplificato per la certificazione energetica degli edifici residenziali esistenti secondo il DLgs 192/05. DOCETpro web: sviluppato per Regione Liguria è uno strumento per la certificazione energetica degli edifici su piattaforma web CENED: strumento per la certificazione energetica degli edifici di Regione Lombardia applicabile a tutte le tipologie edilizie. Sistema di monitoraggio wireless dei manufatti architettonici dei quali si voglia conoscere lo stato generale prima e/o dopo un danneggiamento. Realizzazione di prototipi di microacquisitori innovativi per il monitoraggio ambientale con modulo di comunicazione GPRS utilizzabili all’interno delle procedure di diagnosi energetica degli edifici Algoritmi di controllo di sistemi di microcogenerazione Sviluppo di una specifica metodologia di commissioning per sistemi di microcogenerazione intergrati nell’impianto di riscaldamento di edifici residenziali. Sviluppo di uno strumento in grado di supportare i progettisti nella scelta delle soluzioni di involucro, analizzando, con un approccio LCA, i materiali costituenti gli elementi costruttivi in funzione delle principali categorie di impatto ambientale, determinate a partire da un database esteso opportunamente contestualizzato. 4. Esecuzione del monitoraggio energetico di un supermercato per confrontare due tecnologie diverse di valvola di espansione dei banchi frigoriferi Allestimento di un laboratorio per lo studio dei campi di moto fluidi mediante Particle Image Velocimetry (PIV). Esecuzione di centinaia di prove ufficiali su veicoli stradali isolati, in base all’accordo internazionale ATP, e su minicontenitori. I risultati sono stati usati per l’aggiornamento di una banca dati sull’invecchiamento dei veicoli isolati, con l’elaborazione di un modello teorico per rappresentarli. Elaborazione di un metodo di misura dell’assorbimento della radiazione solare per lo studio del consumo energetico dei veicoli isolati. Si è studiato inoltre l’effetto battericida su prodotti alimentari di una miscela in aria di ioni negativi con basse concentrazioni di ozono, con ottimi risultati. Infine, si è avviato uno studio sull’uso dell’anidride carbonica solida come refrigerante per contenitori da trasporto. 5. Progettazione e sviluppo di sistemi sperimentali per la misura delle proprietà di disinquinamento dell’aria espresse da materiali fotocatalitici e studio di diversi materiali sperimentali sia in ambito di ricerca che su commissione da parte di aziende del settore. Sviluppo di un sistema specifico per misurare l’attività di disinquinamento da inquinanti organici aromatici quali benzene, toluene, etilbenzene e xilene in grado di riprodurre le reali condizioni ambientali. Realizzazione di diversi sistemi ancillari di calibrazione per la taratura dei sistemi di controllo dei parametri ambientali utilizzati nelle misure. Il sistema strumentale realizzato è studiato per operare a concentrazioni di inquinanti a livello di poche decine ppb, quali quelle riscontrabili in tipiche situazioni ambientali reali, in contrasto con la maggior parte degli studi disponibili dove sono riportate concentrazioni molto più elevate, più facili da controllare sperimentalmente ma molto meno indicative della reale efficacia dei prodotti nelle condizioni finali in opera. Avvio di diverse attività di collaborazione con istituti del CNR e con laboratori universitari per lo studio di fotocatalizzatori e materiali fotocatalitici sperimentali.



Stesura di norme tecniche in sede UNI per la determinazione delle proprietà di disinquinamento di materiali edili. 6. Realizzazzione del progetto di ricerca sul sistema costruttivo basato su pannelli di legno incollato SOFIE. L’output è consistito: nella redazione del manuale SOFIE contenente la descrizione delle indagini effettuate, i riferimenti da seguire per un buon costruire secondo criteri prestazionali di confort e di resistenza meccanica ed al fuoco degli edifici costruiti secondo la tecnologia cross-lam; nel rilascio di un disciplinare prestazionale per il marchio di qualità SOFIE Veritas. Realizzazione di differenti progetti o campagne di prova sia su travi di legno massiccio a sezione regolare /squadrate) di differenti provenienza italiane sia di travi non squadrate allo scopo di determinare i valori caratteristici in accordo con l’Eurocodice 5 e le nuove NTC. Realizzazione di prove su serramenti e facciate continue in legno e altri materiali per la validazione di nuovi metodi di modellizzazione delle prestazioni


Anno



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2008 6.778 7.965 2.179 4.037 8.957 12.002 12.375 valori in migliaia di euro PROGETTO 7 – PROCESSO DI REALIZZAZIONE E GESTIONE DELLE OPERE EDILI E CIVILI 1. La definizione di riferimenti specificativi per prodotti da costruzione innovativi o complessi: attraverso la valutazione tecnica e sperimentale di una serie di materiali, di componenti e soprattutto di sistemi e kit, le attività hanno consentito di mettere a punto importanti strumenti di riferimento per la qualificazione di tali prodotti sul Mercato Unico Europeo. Tra le principali specifiche si citano: - ETAG (Linee guida per il rilascio di European Technical Approval) - Benestare Tecnici Europei - Agrement Tecnici - Attestazioni di Conformità CE - Documenti di Valutazione Tecnica. In particolare, per quanto riguarda le procedure di valutazione tecnica si è reso necessaria: - la creazione di competenze tecniche ed in particolare di tecniche per la valutazione ingegneristica di idoneità all'impiego di prodotti e di sistemi da costruzione, eminentemente di tipo innovativo; - la definizione di sistemi di controllo della produzione di fabbrica per il mantenimento della costanza di caratteristiche e prestazioni dei prodotti; tali sistemi hanno fortemente contribuito, nelle aziende in cui sono stati applicati, all’implementazione dei sistemi di qualità dei prodotti innovativi. 2. Progettazione e sviluppo di prototipi innovativi per: - gestire, indicizzare e fruire dati multimediali on-line: - ricerche basate sul contenuto, in particolare sulla similarità di documenti testuali o documenti audio; - clusterizzazione di documenti sulla base di audio simili o termini simili. Nell’ambito di questa attività sono stati attivati numerosi contratti: - con la Regione Lombardia, S.I.R.Be.C. (Sistema Informativo Regione per i Beni Culturali) per la predisposizione di strumenti informatici innovativi per la fruizione dei dati multimediali - con la Regione Lombardia, finalizzati alla valorizzazione del patrimonio etnoantropologico della Regione e all’implementazione delle attività di fruizione pubblica dell’Archivio di Etnografia e Storia Sociale (AESS). Finanziamenti della Regione Lombardia, Fontazione Cariplo e progetti europei Interreg



Adattamento multilingue di una piattaforma software open source per la gestione di documenti; realizzazione di una rete di portali per servizi di diffusione e fruizione on-line di documenti per la costruzione. Attività finanziata con un progetto europeo eContent. Il software realizzato è distribuito nella versione ufficiale della piattaforma. Sviluppo di estensioni per il sistema open source Desktop QGIS per l’importazione, manipolazione e pubblicazione automatica on line di dati georeferenziati. Estensione dell’applicativo di consultazione on line delle mappe prodotte. Attività finanziata con un progetto europeo Interreg. Parte del software realizzato è distribuito nella versione ufficiale degli applicativi. Studio e sviluppo di un’interfaccia per il sistema di gestione e annotazione on-line di documenti in cantiere, ideazione e prototipazione di uno strumento per la gestione concorrente della documentazione di cantiere. Queste attività sono state realizzate all’interno di un progetto del Ministero dello Sviluppo Economico con collaborazione industriale. Creazione del Polo Formativo delle Costruzioni cofinanziato dalla Regione Lombardia costituto da ITC-CNR (capofila), Università, associazioni di categoria, Istituti Tecnici e aziende. Nell’ambito del polo sono state realizzate le seguenti attività: - definizione e implementazione di un modello di monitoraggio e di valutazione - definizione di nuove figure professionali per il settore della costruzione attraverso un’analisi dei fabbisogni formativi - sviluppo di metodologie e strumenti didattici - erogazione di corsi di formazione formatori per la diffusione di metodologie didattiche e orientative - erogazione di corsi di formazione tecnica superiore. Realizzazione di corsi di formazione a pagamento e finanziati dal FSE e di eventi a carattere divulgativo, fiere e convegni, a supporto delle attività tecnico-scientifica svolte. 3. Linee-guida per la prevenzione degli impatti ambientali nel settore delle costruzioni rurali e il sito web sul marchio ecolabel applicato alle strutture ricettive (progetto Viridia) Linee-guida per l’armonizzazione normativa in campo ambientale (progetto Wetsys) Metodologie di analisi e rilievo di architetture rurali e industriali in aree dismesse, applicate a casi di studio ed estese agli aspetti tipologici e tecnologici; Selezione e analisi di casi di studio di edifici, nuovi o ristrutturati, come esempi di buone pratiche di accessibilità nei vari Paesi europei; Questionario semistrutturato per valutare il livello di conoscenza dei propri diritti e delle pari opportunità da parte delle persone diversamente abili. Sistema informativo territoriale innovativo per il recupero e la catalogazione del patrimonio culturale alabnese e per la sua fruizione storico-turistica, realizzato all’interno di progetti INTERREG (A3C, SITRUS, WETSYS e SIRIAR). All’interno di tale sistema sono state sviluppate soluzioni open source integrate, finalizzate alla condivisione delle informazioni geografiche in rete. Implementazione di un applicativo “tour virtuale”, con approccio open source, che consente di esplorare virtualmente e interattivamente sul web le aree in cui sono collocati i predetti siti, tra loro correlati mediante cartografia e “hotlink” posizionati sulle immagini Sistema di supporto alle decisioni per la valutazione dell'accessibilità dello spazio costruito a partire dalle esigenze delle diverse categorie di fruitori.


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2008 3.333 3.748 769 1.804 4.102 5.552 5.694 valori in migliaia di euro



PROGETTO 8 – SISTEMI DI MONITORAGGIO, CONTROLLO E SICUREZZA NEI CONTESTI PRODUTTIVI E

D'USO 1. Sviluppo di macchine di visione per la rilevazione e il riconoscimento in tempo reale di eventi sportivi critici quali il goal fantasma Sviluppo di una macchina di visione per la diagnostica dei difetti superficiali della rotaia (Rail Cracks) per la verifica della presenza di cricche superficiali sulla testa delle rotaie. Sviluppo di sistemi per la pesatura dinamica dei rotabili ferroviari. Tali sistemi offrono diversi vantaggi quali: la pesatura in tempo reale di carri ferroviari con il convoglio in movimento; la possibilità di evidenziare eventuali anomalie nella distribuzione del carico per ogni carro; la maggiore accuratezza nella valutazione della distribuzione del carico; la riduzione dei tempi e dei costi delle operazioni di pesatura; un maggior numero di veicoli controllati. 2. Sistema geograficamente distribuito per la ricomposizione virtuale di frammenti per il restauro di opere d’arte Sistema multimodale (tattile, visivo ed uditivo) di restituzione di scene virtuali, utilizzato per la fruizione da parte di non vedenti di siti di realtà teritoriali, di oggetti (struture geometriche, reperti, … ) Componenti di un sistema interattivo di rilevazione e classificazione di difetti del pellame (algoritmi non supervisionati di rilevazione di anomalie) Componenti di un sistema interattivo di valutazione del livello di maturazione/conservazione di prodotti orto-frutticoli (tecniche ed algoritmi di acquisizione ed elaborazione di segnali multispettrali e di supporto alla decisione) Simulatore di un sistema di turbine a gas, basato su un modello predittivo ottenuto direttamente dalle misure sul campo. Sistema di supporto alle decisioni per l’ottimizzazione della movimentazione dei containers, nei terminal portuali, integrato con una rete di telecomunicazioni basata su architettura Tetra. 3. Sviluppo di una macchina di visione intelligente per la sorveglianza di un museo in grado di effettuare il riconoscimento automatico di persone, la rilevazione di accessi ad aree interdette, la determinazione di oggetti rimossi o abbandonati. Sviluppo di macchine di visione in grado di percepire il movimento e di osservare attività umane al fine di classificare attività consentite nell’area osservata e lanciare allarmi per attività ritenute illecite. Le stesse metodologie sono state applicate ed affinate per il riconoscimento di eventi sportivi complessi. Progettazione e sviluppo di metodologie per la realizzazione di sistemi automatici per l’analisi termografica e ultrasonora di materiali compositi in grado di operare sia durante la fase di costruzione di componenti di aeromobili sia per le operazioni di manutenzione ordinaria dei velivoli. Una piattaforma autonoma robotizzata multisensoriale dotata di odometri, laser, ultrasuoni, telecamere, è stata sviluppata per la navigazione all’interno di una grotta del paleolitico, è in grado di ricostruire l’ambiente, di localizzarsi e permettere la fruizione in remoto dei pregiati dipinti situati sulle pareti della grotta stessa.. 4. Costruzione e validazione del dimostratore in un ambiente produttivo reale, è stata completata la costruzione e il collaudo di un sistema di acquisizione dati basato su tecnologia wireless utilizzabile per l’integrazione in strutture di macchine utensili per asportazione di truciolo (centri di lavorazione ad alta velocità di volume medio-piccolo). 5. Studio dinamica bolle di cavitazione: sono stati condotti esperimenti di laboratorio sulla dinamica di bolle di vapore generate da scariche elettriche (sparker) in acqua con l’obiettivo di approfondire la conoscenza dei fenomeni che regolano il funzionamento delle sorgenti acustiche ad impulsi basate su sparker, impiegate sia per le prospezioni marine sia per terapia medica (litotrissia). Velocità di propagazione del suono nei liquidi: è stata messa a punto una tecnica per la misura accurata della velocità di propagazione del suono in liquidi polari. L’apparato sperimentale consente la misura in una soluzione salina acquosa che simula l’acqua marina standard, in modo da verificare l’esattezza dei modelli attualmente in uso che descrivono l’andamento in funzione di temperatura e salinità. Taratura di idrofoni – centro accreditato SIT



Organizzazione di corsi di formazione per operatori sonar del nucleo sommozzatori dei Vigili del Fuoco. 6. Diagnostica e modellizzazione acustica di ambienti e strutture Coordinamento di un gruppo di lavoro UNI che ha prodotto una norma nazionale (UNI 11252) sulle procedure di conversione dei livelli LAeq diurno e notturno e di LVA, prescritti dalla legislazione italiana vigente. Sviluppo di un sistema di monitoraggio sullo stato dell’inquinamento acustico che raccoglie i dati acustici provenienti da unità di acquisizione dislocate sul territorio rendendoli disponibili su server web. Tali dati, costituiti dallo spettro rilevato ogni secondo comprensivo del valore globale in dB(A), sono consultabili in tempo reale da qualsiasi postazione remota dotata di un normale browser web. Realizzazione di un protocollo sperimentale per l’acquisizione dei dati acustici sull’ambiente sonoro e per la raccolta delle valutazioni soggettive dei fruitori di siti ciitadini. Sviluppo di una tecnica diagnostica basata sulla misura del coefficiente di assorbimento dell’energia acustica, quale indice del degrado di strutture eterogenee. La principale applicazione di tale diagnostica acustica ha riguardato gli affreschi antichi. È stato realizzato il prototipo del dispositivo “ACoustic Energy Absorption Diagnostic Device” per offrire un dato oggettivo a supporto delle analisi richieste ai restauratori prima del restauro. L’esperienza acquisita sulla metodologia sopra citata è stata recentemente utilizzata in uno studio pilota per valutarne le potenzialità in misure “in situ” del coefficiente di assorbimento acustico di pavimentazioni stradali mono e pluristrato.


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2008 3.225 3.738 492 996 3.718 4.734 4.859 valori in migliaia di euro PROGETTO 9 – SISTEMI PER MOVIMENTAZIONE E LAVORAZIONE IN AMBIENTI NON STRUTTURATI 1. Progettazione e realizzazione di controlli digitali per la gestione integrata delle funzioni di macchine operatrici e per il comando automatico di componenti oleodinamici delle trasmissioni di potenza Simulazione dinamica e fluidodinamica di componenti e circuiti oleodinamici con ottimizzazione delle prestazioni fluidodinamiche Studio dei problemi dinamici tipici dei componenti oleodinamici ed individuazione di soluzioni migliorative Sfruttamento di materiali non metallici nei componenti oleodinamici e nelle strutture di protezione dell’operatore Sviluppo di simulatori funzionali hardware (attrezzature di prova dedicate) per componenti e sistemi oleodinamici Studio delle strategie di controllo per sistemi autonomi mobili e dei relativi vincoli Interazione di sistemi di posizionamento avanzati con le funzioni proprie delle macchine operatrici Normazione, verifica, misura e certificazione relative a componenti di sicurezza di macchine movimento terra. Identificazione di parametri sensibili per la caratterizzazione psicoacustica del campo acustico entro gli abitacoli di macchine ai fini del miglioramento della qualità sonora del campo e del comfort dell’operatore Caratterizzazione acustica del campo generato da sorgenti complesse (in particolare pompe oleodinamiche quali fonti primarie di rumore nelle applicazioni mobili) mediante impiego dell'intensimetria acustica e misure di fluid-borne-noise



Misure di vibrazione al corpo intero ed al sistema mano-braccio mediante tecniche accelerometriche e di vibrometria laser non a contatto, con rilievo della forza sull’impugnatura di attrezzi vibranti Progettazione di un sostituto meccanico del braccio umano per la misura delle vibrazioni trasmesse al sistema mano-braccio secondo la normativa vigente Verifica, misura e certificazione delle emissioni sonore di macchine movimento terra Supporto alla Commissione Europea per la revisione/aggiornamento tecnico della Direttiva 2000/14/EC per la limitazione del rumore di macchine per uso all’esterno. 2. Prototipi e tecniche di lavoro meccanizzato Studio delle vibrazioni indotte sull’operatore a livello di corpo intero e di sistema mano/braccio - Valutazione delle caratteristiche di smorzamento di sedili - Sviluppo di nuovi documenti normativi per la misura delle vibrazioni del sistema mano/braccio e del corpo intero Studio del terreno e delle sue proprietà fisiche e meccaniche anche in riferimento all’agricoltura di precisione - Contenimento dell'erosione dei terreni e mantenimento dell'accessibilità dei vigneti con elevata pendenza trasversale Costruzione di una cella robotizzata per serre finalizzata al miglioramento produttivo e alla protezione dell’operatore durante i trattamenti fitosanitari delle piante Effetti dell'introduzione di macchine innovative per accrescere le prestazioni e rendere l'impiego compatibile con l'ecosistema - Delocalizzazione della frazione solida separata dai reflui di allevamenti animali in aree a coltivazioni specializzate in cui è richiesto l’apporto di fertilizzanti organici e di sostanza organica Certificazione delle prestazioni e della sicurezza di trattrici agricole e di loro sottosistemi secondo protocolli internazionali Valutazione della sicurezza e delle prestazioni di macchine agricole operatrici - Sviluppo e aggiornamento della normativa di sicurezza delle macchine agricole Sviluppo dell'azienda agricola sperimentale di Vezzolano sia come sede di azione diretta che come polo di iniziative a favore del territorio Iniziative di formazione specialistica e di divulgazione 3. Concezione, simulazione e implementazione di tre tecniche di controllo sensorless basate su reti neurali artificiali tipo TLS (Total Least Squares) EXIN) Sviluppo di un modello matematico dinamico della macchina asincrona che considera gli effetti delle armoniche di cava (slotting) di statore e di rotore. Progettazione e costruizione di prototipi di inverter multi-livello tipo NPC (Neutral Point Clamped) per azionamenti elettrici e sistemi di generazione distribuita da fonti rinnovabili. Sviluppo di tecniche di controllo dedicate per il bilanciamento delle tensioni sui condensatori del bus DC (Direct Current). Si sono progettati e costruiti convertitori multi-sorgente adatti a essere alimentati da diverse fonti rinnovabili per la connessione alla rete elettrica. E’ stato messo a punto un prototipo di filtro attivo EMI (Electro-Magnetic Interference) che sopprime la tensione di modo comune generata da inverter PWM (Pulse With Modulation). Tale dispositivo può essere applicato ad azionamenti con motore asincrono per l’attenuazione delle tensioni all’albero e delle correnti ai cuscinetti. Sono state definite nuove linee guida per la valutazione dei livelli di immunità ai disturbi elettromagnetici dei sistemi di trasmissione e acquisizione dati utilizzati nell’industria. Sono state studiate e caratterizzate le linee di media tensione come canale trasmissivo di segnali e si sono individuati nuovi sistemi di accoppiamento per la trasmissione di segnali utilizzati per la diagnostica e il monitoraggio delle reti. Messa a punto di un sistema per la misura della power quality dell’energia generata da un sistema ibrido eolico fotovoltaico allestito su un prototipo di casa mobile E’ stato allestito un laboratorio di ricerca sulle energie rinnovabili che dispone di emulatori di generatore eolico, fotovoltaico e di cella a combustibile e di inverter per riversare l’energia prodotta verso la rete elettrica con collegamento monofase e trifase. Progettazione di un sistema di generazione di energia elettrica con inverter monofase e trifase con IGBT. Per l’aggancio alla rete è stata messa a punto una tecnica basata su rete neurale in grado di ottenere il riferimento di tensione anche in presenza di armoniche dovute a carichi non lineari.



Implementazione diuna tecnica intelligente per l’inseguimento della massima potenza generabile al variare della velocità del vento


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2008 3.356 3.835 1.001 1.228 4.357 5.064 5.322 valori in migliaia di euro PROGETTO 10 – PRODOTTI INDUSTRIALI HIGTH TECH Il progetto 8 è articolato in molti temi, per una dettagliata informazione sui risultati dal progetto si rimanda all’allegato progetto8.doc


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2008 6.739 6.973 1.599 2.785 8.338 9.758 10.219 valori in migliaia di euro PROGETTO 11 – FUNZIONALIZZAZIONE DI MATERIALI E SENSORI PER USO INDUSTRIALE Risultati Attesi La richiesta sempre più consistente di energia specialmente da parte dell’industria che si rinnova e diversifica i propri prodotti per un mercato più corto e flessibile e da parte delle nuove PMI orienta nel medio e lungo termine verso una produzione nucleare dell’energia e uno sfruttamento delle fonti alternative. In queste forti trasformazioni nascono nuove opportunità per lo sviluppo di nuovi sensori e di utilizzazione di nuovi materiali. Sia nel contesto innovativo delle industrie esistenti che in quello nucleare del prossimo futuro, la sensoristica è destinata ad accrescere il proprio ruolo. Una delle richieste è per sensori tradizionali ma a più alta risoluzione operanti a temperature generalmente al di sotto dei 150 gradi se in qualche modo è presente il silicio attraverso dispositivi attivi(bipolari, MOSFET, MISFET,etc) La generale richiesta sarà per nuovi sensori di grandezze fisiche e chimiche in grado di operare a temperature certamente più elevate dove l’impiego del silicio e della relativa elettronica diventa improponibile. Un materiale già ampiamente noto, il SiC è un ottimo candidato per la realizzazione di MOSFET e barriere di Schottky utilizzanti un gate di palladio, per la realizzazione di sensori di idrogeno. Per gli altiforni saranno necessari sensori di gas in grado di operare a temperature dell’ordine dei 1500 °C. ed in questo ambito esistono spazi applicativi per nuovi sensori di notevole interesse. Ad esempio sensori di livello di liquidi ad alta temperatura rappresenta una sfida tecnologica molto significativa. Per i nuovi processi post-nucleari dove esistono liquidi in gioco saranno importanti sensori chimici per la valutazione degli inquinanti a temperature dell’ordine dei 600 °C e della radioattività residua. Nell’industria moderna del cibo e delle bevande sistemi olfattivi più compatti e di facile uso si renderanno necessari per i segmenti più significativi dei relativi processi. Misuratori di bassi livelli di pressione hanno possibilità molto ampia di applicazioni industriali. Ma anche di sensori di elevati valori di pressione. La qualità degli ambienti di lavoro richiederà attenzioni sempre più forti ed anche in questo contesto dovranno essere sviluppati nuovi tipi di sensori.



In ogni caso la scienza dei materiali dovrà essere tenuta in forte considerazione specialmente laddove a livello nanometrico è possibile il controllo delle superfici che, più ancora dei volumi, sono destinate a giocare il ruolo preminente nell’ambito della progettazione di nuovi sensori. Di particolare interesse quindi saranno per il prossimo futuro sensori destinati ad operare in ambienti dove la temperatura assume anche elevati valori (fino a 1600 °C) oppure elevate pressioni, oppure entrambi. A livello dipartimentale numerose sono le opportunità che possono essere tenute in considerazione, soprattutto tenuto conto che esistono competenze nella crescita e caratterizzazione di materiali e nella fabbricazione di prototipi. Negli ultimi venti anni vi è stato un considerabile interesse verso i materiali piezoelettrici SiO2, AlN, GaN, etc., dovuto soprattutto alla possibilità di applicazione nella realizzazione delle memorie non volatili e nei microsistemi. In particolare nei microsistemi offrono una serie di vantaggi in varie applicazioni per le grandi densità di energia che possono essere generate, e per la possibilità di ottenere sensori ad alta sensibilità con alti intervalli dinamici e con caratteristiche di basso consumo. Lo sviluppo dei materiali piezoelettrici continua a rappresentare un’area molto dinamica nello sviluppo dei microsistemi. Notevoli progressi sono stati raggiunti nell’ottimizzazione dei processi di deposizione ma la crescita di film sottili piezoelettrici di buona qualità richiede maggiori sforzi. La tecnica più attraente rimane quella dell’attacco chimico, ma ultimamente più che nello sviluppo di nuovi film piezoelettrici si orientano gli sforzi nell’integrazione dei film piezoelettrici in dispositivi complessi. Nel Dip. Sistemi di produzione esistono competenze per il miglioramento della qualità del materiale coinvolto e delle varie tipologie di sensori. Il carburo di silicio (SiC) è il solo composto che esiste nel sistema a due atomi silicio-carbonio però esiste in 180 politipi diversi. Questi consistono in diversi doppi strati di atomi di atomi SI-C la cui sequenza di impilamento differiscono lungo una certa direzione. Anche se il legame chimico e la termodinamica dei diversi politipi sembrano diversi le proprietà elettroniche risultano molto diverse. Ciò è di grande interesse perché la combinazione di differenti politipi SiC porta a etero-giunzioni all’interno della stessa famiglia. In generale tutti i politipi SiC sono caratterizzati da una larga bandgap, sono eccellenti materiali resistenti alle radiazioni, hanno un’alta temperatura di Debye e un’alta conduttività termica. Inoltre sul Carburo di silicio si può far crescere facilmente ossidi di alta qualità. Tutti questi fattori fanno del carburo di silicio un materiale molto attraente per applicazioni in ambito dell’elettronica di alta potenza, dei dispositivi ad alta frequenza e, soprattutto dei sensori.


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ICT

Relazione Dipartimento ICT



Il Dipartimento Tecnologie dell'Informazione e delle Comunicazioni ha continuato a ispirarsi alle indicazioni promosse dal World Summit on the Information Society (documento WSIS -05/TUNIS/DOC/6(Rev. 1)-E), in attesa dei risultati del summit UNESCO-WSIS del 2009 oltre a quanto prodotto dall’OCSE per quello che riguarda l'impatto dell'ICT sulla società e sullo sviluppo economico e dall’ ICCP (Information, Computer and Communications Policy Committee) dell’ OECD ( Organisation for Economic Co-operation and Development ) per quanto riguarda le politiche per massimizzare i benefici derivanti dalle applicazioni dell’ICT. Particolare attenzione è stata posta all’analisi dei documenti prodotti dalla UE e relativi al settore ICT e in particolare ai seguenti: “Digital Business Ecosystems, Networked Media of the Future” e “Information Society and Media & Communications: linking European Policies, The Future of Internet” e “Preparing Europe’s digital futur i2010 Mid –Term” prodotti dal Directorate General Information Society and Media, e consultando i documenti ufficiali della UE quali: “A Theme for research and development under the specific programme “Cooperation” implementing the Seventh Framework Programme (2007-2013) of the European Community for research, technological development and demonstration activities” e “Communication from the Commission to the European Parliament, the Council, the European Economic and Social Committee and the Committee of the Regions”, oltre al “Report on the World summit on the Information Society Stocktaking”, prodotto dalla Information Tecnology Union nel 2008 e il documento delle Nazioni Unite “Development-oriented policies for socio-economic inclusive information society - Kuala Lumpur” del November 2007 (all. 1,2,3,4).


Per ciò che riguarda più in particolare le attività di ricerca e sviluppo, è evidente un ruolo di particolare attenzione per i programmi promossi dall'UE sia per quello che riguarda il 7° Programma Quadro di Ricerca e Sviluppo (ICT), sia per altri programmi a più forte connotazione industriale e tecnologica, quali CIP (ICT Policy Support Program) e, in generale, l’iniziativa i2010 (European Information Society 2010) della UE. Non si può fare a meno di notare le interconnessioni presenti nel 7° Programma Quadro nei suoi challanges, tra le ICT e nuove tecnologie emergenti che hanno trovato proprio nelle ICT l’incubatrice naturale più appropriata. Si ricorda ancora come la decrittazione del genoma umano e lo sviluppo crescente delle nanotecnologie siano state rese possibili dallo sviluppo delle ICT, a conferma del fatto che non è la prima volta che una tecnologia sia la matrice della tecnologia successiva. Si evidenzia come ci si trovi in presenza di un nuovo paradigma tecnologico prevalente: quello della bio-based economy o della bio-based society. Tuttavia, anche in questo caso le tecnologie dell'ICT dovrebbero avere, almeno nei prossimi anni, un ruolo decisivo (es. settore del knowledge management): spetterà alla comunità industriale e scientifica europea dare le indicazioni più appropriate per realizzare lo scenario più ragionevole che l'Unione Europea vorrà darsi specialmente nei settori dell’E-government, E-business, E-learnig, E-health, E-employment, E-environment, E-agricolture, E-science. Quanto sopra esposto trova conferma nel concetto di convergent technologies (es., info-bio-nano), come definito dall'Accademia delle Scienze USA, che conduce appunto a prevedere una stagione di attività di ricerca e sviluppo nel settore ICT “ripensate” alla luce delle precedenti considerazioni. Il ruolo del Dipartimento si configura a livello internazionale come promotore di tale visione. Le indicazioni dell’OCSE (Direttorato Scienza, Tecnologia e Industria (DSTI)), dell’UE, e in particolare la strategia OCSE per l’innovazione di Susanna Huttner in tema di ricerca, innovazione e formazione del relativo capitale umano, rappresentano i punti cardine a partire dai quali è stato possibile identificare gli elementi sui quali rafforzare la progettualità del


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Dipartimento in modo da coniugare innovatività e continuità per la valorizzazione delle eccellenze già esistenti.


A livello nazionale, il ruolo e l'azione del Dipartimento trova riferimento nel Quadro Strategico Nazionale (QSN) 2007-2013 e nella bozza di linee guida del Programma Nazionale della Ricerca (PNR) 2008-2010, ora in fase di revisione. Resta ancora valido il riferimento al rapporto elaborato dal CNEL in collaborazione con FTI (Forum per la Tecnologia dell'Informazione) che aveva stimato in circa 70 mld. di €. il valore complessivo del settore ICT in Italia. Questo valore colloca l'Italia al quarto posto tra i partner europei. Se invece viene considerata l'incidenza del settore rispetto al PIL, invece, l'Italia resta al di sotto della media europea. Nel rapporto si evidenzia come le imprese ICT in Italia rappresentino circa 1,5% del totale. Nell'ICT, tra i problemi individuati dagli esperti vi sono investimenti focalizzati troppo sul ritorno a breve termine e inoltre pesa anche la percezione di saturazione del settore, il che spinge a rinviare la domanda e a rallentare il comparto. Altro elemento chiave è la debolezza delle imprese italiane, di dimensione ancora insufficiente rispetto ai concorrenti europei. L'ICT - denuncia poi il CNEL - viene considerato ancora come un costo piuttosto che come un bene strategico, in particolare da parte delle piccole e medie imprese. La diffusione delle ICT negli aspetti organizzativi delle amministrazioni locali sono stati analizzati dall’ISTAT e dall’Assinform e risulta che non tutte le regioni italiane hanno attivato utilizzano le risorse dell’ICT in modo adeguato alle loro esigenze.


La tipologia delle attività svolte dal Dipartimento è caratterizzata da una combinazione virtuosa di Ricerca di Base “strategica mission-oriented” e di Ricerca Industriale e Sviluppo Precompetitivo, secondo un modello circolare a feedback che origina dall'identificazione e realizzazione di un prodotto di ricerca atteso competitivo sul breve e medio termine, da parte di un attore pubblico o privato, fino a terminare al mantenimento della sua competitività sul lungo termine grazie alla componente di Ricerca di Base “strategica” opportunamente avviata in sincronia con le attività di Ricerca Industriale propriamente dette. Il Dipartimento, in questo quadro, si configura come l'interlocutore pubblico di elezione per una pluralità di attori industriali impegnati nel settore dell'ICT, dalle grandi imprese alle piccole e medie imprese, anche caratterizzate da una forte valenza territoriale (ruolo del Dipartimento nell'ambito dei Distretti ad Alta Tecnologia Italiani avviati nelle varie Regioni nel settore dell'ICT in collaborazione con il Ministero dell’Istruzione, dell'Università e della Ricerca (MIUR)). Il Dipartimento si presenta alla comunità nazionale come elemento di cucitura della parte pubblica con quella privata della ricerca e sviluppo nel settore dell'ICT. Questo ruolo configura peraltro un'intensa attività di preparazione e di costruzione di massa critica per una adeguata e ottimale partecipazione ai futuri programmi di ricerca e sviluppo europei e a “iniziative” nazionali (ruolo del CNR come hub nei confronti di Ministeri committenti), anche sulla base del modello delle Piattaforme Tecnologiche Europee (ETP), secondo il quale occorre definire un'agenda strategica di ricerca sul breve, medio e lungo termine, con attività di formazione di capitale umano nel settore di riferimento. Sulla base del successo dell’“iniziativa” MERIT (MEdical Research in Italy), e’ stata sviluppata l’”iniziativa” TERIT (TElecommunication Research in ITaly) in stretta collaborazione con il CNIT (Consorzio Nazionale Interuniversitario per le Telecomunicazioni) e i principali attori industriali nazionali del settore (Telecom Italia, Ericsson, Finmeccanica, Centro Ricerche FIAT, ST Microelectronics) e l’”iniziativa” RITMARE (Ricerca Italiana sul MARE, settore della cantieristica navale, pesca, ambiente marino costiero, biotecnologie marine, rete di laboratori e infrastrutture per la ricerca sul mare, nave oceanografica) messa a punto con Fincantieri, RINA, Dipartimento Terra e Ambiente del CNR, OGS e Consorzi Interuniversitari di riferimento. Parimenti e’ stata ampliata e messa a punto dell’iniziativa SERIT (SEcurity Research in ITaly), messa in cantiere in stretta collaborazione con Finmeccanica e Ministero della Difesa (aspetto dual, civile e militare) che riguarda il tema della sicurezza nella sua completezza, da quella personale, ai trasporti, alle infrastrutture critiche includendo ovviamente quelle informatiche.


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Le linee strategiche relative alle attività di ricerca e sviluppo del Dipartimento ICT, possono essere schematicamente descritte. Linee strategiche relative ai tre technology pillars: embedded systems per il calcolo e l'automazione - tecnologie software - GRID - sistemi per la gestione strutturata della conoscenza (knowledge management) - sistemi cognitivi e per l'apprendimento - modellazione e simulazione - visualizzazione e mixed reality. Linee strategiche per l'integrazione dei tre technology pillars: - ambienti intelligenti per la persona - ambienti intelligenti per la casa - robotica -o infrastrutture intelligenti (smart dust e wireless sensor networks). Linee strategiche relative a settori applicativi: - salute - pubblica amministrazione - inclusion (anziani e disabili, digital divide) - mobilità (info-mobilità) - ambiente e sviluppo sostenibile - applicazioni ICT relative a contenuti - creatività e sviluppo della persona (beni culturali, e-learning) o applicazioni ICT a supporto di business e sistemi di produzione - applicazioni ICT relative alla sicurezza. Su questa logica sono stati definiti i progetti del dipartimento: 1. Apparati e Tecnologie per Reti Telematiche, capo-progetto Erina Ferro, 2. Data Mining, Ontologie e Web Semantico, capo-progetto Fosca Giannotti 3. Grid and High Performance Computing, capo-progetto Domenico Talia 4. Multimodal, Multidimensional Content and Media, capo-progetto Franca Giannini 5. Modellistica e Simulazione di Sistemi Complessi, capo-progetto Gianni Sacchi 6. Sicurezza, capo-progetto Sandro Massa 7. Bioinformatica, capo-progetto Luciano Milanesi. Nel Piano Triennale 2008-10 sono riportate le linee suddette e non si rilevano particolari scostamenti relativamente alle entrate da terzi inizialmente previste.



Le attività di ricerca del Dipartimento ICT sono posizionate prevalentemente lungo l'asse della ricerca di base strategica “mission-oriented”, con alcune punte di ricerca industriale. In particolare vi è stata una crescente attenzione al problema dell'acquisizione dei dati e al trattamento, con tecniche avanzate, di contenuti a complessità variabile nel tempo e nello spazio: ciò si è tradotto in una particolare attenzione al dato di per sé considerato riconfigurabile a seconda del bisogno in strutture di metadati più che verso la costruzione di singoli database strutturati. Risultano ancora minoritarie le attività di ricerca dedicate all'hardware (elettronica applicata e fotonica applicata) e quelle relative alla modellistica e ai sistemi complessi, seppure sia presente la consapevolezza della necessità di un loro incremento. Tale posizionamento offre spunti strategici in relazione a possibili convenzioni con enti terzi nel dominio IT. Durante l’anno si sono consolidate le attività dei due Progetti interdipartimentali (Sicurezza e Bioinformatica), evidenziando un crescente interesse da parte dei ricercatori per queste tematiche.


Istituti afferenti

- IASI - Istituto di analisi dei sistemi ed informatica "Antonio Ruberti" (Roma, Firenze)- ICAR - Istituto di calcolo e reti ad alte prestazioni (Rende, Napoli, Palermo) - IEIIT - Istituto di elettronica e di ingegneria dell'informazione e delle telecomunicazioni

(Torino, Genova, Padova, Pisa, Milano, Bologna)


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- IIT - Istituto di informatica e telematica (Pisa)- IMATI - Istituto di matematica applicata e tecnologie informatiche (Pavia, Genova, Milano)- ISTI - Istituto di scienza e tecnologie dell'informazione "Alessandro Faedo" (Pisa) - IREA - Istituto per il rilevamento elettromagnetico dell'ambiente (Napoli, Milano, Sirmione

del Garda)


- IA - Centro di responsabilità scientifica ex Sperimentale di Acustica "Orso Mario Corbino"- IBB - Istituto di biostrutture e bioimmagini- ICRM - Istituto di chimica del riconoscimento molecolare- ICIB - Istituto di cibernetica "Edoardo Caianiello"- IC - Istituto di cristallografia - IFAC - Istituto di fisica applicata "Nello Carrara"- IGG - Istituto di geoscienze e georisorse- ISIB - Istituto di ingegneria biomedica- ILC - Istituto di linguistica computazionale "Antonio Zampolli"- IMAA - Istituto di metodologie per l'analisi ambientale- CERIS - Istituto di ricerca sull'impresa e lo sviluppo- IRPPS - Istituto di ricerche sulla popolazione e le politiche sociali- ISA - Istituto di scienza dell'alimentazione- ISTEC - Istituto di scienza e tecnologia dei materiali ceramici- ISTC - Istituto di scienze e tecnologie della cognizione- ISTM - Istituto di scienze e tecnologie molecolari- ISMAR - Istituto di scienze marine- ISN - Istituto di scienze neurologiche- ISGI - Istituto di studi giuridici internazionali- ISSIA - Istituto di studi sui sistemi intelligenti per l'automazione- ITB - Istituto di tecnologie biomediche- ITTIG - Istituto di teoria e tecniche dell'informazione giuridica- IPCF - Istituto per i processi chimico-fisici- IDPA - Istituto per la dinamica dei processi ambientali- IAC - Istituto per le applicazioni del calcolo "Mauro Picone"- ISMN - Istituto per lo studio dei materiali nanostrutturati- IIA - Istituto sull'inquinamento atmosferico









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anno



totale





anno






E A B C D 2008 3.376 4.110 20.007 26.734 8.438 39.282


Risorse umane




A B C D E=A+B+C+D 2008 303 22 101 20 446



ricerca




Altro Totale





Nel 2008 si è consolidata, alla luce delle Linee Strategiche precedentemente esposte, la razionalizzazione e completa rimodulazione dei Progetti del Dipartimento rispetto a quanto riportato nel Piano Triennale 2007-2009. Infatti nel Piano Triennale 2008-2010 il portafoglio progettuale del Dipartimento sul triennio prevede una configurazione a 7 Progetti per un totale di 72 commesse valorizzate a 310,619 M€, coinvolgenti 298 ricercatori e un totale di 452 unità di personale. 1. Apparati e Tecnologie per Reti Telematiche capo-progetto Dr. Erina Ferro – 7 commesse – 5,968 M€ 2. Data Mining, Ontologie e Web Semantico capo-progetto Dr. Fosca Giannotti – 14 commesse – 14,163 M€


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3. GRID and High Performance Computing capo-progetto Prof. Domenico Talia – 7 commesse – 6,156 M€. Dal 22 marzo 2009 capo-progetto Ing. Ignazio Infantino, poiché il Prof. Domenico Talia è stato nominato Direttore dell’Istituto ICAR del CNR 4. Multimodal and Multidimensional Content and Media capo-progetto Dr. Franca Giannini – 10 commesse – 8,511 M€ 5. Modellistica e Simulazione di Sistemi Complessi capo-progetto Dr. Gianni Sacchi – 9 commesse – 5,795 M€ 6. Sicurezza capo-progetto Dr. Sandro Massa – 16 commesse – 5,195 M€ 7. Bioinformatica capo-progetto Dr. Luciano Milanesi – 11 commesse – 4,199 M€. Le attività riconducibili al tema del Registro dei nomi a dominio Internet, continuano a essere rappresentate nel budget del Dipartimento, ancorché gestite dall’Istituto IIT (Istituto di Informatica e Telematica) di Pisa, in attesa di un riassetto definitivo a cura dell’Ente del problema della gestione del Registro dei nomi a dominio Internet. Tale attività si configura infatti non come attività di ricerca tipo “commessa”, ma come un servizio (peraltro generatore di cospicue risorse) da gestire con modalità da definire in modo opportuno, in accordo con il Ministero dello Sviluppo Economico che è Ministero vigilante su questo tema. Nel corso del 2008 è continuata la strutturazione dei due Progetti interdipartimentali (Sicurezza e Bioinformatica), dove si sono consolidati moduli e commesse già presenti in altri Progetti descritti nel Piano Triennale 2007-2009, pur permanendo la mancata assegnazione di finanziamenti ad hoc (e già previsti dall’Ente) proprio a confermare la determinazione di cambiamento del settore ICT secondo la già citata strategia delle tecnologie convergenti e a fronte della verificata risposta positiva da parte di ricercatori e Istituti dell’Ente su tali tematiche. L’impianto progettuale attuale comprende quindi, in modo armonizzato, sia aspetti di continuità progettuale per valorizzare l’eccellenza esistente, sia aspetti di novità progettuale per fondare le basi per l’eccellenza e la competitività futura del Dipartimento ICT.


Nel 2008 il programma del Dipartimento è stato articolato in 7 Progetti, organizzati in 75 Commesse composte da 138 Moduli di Istituto. - Apparati e Tecnologie per Reti Telematiche articolato in 7 commesse e 19 moduli; - Data Mining, Ontologie e Web Semantico articolato in 14 commesse e 19 moduli; - Grid and High Performance Computing articolato in 7 commesse e 10 moduli; - Multimodal and Multidimensional content and Media articolato in 10 commesse e 18 moduli; - Modellistica e Simulazione di Sistemi Complessi articolato in 10 commesse e 12 moduli; - Sicurezza articolato in 16 commesse e 36 moduli; - Bioinformatica articolato in 11 commesse e 24 moduli; - Apparati e Tecnologie per Reti Telematiche - Questo Progetto include elettronica e fotonica applicate, anche quali spunti per possibili collaborazioni verso il Dipartimento Materiali e


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Dispositivi del CNR. Il passaggio logico consiste nel muoversi da elettronica a elettronica applicata e da fotonica a fotonica applicata, dai sistemi a nano-risoluzione al macro-apparato ingegnerizzato per impiego in prodotti e processi ICT, specialmente in relazione a commesse strategiche verso il mondo dei sistemi di produzione. - Data Mining, Ontologie e Semantic Web - Questo Progetto fa particolare riferimento a sistemi “attivi” per la gestione della conoscenza (knowledge discovery, knowledge management and knowledge delivery), in grado di adattare il loro comportamento all’ambiente circostante e di migliorare le loro prestazioni apprendendo dall’esperienza. - GRID and High Performance Computing - Questo Progetto fa particolare riferimento a sistemi basati sul paradigma GRID (un triangolo a tre vertici: computing intensive, data intensive e knowledge structure, basato su uno stack a tre strati: fabrics, middleware e applications (Internet dei servizi)) e a sistemi di supercalcolo (eventualmente interconnessi a livello di super-GRID). - Multimodal and Multidimensional Content and Media - Questo Progetto, fortemente strategico per il contesto nazionale, riguarda il fondamentale tema dei contenuti destinati a essere “trattati” dalle tecnologie messe a punto dai precedenti tre Progetti, questi ultimi da intendersi – da un punto di vista architetturale e sistemico – come parte hardware (componenti e reti) e parte software (informatica). Applicazioni particolarmente strategiche del Progetto riguardano il settore dei beni culturali e della storia e il settore della biomedicina, con forti possibili indicazioni per collaborazioni con i Dipartimenti Identità Culturale, Patrimonio Culturale, Medicina e Scienze della Vita. Gli aspetti di novità progettuale riguardano attività di Ricerca e Sviluppo che possono essere definite di tipo disruptive, ossia con andamento a crescita fortemente non lineare su un quinquennio a partire dalla situazione inizio 2006. - Modellistica e simulazione di sistemi complessi - Questo Progetto risulta di particolare strategicità, in quanto dovrebbe essere considerato come seed point per costruire il pillar of the future destinato a ridefinire e identificare il settore ICT stesso, secondo una visione che intravede nella filosofia delle tecnologie convergenti il futuro dell’ICT dal punto di vista della Ricerca. Questo Progetto punta nella direzione dell’integrazione fra i diversi momenti dell’acquisizione di dati sperimentali, della formulazione di modelli, della elaborazione, della validazione e interpretazione dei dati stessi in relazione a sistemi complessi (per esempio, biologici). Si tratta essenzialmente del Progetto destinato a tradurre in concrete attività di Ricerca e Sviluppo la filosofia delle tecnologie convergenti. Il Progetto è dunque caratterizzato da una elevata interdisciplinarità e l’aggregazione tra le varie attività di ricerca è metodologica e indirizzata alle applicazioni (application driven), piuttosto che tematica. - Sicurezza - Questo Progetto interdipartimentale, svolto principalmente in collaborazione con i Dipartimenti Energia e Trasporti, Sistemi di Produzione, Terra e Ambiente e Patrimonio Culturale, riveste una particolare importanza come risposta in termini di prodotti attesi, nel breve-medio termine, dal mondo scientifico a fronte della crescente domanda di diversi comparti e attori industriali pubblici e privati del sistema produttivo nazionale, oltre a rispondere alla più generale domanda di sicurezza espressa a ogni livello dalla società. Esso fa riferimento al concetto di comprehensive security definito dall’Unione Europea a differenza della homeland security degli USA (vedi Preliminary Action on Security Research, fase I e fase II, della DG Enterprise della Commissione Europea, nella quale FINMECCANICA riveste il ruolo di protagonista industriale). - Bioinformatica - Questo Progetto, di natura intrinsecamente interdipartimentale con i Dipartimenti di Medicina, Scienze della Vita, Agroalimentare, e Progettazione Molecolare, identifica attività di Ricerca e Sviluppo che da un lato si riferiscono all’impiego di tecnologie informatiche per la comprensione della struttura e funzione dei diversi sistemi biologici (dal genoma basato sulla conoscenza del DNA al comportamento della persona umana, per esempio mediante lo studio di 29 strutture complesse come il sistema nervoso) e, dall’altro, alla definizione di nuove architetture e prodotti ICT derivanti dalla osservazione e dalla conoscenza dei sistemi biologici stessi (sistemi robotizzati, nuove tecnologie per la generazione e il trattamento dei dati nella post-genomica, nella farmaco-genomica e proteomica, ecc.).


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Il Consiglio Scientifico e il Direttore del Dipartimento ICT stesso hanno avviato un processo di riflessione sulle Linee Strategiche di riferimento. 1. L’elemento più importante e generale è quello relativo al ruolo critico relativo alle tecnologie ICT per la generazione della conoscenza a fini di formazione di capitale umano e di produzione di valore sociale ed economico, in piena rispondenza alla missione fondamentale del CNR, riportando a un corretto rapporto relazionale le due parole “ricerca” e “cultura”, oggi purtroppo percepite come troppo disgiunte tra loro. Ne deriva la necessità di sviluppare una più matura consapevolezza degli strumenti tecnici con i quali si opera. Tali strumenti sono infatti i mezzi grazie ai quali si andrà definendo la “Rete che verrà” identificata ormai a livello internazionale come Internet del Futuro. L'Internet del Futuro viene declinata come Internet delle cose, Internet dei contenuti, Internet dei servizi, Internet delle persone. Al momento è possibile sintetizzare due fatti. Il primo è la considerazione che l’Internet del Futuro muove dall’approccio Europeo già consolidato in ambito di Ricerca e definito a suo tempo come ambient intelligence. Il secondo consiste nell’evoluzione dei tre technology pillars dell’ICT come di seguito indicato: - componentistica, la quale muove verso l’Internet delle cose; - communication technologies, le quali muovono verso l’Internet dei servizi; - information technologies, le quali muovono verso l’Internet dei contenuti e delle persone. 2. Il secondo elemento emergente è l’identificazione puntuale del significato della parola “conoscenza” al fine di una corretta coniugazione dei termini ricerca e cultura per generare valore (in senso di eccellenza scientifica e di impatto). Si intende con ciò la percezione e la condivisione convinta del ricercatore ICT del concetto di conoscenza “performativa” destinata cioè, attraverso i suoi trovati, a cambiare davvero la vita delle persone e non semplicemente “informativa”, cioè “tanto per sapere”. E’ evidente come questo elemento sia profondamente legato a quanto sopra citato relativamente alla “Rete che verrà”. Nessuno oggi è in grado di prevedere che cosa essa sarà e quali conseguenze comporterà. Di certo c’è il fatto che parte importante dei suoi costruttori saranno proprio i ricercatori del mondo ICT, e dunque ecco la necessità di una presa di coscienza approfondita di tale circostanza storica. 3. Dai primi due elementi deriva la necessità di revisione dell’offerta della chiave di lettura delle Linee Strategiche del Dipartimento ICT, sia quelle relative ai tre technology pillars sopra richiamati, sia quelle relative alla loro integrazione, sia quelle relative ai diversi settori applicativi. Quello tecnologico (per esempio, reti satellitari, protocolli di accesso e di trasporto su reti di telecomunicazioni, tecnologie delle immagini multidimensionali, multimediali, multimodali, tecnologie di data mining e semantiche per la gestione della conoscenza, modellistica matematica e fisica di sistemi complessi, ecc.). Quello economico, nel senso etimologico e nobile del termine, ossia delle regole (nomos) che occorre mettere a punto e rispettare per ottenere un impatto positivo sull’ambiente (oikos) di riferimento. In questo contesto ricorre l’esigenza di misurare a priori la decisione di investire o meno sui vari versanti applicativi di ricerca ICT ragionando almeno in termini di percentuale di punti di PIL e di numero di addetti, data la natura intrinsecamente trasversale e pervasiva delle attività di ricerca ICT le quali, in linea di principio, sono potenzialmente destinate a incidere su tutti i comparti. Il terzo settore è quella valoriale, in senso alto, dal punto di vista dell’eccellenza tecnico-scientifica e del raggiungimento di una appropriata coniugazione di cultura e ricerca per ottenere un ritorno concreto. Tutte le Linee Strategiche del Dipartimento ICT nella seconda parte del 2008 hanno continuato ad attuarsi principalmente attraverso il ruolo di hub che il Dipartimento ICT persegue nei confronti di soggetti istituzionali pubblici e privati preposti all’erogazione di risorse per attività di ricerca e sviluppo nel settore ICT. Ciò si riferisce alla messa in atto di azioni per la predisposizione di Piattaforme Tecnologiche Nazionali (PTN) che ripercorrono il modello europeo (European Technology Platforms, ETP) coinvolgenti istituzioni pubbliche e private nazionali in diverse aree tematiche comunque connotate da una presenza di ICT. Tuttavia, negli ultimi mesi del 2008, è maturata la consapevolezza di legare il concetto di Piattaforme Tecnologiche Nazionali a quello di Infrastrutture (principalmente di Ricerca, ma


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non solo) a esse funzionali e soprattutto ai bacini di utenza coinvolti (in accordo con la classificazione indicata nel Bilancio dello Stato elaborata dal Ministero dell’Economia e Finanze). Razionalizzazione delle commesse sui progetti in corso Nuovi progetti dipartimentali Nuovi progetti interdipartimentali (Dipartimento guida, Dipartimenti partecipanti)


E' stata completata la PTN TERIT (TElecommunication Research in ITaly), in stretta collaborazione con il CNIT (Consorzio Nazionale Interuniversitario per le Telecomunicazioni), con il quale è attivo un accordo di collaborazione strategica del CNR a carattere nazionale e, nell’area di Pisa, con la Scuola Superiore S. Anna e la locale Università, e in collaborazione con i principali attori industriali nazionali del settore (Telecom Italia, Ericsson, FINMECCANICA, Centro Ricerche FIAT, ST Microelectronics). E’ stata completata inoltre la Piattaforma Tecnologica Nazionale Marittimo/Marina (PTNM), con particolare riferimento ai suoi capitoli di ricerca, denominati RITMARE (Ricerca ITaliana sul MARE, settore della cantieristica navale, pesca, ambiente marino costiero, biotecnologie marine, rete di laboratori e infrastrutture per la ricerca sul mare, nave oceanografica, ecc.), messa a punto con FINCANTIERI, RINA, UCINA, ASSONAVE, CONFITARMA, CETENA, Dipartimento Terra e Ambiente del CNR, OGS e Consorzi Interuniversitari di riferimento. Il Dipartimento ICT ha lavorato inoltre alla messa a punto della PTN sulla Sicurezza denominata SERIT (SEcurity Research in ITaly), in stato di avanzata definizione, in stretta collaborazione con FINMECCANICA e Ministero della Difesa (aspetto dual, civile e militare), la quale riguarda il tema della sicurezza nella sua completezza, da quella personale, ai trasporti, alle infrastrutture critiche, includendo ovviamente quelle informatiche. Inoltre il Dipartimento ICT si è fatto promotore di una PTN sulle Scienze Umane, denominata HERIT (HEritage Research in ITaly), aprendo il CNR a tematiche in esso mai presenti fino a ora, quali quelle relative alla musica e, più in generale, al mondo delle performing arts (entrambe di rilevante importanza in termini di punti di PIL e di numero di addetti per l’Italia), in collaborazione con importanti Istituzioni pubbliche, quali il Ministero dei Beni Culturali e Ambientali, il Ministero dello Sviluppo Economico, la Presidenza del Consiglio dei Ministri - Ministro del Turismo, la Biblioteca Ambrosiana di Milano, l’Università Pontificia Gregoriana di Roma, il Teatro dell’Opera di Roma, il Conservatorio di Musica S. Pietro a Majella di Napoli e attori privati industriali di riferimento quali Giunti Labs, Casa Ricordi, Engineering, Sugar. Il Dipartimento ICT ha anche partecipato alla definizione della PTN sulla Fotonica, denominata PHORIT (PHOtonics Research in Italy) promossa come hub dal Politecnico di Milano (Prof. Orazio Svelto), in particolare per i settori relativi alle telecomunicazioni ottiche (livelli di accesso di trasporto) e alla fotonica applicata intesa come apparati ingegnerizzati per reti di telecomunicazioni. Nel corso del 2008, a valle del Protocollo d’Intesa con il CNIPA stipulato nell’anno precedente, è stata messa a punto una Convenzione Operativa relativa alla Posta Elettronica Certificata (PEC), per un valore di 100 K€ (attore di riferimento Istituto ISTI di Pisa) e si è avviata la predisposizione di altre Convenzioni Operative relative al trattamento di flussi documentali per la Pubblica Amministrazione in modo da: 1. Coinvolgere in modo sistematico il sistema della ricerca pubblica orientando i progetti di ricerca allo sviluppo di soluzioni tecnologiche innovative per la PP.AA.; 2. Qualificare le tematiche di ricerca per lo sviluppo di soluzioni tecnologiche per la PP.AA., al fine di favorire l'attrazione di investimenti privati e l'accesso ai finanziamenti pubblici.


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Il Dipartimento ICT ha ottenuto sei progetti approvati (EASY RIDER, SISTEMA, SLIMPORT, IMPULSO, MOTUS, PEGASUS) per un totale di circa 2,7 M€ su un arco di tempo triennale. A questo proposito è da rilevare in particolare come il progetto EASY RIDER sia risultato il primo nella graduatoria di merito di tutti i progetti approvati: questo a sottolineare l’aspetto di eccellenza tecnico-scientifica sul versante del Dipartimento ICT del CNR in tema di innovazione. Si rimane in attesa delle tematiche ancora da bandire (Tecnologie della Salute e Tecnologie del Patrimonio Culturale), oltre a quelle in fase di studio da parte del Ministero per lo Sviluppo Economico (tutte comprensive di Azioni Connesse), una proprio relativa a ICT, una su Ambiente e una su Aerospazio. A valle del Protocollo d’Intesa tra la Presidenza del Consiglio dei Ministri - Ministro per l’Innovazione e la Funzione Pubblica e il CNR per la realizzazione di interventi congiunti per l’innovazione digitale nel settore della salute, è stata stipulata una Convenzione Operativa tra il Dipartimento per l’Innovazione e le Tecnologie della Presidenza del Consiglio dei Ministri e il Dipartimento ICT riguardante la realizzazione del progetto di “Infrastruttura tecnologica del Fascicolo Sanitario Elettronico” e per la realizzazione del progetto “Salute in rete”, per un finanziamento complessivo di 1,5 M€ su un arco temporale di un anno a partire dal maggio 2009. Nell’area dell’ICT for Health, nel corso del 2008, è stato stipulato un Protocollo d’Intesa con Casa Sollievo della Sofferenza. Tale protocollo si inserisce a rete con quello già stipulato in feb. 2008 con l’Ospedale Pediatrico “Bambino Gesù” di Roma. Come indicazione strategica conclusiva di mid-term evaluation relativa all’esperienza maturata nell’anno in questione nella rete scientifica del Dipartimento ICT, si possono identificare temporalmente tre fasi di seguito indicate: 1. Fase monodimensionale (prima dell’avvio dei Dipartimenti): si tratta dell’asse tematico relativo alla molteplicità delle attività di Ricerca svolte dalla rete scientifica del Dipartimento ICT. 2. Fase bidimensionale: all’asse tematico della fase 1 si è aggiunto l’asse ortogonale programmatico, ossia quello relativo all’impianto progettuale che di fatto costituisce una regia nazionale “leggera” assente nella fase precedente, ma rivelatasi, attraverso i risultati conseguiti, assai importante per la visibilità e l’impatto delle attività della rete scientifica del Dipartimento ICT comunque condotte. 3. Fase tridimensionale: la scommessa nel tempo a venire – a breve – riguarda l’aggiunta di un terzo asse, quello relativo alla territorializzazione delle attività di Ricerca in contesti regionali o sovra-regionali. Detto aspetto riveste carattere di ineludibilità, alla luce di quanto indicato nel Titolo V della Costituzione Italiana, che attribuisce alla Ricerca carattere di legislazione “concorrente”. Il completamento della terza fase configura un modello particolarmente efficace ed efficiente per il Paese, in quanto in grado di sposare adeguatamente le diverse vocazioni dei territori alla luce delle tante tematiche presenti nella rete scientifica del Dipartimento ICT, attribuire loro carattere di internazionalizzazione, grazie all’eccellenza degli Istituti del Dipartimento ICT, tenendoli comunque ancorati a una regia e una vision di programmazione nazionale nel pieno rispetto del dettato costituzionale. Al momento tali caratteristiche possono essere offerte all’Italia solo da un sistema come la rete del CNR, mentre non risultano presenti nel sistema accademico italiano, che risulta estremamente frammentato e non in grado di offrire una visione sistemica a livello di Paese.



Articoli in atti di






2008 3 361 100 399 91 193 39 24 161 38


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PROGETTO 1 – APPARATI E TECNOLOGIE PER RETI TELEMATICHE Il Progetto copre aspetti di ricerca delle seguenti aree scientifiche: - elettromagnetismo applicato; - sistemi distribuiti di automazione; - reti wireless; - architettura e gestione delle reti. L’attività nel settore dei sistemi elettromagnetici ha lo scopo di sviluppare e migliorare nuove metodologie di sintesi e analisi, e di studiare, anche attraverso verifiche sperimentali, dispositivi, sistemi, e soluzioni di nuova concezione. Nel settore dei sistemi distribuiti di automazione e del controllo di processo vengono fornite soluzioni basate su sistemi e dispositivi di comunicazione wireless che possano portare a benefici nei processi industriali, in termini di incremento delle prestazioni, flessibilità e riduzione dei costi. Nel settore delle comunicazioni wireless vengono studiate e sviluppate tecniche avanzate integrate, sia a livello fisico sia di accesso, di reti WLAN/WMAN, reti satellitari e reti di sensori. Nel wireless terrestre, sono trattati particolarmente i sistemi oltre la terza generazione, caratterizzati dall’integrazione tra le odierne reti di accesso radio (es. WiFi, GSM/GPRS e UMTS) con altri sistemi, quali le reti di sensori WSN e/o reti metropolitane (es. WiMAX). L’integrazione di tecnologie e sistemi wireless eterogenei costituisce il fulcro per la trasmissione di dati multimediali nel mondo delle reti telematiche del terzo millennio, le quali devono ormai essere in grado di offrire servizi efficienti e garantiti, indipendentemente dal contesto ambientale del singolo utente e dalla tecnologia trasmissiva usata. Il Progetto ha la capacità di progettare reti terrestri complesse integrate cablate/wireless, utilizzando le più moderne tecnologie e adattandole alle necessità dell'utente finale. Il Progetto affronta i seguenti sei filoni tematici: • sistemi e dispositivi per le tecnologie dell’informazione; • reti e protocolli per l’automazione e il controllo di processo; • reti wireless integrate per accesso ad alta velocità; • reti wireless per il monitoraggio ambientale e infomobilità; • tecnologie e sistemi wireless eterogenei interconnessi; • progettazione, sviluppo e monitoraggio di reti telematiche. Per ogni filone tematico, sono di seguito riportate le maggiori attività scientifiche. Sistemi e dispositivi per le tecnologie dell’informazione; sviluppo di dispositivi per applicazioni satellitari; sviluppo di strumentazione per osservazioni scientifiche; sviluppo di sensori per applicazioni industriali; manufacturing; caratterizzazione elettromagnetica di materiali e meta-materiali; tecniche di misura; tecniche di analisi e di sintesi di sistemi a microonde e onde millimetriche; antenne a larga banda; diffrazione elettromagnetica; propagazione troposferica; modellistica, realizzazione e valutazione sperimentali di nanodispositivi elettronici; sviluppo di modelli per l’analisi e il progetto di sorgenti laser a emissione verticale (VCSEL). Reti e protocolli per l’automazione e il controllo di processo; reti industrial-Ethernet per l’automazione; prestazioni di WLAN industriali; misura dei tempi di latenza di reti wireless; protocolli per reti industriali ibride; tecniche di virtualizzazione dell’hardware in microkernel per applicazioni real-time e multimediali; tecniche di controllo robusto per reti di TLC e per applicazioni distribuite; modellistica, simulazione, controllo e supporto alla decisione per processi naturali, manufatturieri, patofisiologici e socio-economici. Reti wireless integrate per accesso ad alta velocità; Modulazione/demodulazione/decodifica per applicazioni mobili; algoritmi di ricezione/decodifica a bassa complessità per sistemi MIMO; Ricerca e Sviluppo su standard wireless (WiMAX - IEEE 802.16d/e, WiFi MIMO - IEEE 802.11n); sistemi di acquisizione MIMO; sistemi di radio-localizzazione; modellistica del canale radio indoor per reti WPAN/WLAN/WMAN.


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Reti wireless per il monitoraggio ambientale e infomobilità; analisi e calcolo delle prestazioni di reti eterogenee in scenari realistici, con particolare enfasi al monitoraggio ambientale e all’infomobilità; sistemi multiportante e sistemi multiple-input, multiple-output (MIMO); tecniche di diversità cooperativa; simulazione di reti radio eterogenee; analisi delle prestazioni di reti wireless di sensori (WSNs); algoritmi e tecniche di localizzazione con dispositivi radio, realizzazione di dispositivi per apparati di telecomunicazione su schede FPGA. Tecnologie e sistemi wireless eterogenei interconnessi; comunicazioni multimediali via satellite; comunicazioni multimediali via wireless terrestre; reti di sensori; integrazione di reti eterogenee (reti via satellite, reti wireless terrestri, reti di sensori); algoritmi per l’ottimizzazione dell’allocazione di banda; sicurezza nelle trasmissioni audio e video streaming su canale satellitare; campagne di misure sia su reti satellitari sia su reti wireless terrestri; modellizzazione del canale wireless a livello di pacchetto; localizzazione in ambiente wireless terrestre, tecniche di fade countermeasure; piattaforme middleware per servizi avanzati. Progettazione, sviluppo e monitoraggio di reti telematiche VoIP; procolli e applicazioni multicast; IPV6; pianificazione di LAN complesse (terrestri e wireless terrestri, inclusi aspetti di sicurezza). Il progetto partecipa in contesto nazionale alla rete GARR ed in contesto internazionale alle reti NREN, TERENA e DANTE; infrastrutture di autenticazione e autorizzazione distribuite (IAAD); Internet governance. Nell’ambito della collaborazione con l’azienda Metasystem S.p.A. è stato brevettato un sistema di cancellazione d’eco per ricevitori DVB. I partecipanti al Progetto sono inoltre stati coinvolti in 7 progetti nazionali, 8 progetti europei, e 4 contratti di ricerca. Sono inoltre stati ricevuti fondi dalla Regione Toscana in quanto “Centro Competenze Internet”, dall’Accademia Cisco e altri.


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2008 8.596 8.989 1.897 2.674 10.493 11.663 13.856 valori in migliaia di euro PROGETTO 2 – DATA MINING, ONTOLOGIE E WEB SEMANTICO Le informazioni e i servizi crescono a un tasso e a una complessità che li rende inadatti all’utilizzo e alla diretta ispezione umana: il limite nella comunicazione non è rappresentato unicamente dal canale o dal mezzo di trasmissione, ma anche dalla limitata banda percettiva dell’utente finale. “Sovraccarico di informazione” è ormai divenuto un termine di uso comune nei media. Questa è la spiegazione della crescente domanda di tecnologie della conoscenza, da parte tanto degli utenti del Web, che necessitano di accedere ai contenuti in maniera più facile e precisa, sia dai produttori di contenuto, che hanno la necessità di rendere i loro manufatti digitali rintracciabili dal pubblico interessato. Questa tendenza è evidenziata dalle “sfide per la società dell’informazione” scelte dall’ISTAG (Information Society Technologies Advisory Group) e successivamente adottate dall’UE nel 7° Programma Quadro: l’automobile sicura al 100%, la guida multilingue, il cyber-poliziotto, il simulatore di malattie e trattamenti, la memoria personale aumentata, il negozio intelligente, il visualizzatore personale portatile. Da un punto di vista applicativo, queste sfide coinvolgono discipline diverse fra loro e riguardano diversi settori industriali; richiedono sistemi le cui capacità vengono evocate da termini quali “intelligente”, “adattivo”, “sensibile al contesto”, “ubiquo”, “personalizzato”. Il Progetto CNR “Data Mining, Ontologie e Semantic Web” è collocato in questo scenario: le tre parole chiave denotano tre concetti di base, complementari e interconnessi, della scienza e dell’ingegneria della conoscenza, che si stanno sviluppando per andare incontro alle sfide delineate. Le attività di ricerca portate avanti all’interno del Progetto riguardano diverse aree rilevanti e intrecciate tra loro.


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- Integrazione semantica di dati e servizi: metodi basati su ontologie per l’integrazione di dati e servizi all’interno di organizzazioni complesse; - Accesso intelligente e filtraggio delle informazioni: metodi per l’accesso personalizzato e contestualizzato e la distribuzione di contenuti digitali, alla base della prossima generazione di motori di ricerca intelligenti; - Librerie digitali pervasive e social networking: metodi per la costruzione partecipativa di ambienti ubiqui di conoscenza, verso il Web 3.0; - Knowledge discovery e data mining: metodi per l’apprendimento automatico di nuove conoscenze da enormi masse di dati, per rendere le conoscenze utilizzabili e per la costruzione di sistemi predittivi e adattivi; - Agenti cognitivi autonomi: metodi per la creazione di sistemi proattivi e pervasivi, capaci di comunicare, coordinare, condividere conoscenze, agendo individualmente o collettivamente; - Interfacce utenti multimodali, ubique e adattive: metodi per il miglioramento dell’esperienza di utenti ubiqui interagenti con servizi ricchi di conoscenze. Il Progetto intende contribuire alla realizzazione di una “piattaforma di conoscenza” per la Società della Conoscenza in Italia, capace di affrontare le sfide di seguito citate. Esso, oltre che raggiungere gli obiettivi specifici perseguiti da ogni commessa nei progetti con finanziamenti esterni, si propone di: - affermarsi come una network di eccellenza nelle tecnologie di conoscenza a livello nazionale, con l’adeguata massa critica per essere attori fondamentali nel fronteggiare le sfide emergenti; - promuovere e diffondere la tecnologia della conoscenza come fattore dirompente di vasto impatto sociale ed economico; - facilitare il trasferimento delle tecnologie della conoscenza verso la pubblica amministrazione e il settore industriale. Il primo risultato che vale la pena sottolineare è il fatto che nell’ultimo anno (gen. 2008-mag. 2009) ben 19 progetti europei sono stati acquisiti e tuttora in fase esecutiva. Il secondo risultato collettivo riguarda la partecipazione al bando Industria 2015 per il tema Mobilità Sostenibile al progetto MOTUS (2008-2011) che vede coinvolte 4 commesse. Il ruolo del gruppo CNR in MOTUS è la realizzazione dell’infrastruttura per la gestione della conoscenza per il trattamento e l’analisi di dati di mobilità acquisiti da dispositivi wireless. La Convenzione di Collaborazione CNR-Sogei siglata nel 2007, si è concretizzata con due Convenzioni Operative terminate nel 2008, per un ammontare di circa 200 K€. In particolare, la Convenzione denominata DIVA che coinvolge due commesse di ISTI e ICAR ha realizzato un sistema previsionale di supporto alla programmazione degli accertamenti fiscali. I risultati, valutati positivamente dall’Agenzia dell’Entrate, sono in corso di validazione sul campo mediante una specifica campagna di accertamenti. Il Progetto “Data Mining, Ontologie e Semantic Web” ha assunto un ruolo propositivo nella Convenzione CNR-CNIPA, vista la maggior attinenza dei temi di interesse della PA. In particolare, ricercatori delle commesse afferenti al Progetto hanno dato la loro disponibilità a coordinare e partecipare attivamente ai seguenti gruppi di lavoro: - WG1 - Sistemi avanzati di Flussi Documentali; - WG2 - Motori di ricerca: intelligenti, specializzati ed efficienti; - WG3 - Reti Sociali: impatto, costruzione e analisi. L’obiettivo ambizioso e a lungo termine del Progetto “Data Mining, Ontologie e Semantic Web” è quello di contribuire alla realizzazione di una “piattaforma di conoscenza” per la Società della Conoscenza in Italia, capace di promuovere avanzamenti significativi nelle tematiche investigate dal Progetto.


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2008 9.572 9.858 5.634 9.394 15.205 19.252 24.978 valori in migliaia di euro PROGETTO 3 – GRID AND HIGH PERFORMANCE COMPUTING Il Progetto GRID e HPC integra e coordina le attività di ricerca del CNR nel campo dei sistemi paralleli e distribuiti. Le conoscenze dei ricercatori che fanno parte del Progetto includono il calcolo parallelo, il software engineering, i sistemi distribuiti, il GRID computing, il calcolo scientifico, la dependability, i sistemi peer-to-peer, i sistemi software-intensive, i problem solving environments, i metodi e gli strumenti per la specifica formale e per la verifica di sistemi concorrenti e mobili, le architetture service-oriented e il calcolo evolutivo. Per ogni area di ricerca, sono qui riportati i principali temi scientifici affrontati. - Sistemi di elaborazione parallela e distribuita; modelli, ambienti e linguaggi di programmazione parallela; supporti adattivi per l'esecuzione di componenti software in ambienti altamente dinamici. - GRID computing: middleware e applicazioni; GRID services e GRID workflow per la gestione di dati e conoscenza in applicazioni scientifiche e business. - Piattaforme service-oriented per la creazione e la gestione di virtual organizations; tecniche innovative basate su swarm intelligence, computazione evolutiva e sistemi multi-agente per sviluppare i servizi informativi e di conoscenza di GRID e P2P. - Modelli innovativi di comunicazione e cooperazione; scientific computing e applicazioni di e-science; calcolo scientifico e problem solving environments in sistemi HPC e GRID; studio e sviluppo di GRID di collaborazione; sistemi e reti peer-to-peer. - Metodi di valutazione dei sistemi software; certificazione di Sw e di sistemi dipendenti dal software; valutazione di attributi di qualità di prodotti Sw; valutazione e miglioramento del processo di sviluppo Sw. - Ingegneria del Sw; metodi e strumenti di specifica e verifica formale; modelli e sistemi di global computing; specifica e verifica formale di proprietà di sicurezza in protocolli di comunicazione e di corretto funzionamento in protocolli di groupware. - Computazione evolutiva; metodologie Hd/Sw per monitorare ambienti sensorizzati intelligenti; studio di metodologie per la definizione di casi di test a partire dalle specifiche formali dei sistemi. - Sviluppo di metodi e tecniche di dependability (reliability, availability, safety); analisi e studio delle tecniche semi-formali di analisi e verifica del software sorgente. - Realizzazione di una GRID di Progetto come parte di un’infrastruttura nazionale di Ricerca per sperimentazioni e collaborazioni (in una prima fase usata per le commesse che fanno parte del Progetto e, in prospettiva, aperta verso gli altri Progetti del Dipartimento ICT).


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PROGETTO 4 – MULTIMODAL AND MULTIDIMENSIONAL CONTENT AND MEDIA Si sta assistendo a una crescita esponenziale dell’utilizzo dei media multidimensionali (voce, musica, video, immagini, grafici, oggetti e scene 3D, animazioni, ecc.) con la conseguente richiesta di tecniche efficienti per la codifica e la compressione e gestione delle informazioni, Inoltre l’integrazione tra il mondo reale e digitale prevede sviluppi importanti, e richiede strumenti sempre più avanzati per fornire una sempre più realistica percezione e interazione multisensoriale con il mondo virtuale. Conformemente con tali esigenze, il Progetto Multimodal and Multidimensional Content and Media mira a sviluppare e validare metodi e tecnologie innovative relative alla creazione, elaborazione, rappresentazione, interpretazione e restituzione del contenuto dei media multidimensionali, focalizzandosi sui seguenti aspetti. - Sistemi per l’acquisizione, analisi e sintesi di segnali audio/musicali (sensori di flusso di gas di tipo termico; sistemi DSP-based integrati e micro-controller dedicati; sistemi real-time per il filtraggio, analisi e composizione di segnali musicali. - Sistemi e macchine di visione (sistemi Hw/Sw per l’acquisizione ed elaborazione di immagini multispettrali). - Sistemi di stereo-visione a luce strutturata per il rilievo dimensionale di scene 3D statiche e per la misura congiunta del colore. - Sistemi ottici integrati hardware/software per l’acquisizione di immagini ad alta risoluzione da satellite; (calibrazione e validazione, compressione, correzioni radiometriche atmosferiche e geometriche, deconvoluzione, filtraggio adattivo). - Analisi, elaborazione e integrazione di immagini da satellite (fusione di immagini multisensoriali, multirisoluzione, multispettrali e multitemporali; assimilazione di dati telerilevati in modelli fisici e statistici di fenomeni naturali; uso di tecniche knowledge-based; tecniche per la validazione delle analisi su dati telerilevati. - Analisi e compressione di immagini e video (segmentazioni di immagini 2D/3D fisse e in movimento, modelli basati su feature per la descrizione dei contenuti, classificazione delle immagini con metodi automatici e supervisionati; tracking di oggetti in movimento, tecniche per l’ingrandimento di immagini). - Diagnostica per immagini (metodi e modelli per l’analisi e la sintesi con integrazione di dati multimodali; metodi e modelli per la fusione, analisi e classificazione di immagini mediche; tecniche d'ispezione non distruttiva mediante sensori a ultrasuoni e a campi elettromagnetici; metodi per l’interpretazione di test non distruttivi). - Elaborazione statistica dei segnali e immagini (separazione blind source, separazione di componenti applicata a immagini astrofisiche, compressione dei segnali). - Tecniche di soft computing per la gestione dell’ incertezza e vaghezza dei dati multidimensionali. - Analisi e sintesi di oggetti 3D nel continuo e nel discreto (ricostruzione automatica di modelli, matching parziale e globale di oggetti). - Ambienti di realtà virtuale immersivi (visualizzazione e manipolazione real-time di oggetti e scene di grandi dimensioni; interfacce wireless per il controllo gestuale e sintesi musicale per performance multimediali). - Metodologie adattive per l'interazione e la presentazione dei media multidimensionali seguendo l'approccio di design for all. - Formalizzazione della conoscenza relativa ai media multidimensionali per contesti reali di utilizzo. - Tecniche innovative basate sugli aspetti semantici dell'informazione per la specifica, l'esplorazione, l'annotazione e la composizione di dati multidimensionali (valutazione della similarità e granularità, interoperabilità; modelli di composizione di ipermedia; sintesi automatica e/o assistita di presentazioni ipermediali). - Piattaforme per la condivisione distribuita di dati e modelli multidimensionali e strumenti software di supporto alla e-science. - Infrastrutture e servizi aperti e interoperabili per accesso a dati multidimensionali telerilevati. I risultati ottenuti hanno portato alla realizzazione di prototipi e di pubblicazioni scientifiche (circa 150 internazionali e una decina nazionali con referee) sulle tematiche precedentemente descritte. Il livello scientifico delle ricerche svolte è riconosciuto a livello internazionale


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mediante la partecipazione a conferenze internazionali e ha portato alcuni ricercatori ad assumere incarichi di rilievo nel settore. Tra questi vanno ricordati la Presidenza del gruppo GIRPR (Gr. Italiano di Ricerca sul Pattern Recognition), la gestione del Segretariato Europeo della rete EDEAN nell’ambito del Design for All, la rappresentanza italiana nel Digital Geographic Information Working Group, il coinvolgimento nel Governing Board di alcune prestigiose riviste, come per esempio IAPR. Vanno menzionati inoltre il coordinamento di due progetti Europei, FOCUS K3D e AWARE, e un FIRB (SHALOM) svolto da ricercatori del Progetto. Sono state intraprese varie azioni che hanno portato all’acquisizione di 20 nuovi progetti e consulenze. Sono stati organizzati meeting di Progetto e incontri di approfondimento mirati a identificare possibili sinergie tra le ricerche sviluppate dalle varie commesse anche in collaborazione con altri Progetti del Dipartimento. Si è proseguito nelle azioni atte a migliorare la visibilità esterna. Il Progetto è stato invitato e ha contribuito con la partecipazione di 5 commesse al workshop Geospatial Data in the Operational Decision Making Process organizzato da NATO-NURC.


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2008 10.692 11.030 2.048 2.408 12.740 13.439 15.176 valori in migliaia di euro PROGETTO 5 – MODELLISTICA E SIMULAZIONE DI SISTEMI COMPLESSI Obiettivo di questo Progetto è lo sviluppo di modelli e di metodi per la rappresentazione, la simulazione, la gestione e il controllo di sistemi e processi. Nello specifico, le attività di ricerca del Progetto possono essere classificate nelle seguenti aree tematiche. - Modelli; - Algoritmi; - Dati. Le attività di ricerca all’interno dell’area Modelli mirano sia allo studio di problemi reali, sia allo sviluppo dei formalismi di rappresentazione. Sono stati studiati e sviluppati i seguenti modelli. - Fluidodinamica, con particolare riferimento allo sport e alla rimozione di idrocarburi presenti nel sottosuolo mediante la tecnica del bioventing e la dinamica della popolazione batterica. - Simulazione numerica di dispositivi semiconduttori a scala nanometrica: per questi dispositivi sono stati studiati nuovi modelli in grado di tenere in conto degli effetti quantistici. - Dinamica del volo: ci si è occupati della modellazione dei detriti orbitali, del supporto a missioni spaziali, della dinamica del volo dei palloni stratosferici e della fisica degli asteroidi. Per quanto attiene ai detriti orbitali, è stato completato lo sviluppo del nuovo codice di calcolo per la modellazione a lungo termine l'analisi dell'efficacia delle misure di mitigazione. - Meccanica dei solidi: sono stati studiati modelli del comportamento strutturale di volte e cupole. Si è presa in esame la modellazione del comportamento termomeccanico di piastre multistrato soggette a carichi termici e di problemi di meccanica della frattura. - Simulazione di sistemi a conoscenza incompleta: si sono sviluppati metodi per l'identificazione di sistemi dinamici non lineari. - Ottimizzazione e controllo, con particolare riferimento alla gestione tattica di centrali elettriche, alla gestione di flotte di autoveicoli, alla gestione e all'analisi del traffico urbano, per la valutazione delle prestazioni delle reti di trasporto multimodali. L’area Algoritmi include una serie di attività di ricerca rivolte allo studio, alla messa a punto e all’implementazione degli strumenti di calcolo necessari per la simulazione dei modelli descritti. In questo contesto sono di particolare rilievo i seguenti risultati. - Algoritmi per l’elaborazione del segnale e dell’immagine quali, per es., algoritmi numerico-statistici per l'elaborazione di segnali della risonanza magnetica nucleare, algoritmi di peak-detection per il riconoscimento di picchi doppi per applicazioni a problemi di elettrocardiologia.


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- Algoritmi di ottimizzazione e controllo, tra i quali quelli di controllo a supporto della navigazione per imbarcazioni da diporto e per la guida di un robot in ambiente non noto; algoritmi di ottimizzazione non lineare vincolata alla stima dei parametri di un modello di dinamica glucosio-insulina. - Algoritmi di controllo ottimo per sistemi differenziali stocastici in caso di informazione incompleta. Algoritmi di controllo ottimo lineare e quadratico. Algoritmi per il trattamento di grafi. Algoritmi evolutivi per il trattamento di un problema di ottimizzazione multi-obiettivo relativo al mapping su griglie computazionali. - Algoritmi di approssimazione e simulazione, con particolare attenzione a quelle metodologie indirizzate allo studio dei sistemi. - Metodi multiscala e gerarchici: si sono sviluppate tecniche innovative per la decomposizione di domini non conformi e per l’analisi di dati, segnali e immagini. Metodi di stabilizzazione di tipo BBM e multi-scala. I metodi citati sono stati applicati a problemi di elettrocardiologia e di astrofisica. - Metodi numerici efficienti per problemi di algebra lineare e applicazioni. E' stato proposto un metodo per la stima di parametri nella risposta funzionale in un sistema preda-predatore stocastico. È stato implementando un tool basato su un algoritmo di differential evolution in grado di effettuare il riconoscimento automatico di un insieme di gesti appartenenti al linguaggio di sordomuti. - Algoritmi web-based: sono stati sviluppati algoritmi efficienti per l'individuazione e l'analisi di sottografi densi del Web (cyber-communities). E' stato anche definito un metodo per determinare gli aspetti critici nella realizzazione di siti Web che inducono utenti a commettere errori nell'uso di servizi online. Sono stati inoltre sviluppati algoritmi di scheduling di tipo Syncronous Time Division Multiple Access (STDMA) Le attività di ricerca all’interno dell’area Dati si rivolgono alla classificazione e alla descrizione di insiemi di dati o di osservazioni. - Studio di metodi per la classificazione di dati descritti da variabili reali tramite box clustering e sviluppo di strumenti di controllo dell'errore. - Sviluppo di un framework computazionale per l'identificazione di sistemi dinamici non lineari. - Elaborazione di mappe di probabilità di accadimento di eventi disastrosi a vari orizzonti previsivi e su diverse scale spaziali. - Realizzazione di una interfaccia web per l'uso di algoritmi di classificazione logica per insiemi di dati di grandi dimensioni. - Realizzazione di modelli di programmazione intera per la feature selection nel data mining con algoritmi GRASP. - Realizzazione di metodi probabilistici per combinare informazioni (dati sperimentali e/o opinioni) provenienti da diverse sorgenti. Vale la pena osservare come le attività di ricerca varino dallo sviluppo dei modelli (che possono essere sia deterministici, sia stocastici, e discreti) alla messa a punto di tecniche di simulazione, dalla progettazione di algoritmi, software e strumenti di simulazione alla definizione e alla sperimentazione di opportuni ambienti e metodologie di calcolo. - Sviluppo di nuove tecniche numeriche che consentono l’integrazione degli ambienti di design (CAD) con gli ambienti di simulazione numerica (elementi finiti, volumi finiti, ecc.).


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PROGETTO 6 – SICUREZZA Il Progetto Interdipartimentale “Sicurezza” nel corso del 2008 ha subito modifiche e aggiornamenti, sia di impostazione, sia di obiettivi, e anche come composizione. Una commessa è stata rimossa in quanto la loro tematica risultava troppo limitata e non coerente con gli obiettivi del Progetto. Un’altra, la cui tematica era estremamente valida e importante per tutto il progetto, era troppo frammentata al suo interno e ha preferito ritirarsi in attesa di una nuova impostazione. Un'altra commessa ha cambiato responsabile e Istituto attuatore al fine di una migliore ottimizzazione delle risorse. Un’altra commessa ancora si è divisa in due, apportando un contributo ulteriore a una tematica di rilievo. Infine si è inserita una nuova commessa il cui obiettivo è incentrato sulla sicurezza delle strutture. Attualmente le commesse sono 16, e i moduli sono 33. Durante l'anno si sono svolte varie riunioni con i partecipanti al Progetto per definire aspetti comuni o per promuovere particolari tematiche. Sono state intraprese trattative per la collaborazione con la Finco (CONFINDUSTRIA), relativamente alla sicurezza stradale e con l'ANCE, relativamente alla sicurezza nell'edilizia. Parallelamente è proseguito, in collaborazione con FINMECCANICA, lo sviluppo della PTN SERIT. In particolare sono state inserite nuove linee di azione quali la sicurezza nucleare, quella alimentare e quella relativa alla salute. Sono continuati i contatti con il Ministero della Difesa, nell'ottica di cercare, per la parte non classificata, di svolgere ricerche in comune. Sono stati organizzati anche alcuni convegni tra i quali uno sulla "Sicurezza nella mobilità", nel quale sono emerse nuove potenziali linee di azione da parte dei ricercatori del Progetto. Le persone coinvolte sono tutte estremamente motivate e all’interno del Progetto vi sono gruppi di eccellenza che saranno opportunamente valorizzati. Proprio in quest’ottica, si sta cercando di promuovere delle attività a costo zero (salvo rimborso spese), pur di avere una adeguata visibilità. Naturalmente ci si augura che altre attività sempre nell’ambito della sicurezza possano trovare adeguate fonti di finanziamento.


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2008 9.431 9.800 5.457 7.469 14.889 17.269 18.894 valori in migliaia di euro PROGETTO 7 – BIOINFORMATICA Il Progetto è costituito da ricercatori CNR provenienti da vari Dipartimenti con il fine di realizzare specifiche ricerche nel settore della Bioinformatica ed è di supporto alla Ricerca nella Sanità Pubblica, nelle Università, negli Enti Pubblici di Ricerca e nelle industrie per lo sviluppo di nuove strategie d’analisi dei dati genetici in ambito biomedico e biotecnologico. L’obiettivo del Progetto è quello di costituire un network di competenze specifiche nell’ambito dei Dipartimenti del CNR in grado di rispondere adeguatamente alle esigenze bioinformatiche generate dalle attività del CNR e di costituire un polo di aggregazione di competenze per meglio partecipare a iniziative nazionali e internazionali. In particolare, sono state svolte attività di sviluppo di nuove metodologie bioinformatiche che hanno potuto trovare immediata applicazione in progetti di interesse nazionale nei settori emergenti della System Biology, dello studio dei sistemi complessi, delle tecnologie informatiche e del GRID computing, applicati alla biologia e alla medicina. Contenuti del Progetto: - Simulazioni Molecolari di Sistemi Biologici; - Machine Learning, Modeling and Growing Up; - Biologia Computazionale; - Metodi matematici e statistici per la genetica e la proteo mica; - Strumenti Integrati di Supporto per le Scienze ‘Omiche’;


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- Bioinformatica per lo studio delle basi molecolari di patologie umane e intolleranze alimentari; - Analisi intelligente di dati per la bioinformatica; - Metodi di modellazione e analisi, strumenti di calcolo ad alte prestazioni (HPC) e GRID computing per dati e applicazioni in ambito bioinformatico; - Informatica medica. Risultati conseguiti - Il Progetto ha svolto un ruolo di integrazione e di sviluppo delle competenze di bioinformatica fra i vari gruppi di ricerca distribuiti presso diversi Istituti del CNR ed a livello internazionale. Si è proceduto, mediante una serie di incontri, a sviluppare un network di competenze specifiche interdipartimentali in grado di affrontare progetti di grandi dimensioni. Il Progetto Bioinformatica ha già sviluppato importanti collaborazioni nazionali e internazionali di grande rilevanza scientifica mediante la partecipazione a progetti sia Europei (quali BIOINFOGRID, NET2DRUG, EGEE, EDGE, INTAS, BBMRI-Biobank, FOCUS K3D, ELIXIR), sia nazionali (quali Laboratorio Italiano Pubblico Privato (FIRB) per la Bioinformatica LITBIO, il Laboratorio Pubblico Privato (FAR) per la Genomica, Proteomica e Trascrittomica, la Rete di laboratori di Bioinformatica e Biologia Computazionale della Campania, la Rete Nazionale di Bioinformatica Oncologica, finanziata da "Alleanza Contro il Cancro", "Bioinformatics to help Proteomics: an Italy-US platform", finanziata dal Programma Italia-USA "Farmacogenomica Oncologica", il progetto di genetica di popolazioni finanziato dal FIRB internaz. Italia-Canada. Questi progetti sono la dimostrazione dell’alto livello di competenze scientifiche raggiunte a livello internazionale, in grado di rispondere adeguatamente alle nuove sfide della biologia e medicina moderna. Una particolare attenzione è stata svolta per lo sviluppo del “Virtual Screening su larga scala basata su GRID computing” per la progettazione di nuovi farmaci. Il Progetto Bioinformatica ha svolto in modo coordinato attività di Ricerca e Sviluppo e formazione, mediante la realizzazione di corsi internazionali applicati allo sviluppo di metodologie basate sul GRID computing per applicazioni Biomediche e Bioinformatiche, quali “BioMedGrid Summer School”, a Varenna, disponibili alla intera comunità scientifica nazionale e internazionale e supportati da progetti Europei (BIOINFOGRID, EGEE). Il Progetto partecipa alla costituzione di un laboratorio pubblico-privato di Bioinformatica LITBIO (http://www.litbio.eu) e alla rete-piattaforma per la Bioinformatica ITALBIONET (iniziative finanziate dal MIUR). Queste partecipazioni hanno realizzato lo sviluppo di un computer ad alte prestazioni dedicato alla Bioinformatica che è parte del progetto Europeo EGEE (http://www.egee.eu) coordinato dal CERN. Inoltre sono stati raggiunti risultati a livello applicativo grazie al progetto BIOINFOGRID (http://www.bioinfogrid.eu) coordinato dal CNR. Queste partecipazioni hanno posto le basi per collaborazioni internazionali in settori scientifici emergenti quali la System Biology, l’e-health intesa in senso esteso come descritto nel paragrafo 3 e la Neuroinformatica. Nel 7° Programma Quadro si stanno ulteriormente rafforzando collaborazioni internazionali nei seguenti progetti recentemente approvati, di seguito elencati. 1.Enabling GRIDs per E-sciencE (EGEE-III). Si propone di sviluppare un middleware per una vasta gamma di comunità scientifiche, come l'astrofisica, la chimica computazionale, la terra e le scienze della vita, la fusione e la fisica delle particelle e la bioinformatica. Il CNR è partner ufficiale per lo sviluppo di applicazioni bioinformatiche e biomediche. 2. Biobanking e Infrastrutture di Ricerca di Risorse Biomolecolari (BBMRI). La conservazione e il trattamento di campioni e dati biomedici sono infatti essenziali per il mondo accademico e quello produttivo farmaceutico, al fine di curare e prevenire le malattie umane. La fase preparatoria di un progetto di Biobanking pan-Europeo si basa sul progetto per le Infrastrutture di Ricerca di Risorse Biomolecolari (BBMRI) per la costruzione di risorse e tecnologie BBMRI delle biobanche già esistenti, integrandosi con componenti innovativi e correttamente inseriti in quadri scientifici, etici, giuridici e sociali in accordo con le direttive europee. 3. Applicazioni GRID di Bioinformatica per uso scientifico (BIOINFOGRID). Il progetto Europeo sta contribuendo a migliorare servizi e applicazioni bioinformatiche per utenti di biologia molecolare mediante l’utilizzo del paradigma GRID Computing...


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Identità Culturale

Relazione Dipartimento IDENTITA’ CULTURALE



Il Dipartimento Identità Culturale comprende tutto il complesso delle cosiddette scienze umane che, con la riforma del 1963, entrarono nel CNR articolate in tre Comitati di consulenza, e una rete di rapporti in cui sono coinvolte le maggiori Università, istituzioni culturali e strutture di ricerca, italiane e straniere, attive nel campo delle scienze dell’uomo. La scienza italiana, per la sua storia e la sua tradizione, ha l’opportunità di porsi come termine di riferimento dei processi di integrazione, valorizzando il peculiare ed originale contributo che l’identità italiana ha dato alla costruzione della civiltà europea ed alla sua diffusione nel mondo. In tal senso, emblematica appare la ‘vicenda’ del "Corpus Juris Civilis" che, racchiuso e ‘codificato’ il patrimonio giuridico dei romani, a partire dal XII sec., ha rappresentato il ‘testo normativo’ di riferimento per i paesi dell’Europa continentale, fino alle soglie del XX sec., e la ‘raccolta sapienziale’ su cui si è formata la scienza giuridica di tutto il mondo. Si pensi all’autorevolezza delle ricerche italiane in campo economico, sia dal punto di vista teorico sia da quello attento agli aspetti che si riflettono sulla realtà empirica, in particolare nel campo dei rapporti collaborativi fra imprese e, quindi, delle reti di imprese e dei distretti; o, nel campo della filologia classica, al rilievo assunto dalla nostra produzione scientifica, ecdotica ed esegetica; ovvero ancora, nella linguistica, alla grande scuola filologica italiana dei Pagliaro, Devoto, Migliorini, Tagliavini, i Nencioni e D’Arco Avalle, che prosegue oggi negli studi di filosofia del linguaggio e in quelli di glottologia e filologia italiana, ampliandosi lungo le nuove prospettive della storia del lessico e della linguistica computazionale; o agli studi storici, che hanno trovato impulso, non solo per l’opera di grandi maestri, ma per l’assidua presenza di importanti enti quali l’Istituto di Studi Storici B. Croce, gli Istituti Storici Nazionali, la Fondazione di Studi sull’Alto Medioevo; oppure al campo dell’orientalistica, nel quale l’ISIAO detiene una posizione di assoluto primato, soprattutto per le ricerche filologiche e archeologiche nel Vicino ed Estremo Oriente; o al campo della medievistica, nel quale la SISMEL si è affermata con forza come il più importante luogo di studi e pubblicazioni per l’età cui è dedicata; oppure alla storia della scienza, che trova un ‘luogo’ di eccellenza nell’Istituto e Museo di Storia della Scienza; o, infine, agli studi sul Cristianesimo contemporaneo della Fondazione per le Scienze Religiose di Bologna. Nel DIC sono dunque confluiti grandi comparti disciplinari, che si rinvengono anche nei tradizionali ‘luoghi’ della ricerca scientifica italiana nel campo delle scienze dell’uomo, in primo luogo nelle Università. Questi stessi studi, tuttavia, nell’ambito del CNR presentano un carattere trasversale ed interdisciplinare, rispetto alla mono-intradisciplinarietà della ricerca universitaria. Carattere che va al di là della stessa macroarea delle scienze umane e sociali, consentendo al Dipartimento di svolgere la propria attività di coordinamento convergendo con altri campi disciplinari, distinti ma affini: non solo quelli attinenti al campo archeologico, architettonico e storico-artistico (che afferiscono, prevalentemente, al Dipartimento Patrimonio Culturale), ma anche quelli che appartengono al campo delle tecnologie, dei problemi ambientali, di quelli agroalimentari e delle ricerche biomediche. Una simile specificità delle ricerche condotte dalla Rete Scientifica afferente al Dipartimento spiega la forte capacità di attrazione dell’Ente rispetto a studiosi ‘esterni’, che in varia forma afferiscono agli Istituti (aggregazione di risorse umane), nonché la disponibilità, conferita alle strutture CNR, in forza della loro autorevolezza scientifica, di utilizzare gratuitamente biblioteche, musei, archivi e laboratori di altre istituzioni nazionali ed estere (aggregazione patrimoniale). La specificità e la complementarietà della ricerca in atto nel CNR rispetto ai tradizionali ‘luoghi’ di ricerca, da un lato, ed il suo positivo impatto per la crescita economica e culturale del Paese, dall’altro, costituiscono dunque ragioni più che sufficienti a porre al centro dell’attività del Dipartimento il tema della ‘formazione’, prevedendo l’istituzione di appositi dottorati di ricerca, borse post-dottorato ed assegni di ricerca, che siano collegati al Dipartimento attraverso i suoi Istituti. Naturalmente, per realizzare ciò, occorrono investimenti mirati nei comparti disciplinari del CNR, confluiti nel DIC.


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E’ noto che l'Italia, rispetto agli altri Paesi europei ed extra-europei, gode di un'eleveatissima concentrazione di elementi eterogenei appartenenti al cosiddetto settore del Cultural Heritage. Fra le istituzioni scientifiche di altissimo livello e diffuse su tutto il territorio nazionale, il CNRS francese, per esempio, ha un Dipartimento di Scienze umane e sociali con una varietà di progetti e ricerche, tematicamente simile alla situazione presente presso il DIC. Ancora in Europa, assistiamo con interesse al movimento molto positivo che si sta realizzando in Spagna dove le Scienze umane, già molto ben rappresentate nella struttura organizzativa del CSIC, stanno ricevendo un forte impulso, anche dal punto di vista delle risorse (finanziarie, umane, logistiche). Anche in questo Paese viene considerato vincente adottare il paradigma, utilizzato in Italia per le ricerche umanistiche, dell’approccio interdisciplinare o multidisciplinare. Si pensa spesso che gli USA e le Università nordamericane, grazie alla notevole disponibilità economica e all’elevata percentuale del PIL messa a disposizione della ricerca scientifica, siano leader anche nel campo della innovazione tecnologica per le scienze umane o, più genericamente, per quelle attività che noi comprendiamo nel DIC. Bisogna precisare, invece, che anche nel campo della ormai diffusissima tecnologia digitale applicata alla tradizione culturale le competenze presenti nelle Commesse e negli Istituti afferenti al Dipartimento sono state più volte richieste sulla base di collaborazioni o di compartecipazione a progetti comuni (per esempio, progetti coordinati dal CNR nell’ambito di accordi quadro fra Commissione Europea e National Endowment for the Humanities).


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Il Dipartimento si caratterizza per l’accentuato carattere trasversale ed interdisciplinare della sua offerta scientifica rispetto ai tradizionali luoghi di ricerca. Tale specificità è riscontrabile nell’attività di ricerca svolta nel corso del 2008, nell’ambito delle specifiche competenze, dai vari Istituti afferenti al Dipartimento.


Istituti afferenti

- ILC - Istituto di linguistica computazionale "Antonio Zampolli" (Pisa, Genova) - IRSIG - Istituto di ricerca sui sistemi giudiziari (Bologna)- CERIS - Istituto di ricerca sull'impresa e lo sviluppo (Moncalieri, Roma, Milano) - IRPPS - Istituto di ricerche sulla popolazione e le politiche sociali (Roma, Penta di Fisciano)- IRAT - Istituto di ricerche sulle attività terziarie (Napoli)- ISTC - Istituto di scienze e tecnologie della cognizione (Roma, Povo-Trento, Padova)- ISEM - Istituto di storia dell'Europa mediterranea (Cagliari, Genova, Milano, Torino)- ISGI - Istituto di studi giuridici internazionali (Roma, Napoli)- ISSIRFA - Istituto di studi sui sistemi regionali federali e sulle autonomie "Massimo Severo

Giannini" (Roma)- ISSM - Istituto di studi sulle società del mediterraneo (Napoli)- ITTIG - Istituto di teoria e tecniche dell'informazione giuridica (Firenze, Roma) - OVI - Istituto opera del vocabolario italiano (Firenze)- ILIESI - Istituto per il lessico intellettuale europeo e storia delle idee (Roma) - ISPF - Istituto per la storia del pensiero filosofico e scientifico moderno (Napoli, Milano)- ITD - Istituto per le tecnologie didattiche (Genova, Palermo)


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- ISTI - Istituto di scienza e tecnologie dell'informazione "Alessandro Faedo" - ISAC - Istituto di scienze dell'atmosfera e del clima- IREA - Istituto per il rilevamento elettromagnetico dell'ambiente

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A parte le specifiche, quanto importanti, attività di cooperazione degli Istituti con enti pubblici e privati, sia nazionali che internazionali, il Dipartimento ha avviato una serie di collaborazioni con istituzioni esterne per la realizzazione di particolari progetti. Fra tali istituzioni si segnalano il Centro de Ciencias Humanas y Sociales del CSIC, l’Istituto dell’Enciclopedia Italiana Treccani, il Consiglio Nazionale del Notariato, la Commissione Paritetica Interparlamentare per i Rapporti tra Cultura e Politica, la Fondazione per le Scienze Religiose di Bologna; e ancora la Società Internazionale per lo Studi del Medioevo Latino (SISMEL), la Libera Università Internazionale di Studi Sociali (LUISS), l’Università di Bologna-Polo Didattico di Forlì. Nell’ambito del Progetto Migrazioni, date le molteplici implicazioni del tema e la struttura progettuale, in buona parte rivolta alla contemporaneità, si prevede un ampio spettro di collaborazioni, dai Ministeri agli enti locali etc.








anno



totale





anno






E A B C D 2008 1.985 2.879 2.654 6.006 1.940 10.825


Risorse umane




A B C D E=A+B+C+D 2008 180 14 58 24 276


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ricerca




Altro Totale


Costituisce una specificità del Dipartimento Identità Culturale il fatto che le risorse strumentali siano costituite anche da: • patrimoni librari; • patrimoni storico-archivistici; • patrimoni storico-artistici, storico-scientifici, storico-etnografici; • banche dati. Ulteriore specificità del Dipartimento è che l'utilizzo di dette risorse, che sono prevalentemente esterne al CNR, non comporta investimenti a carico dell’Ente. E ciò in virtù della disponibilità concessa ai ricercatori CNR di accedervi gratuitamente (c.d. aggregazione patrimoniale), qualora dette risorse appartengano appunto al patrimonio di altre Istituzioni, pubbliche e private, nazionali ed estere. Per quanto attiene le banche dati, si precisa che si tratta di importanti prodotti dell'attività di ricerca i quali, alla loro volta, costituiscono fondamentali strumenti per lo sviluppo di altre ricerche scientifiche. Come prodotti della rete scientifica del CNR, sono da valutare al pari delle pubblicazioni e brevetti. A tutto quanto sopra, si aggiunga la necessità di valutare i benefici provenienti dall'utilizzazione, da parte della rete scientifica del Dipartimento, di strutture edilizie e di attrezzature scientifiche a titolo gratuito.


1. CONSORZIO PROMOS RICERCHE

Area di intervento: Trasferimento tenologico e innovazione Consorziati: C.C.I.A.A. di Napoli, CEINGE, CNR, Seconda Universita' degli Studi di Napoli, Universita' degli Studi Suor Orsola Benincasa, Universita' degli Studi del Sannio, Universita' degli Studi di Napoli, Universita' degli Studi di Napoli, Universita' degli Studi di Napoli "Parthenope", Universita' degli Studi di Salerno Attività: Nel 2008 si è portato avanti un Progetto per la costituzione di un “Centro Interuniversitario di Orientamento per l’Alta Formazione” – UNICAMPANIA che ha sviluppato un’articolata proposta di sviluppo delle attività e che è stata inserito nel piano progetti approvato dalla Regione Campania. Attività di sportello: o Point – sportello sulla normativa tecnica: assiste imprese, enti e organismi nell’individuazione ed applicazione della normativa nei settori di specifico interesse, offrendo una serie di servizi con il diretto coinvolgimento degli Enti Normatori UNI e CEI, di cui è il punto di riferimento territoriale. Il POINT ha avuto negli anni anche il sostegno della Regione Campania (ex L.R. n. 7/03) per la realizzazione di un nuovo ulteriore servizio, il PICS - Punto di Informazione dei Consumatori sulla Sicurezza, attivato per promuovere la diffusione delle conoscenze tecniche, relativamente alla sicurezza dei consumatori e per fornire informazioni sull’installazione di impianti ed apparecchiature sicuri, e, più in generale, su tutti i gli aspetti attinenti la sicurezza, il risparmio energetico e l’igiene degli alimenti. o Csr-Sc – Sportello Responsabilità Sociale d’Impresa – RSI: direttamente collegati al POINT, dal 2004 sono stati progettati e sviluppati programmi in collaborazione con le Camere di Commercio di Napoli e Caserta e dell’Unioncamere Campania per l’attivazione, a livello locale, del programma Corporate Social Responsibility-Social Commitment (CSR-SC) del Ministero


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della Solidarietà Sociale e di UnionCamere. Da tali attività deriva lo Sportello Responsabilità Sociale d’Impresa - RSI - finalizzato a sviluppare interventi e sensibilizzare le pmi per l’implementazione di sistemi orientati alla promozione della “Responsabilità Sociale d’Impresa”. o Osa - SISTEMA DI SUPPORTO ALLE DECISIONI: elabora documenti elettronici provenienti da fonti informative pre-determinate (diverse per tecnologie, contenuti e finalità), presenti sul WEB, ed estrae dati e informazioni trasformandoli in conoscenza fruibile. Attività funzionali settoriali: diversi sono i campi di attività che il Consorzio realizza per conto di Enti ed Organismi locali, finalizzati a promuovere e sviluppare il territorio, introducendo elementi di innovazione attraverso attività di informazione e formazione e di consulenza sia funzionali che settoriali. Un esempio di attività funzionale è quello legato alla creazione di “osservatori” e sviluppo di “azioni di monitoraggio” e di “customer satisfaction” come: Il SITOE - Sistema Informativo Territoriale degli Operatori con l’Estero - derivato da uno studio realizzato per l’Assessorato alle Attività produttive su “Import e Export in Campania”, lo studio per la valutazione delle “patient satisfaction” in strutture sanitarie, attivo dal 2006, in corso da due anni e concluso per l’ASL NA1 nel 2008, lo studio sull’analisi trasportistica degli utenti delle linee Metrò del Mare, con un monitoraggio annuale attivo dal 2005, lo studio e la realizzazione di attività seminariali in materia di responsabilità sociale delle piccole e medie imprese per la promozione del Progetto Integrato PIT S.S. Appia - realizzato nel 2008, per conto del Comune di Sparanise (CE), capofila del PIT. Formazione specialistica: il Consorzio è impegnato nella formazione di imprenditori, dirigenti e quadri di piccole e medie imprese attraverso seminari ed incontri, azioni formative d’interesse degli operatori del settore edile, agroalimentare, aeronautico, ecc, e interventi formativi per diffondere una cultura della qualità, sicurezza, tutela ambientale e responsabilità sociale.

2. FONDAZIONE ANTONIO RUBERTI

Area di intervento: Trasferimento tenologico e innovazione Consorziati: Albino Ruberti, Associazione Civita, CNR, Fondazione Cassa di Risparmio di Bologna, Francesca Ruberti, Giovina Ruberti, Ida Ruberti, Luisa Andreozzi (ved. Ruberti), Università degli Studi di Bologna, Università di Roma "La Sapienza", Università di Roma Tor Vergata, Università di Roma Tre, Vodafone Omnitel Attività: Nel corso del 2007 è stata promossa dalla Fondazione la VI edizione delle Borse di Studio “Antonio Ruberti”. La Borsa, assegnata attraverso procedura di Bando pubblico, riguarda il seguente tema: “Metodi, Modalità e Strumenti di diffusione della Cultura tecnico-scientifica” . Si è sviluppata una attiva collaborazione con altri Enti ed Istituzioni. È stata organizzata in collaborazione con il CNR la VII Lecture Antonio Ruberti, tenuta dal Prof. Jan Willems, Katholieke Universiteit Leven, ed è stata promossa in collaborazione con la IEEE-CSS la III edizione del premio annuale “Antonio Ruberti Young Researcher Prize” nel campo dell’automatica e sistemistica. Nel 2007, la Fondazione ha anche promosso in collaborazione con il Ministero dell’Università e della Ricerca l’incontro “Università e Ricerca: la visione di Antonio Ruberti” a 80 anni dalla nascita di Antonio Ruberti.



Relativamente al periodo 2009-2011, il Dipartimento Identità Culturale conferma le precedenti linee strategiche, volte a valorizzare le competenze presenti negli Istituti ad esso afferenti e allo stesso tempo a sviluppare specifici settori d’interesse della società contemporanea. A tale proposito, si ricordano le seguenti iniziative:


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- il Progetto Migrazioni, già finanziato nell’ambito dell’intesa CNR-MIUR, progetto di carattere interdisciplinare a cui partecipano 13 Istituti del CNR (con ricerche di ambito storico, filosofico, linguistico, demografico, giuridico, economico, educativo etc.), non limitato all’esame dei soli aspetti demografici e sociologici ma volto a considerare i fenomeni migratori anzitutto come trasferimenti di conoscenze ed esperienze culturali, di libri, di autori, di traduzioni, di trascrizioni di esperienze in sempre nuovi contesti; - l’Osservatorio sulla codificazione e sulla formazione del giurista in Cina (nel quadro del sistema giuridico romanistico), istituito in collaborazione con le Università “La Sapienza” e Tor Vergata di Roma e l’Università della Cina di Scienze Politiche e Giurisprudenza (CUPL) di Pechino; la cui attività di ricerca, avviata da quasi un anno, si propone: lo studio dell’ordinamento giuridico cinese e del processo di codificazione in atto; l’esame della formazione del giurista in Cina; la comparazione del sistema giuridico cinese con l’esperienza italiana ed europea nel quadro del comune sistema giuridico romanistico; - l’Osservatorio sulla normativa agro-alimentare, istituito in collaborazione con l’Università di Pisa, il quale, prendendo atto della necessità di una conoscenza sistematica e interdisciplinare delle normative e dei problemi di regolamentazione del settore alimentare, si propone: a) la costituzione di banche dati normative per tema e per prodotto; b) un’opera sistematica di commento della giurisprudenza nazionale e comunitaria; c) il monitoraggio e l’esame dei negoziati internazionali che abbiano ad oggetto il commercio di alimenti e la giurisprudenza dell’OMC; d) lo studio delle interrelazioni fra disciplina dell’alimentazione e tutela della salute. Riguardo alla linea programmatica del CNR sui Beni Culturali, si evidenzia l’importanza del settore linguistico nell’ambito del Dipartimento che, oltre alle tradizionali linee di ricerca dell’Opera del Vocabolario Italiano, dell’Istituto di Linguistica Computazionale, dell’Istituto di Scienze e Tecnologie della Cognizione e dell’Istituto per il Lessico Intellettuale Europeo e Storia delle Idee, annovera un Osservatorio Neologico della Lingua Italiana e l’imminente costituzione di un Osservatorio delle Lingue Europee, volto ad esaminare le dinamiche di sviluppo delle lingue europee nei fenomeni globalizzanti del terzo millennio. Riguardo al tema dell’innovazione tecnologica, si sottolinea la rilevanza delle attività svolte da alcuni Istituti afferenti al Dipartimento sia nella produzione di software sia nella realizzazione di specifiche banche dati. Molti di questi risultati sono stati trasferiti e applicati al sistema didattico, contribuendo a delineare nuove e innovative possibilità dei processi formativi. Fra gli obiettivi del Progetto Migrazioni, precedentemente citato, vi è inoltre la predisposizione di un apposito portale che consenta la visibilità in rete di tutti i risultati conseguiti nell’ambito del progetto e l’accesso a banche dati e documenti utili a quanti sono interessati alle problematiche dei flussi migratori. In vario modo il Dipartimento ha favorito il coordinamento e l’integrazione delle molteplici competenze e attività presenti nella rete di ricerca, ritenendo fin dal principio che la varietà dei settori disciplinari e delle ricerche svolte presso gli Istituti di afferenza costituissero una delle sue principali risorse. In tal senso, ha operato anche riguardo alla realizzazione di specifiche iniziative, fra cui si citano: - la partecipazione del Dipartimento alla Fiera Internazionale del Libro di Torino (maggio 2009), predisposta in collaborazione con l’Ufficio Pubblicazioni e Informazioni Scientifiche del CNR; - l’organizzazione della giornata di studi "Il CNR e la scuola. Progetti, ricerche, esperienze del Dipartimento Identità Culturale", con la principale finalità di porre a confronto studi e iniziative realizzati presso gli Istituti di afferenza riguardo alla scuola e ai processi formativi. In collaborazione con i Dipartimenti ICT e Patrimonio Culturale, con la Commissione Paritetica Interparlamentare per i Rapporti tra Cultura e Politica e con il MIUR, il Dipartimento Identità Culturale è coinvolto nella costituzione della Piattaforma Tecnologica HERIT (Heritage


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Research in Italy), primo tavolo programmatico in ambito italiano ed europeo sulle scienze umane e sociali, e nella realizzazione del Modulo Europeo HERIT – a tale Piattaforma collegato –, volto a studiare l’identità e il patrimonio culturale di ogni singolo Stato europeo.


Nel 2008 il programma del Dipartimento è stato articolato in 9 Progetti, organizzati in 66 Commesse composte da 94 Moduli di Istituto. - Storia delle idee e della terminologia di cultura articolato in 6 commesse e 10 moduli; - Lingua italiana: strutture, modelli, archivi testuali e repertori lessicali articolato in 10 commesse e 11 moduli; - Qualità e identità nei sistemi educativi e nella ricerca articolato in 7 commesse e 10 moduli; - Identità mediterranea ed Europa. Mobilità, migrazioni, relazioni interculturali articolato in 6 commesse e 9 moduli; - Innovazione e sviluppo italiani nell'economia globale post-industriale articolato in 7 commesse e 7 moduli; - Lessico giuridico e patrimonio giuridico italiano: tradizione, interpretazione, innovazione articolato in 7 commesse e 12 moduli; - Unificazione del diritto, integrazioni continentali, cooperazione internazionale articolato in 4 commesse e 4 moduli; - Pluralità di patrie' e di appartenenze, nuovi conflitti: il problema del governo fra trasformazioni istituzionali e sociali articolato in 12 commesse e 22 moduli; - Memoria storica, valori, istituzioni articolato in 7 commesse e 9 moduli; .



Razionalizzazione delle commesse sui progetti in corso In relazione alla nuova definizione dei Programmi, si prevede anche una revisione delle Commesse. Nuovi progetti dipartimentali Nuovi progetti interdipartimentali (Dipartimento guida, Dipartimenti partecipanti)


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PROGETTO 1 – STORIA DELLE IDEE E DELLA TERMINOLOGIA DI CULTURA Nel corso del 2008, le varie linee di ricerca attive presso l’ILIESI si sono ulteriormente sviluppate sia in campo antichistico sia nel campo degli studi rinascimentali e del pensiero filosofico-scientifico della prima modernità. Un’attenzione particolare è stata riservata in questo quadro all’emergere della terminologia di cultura nelle diverse lingue volgari e nazionali dalla comune matrice della terminologia latina. Grazie soprattutto a progetto europeo Discovery, è proseguito l’aggiornamento delle risorse testuali disponibili in formato digitale e nuove estensioni della biblioteca digitale dell’Istituto sono state progettate. Ulteriore impulso è stato dato allo studio dei neologismi della lingua italiana, mentre è proseguita la significativa attività seminariale, condotta in collaborazione con altre istituzioni culturali e in particolare con la Facoltà di Filosofia dell’Università “Sapienza” di Roma. Tra i risultati culturali più rilevanti conseguenti da tali attività di ricerca si possono ricordare: il completamento di quattro piattaforme di testi (52 testi, in cinque lingue, per un totale di circa 12.000 pagine e 2,5 milioni di parole) in formato digitale, dedicate rispettivamente ai Presocratici, a Socrate, a Diogene Laerzio, alla filosofia della prima modernità, che saranno rese pubbliche online nei primissimi mesi del prossimo anno; l’ulteriore espansione dell’archivio dei lessici filosofici dei secoli XVI-XVII, che attualmente annovera le immagini digitali di 20 lessici (per complessive 14.000 pagine) e consente l’accesso ad un totale di circa 46.000 entrate di dizionario; la prosecuzione della raccolta di materiali in formato digitale per la costituzione di specifiche piattaforme dedicate a Bruno, Spinoza e Vico; l’avvio della raccolta delle recensioni leibniziane sulle riviste erudite e scientifiche del suo tempo; l’avvio dell’organizzazione del XIII Colloquio Internazionale del Lessico Intellettuale Europeo (che avrà luogo nella prima decade del gennaio 2010), dedicato all’approfondimento del concetto di “Materia”. Le attività dell’ISPF, nel 2008, hanno riguardato: l’apporto di G.B. Vico alla formazione delle problematiche filosofiche dell’Italia e dell’Europa moderne; l’apporto di G. Cardano e di A. Vallisneri alla formazione delle problematiche e dei linguaggi culturali dell’Italia e dell’Europa moderne; l’influsso del sentimento religioso nella formazione del senso identitario italiano tra i secoli XII e XVII. Ciò che prodotto i seguenti risultati: studio delle opere di Vico e relativa edizione critica; studio delle opere mediche sei-settecentesche e edizione critica di quelle di Vallisneri; studio del pensiero rinascimentale e edizione delle opere di Cardano; studio della tradizione religiosa italiana con relativa edizione delle fonti. A tali ricerche, nel 2008, se ne sono affiancate alcune a tema libero di approfondimento: Temi e prospettive dell’opera vichiana: l’apporto filosofico di Giambattista Vico nella letteratura italiana del ’900; La tradizione vallisneriana nella cultura biomedica d’età moderna. Pratiche, teorie, linguaggi; Storia della



Articoli in atti di






2008 0 104 251 177 424 158 32 12 383 74


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filosofia e storia della storiografia filosofica: la filosofia italiana e il dibattito novecentesco su Vico.


Anno



totale



2008 1.150 1.111 151 96 1.301 1.207 1.357 valori in migliaia di euro PROGETTO 2 – LINGUA ITALIANA: STRUTTURE, MODELLI, ARCHIVI TESTUALI E REPERTORI LESSICALI Per quanto riguarda l’ILC, il 2008 ha visto il mantenimento di un trend ormai consolidato: i contributi apparsi su riviste e sugli atti di convegni e seminari sono di alto livello e numericamente consistenti, sebbene risulti eccessivo il disequilibrio fra la produzione di rapporti tecnici (in particolare i deliverable richiesti per documentare i risultati raggiunti nell'ambito delle fasi di sviluppo dei progetti europei) e la produzione di articoli scientifici correlati alle attività degli stessi progetti europei. Questo fenomeno rientra nella annosa questione del rapporto fra ricerca teorica e/o di base e ricerca applicata, necessaria e talvolta indispensabile per accedere a fondi comunitari. Il Direttore, coadiuvato dal personale di ricerca dell’ILC, metterà in atto delle opportune strategie per correggere questo aspetto. Nel 2009, infatti, prenderà avvio una nuova serie dalla rivista Linguistica Computazionale, che fino ad oggi ha sofferto di una pessima distribuzione. Ne verrà rinnovato il comitato scientifico e il contratto con una nuova casa editrice. L’ILC ha attivamente collaborato con l’ISTI di Pisa nell’ambito di attività comprese in due moduli distinti che si riferiscono all’estrazione di informazioni semantiche da testi e le tecnologie digitali applicate al settore musicologico. L’OVI è l’Istituto del CNR che ha il compito di elaborare il vocabolario storico italiano, progetto di lungo periodo, non paragonabile con i tempi dei progetti standard dell’attuale sistema della ricerca. L’OVI lavora attualmente alla sezione antica del vocabolario storico, dalle origini alla fine del Trecento e pubblica on-line il Tesoro della Lingua Italiana delle Origini (TLIO) con un programma informatico che consente l’aggiornamento permanente. Per la stessa ragione, il TLIO potrà essere completato quanto al numero delle voci, ma per sua natura resterà in evoluzione quanto all’aggiornamento rispetto al progresso degli studi. Alla fine del 2008 lo stato di avanzamento del TLIO è di 19.000 voci pubblicate on-line (1000 nuove e 3300 aggiornate), quello della banca dati dell’italiano antico (in due corpora) è di 21,81+0,88 milioni di occorrenze con 3,6 milioni di occorrenze lemmatizzate (116.375 coppie forma-lemma). Per quanto riguarda l’ISTC, si noti che in molti ambiti il suo ruolo e quello dei suoi ricercatori è assai rilevante (libri con i maggiori editori; presidenza dell’associazione di Scienze Cognitive (AISC) etc.); ruoli importanti in molte società scientifiche; Premio internazionale Mente e Cervello per le Scienze Cognitive; ruoli importanti di consulenza con Ministeri, enti locali, servizi, aziende; finanziamenti per svolgere ricerca e fornire strumenti in ambiti tecnologici e dei servizi sanitari, sociali, educativi; ruoli significativi in ambito formativo (corsi presso molti atenei: Roma: Sapienza, Tor Vergata, RomaTre, LUMSA, LUISS; Trento, Parma, Chieti, L’Aquila, Napoli, Pisa, Siena, Trieste, ed altre; collaborazione a Masters, Dottorati, scuole di specializzazione ecc).


Anno



totale



2008 2.313 2.366 442 1.177 2.755 3.543 3.954 valori in migliaia di euro


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PROGETTO 3 – QUALITÀ E IDENTITÀ NEI SISTEMI EDUCATIVI E NELLA RICERCA I risultati complessivi del Progetto nel 2008 possono essere sinteticamente descritti sia in termini generali che particolari. In termini generali, è sicuramente un punto di forza il consolidamento della presenza internazionale e nazionale e l’afferenza a reti di eccellenza europea, in termini più particolari i risultati di maggiore significatività si hanno in relazione ad alcune linee che possono essere considerate di eccellenza per il Progetto e per le Commesse che ne fanno parte. Fra queste si segnalano: "Modelli, strumenti e metodi per l’innovazione educativa basati sull’integrazione delle tecnologie della comunicazione e dell’informazione" (ITD): un prototipo di centro per la formazione, sia iniziale sia in servizio, degli insegnanti (progetto LAB-TD); prototipi innovativi di corsi on-line e basati su tecnologie mobile (progetti Wel Web enhanced learning, MIUR-FIRB Steel Sistemi, tecnologie abilitanti e metodi per la formazione a distanza); metodologie e strumenti computazionali per la progettazione pedagogica (progetti EC-Remath Representing Mathematics with Digital Technologies e MIUR-PRIN Supporto on-line alla progettazione di piani pedagogici); questionario per individuare studenti a rischio di disturbi specifici di apprendimento. Ambienti computazionali per l’educazione matematica (ITD): sistema interattivo per l’apprendimento dell’algebra (ALNUSET) (progetti Remath Representing Mathematics with digital technologies e PRIN Insegnare l’algebra con il sistema Alnuset). Sulla base del sistema Alnuset è stato approvato nel 2009 uno spin-off (DIDIMA); Mathemiamo – un sistema per imparare e comprendere il testo di un problema (progetto Cofard Centro di competenza per la promozione ed il testing di metodologie e prototipi di ambienti per l’orientamento e la formazione a distanza). "Nuovi strumenti e metodi per l’apprendimento basati su tecnologie avanzate e loro valutazione sperimentale" (ITD): Laboratorio interattivo "Giochiamo con i robot" (progetto "Io robot"); metodi e strumenti per progettare attività educative basate su device mobili (progetto Motill Mobile technologies for life long learning); un modello, una metodologia e un test standardizzato basati sull’uso di giochi di pensiero digitali per la valutazione di competenze di ragionamento in bambini della scuola primaria (progetto Logivali-INVALSI Valutazione delle competenze di pensiero logico-strategiche nella scuola primaria). Modelli per l’apprendimento collaborativo in rete (ITD): modelli basati sul co-writing e le risorse del Web 2.0 (progetti Xanadu Social networking e apprendimento attivo e Wel Web enhanced learning); definizione di un’architettura di sistema di e-learning basato su un’infrastruttura satellitare-terrestre (progetto Miur-Firb Steel Sistemi, tecnologie abilitanti e metodi per la formazione a distanza). "Valutazione e analisi della qualità dell'esperienza educativa nei servizi per la prima infanzia" (ISTC): sperimentazione di schede di documentazione della qualità della vita dei bambini nel nido; validazione di un sistema di valutazione partecipativa della qualità dei servizi per l’infanzia – Comune di Roma; comparazione della qualità dell’esperienza educativa in ambito europeo (progetto Erato); studio degli effetti della partecipazione dei bambini sull’ambiente urbano (progetto La città dei bambini – Provincia di Roma). "Politiche per la formazione, la ricerca e per le risorse umane nella scienza" (IRPPS): studio comparato della formazione e delle carriere dei ricercatori di eccellenza nelle scienze della vita (progetto RESCAR Researchers Careers); studio comparato di una selezione di Paesi Europei (Progetto POHR Policies for human resources in R&D); analisi comparata della formazione della mobilità e delle carriere dei dottori di ricerca (Ocse-Unesco-Eurostat); Osservatorio Giovani e Scienza: immagini della scienza e dei valori scientifici, conoscenza, percorso scolastico, sistema ricerca e prospettive della scienza come professione nei giovani e nei giovani adulti. Comunicazione e percezione della scienza ed educazione scientifica: comunicazione pubblica della scienza in diverse realtà scolastiche; realizzazione di seminari partecipativi e conferenze; questionario sulla scienza e i valori percepiti; analisi dei libri di testo e interviste col mondo della scuola; Ricercare e Comunicare: due indagini complementari su obiettivi limiti e prospettive della comunicazione della scienza da parte degli istituti del Cnr, in vista della costituzione di un osservatorio sulla comunicazione scientifica negli organismi di ricerca. "Politiche per la valutazione, la comunicazione e la diffusione della ricerca e informazione scientifica - Etica della ricerca e cultura scientifica" (CERIS, Roma): partecipazione a gruppi di lavoro,


Identità Culturale

osservatori scientifici, conferenze invitate e seminari, realizzazione di portali (bioetica ed educazione scientifica, osservatorio europeo su information literacy policy), banche dati (anagrafe della ricerca nel Lazio; musei scientifici italiani, brevetti degli inventori accademici italiani); rappresentanza MIUR e CNR in vari comitati (OCSE, ISTAT, CREST).


Anno



totale



2008 2.439 2.615 181 1.017 2.619 3.632 4.036 valori in migliaia di euro PROGETTO 4 – IDENTITÀ MEDITERRANEA ED EUROPA. MOBILITÀ, MIGRAZIONI, RELAZIONI

INTERCULTURALI Tra i molti risultati positivi che hanno denotato nel 2008 l’attività dell’ISEM vale la pena di ricordare le seguenti occasioni di incontro scientifico: le Giornate di studio Mentalità e prassi mercantili fra Mediterraneo e Atlantico (sec XV-XVIII) (Genova, 27-28 marzo 2008); l’esposizione Il mondo nascosto delle macchine teatrali al Teatro Carlo Felice (Genova, 9 ottobre-15 novembre 2008); il seminario Migranti e migrazioni. Un momento di riflessione metodologica tra Italia, Americhe e Africa (Milano, 14 ottobre 2008); il convegno La ricerca presso l’Istituto di Storia dell’Europa Mediterranea. Prospettive scientifiche in relazione allo stato dell’arte (Cagliari, 10-11 novembre 2008). Per quanto riguarda le pubblicazioni, particolarmente significative sono: "Da Buenos Aires a Valparaiso", a cura di P. Spinato Bruschi; "Canzoni al Valentino. Guida alla città e alle sue canzoni", di I.M. Zoppi; "La battaglia di Sanluri come scontro fra culture: quanto simili e quanto diverse?; Battaglie e protagonisti della Sardegna medioevale", di A. Cioppi; l’edizione italiana di Antonio Maccioni, "Las siete estrellas de la mano de Jesus", nell’ambito dell’accordo bilaterale CNR-CONICET, in collaborazione con la Pontificia Facoltà Teologica della Sardegna e della Conferenza Episcopale Italiana. I ricercatori dell’ISSM hanno participato ai tre convegni organizzati all’interno del progetto. L’ISSM intende proseguire l’analisi svolta annualmente sulle migrazioni nel Rapporto sulle Economie del Mediterraneo; quantificare i flussi verso i diversi paesi e i paesi dai quali prendono origine; inserire nel quadro delle migrazioni mediterranee le migrazioni di transito; affrontare il tema importante delle rimesse degli emigranti. Un capitolo viene dedicato ogni anno alle migrazioni nel Rapporto sulle economie del Mediterraneo che viene pubblicato dal 2005 nelle edizioni Il Mulino. E’ in corso di stampa il Rapporto relativo all’anno 2009. Nel database sulle economie del Mediterraneo nel sito dell’Istituto esiste una sezione relativa ai flussi migratori. L’Unità Operativa Esterna costituita presso la Facoltà di Sociologia dell’Università “La Sapienza” di Roma, impegnata nella ricerca Flussi migratori, nomadismi, interdipendenze, relazioni interculturali. Le periferie urbane, ha svolto nel corso del 2008 le seguenti attività: messa a punto degli ambiti di ricerca da approfondire nell’area tematica generale; individuazione delle metodologie da usare per le singole ricerche con le indicazioni delle rispettive aree di investigazione e dei campioni (soggetti singoli, collettivi, istituzionali) sui quali condurre le ricerche stesse; numerosi seminari e riunioni di lavoro, che hanno coinvolto tutti i ricercatori afferenti all’Unità.


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2008 1.338 1.027 0 45 1.338 1.072 1.108 valori in migliaia di euro PROGETTO 5 – INNOVAZIONE E SVILUPPO ITALIANI NELL'ECONOMIA GLOBALE POST-INDUSTRIALE Relativamente al CERIS, nel corso del 2008 si è consolidata una situazione finanziaria caratterizzata da una dotazione ordinaria interamente assorbita dalle spese di gestione corrente. Di conseguenza tutta l’attività di ricerca è stata realizzata su Commesse esterne o comunque finanziata con fondi esterni ad eccezione di due ricerche a tema libero e due progetti giovani. Poiché le commesse esterne, realisticamente accessibili al CERIS, sono per la maggior parte di entità modesta e di breve durata, questa dipendenza ha posto problemi rilevanti di gestione scientifica quali l'impossibilità di programmare adeguatamente l'attività (e le entrate), la frantumazione delle linee di ricerca, il ricorso sistematico a risorse umane non strutturate; sul piano amministrativo si è registrato un aggravio di lavoro per la necessità di partecipare a bandi di amministrazioni europee, nazionali e regionali in presenza di una normativa CNR non adeguata al contesto dinamico in cui è costretto ad operare l’Istituto. Questi vincoli sono stati superati solo grazie all’impegno di tutto il personale e al momento non hanno influito sulla produzione scientifica che appare in linea con i risultati dell’anno precedente sia sotto il profilo quantitativo che qualitativo: si deve anzi rilevare nel corso del 2008 una forte impennata nel numero dei volumi pubblicati come risultato finale di progetti di ricerca. Per quanto riguarda l’IRAT, nel corso del 2008 si sono registrate alcune significative novità che hanno caratterizzato la gestione corrente e, si ritiene, possano influenzare anche le prospettive di sviluppo dell’Istituto in un’ottica strategica, almeno di medio termine. Ci si riferisce, in particolare: a) alla focalizzazione della missione dell’Istituto sui supply network e sui sistemi territoriali nei quali si genera valore; b) all’acquisizione di commesse che hanno contribuito ad incrementare in valore assoluto le fonti finanziarie esterne e indotto alcun ricercatori dell’Istituto ad acquisire nuove competenze, ampliando il network regionale e internazionale; c) alla significativa crescita del personale di ricerca dell’Istituto, sebbene coinvolto con tipologie contrattuali tipiche del precariato (contratti a tempo determinato ed assegni di ricerca); d) al concretizzarsi del nuovo orientamento dei ricercatori dell’Istituto nello scegliere riviste ISI per proporre la pubblicazione dei risultati delle proprie ricerche.


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2008 2.363 2.921 898 1.777 3.261 4.698 4.941 valori in migliaia di euro PROGETTO 6 – LESSICO GIURIDICO E PATRIMONIO GIURIDICO ITALIANO: TRADIZIONE, INTERPRETAZIONE, INNOVAZIONE Anche per l’anno 2008, l’ITTIG ha presentato una gamma piuttosto ampia di attività, che va dalla ricerca teorica a quella applicata, alle attività più propriamente di servizio, sia verso il CNR centrale che verso le pubbliche amministrazioni. La parte forse più consistente dell’attività scientifica dell’ITTIG è stata rivolta ad una serie di progetti finanziati dall’Unione Europea e a progetti di consulenza esterna rivolti alla modernizzazione delle pubbliche amministrazioni mediante strumenti tecnologici. L’Istituto ha acquisito in questi anni cospicui fondi esterni, che


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hanno più che raddoppiato (più precisamente il coefficiente medio dell’ultimo quinquennio è pari a 2,80) la somma assegnata dall’Ente come dotazione ordinaria, e che riguardano quasi tutti un’attività di supporto scientifico e applicativo nei confronti dell’attività legislativa da un lato, dell’attività di semplificazione amministrativa cui Ministeri, Regioni, amministrazioni locali sono impegnati in questi anni dall’altro. La descrizione dell’attività scientifica dell’Istituto va completata con la menzione della produzione e della diffusione di banche dati giuridiche generali e specialistiche. Accanto a questa attività di tipo documentario il nostro servizio informatico ha messo a punto già da diversi anni un’attività di produzione di strumenti informatici specificamente orientati per l’attività giuridica, sia in ambito parlamentare e consiliare per quanto riguarda l’informatica legislativa (lo stesso nome con cui oggi viene designata questa disciplina, la “legimatica”, è stato coniato in Istituto), sia in ambito accademico per quanto riguarda gli strumenti per la didattica del diritto. Va ricordata ancora l'attività editoriale dell’ITTIG, a partire dalla rivista "Informatica e diritto", che ha superato i trentatré anni di vita, per arrivare alla più recente collana, articolata in due serie, una cartacea, "Studi e Ricerche", di cui sono usciti i due ultimi volumi, e una di CD-Rom, che contiene banche dati e supporti multimediali, e alla collana specialistica "Indici lessicali del diritto". Nel corso del 2008, le attività dell’IRSIG hanno prodotto conoscenze circa: a) il funzionamento, l’organizzazione, le opportunità e le criticità del sistema di trasmissione delle notizie di reato dalle forze di polizia alle procure, nell'ambito del Progetto NDR2 finanziato dal Ministero della Giustizia con fondi PON Sicurezza dell’Unione Europea; b) gli aspetti giuridici, le modalità operative e le criticità organizzative connesse all’utilizzo del “Mandato d'arresto europeo”, nell’ambito di un progetto co-finanziato dal Programma Criminal Justice della Commmissione Europea; c) l’organizzazione e il funzionamento dell’amministrazione della giustizia in diversi paesi, con particolare riferimento ai meccanismi di accountability, alla valutazione delle prestazioni, alle analisi dei tempi dei procedimenti giudiziari; le analisi sono state condotte anche su richiesta di diversi organismi internazionali tra i quali la Commissione per l’Efficienza della Giustizia (CEPEJ) del Consiglio d’Europa e l'Office on Drugs and Crimes delle Nazioni Unite (UNODC); d) il rapporto tra norme (formali e informali) e tecnologie dell'informazione e della comunicazione (ICT) nei progetti di e-government; le ragioni della limitata compatibilità tra assetti normativi e tecnologie informatiche; gli “assemblaggi” tecno-istituzionali che emergono dall'integrazione dei sistemi informatici nelle organizzazioni giudiziarie; e) gli approcci ed i metodi di valutazione dei sistemi giudiziari, con particolare riferimento al rapporto fra indipendenza del giudice e accountability. Inoltre è stata ulteriormente consolidata la rete di ricerca e di contatti internazionali sull'amministrazione della giustizia, costituita sia da organismi e centri di ricerca internazionali, sia da practitioners, proprio per le finalità anche applicative che caratterizzano le ricerche dell’IRSIG. Sono stati promossi vari seminari ed altre attività formative per la diffusione dei risultati conseguiti e per il confronto con studiosi di vari paesi. I risultati di ricerca sono stati divulgati attraverso pubblicazioni e partecipazioni, quasi sempre ad invito, a convegni e workshop nazionali e, soprattutto, internazionali.


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PROGETTO 7 – UNIFICAZIONE DEL DIRITTO, INTEGRAZIONI CONTINENTALI, COOPERAZIONE

INTERNAZIONALE Nel 2008 nel settore di ricerca sulle Forme e strumenti della cooperazione internazionale, diretto ad evidenziare il contributo dell’Italia al diritto internazionale, si segnalano la messa in rete della banca dati on-line; la prassi italiana di diritto internazionale; la conclusione della ricerca relativa alla protezione giuridica delle biotecnologie con la pubblicazione del volume sulle Discipline giuridiche dell’ingegneria genetica; l’organizzazione di convegni relativi ad aspetti specifici della prassi, come quello sulla Crisi del Disarmo nel diritto internazionale, organizzato in collaborazione con la Società Italiana di Diritto Internazionale e l’Università "Sapienza" di Roma. In materia, è continuata inoltre la collaborazione con l’Asser Institute (Aja) concernente l’elaborazione del rapporto annuale sulla prassi italiana in materia di diritto internazionale umanitario. Nel settore dei diritti umani, è stata avviata e conclusa la ricerca, commissionata dal Ministero del Lavoro, della Salute e delle Politiche sociali, sull’attuazione nell’ordinamento italiano della Convenzione delle Nazioni Unite del 2007 sui diritti delle persone con disabilità, con l’elaborazione di tre rapporti, la predisposizione di un Commentario alla Convenzione e la realizzazione di una banca dati sulla normativa nazionale e regionale in materia di disabilità. È proseguita la collaborazione con l’Università "Sapienza" per lo svolgimento del Master di II Livello sulla Tutela internazionale dei diritti umani e con l’Istituto dell’Enciclopedia Treccani per la predisposizione di voci sull’Enciclopedia Giuridica Treccani e su La Piccola Treccani. Di particolare rilievo, anche per i collegamenti istituzionali, i risultati delle attività di ricerca collegate al diritto delle attività spaziali. In particolare, si segnala la collaborazione con il Ministero degli affari esteri per il supporto scientifico all’iniziativa sul Progetto di Codice di condotta dell'UE e la collaborazione con l’UNIDROIT per il supporto scientifico all’iniziativa sul Protocollo sui beni spaziali alla Convenzione di Città del Capo. Nel settore del diritto delle attività spaziali, è stato inoltre dato supporto all’organizzazione delle attività di formazione del Centro europeo sul diritto dello spazio (ECSL) presso l’ESA di Parigi ed è stato istituito ed organizzato il Master in Istituzioni e politiche spaziali, in collaborazione con la Società italiana per l’organizzazione internazionale (SIOI). Nell’ambito della ricerca su Il ruolo dell’Europa e del suo diritto nella globalizzazione è proseguito lo studio sulle attività delle organizzazioni non governative, in particolare nel settore dei diritti umani e dello sviluppo, con la pubblicazione di alcuni articoli scientifici, sui diritti dei popoli indigeni e sul debito estero dei PVS, rispetto al quale, oltre alla collaborazione con istituzioni di alcuni Paesi interessati, si segnala l’incontro scientifico sulla richiesta di parere alla Corte internazionale di giustizia circa la legittimità del debito. Per quanto riguarda la ricerca su Formazione dei sottosistemi del sistema giuridico romanistico si segnala la realizzazione di corsi di alta formazione, tavole rotonde e seminari sul diritto latino-americano, e pubblicazioni, oltre alla messa on-line di informazioni giuridiche rilevanti. Sono stati inoltre consolidati i rapporti di collaborazione con istituzioni e università straniere in materia di unificazione del diritto in America Latina e di diritto romano comune. È continuata la predisposizione dei fascicoli della rivista Roma e America. A sua volta, la ricerca Formazione del diritto cinese nel sistema giuridico romanistico ha consolidato i risultati in materia di codificazione del diritto civile in Cina, attraverso lo svolgimento di corsi post-laurea di formazione sul diritto romano destinati a giuristi cinesi, la realizzazione di traduzioni di leggi cinesi e di fonti latine del diritto romano e l'organizzazione di convegni, di cui sono stati pubblicati gli atti. L’articolazione in Commesse, che in un primo tempo ha consentito una migliore valorizzazione delle competenze, ma anche una certa frammentazione delle attività dell’Istituto, ha sofferto in modo evidente per il mancato funzionamento del sistema dei “Progetti” dipartimentali e per l’assenza di risorse interne in quanto, a partire dal 2008, l’esiguo finanziamento CNR è stato destinato alla copertura delle spese obbligazionate. Nel contesto di tali limiti finanziari e organizzativi, i risultati attesi sono stati conseguiti, specie attraverso il ricorso a finanziamenti esterni.


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2008 130 164 0 107 130 271 362 valori in migliaia di euro PROGETTO 8 – PLURALITÀ DI PATRIE' E DI APPARTENENZE, NUOVI CONFLITTI: IL PROBLEMA DEL

GOVERNO FRA TRASFORMAZIONI ISTITUZIONALI E SOCIALI Si segnalano numerose relazioni presentate dai singoli ricercatori a convegni e seminari e l’organizzazione di conferenze, su temi generali e specifici, in diversi contesti sia scientifici, sia pubblici che hanno prodotto articoli pubblicati o in corso di pubblicazione su riviste e volumi nazionali ed internazionali, eventi e workshop. Tra gli eventi si cita ad esempio: la Notte dei ricercatori 2008, organizzata dall’IRPPS, un evento mediatico e di comunicazione che ha avuto come obiettivo quello di portare la scienza a contatto con il pubblico. Per i workshop Measuring Integration: Comparing Experiences Across Europe. Tra i convegni, quelli organizzati dalla Societas Iuris Publici Europaei a Siviglia, dal Centro de Estudios politicos y constitucionales di Madrid e dalle Università di Madrid-Complutense e Granata e il seminario di Budapest nell’ambito delle attività della Fondazione Europea della Ricerca. Per i seminari, è stato presentato un rapporto sulle politiche nazionali in materia di collaborazione tra l’Università e le imprese all’Institute of Education di Londra. Per il progetto per il Ministero del Welfare sulla domanda di servizi socio-assistenziali degli anziani, si sono concluse le indagini (focus group) sul campo e il rapporto su Brescia. Tra le numerose pubblicazioni si segnalano: il volume "International Migration in Europe: New Trends, New Methods of Analysis", a cura di C. Bonifazi con M. Okolski, J. Schoorl e P. Simon (Amsterdam University Press); il numero speciale della rivista "Studi Emigrazione" dedicato a Immigrati e stranieri al censimento del 2001, curato da C. Bonifazi, A. Ferruzza, S. Strozza ed E. Todisco; la stesura del capitolo su "La popolazione per Osservasalute 2008", a cura di F. Heins e G. Di Giorgio; i contributi di A. Menniti, M. Misiti, "Making dialog possible" e di R. Palomba e P. Dell’Anno, "2030: another Europe?" nel volume "People, Population Change and Policies" edito dalla Springer, il Rapporto sull’Italia, dove sono state analizzate le principali tendenze del fenomeno migratorio e le sue principali linee evolutive (nell’ambito del progetto europeo IDEA); la pubblicazione del Rapporto sullo stato sociale in Italia (a cura di G. Ponzini, E. Pugliese, "Un sistema di welfare mediterraneo. Rapporto Irpps-Cnr sullo Stato sociale in Italia 2007-2008", Donzelli, Roma, 2008); la pubblicazione di due volumi, rispettivamente sulla tutela giuridica dell’Antartide e sulla disciplina giuridica delle aree protette in Italia ed Ucraina. Nell’ambito delle tematiche relative al welfare locale sono stati pubblicati i risultati di un’indagine empirica condotta sul Piano di Zona Salerno 7 (a cura di A. Milione, O. Nicolaus, "Per un welfare dalla parte dei cittadini. Aspetti territoriali della domanda delle politiche sociali", Carocci, Roma, 2008); l’Osservatorio finanziario regionale (n. 30), il rapporto sulla legislazione regionale pubblicato dalla Camera dei Deputati, il rapporto annuale sullo stato del regionalismo in Italia, i volumi nn. 26 e 27: I nuovi statuti delle regioni ad autonomia ordinaria e I cantieri del federalismo in Europa della Collana ISSIRFA. Sono continuate le attività di formazione nell’ambito del master su Diritto ambientale, norme, istituzioni e tecniche per l’attuazione, di cui nell’anno è stata chiusa la seconda edizione e avviata la terza; sono proseguite le attività della Scuola di Dottorato di Ricerca Studi per la pace e risoluzione dei conflitti, con le attività di formazione e tutorato dei dottorandi. Presso l’IRSIG sono state sviluppate le seguenti attività di ricerca. a) Gli effetti della messa alla prova (artt. 28 e 29 DpR 448/88) sono stati esplorati raccogliendo i dati sulla recidiva di un campione di minorenni 7 anni dopo la misura utilizzando come fonti - per la prima volta in Italia - il casellario giudiziale e le registrazioni degli uffici giudiziari.


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b) Le caratteristiche dei giudici onorari minorili in collaborazione con l’Associazione Italiana dei Magistrati per i Minorenni e la Famiglia (AIMMF). Sono stati restituiti i questionari ed è iniziata l’elaborazione dei dati. c) Nel 2008 è iniziata una nuova partnership nel progetto Consensus (grant UE nell’ambito dei progetti finanziati per Prevention and Fight against crime 2007), coordinato dal Ministero della Giustizia del governo della regione Galizia (Regional Government of Galicia, Ministry of Presidency, Public Administration and Justice, Spain). d) La Governance degli apparati giudiziari con l’analisi dei dati raccolti mediante questionari a tutti i Consigli Superiori della Magistratura dei paesi UE. e) L’analisi del contenuto delle sentenze disciplinari del CSM. f) L’analisi delle modifiche dell'Ordinamento Giudiziario con la pubblicazione del volume: G. Di Federico (a cura di), Ordinamento giudiziario. Uffici giudiziari, CSM e governo della magistratura (Cedam, Padova 2008). g) L’analisi comparata del ruolo del pubblico ministero con la pubblicazione di un corposo saggio in inglese tradotto anche in bulgaro: G. Di Federico, "Prosecutorial accountability, independence and effectiveness in Italy", in AA.VV., "Promoting prosecutorial accountability, independence and effectiveness", Open Society, Sofia 2008, pp. 300-342. h) La predispozione della Technical guide per l’United Nations Office on Drug and Crimes (UNODC), G. Di Federico, Judicial governance and models of judicial discipline.


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2008 4.088 4.648 382 769 4.470 5.417 6.262 valori in migliaia di euro PROGETTO 9 – MEMORIA STORICA, VALORI, ISTITUZIONI Nell’ambito della Commessa Dimensioni psicologiche delle relazioni e delle istituzioni sociali, le ricerche svolte nel 2008 hanno ottenuto risultati interessanti in parte già divulgati sia attraverso convegni internazionali e nazionali, sia attraverso pubblicazioni. Relativamente alla Commessa Agenti cognitivi e simulazione sociale, si annoverano i seguenti risultati: realizzazione di un modello simulativo per lo studio sperimentale di fattori di innovazione nei cluser industriali (progetto FIRB Socrate); stesura di un Libro Bianco sulla reputazione in rete (progetto europeo eREP); il progetto europeo EMIL sullo studio simulativo dell’innovazione delle norme sociali si chiuderà alla fine del 2009; la linea di ricerca sulla simulazione dell’altruismo e l’effetto roosting fra pipistrelli vampiri della specie Desmodus Rotundus è stata proseguita e ha dato luogo a diverse pubblicazioni, a dispetto dell'assenza di fondi necessari alla sua realizzazione; infine, sono stati conseguiti i primi risultati per quel che riguarda la nostra partecipazione (del LABSS (Laboratorio sulla Simulazione Basata su Agente). Nell'ambito di SOCCOP (Social Cooperation and Partnership), progetto ISTC finanziato dall’ESF, la presente Commessa ha studiato simulativamente il ruolo che giocano le strategie di comunicazione, nel caso in cui siano i processi comunicativi il luogo in cui la cooperazione ha luogo ed evolve. La Commessa L’influsso del sentimento religioso nella formazione del senso identitario italiano tra i secoli XII e XVIII è articolata in due moduli: riguardo al primo, essendo le relative attività legate a una convenzione annuale CNR-sismel, e poiché non vi sono stati finanziamenti transitati attraverso l’ISPF, oltre a riteneresi che tale convenzione non sia stata rinnovata, non si ha notizia che il modulo abbia svolto attività; riguardo al secondo, si segnalano in particolare: valutazione critica quantitativa e qualitativa di 201 articoli riguardanti edizioni critiche, descrizioni di mss. e studi di teologia e filosofia pubblicati in 100 anni nell’Archivum franciscanum historicum, e stesura di un ampio saggio su questo argomento; indagine sul raptus, il sonno e la profezia in Adamo prelapsario nelle teologie del secolo XIII.


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Anche la Commessa L’influsso sull’identità culturale dei conflitti, nel duplice aspetto di relazioni diplomatiche e di guerra in senso proprio, vissuti dagli italiani in età moderna e contemporanea, è articolata in due moduli: il primo è da ricollegare alla convenzione annuale CNR-LUISS per la quale era previsto un finanziamento che è transitato dall’ISEM e che allo stato attuale risulterebbe scaduta. L’altro modulo, la cui attività è stata svolta in parte in collaborazione con la Commessa Alle origini dell’Europa mediterranea: gli Ordini cavallereschi (Dipartimento Patrimonio Culturale), annovera diverse pubblicazioni scientifiche, fra cui i volumi: "Contra Moros y Turcos. Politiche e sistemi di difesa degli Stati mediterranei della Corona di Spagna in Età Moderna"; "La battaglia di Sanluri come scontro fra culture: quanto simili e quanto diverse?"; e l’organizzazione del seminario internazionale Mari e terre di frontiera. I sistemi difensivi della Monarchia spagnola tra Medioevo ed Età Moderna, a conclusione del progetto in accordo bilaterale CNR-CSIC. Riguardo alla Commessa Idea giuridica di Roma e diffusione del diritto romano (informazione e formazione anche attraverso strumenti informatici), si citano i seguenti risultati: integrazione dell’archivio elettronico per l’interpretazione delle fonti giuridiche romane F-iuris: parzialmente realizzata; pubblicazione di testi: parzialmente realizzata; elaborazione del questionario da diffondere presso le cattedre di Diritto romano, Storia del diritto e discipline similari presenti nelle università dei Paesi francofoni. L’attività programmata è stata fortemente ridotta a causa della insufficienza delle risorse assegnate alla commessa. Pertanto si è provveduto a modificare le attività precedentemente programmate, anche in considerazione del fatto che parte di esse sono eseguite dall’Unità di Ricerca “Giorgio La Pira”, istituita dal Dipartimento Identità Culturale del CNR con convenzione stipulata con l’Università di Roma “La Sapienza”. Per quanto riguarda l’Unità di Ricerca “Giorgio La Pira”, nell’ambito delle linee di ricerca Ius publicum (Costituzionalismo bolivariano e Repubblica romana del 1849; Tribuni della plebe e difensori civici-potere negativo; Popolo e crisi della divisione dei poteri; Imperium e sacerdotium), Ius privatum (Diritti delle persone e in particolare l’inizio della persona; Bona fides e difesa del debitore; Res communes omnium ed azioni popolari) e Ius gentium (Convergenza di sistemi giuridici; Ruolo internazionale delle città), sono stati organizzati e svolti 9 Seminari di studi internazionali, tra cui si segnalano: il XXVIII Seminario internazionale di studi storici Da Roma alla Terza Roma sul tema Persona e popolo. Da Roma a Costantinopoli a Mosca (Roma, 2008); le Primeras Jornadas Italo-Latinoamericanas de Defensores Cívicos y Defensores del Pueblo (Buenos Aires, 2008); il II Seminario internazionale di studi Tradizione repubblicana romana (Roma, 2008), per la celebrazione del MMD anniversario del Giuramento della Plebe al Monte Sacro sui temi Giuramento della plebe e tradizione repubblicana romana, Dai Tribuni della plebe ai Difensori del popolo. Il potere negativo, La lotta contro l’usura: dal Monte Sacro al Campidoglio; 5 corsi di formazione e conferenze in Francia e in America Latina; e pubblicati 6 testi, tra cui si segnalano: AA.VV., "La République romaine de 1849 et la France" (a cura di L. Reverso), Paris 2008 ; AA.VV., "I poteri universali e la fondazione dello Studium Urbis" (a cura di G. Minnucci), Bologna 2008; AA.VV., "MMD anniversario del Giuramento della plebe al Monte Sacro" (a cura di F. Vallocchia), in Diritto@storia, 7, 2008.


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Patrimonio Culturale

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Relazione Dipartimento PATRIMONIO CULTURALE



Lo studio delle diverse tipologie di Beni Culturali, siano manufatti o appartenenti al costruito, prende, tipicamente, l’avvio da percorsi di conoscenza storica con relativa collocazione nello spazio e nel tempo e da valutazioni archeometriche. A questa prima fase segue quindi l’impiego di metodologie e tecnologie per la diagnosi dello stato di conservazione (qualificazione e quantificazione del degrado) e l’attuazione dei relativi interventi di restauro che costituiscono, nella maggior parte dei casi, processi di tipo discontinuo. Le acquisizioni strumentali dei dati a corredo (di rilievo geometrico, immagini, dati fisico-chimico-ambientali) sono, spesso, non inserite in protocolli integrati, mancano cioè una pianificazione complessiva e una temporizzazione programmata delle acquisizioni stesse, problema che rende difficile la realizzazione di correlazioni e l’effettuazione di confronti tra i dati raccolti. Generalmente e nella attuale impostazione metodologica i Beni Culturali sono quindi sottoposti a procedure di manutenzione “pesante” attraverso interventi mirati di conservazione, i cui principali svantaggi sono la interruzione di fruibilità del Bene, il raggiungimento di quote irrecuperabili di degrado e, di conseguenza, l’esposizione di costi elevati di mantenimento del Bene stesso. La gestione del Patrimonio Culturale di un Territorio è quindi, tradizionalmente, a carattere distribuito, essendo diverse istituzioni competenti a intervenire in autonomia su diverse tipologie di Beni Culturali tangibili, intangibili, antropici e naturali che vanno riconosciuti dal museo al sito archeologico, dal monumento alla città storica, dal paesaggio all’evento di artigianato locale. Anche la fruizione di detto Patrimonio si caratterizza allora come un insieme di processi isolati, nella migliore situazione, con Beni inseriti in un percorso culturale prefissato rigidamente a tema. In realtà una gestione del bene culturale funzionale alle più idonee opportunità di sviluppo del sistema territoriale deve, piuttosto, prevedere lo stretto raccordo con la articolazione dei segmenti della più ampia pianificazione integrata delle complesse componenti del territorio coinvolte nei processi di sviluppo. Il Patrimonio Culturale è sempre quindi patrimonio di un Territorio in cui invece, tradizionalmente, si interviene con diverse istituzioni competenti in autonomia su tutte le tipologie e la stessa fruizione di detto Patrimonio si caratterizza come un insieme di processi isolati, nella migliore situazione, con Beni inseriti in un percorso culturale prefissato rigidamente a tema; una gestione del bene culturale funzionale alle più idonee opportunità di sviluppo del sistema territoriale deve, piuttosto, prevedere lo stretto raccordo con la articolazione dei segmenti della più ampia pianificazione integrata delle complesse componenti del territorio coinvolte nei processi di sviluppo. Le politiche culturali devono superare questo stato di fatto e divenire parte integrante degli scenari di sviluppo economico e sociale. La centralità del patrimonio nelle politiche di gestione territoriale è oggi riconosciuta in particolar modo dal Codice dei Beni Culturali e del Paesaggio; approvato nel 2004, il Codice contribuisce a regolamentare la normativa in materia senza, tuttavia, rinunciare ad un approccio progettuale e propositivo. Nonostante la rivisitazione culturale e normativa degli ultimi decenni, uno dei problemi per la diffusione di iniziative volte a realizzare processi di valorizzazione delle risorse paesaggistiche è ancora legato ad una insufficiente conoscenza sia delle “unità” interessate che delle profonde sinergie che legano al loro interno l’ambito storico e quello ambientale. Da “bene culturale”, infatti, dotato nelle sue caratteristiche puntuali di un valore prevalentemente estetico, il paesaggio si è venuto sempre più configurando come elemento essenziale nella definizione di un modello di sostenibilità, che riveste un ruolo decisivo per la qualità della vita,



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per lo sviluppo economico e sociale, per l’equilibrio dell’ambiente. In Italia, in particolare, con la legge Galasso approvata nel 1985 sono stati introdotti elementi nuovi in questa direzione. Il paesaggio viene concepito nella sua globalità e integrità piuttosto che in rapporto al valore specifico di un singolo bene o di un singolo edificio o di un singolo elemento anche naturale come prevedeva invece la normativa precedente che si rifaceva alla legge del 29/6/1939. Sia il nuovo Codice dei Beni Culturali del 2004, che la ratifica della Convenzione Europea del Paesaggio hanno proposto una accelerazione alle attività di studio, per rispondere all’ esigenza di sviluppare una pianificazione paesistica a livello nazionale e regionale che necessita, però, di essere adeguatamente supportata dalle attività di ricerca necessarie a realizzarne i quadri conoscitivi. In quest’ambito vi è quindi la necessità di analizzare secondo una filiera definita di conoscenza, conservazione/valorizzazione, fruizione/gestione un insieme di elementi finiti che possano essere considerati come strumenti metodologici necessari per un nuovo approccio al concetto di paesaggio. Della attuazione operativa di questo Codice si è discusso nel corso del 2008 ed è stata, per la parte paesaggistica, rimandata l’applicazione al 2010. Nel frattempo sono intervenuti nuovi elementi come le proposte di riforma dei piani urbanistici e l’intervento di agevolazione per l’edilizia residenziale che hanno riproposto in modo puntuale la necessità di sviluppare una strategia positiva del rapporto tra territorio, ambiente e insediamenti umani che diventerà la sfida dei prossimi anni. Il Paesaggio stretto da vincoli economici per un lato e da aggressioni ambientali e speculative sempre più profonde è quindi un oggetto di studio di grande interesse strategico per le nuove frontiere della ricerca. In questo settore vi è stato allora il rilievo del nuovo Piano Nazionale della Ricerca che individua nel Patrimonio Culturale come obiettivo centrale il concetto di gestione e valorizzazione in termini di mercato culturale. La ricerca dovrà quindi dotarsi in questo settore di nuovi e rilevanti metodologie per rispondere ad una esigenza che ha come prima vittima lo stesso settore del Patrimonio condannato ad un declino se non ritroverà al suo interno strumenti nuovi per la sua valorizzazione. Solo in questa prospettiva sarà oggi possibile quindi affrontare il tema del Patrimonio Culturale ed è per questo motivo che il Dipartimento ha strutturato l’insieme delle proprie ricerche in tre linee strategiche che possono costruire il percorso di convergenza dei progetti verso questa nuova e più avanzata impostazione. Le tre linee sono:

1) Metodologie e Tecnologie per monitoraggio e manutenzione preventiva di Beni

Culturali 2) Strategie olistiche per la gestione integrata e la fruizione multi-utente del Patrimonio

Culturale di un Territorio 3) Processi per la valorizzazione e lo sviluppo sostenibile del patrimonio naturale

antropico dei Paesaggi Culturali


Come è noto il CNR dispone di un ventaglio ampio e diversificato di competenze, che per la molteplicità degli aspetti specialistici e dei percorsi conoscitivi, trovano proficuo campo di applicazione nel settore dei Beni Culturali. Prioritaria per il Dipartimento è, pertanto, la missione di orientare saperi e tecnologie verso i percorsi di sviluppo che si delineano a livello internazionale (Programmi Quadro dell’Unione Europea), per dare visibilità al ruolo che svolge la ricerca italiana in campo internazionale. E’ indispensabile quindi che la ricerca nazionale sul patrimonio culturale maturi nuove forme di organizzazione per proporsi nello scenario internazionale quale evolutivo, dinamico e innovativo riferimento di conoscenza e sviluppo di un settore in cui l’Italia è leader indiscusso. Consapevole di questo valore il Dipartimento Patrimonio Culturale intende implementare gli ambiti tecnologici in cui il CNR opera a livelli di eccellenza per proporsi in maniera competitiva



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in questo quadro a livello globale. In particolare di significativa rilevanza, appare il ruolo che i gruppi di ricerca coordinati dal Dipartimento svolgono in ambito internazionale nell’eccellenza scientifica dei risultati e nell'acquisizione delle risorse. E’ infatti riconosciuta la leadership italiana nei settori della diagnostica, restauro, valorizzazione e fruizione dei beni culturali che, attraverso le attività di cooperazione internazionale, permette di promuovere e valorizzare l’immenso patrimonio culturale di cui è detentore il nostro Paese nella prospettiva di un rilancio dello sviluppo economico, sociale e turistico a livello mondiale. In un siffatto impianto strategico, le attività del DPC si concretizzano non solo attraverso i processi di trasferimento di tecnologia tra ricercatori e utenti stranieri ma anche, grazie alla capacità di esportare il proprio know-how, attraverso il coordinamento o la partecipazione a progetti finanziati da istituzioni o da programmi di finanziamento internazionali (Programma Cultura, 7 Programma Quadro Ricerca e Sviluppo, Programma INTERREG). Sono infatti riconosciute le competenze italiane nell’approccio al restauro e i nostri ricercatori esportano non solo tecnologie ma anche la conoscenza globale del problema della conservazione delle opere d’arte, una visione d’insieme che aggrega tutte le competenze. Nei vari contesti internazionali, il DPC è così attore protagonista di significative esperienze sul campo di grande suggestione scientifica che rispecchiano le azioni individuate come prioritarie e strategiche.


Leader riconosciuto sia nella ricerca storica sia in quella tecnologica rivolta in particolare al settore della conoscenza, il nostro paese ha certamente potenziato – attraverso soggetti pubblici e privati – la promozione e la dinamicità delle attività di ricerca nell’intero comparto dei Beni Culturali prevedendo in particolare il possibile raccordo tra gli interventi nei vari segmenti della filiera. L’Italia ha assunto quindi “naturalmente” il ruolo di ambasciatore delle più adeguate forme di applicazione per la conoscenza, la conservazione, la tutela e la gestione. Per questo motivo un approccio sistemico delle ricerche nel settore permetterà di realizzare il salto di qualità dei nuovi assetti organizzativi ed economici necessari alla salvaguardia del patrimonio culturale “diffuso”. In questo senso, l’ampliamento degli spazi destinati, in materia di Patrimonio Culturale, alle aziende private e alle istituzioni territoriali, richiede comunque una rimodulazione del ruolo che la ricerca che deve svolgere a livello interscalare nel raccordare la molteplicità dei soggetti attori e dei partners. Il Dipartimento, pertanto, si propone di coordinare, in una prospettiva multiquality, i saperi per svolgere il ruolo di interlocutore scientifico privilegiato di organi di ricerca, enti e istituzioni territoriali, imprese e associazioni di categoria. E’ in questo senso che va delineata la strategia del dialogo multi qualitativo e multi scalare in grado di rendere reali le auspicate sinergie tra competenze diverse.


Nella logica dell’integrazione e della complessità il Dipartimento si propone di inquadrare le componenti culturali nella dimensione spazio-temporale che le connota. Pertanto non solo indagate in quanto manifestazioni individue, avulse dal contesto di riferimento, sviluppano un rinnovato impianto propositivo affiancandosi ai più tradizionali fattori di sviluppo. Se dal singolo Bene, l’attenzione si sposta sul Territorio di cultura che lo contiene allora si intende far riferimento ad un unicum territoriale (a frontiera variabile) costituito da molteplicità eterogenee di Beni (tangibili, intangibili, antropici e naturali) del Patrimonio Culturale contestualizzati nello spazio-tempo. I Beni così contestualizzati diventano essi stessi risorse per il territorio; attraverso gli interventi innestano infatti processi di conservazione, valorizzazione e sviluppo economico ma anche sociale così da fornire idonei strumenti per gestire Territori di Cultura. A tal fine vanno individuati ed applicati strumenti che, sulla base delle interazioni individuate tra



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beni, processi e obiettivi, consentano l’esplicitazione del meccanismo domanda-offerta in modo da promuovere sinergie tra le potenziali risorse e innescare rapporti di complementarità e condivisione tra gli stakholder del Territorio. Nel momento in cui si realizza un progetto culturale strutturato si sviluppano anche le premesse per una gestione dinamica che tenga conto, volta per volta, di obiettivi di tipo diverso. Quando le scelte gestionali sono effettuate con una logica di sistema, il Patrimonio Culturale diventa un elemento che partecipa al complesso mosaico di politiche che, adeguatamente interrelate, contribuiscono a definire gli elementi della pianificazione integrata per diventare esso stesso fattore di competitività e di sviluppo. La caratteristica di dinamicità della gestione è strettamente connessa alla “vitalità” che deve essere insita nel Patrimonio in modo da farne un attrattore per il Territorio; tale vitalità porta a scelte di valorizzazione che, in generale, corrispondono a diverse modalità di fruizione. Prerequisiti indispensabili alla realizzazione dell’approccio sopraddetto sono l’identificazione di criteri per la caratterizzazione, secondo tassonomie universalmente riconosciute, dei beni del Territorio e dei processi di interesse su di essi, nonché l’individuazione delle reti di interazioni tra beni, processi e obiettivi. In una prima fase sono da individuare modelli e strumenti per la descrizione codificata e l’aggiornamento dell’offerta e l’accesso adattivo su profili di domanda a contenuti multimediali e multimodali relativi a caratteristiche dei beni culturali e dei processi, in coerenza a obiettivi specifici. In una seconda fase sono messe in campo strategie olistiche che coinvolgono aspetti sociali, ambientali, economici, oltre che culturali, per la formulazione di proposizioni progettuali di valorizzazione e l’individuazione, tra di esse, della soluzione ottimale (nello spazio/tempo, per rapporto costo/beneficio…) per una gestione condivisa tra gli attori operanti nel Territorio. Proprio nell’ottica di attuare condizioni di condivisione è fondamentale l’individuazione di forme di rappresentazione multimodale e multiscala dei contenuti sopradetti, che consentano l’indagine di scenari virtuali alternativi. Il Paesaggio Culturale diviene quindi spazio operativo di intervento ed esso andrà riconosciuto quale bene culturale complesso ed archivio dinamico nel quale sono depositate le componenti e i segni, naturali ed antropici, che manifestano le vicende storiche della natura e delle società umane e sul quale la continuità di questi fattori si ripropone con processi dinamici e innovativi. L’attenzione che ricade su quadri già tematicamente e culturalmente definiti quali i parchi naturali, i parchi archeologici, i siti UNESCO, i musei, si rivolge, in linea con una più ampia logica di attenzione e cultura del territorio, anche alle meno nobili e maggiormente devastate parti del territorio soggette all’indiscriminato uso quotidiano. La dimensione spazio-temporale delle componenti culturali consente di interpretare i processi identitari collettivi da cui il Paesaggio è stato prodotto e di guardare ad esso come ad un documento insostituibile da tutelare, conservare, innovare. L’ampio ventaglio di componenti e di approcci di valori e valenze depositate nel paesaggio, richiede l’intervento di competenze, professionalità, metodologie e tecnologie diversificate da ricondurre ad un unico obiettivo comune di sviluppo sostenibile del territorio. Il Paesaggio va proposto quindi quale asse strategico affinché possano diventare operativi i modelli maturati dall’indagine teorico-metodologica con l’obiettivo di creare integrazioni e sinergie tra gli spazi della ricerca, quelli della gestione, dell’intervento e della pubblica amministrazione. L’integrazione di metodologie e tecnologie diversificate è presupposto indispensabile ad un processo di monitoraggio nel continuo inserito all’interno di un ciclo di manutenzione preventiva. A tal fine le attività che storicamente vedono impegnati gli Istituti umanistici del CNR nella ricerca di base teorico-metodologica, riferita alle discipline letterario-filologiche, storico-artistiche, giuridiche e sociali nonché ad interventi di conservazione e restauro, saranno ulteriormente potenziate, promosse e realizzate con l’ausilio delle tecnologie più innovative sviluppate da competenze settoriali. Si prevede, quindi, di continuare a promuovere la ricerca affinchè gli interventi e le tecniche di diagnosi e restauro possano essere effettuati con strumentazioni e processi sempre più efficaci, non invasivi e rispettosi della qualità e dell’integrità degli oggetti. In stretta connessione con gli ambiti della conoscenza, della



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conservazione e del restauro si ritiene di proseguire lo sviluppo di tecnologie informatiche con particolare attenzione alle tecniche di rappresentazione di scenari virtuali che consentano di comunicare percorsi di conoscenza e risultati di simulazione di interventi di conservazione da riversare in più ampie politiche di valorizzazione e sviluppo. L’approccio metodologico innovativo che caratterizza la presente linea risiede nella assunzione di una logica integrata di ciclo di processi, in quanto l’integrazione di metodologie e tecnologie diversificate è presupposto indispensabile ad un processo di monitoraggio nel continuo inserito all’interno di un ciclo di manutenzione preventiva. In altre parole la sfida è passare da una filiera di processi a un processo di filiera.



Le considerazioni svolte precedentemente e l’analisi delle competenze già attive nel Dipartimento Patrimonio Culturale, sinergicamente articolate con quelle proprie di altri Dipartimenti (Identità Culturale, Tecnologie delle Informazioni e delle Comunicazioni, Sistemi di produzione, Energia e Trasporti, Materiali e dispositivi, Progettazione molecolare, Agroalimentare, Terra e Ambiente). Sulle tematiche oggetto della ricerca è, infatti, già coinvolto un ampio spettro di professiona sono il punto di partenza del lavoro da svolgere con questa nuova impostazione. L’attuabilità dei progetti prevede quindi l’ampliamento della rete scientifica del CNR alle collaborazioni di Ministeri (Ministero dell’Università e della Ricerca, Ministero per i Beni e le Attività Culturali, Ministero dell’Ambiente e della tutela del Territorio e del Mare, Ministero dello Sviluppo Economico), Università, Enti di Ricerca, Aziende e Pubbliche Amministrazioni, da realizzarsi nell’ambito di accordi quadro e intese come quelli che, già promossi dal DPC, sono ormai ratificati con il MiBAC, alcune regioni e province, ENEA ed Atenei.


Istituti afferenti

- ICEVO - Istituto di Studi sulle Civiltà dell'Egeo e del Vicino Oriente (Roma) - ISCIMA - Istituto di studi sulle civiltà italiche e del mediterraneo antico (Roma) - IBAM - Istituto per i beni archeologici e monumentali (Lecce, Catania, Roma, Tito Scalo)- ICVBC - Istituto per la conservazione e valorizzazione dei beni culturali (Sesto Fiorentino,

Milano, Monterotondo Scalo) - ITABC - Istituto per le tecnologie applicate ai beni culturali (Monterotondo Stazione)


- IAC - Istituto per le applicazioni del calcolo "Mauro Picone"- IBIMET - Istituto di biometeorologia- ICIS - Istituto di chimica inorganica e delle superfici- IDPA - Istituto per la dinamica dei processi ambientali- IFAC - Istituto di fisica applicata "Nello Carrara"- IGAG - Istituto di geologia ambientale e geoingegneria- IIA - Istituto sull'inquinamento atmosferico- IMAA - Istituto di metodologie per l'analisi ambientale- IMATI - Istituto di matematica applicata e tecnologie informatiche



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- IMC - Istituto di metodologie chimiche- INOA - Centro di responsabilità scientifica INOA- IRAT - Istituto di ricerche sulle attività terziarie- ISAC - Istituto di scienze dell'atmosfera e del clima- ISEM - Istituto di storia dell'Europa mediterranea- ISM - Istituto di struttura della materia- ISMAR - Istituto di scienze marine- ISOF - Istituto per la sintesi organica e la fotoreattività- ISSM - Istituto di studi sulle società del mediterraneo- ISTC - Istituto di scienze e tecnologie della cognizione- ISTEC - Istituto di scienza e tecnologia dei materiali ceramici- ISTI - Istituto di scienza e tecnologie dell'informazione "Alessandro Faedo" - ITC - Istituto per le tecnologie della costruzione- IVALSA - Istituto per la valorizzazione del legno e delle specie arboree


L’avvio di uno spazio comune della ricerca a livello europeo vede l’Italia e il patrimonio Culturale come un elemento strategico per la nostra leadership nel settore. Il Dipartimento ha cercato quindi di ampliare e di rendere sempre più stretti i rapporti con i partner nazionali ed internazionali. Oltre a coniugare costruttivamente i processi della conoscenza e le metodologie operative, infatti, l’altro fattore della strategia che persegue è il potenziamento della sua rete scientifica mediante relazioni con altri enti di ricerca, centri di eccellenza, Università, enti, istituzioni e soggetti pubblici e privati e, non da ultimo, le aziende che operano sul territorio. Da questa rete di relazioni non sono escluse organizzazioni internazionali soprattutto per le attività che riguardano la promozione dei risultati della ricerca e del trasferimento tecnologico. L’ampliamento della rete scientifica del CNR è stato realizzato grazie alle collaborazioni attive con i Ministeri (Ministero dell’Università e della Ricerca, Ministero per i Beni e le Attività Culturali, Ministero dell’Ambiente e della Tutela del Territorio e del Mare, Ministero dello Sviluppo Economico) e ad Accordi Quadro come quello già ratificato con il MiBAC e con l’ENEA nel 2007. Lo scopo è quello di rendere operativi, partecipi e condivisi i modelli e i propositi che scaturiscono dalla riflessione teorico-metodologica. In tale prospettiva, il Dipartimento tende ad ampliare i propri spazi e a promuovere progetti di più ampio respiro, nei quali è previsto il coinvolgimento degli attori e dei soggetti pubblici e privati che operano nel territorio con la prospettiva di realizzare il comune obiettivo dello sviluppo sostenibile. Un esempio è l’Accordo Quadro con la Provincia di Crotone stipulato nel 2007 a cui è seguita la formulazione di un Progetto Pilota relativo all’attività di bonifica dell’area industriale “ex-Pertusola” e al recupero dell’area archeologica del quartiere settentrionale “antica Kroton” attraverso processi sperimentali (01.03.2007). Nel corso del 2008 è stata presentata una proposta di lavoro per il progetto di recupero ambientale e culturale del progetto “Grande attrattore turistico culturale, ambientale della provincia di Crotone” (23.01.2008) ed è stato redatto dal DPC un Piano d’intervento per l’area archeologica “antica Kroton” (18.12.2008). Nel luglio del 2008 il DPC ha firmato una Convenzione operativa con la Regione Basilicata, Dipartimento Ambiente, Territorio, Politiche della Sostenibilità e l’Autorità di Bacino Interregionale della Basilicata per la realizzazione di un progetto in materia di difesa del suolo denominato “Tutela del territorio e conservazione del patrimonio culturale nell’area compresa tra l’alta-media Val d’Agri, la Val Camastra-Sauro e la Val Melandro attraverso il rilevamento geomorfologico e il controllo delle aree in frana”. Sempre relativamente ad accordi con Enti locali, nell’aprile del 2009 il DPC, per il tramite dell’Istituto per le Tecnologie Applicate ai Beni Culturali (ITABC) che ad esso afferisce, ha firmato una proposta di Protocollo d’Intesa con la Provincia di Crotone, Accademia del mare



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per l’intervento sul tema “Nuove soluzioni per la sicurezza e la valorizzazione del patrimonio subacqueo” che ha l’obiettivo di studiare e sviluppare nuovi sistemi di videosorveglianza subacquea al fine di mettere in sicurezza il patrimonio sommerso (ambientale e culturale) e, al contempo, di consentire la sua visualizzazione a terra in una sala di fruizione appositamente allestita. Altro progetto in territorio calabrese è quello relativo a una proposta di collaborazione tra Università di Reggio Calabria e la commessa dell’Istituto per le Applicazioni del Calcolo “Mauro Picone” (IAC) partecipante al DPC per l’Area Grecanica – Area Archeologica Sinagoga di Bova Marina che prevede rilievo metrico e topografico, riprese stereometriche (3D) scanner dell’area, rilievo dei particolari dei manufatti e del mosaico, restituzione virtuale e animazione del percorso visitabile. Al territorio è indirizzata la Convenzione operativa con la Società Geografica Italiana firmata nel marzo 2009 per la realizzazione di un progetto denominato “Il patrimonio culturale e ambientale per la competitività attraverso un modello complesso di stratificazione archeologica, storica e territoriale: la provincia di Viterbo”. Uno dei focus delle ricerche nell’ambito del DPC è, infatti, proprio il paesaggio, il cui profilo è definito dalle dinamiche della natura e dai processi indotti dall’uomo. Esso si configura quale bene culturale complesso ed archivio dinamico, come un documento insostituibile da tutelare, conservare e innovare. Le attività e le azioni strategiche del DPC si rivolgono anche al settore produttivo che vede il coinvolgimento attivo delle Piccole Medie Imprese. Lo scopo è quello di innescare un volano di sviluppo economico e sociale attraverso la conoscenza e la valorizzazione di quelle manifestazioni culturali, naturali ed antropiche che costituiscono il patrimonio identitario del Paese. Con questo fine sono state avviate, nel corso del 2009, le prime contrattazioni per la stipula di una Convenzione operativa il consorzio “Il Tarì” per la realizzazione di un progetto in materia di gioielli e pietre preziose e una Proposta di collaborazione con Assorestauro, che è la prima associazione d’imprese in Italia costituita da produttori di materiali, attrezzature, tecnologie per il restauro e la manutenzione e fornitori di servizi per la conservazione del patrimonio architettonico, artistico e urbano. Sempre a livello nazionale è in fase di definizione una collaborazione con la Società di Chimica Italiana. Nel contesto Internazionale, il DPC ha consolidato i contatti già avviati con il Giappone e sta collaborando attivamente all’organizzazione della manifestazione “Italia in Giappone 2009”, promossa dal MAE. In particolare il Virtual Heritage Laboratory dell’ITABC sta realizzando un filmato in computer grafica dal titolo, ancora provvisorio, “Life and power. Rome under Augustus”. Nell’ambito dell’Accordo di collaborazione scientifica e tecnologica tra Italia e Cina, in occasione delle celebrazioni per il trentennale dell’accordo, il DPC ha partecipato con gli interventi del Dr. P.A. Vigato sulle “Tecnologie per la diagnostica, l’intervento e la manutenzione” e del Dr. R. Scopigno “Tecnologie ICT per la valorizzazione”. A conferma della volontà di avere sempre più voce su scala internazionale nel dibattito sul patrimonio culturale, il DPC ha stipulato un Protocollo di collaborazione con ICOMOS-Italia con particolare riferimento alla Vision 2030 Focus Area Cultural Heritage della European Construction Technology Platform (ECTP). L’ICOMOS Italia è il comitato nazionale italiano dell’International Council on Monuments and Sites (ICOMOS), una ONG con sede a Parigi che si prefigge la conservazione dei monumenti storici e dei siti mondiali. ICOMOS raccoglie 950 membri in tutto il mondo e il Direttore Prof. Maria Mautone partecipa per il CNR-DPC. L’obiettivo è quello di costruire una rete di relazioni che favoriscano lo sfruttamento dei risultati della ricerca, consentendo così di trasformare l’eccellenza nella scienza in valore economico a sostegno della competitività industriale. Infine sono stati avviati i primi contatti per la stipula di un Memorandum of understanding con UNESCO - United National Educational, Scientific and Cultural Organization nell’ambito del Programma Forum UNESCO - University and Heritage (FUUH) che ha lo scopo di promuovere le ricerche e la diffusione delle conoscenze in materia di protezione e tutela del patrimonio mondiale nature e culturale.



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anno



totale





anno






E A B C D 2008 1.623 1.844 1.797 3.331 2.035 7.210


Risorse umane




A B C D E=A+B+C+D 2008 68 3 34 6 111



ricerca




Altro Totale

3 2 1 11 1 3 4 25 Risorse strumentali Il Dipartimento nel corso del 2008 ha potenziato l’apparato strumentale nel mezzogiorno per garantire un investimento qualificato alla crescita di ulteriori specializzazioni e campi applicativi nel settore della tutela e della conservazione. La distribuzione dell’IBAM che è l’istituto capofila in molte regioni del sud ha quindi permesso un duplice vantaggio: riqualificare l’attività di ricerca secondo una logica di rete e riportare l’investimento in infrastruttura verso i luoghi di lavoro delle varie regioni meridionali. La Sicilia, la Basilicata e la Puglia sono quindi le destinatarie di un supporto innovativo e tecnologicamente avanzato che permetterà di mantenere l’altissimo livello di qualità internazionale già raggiunto dalle attività di ricerca di queste strutture operative. Accanto a questo risultato vi è stato uno sforzo di mantenimento pur nella ristrettezza dei finanziamenti degli asset tradizionali della rete di ricerca come gli Sprettoscopi in UV, Visibile e IR; NMR (Nuclear Magnetic Resonance) da laboratorio e portatile; SEM (Scanning Electron



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Microscope); AAN (Neutron Activation Analysis); XRD (X Ray Diffraction); Spettrometri di massa; Gascromatografi. Il Dipartimento ha puntato anche al potenziamento attraverso progetti svolti in collaborazione con altri Dipartimenti delle competenze tecnologiche relative alle ricostruzioni in Realtà Virtuale, prodotti multimediali, portali - e alla maggior parte delle apparecchiature di base per gli scavi archeologici, il rilevamento geofisico, il rilievo topografico e l’elaborazione di carte tematiche. Dati di telerilevamento e indagini da osservazioni della terra verranno sviluppati utilizzando satelliti, aerei, elicotteri e strumentazioni a terra messi a disposizione da Enti e/o Organismi con i quali è prevista la collaborazione (es. ASI). Il Dipartimento dispone poi della maggior parte della strumentazione di base per la caratterizzazione dei materiali costituenti i manufatti, per la rappresentazione grafica di edifici, per l’acquisizione e la ricostruzione 3D di dati di rilievo. Apparecchiature di particolare importanza sono: ESEM (Environmental Scanning Electron Microscope), FT-IR (Fourier Transform-Infra Red), PIXE (Particle Induced X ray Emission), Porosimetri.


1. SISTEMI INNOVATIVI DI INDAGINE E DIAGNOSI ASSISTITA

Consorziati: C.M. Sistemi S.p.A, C.N.R., F.O.A.R.T. s.r.l., Istituto Elettrotecnico Nazionale, Menci Software s.r.l., Politecnico di Milano - DEI, Regione Autonoma Valle d'Aosta Attività: Area di intervento: Beni culturali Consorziati: C.M. Sistemi S.p.A, C.N.R., F.O.A.R.T. s.r.l., Istituto Elettrotecnico Nazionale, Menci Software s.r.l., Politecnico di Milano - DEI, Regione Autonoma Valle d'Aosta Attività: Il Consorzio SIINDA ha cessato la propria attività nel 2005.

2. VENICE INTERNATIONAL UNIVERSITY Consorziati: Boston College Center for International, C.N.R., Duke University (Durham), Fondazione di Venezia, Istituto Universitario Architettura Venezia, Ludwing Maximilians Universitat (Munchen), Ministero dell'Ambiente, Tel Aviv University (Tel Aviv), Tsinghua University (Beijing), Universitat Autonoma del Barcelona (Barcellona), Università degli Studi di Venezia, Waseda University (Tokyo) Attività: Area di intervento: Consorziati: Boston College Center for International, C.N.R., Duke University (Durham), Fondazione di Venezia, Istituto Universitario Architettura Venezia, Ludwing Maximilians Universitat (Munchen), Ministero dell'Ambiente, Tel Aviv University (Tel Aviv), Tsinghua University (Beijing), Universitat Autonoma del Barcelona (Barcellona), Università degli Studi di Venezia, Waseda University (Tokyo) Attività: IL CNR ha aderito al Consorzio Venice International University alla fine del 2006, pertanto non sono ancora state svolte attività che coivolgono il CNR.



Nonostante la penuria di risorse interne, di consolidare competenze e piattaforme di servizio per altri Enti o Strutture pubbliche e private, e per costruire e proporre un insieme di obiettivi che, nella loro globalità, riescano a garantire quel complesso di azioni che, con il possibile coinvolgimento di realtà esterne, possano progressivamente trasformarsi in strumenti concreti per cogliere e affrontare la complessità delle problematiche e delle valenze che il Patrimonio Culturale propone nella sua globalità. La molteplicità e la complessità delle manifestazioni, materiali e immateriali, naturali e costruite, mobili e immobili, puntuali e areali, rendono il patrimonio culturale del nostro Paese uno spazio di incommensurabile ampiezza in quanto ai processi identitari che ne sono la matrice e alla mole di possibili risvolti operativi ad esso legati.



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Prendendo avvio da questo dato di fatto, il DPC fonda la propria struttura portante e originaria nel sodalizio fra cultura scientifico-tecnologica e cultura storico-umanistica, saperi imprescindibili e inscindibili della ricerca sul patrimonio culturale, facendosi promotore di un modello di rete scientifica innovativa capace di proficue collaborazioni e sinergie tra conoscenze scientifiche e competenze operative d’intervento. Potendo contare su tale modello di rete scientifica integrata e multidisciplinare, la strategia di ricerca messa in essere dal DPC ha come punto di partenza l’ormai consolidato approccio di filiera al patrimonio culturale, considerato come consequenza di azioni legate a valorizzare e studiare i molteplici aspetti del bene. Questi aspetti riguardano la conoscenza, la diagnosi e monitoraggio, la conservazione, la tutela, la valorizzazione, la fruizione e la gestione. I risultati di ricerche condotte sui singoli momenti della filiera, inseriti e integrati in un contesto sequenziale e sistemico, accrescono il loro valore e rendono possibili ricadute operative, sociali ed economiche significative e di ampio respiro. L’approccio di filiera, quindi, mira ad integrare i saperi e le competenze affinché tutti i momenti di studio e di intervento siano reciprocamente agganciati e, pertanto, massimamente valorizzati. Le operatività già avviate si connotano per la loro significativa caratterizzazione intra e intersettoriale e si rivolgono in particolare a realizzare una rete densa ed articolata di conoscenze e competenze a supporto della molteplicità degli ambiti della ricerca in materia di identità e patrimonio culturale per la gestione dell’offerta informatica e per la gestione della proposizione operativa, e a promuovere processi di approfondimento scientifico e di intervento individuando ambiti operativi di particolare pregio e significatività (paesaggio culturale) per le connotazioni culturali ed il ruolo che questi possono svolgere nelle politiche territoriali di intervento e di sviluppo. I risultati di eccellenza finora raggiunti in questi tre anni di lavoro del DPC, nella ricerca umanistica come in quella scientifico-tecnologica ma soprattutto nella ricerca multidisciplinare in cui si integrano queste due anime, consentono di proiettare e ricondurre tale patrimonio di conoscenze, professionalità e tecnologie, ormai maturo e significativamente operativo, in tre linee strategiche anch’esse tra loro raccordabili in un percorso unitario che indirizzeranno tutte le attività che il DPC intende avviare nell’immediato futuro:

Metodologie e tecnologie per il monitoraggio e la manutenzione preventiva dei beni culturali;

Strategie olistiche per la gestione integrata e la fruizione multi-utente del patrimonio culturale di un territorio;

Processi per la valorizzazione e lo sviluppo sostenibile del patrimonio naturale e antropico dei paesaggi culturali.


Nel 2008 il programma del Dipartimento è stato articolato in 7 Progetti, organizzati in 31 Commesse composte da 56 Moduli di Istituto. - Cultura e Territorio articolato in 0 commesse e 0 moduli; - Il territorio e gli insediamenti in Europa e nel Mediterraneo articolato in 6 commesse e 7 moduli; - Il manufatto come testimonianza storica e materiale del patrimonio culturale articolato in 3 commesse e 7 moduli; - Diagnosi, intervento e conservazione del patrimonio culturale articolato in 10 commesse e 25 moduli; - Formazione e creazione del bisogno di patrimonio culturale



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articolato in 3 commesse e 5 moduli; - Fruizione e valorizzazione del patrimonio culturale articolato in 4 commesse e 6 moduli; - Paesaggio culturale articolato in 5 commesse e 6 moduli; 3.2.1.1 Il Progetto Interdipartimentale, “Cultura e Territorio” consiste nel definire, realizzare e sperimentare strumenti di un sistema di “Governance e Compliance” per la gestione integrata a caratterizzazione consapevole, partecipata e condivisa delle interazioni di “Cultura e Territorio”. L’attività che la Commissione per lo Studio di Fattibilità, alla quale hanno partecipato rappresentanti di otto dei Dipartimenti CNR, ha svolto nel 2008 è stata presentata in occasione di una giornata di lavoro organizzata nel mese di settembre. Nel documento di sintesi di tale attività, innanzitutto, sono stati focalizzati gli obiettivi. Il Progetto intende realizzare strumenti che consentano l’individuazione e l’integrazione funzionale di competenze, metodologie e tecnologie presenti nell’Ente in relazione ai processi di conoscenza, conservazione, valorizzazione e fruizione del Patrimonio Culturale contestualizzato sul territorio. Tale integrazione deve essere in grado di costituire supporto decisionale in merito alla soluzione di problemi gestionali in modo dinamico e adattivo rispetto a diverse tipologie di obiettivi e di componenti culturali e territoriali. Esplicitata, in introduzione, la sinergia tra Territori di Cultura e Culture di Territorio e presentati Finalità, Risultati attesi e Motivazioni del Progetto, il documento redatto comprende altre quattro sezioni. Nella seconda sezione viene delineato un quadro sintetico di stato dell’arte sul tema affrontato, a livello nazionale e internazionale, con particolare attenzione alla realtà europea e CNR. Nella terza si descrive il modello di riferimento del Sistema “Cultura e Territorio”. La quarta sezione è dedicata alla presentazione delle tematiche del Progetto, fondamentalmente riconducibili alle due “dimensioni della gestione” che co-evolvono, gestione dell’offerta di informazioni e gestione della proposizione operativa. La prima “dimensione” rappresenta la direttrice Territori di Cultura, la seconda rappresenta la direttrice Culture di Territorio. L’ultima sezione entra nel merito di aspetti connessi all’attuabilità del Progetto, illustrando alcuni degli ambiti nei quali presentare proposte per reperire finanziamenti, individuandone i possibili partecipanti e, in conclusione, richiamando alcuni quadri di riferimento che possono contribuire a individuare casi di studio. Il Progetto 1, “Il territorio e gli insediamenti in Europa e nel Mediterraneo”, ha lo scopo di riconoscere, conoscere e definire l’interazione tra le componenti ambientali e antropiche con riferimento alle civiltà del bacino del Mediterraneo, del Vicino Oriente e dell’Europa, per individuare e realizzare modelli metodologici e innovativi di ricostruzione di sistemi insediamentali particolarmente caratterizzanti i territori ad essi collegati. Il Progetto 2, “Il manufatto come testimonianza storica e materiale del patrimonio culturale”, si incentra sui due aspetti principali della ‘biografia’ di un manufatto inteso sia come testimonianza storica e materiale della società che lo ha prodotto, sia come ‘agente’, in quanto bene culturale, a pieno titolo inserito nella dinamica del presente. La ricerca ha come oggetto: il ciclo di vita del manufatto, che va dalla produzione, alla circolazione, all’uso, all’abbandono, all’eventuale riuso, fino ad una possibile ‘nuova vita’ in termini di fruizione come bene culturale; la complessa operazione sottesa alla classificazione tassonomica dei singoli oggetti come necessario strumento di conoscenza, e imprescindibile elemento per la valorizzazione degli stessi. In stretta correlazione si pone il processo di conservazione del manufatto che costituisce un capitolo ugualmente importante nella sua biografia. Punto di forza del progetto ed elemento caratterizzante della ricerca a carattere storico-archeologico svolta all’interno dell’Ente è la prospettiva ‘archeometrica’ che vede la costante collaborazione tra discipline



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umanistiche e discipline scientifiche propriamente dette (scienze della terra, scienze naturali, fisica, chimica etc.). Il Progetto 3, “Diagnosi, intervento e conservazione del patrimonio culturale”, intende progettare, mettere a punto, validare e impiegare metodologie, tecnologie, strumentazioni, modelli e prodotti innovativi, adeguati e compatibili con la storia e la tipologia materica del bene da salvaguardare, per la diagnosi, l’intervento e la conservazione del patrimonio culturale, con particolare attenzione all’ambientazione storica e/o paesaggistica e alle caratteristiche originali del contesto di riferimento. Si intende predisporre una filiera scientifica e tecnologica che, partendo dalla corretta collocazione nello spazio e nel tempo di specifici e significativi Beni Culturali, attraverso una corretta ed esaustiva conoscenza dello stato di conservazione e delle patologie insorte, sviluppi un progetto di restauro rispettoso del bene da tutelare e un monitoraggio non invasivo, capace di conservarlo per una sua fruizione, valorizzazione e gestione. Il Progetto 4, “Formazione e creazione del bisogno di patrimonio culturale”, intende predisporre, sulla base di parametri sociali, economici e antropologici, strumenti per una più attenta comprensione e valorizzazione dell’offerta del patrimonio culturale e per una efficace promozione della corrispondente domanda, intese come momento di costruzione della crescita civile e culturale dei territori in cui i beni fruibili hanno sede, attraverso una più adeguata partecipazione di sempre più larghi settori della società. Il Progetto 5, “Fruizione e valorizzazione del patrimonio culturale”, ha l’obiettivo di progettare e sviluppare metodologie, strumentazioni e tecniche innovative per una piena fruizione e valorizzazione del patrimonio culturale, attraverso tecnologie di comunicazione, ricostruzioni virtuali, strumenti integrati di promozione e gestione e strategie di diffusione delle informazioni. Il Progetto 6, “Paesaggio culturale”, vuole predisporre metodi e strumenti innovativi per lo sviluppo di studi ed iniziative finalizzate alla conoscenza, tutela e valorizzazione delle componenti del Paesaggio Culturale; i molteplici aspetti e contenuti del paesaggio esprimono il forte legami tra territorio, beni culturali e caratteristiche ambientali, che possono proporsi come ulteriori risorse attraverso metodologie comunicative, ricostruzioni virtuali e strategie di diffusione delle informazioni.



A causa della carenza di fondi interni per la ricerca, il DPC ha necessariamente rivolto gran parte della propria attività ad azioni e relazioni indirizzate a promuovere partenariati con importanti attori pubblici e privati che operano nel campo della ricerca e dell’intervento operativo nei Beni Culturali, al fine di farsi promotore di iniziative progettuali di largo respiro, finanziate su programmi nazionali e internazionali. A livello nazionale i finanziamenti vengono da bandi PRIN, FIRB, POR e PON, da Ministeri (MiBAC, MUR, MAE), dagli accordi con gli Enti Pubblici Regionali e Locali, da soggetti privati, da attività per conto terzi. Il quadro di cooperazione internazionale del Dipartimento è attuato attraverso il coordinamento o la partecipazione a progetti di ricerca internazionali quali il programma Cultura 2000-2006 e 2007-2013, il 7° Programma Quadro Ricerca e Sviluppo, il programma INTERREG, accodi con enti pubblici e di ricerca stranieri e la partecipazione alle attività Ev-K2-CNR. Il Dipartimento ha quindi investito molto nel rafforzamento delle attività di competenze coordinate sia all’interno del CNR sia all’esterno dove è richiesto uno sforzo maggiore per poter negoziare di volta in volta con soggetti diversi obiettivi progettuali condivisi. Per far



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questo la struttura dipartimentale ha maturato una flessibilità operativa che dimostra come la grande versatilità della ricerca italiana anche in questo campo applicativo sia un atout imbattibile per ridisegnare mappe e concetti nuovi dell’azione della ricerca fino ad anni passati ritenute impensabili. In virtù dei risultati raggiunti fino a questo momento e delle prospettive che si delineano, sempre di più sono stati potenziati approcci e metodologie tendenti all’apertura e al coinvolgimento di professionalità nuove e innovative, individuate, come già detto, in primo luogo all’interno del CNR, per la proposizione di un pacchetto complesso e inscindibile di competenze che possa essere riconosciuto quale unitario strumento operativo. Grazie alla ricchezza dei campi d’indagine dei Progetti e degli argomenti proposti, il ventaglio di casi studio e di ricerca è ampio e variegato con un portafoglio ben equilibrato e completo nell’area delle tecnologie. La prospettiva futura è quindi quella di consolidare la posizione del CNR in materia di patrimonio culturale per proporsi quale punto di raccordo delle competenze e professionalità che operano in questo settore e riferimento per le politiche nazionali e internazionali. Lo scopo è quello di rendere operativi, partecipi e condivisi i modelli e i propositi che scaturiscono dalla riflessione teorico-metodologica. In tale prospettiva, il Dipartimento tende ad ampliare i propri spazi e a promuovere progetti di più ampio respiro, nei quali è previsto il coinvolgimento degli attori e dei soggetti pubblici e privati che operano nel territorio con la prospettiva di realizzare il comune obiettivo dello sviluppo sostenibile.


Il DPC si posiziona all’avanguardia nel settore della conservazione e valorizzazione del patrimonio culturale. La produttività e la qualità della ricerca svolta dal DPC è comprovata da diversi esempi di casi di successo, riconoscimenti e premi, quali: Europa Nostra Awards 2009 (categoria “ricerca”), assegnato da “Europa Nostra” e dalla Commissione Europea al progetto Study/Assessment designs and supervision/monitoring for the structural and architectural restoration of the Bedestan (Saint Nichoals Church), Nicosia, Cyprus (intervento di restauro e rifunzionalizzazione del complesso monumentale cipriota del Bedestan, curato dall’ITABC nel quadro dei programmi ‘Rehabilitation of Old Nicosia’ e ‘Partnership for the future’ dell’Onu) e al progetto Noah's Ark, Global climate impact on the built heritage and cultural landscapes (progetto europeo finanziato dal 6 Programma Quadro, sull’azione dei cambiamenti climatici sul patrimonio culturale e sul paesaggio, coordinato dall’ISAC). Quest’ultimo è tra le 40 “storie di successo della ricerca” dalla Commissione Europea, fra i 5 progetti dell’area ambiente, unico sul patrimonio culturale. Virtual Heritage Laboratory (VHLab) dell’ITABC ha vinto nel corso del 2008 diversi premi quali: e -Content Award Italy 2008 (categoria e-Learning), per il progetto Virtul Rome, portale dedicato all'esplorazione interattiva in 3D del paesaggio antico; il premio e-Content Award Italy 2008 (categoria e-Culture per il progetto Virtual museum of the ancient via Flaminia (ITABC); il premio The Best in e-Content & Creativity Award assegnato da Fondazione Politecnico di Milano & MEDICI Framework nel quadro del World Summit Award al. Dall’ISTI è stato sviluppato il sistema open source MeshLab (http://www.meshlab.org), scaricato da varie decine di migliaia di utenti ed è diventato il tool di riferimento open source per la gestione di dati di scansione 3D nel settore dei beni culturali. Motivato dalla volontà di aprirsi verso l’esterno e far conoscere le proprie attività, il Dipartimento ha organizzato o partecipato a eventi nazionali e internazionali di divulgazione altamente significativi allo scopo di condividere le proprie conoscenze anche con un pubblico esterno. L’organizzazione di workshop, giornate di studio, seminari, dibattiti, mostre scientifiche, corsi di alta formazione e di on-job training sono state realizzate anche con lo spirito di sensibilizzare l’opinione pubblica e stimolare una discussione su temi che il Dipartimento ha individuato come strategici. Fra le numerose iniziative nazionali si ricorda il Salone del Restauro di Ferrara 2008 a cui il Dipartimento ha partecipato con uno stand istituzionale e attraverso l’organizzazione di un convegno entrambi incentrati sul tema “Patrimonio Culturale e Ricerca Scientifica – dalla domanda storica all’offerta tecnologica”. Particolarmente ampio è stato poi l’interesse destato - la sua risonanza è stata testimoniata sia



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dalla stampa specialistica sia da quella dei media più generali - dall’evento “TECHA 2008 - Technologies Expo for Cultural Heritage Advancement”, promosso e organizzato a Roma nel marzo 2008 dal Dipartimento Patrimonio Culturale con la collaborazione di APRE, ENEA, Provincia e Comune di Roma. Esso si è configurato come il primo degli incontri che, con cadenza biennale, si susseguiranno in sedi europee diverse (per l’anno 2010 si è già candidata Arles). A livello internazionale si registra la partecipazione alla fiera europea per la conservazione, il restauro e la rifunzionalizzazione degli edifici storici dal titolo Denkmal 2008, che si è tenuta a Lipsia, in Germania. In questa occasione, il Dipartimento, oltre a presentare alcuni esempi dei risultati di ricerca in uno stand allestito in collaborazione con la Regione Lazio, Sviluppo Lazio e Filas Spa, ha partecipato al brokerage event che si è tenuto in concomitanza con la fiera, allo scopo di avviare nuove collaborazioni internazionali con partner industriali.



Il Dipartimento è membro di importanti piattaforme tecnologiche alle quali partecipa allo scopo di costruire una rete di relazioni interne ed esterne e di apportare il proprio contributo al rilancio del ruolo della ricerca e dell’innovazione nel settore della salvaguardia del patrimonio culturale. Il sistema di connessione con i principali attori economici relativi all’ambito di riferimento è forte e sicuramente sono state gettate le basi per rafforzare ulteriormente tali collegamenti. Anche la credibilità internazionale è molto forte e spesso si “affianca” a iniziative diplomatiche di ampio respiro. Fra queste, il DPC sta operando all’interno della piattaforma europea, coordinata dal MiBAC, dal titolo “NET – HERITAGE, European network on Research Programme applied to the Protection of Tangible Cultural Heritage”, i cui obiettivi sono in totale sintonia con le strategie istituzionali del Dipartimento stesso. Ancora, il dipartimento Patrimonio Culturale insieme con il Dipartimento Identità Culturale e con il Dipartimento Information and Comunication Technologies (ICT) ha contribuito alla nascita della piattaforma nazionale “HERIT - Heritage Research in Italy” nel quadro del Progetto Interdipartimentale “Cultura e Territorio”. L’obiettivo generale della piattaforma è quello di promuovere le valenze culturali del territorio attraverso l’aggregazione e la valorizzazione dei valori identitari e delle componenti patrimoniali esistenti e considerati nella loro co-evoluzione dinamica. Il Dipartimento è coinvolto inoltre nelle attività della piattaforma “SERIT - Security Research in Italy”, promossa da CNR, Finmeccanica e con la partecipazione del Ministero della Difesa, relativa alla sicurezza nei suoi molteplici aspetti. Il DPC partecipa alla sottetematica relativa alla “Sicurezza integrata nei beni culturali”, in cui è referente per le azioni finalizzate al “Controllo e monitoraggio delle opere esposte al pubblico e la sicurezza dei visitatori”. Infine gli Istituti del dipartimento (ICVBC, IBAM, ITABC, IAC) partecipano con successo ai progetti nazionali e internazionali sugli specifici temi strategici.


L’attività del 2008 su questo punto ha realizzato una serie di obiettivi nella direzione della creazione di una “rete di eccellenza” tra i vari soggetti del Patrimonio Culturale anche nella direzione di un coordinamento tra strutture di ricerca e impresa. Il CNR è in grado oggi di definire e predisporre metodologie e tecnologie innovative per un’azione strategica ai fini della conoscenza integrata e diffusa, della conservazione e fruizione sostenibile e della



Articoli in atti di






2008 3 29 33 130 63 14 19 2 19 9



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valorizzazione del Patrimonio Culturale svolgendo, tra l’altro, il ruolo fondamentale di “trait d’union” tra domanda e offerta.

Tale ruolo può essere svolto realizzando i seguenti compiti:

- individuare le domande prioritarie e proporre tematiche di ricerca in ambito nazionale ed europeo;

- promuovere e sviluppare progetti e consorzi di ricerca multidisciplinari;

- promuovere progetti partecipati tra enti di ricerca, industrie, PMI e “user” di uno specifico campo applicativo;

- effettuare trasferimento tecnologico e di know-how verso aziende e pubbliche amministrazioni nazionali, nonché a Paesi Terzi, in particolare a quelli dell’area mediterranea, dell’Oriente e dell’Est europeo;

- sperimentare nuovi percorsi formativi coerenti con i risultati della ricerca e con l’evolversi della domanda nel settore.


PROGETTO INTERDIPARTIMENTALE – CULTURA E TERRITORIO In particolare, con riferimento alla partecipazione CNR è stata configurata una prima ipotesi di aggregazione in cinque gruppi di ricerca che devono operare in stretta collaborazione con competenze specifiche per lo svolgimento di attività inerenti gli ambiti fondamentali sui quali si focalizza il Progetto. Tali gruppi potrebbero configurarsi come commesse alle quali partecipano ricercatori di Istituti di diversi Dipartimenti: 1. Conoscenza, conservazione, valorizzazione del Patrimonio Culturale di un Territorio: domanda-offerta di metodologie e tecnologie (responsabile: ITABC- Dip. Patrimonio Culturale, partecipano Istituti di Patrimonio Culturale, Tecnologie dell’Informazione e delle Comunicazioni, Sistemi di Produzione, Terra e Ambiente) 2. Offerta di metodologie e tecnologie chimiche-geochimiche e biologiche per la conservazione e valorizzazione (responsabile: ICVBC- Dip. Patrimonio Culturale, partecipano istituti di Patrimonio Culturale, Progettazione Molecolare, Terra e Ambiente, Energia e Trasporti, Sistemi di Produzione, AgroAlimentare) 3. Offerta di metodologie e tecnologie fisiche per la diagnostica e il monitoraggio (responsabile IFAC- Dip. Materiali e Dispositivi, partecipano Istituti di Materiali e Dispositivi) 4. Metodologie socio-economiche per la valorizzazione, gestione e comunicazione delle interrelazioni tra Cultura e Territorio (responsabile IRAT-Dip. Identità Culturale, partecipano Istituti di Identità Culturale) 5. Modelli e strumenti per il sistema informativo della gestione adattiva della domanda-offerta (responsabile: ICAR- Palermo- Dip. Tecnologie dell’Informazione e delle Comunicazioni , partecipano Istituti di Tecnologie dell’Informazione e delle Comunicazioni, Materiali e Dispositivi, Identità Culturale). Le attività che tali gruppi hanno avviato negli ultimi mesi del 2008 ha consistito nell’approfondimento del modello di riferimento del Sistema “Cultura e Territorio”, nell’individuazione di tassonomie universalmente riconosciute sulla base delle quali poter classificare beni, processi e obiettivi e nell’identificazione di strumenti che, sulla base delle interazioni individuate tra beni, processi e obiettivi, consentano l’esplicitazione del meccanismo domanda-offerta.



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2008 0 0 0 0 0 0 0 valori in migliaia di euro PROGETTO 1 – IL TERRITORIO E GLI INSEDIAMENTI IN EUROPA E NEL MEDITERRANEO

Al raggiungimento degli obiettivi del progetto concorrono competenze topografiche, archeologiche, epigrafiche, linguistiche e storiche. Nel corso dell’anno sono stati firmati numerosi accordi di collaborazione fra cui: l’accordo tecnico-scientifico con la Soprintendenza Archeologica della Sardegna (dicembre 2008) per lo studio e l’edizione dei materiali egeo-micenei nell’area di Saroch e l’Accordo con l’Institut National du Patrimoine di Tunisi per lo “scavo e lo studio del santuario di Baal Hammon-Saturno ad Althiburos” (Médeine, regione di Le Kef). Nel quadro del Programma Urartu, il MAE ha contribuito all’attività archeologica in Armen in Iran e ha finanziato il progetto “Petra Nabatea” in Giordania, per il quale, in collaborazione con l’Università di Urbino, è stato eseguito un “rilievo 3D della Tomba Nabatea” (patrimonio UNESCO). Fra gli scavi condotti di particolare rilievo sono: il sito di Althiburos in Tunisia, lo scavo a Pani Loriga in Sardegna, Parco Archeologico di Chan Chan (Perù); lo scavo della Specchia Artanisi (LE), gli scavi di Priniàs (Creta), il restauro e la ricognizione archeologica a Hierapolis di Frigia (Turchia). Nell’ambito delle ricerche geomorfologiche applicate all’archeologia si ricordano le attività a Mersin (Turchia) e le ricerche di topografia antica a Tell Tuqan (Siria). I Ricercatori attivi nel progetto hanno promosso nel corso dell’anno corsi di alta formazione fra cui: “Culture a contatto nel Mediterraneo antico: Fenici, Etruschi, Iberici”, in collaborazione con la “Escuela Española de Historia y Arqueología” di Roma (CSIC) e la Summer School “Geophysics for Archaeology. Surveying methods, elaboration, 2D and 3D representation”. Pubblicazioni su riviste specialistiche nonché la realizzazione di corpora, atlanti storici e studi tematici hanno consentito la diffusione dei risultati. L’organizzazione e la partecipazione a molti incontri scientifici nazionali e internazionali evidenziano la dinamicità e l’apertura delle ricerche condotte nel progetto.


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2008 0 0 0 0 0 0 0 valori in migliaia di euro PROGETTO 2 – IL MANUFATTO COME TESTIMONIANZA STORICA E MATERIALE DEL PATRIMONIO

CULTURALE L’attività del progetto è incentrata su programmi multidisciplinari innovativi relativi a singoli manufatti sia a complessi di manufatti di varia natura (ceramici, bronzei, architettonici). Tali programmi applicano modelli di analisi integrata finalizzati alla ricostruzione dei processi di produzione, circolazione, e uso dei manufatti, al loro restauro e riuso. In particolare, per il raggiungimento di tali scopi, è attiva per l’anno 2008-2009 una Convenzione operativa con LANDIS - INFN per analisi archeometriche su specifiche classi di manufatti. Per l’implementazione delle attività, i finanziamenti esterni provengono da fondi europei e da accordi con Ministeri e Università come il contributo relativo all’attività di ricerca del “Roman Sicily Project” dato dall’Università di Catania, Facoltà di Lettere e Filosofia. Fra i progetti nazionali si ricordano il progetto di restauro conservativo, rifunzionalizzazione e adeguamento tecnologico del Castello di Zena (Piacenza); lo studio topografico, archeologico, geomorfologico e la caratterizzazione



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ambientale dell’area interessata in antico dalla istituzione del municipio romano della Res Publica Aequiculorum (Rieti). A livello internazionale, per il biennio 2008-2009 è attivo il progetto biennale finanziato da CNR - CNRS (Centre Camille Jullian di Aix en Provence) dal titolo “Problemi archeologici e archeometrici nelle importazioni di ceramiche africane nella Sicilia romana, vandala e bizantina. Status quaestionis, metodologie e percorsi di indagine”. E’ da segnalare anche il progetto "Roman Sicily Project: Ceramics and Trade" dedicato ad indagini sulla cultura materiale della Sicilia tardo ellenistica e romana. Numerose infine sono state le pubblicazioni scientifiche, l’organizzazione e la partecipazione a convegni finalizzate alla divulgazione dei risultati scientifici.


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2008 0 0 0 0 0 0 0 valori in migliaia di euro PROGETTO 3 – DIAGNOSI, INTERVENTO E CONSERVAZIONE DEL PATRIMONIO CULTURALE

Il progetto intende validare e impiegare strumentazioni e processi innovativi per la diagnosi e la conservazione del patrimonio culturale. Tali strumenti e processi sono adeguati e compatibili con la tipologia materica del bene e rispettosi della sua connotazione storica e artistica con particolare attenzione al contesto di riferimento. Vanno sottolineati con soddisfazione gli accordi siglati con Enti locali, Fondazioni e Aziende quali: Fondazione PLART, Ditta Bruker Biospin Milano, Fonderia Artistica “Venturi Arte”, Centro Sviluppo Materiali. Si segnalano il Protocollo d’Intesa con l’IGE-CSIC di Madrid, la Convenzione con il Centro de Arqueologia Precolombina (Peru) per “Indagini integrate di Remote Sensing per la ricerca archeologica nel sito di Tiahuanaco”; la Convenzione con Istituto Svedese di Stuci Classici per “Indagini integrate di Remote Sensing per la ricerca archeologica nei siti di S. Giovenale e Vignale (VT”); la Convenzione tra la Regione Abruzzo e l’ITC-CNR, per lo svolgimento di “attività connesse al rischio sismico”. Intense sono state anche le collaborazioni scientifiche fra cui si ricorda l’Accordo di collaborazione scientifica tra l'Universitat de les Illes Balears (Università delle Isole Baleari, Palma di Maiorca, Spagna) e l'Istituto di Fisica Applicata “Nello Carrara” riguardante attività di ricerca mirate allo studio, sperimentazione e messa a punto di strumentazione e metodologie di analisi (invasive e non invasive), nonché allo sviluppo di prototipi di strumentazione per la diagnostica, restauro e conservazione di opere d'arte e le intense collaborazioni con l’Istituto Centrale del Restauro, Università italiane, l’Istituto Centrale per la Patologia del Libro, il Centro Ricerche ENEA, il Museo Nazionale Arte Orientale a Roma. I risultati ottenuti sono testimoniati da una nutrita e qualificata produzione scientifica apparsa sulle più importanti riviste nazionali e internazionali di settore; l’organizzazione di convegni e workshop quali per esempio il “1st international workshop on Advances in Remote Sensing for Archaeology and Cultural Heritage Management”; workshop “Mosaico: Archeometria, tecnologia e conservazione”; workshop su “Climate Change and Cultural Heritage”.


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PROGETTO 4 – FORMAZIONE E CREAZIONE DEL BISOGNO DI PATRIMONIO CULTURALE Il progetto intende predisporre, sulla base di parametri sociali, economici e antropologici, strumenti per una più attenta comprensione e valorizzazione dell’offerta del patrimonio culturale e un’efficace promozione della corrispondente domanda. Le ricerche effettuate nel corso del 2008 sono state finanziate da Enti nazionali e internazionali sulla base di accordi e progetti di ricerca. Numerose sono le collaborazioni nazionali, solo per citarne alcune: Soprintendenza per i Beni Culturali del Comune di Roma, MiBAC, Cineca, Università italiane, Seat Pagine Gialle, Accademia Nazionale di S. Cecilia a Roma, Museo Archeologico Virtuale di Ercolano, Museo Nazionale Romano, Fondazione Onlus Alario di Ascea-Velia (SA). Fra gli interlocutori privati: F.a.b.r.i.cators nel campo dell'arte digitale, BCAA per le interfacce naturali, Softlogic. A livello internazionale: UNESCO, Università della California-Merced (USA); Università di Jaotong (Xian, China); ETH, Zurigo; World Heritage List- Department of Remote Sensing Archaeology. Molte sono le ricerche indirizzate alla realizzazione di sistemi informativi di realtà virtuale, fra queste per esempio il “Progetto Ca' Tron” (in collaborazione con l'Università di Padova) per la ricostruzione virtuale del paesaggio archeologico in età romana. In quest’ambito i ricercatori sono attivi anche nell’organizzazione di corsi e scuole come la “I Scuola di Archeologia Virtuale” che si terrà a luglio 2009. Il gruppo di ricerca è impiegano nella realizzazione di un filmato sulla Roma imperiale da esibire a Tokio nel settembre 2009, in occasione della mostra dedicata alla cultura italiana. La diffusione e la comunicazione delle conoscenze sul patrimonio culturale sono argomenti oggetto di workshop e eventi che sono stati promossi nell’ambito del progetto come il convegno “Il contesto storico-sociale dei Beni Culturali e le forme della coscienza. Verso una sociologia dei Beni Culturali”. Altro ambito d’interesse è lo studio dei tesori monetali e in particolare il progetto “Il Tesoro di Misurata”, finanziato dal MAE e che rappresenta un approccio innovativo multidisciplinare alla conoscenza, gestione e fruizione di monete e tesori monetali antichi.


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2008 0 0 0 0 0 0 0 valori in migliaia di euro PROGETTO 5 – FRUIZIONE E VALORIZZAZIONE DEL PATRIMONIO CULTURALE

Il progetto ha l’obiettivo di individuare e sviluppare metodologie, strumentazioni e tecniche innovative per una piena fruizione e valorizzazione del patrimonio culturale, attraverso tecnologie di comunicazione, ricostruzioni virtuali, strumenti integrati di promozione e gestione, strategie di diffusione delle informazioni. Numerosi sono gli accordi di collaborazione nazionali e internazionali: RESEARCH PARTNERSHIP AGREEMENT con il Centre for Research and Restoration of Museums of France (CR2MF), Louvre, Parigi (Francia) è un accordo che prevede il mutuo scambio di conoscenze, la partecipazione congiunta ad azioni di ricerca e la cessione a CR2MF della tecnologia di scansione e modellazione messa a punto da ISTI-CNR, al fine di usarla nell'ambito di progetti di conservazione messi in atto da CR2MF e Louvre; Centro Universitario Europeo per i Beni Culturali di Ravello (CUEBC) è una Convenzione che riguarda attività di studio e ricerca inerenti la gestione e valorizzazione dei Beni Culturali; con il Dipartimento di Scienze Sociali-Università di Pisa, la Convenzione Quadro riguarda attività di studio e ricerca inerenti la conoscenza e la comunicazione dei beni culturali, con riferimento anche alle relazioni tra beni culturali, turismo e industria culturale. Nell’ambito della tematica di ricerca “Management e monitoring system”, una delle commesse del progetto contribuisce al piano di gestione del sito Unesco Costa di Amalfi con la ricerca “Analisi e progettazione complesso-sensibile dell’identità del territorio Costa di Amalfi”. Le attività del progetto sono cofinanziate su fondi nazionali come il progetto PRIN su casi di studio per la valutazione del valore di eventi culturali, che si è concluso nel 2008 con la pubblicazione della monografia “Event Experience: Progettare e valutare il sistema



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di offerta”; e su fondi internazionali come “INDIGO – Innovative Training and Decision Support for Emergency Operations” (EU FP7 Security, 2009-2011) e altri. Nell’ambito del progetto è stato organizzato il “IV workshop italiano Open source, free software e open format nei processi di ricerca archeologica”.


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2008 0 0 0 0 0 0 0 valori in migliaia di euro PROGETTO 6 – PAESAGGIO CULTURALE

Il progetto si propone di predisporre metodi, strumenti innovativi per lo sviluppo di studi e iniziative finalizzate alla conoscenza, tutela e valorizzazione delle componenti del Paesaggio Culturale. Le attività del progetto, fortemente legate al territorio, sono state supportate dalla firma di numerosi accordi di collaborazione e convenzioni che in alcuni casi cofinanziano le attività di scavo, quali: Accordo di collaborazione con il Centro Linceo Interdisciplinare “Beniamino Segre” per la realizzazione del progetto “Museo virtuale dell’informatica archeologica”; Accordo scientifico con le Università di Oxford e Glasgow per la pubblicazione semestrale di “Archaeological Computing Newsletter”, come supplemento alla rivista “Archeologia e Calcolatori”; Convenzione con diverse Soprintendenze e Comuni; Convenzione con la Ny Carlsberg Glyptotek di Copenhagen, finalizzato alla esposizione del corredo della tomba XI di Colle del Forno ed allo studio dei materiali; Accordo scientifico con il Metropolitan Museum finalizzato al restauro allo studio ed alla pubblicazione del carro di Monteleone di Spoleto. In via di definizione è una Convenzione operativa con la Direzione Regionale dei Beni Culturali della Basilicata per il censimento dei beni architettonici, archeologici e dei geositi della Val D'Agri ed è stato già avviato un rapporto di collaborazione con l'Aereofototeca Nazionale di Roma e con il Museo Archeologico Nazionale di Grumento (PZ) per una ricerca sulla toponomastica e le trasformazioni del paesaggio naturale in Val d'Agri. A livello internazionale si segnala il progetto della “Sino-Italian Development Cooperation” del Ministero degli Affari Esteri Italiano. Nell’ambito di tale progetto, nel periodo settembre - ottobre 2009, verrà svolta una missione di formulazione nella provincia del Guangxi, “Tutela delle coste e della biodiversità marina e una nella provincia del Xinjiang, Tutela del Paesaggio delle riserve naturali di Bogeda e Kanas”, Patrimonio dell’UNESCO. I risultati della ricerca sono documentati dai numerosi articoli scientifici pubblicati dai ricercatori. Fra i workshop il convegno internazionale “La nascita dell’informatica archeologica” (Roma, Accademia Nazionale dei Lincei, ottobre 2008).


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Relazione di Dipartimento 2008 - cnr.it · privati di ricerca. Per il conseguimento di tale...

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