Pronti al via per la ventinovesima edizione di Futuro Remoto, la grande manifestazione italiana di diffusione della cultura scientifica e dell’innovazione tecnologica. Ideata da Città della Scienza, quest’anno la manifestazione è stata organizzata insieme all’Università degli Studi di Napoli “Federico II” e alla direzione generale dell’Ufficio scolastico regionale per la Campania e vedrà il coinvolgimento di centri di ricerca, università, istituzioni e associazioni culturali e artistiche, tutti impegnati a promuovere la scienza, la tecnologia, la conoscenza verso il grande pubblico.

Dedicata al tema delle frontiere, siano esse scientifiche, culturali, geografiche o di genere, la prossima edizione di Futuro Remoto si svolgerà dal 16 al 19 ottobre straordinariamente a Piazza del Plebiscito per raggiungere con ancor più incisività cittadini e turisti a mostrare un’altra faccia di Napoli, quella innovativa, moderna e laboriosa. La piazza simbolo della nostra città per 4 giorni verrà trasformata in un Villaggio della Scienza costituito da 9 tensostrutture in cui si tratteranno diversi temi: il cibo e alimentazione, il mare, il viaggio, il corpo e la mente, lo spazio, la terra, la fabbrica, la città, i segni, simboli e segnali.

L’IREA sarà presente nel padiglione TERRA, dove mostrerà ai visitatori un volo virtuale su diverse aree del nostro pianeta che sono state interessate negli ultimi anni da fenomeni naturali quali terremoti, eruzioni o dissesti franosi. Si vedrà come l’Etna e l’area vulcanica napoletana (Campi Flegrei e Vesuvio) si sono deformati negli ultimi 20 anni; si osserverà l’entità delle deformazioni legate agli eventi sismici avvenuti in Emilia (2012) e quello più recentemente accaduto in Nepal; si darà uno sguardo dall’alto al dissesto franoso che interessa il versante del Monte Subasio nei pressi dell’abitato di Ivancich (Assisi). Il viaggio si chiuderà sorvolando lo stadio San Paolo di Napoli per osservare come sia possibile effettuare ricostruzioni 3D con elevato dettaglio e monitorare dallo spazio persino singoli edifici e infrastrutture.

Grazie all’elaborazione di dati ottenuti da un sofisticato sistema radar (SAR) montato a bordo di satelliti in orbita intorno alla Terra, terremoti, frane, eruzioni vulcaniche o anche impercettibili deformazioni della superficie terrestre possono essere costantemente monitorati dallo spazio a poche ore dall’evento e in luoghi di difficile accesso. Ma è anche possibile seguire l’evoluzione temporale delle deformazioni grazie ad una tecnica innovativa sviluppata presso l’IREA-CNR con la quale vengono elaborati una serie di dati acquisiti nel corso del tempo sulla stessa area a terra. Ciò ha importanti ricadute nell’ambito della prevenzione del rischio e per il supporto alle decisioni in momenti di crisi. Ad esempio, la misura delle deformazioni del suolo in aree vulcaniche è di estrema importanza perché la deformazione è spesso un segnale precursore di possibili eruzioni, o comunque è un indice di un incremento dell’attività vulcanica. Tutto questo senza avere alcuna necessità di accedere al vulcano, un ulteriore vantaggio, in caso di crisi eruttiva, rispetto a tecniche più tradizionali.

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Nell'ambito del "1st World Congress on Electroporation and Pulsed Electric Fields in Biology, Medicine and Food & Environmental Technologies", che si è tenuto a Portoroz (Slovenia) dal 5 al 10 Settembre 2015, la dottoressa Stefania Romeo, assegnista di ricerca presso l'IREA di Napoli, ha ricevuto il secondo premio nella categoria relativa alle applicazioni biomedicali della Young Investigator Competition riservata a giovani ricercatori under 35.

Il lavoro presentato, dal titolo "Electroporation of a bladder cancer cell line in presence of calcium: efficacy dependence on electric field strength and calcium concentration" (autori: Stefania Romeo, Emilie L. Hansen, Stine K. Frandsen, Julie Gehl), tratta l'utilizzo di intensi campi elettrici pulsati per favorire l'ingresso massivo di calcio nelle cellule tumorali in modo da indurne la morte. Tale tecnica si presenta molto promettente nell'ambito della terapia del cancro, essendo il calcio non tossico e più economico rispetto ai farmaci comunemente utilizzati per l'elettrochemioterapia.

La metodologia è stata utilizzata per la prima volta dal gruppo della Dott.ssa Julie Gehl del Dipartimento di Oncologia dell'Università di Copenhagen, con il quale la dottoressa Romeo ha collaborato nel maggio 2014 nell'ambito di una short term scientific mission finanziata dall'azione COST TD1104 (European Network for the development of Electroporation-based Technologies and Treatments). Durante il periodo di collaborazione è stato svolto un lavoro di natura sperimentale con successiva analisi di dati, allo scopo di ottimizzare alcuni parametri della tecnica (intensità di campo elettrico e concentrazione di calcio), in modo da aumentare l'efficienza del trattamento.

I risultati di tale attività sono stati pubblicati sulla rivista Plosone http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0122973

Il progetto riguarda la realizzazione di un set-up sperimentale per la generazione di impulsi elettrici ad alta tensione con polarità e durata variabile nel range dei nanosecondi (nsPEF) per le esposizioni di campioni cellulari. Il sistema è concepito in modo tale da essere interfacciato con un microscopio confocale al fine di consentire l’esposizione ai nsPEF e in tempo reale la misura degli effetti intracellulari.

Committente: Regione Campania

Prime contractor: IREA

Periodo di attività: 2014 - 2015

Finanziamento IREA: € 12.500

Responsabile IREA: Maria Rosaria Scarfì

Attività: Caratterizzazione degli effetti di impulsi elettrici ultracorti per il controllo di processi biologici

Il progetto è incentrato sul monitoraggio delle deformazioni del suolo attraverso l'utilizzo dei dati radar satellitari. Esso intende promuovere l'uso di servizi avanzati basati su telerilevamento e, in particolare, sui più avanzati sistemi SAR, come la costellazione italiana Cosmo-SkyMed. Le attività previste mirano a progettare e sviluppare una metodologia di monitoraggio condivisa tra utenti istituzionali e privati, e ad aumentare in Alto Adige il know-how e le competenze necessarie per le tecniche di monitoraggio da telerilevamento. Le attività sono state definite per favorire il monitoraggio sistematico delle zone colpite da fenomeni franosi, al fine di indagare e comprendere le condizioni di pericolo attuale e stabilire una pianificazione efficace del territorio in grado di attenuare e prevenire le condizioni di rischio.

Prime contractor: IREA

Periodo di attività: 2014 - 2015

Finanziamento IREA: € 12.200

Responsabile IREA: Michele Manunta

Attività: Interferometria Differenziale Radar ad Apertura Sintetica

Il progetto è basato sull'utilizzo di metodi matematici in alcuni degli ambiti di intervento prioritari per il paese e inseriti nel programma Horizon 2020. Puntando sulla grande trasversalità e universalità dell'approccio matematico e quantitativo, il progetto intende promuovere la massima interazione tra le discipline matematiche rappresentate nel CNR e le esigenze di ricerca tecnologiche e sociali dell'industria e della società, al fine di compiere progressi decisivi nel percorso di innovazione tecnologica del Paese. In particolare, l'attenzione sarà rivolta a quattro temi: salute e benessere, trasporti intelligenti, clima e fabbriche del futuro. Per tutti questi settori, le tecniche e le metodologie matematiche avranno un ruolo cruciale e unificante. Inoltre, il progetto consentirà una più stretta cooperazione tra i ricercatori del CNR e ricercatori universitari associati a INDAM, creando così una rete istituzionale transeuropea di alto livello.

Prime contractor: CNR- IAC, Istituto Nazionale di Alta Matematica "F. Severi" (INDAM)

Periodo di attività: 2014 - 2015

Finanziamento IREA: € 6.386

Responsabile IREA: Lorenzo Crocco

Attività: 

Le attività sono condotte nell'ambito dell'accordo tra il Dipartimento della Protezione Civile (DPC) e l’IREA, che funge da centro di competenza per il DPC su dati DInSAR. In particolare, l’IREA monitorizza tramite i dati DInSAR la Caldera dei Campi Flegrei attraverso i dati SAR COSMO-SkyMed e deve generare il campo di spostamento indotto dai principali eventi sismici a livello nazionale. Inoltre, l’IREA sviluppa algoritmi avanzati per elaborare i dati SAR acquisiti dal satellite di recente lancio Sentinel-1. Infine, l’IREA utilizza tecniche SAR tomografiche 3D per migliorare la definizione di modelli di edifici e infrastrutture in aree soggette a rischio sismico.

Prime contractor: IREA

Periodo di attività: 2014 

Finanziamento IREA: € 170.000

Responsabile IREA: Francesco Casu

Attività: Interferometria Differenziale Radar ad Apertura Sintetica

L'obiettivo principale del progetto e-SHS è quello di costruire una piattaforma integrata per servizi sanitari personali e personalizzati, basati sull'uso di tecnologie ICT innovative e non invasive. Tale obiettivo è perfettamente allineato con i campi di applicazione della sfida Salute e Benessere posta dal programma H2020. Il nucleo della piattaforma sviluppata sarà il paziente/utente finale, che usufruirà dei servizi proposti (monitoraggio remoto, assistenza a domicilio, supporto remoto da parte di medici) per superare l’esclusione sociale e/o il rischio clinico. Ciò consentirà di migliorare la qualità della vita del soggetto e l'indipendenza sia in ambiente domestico sia esterno, con un impatto positivo sui costi per il sistema sanitario sociale. I servizi proposti includeranno il monitoraggio non invasivo a distanza dei soggetti, il supporto per la riabilitazione in-house e lo sviluppo di social network per il supporto dei pazienti.

Prime contractor: CNR

Periodo di attività: 2014 - 2015

Finanziamento IREA: € 6.000

Responsabile IREA: Lorenzo Crocco

Attività: Campi Elettromagnetici in Diagnostica clinica ed in Terapia

Un terremoto di magnitudo 8.3 ha colpito la regione centrale del Cile, 46 km a Ovest della città di Illapel, alle 22:54:33 (UTC) del 16 settembre 2015. La zona è nota per la sua attività sismica ed è considerata una delle regioni a più alto rischio del mondo. L’attività sismica della regione è causata dalla convergenza tra la placca di Nazca e quella del Sud America con un movimento relativo tra le due placche di circa 74 mm/anno (fonte USGS).

Il terremoto è il risultato di un movimento lungo una faglia inversa immergente verso Est, avente una lunghezza di circa 250 km e una larghezza di circa 100 km.

Tramite l’interferometria differenziale radar, i ricercatori dell’Istituto per il Rilevamento Elettromagnetico dell’Ambiente hanno studiato il campo di deformazione superficiale indotto dal sisma. In particolare, sono stati utilizzati i dati acquisiti il 31 luglio e il 17 settembre 2015 (immediatamente dopo l’evento) dal satellite europeo Sentinel-1A che hanno permesso di generare la mappa di spostamento (interferogramma) mostrato in figura. Ognuna delle fasce di colore (frange) indica uno spostamento del suolo di circa 2.8 centimetri, con una deformazione massima di circa 140 centimetri.

L’attività svolta è stata realizzata nell’ambito dell’accordo tra IREA-CNR e Dipartimento della Protezione Civile (DCP), del progetto TEP-QuickWin dell’Agenzia Spaziale Europea (ESA) e del progetto "Infrastruttura di Alta tecnologia per il Monitoraggio Integrato Climatico-Ambientale" (I-AMICA) finanziato dal MIUR nell'ambito del Programma Operativo Nazionale (PON). I risultati presentati contengono dati Copernicus 2015.