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DCSPI Programmazione Operativa

Articolazione

Regionale delle attività del CNR

2008

Consiglio Nazionale delle Ricerche

DCSPI Programmazione Operativa

REGIONE

TOSCANA Istituti esecutori di attività svolte nella Regione Toscana: BIOFISICA (Sede principale Istituto - Pisa)

BIOMETEOROLOGIA (Sede principale Istituto - Firenze)

CHIMICA DEI COMPOSTI ORGANO-METALLICI (Sede principale Istituto - Sesto Fiorentino)

CONSERVAZIONE E VALORIZZAZIONE DEI BENI CULTURALI (Sede principale Istituto - Sesto Fiorentino) FISICA APPLICATA “Nello Carrara” (Sede principale Istituto - Sesto Fiorentino)

FISIOLOGIA CLINICA (Sede principale Istituto - Pisa)

GENETICA VEGETALE (Sede di Firenze)

GEOSCIENZE E GEORISORSE (Sede principale Istituto - Pisa)

INFORMATICA E TELEMATICA (Sede principale Istituto - Pisa)

LINGUISTICA COMPUTAZIONALE (Sede principale Istituto - Pisa)

NEUROSCIENZE (Sede principale Istituto - Pisa)

OPERA DEL VOCABOLARIO ITALIANO (Sede principale Istituto - Firenze)

PROCESSI CHIMICO-FISICI (Sede principale Istituto - Pisa)

PROTEZIONE DELLE PIANTE (Sede principale Istituto - Sesto Fiorentino)

SCIENZA E TECNOLOGIE DELL'INFORMAZIONE “Alessandro Faedo” (Sede principale Istituto - Pisa)

STUDIO DEGLI ECOSISTEMI (Sede di Pisa)

TEORIA E TECNICHE DELL' INFORMAZIONE GIURIDICA (Sede principale Istituto - Firenze)

VALORIZZAZIONE DEL LEGNO E DELLE SPECIE ARBOREE (Sede principale Istituto - Sesto Fiorentino) SISTEMI COMPLESSI (Sede di Firenze)

ISTITUTO NAZIONALE DI FISICA DELLA MATERIA (CRS NEST - LR POLYLAB)

ISTITUTO NAZIONALE DI OTTICA APPLICATA (Sede principale Istituto - Firenze)

ISTITUTO DI DIRITTO AGRARIO INTERNAZIONALE E COMPARATO (Sede principale Istituto -Firenze)

DCSPI Articolazione regionale delle Attività 2008 Programmazione Operativa Regione Toscana

Provincia di Firenze


Conservazione della biodiversità: Specie arboree da frutto

Descrizione generale Progetto: Risorse biologiche e tutela dell’agroecosistemaTipologia di ricerca: Progetti relativi a linee tematiche a carattere strategicoIstituto esecutore: Istituto per la valorizzazione del legno e delle specie arboree Sede svolgimento attività: Sede principale IstitutoDip. di prevista afferenza: AgroalimentareResponsabile indicato: CIMATO ANTONIO Risultati conseguiti Le collezioni della biodiversità da 1.694 accessioni sono state implementate a 1720 per l’integrazione di materiale autoctono toscano (15 meli e 11 olivi). La caratterizzazione morfologica ha identificato 4 accessioni di olivo per habitus vegetativo compatto; l’analisi molecolare ha integrato 8 genotipi nel germoplasma toscano mentre i test analitici degli oli hanno distinto due genotipi per valori di acido oleico > all’80 % e il “San Lazzero” per polifenoli maggiori di 420 ppm. Il progetto RESGEN ha caratterizzato 311 genotipi di olivo rappresentativi della biodiversità di Algeria, Egitto, Marocco, Siria e Tunisia. L’Ivalsa ha sviluppato un sistema informativo per aggiornare il web FAO (Germoplasma Mondiale dell’Olivo). La regressione lineare di composti volatili (hexanal, 1-pentene-3-uno, 2-pentene-1-olz) ha validato la risposta di micro sensori distinguendo 12 oli monovarietali. Tecniche di nefelometria hanno creato mappe di classificazione in 2D che distinguono la provenienza di oli prodotti in Toscana, Sicilia e Calabria; i risultati spettrali (NIR) offrono elevati coefficienti di correlazione alle analisi GS degli acidi grassi (% oleico r= 0,91; %palmitico + stearico r=0,97).

Risorse strumentali Per la caratterizzazione morfologica, la determinazione dei profili genetici e per le determinazioni analitiche, i laboratori dell’Ivalsa hanno utilizzato la seguente strumentazione: Analizzatore di immagine, PCR, Elettroforesi su sequenziatore capillare, cromatografi liquidi ad alta risoluzione, spettrofotometro UV-visibile. Per le attività condotte in collaborazione con l’Istituto per la Microelettronica e Microsistemi del CNR di Lecce sono stati utilizzati: Naso Elettronico e HS-SPME/GC/MS mentre strumentazione per misure ottiche (bande del visibile) di colore e torbidità sono state adoperate dall’Istituto di Fisica Applicata di Sesto Fiorentino.

Punti critici Per mantenere le collezioni “in sicurezza”, per tutelare la biodiversità e rendere tempestivamente disponibile il materiale vegetale, un punto critico è il personale che, in questo momento, è costituito da un collaboratore tecnico delegato a gestire i campi collezione del CNR (sede di Follonica). Un secondo punto critico è rappresentato dai limitati finanziamenti che la commessa riceve. Il personale è altresì necessario per rinvigorire le numerose attività di ricerca che sono attive sulle collezioni (Caratterizzazione bologica delle accessioni annualmente implementate) e per sostenere lo sviluppo di sistemi informativi adeguati alla conservazione e alla difesa del germoplasma.

Collaborazioni Lo Sviluppo della Commessa, riconducibile a quattro attività, è stata sostenuta da Partner nazionali e internazionali. Individuazione, Tutela e Conoscenza delle risorse biologiche di piante da frutto: − Dipt Biologia delle Piante Agrarie (Uni/PI); − Biologia Ambientale (Uni/SI); − Scienze Agrarie e Ambientali (Uni/UD); − Regione Toscana (Arsia); − impresa agricola Caramia” (Locorotondo). Sviluppo di sistemi informatici: − FAO e Università di Cordoba. Coordinamento progetto internazionale per la caratterizzazione e la tutela biodiversità di olivo: − Common Fund For Commodities (The Netherlands); − International Olive Oil Council (Spagna); e i seguenti Istituti ministeriali: − Olive Bureau (Idleb - Siria); − Institut de l’Olivier (Sfax - Tunisia); − I.N.R.A., (Rabat - Marocco);


− I.T.A.F., (Algeri - Algeria); − Horticulture Research Institute (Giza - Egitto); − Institute for Adriatic Crops, (Split - Croazia); − Agricultural and Veterinary Institute (Nova Gorica - Slovenia). Attività per la valorizzazione dell’olio di oliva: − Istituti del CNR (IFAC – Firenze / I.M.M. – Lecce), del CRA (Olivicoltura / Cosenza) e Dipartimento di

Produzione Vegetale (Università di Milano). Commento ad eventuali scostamenti tra le entrate previste e quelle realizzate nell’anno corrente Le entrate da convenzioni esterne hanno subito i seguenti scostamenti. Il ritardo del rinnovo della convenzione con la regione Toscana, sulla valorizzazione della biodiversità autoctona di olivo, ha ridotto il contributo finanziario a sei mesi (� 5.000,00). Le attività di coordinamento al progetto internazionale “RESGEN” sono state implementate e, per il 2006, è stato incrementato il contributo finanziario dal Common Fund For Commodities (The Netherlands). In questo momento i residui ammontano a � 20.105,00. Infine, l’attività inserita nel protocollo di intesa tra l’Ivalsa e il Centro di Ricerca Formazione e Sviluppo Agroalimentare della Calabria (Lamezia Terme) non è giunta a buon fine perché rinviata dalla Regione Calabria.


Salvaguardia e valorizzazione delle specie arboree

Descrizione generale Progetto: Risorse biologiche e tutela dell’agroecosistemaTipologia di ricerca: Progetti relativi a linee tematiche a carattere strategicoIstituto esecutore: Istituto per la valorizzazione del legno e delle specie arboree Sede svolgimento attività: Sede principale IstitutoDip. di prevista afferenza: AgroalimentareResponsabile indicato: LAMBARDI MAURIZIO Risultati conseguiti In propagazione, la caratterizzazione di markers rizogenici in olivo ha evidenziato proteine specifiche nei primi 30 gg di radicazione; inoltre, si sono condotte prove per contenere la crescita plagiotropica di autoradicati di Picea abies. In olivo è stato dimostrato che specifiche condizioni nutrizionali in vitro inducono stress ossidativo, con ripercussioni su qualità e stabilità genetica di piante micropropagate. Nella salvaguardia, si è sviluppata una nuova procedura di crioconservazione (“droplet-freezing method”) e si sono proseguiti gli studi sulla conservazione in crescita rallentata di fruttiferi. Nell’ambito della valorizzazione, importanti risultati si sono conseguiti a) definendo l’attività antiossidante dei polifenoli fogliari in risposta a stress salino e elevata radiazione

solare in mirto, lentisco e olivo; b) caratterizzando idrocarburi aromatici e acidi alifatici saturi, correlabili alle caratteristiche organolettiche

di oli d’oliva monocv; c) con la caratterizzazione morfo-fenologica e in metaboliti con valore bio-farmaceutico di germoplasma

autoctono di ciliegio; d) individuando accessioni di olivo e pero interessanti per la produzione di legno di qualità.

Risorse strumentali Come riportato nella parte “Anagrafica”, le prove in corso si servono prevalentemente di risorse strumentali presenti presso l’IVALSA. Queste consistono in a) Biotecnologie e coltura in vitro: 4 cappe a flusso laminare, 2 celle climatiche ad elevata intensità luminosa

(fino a 10000 lux), 4 armadi climatici; b) Laboratorio di Conservazione In Vitro e Crioconservazione: gas-cromatografo per analisi di CO2 (TCD) e

etilene (FID), 2 armadi climatici per la conservazione in crescita rallentata, dewar per azoto liquido (35 lt) per lo stoccaggio in cryovials;

c) Isto-anatomia e microscopia: Microscopio ottico POLYVAR, Microtomo 2050 SUPERCUT, Criostato FRIGOCUT 2800, con raffreddamento a -40°C;

d) Caratterizzazione biochimica e molecolare: Analizzatore di Immagine, Fluorimetro, Spettrofotometro, PCR-Thermal Cycler, Sistemi Elettroforetici, SDS-PAGE 2-D-Elettroforesi, Elettroforesi per Acidi Nucleici. Inoltre, attraverso specifiche collaborazioni, si è fatto ricorso anche all’uso dell’Environmental Scanning Electron Microscopy (Ce.M.E., Area CNR di Firenze), di HPLC-DAD e HPLC-MS (Uni/Firenze), del microscopio a fluorescenza (IFAC/CNR, Firenze) e di GC/GM (IMM/CNR, Lecce).

Punti critici Il punto critico più importante è relativo alla propagazione di specie arboree e al miglioramento delle attività vivaistiche correlate, uno tra gli elementi caratterizzanti la Commessa. Questo settore, infatti, ha risentito della permanente mancanza di strutture adeguate (serre di propagazione e ambientamento, campi per l’indurimento e il primo allevamento delle piante), venuti a mancare con il trasferimento dell’ex-IPSL presso l’Area di Ricerca CNR di Sesto Fiorentino. Tali infrastrutture sono ora in fase di realizzazione, ma si renderanno disponibili, prevedibilmente, solo nel 2008. Un altro aspetto importante riguarda la gestione dei campi collezione e sperimentali dell’Azienda Sperimentale “S.ta Paolina” di Follonica che richiederebbero un contributo economico importante da parte del CNR, al fine di salvaguardare e valorizzare una struttura unica nel suo genere in ambito CNR. In tal senso, si segnala anche che l’importante attività sperimentale di produzione e analisi di oli extravergini d’oliva non può contare contare su laboratori di trasformazione e di analisi di proprietà CNR e deve far ricorso a strutture private o servirsi di opportune collaborazioni.

Collaborazioni Nell’ambito della Commessa sono molte le collaborazioni nazionali ed internazionali che, a diverso livello,


forniscono un contributo importante alla conduzione delle varie linee di ricerca. Tra quelle più significative per l’attività 2006, si segnalano: PROPAGAZIONE: − Dip. Biologia Piante Agrarie, Uni/PI; − CSIC/IRNASE, Siviglia (Spagna); − ARSIA; DISTAF, Uni/FI. COLTURA IN VITRO: − Dip. Colture Arboree, Uni/BO; − Dip. di Ortoflorofrutticoltura, Uni/FI; − Centro Ricerca e Sperim. in Agricoltura “Basile Caramia”, BA. CONSERVAZIONE IN VITRO E CRIOCONSERVAZIONE: − Università Cattolica di Leuven (Belgio; COST 871); − Gebze Institute of Technology, Istanbul (Turchia); − IBONE, Uni/Nord-Este, Corrientes (Argentina); − CNR/IGV, FI; − Dip. Biologia Evolutiva e Funzionale, Uni/PR; − Veneto Agricoltura; − Az. Vivai Battistini, FC. RISPOSTA A STRESS: − Dep. Agronomia, − Uni/Cordoba (Spagna); − IFAC/CNR, FI; − Dip. Difesa e Coltivazione Specie Legnose, − Uni/P. PRODUZIONE E ANALISI DI FRUTTI E OLI D’OLIVA: − IMM/CNR, LE; IASMA, TR; − Ol.Ma., Oleificio Sociale; − Toscana Enologica Mori; − Ist. Sper. Zoologia Agraria, − CRA/FI; ARSIA; − Dip. Scienze Farmaceutiche, − Uni/FI; − IGV/CNR, PG.

Commento ad eventuali scostamenti tra le entrate previste e quelle realizzate nell’anno corrente Non si sono registrati scostamenti rispetto alle entrate previste in fase di Preventivo.


EVOLUZIONE E ANALISI DELLA DIVERSITA’ GENETICA IN PIANTE FORESTALI

Descrizione generale Progetto: Risorse biologiche e tutela dell’agroecosistemaTipologia di ricerca: Progetti relativi a linee tematiche a carattere strategicoIstituto esecutore: Istituto di genetica vegetaleSede svolgimento attività: Sede di FirenzeDip. di prevista afferenza: AgroalimentareResponsabile indicato: VENDRAMIN GIOVANNI GIUSEPPE Risultati conseguiti I principali risultati ottenuti nell’anno possono essere così sintetizzati: − data base di sequenze e di informazioni sulla struttura del genoma di Pinus pinaster e Quercus robur e di

ESTs di Pinus pinea e Picea abies; − informazioni sulla entità e distribuzione della diversità nucleotidica in popolazioni naturali di Pinus

halepensis, e sulla estensione e variazione del linkage disequilibrium (LD) nel suo genoma; − disponibilità di librerie arricchite in microsatelliti e di nuovi marcatori neutrali per numerose conifere

(Pinus pinea, Pinus cembra, Pinus pinaster, Austrocedrus chilensis, Betulla pendula, Taxus baccata) e latifoglie (Cedrela odorata, Pistacia lentiscus);

− mappe di distribuzione della diversità genetica neutrale (Pinus pinea, Pinus pinaster, Pinus halepensis, Pinus montezumae, Pinus sylvestris, Taxus baccata, Austrocedrus chilensis, Fagus sylvatica) ed potenzialemente adattativa (Pinus halepensis) e mappe della vegetazione, da utilizzare quale strumento innovativo per la definizione di metodi per la conservazione ed utilizzo delle risorse genetiche forestali e, più in particolare, per la certificazione di aree ad alto valore conservazionistico.

Risorse strumentali Grazie alla collaborazione con la piattaforma biotecnologica Genexpress del Dipartimento di Biotecnologie Agrarie (Università degli Studi di Firenze) e grazie a quanto è disponibile presso le sezioni dell’IGV di Firenze e Bari, è stato possibile utilizzare strumentazione ad alta efficienza e processività sia per il sequenziamento che per la genotipizzazione. In particolare è stato possibile utilizzare sequenziatori a capillare e stazioni robotiche, sia per la preparazione di reazioni di PCR e di sequenziamento, sia per la gestione di librerie genomiche (colony picker). Grande impulso è stato dato anche alla questione legata alla gestione dei dati di sequenza e genotipizzazione attraverso la creazione di data base e di sistemi informatici per l’analisi dei dati. Sono stati quindi acquisiti i principali software per l’analisi dei dati ed è stato creato un sistema integrato per la loro gestione. In generale, i laboratori dove vengono svolte le attività relative a questa commessa dispongono di tutta la strumentazione più importante nel settore della biologia molecolare vegetale. Sarebbe comunque auspicabile un rinnovamento della strumentazione che risulta ora essere obsoleta.

Punti critici L’approccio basato sul mappaggio per associazione è particolarmente promettente in specie con lunghi cicli vitali, dove il livello di variabilità genetica, generalmente elevato, delle popolazioni naturali può essere utilizzato con successo per identificare marcatori associati a caratteri di rilevanza ecologica e economica. Un punto critico è rappresentato dal fatto che gli studi di associazione con geni candidati sono basati sul presupposto che l’estensione del linkage disequilibrium (LD) sia ridotta. Questo tipo di informazione è uno dei principali punti che si intendono investigare. Considerando che una delle principali attività svolte nell’ambito di questa commessa si basa sul risequenziamento di un elevato numero di geni in individui campionati in un numerose popolazioni si è particolarmente sentita la necessità di disporre di strumentazione ad alta processività ed efficienza, come ad esempio di un sequenziatore a capillare di nuova generazione, e più in generale di sostituire la strumentazione divenuta nel frattempo obsoleta. Altro aspetto critico riguarda il personale tecnico e ricercatore insufficiente, o la mancanza di specifiche competenze (ad esempio, in bioinformatica).

Collaborazioni Tutte le attività sopra menzionate sono state svolte in stretta collaborazione con il laboratorio Genexpress del Dipartimento di Biotecnologie Agrarie (Università di Firenze) ed in particolar modo con il Dr. F. Sebastiani, e con i Proff. M. Racchi e A. Camussi. Inoltre esse si inquadrano in progetti di collaborazione internazionali, già da tempo avviate, con Dr. Christoph Plomion (INRA, Bordeaux, France), Dr. Santiago Gonzales-Martinez (INIA, Madrid, Spain), Dr. David Neale (University of California, Davis, USA), tutti esperti di fama internazionale nel


settore, e con i partecipanti al Network of Excellence Europeo sulla genomica degli alberi (EVOLTREE), in cui il responsabile scientifico della commessa ed altri 25 laboratori europei sono coinvolti. Parte delle attività si sono integrate con quelle svolte nell’ambito del corso internazionale di Dottorato di Ricerche in “Risorse genetiche delle piante agrarie e forestali” (Scuola Superiore S. Anna, Pisa). A livello internazionale sono in corso numerosissime collaborazioni con Università ed Enti di Ricerca nel quadro di progetti comuni EU (SEEDSOURCE, EVOLTREE, NOVELTREE, Progetto Interreg III-A, Grecia - Italia 2000-2006).

Commento ad eventuali scostamenti tra le entrate previste e quelle realizzate nell’anno corrente Non si sono verificati significativi scostamenti tra le entrate previste e quelle realizzate. Durante l’anno 2007, molte iniziative sono state intraprese per l’acquisizione di nuove entrate, tra cui la partecipazione ad una proposta di progetto europeo focalizzata su nuove strategie di miglioramento genetico di alberi forestali, ed in particolare sull’identificazione di polimorfismi in geni candidati associati a caratteri adattativi e produttivi, tematiche in linea con quanto previsto in questa commessa. Il progetto è stato approvato e finanziato e costituirà una entrata per il 2008. Sono inoltre state formulate alcune proposte di progetto su base bilaterale (con istituzioni spagnole e svizzere) che sono state approvate e che anche in questo caso costituiranno delle entrate per i prossimi anni.


Gestione delle risorse del territorio mediante tecnologie informatiche innovative

Descrizione generale Progetto: Sviluppo rurale e territorioTipologia di ricerca: Progetti relativi a linee tematiche a carattere strategicoIstituto esecutore: Istituto di biometeorologiaSede svolgimento attività: Sede principale IstitutoDip. di prevista afferenza: AgroalimentareResponsabile indicato: CONESE CLAUDIO Risultati conseguiti Molte delle linee di ricerca prevedono attività pluriennali, in quanto trattano di processi naturali i cui effetti devono essere monitorati per lungo periodo. Di conseguenza le tematiche sono rimaste le stesse con ulteriori approfondimenti dell’interazioni tra fenomeni in campo agronomico ed i cambiamenti climatici, sia per l’Europa che per i PVS. Sono stati inoltre presi in considerazione studi ed analisi del ruolo degli ecosistemi agroforestali nel fenomeno di carbon sequestration. In collaborazione con l’Università di Firenze è stata attivata una ricerca finalizzata alla determinazione dei costi di intervento ed alla programmazione del post-evento nel settore degli incendi forestali. In collaborazione con l’Università di Sassari sono state studiate le possibili applicazioni del GIS e del RS nella individuazione e gestione dei siti archeologici rurali, con particolare attenzione all’integrazione tra sfruttamento sostenibile del territorio rurale e fruibilità turistica, con una applicazione ad un sito in comune di Usini (SS). E’ stata approfondita la tematica del monitoraggio costiero per la valutazione degli effetti delle pratiche agricole sull’ecosistema costiero.

Risorse strumentali Per il raggiungimento degli obiettivi le risorse utilizzate sono state quelle previste e stabilite nei contratti, progetti e convenzioni sia in ambito nazionale che internazionale, sulle quali si basano le diverse attività. Per lo svolgimento del lavoro sono stati acquisiti nuovi strumenti e sensori per le misure in campo e per la successiva elaborazione dei dati; sono inoltre state acquisite nuove licenze sw per la gestione di informazioni cartografiche e di immagini RS. Hardware: Sensori meteo/data logger/palmari/work station/server/plotter/GPS/; Software: ARCGIS/ERDAS/ORACLE/Visio/GRASS.

Punti critici Poichè le attività si basano prevalentemente su analisi di fenomeni naturali l’aspetto critico è la disponibilità e la possibilità di reperire i dati di base (cartografia, archivi storici, misure)ed alla loro successiva omogeneizzazione. Dato che le attività sono strettamente legate alla tempistica definita nei contratti di progetto, gli eventuali ritardi legati all’acquisizione dei dati di base devono obbligatoriamete essere riassorbiti in corso d’opera nel rispetto dei tempi di svolgimento e delle scadenze di rendicontazione. Il punto critico rimane comunque la cronica mancanza di personale, che rende difficoltosa la programmazione delle attività ed una logica distribuzione in base alle competenze.

Collaborazioni Il proseguimento o l’attivazione di nuove collaborazioni sono state quelle previste. Le collaborazioni e la partecipazione in consorzi di progetto sono prevalentemente in ambito europeo (JRC, ESA, INRA, Università ed Istituti di Ricerca) e nazionale (Regioni e Ministeri, MIPAF, MIUR, Ministero affari esteri, Ministero dell’Industria), FAO, Agrymet e WMO per e attività nel settore della cooperazione. Particolare attenzione è rivolta alla alla creazione e gestione di canali di collaborazione con i settori di Sviluppo e Ricerca di piccole e medie imprese (TELESPAZIO, TD group, D’Appolonia, Agricolnsulting, GEOin, VITROCISET).

Commento ad eventuali scostamenti tra le entrate previste e quelle realizzate nell’anno corrente Le entrate previste sono risultate inferiori a quelle previste poichè numerose proposte di progetto, sia in ambito nazionale che internazionale, non sono state finanziate. Anche le collaborazioni ed i finanziamenti previsti con strutture private, al momento della formalizzazione dei contratti, sono risultati di entità minore rispetto alle risorse inizialmente ipotizzate. Nonostante ciò buona parte delle attività previste sono state svolte, con l’obiettivo di investire comunque nel mantenimento di collaborazioni esterne e di produrre risultati di elevato livello.


Dinamica dei sistemi agro-forestali; vulnerabilità, adattamento, mitigazione

Descrizione generale Progetto: Sviluppo rurale e territorioTipologia di ricerca: Progetti relativi a linee tematiche a carattere strategicoIstituto esecutore: Istituto di biometeorologiaSede svolgimento attività: Sede principale IstitutoDip. di prevista afferenza: AgroalimentareResponsabile indicato: MIGLIETTA FRANCESCO Risultati conseguiti N.D.

Risorse strumentali N.D.

Punti critici N.D.

Collaborazioni Le collaborazioni internazionali attive o da attivare riguardano circa una centinaio di laboratori europei (Progetti UE), altri organi CNR e diverse Università italiane. Sono già attive collaborazioni consolidate con Università ed Organismi di ricerca USA nell'ambito dell'accordo bilaterale di collaborazione fra governo italiano e statunitense. La realizzazione di attività di networking delle rete internazionali prevede collaborazioni con 215 organizzazioni che sono inserite nella rete Fluxnet.


Sviluppo rurale, occupazione ed identità culturale

Descrizione generale Progetto: Sviluppo rurale e territorioTipologia di ricerca: Progetti relativi a linee tematiche a carattere strategicoIstituto esecutore: Istituto di biometeorologiaSede svolgimento attività: Sede principale IstitutoDip. di prevista afferenza: AgroalimentareResponsabile indicato: RASCHI ANTONIO Risultati conseguiti − Analizzata la redditività delle principali colture erbacee ed arboree in Emilia-Romagna e nella Repubblica

di San Marino,tramite lo studio delle implicazioni gestionali e delle strategie aziendali sulla base dei dati contabili.

− Messo a punto un nuovo modello per l’analisi economica della risorsa idrica in agricoltura, poi applicato nel quadro di uno studio svolto in collaborazione con l’INEA.

− Svolto uno studio su modelli e strumenti di supporto per l’attuazione della Direttiva Quadro Acque in agricoltura.

− Iniziato uno studio su situazione e prospettive dell’agroalimentare parmense. − Iniziate attività di Rural Animation relative a tecniche agrarie ecosostenibili e sviluppo di attività di turismo

rurale. − iniziate attività di analisi delle potenzialità produttive di aree montane, in relazione ai cambiamenti globali

in corso. − Proseguita la sperimentazione sulle colture di ortica, sulla qualità del prodotto tessile ed alle sue micro-

caratteristiche, e il trasferimento di tali conoscenze al processo produttivo. Svolte attività di valutazione sensoriale dei tessuti tramite panel test.

− Pubblicato materiale informativo su temi relativi a risorse, sviluppo e tessile.

Risorse strumentali − Dotazioni informatiche; − Interviste; − Focus groups; − Per l’attività svolta in ambiente alpino, e per le azioni dimostrative effettuate con gli agricoltori, tali tecniche

sono state accompagnate dall’uso di tecniche di analisi della crescita e della produttività delle colture (campionamenti) e di tecniche ecofisiologiche.

Punti critici Il perdurare della difficile congiuntura economica acuisce le già gravi problematiche relative al l’acquisizione di risorse esterne. A ciò ha fatto fronte una ulteriore riduzione delle risorse interne all’Ente, associata all’invecchiamento della strumentazione, che necessiterebbe di essere in gran parte sostitutita. Si insiste sulla necessità di maggiori investimenti pubblici, che rendano possibile proseguire i lavori in corso oltre gli stretti limiti posti dai contratti esterni, e di una integrazione integrazione delle risorse umane dell’Ente onde ritornare alle dimensioni critiche che sono oggi necessarie per partecipare alla ricerca internazionale. Permane inoltre la scarsa conoscenza del ruolo del CNR e delle sue potenzialità, che potrebbe essere superata tramite una azione informativa globale e tramite una maggiore presenza di informazioni sull’Ente sui mezzi di comunicazione di massa.

Collaborazioni Le collaborazioni inizialmente previste sono state mantenute, trattandosi sia di collaborazioni scientifiche già consolidate nel tempo, sia di collaborazioni con Enti ed Istituzioni operanti sul territorio. In particolare, si segnalano: − Sez. di Economia Agroalimentare; − Univ. di Padova; − Dip. Studi Economici e Quantitativi, − Univ. di Parma; − Dip. di Economia;


− Agraria,Univ. del Minnesota; − USA; Segr. di Stato per il Territorio; − l’Ambiente e l’Agricoltura; − Repubblica di San Marino; − Dip. di Agronomia e Gestione degli Agroecosistemi; − Univ. di Pisa; − Dip. Scienze Farmaceutiche, e Servizi Didattici e Scientifici; − Univ. di Firenze; QuMAP – Lab. di Qualità delle Merci e Affidabilità di Prodotto del PIN S.c.r.l.; − Tecnotessile Società Nazionale di Ricerca Tecnologica r.l., Prato; − I2T3, Innovazione Industriale Tramite Trasferimento Tecnologico, Firenze; − Asel s.r.l. Agenzia di servizi per le Economie Locali, Prato; − CNA Prato, CIA Toscana, CIA Prato, CIA Firenze, CIA Pistoia, CIPA-AT Siena, CNA Siena, Confartigianato

Imprese, Prato, CNA Toscana. Comunità Montane del Casentino e della Valtiberina Toscana, Comprensorio Bassa Valsugana, Comuni di Stia (AR) e San Marco dei Cavoti (BN).

Commento ad eventuali scostamenti tra le entrate previste e quelle realizzate nell’anno corrente Rispetto alle entrate previste, sono state reperite risorse aggiuntive relativamente ai progetti LABAGRO del Ministero degli Esteri, al progetto Cult Rural, e ad alcuni progetti relativi allo sviluppo di metodologie didattiche.


Sistemi di supporto alle decisioni per una gestione sostenibile del sistema agricolo e delle filiere agro-industriali

Descrizione generale Progetto: Sviluppo rurale e territorioTipologia di ricerca: Progetti relativi a linee tematiche a carattere strategicoIstituto esecutore: Istituto di biometeorologiaSede svolgimento attività: Sede principale IstitutoDip. di prevista afferenza: AgroalimentareResponsabile indicato: ZIPOLI GAETANO Risultati conseguiti N.D.


Punti critici N.D.

Collaborazioni Regione Toscana. UniFi, Dip scienze agromoniche e gestione del territorio agroforestale e Centro Interdip. Bioclimatologia. MAE: Ist.Agromonico per l'Oltremare. MIPAF: UCEA, Roma. INRA: Laboratoire de Bioclimatologia, Avignon. USDA: Water Conservation Lab, Phoenix. Univ of Montana, UM Numerical Terradynamic Simul.Group, Missoula. Univ Fort Collins, Colorado, USA. WMO, Commis.di Agrometeorologia. FAO, Roma. Servizi agrometeo regionali. Vitrociset, Datamat, Roma. COST Action 718.


Impatto economico e ambientale di fattori di stress su piante ed ecosistemi agroforestali produttivi.

Descrizione generale Progetto: Sviluppo sostenibile del sistema agroindustrialeTipologia di ricerca: Progetti relativi a linee tematiche a carattere strategicoIstituto esecutore: Istituto per la protezione delle pianteSede svolgimento attività: Sede principale IstitutoDip. di prevista afferenza: AgroalimentareResponsabile indicato: TURCHETTI TULLIO Risultati conseguiti Prodotti: banche dati, lavori su riviste con peer-review, capitoli su libri, seminari. Risultati: − patosistema Cipresso-Seiridium: selezione di individui resistenti al cancro, anche con produzione di polline

a basso potere allergenico, discriminazione intra e interspecifica con marcatori genetici, adattabilità delle selezioni a diversi ambienti, discriminazione genetica tra gli isolati di Seiridium, induzione di maschio-sterilità;

− Olmo-Ophiostoma ulmi: valutazione del grado di resistenza alla grafiosi degli ibridi, variabilità della patogenicità in isolati del patogeno, relazione tra fenologia del germogliamento e dell’accrescimento e la resistenza alla grafiosi;

− Castagno-malattie: lotta con ceppi ipovirulenti di C. parasitica su larga scala; protocolli per favorire l’ipovirulenza; caratterizzazione di ceppi ipovirulenti con l’analisi del dsRNA; per il mal dell’inchiostro messa a punto di metodi di difesa biologica favorendo lo sviluppo di microflora antagonista;

− Inquinamento-vegetazione: discriminazione tra assorbimento stomatico e non stomatico dell’ozono; risultati sulla capacità apoplastica di detossificare l’ozono.

Risorse strumentali Gli strumenti più utilizzati sono le attrezzature per microscopie avanzate, le attrezzature per biologia molecolare e quelle per analizzare e quantificare scambi gassosi fogliari. Queste risorse strumentali sono tutte in dotazione all’IPP, sede di Firenze

Punti critici Questi sono ormai da parecchi anni noti e riguardano soprattutto esigenze croniche, quali la carenza di fondi ordinari e soprattutto la copertura delle vacanze di organico che stanno aumentando ogni anno. La perdita di competenze specifiche non può essere colmata solo con l’assunzione di assegnisti o con borse post-doc senza adeguata formazione specifica. Certamente un altro punto critico è la ridotta disponibilità di finanziamenti ordinari, che costringe il personale alla ricerca di fondi da ricerche vincolate e/o da conto terzi. In questo modo vi è un impegno anche su indirizzi spesso a scapito di quelli della ricerca costituzionale dell’istituto. La carenza di finanziamento ordinario comporta anche un ritardo nell’adeguamento tecnologico e, nel tempo, una perdita di competitività.

Collaborazioni La commessa intenderà potenziare solo le collaborazioni con alcune istituzioni nazionali ed internazionali che attivamente operano nel settore e sono partecipi delle problematiche relative alla analisi e protezione degli ecosistemi forestali. Queste collaborazioni sono a livello europeo, partecipando la commessa a più progetti EU (MedCypre, Manchest, Ozone, Forthreats, Vegetpollozone), a livello nazionale (MATTM, Mipa, Regioni, Province, Comuni e Comunità Montane), con PMI (Lofarma, Anallergo, Sariaf, Elep, Umbraflor, Az. Vivaistica Il Terzo), e con istituzioni di riceca europee (CNRS, INRA, ISA, CSIC, ARO, NAGREF, TUBITAK, CEMAGREF) ed italiane, quali le Università (specialmente quelle di Firenze, Torino, Napoli e Viterbo) e gli Istituti CNR (IVALSA, IGV, IBAF, IBBA

Commento ad eventuali scostamenti tra le entrate previste e quelle realizzate nell’anno corrente Purtroppo ogni anno si assiste a lievi scostamenti tra le previsioni di disponibilità finanziarie e quelle effettivamente ricevute, specie a livello di UE, relativamente al contributo finale del progetto, e di alcune amministrazioni pubbliche


Sicurezza qualità alimentare e salute

Descrizione generale Progetto: Sicurezza, qualità alimentare e saluteTipologia di ricerca: Progetti di sviluppo competenzeIstituto esecutore: Centro di responsabilità scientifica IDAICSede svolgimento attività: Sede principale IstitutoDip. di prevista afferenza: AgroalimentareResponsabile indicato: GERMANO’ ALBERTO Risultati conseguiti Le relazioni al convegno di diritto agrario con l’Italian Food Law Association, svoltosi a Roma (23-24.11.2007), sono state: − La disciplina dei vini dalla produzione al mercato (A. Germanò); Il vino europeo di fronte alla

globalizzazione (R. Ricci Furbastro); − Le nuove tecnologie vitivinicole (L. Moio); − Il mercato del vino (E. Pomarici); − I negoziati e i contenziosi internazionali sul vino (C. Dordi); − U.S. Wine Regulation: Responding to Pressures and Trends in a Global Food System (M. T. Roberts); − Il Nuovo Mondo e l’introduzione di una disciplina dei vini: l’esperienza australiana (S. Sten); − Pubblico e privato nella disciplina spagnola (M. Lopez Benitez); − La riforma dell’OCM vino e la nuova PAC (R. Mildon); − La posizione dell’Italia (M. Catania, in rappresentanza del Ministro delle Politiche Agricole); − EU Wine: Regulatory challenges for Sustainable Development (R. Fernandez); − Residui dei pesticidi nei vini: analisi del rischio, monitoraggio e limiti nell’esperienza europea (D. Brocca); − Regole multilevel del vino e nuova didattica (G. Sgarbanti); − Panel Discussion con D. Gorny, A. Germanò, N. Coutrelis, P. Borghi, A. Sutton, F. Albisinni. Conclusioni (A.

Jannarelli).

Risorse strumentali L’IDAIC si è servito della sua strumentazione informatica per quanto riguarda l’organizzazione dell’annuale Convegno in Roma per la pubblicazione dei nuovi volumi nella propria Collana (tra cui va segnalato quello a cura di S. Manservisi “L’applicazione italiana della riforma di medio termine della politica agricola comune. Testo coordinato dei decreti ministeriali”); per l’edizione dei fascicoli annuali della propria rivista.

Punti critici Il fondamentale problema dell’IDAIC è di non avere ricercatori e/o assegnisti di ricerca interni. Altro punto critico è la modestia della cifra che non ha consentito, nel 2007, di destinare alcuna cifra alla trasmissione dell’insegnamento del diritto agrario a giovani giuristi stranieri come da tradizione dell’Istituto.

Collaborazioni La cura del volume “La regolazione e la promozione del mercato alimentare nell’Unione Europea. Esperienze giuridiche comunitarie e nazionali”, Atti del Convegno di Udine 24-25 novembre 2006, è stata compiuta, gratuitamente, dalla prof.ssa Mariarita D’Addezio, ordinario di Diritto agrario della Facoltà di Giurisprudenza, dell’Università di Udine. Il lavoro (poi pubblicato con il n. 54 della Collana) di coordinamento dei decreti ministeriali italiani in applicazione della riforma di medio termine della Politica Agricola Comune è stato svolto, gratuitamente, dalla dott.ssa Silvia Manservisi, dottore di ricerca in JUS03 e collaboratrice dell’Istituto.

Commento ad eventuali scostamenti tra le entrate previste e quelle realizzate nell’anno corrente Per le attività del 2007 all’IDAIC è stata assegnata la somma di € 65000, ed è stata accreditata finora la somma € 50000. Si tenga presente che il sistema di spesa dell’IDAIC fa sì che alcuni impegni di un anno vengano pagati nell’anno successivo, sicché possono aversi dei residui: l’eventuale rimanenza costituisce risorsa per il 2008.


Ontologie per il diritto e trattamento automatico del linguaggio giuridico

Descrizione generale Progetto: Lingua italiana: strutture, modelli, archivi testuali e repertori

lessicali Tipologia di ricerca: Progetti relativi a linee tematiche a carattere strategicoIstituto esecutore: Istituto di teoria e tecniche dell’informazione giuridica Sede svolgimento attività: Sede principale IstitutoDip. di prevista afferenza: Identità CulturaleResponsabile indicato: TISCORNIA DANIELA Risultati conseguiti Nel corso del 2007 la commessa ha iniziato due nuove attività di ricerca, il progetto Dalos ed il progetto Eurovoc Studies, che sono state co-finanziate dalle Istituzioni Europee. Dalos è stato promosso dal programma europeo e_Participation, D.G. Information Society. Dalos (Drafting-Legislation with Ontology-Based Support) utilizza le risorse create dalla attività 2005-08 della commessa, innovando la parte metodologica (utilizzo di strumenti di estrazione automatica della conoscenza, applicazione di standard formali), integrando ed arricchendo i dati (600 concetti relativi alle norme sulla tutela del consumatore), sviluppando nuove applicazioni(supporto al drafting legislativo). Eurovoc Studies è uno progetto affidato all’ITTIG attraverso un tender promosso e finanziato da OPOCE. L’obbiettivo è rappresentato dalla individuazione e sperimentazione di metodologie per la mappatura di tesauri orientata alla interoperabilità fra collezioni documentali. La sperimentazione è stata in particolare effettuata su alcuni tesauri di interesse per la UE (EUROVOC, Unesco Thesaurus, GEMET, Eclas, ETT).

Risorse strumentali Per lo sviluppo di Dalos sono stati utilizzati strumenti di NLP per terms extraction, T2K (ILC-CNR )e Gate (Università di Sheffield). Sono stati creati all’interno della commessa software ad hoc per la segmentazione, allineamento e la ricerca dei contesti e dei concetti; per la costruzione del’ontologia formale di dominio è stato utilizzato il linguaggio OWL e l’editore Protegè. Per la costruzione del lessico è stato utilizzato l’editore JurWordNet creato all’interno della commessa nel 2006; è stato sviluppato un tool di conversione nel formato WordNet-Owl. Funzioni specifiche dell’editore XML-leges per il collegamento al lessico sono in corso di sviluppo. Nell’ambito del progetto EUROVOC Studies sono stati utilizzati standard orientati al semantic Web, nonché alla rappresentazione e mappatura fra tesauri (XML, RDF, OWL, SKOS). Sono state inoltre proposte metodologie di mappatura automatica basate su misure di similarità fra concetti; tali metodologie sono state sperimentate su un sottoinsieme significativo di termini provenienti dai tesauri di interesse, e confrontati con mappature prodotte da esperti mediante una attività editoriale.

Punti critici Il progetto Dalos presenta grandi potenzialità di ulteriore sviluppo ed affinamento, che rischiano di restare inesplorate se il finanziamento Europeo, che cesserà nel giugno 2008 non verrà rinnovato e se la commessa non disporrà di alternativi finanziamenti interni. Analogamente il tema trattato dal progetto EUROVOC Studies appare di particolare interesse per OPOCE, cosi’ come per analoghe iniziative ONU nell’ambito del progetto UNDESA per la promozione dell’ICT nei parlamenti africani. Anche in questo caso la continuità di tali attività sono strettamente legate alladisponibilità di finanziamenti interni.

Collaborazioni I partners del progetto Dalos sono: − l’Istituto di Linguistica Computazionale CNR); − l’Istituto Universitario Europeo di Firenze; − il CNIPA; − Il Senato della Repubblica e la Camera dei Deputati; − l’Università di Amsterdam; − l’Università Autonoma di Barcellona;


− l’Università di Sheffield; − Università di Leiden (NL); − la ditta Celi di Torino. Ulteriori collaborazioni sono in corso con l’Università di Bologna (Corsi di Dottorato); l’Università di Genova (Corsi di Dottorato); l’Università di Torino; l’Università di Napoli. Per il progetto EUROVOC Studies, l’ITTIG ha lavorato in stretta collaborazione con l’OPOCE.


Vocabolario Storico Italiano


lessicali Tipologia di ricerca: Progetti relativi a linee tematiche a carattere strategicoIstituto esecutore: Istituto opera del vocabolario italianoSede svolgimento attività: Sede principale IstitutoDip. di prevista afferenza: Identità CulturaleResponsabile indicato: BELTRAMI PIETRO Risultati conseguiti Alla fine del 2007 il TLIO raggiungerà come previsto uno stato di avanzamento di circa 18.000 voci complessive; sarà inoltre completato il previsto lavoro di messa a norma delle voci redatte prima dell’ultimo assestamento delle norme di redazione. Per la banca dati dell’italiano antico si è provveduto alla manutenzione dei testi e delle lemmatizzazioni (adeguamenti e correzioni) e alla preparazione di alcuni testi che verranno implementati nel 2008. Si sono apportati miglioramenti ai software GATTO e GattoWeb.

Risorse strumentali − Biblioteca dell’Accademia della Crusca. − Rete di PC.

Punti critici Le risorse 2007 (nonostante l’atteggiamento di disponibilità del Dipartimento, vittima anch’esso tuttavia della generale diminuzione dei fondi) sono state ancora inferiori al previsto. Si veda anche la scheda di autovalutazione, parte II.

Collaborazioni − Con l’Accademia della Crusca (uso della sede e della Biblioteca). − Con l’Accademia della Crusca e con Istituzioni linguistiche europee (fra cui l’Oxford English Dictionary e la

Real Academia Española) nella Federazione Europea delle Istituzioni Linguistiche Nazionali (EFNIL). − Con le Università di Chicago (USA), Notre Dame (USA) e Reading (UK) nell’accordo ItalNet. − Con le Università della Basilicata e di Siena per Stranieri per stages di dottorato (non attivati nel 2007). − Con l’Università di Firenze nel CLIEO - “Centro di Linguistica Storica e Teorica. Italiano, Lingue Europee,

Lingue Orientali” (partecipazione ad un corso di perfezionamento in lessicografia). − Con l’Archivio di Stato di Prato (ulteriori sviluppi della banca dati dell’Archivio Datini: cfr.

http://aspweb.ovi.cnr.it).

Commento ad eventuali scostamenti tra le entrate previste e quelle realizzate nell’anno corrente Non erano state calcolate entrate da fonti esterne.


Sistemi documentari per il diritto

Descrizione generale Progetto: Lessico giuridico e patrimonio giuridico italiano: tradizione,

interpretazione, innovazione Tipologia di ricerca: Progetti relativi a linee tematiche a carattere strategicoIstituto esecutore: Istituto di teoria e tecniche dell’informazione giuridica Sede svolgimento attività: Sede principale IstitutoDip. di prevista afferenza: Identità CulturaleResponsabile indicato: RAGONA MARIO Risultati conseguiti − Archivio DoGi: prodotti 15.721 documenti, consultazione classificazione per parola attraverso indici KWOC

dinamici. − Realizzato nuovo archivio DoGiS (Dottrina Giuridica Straniera) sui diritti umani, diritto Unione europea e

diritto della comunicazione e dell’informazione con 32.433 documenti (ott. 2007), anche in UK FR DE. − Portale della dottrina giuridica: studio soluzioni per collegamenti ipertestuali tra dottrina, legislazione e

giurisprudenza citata nel documento bibliografico adottando lo standard URN; progettata URN per la descrizione della dottrina giuridica; proseguito esame sull’accesso multilingue delle risorse bibliografiche attraverso estrazioni automatiche di concetti dai testi integrali; analisi degli strumenti volti alla traduzione delle query in fase di ricerca: sistemi di traduzione automatica, testi paralleli, vocabolari controllati.

− Progetto “Digital Libraries Applications”: studio sul diritto d’autore nelle biblioteche digitali. − Valutazione qualitativa delle risorse giuridiche disponibili on line: stato dell’arte sull’adozione dei criteri

qualitativi di contenuto, forma e processo dei siti web giuridici. − Gestione sito web Ittig e mini-sito presso Cnr. Risorse strumentali Personal computer e server.

Punti critici Archivio DoGi: la banca dati richiede ingenti risorse finanziarie per il suo aggiornamento, risorse che nel 2007 sono state reperite in parte con contributi da 2 enti pubblici (Camera dei Deputati e Consiglio di Stato) e in parte dalla distribuzione in abbonamento attraverso 3 case editrici (Caspur, Praxis e Chorus Partners). Per il futuro sono stati attivati contatti con ulteriori Enti pubblici, nella speranza di stringere collaborazioni che consentano il proseguimento di un’impresa che è ritenuta dall’intera comunità giuridica nazionale di importanza fondamentale e indispensabile per la conoscenza del patrimonio dottrinale italiano; si ribadisce la necessità (già manifestata negli anni precedenti) che anche il CNR con i fondi ordinari debba contribuire, almeno per una parte, al mantenimento in vita di detta iniziativa. L’assoluta mancanza di finanziamenti ha limitato inoltre il raggiungimento di risultati concreti relativi al progetto “Portale della dottrina giuridica”, che è rimasto a livello di studio di fattibilità, nonostante il forte interesse suscitato presso la comunità scientifica.

Collaborazioni Archivio DoGi: − Camera dei Deputati; − Consiglio di Stato; − Regione Toscana; − Consorzio CASPUR - Roma; − Facoltà di Giurisprudenza e TIMAD dell’Università di Catania; − Associazione Essper; Praxis Sviluppo Informazione spa - Bologna; − Chorus Partners spa - Padova. Archivio DoGis: − Facoltà di Giurisprudenza e TIMAD dell’Università di Catania; − Associazione Essper. Sito web: − URP-CNR Roma.


Sistemi di supporto all’attività degli organi legislativi e della Pubblica Amministrazione


interpretazione, innovazione Tipologia di ricerca: Progetti relativi a linee tematiche a carattere strategicoIstituto esecutore: Istituto di teoria e tecniche dell’informazione giuridica Sede svolgimento attività: Sede principale IstitutoDip. di prevista afferenza: Identità CulturaleResponsabile indicato: DI GIORGI ROSA MARIA Risultati conseguiti Avanzamento delle attività connesse allo sviluppo di standard per il trattamento delle norme, di software orientati alla redazione automatica di norme e atti amministrativi e di portali per la pubblica amministrazione e per i cittadini. Attività di coordinamento delle politiche connesse allo sviluppo della società dell’informazione in Toscana su incarico della Giunta regionale Toscana. Predisposizione di studi di fattibilità per i flussi documentari e le attività politico amministrative all’interno dei Consigli regionali. Attività di formazione in corsi universitari, master e dottorati di ricerca in materia di informatica giuridica, e-government, e-democracy, e-partecipation.

Risorse strumentali Il lavoro della commessa richiede strumenti già a disposizione dell’Istituto, quali PC, aule attrezzate per la formazione, sistemi di videoconferenza, sistemi di teledidattica disponibili in rete. Per quanto riguarda la predisposizione di software, tranne che per la parte sviluppo e innovazione, si tende a utilizzare sistemi open source disponibili in rete o si attinge dal catalogo del riuso del CNIPA o della Regione Toscana.

Punti critici Considerata la grande richiesta di sistemi di supporto all’attività della P.A. e la carenza di strumenti a tal fine orientati, data la scarsità di fondi a disposizione per personalizzare i prodotti del riuso da parte delle P.A., i ricercatori della commessa svolgono un ruolo di consulenza e di orientamento che qualche volta non produce i risultati previsti in quanto si ferma all’analisi dei problemi senza poter attivare la fase di trasferimento tecnologico. Questo a causa della endemica carenza di personale di ruolo da destinare e in assenza di risorse per attivare assegni di ricerca o contratti a tempo determinato.

Collaborazioni Le collaborazioni della Commessa sono attive e molto intense con i maggiori organi istituzionali che richiedono la nostra consulenza (Camera, Senato, CNIPA). A questi si aggiungono molti Consigli regionali che applicano i software sviluppati in ITTIG e i nostri standard per il trattamento del proprio corpus normativo e per l’analisi dei propri flussi documentari, oltre che dell’iter delle norme. Intensa attività è richiesta dalla Regione Toscana che ha scelto l’ITTIG per il ruolo di coordinamento della Rete Telematica della Regione Toscana. Tale Rete è composta da tutti gli Enti pubblici della regione oltreché dalle amministrazioni periferiche dello Stato presenti nel territorio toscano rappresentate dalle Prefetture. La commessa si occupa dello sviluppo delle strategie e delle politiche per la società dell’informazione in Toscana.


Produzione, conservazione e trasmissione digitale della cultura giuridica italiana


interpretazione, innovazione Tipologia di ricerca: Progetti di sviluppo competenzeIstituto esecutore: Istituto di teoria e tecniche dell’informazione giuridica Sede svolgimento attività: Sede principale IstitutoDip. di prevista afferenza: Identità CulturaleResponsabile indicato: PALAZZOLO NICOLA Risultati conseguiti La commessa ha l’obiettivo di sviluppare tematiche che rientrano nell’ambito del Progetto, ma che ancora sono ad uno stadio preliminare, in attesa che possano essere adeguatamente finanziate: tra queste la creazione di software per la fissazione di parametri di qualità per l’attività legislativa, la simulazione di attività giudiziarie a fini formativi, la digitalizzazione del patrimonio storico-giuridico italiano. Su queste tematiche tuttavia è in corso un’attività di formazione di giovani ricercatori. L’attività principale è stata perciò l’organizzazione di seminari interni di approfondimento di varie tematiche, sulle quali i giovani borsisti, assegnisti o dottorandi dell’istituto sono stati invitati a riferire e a confrontarsi con i ricercatori più anziani, e che hanno spesso dato luogo alla pubblicazione di articoli scientifici o di comunicazioni a convegni. La commessa ha provveduto altresì alla gestione centralizzata delle infrastrutture comuni a tutto l’istituto.

Risorse strumentali E’ stata iniziata, in collaborazione con l’accademia della Crusca e con il dipartimento di Statistica dell’Università di Firenze, una ricerca - finora senza finanziamento - sulla qualità della legislazione, che ha suscitato l’interesse di diversi giovani che frequentano l’istituto. − E’ stato organizzato, dopo alcune riunioni preliminari, un Seminario in collaborazione con l’Osservatorio

per la formazione giuridica e con il dottorato di ricerca in “Telematica e società dell’Informazione” dell’Università di firenze, sui temi della simulazione tramite computer di situazioni reali, ed in particolare nell’ambito del processo civile. Hanno partecipato al seminario i massimi esperti italiani di serious games, di e-learning e di formazione giuridica.

− E’ stata conclusa l’attività di digitalizzazione dei Bandi medicei, che stanno per essere pubblicati su CD-ROM nella collana dell’istituto.

− Si è proceduto alla gestione dei fondi straordinari dati per il primo insediamento nella nuova sede dell’istituto. In particolare si è provveduto ad acquistare e a sistemare i nuovi arredi per la biblioteca, ed a gestire le gare per la manutenzione dell’immobile, per la pulizia e la vigilanza.

Punti critici Il punto davvero critico per una commessa di “sviluppo competenze” è quello di non potere assumere assegnisti di ricerca sui fondi ordinari, o quanto meno di non riuscire a svincolare gli assegni dalla durata temporale dei contratti esterni. L’eliminazione di questi vincoli sarebbe quanto mai utile.

Collaborazioni TIMAD Università di Catania, Centro interuniversitario per l’Informatica romanistica, Scuola di formazione magistrati presso il Tribunale di Napoli, URSIA presso la Corte di appello di Catania, Accademia della crusca, Dipartimento di statistica dell’Università di Firenze, Dottorato in Telematica e società dell’informazione dell’Università di Firenze.

Commento ad eventuali scostamenti tra le entrate previste e quelle realizzate nell’anno corrente Data la natura della commessa non erano state previste entrate esterne; e d’altra parte le entrate istituzionali sono talmente basse da non porre neppure il problema di un’attività di formazione sulla base di quei fondi.


Metodi per l’analisi e l’interpretazione del lessico giuridico anche in tema di diritti fondamentali della persona


interpretazione, innovazione Tipologia di ricerca: Progetti relativi a linee tematiche a carattere strategicoIstituto esecutore: Istituto di teoria e tecniche dell’informazione giuridica Sede svolgimento attività: Sede principale IstitutoDip. di prevista afferenza: Identità CulturaleResponsabile indicato: MARIANI PAOLA Risultati conseguiti E’stato perfezionato il programma informatico di aiuto alla redazione del lessico in rete. Esso, per ogni lemma, consente di: visualizzare i dati relativi alle frequenze; operare “links” alle immagini; inserire le accezioni relative al lemma, le varianti lessicali e la fraseologia collegata al lemma (spesso il significato giuridico si evidenzia proprio nell’uso di più termini collegati); compilare note esplicative e rinvii; segnalare la presenza o assenza del lemma nei maggiori vocabolari della lingua italiana. Le voci redatte sono consultabili via Internet, per ora solo previa autorizzazione dell’Istituto. Per quanto concerne gli Archivi VIP, è stato attivato l’archivio VIPDo, relativo ai contratti di lavoro. Inoltre sono stati eliminati oltre 11000 documenti di rumore e raffinatal’interfaccia utente. Per quanto riguarda l’archivio BIG, oltre all’aumento delle unità documentarie, è stata particolarmente curata la revisione, integrazione e controllo del materiale documentario già registrato. Per quanto attiene all’Osservatorio ELIOS oltre au un elevato numero di nuove accessioni, è stata affinata ulteriormente la grafica ed aggiornato il sistema di classificazione per rendere l’Osservatorio più agevolmente fruibile da parte della comunità degli utenti. Sperimentazione e verifica dei singoli moduli costitutivi dell’architettura complessiva del sistema SIAM (“Sistema Integrato per l’Acquisizione e la Manutenzione dell’informazione giuridica”); aggiornamento dell’interfaccia utente e la riconfigurazione dell’ambiente operativo per l’ingegnere della conoscenza (amministratore di sistema); attività d’analisi finalizzata alla implementazione di funzionalità specifiche e differenziate, in relazione a un utilizzo del sistema in ambito “consulente/decisionale” o in ambito “didattico.


Punti critici N.D.

Collaborazioni − OVI-CNR; − ILC-CNR; − Dipartimento di Teoria e Storia del diritto dell’Università di Firenze; − CLIEO - Centro di Linguistica storica e teorica: Italiano; − Lingue Europee, Lingue Orientali dell’Università di Firenze; − Accademia della Crusca; Facoltà di Giurisprudenza e TIMAD dell’Università di Catania; Biblioteca

universitaria di Pavia; Archivio di Stato di Firenze; Biblioteca Nazionale di Firenze; − Istituto sull’Inquinamento Atmosferico (IIA) del CNR, Roma; − Istituto di Linguistica Computazionale (ILC) del CNR, Pisa; − Centro di Bioetica dell’Università di Lecce; − Centro di Bioetica dell’Università Cattolica, Roma; − Istituto Superiore di Sanità, Roma; − Parlamento Latinoamericano; − Pontificia Università Cattolica, Lima, Perù; − Ministero dell’Ambiente, Roma; − Coordinamento nazionale dei Difensori civici italiani; − Regione Toscana; − Provincia di Firenze.


Diritto, politiche e formazione per lo sviluppo dell’amministrazione digitale e della società dell’informazione.


interpretazione, innovazione Tipologia di ricerca: Progetti relativi a linee tematiche a carattere strategicoIstituto esecutore: Istituto di teoria e tecniche dell’informazione giuridica Sede svolgimento attività: Sede principale IstitutoDip. di prevista afferenza: Identità CulturaleResponsabile indicato: CIAMPI COSTANTINO Risultati conseguiti Compiuto adempimento delle attività previste nella Convenzione Regione Toscana - ITTIG: − aggiornamento della banca dati normativa DAE - Diritto dell’Amministrazione Digitale; − redazione di note di coordinamento e commento della normativa di cui sopra; − applicazione degli standard NIR al corpo normativo di settore; − organizzazione di Seminari formativi per funzionari pubblici, e relativa docenza, sul quadro giuridico

comunitario, nazionale e regionale in tema di p.a. digitale, sistema informativo-statistico regionale e società dell’informazione;

− attività di docenza in corsi di specializzazione post-universitaria e di formazione professionale in materia di informatica giuridica e diritto dell’informatica;

− pubblicazione di opere monografiche, saggi, report e relazioni in tema di diritto dell’informatica e informatica giuridica. Tra i temi approfonditi: conoscibilità dei dati pubblici; erogazione dei servizi pubblici online; diritto di accesso alla rete; coordinamento di Stato e Regioni ed esercizio delle relative competenze in tema di p.a. digitale; caratteri e collocazione disciplinare dell’insegnamento dell’informatica giuridica e del diritto dell’informatica.

Risorse strumentali − Personal computers - Tecnologie Internet; − Standard di rappresentazione della conoscenza giuridica: XML; − Schemi, descrittori e Thesaurus per la classificazione di norme giuridiche.

Punti critici Fondamentale punto critico è la carenza di risorse umane e finanziarie autoctone, che impedisce di svolgere ricerca giuridica di base indipendente da commesse esterne, ma peraltro in grado di rispondere alle richieste di collaborazione provenienti dall’esterno. Ciò ha costretto l’ITTIG ad avvalersi di personale in formazione e a contratto. Ne discende la precarietà dell’attività di ricerca di base e il pericolo di dedicarsi esclusivamente ad attività di ricerca applicata o di servizio, senza più coltivare l’approfondimento scientifico. Pertanto è urgente assumere nuovi ricercatori con competenze giuridiche per acquisire stabilmente il personale formato in ITTIG e incrementare l’attività di formazione di nuovi borsisti, assegnisti e dottorandi. Si segnala l’indisponiblità ad oggi (salvo futura variazione di bilancio) di risorse finanziarie autoctone per il Progetto PRIN 2007 “Amministrazione elettronica e modernizzazione della pubblica amministrazione. Cooperazione amministrativa in rete e procedure amministrative telematiche”. Si segnala inoltre che nella Commessa opera già da 6 anni un titolare di assegno di ricerca in scadenza al 31 marzo 2008 e non più rinnovabile.

Collaborazioni Collaborazioni scientifiche con: − Dipartimento Riforme e Innovazione della Presidenza del Consiglio dei Ministri; − CNIPA; − FORMEZ; − Regione Toscana (in particolare Assessorato all’organizzazione e ai sistemi informativi); − Università degli studi di Firenze, Milano e Camerino; − Università partners del Dottorato “Diritto dell’attività amministrativa informatizzata e della comunicazione

pubblica” (Cagliari, Pisa, Perugia e Napoli “L’Orientale”);


− Osservatorio sulla formazione giuridica diretto dal prof. O. Roselli; Istituto di bio-strutture e bio-immagini del CNR di Napoli.

Con rigurado al Modulo IC.P06.011.004: − uffici dell’UE; Garante privacy; − Commissioni parlamentari competenti; − Organismi internazionali di definizione degli standard; − partners del progetto europeo Ethicbots (Technoetica emergente dell’interazionone umana con

comunicazione, bionica e sistemi robotici).


Strumenti avanzati per l’ armonizzazione dei sistemi giurisprudenziali e della didattica del diritto per l’integrazione europea


interpretazione, innovazione Tipologia di ricerca: Progetti relativi a linee tematiche a carattere strategicoIstituto esecutore: Istituto di teoria e tecniche dell’informazione giuridica Sede svolgimento attività: Sede principale IstitutoDip. di prevista afferenza: Identità CulturaleResponsabile indicato: NANNUCCI ROBERTA Risultati conseguiti Relativamente alla realizzazione del servizio Caselex si è provveduto sia all’aggiornamento dei contenuti,arricchendo la banca dati di sentenze emesse dalle Corti superiori nell’anno 2007 ed estendendo la copertura tematica con decisioni comprese tra il 2000 e il 2007 nelle seguenti materie precedentemente non contemplate: Diritto del lavoro e Diritto degli appalti pubblici. Inoltre, è stata avviata la ricerca di sentenze in altre aree tematiche significative per il Diritto comunitario tra cui il Diritto ambientale, il diritto bancario e il Diritto dei trasporti. Parallelamente sono stati aggiornati anche gli strumenti semantici di supporto all’accesso dei dati, quali ad esempio il thesaurus plurilingue. E’ stata avviata inoltre la campagna di diffusione e di commercializzazione del sistema rivolta soprattutto agli operatori del diritto di alcuni Paesi europei. Relativamente alla progettazione di un’offerta formativa omogenea sono stati recensiti i corsi svolti nelle maggiori Università europee coinvolte nella rete di eccellenza, in materia di diritto dell’informatica e informatica del diritto e con attenzione particolare per le iniziative di lifelong learning.

Risorse strumentali In entrambe le iniziative sono state utilizzate le tecnologie informatiche più diffuse e, ove possibile, open source.

Punti critici − L’attività di commercializzazione di un sistema specialistico orientato a particolari tipologie di utenti come

Caselex richiede una attenta conoscenza del mercato di ciascun Paese europeo coinvolto, anche in considerazione della diversità culturale dei vari utenti;

− la raccolta dei dati provenienti dai vari Stati membri richiede grande capacità di coordinamento e controllo anche nella scelta dei national contractors.

Collaborazioni N.D.


I valori e l’identità degli italiani

Descrizione generale Progetto: Memoria storica, valori, istituzioniTipologia di ricerca: Progetti relativi a linee tematiche a carattere strategicoIstituto esecutore: Istituto di teoria e tecniche dell’informazione giuridica Sede svolgimento attività: Sede principale IstitutoDip. di prevista afferenza: Identità CulturaleResponsabile indicato: BELARDINELLI SERGIO Risultati conseguiti − Completata, con la Fondazione per la Sussidiarietà di Milano, ricerca sullo stato odierno della sussidiarietà

nell’ambito delle famiglie, delle istituzioni e delle imprese italiane; ricerca pubblicata nel volume “Sussidiarietà ed educazione”, Mondadori, Milano, 2007;

− realizzata rassegna bibliografica sulle ricerche relative ai valori religiosi degli italiani; − iniziata stesura di una mappatura critica sulle ricerche empiriche già esistenti relative ai valori degli italiani

in vista della predisposizione di un questionario di ricerca; − 18 e 19 maggio 2007: a Forlì Convegno internazionale dal titolo “Verso una società post-secolare?”

(Vincenzo Cesareo, Rémi Brague, Pierpaolo Donati; Salvatore Abbruzzese; Vaclav Belohradsky, Roberto Cipriani, Robert Spaemann, Gian Enrico Rusconi); in corso contatti con case editrici per gli atti;

− 21/11/2007: pubblicato bando di contratto di ricerca esterno su “I valori della bioetica”, al fine di realizzare un repertorio bibliografico sulle ricerche italiane in proposito.

Risorse strumentali Competenze, strumentazione, tecniche di indagine e tecnologie − Competenze: data la natura della ricerca, oltre a solide competenze teoriche ed empiriche in campo

sociologico, sono richieste competenze anche in altri ambiti, specialmente in ambito storico, filosofico, bioetica e politologico.

− Strumentazione: perfezionata e aggiornata strumentazione digitale, computer, fotocopiatrici − Tecniche di indagine: accesso alle diverse banche dati al fine di acquisire materiale bibliografico e di

ricerche già svolte sugli stessi temi; organizzazione di workshop per afre il punto della situazione e individuare nuove linee di ricerca.

Punti critici Una sorta di destinazione naturale del lavoro svolto nella presente commessa sarebbe quella di poter effettuare la ricerca sul campo, della quale si è elaborato il disegno e il questionario. Tale ricerca e la successiva elaborazione dei dati richiedono, però, risorse che al momento non sono disponibili.

Collaborazioni − Convenzione CNR e Polo Scientifico Didattico di Forlì dell’Università di Bologna; − Fondazione per la Sussidiarietà; − Comitato Nazionale per la Bioetica; − Università Europea di Roma.

Commento ad eventuali scostamenti tra le entrate previste e quelle realizzate nell’anno corrente Non vi sono scostamenti.


Sistemi, tecniche e metodi di acquisizione, trattamento ed analisi di dati di telerilevamento multidimensionali multirisoluzione

Descrizione generale Progetto: Multimodal and Multidimensional content and MediaTipologia di ricerca: Progetti relativi a linee tematiche a carattere strategicoIstituto esecutore: Istituto di fisica applicata “Nello Carrara”Sede svolgimento attività: Sede principale IstitutoDip. di prevista afferenza: ICT Responsabile indicato: LOTTI FRANCO Risultati conseguiti − Validazione dei descrittori statistici di change detection per il riconoscimento di aree alluvionate (in

collaborazione con l’IRPI-CNR) su finanziamento dell’Autorità di Bacino del Fiume Tevere. − Ottenimento di descrittori di tessitura e omogeneità a basso rumore su immagini radar e sviluppo, di metodi

di classificazione del territorio molto promettenti (in collaborazione con l’Università di Cassino). − Sono state poste le basi per ottenere un metodo altamente innovativo per la compressione senza perdita di

immagini iperspettrali calibrate, ottenendo rapporti di compressione non altrimenti raggiungibili. − Esecuzione della fase A ed inizio fase B del payload ALISEO (Aerospace Leap-frog Imaging Stationary

interferometer for Earth Observation) sulla piccola missione MIOsat dell’Agenzia Spaziale Italiana. − Inizio dell’attività prevista per IFAC nell’ambito del progetto MORFEO. − L’attività svolta ed i conseguenti risultati hanno portato alla realizzazione di numerose pubblicazioni di cui

3 su riviste internazionali, 2 su capitoli di libri, 9 su proceedings di conferenze internazionali. Risorse strumentali I gruppi che operano nella commessa si avvalgono di personal computer, work-station e periferiche di tipo informatico. Alcune attività sperimentali si avvalgono di strumentazione specifica disponibile presso i laboratori che fanno capo alla commessa (sistemi di acquisizione dati, oscilloscopi, stazioni di ricezione dati satellitari,...)

Punti critici Il problema principale nasce dal mantenimento del personale esterno (precario), impiegato nelle varie attività e in special modo operante allo sviluppo del sistema di formazione, acquisizione e trattamento di immagini iperspettrali ottiche di telerilevamento, di tipo interferometrico operante da satellite e che è strategico mantenere in quanto è stato finanziato da ASI. In realtà la complessità dell’attività di realizzazione di un payload da montare su satellite, richiede da parte del CNR la disponibilità di strutture e personale che, al momento attuale, sono da verificare. L’attività è limitata dalla carenza di risorse umane per la ricerca. In tal senso, nell’ambito del progetto MORFEO è prevista l’acquisizione di personale a contratto ( 1 art. 23 ed 1 assegno di ricerca) e di 1 dottorato di ricerca. Si sottolinea che la comunità scientifica internazionale ritiene il tema dell’acquisizione, del trattamento e dell’utilizzo dei dati iperspettrali un settore di ricerca strategico a medio/lungo termine.

Collaborazioni Enti Pubblici: − Regione Toscana; − Istituto Geografico Militare (Firenze); − Ente Parco S. Rossore - Regione Toscana; − Servizio Ecologia e Tutela Ambiente della Regione Abruzzo. EPR italiani: − ISAC-CNR; − IRPI-CNR; − IBIMET-CNR.


EPR stranieri: − ESTEC-ESA; − ESRIN-ESA; − Joint Research Centre – Ispra; − Istituto di Fisica – Belgrado; − SCERT Tomsk (Russia); − INTAS - International Association fo the promotion and cooperation with scientists from the new

indipendent States of the former Soviet Union - Bruxelles; − ISF - Ireland Science Foundation – Dublin. Privati: − Galileo Avionica SpA; FlyBy s.r.l. (Livorno); Etruria Innovazione - Siena; CGS - Carlo Gavazzi Space SpA

Milano; Telespazio S.p.A.; CeSIA, Firenze. Università: − Dip. di Ingegneria Elettronica e Telecomunicazioni-Univ. di Firenze; − Dip. di Fisica-Univ. di Firenze; − Dip. Scienze e Tecnologie Ambientali Forestali-Univ. Firenze; − Dip. Colture Arboree-Univ. Di Bologna; − Dip. Scienze della Terra-Univ. di Parma; − Dip. di Ingegneria dell’Informazione-Univ. di Siena; − Univ. di Sassari; − Dip. di Ingegneria dell’Ambiente-Università di Prato; − Dipartimento di Automazione, Elettromagnetismo, Ingegneria dell’Informazione e Matematica Industriale–

Univ. di Cassino.

Commento ad eventuali scostamenti tra le entrate previste e quelle realizzate nell’anno corrente Le restrizioni imposte dalla ultime leggi finanziarie e in particolare da quella del 2007, nonchè i problemi organizzativi dell’ASI, hanno causato notevoli ritardi nella partenza dei progetti finanziati da quest’ultima. Tuttavia, grazie all’integrazione del budget con fondi provenienti da progetti di breve durata, la commessa ha potuto realizzare in buona parte l’attività di ricerca prevista.


Sicurezza ed identity management. Valutazione degli aspetti tecnici, giuridici, sociali ed etici di nuove tecnologie a supporto della “security” e della “safety” con particolare riferimento al riconoscimento biometrico e all’uso di RFID

Descrizione generale Progetto: Sicurezza Tipologia di ricerca: Progetti relativi a linee tematiche a carattere strategicoIstituto esecutore: Istituto di teoria e tecniche dell’informazione giuridica Sede svolgimento attività: Sede principale IstitutoDip. di prevista afferenza: ICT Responsabile indicato: SAVASTANO MARIO Risultati conseguiti Modulo INT.P01.011.006: i risultati conseguiti consistono essenzialmente nell'avere disseminato tra gli esperti del settore le informazioni sulla ricerca condotta nel contesto del riconoscimento tridimensionale del volto (3DFace) e nell'applicazione di standard sull'dentity management (biometra e RFID) nel settore dell'e-health (BioHealth). Modulo INT.P01.011.003: per mancato finanziamento del modulo, l'attività svolta è stata fondamentalmente di studio della letteratura esistente. L'attività sperimentale, svolta con le sole strumentazioni disponibili, non ha prodotto risultati tali da portare a pubblicazioni scientifiche.

Risorse strumentali − Sensori biometrici per il riconoscimento delle impronte digitali e dell'iride; − Apparecchiature di ripresa orientate all'acquisizione di immagini del volto degli individui; − Apparecchiature di ripresa video per l'analisi di immagini di flussi di individui; − Termocamera operante nel range 3-5micron con sistema di acquisizione delle immagini; − Set-up sperimentale per la misura di parametri termici ed ottici di materiali organici sottoposti all'azione di

un processo degradativo; − Personal computers, workstations, sistemi di acquisizione e di riproduzione, stampanti; − Tele-termocamere digitali a controllo remoto, operanti in diverse bande dell'infrarosso, basate su matrici

(Focal Plane Array) di sensori a semiconduttore con elevata sensibilità termica.

Punti critici N.D.

Collaborazioni Le collaborazioni che si intendono accendere nel contesto della presente commessa concernono, ad una prima analisi che dovrà comunque essere affinata nel tempo in conseguenza dello sviluppo della attività di ricerca. Nella presente sezione sono riportati solo alcuni riferimenti internazionali. per un maggiore dettaglio si prega riconsultare i singoli moduli della commessa. − ISO / IEC JTC1 SC37 “Biometrics”; − CEN Focus group on Biometrics; − National Instiute of Standards and Technology (NIST – US); − Jiangsu University (Cina); − Trinity College di Dublino (Irlanda); − PSI (Stoccolma - Svezia); − Dipartimento di Agricoltura dell'Università di Osnabruck (Germania); − Institute of Computer Vision and Applied Computer Sciences – IbAI, (Lipsia – Germani); − Center for Image Analysis, SLU&UU Universities (Uppsala – Sweden).


Materiali Funzionali e Sistemi Disordinati

Descrizione generale Progetto: Sistemi e materiali complessiTipologia di ricerca: Progetti relativi a linee tematiche a carattere strategicoIstituto esecutore: Istituto dei Sistemi Complessi (Sperimentale)Sede svolgimento attività: Sede di FirenzeDip. di prevista afferenza: Materiali e DispositiviResponsabile indicato: ZOPPI MARCO Risultati conseguiti Gli spettri Raman e neutronici sui materiali contenenti idrogeno stanno dando risultati interessanti e dimostrano i limiti dei modelli teorici disponibili. Spettri Raman su clatrati e zeoliti idrogenate mostrano spostamenti sensibili delle righe molecolari indotte dall’interazione con il substrato. Misure su miscele H2/D2 mostrano risultati in contrasto con i modelli teorici attuali e ne evidenziano i limiti. Le misure sui materiali ferroelettrici, anche sotto forma di film sottili ottenuti mediante deposizione laser ad impulsi hanno permesso la determinazione dei moduli elastici dinamici e della suscettività dielettrica. Films ferroelettrici di Na0.5Bi0.5TiO3-BaTiO3, mostrano elevate costanti dielettriche e piezoelettriche che li rendono valide alternative ai materiali tradizionali a base di Pb. Misure combinate dielettriche, anelastiche ed NMR su rilassori ferroelettrici del tipo (Pb/La)(Zr/Ti)O3 hanno permesso di ottenere informazioni sulle dinamiche atomiche non-polari. E’ stato realizzato un nuovo materiale ceramico utilizzabile come schermo per neutroni epitermici (in fase di brevetto). Sono state ottenute interessanti immagini preliminari di radiografia neutronica su INES.

Risorse strumentali Laser ad argon, krypton, He-Ne per spettroscopia Raman e micro-Raman ottica. Doppio monocromatore Spex a reticoli olografici con rivelazione a singolo canale (Photon counting) e multicanale (CCD raffreddato). Triplo monocromatore Spex Triplemate a reticoli olografici con rivelazione multicanale (CCD raffreeddato). Celle per alte ed altissime pressioni per liquidi e solidi. Sistemi criogenici a circuito chiuso di elio per operare a temperature tra 10 K e 650 K per misure su materiali nanoporosi conteneti idrogeno. Attrezzatura per spettroscopia dielettrica e anelastica, in un ampio intervallo di temperature sperimentali. Stazione sperimentale Italiana INES@ISIS.

Punti critici L’aumento progressivo dell’età media del personale ricercatore, con conseguente messa in congedo del personale per raggiunti limiti di età, non è adeguatamente compensata da una corrispondente di offerta di posizioni di ruolo nei confronti dei giovani. Il risultato netto è una diminuzione del personale addetto alla Ricerca. Si spera che l’iniziativa in corso, di risanamento delle posizioni di personale con contratto a tempo determinato (Art. 36 e Art. 23), possa sbloccare la situazione e che si possa finalmente dare inizio ad una seria programmazione del ricambio generazionale che diviene sempre più impellente. In questa maniera si possono offire delle prospettive decorose a giovani brillanti e motivati che altrimenti saranno perduti.

Collaborazioni − A.Albinati(Uni-Milano); − S.Cantelli(Uni-Roma-1); − G.Principi(Uni-Padova); − CNR-ISTEC(Faenza); − CNR-IENI (Genova); − CNR-ICCOM(Firenze); − LENS (Firenze); − University Salford(UK); − University Nottingham(UK); − GKSS(Hamburg,D); − CEA(Grenoble,F); − University Besancon (F); − CNR-IPCF(Messina); − Università Roma-Tre;


− CCLRC-ISIS(UK); − Università Roma-2; − Università Milano-Bicocca; − Forschungszentrum Karlsruhe GmbH (D); − Institute fur Energienteknik (Norv.); − University Vienna (A); − University Barcelona (E); − University Patagonia (Arg.); − University Tsukuba (Japan); − University Bucarest(Romania); − Collaborazione nell’ambito TASK-22 IEA-HIA (International Energy Agency, Hydrogen Implementation

Agreement); − Collaborazione nell’ambito del Progetto FIRENZE-HYDROLAB (Ente C.R.F.); − Collaborazione nell’ambito del Progetto HYTRAIN (UE-FP6); − Collaborazione nell’ambito del Progetto ISIS-TS2 (UE-FP6); − Collaborazione nell’ambito del Progetto NANOHY (UE-FP7); − Collaborazione nell’ambito del Progetto PANAREA (CNR).

Commento ad eventuali scostamenti tra le entrate previste e quelle realizzate nell’anno corrente − Progetto HYTRAIN:

era stata evidenziata una previsione di finanziamento di 54.759 euro per il 2006 che non è stata erogata per una rimodulazione del programma, con conseguente erogazione, a fine dicembre 2005, di 33.859 euro, in agggiunta a quella originale di 14.599. Il finanziamento di 54.759 euro, atteso nel 2007 dopo l’espletamento del Mid-Term review, non è ancora arrivato a causa di ritardi non imputabili all’ISC.

− Progetto ISIS-TS2: la prima tranche di finanziamento di 50.000 euro (anno 2007) è stata incamerata e serve a coprire la posizione di Ricercatore (Art.23), che verrà rinnovata nel 2008.

− Progetto INES: la richiesta di 50.000 euro a copertura delle spese contrattuali con ISIS è stata coperta solo in parte (40.000 euro) dall’intervento del DMD e dell’Ufficio R.I. questo ha portato ad un aggravio di spesa di 10.000 euro sui fondi ordinari di commessa.


Formazione spontanea di strutture e fenomeni di trasporto

Descrizione generale Progetto: Sistemi e materiali complessiTipologia di ricerca: Progetti di sviluppo competenzeIstituto esecutore: Istituto dei Sistemi Complessi (Sperimentale)Sede svolgimento attività: Sede di FirenzeDip. di prevista afferenza: Materiali e DispositiviResponsabile indicato: VAIA RUGGERO Risultati conseguiti − Tempo di tunneling da funzioni di Green esplicite per trasmissione e riflessione. − Modello analitico frattale verificato; sua estensione multifrattale; lagrangiana stocastica per MHD resistiva. − Criterio di detrending dei segnali radio. − T efficace di modelli dinamici dalla distribuzione di Boltzmann istantanea; proprietà di non-equilibrio del

modello di Potts con q>4; legge di Cahn-Hilliard generalizzata per il coarsening dopo un quench sottocritico. − Nel modello TFBM gli stessi valori di sforzo-deformazione possono corrispondere a microdinamiche

differenti. − Caratterizzata la fase “stick-slip”; nuova equazione stocastica per il moto osservato. − serie acustiche da lavorazioni meccaniche descrivibili con modelli autoregessivi a media mobile; metodo

originale per stimare le correlazioni con dati limitati. − accordo con misure di MFM in dot ellittici di Permalloy. − si ha rilassamento lento di M(H=0,t) e risposta risonante di M(H(t),t) solo per magnetizzazioni sottoreticolari

non compensate. − leggi di crescita in alcuni sistemi modello. − diagramma di fase classico e quantistico simili, difficile misurare una genuina quanto-criticità.

Risorse strumentali Per studiare la reazione di un mezzo granulare alle deformazioni di taglio è stata utilizzata la cella di Couette descritta in “principali apparecchiature”. Per acquisizione, il processamento e l’immagazzinamento dei dati sono stati utilizzati calcolatori di vario tipo. Per le simulazioni numeriche sono stati utilizzati anche calcolatori a 64 bit ed un cluster a 16 processori.

Punti critici − finanziamenti per l’attività di ricerca praticamente azzerati da due anni; − incertezza del finanziamento a medio termine; − difficoltà di reperire fondi per progetti di ricerca fondamentale; − impossibilità di reclutare giovani ricercatori; − impossibilità di acquisire nuova strumentazione; − impossibilità di partecipare ai più importanti convegni internazionali; − impossibilità di invitare e avere scambi scientifici con istituzioni ed esperti stranieri; − eccessivo tempo e soprattutto energia mentale dedicata a compiti burocratici, di cui la maggior parte senza

riscontro o ritorno.

Collaborazioni − Univ. Firenze, Dip. Fisica (A.Rettori, A.Cuccoli, A.Fubini, G.Gori, V.Tognetti); − Univ. Firenze, Dip. Chimica Inorganica (D.Gatteschi, R.Sessoli, A.Caneschi); − Univ. Roma La Sapienza, Dip. Fisica (V.Loreto, A.Vulpiani); − Univ. Trento, Dip. Fisica (A.Tagliani); − INGV, U.F. Fisica dell’alta atmosfera, Roma (G.DeFranceschi, V.Romano, L.Alfonsi); − INAF-IFSI (G.Consolini); − ISMB, Torino (G.Perona); − CNR-IFAC (P.Spalla, I.Cacciari); − CNR-INFM Firenze (P.Verrucchi); − CNR-INFM Roma (S.Zapperi);


− ETH, Zürich CH, Dept.Physik (A.Vindigni); − CNRS, Grenoble F, Lab. de Spectrométrie Physique (C.Misbah); − Univ. Bath UK, Dept. Electric & Electronic Engineering (C.N.Mitchell); − Univ. Limerick IR, Department of Physics (D.Corcoran, B.Fitzgerald); − Polska Akademia Nauk PL, Centrum Badan Kosmicznych (A.Wernik); − Univ. São Paulo BR, Instituto de Física (M.J.de Oliveira, S.Salinas); − Univ. Nacional de Córdoba AR, Fac. de Matemática, Astronomía y Física (S.A.Cannas, E.E.Ferrero); − Space Research Institute, Sofia BG (E.Yordanova); − Univ. Western Australia, Crowley AUS, School of Physics (R.L.Stamps); − Clarkson Univ., Potsdam (NY) USA (D.ben-Avraham).

Commento ad eventuali scostamenti tra le entrate previste e quelle realizzate nell’anno corrente Le entrate da fonti interne sono state meno di un terzo di quanto atteso e considerato che includono parte delle spese di funzionamento (es. mensa) per la parte scientifica permettono solo la pura sopravvivenza; per l’Area di Roma II (Tor Vergata) non sono state neanche sufficienti a pagare la quota spettante per gli abbonamenti della biblioteca d’area, che è stata coperta con fondi provenienti da progetti esterni.


Realizzazione e studio di sistemi complessi Organico/Inorganico

Descrizione generale Progetto: Sistemi e materiali complessiTipologia di ricerca: Progetti relativi a linee tematiche a carattere strategicoIstituto esecutore: Istituto dei Sistemi Complessi (Sperimentale)Sede svolgimento attività: Sede di FirenzeDip. di prevista afferenza: Materiali e DispositiviResponsabile indicato: SOTTINI STEFANO Risultati conseguiti Montelibretti: Studio di molecole e clusters bimolecolari aromatici chirali. Confrontando simulazioni teoriche e misure di tipo REMPI, sono state ottenute informazioni sulla selettività molecolare indotta dalla presenza del fluoro. Crescita e caratterizzazione strutturale di film ultrasottili di pentacene su Cu. E’ stata sviluppata una sorgente VUV in collaborazione col CNISM e RomaTre. Crescita mediante ablazione laser di films di ossidi trasparenti e semiconduttori magnetici. Studio delle loro proprietà ottiche, elettriche, e magnetiche. Tor Vergata: studio, mediante radiazione di sicrotrone e fotoemissione, delle proprietà elettroniche e chimiche di sistemi ibridi nanotubi-cluster metallici, interagenti con CO,NO ecc., per nanocatalizzatori e sensori di gas. Analogamente sono stati studiati sistemi Ag/Pt(997) e Ag/Pt(111) e fili di 1-8 atomi di Cu/Pt e Co/Pt. Progettazione in corso di uno spettrometro per atomi neutri per la missione BepiColombo. Firenze: Fabbricazione e caratterizzazione di strutture plasmoniche 2D (reticoli) e 3D (nanoparticelle), con la superficie metallica funzionalizzata da vari composti organici per sensoristica e fotonica.

Risorse strumentali − Laboratorio Superesca di ELETTRA, misure NEXAFS; − Apparato di evaporazione e caratterizzazione per films organici in UHV (necessita completamento); − Apparato di crescita per ablazione laser, in fase di completamento; − Laboratorio VUV presso Elettra, Trieste; − Sorgente VUV, RomaTre; − Apparato XPS-UPS in fase di completamento; − Centro calcolo CASPUR; − Microscopi AFM e STM; − Evaporatore a due camere con cannone elettronico; − Camera bianca (ancora inagibile nella nuova sede di Firenze); − Litografia ottica (inutilizzabile fuori dalla camera bianca); − Varie sorgenti laser anche impulsate e accordabili; − Cappa chimica con acqua deionizzata ecc., installata nel nuovo laboratorio non essendo più disponibile il

laboratorio di chimica di istituto presente nella vecchia sede.

Punti critici Sebbene i temi di ricerca della commessa siano di grande attualità e di particolare interesse anche nel medio e lungo periodo, trattandosi di temi essenziali per lo sviluppo delle nanotecnologie, i pur notevoli risultati ottenuti sono stati condizionati dalla carenza di fondi che ha impedito il completamento di importanti apparecchiature. Per lo stesso motivo diversi ricercatori hanno dovuto cercare collaborazioni esterne, in qualche caso spostando il baricentro della loro attività al di fuori della commessa. Un particolare punto critico è costituito dallo spettrometro per BepiColombo che dovrà superare tests di durata estremamente critici. La situazione di Firenze dovuta al trasloco non è ancora risolta. Per il reperimento di fondi esterni, quest’anno sono usciti bandi regionali e, di recente, i PRIN con le note limitazioni per il CNR, si spera anche nel VII programma quadro. Non mi risulta tuttavia che vi sia una efficace politica, da parte del CNR, per permettere ai nostri gruppi di competere in condizioni analoghe ai partners stranieri. Infine vorrei ancora ricordare la nostra difficoltà a reperire nuovi studenti.

Collaborazioni ISM-CNRIMIP-CNRCNR-INFM-TASC, TriesteELETTRA Sincrotrone TriesteInstitut fur Festkorperforschung, Forschungszentrum, Julich, Germany, ENEA UTS Tecnologie Fisiche Avanzate, C.R. Frascati,MICE (M. Valigi), Roma, Dip.to di Fisica e CNISM Università di RomaTreUniversità Roma 1, Università di Padova, Università di


Genova, Università di Firenze, Politecnico di Bari, CIQA, Saltillo (Mexico), INRim, Torino.

Commento ad eventuali scostamenti tra le entrate previste e quelle realizzate nell’anno corrente Riguardo ai finanziamenti esterni, non ci sono stati scostamenti significativi rispetto a quanto atteso ad inizio anno. Ho già fatto presente l’anno scorso i particolari problemi finanziari della commessa. Riguardo alle spese straordinarie relative al trasloco del gruppo di Firenze,.gli anni precedenti ho motivato con qualche dettaglio le varie necessità. Non mi risulta che lo stanziamento ottenuto nel 2006 e 2007 abbia tenuto in alcun conto questi problemi.


Comportamento dinamico di sistemi complessi

Descrizione generale Progetto: Sistemi e materiali complessiTipologia di ricerca: Progetti relativi a linee tematiche a carattere strategicoIstituto esecutore: Istituto dei Sistemi Complessi (Sperimentale)Sede svolgimento attività: Sede di FirenzeDip. di prevista afferenza: Materiali e DispositiviResponsabile indicato: POLITI ANTONIO Risultati conseguiti − Definizione e messa a punto di una metodologia per il calcolo dei vettori di Lyapunov covarianti. − Metodi di identificazione di moduli in reti dinamiche complesse; controllo automatico e stabilizzazione di

orbite periodiche di sistemi caotici. − Sviluppo di un nuovo approccio per lo studio della stabilità di stati “splay”. − Comprensione degli effetti di correlazione nel segnale di ingresso ad un singolo neurone e dei suoi possibili

regimi caotici. − Ricostruzione del panorama energetico di una proteina: confronto tra metodo dei minimi inerenti e della

relazione di Jarzinsky. − Verifica tramite esperimenti di srotolamento di una proteina ingegnerizzata con AFM. − Criteri di osservabilità di un regime di attivazione risonante in un laser bistabile (vcsel, edge-emitting). − Caratterizzazione del trasporto anomalo in una dimensione: esistenza di due classi di universalità,

caratterizzazione della diffusione anomala in modelli deterministici e stocastici. − Teoria mode-coupling. − Fluttuazioni della luce in mezzi random con guadagno.

Risorse strumentali − Uso di un cluster composto da 7 biprocessori e 8 biprocessori dual-core. − Strumentazione per trattamento del segnale ottico nel vicino infrarosso. − Tre microscopi a forza atomica di cui uno ottimizzato per misure biologiche (montato su microscopio ottico

invertito), uno dedicato allo studio di materiali ed uno realizzato presso l’Istituto utilizzato per studi di dinamica di pilotaggio dello strumento. Un microscopio confocale a scansione laser con eccitazione ad uno e due fotoni integrato con un sistema di misura dei tempi di vita (FLIM).

Punti critici Il punto più critico è sicuramente la necessità di inserire personale giovane e motivato nei programmi di ricerca. Per quello che riguarda la strumentazione, un aumento della potenza di calcolo sarebbe auspicabile per affrontare la simulazione di sistemi con livelli di complessità crescente. Il microscopio AFM dedicato a misure biologiche è ormai obsoleto e dovrebbe essere aggiornato per garantirne l’utilizzabilità sui campioni in esame.

Collaborazioni − R. Livi (Dipartimento di Fisica Firenze); − G.-L. Oppo (University of Strathclyde, Glasgow GB); − D.Wiersma, S. Cavalieri (LENS Firenze); − H. Abarbanel (San Diego, USA); − Y. Maistrenko (Julich, Germania); − H. Chate (Saclay, Francia); − S. Denisov, (Max Planck Institute, Dresda, Germania); − C. Tessone (IMEDEA, Isole Baleari, Spagna); − J. Kurths (Potsdam University, Germania); − P. Baschieri (IPCF, Pisa); − M. Basso (Dipartimento Sistemi ed Informatica, Firenze); − Arcovito (Università Cattolica Sacro Cuore, Roma); − B. Samori’ (Dipartimento di Biochimica, Bologna);


− R. Raiteri (Dipartimento di Bioingengeria Elettronica, Genova); − A. Imparato (Politecnico Torino); − M. Cencini (CNR-INFM Roma); − Massimo Giudici (INLN, Nizza, Francia); − Ditta Elbatech. R. Lima (CPT Marsiglia); − A. Pepe, B. Bochicchio e AM. Tamburro (Univ. della Basilicata).


Materiali e dispositivi attivi per le telecomunicazioni e la sensoristica

Descrizione generale Progetto: Ottica, Fotonica e PlasmiTipologia di ricerca: Progetti di sviluppo competenzeIstituto esecutore: Istituto di fisica applicata “Nello Carrara”Sede svolgimento attività: Sede principale IstitutoDip. di prevista afferenza: Materiali e DispositiviResponsabile indicato: PELLI STEFANO Risultati conseguiti − Caratterizzazione spettroscopica di vetri sperimentali e niobato di litio drogati con terre rare (Er, Yb). − Realizzazione e caratterizzazione di microrisonatori sferici; misura di azione laser su microrisonatori sferici.

Prima analisi sulla funzionalizzazione superficiale di microrisonatori sferici. − Realizzazione per la prima volta e caratterizzazione di guide ottiche a canale in vetri telluriti drogati con

terre rare mediante irraggiamento ionico. − Realizzazione di guida a canale mediante irraggiamento UV di un film Si02-Ge0 depositato per sputtering. − Fabbricazione di reticoli a lungo periodo per appiattimento della risposta di amplificatori ottici integrati.

Risorse strumentali Delle strumentazioni disponibili, nel quadro dell’attività sono state utilizzate: − i sistemi per la caratterizzazione di guide a canale per le guide a canale realizzate (vd. risultati); − il sistema per la caratterizzazione di materiali fotorifrattivi per la realizzazione della guida in film Si02-Ge0

(laser ad eccimero KrF per l’irraggiamneto UV); − il sistema per la realizzazione delle fibre rastremate e per la caratterizzazione dei microrisonatori sferici è

stato utilizzato con costanza per ottimizzarne le caratteristiche e caratterizzare i materiali più opportuni per lo sfruttamento avanzato di tali strutture nei campi della sensoristica e della realizzazione di sorgenti laser innovative.

Punti critici Dopo il trasferimento dell’Istituto, il riavvio della camera bianca sta richiedendo tempi più lunghi del previsto, a causa di lavori di adeguamento necessari per un suo funzionamento corretto e adeguato alle richieste del gruppo. Tale operazione ha richiesto un notevole impegno temporale che ha avuto un impatto sull’attività del gruppo (non solo per la mancanza di una infrastruttura di questa importanza) e ha inoltre richiesto un imprevisto e notevole impegno finanziario che ha gravato esclusivamente su fondi di progetto acquisti dalla commessa precedentemente.

Collaborazioni − Istituto di Fotonica e Nanotecnologie - CNR, sez. di Trento e Milano; − Politecnico di Milano; − Dipartimento di Fisica, Università di Trento; − Dipartimento Scientifico e Tecnologico, Università di Verona; − Research Institute for Solid State Physics and Optics, Budapest(Ungheria); − Institute of Chemical Technology, Prague (Rep. Ceca); − FZK, Frankfurt (Germania); − ENSSAT, Lannion (Francia); − Dipartimento di Ingegneria Meccanica, Sezione Materiali, Università di Padova Dipartimento di Scienza dei

Materiali ed Ingegneria Chimica; − Politecnico di Torino; − Dipartimento di Ingegneria Elettronica, Politecnico di Bari.

Commento ad eventuali scostamenti tra le entrate previste e quelle realizzate nell’anno corrente La commessa ha partecipato come sottounità al progetto FIRB “Microdispositivi Fotonici in Niobato di Litio”, che è stato regolarmente concluso. Siamo però ancora in attesa del saldo del finanziamento. Questo, seppur non ci fa temere sulla somma complessiva incassata dall’Istituto, ha però generato uno scostamento temporale rispetto a quanto preventivato per l’ottenimento dell’intero finanziamento destinato al nostro Istituto.


Fotonica per l’industria, il biomedicale ed i beni culturali

Descrizione generale Progetto: Ottica, Fotonica e PlasmiTipologia di ricerca: Progetti relativi a linee tematiche a carattere strategicoIstituto esecutore: Istituto di fisica applicata “Nello Carrara”Sede svolgimento attività: Sede principale IstitutoDip. di prevista afferenza: Materiali e DispositiviResponsabile indicato: SALIMBENI RENZO Risultati conseguiti Nonostante le difficoltà oggettive per il crollo del finanziamento che arriva alla commessa dalla dotazione ordinaria, sotto l’aspetto progettuale sono cresciute le attività della commessa. In particolare si sono concretizzati progetti in ambiti nuovi, quale un progetto ESA, un progetto del 6° Programma Quadro Europeo, vari progetti della Regione Toscana. Sono stati approvati anche tre ricerche a tema libero che completano un quadro molto stimolante per il prossimo futuro. Per quanto riguarda il consuntivo dei risultati conseguiti nella pubblicistica al momento sono in una fase di stagnazione rispetto agli anni scorsi, il che corrisponde ad un apprezzabile sforzo per mantenere un livello interessante, anche considerando il molto tempo speso per dragare risorse. La varietà di applicazioni perseguite ha permesso di entrare in contatto con realtà culturali che operano in settori molto diversi fra loro, arricchendo la interdisciplinarietà delle competenze.

Risorse strumentali − Laser di pompa in continua Millennia: Nd:YVO pompato a diodi con duplicazione della frequenza, 6W a

532nm. − Laser Ti:Sa con generazione di impulsi ultracorti. − Laser di pompa Quantronix pompato a lampada, Q-Switch ad alta frequenza di ripetizione. − Laser a ioni Ce: in vari ospiti (LiCAF, LiLuF) accordabile nella banda 280-340 nm. − Sorgente laser sperimentale accordabile nel vicino infrarosso a stato solido basata su un cristallo di Yb:YLF,

pompata a diodo. − Laser a CO2 EL.EN. Mod. C-2000 a flusso assiale veloce. − Laser ad eccimeri Lambda Physik Mod. COMPEx 102. − Laser ad eccimeri Lambda Physik Mod. LBX 200. − Laser a Vapori di Rame CuBr PULSSVET. − Microscopio ad epifluorescenza Nikon. − Microscopio chirurgico Takagi. − Colposcopio Vasconcellos. − Sistema di acquisizione immagini per microscopi chirurgici (videocamera, monitor, 2 videoregistratori

SVHS). − Spettrometro portatile StellarNet a fibra ottica con lampada a deuterio (banda 250-1200 nm). − Termocamera infrarossa FLIR M20. − Sistema Laser a Nd:YAG EL.EN. Mod. Smart Clean I. e Smart Clean II. − Sistema Laser a Nd:YAG EL.EN. Mod. Vario. − Sistema a spettroscopia di fluorescenza risolta nel tempo con eccitazione a laser eccimeri.

Punti critici Ne indicherò due che sembrano dovuti a logiche di sistema. − L’acquisto di nuova strumentazione.

I progetti finanziati da fonti diverse (Regione, Comunità Europea, altro) non mettono a disposizione risorse per l’acquisto di strumentazione aggiornata, per cui i laboratori corrono il rischio di ospitare strumentazione in progressiva obsolescenza.

− Le tesi di laurea e di dottorato. I giovani iscritti al Dipartimento di Fisica costituivano fino a pochi anni fa un ingresso limitato ma continuo di studenti per le tesi di laurea o di dottorato. Oggi questo non si verifica più, nonostante che tutti i nostri ex studenti (laureatisi con noi) abbiano trovato una rapida occupazione.


Collaborazioni N.D:

Commento ad eventuali scostamenti tra le entrate previste e quelle realizzate nell’anno corrente Sia per progetti della Regione Toscana che per un progetto del 6° Porgramma Quadro Europeo abbiamo rilevato un fortissimo ritardo fra la informazione della approvazione del finanziamento e l’effettiva corresponsione del finanziamento. In entrambi i casi stiamo superando per motivi esclusivamente burocratici i 12 mesi. E’ chiaro che questo produce uno scostamento di entrate non tanto nel loro ammontare quanto nell’anno di effettiva contabilizzazione.


Sensori e metodologie optoelettroniche per la salute e l’ambiente

Descrizione generale Progetto: Ottica, Fotonica e PlasmiTipologia di ricerca: Progetti relativi a linee tematiche a carattere strategicoIstituto esecutore: Istituto di fisica applicata “Nello Carrara”Sede svolgimento attività: Sede principale IstitutoDip. di prevista afferenza: Materiali e DispositiviResponsabile indicato: FALCIAI RICCARDO Risultati conseguiti Applicazioni in campo biomedico ed agro-alimentare: sperimentazione su animali e volontari di un sensore ottico per la misura del pH del fluido interstiziale; realizzazione e caratterizzazione di un dispositivo ottico per la lettura di biosensori realizzati su microcantilevers ; progettazione e realizzazione di un chip ottico e del relativo dispositivo ottico di lettura per l’interrogazione simultanea di biosensori funzionanti per fluorescenza, array di sensori microottici a base di metallo-porfirine per la rivelazione dell’invecchiamento dell’olio extra-vergine di oliva; strumentazione ottica per la rivelazione di tossine nel latte tramite misure di fluorescenza; tracciabilità di oli extra-vergini di oliva tramite misure di colore e torbidità. Realizzazione di un LIDAR a immagini di fluorescenza; controllo vegetazione: campagne internazionali ESA CEFLES; diagnostica dei beni culturali: studi/esperimenti per caratterizzazione di muffe/batteri, reperti cartacei, affreschi; fattibilità di osservazione della Terra dalla Luna e sensori per lo studio del suolo lunare. Sensori di onde acustiche utilizzanti laser in fibra ottica sono stati validati per applicazioni in ambiente marino.

Risorse strumentali − Laboratorio attrezzato per il progetto, la fabbricazione e la caratterizzazione di reticoli di Bragg in fibra

ottica (FBG) con il metodo fotolitografico e tecnica di scrittura “stretch and write”. − Strumentazione pricipale:laser ad eccimeri (KrF) Compex 100 Lambda Physik; analizzatore di spettro a

fibra ottica Anritsu; sistema di interrogazione “picoWave” Micron Optics; LED superluminescente a 1550 nm, laser di pompa a 980 nm, 300 mW; componentistica varia in fibra ottica.

− Banchi ottici attrezzati per la caratterizzazione di sensori in fibra ottica per parametri fisici e chimici. − Laboratorio FLIDAR comprendente tre sensori lidar a fluorescenza, di cui uno sviluppato recentemente in

collaborazione con un’industria, in grado di acquisire immagini in fluorescenza del bersaglio osservato o di effettuare il profilo di bersagli di volume (FLIDAR-Profiler). Laboratorio di spettroscopia (spettrofluorimetria). Sorgenti laser nel VIS e vicino UV.

Punti critici Due sono i fattori più critici per il raggiungimento degli obiettivi previsti: (1) la necessità di nuovo personale, sia ricercatore che tecnico, per far fronte ai numerosi impegni su contratti esterni ed anche ai problemi legati al pensionamento dei ricercatori più anziani; (2) l’aggiornamento della strumentazione più significativa, il cui invecchiamento può pregiudicare in futuro anche il mantenimento delle attuali capacità tecnologiche.

Collaborazioni L’elenco delle principali collaborazioni comprende: CNR-IVALSA, Firenze; CNR-IFN, Sezione di Trento; CNR-IMM, Sezione di Lecce, CNR-IFC, Pisa, Dip.Ingegneria Meccanica, Padova/Università della Calabria, Dip.Ingegneria Chimica e Materiali, Mecoil-Firenze, University of Strathclyde, Electrical Engineering Dept., Vrije University of Bruxelles, Physics Dept., Lund Institute of Technology, Atomic Physics Dept.; Sovrintendenza Beni Archeologici, Roma; Biblioteca degli Uffizi, Firenze; Nat.l Inst. for Optoelectronics (INOE 2000) Bucharest; Nat. Arts Bucharest Univ.; Joanneum Research, Graz; Technische Universität Graz; Univerzita Karlova V Praze, Medicine Dept.; SensLab, Leipzig; ISAS- Institute for Analytical Sciences, Dortmund; GAMBRO, Hechingen; Addenbrooke`s Hospital, Paediatrics Dept., Cambridge, UK;DISETRONIC Roche, Burgdorf; Universität Tübingen, Institut für Physikalische und Theoretische Chemie,Germany; GSF, Institute of Ecological Chemistry, Neuherberg;Dublin City University, National Centre for Sensor Research, Glasnevin; Dipartimento Chimica, Dipartimento Scienze Biochimiche, Firenze; Dipartimento Fisica- INFN, Pisa; Dipartimento Informatica e Telecomunicazioni,Trento.


Sviluppo di strumentazione per lo spazio e l’ambiente

Descrizione generale Progetto: Ottica, Fotonica e PlasmiTipologia di ricerca: Progetti relativi a linee tematiche a carattere strategicoIstituto esecutore: Istituto di fisica applicata “Nello Carrara”Sede svolgimento attività: Sede principale IstitutoDip. di prevista afferenza: Materiali e DispositiviResponsabile indicato: CORTESI UGO Risultati conseguiti N.D.


Punti critici N.D.

Collaborazioni Questa commessa prevede la collaborazione con una commessa dell'INOA che partecipa con allo stesso progetto “Ottica” del Dipartimento “MD” e con altre due commessa dell'IFAC specializzate rispettivamente nel il sondaggio verticale dell'atmosfera terrestre (che partecipa al progetto “Osservazione della Terra” del Dipartimento T&A) e enl trattamento delle immagini (che partecipa al Dipartimeto ICT).


Dispositivi ottici e metodologie per il patrimonio culturale

Descrizione generale Progetto: Ottica, Fotonica e PlasmiTipologia di ricerca: Progetti relativi a linee tematiche a carattere strategicoIstituto esecutore: Centro di responsabilità scientifica INOASede svolgimento attività: Sede principale IstitutoDip. di prevista afferenza: Materiali e DispositiviResponsabile indicato: PEZZATI LUCA Risultati conseguiti I risultati conseguiti nel 2007 sono allineati con quanto dichiarato nei capitolati dei progetti, in corso di svolgimento, dei quali il GBC INOA è partner. Non vi sono stati ritardi delle tempistiche stabilite ne’ inadempienze dei deliverables e delle milestones dichiarati. Altri risultati della ricerca sono allineati con il finanziamento ordinario ricevuto dall’Ente nel corso del 2007.

Risorse strumentali Strumentazione e personale del GBC INOA.

Punti critici − Nessuna risorsa dal fondo ordinario. − Personale: impossibilità di strutturare personale nelle unità territoriali, ove questo è richiesto per svolgere i

progetti (Firenze, Lecce). Mina le capacità di operare efficacemente e di raccogliere fondi su progetto laddove, come ad esempio a Lecce, non si hanno unità di personale a T.Indet.

− Governance: il particolare status di INOA all’interno del CNR non favorisce, anzi complica, i processi gestionali necessari allo svolgimento dei progetti.

− Cofinanziamenti: le capacità potenziali di attrarre fondi sono depresse dal limite posto dalla massa stipendi del personale del gruppo a T. Indet. (circa 250 kEuro/anno), che risulta al momento essere l’unica possibile fonte di cofinanziamento progetti, e che per il triennio è praticamente satura.

Collaborazioni Collaborazioni formalizzate con enti afferenti al Ministero per i Beni e le Attività Culturali: − Opificio delle Pietre Dure, Firenze; − Soprintendenza Speciale per il Polo Espositivo Veneziano; − Soprintendenza Archeologica della Toscana; Collaborazioni formalizzate con enti ed istituti di ricerca: − ISTI – Istituto di Scienza e Tecnologia dell’Informazione, CNR, Pisa; − Centro di Servizi Interdipartimentali di Rilievo Cartografia ed Elaborazione (CIRCE), Istituto Universitario

Architettura di Venezia (IUAV) - Venezia; − ISUFI – Università di Lecce; Collaborazioni di ricerca (informali): − Università di Bologna, Dip. di Fisica; − Univ. di Ferrara, Dip. di Scienze Biomediche; − Univ. de l’Aquila, Dip. di Fisica; − Univ. di Lecce, Facoltà di Beni Culturali; Altre collaborazioni: il GBC INOA ha inoltre collaborazioni nazionali ed internazionali, su specifici progetti di ricerca, con Università, Gruppi di ricerca, Soprintendenze, Musei, Gallerie ed altri enti che si occupano di conservazione del patrimonio culturale.

Commento ad eventuali scostamenti tra le entrate previste e quelle realizzate nell’anno corrente Nessuno scostamento (dallo zero) per i fondi ordinari.


Dispositivi ottici per applicazioni industriali: diagnostica, sviluppo e caratterizzazione di nuove sorgenti e componenti ottici

Descrizione generale Progetto: Ottica, Fotonica e PlasmiTipologia di ricerca: Progetti relativi a linee tematiche a carattere strategicoIstituto esecutore: Centro di responsabilità scientifica INOASede svolgimento attività: Sede principale IstitutoDip. di prevista afferenza: Materiali e DispositiviResponsabile indicato: Lapucci Antonio Risultati conseguiti Per quanto concerne il progetto MILD, il MO (master oscillator) è concluso ed ha prodotto caratteristiche di uscita (energia, durata dell’impulso, qualità del fascio) che soddisfano le specifiche di progetto. IL PA è stato caratterizzato con la slab cristallina e sarà ricaratterizzato nella configurazione basata su YAG ceramico. Nell’ambito del progetto lacer oltre alla conclusione delle attività di caratterizzazione si sono ottenuti sui prototipi laser potenze continue fino a 70 W e potenze di picco fino a 350 W [15% duty] e 220W [40% duty]. Laboratorio di Fotometria e Illuminotecnica: Nel 2007 abbiamo avuto 54 richieste di misure e consulenze ed abbiamo prodotto 33 rapporti tecnici. Laboratorio Collettori Solari: E in atto il progetto SALTO (Solar Assisted cooLing Toscana) che prevede la costruzione di un impianto per la climatizzazione di ambienti tramite l’energia solare raccolta da paraboloidi lineari.

Risorse strumentali − analizzatore di distribuzione spaziale - (al); − analizzatore di qualità di fascio per laser nd:yag - (al); − interferometro a colonna - (gm); − interferometro da tavolo - (gm); − laser beam analyzer - (al); − laser nd: yag big sky laser - (al); − laser nd:yvo4 duplicato da 2 w - (gm); − goniofotometro - (ff); − lampada campione - (ff); − luxmetro - (ff); − radiometro - (ff); − spettroradiometro - (ff).

Punti critici N.D.

Collaborazioni Galileo Avionica, RTM, El.En., Consorzio CALEF, ENEA faenza, ENEA Casaccia, ENEL. Con gli enti o ditte seguenti sono state attivate in passato o sono ancora attive delle collaborazioni: SACMI (Imola), E.N.E.A., CE.TA.CE. (Firenze – Prato), SHAP (Roma),Consorzuio Roma Ricerche, IMQ (Milano), General Project (Montespertoli – FI), Sirio Panel (Montevarchi – AR), Facoltà di Ingegneria Roma3 (Roma), Targetti Sankey S.p.A., clinica oculistica universitaria di Firenze, Istituto di Neurofisiologia del CNR, IRSOO (Istituto Regionale Studi Ottici e Optometrici) di Vinci. CREAR-Dipartimento di Energetica “S. Stecco” Fac. Ingegneria Università degli Studi di Firenze. EDISON spa di Torino, FATIF (Milano), CSO Costruzione Strumenti Oftalmici (Firenze), di Scienza della Terra - Università degli Studi di Firenze, (Prof. M. Ripepe); dal gennaio 2005 nominato “Centro di Competenza per il monitoraggio della dinamica esplosiva”.


Sviluppo di tecnologie, materiali e dispositivi per applicazioni alla ottica quantistica ed alla spettroscopia

Descrizione generale Progetto: Ottica, Fotonica e PlasmiTipologia di ricerca: Progetti relativi a linee tematiche a carattere strategicoIstituto esecutore: Centro di responsabilità scientifica INOASede svolgimento attività: Sede principale IstitutoDip. di prevista afferenza: Materiali e DispositiviResponsabile indicato: DE NATALE PAOLO Risultati conseguiti − Misure assolute di frequenze di centro riga molecolari a 3 e a 4.4 micron tramite gli spettrometri DFG e QCL

riferiti all’OFC. − Misura dello spettro di rumore in frequenza di un QCL free-running. − Miglioramento del sistema di rivelazione del segnale di “cavity ring-down” nel MIR e dei sistemi di aggancio

in fase con l’OFC. − Aggiunta e sottrazione controllata di singoli fotoni da campi luminosi classici. − Verifica sperimentale di vari criteri di nonclassicità per stati di luce quantistici. − Primo test diretto di non-commutatività di operatori quantistici. − Applicazione della spettroscopia Ramsey con armoniche laser di ordine elevato nel XUV. − Prima misura diretta della fase di dipolo indotta nella radiazione armonica XUV. − Presentazione finale presso ESA dello studio e progettazione dell’ALC. − Conclusione studio dell’Osservazione della Terra dalla Luna. − Studio di fattibilità del piano focale del WSO. − Progettazioni di sistemi ottici per ottimizzazione del fascio e degli accoppiamenti fibra-celle multipasso. − Studio di progettazione del telescopio primario del sistema spettrometrico orbitante nell’ambito del

programma PRISMA commissionato dall’ASI.

Risorse strumentali La strumentazione scientifca utilizzata è costituita in gran parte da sorgenti laser (per lo più a stato solido) CW e impulsati, da sistemi di rivelazione e analisi spettrale di radiazione ottica e di segnali elettrici (oscilloscopi, analizzatori di spettro RF). Particolare rilievo hanno i generatori di frequenze ottiche nel visibile/vicino IR, utilizzati per la misure metrologiche su atomi/molecole e gli agganci in fase di laser a lunghezze d’onda diverse.

Punti critici N.D.

Collaborazioni − Dip. Fisica, Univ. Firenze (F. T. Arecchi, S. Cavalieri, F. Marin); − LENS, Firenze (M. Inguscio, C. Corsi); − Queen’s Univ., Belfast, (M.S. Kim); − Univ. Complutense, Madrid (L. Vazquez); − Centre d’Etudes de Saclay, Gif-sur-Yvette (P. Saliéres); − Harvard Univ., Boston (F. Capasso); − II Univ. Napoli, Caserta (L. Gianfrani); − Technische Univ. Darmstadt (G. Birkl); − Vrije Univ., Laser Centre (W. Wassen); − Univ. Warsaw (M. Trippenbach); − Univ. Paris Sud (C. Westbrook); − Forschungzentrum Karlsruhe, Istituto di ricerca sul clima e la meteorologia; − Galileian plus SRL, Mars-Telespazio SRL, Thales Alenia Space Italia, Carlo Gavazzi Space, Galileo Avionica,

Kayser Italia, El.En. SPA, ADS International, Microgate SPA; − IACSA, Politecnico Bari; − INAF: Roma, Firenze, Catania, Palermo;


− INFN: Roma, Torino; − CNR-IFAC, CNR-IBIS, CNR-ISAC; − Fundacion Galileo Galilei; − SIT S.r.l.; − FZK-IMK; − ASI; − Univ. Torino, Genova e Tor Vergata; − Optical Sciences Center (USA), RIKEN (Giappone), ESA; − ASTRIUM (Germania), Bias-Bremer Institut für angewandte Strahltechnik (Germania), EADS SPace

Transportation (Germania), Verhaert Space Development (Belgio).


Magnetismo - Complessità - Magnetismo - Sistemi magnetici a bassa dimensionalità

Descrizione generale Progetto: Materiali, sistemi e dispositivi magnetici e superconduttori Tipologia di ricerca: Progetti relativi a linee tematiche a carattere strategicoIstituto esecutore: Istituto dei Sistemi Complessi (Sperimentale)Sede svolgimento attività: Sede di FirenzeDip. di prevista afferenza: Materiali e DispositiviResponsabile indicato: PINI MARIA GLORIA Risultati conseguiti − Spin flop di superficie in multistrati antiferromagnetici

E’ stato calcolato il diagramma di fase per un multistrato Fe/Cr e il valore dell’angolo critico (circa 5°), in buon accordo con risultati sperimentali.

− Transizione chirale in elimagneti. Misure di calore specifico, suscettività magnetica e risonanza di spin muonico in Gd(hfac)3NITEt hanno mostrato che la transizione chirale avviene a una temperatura di 2.19K, di poco superiore alla transizione elimagnetica (1.88K), in accordo con la teoria.

− Domini a strisce in film ultrasottili. Si è mostrato che la taglia dei domini e il profilo di magnetizzazione variano con T. Inoltre, si è scoperto un nuovo tipo di parete di dominio, non monotona e delocalizzata.

− Antiferromagnete bidimensionale in campo Zeeman I nuovi dati calcolati per calore specifico e suscettività hanno permesso un più accurato riscontro sui dati sperimentali del composto Mn-formate-dihydrate.

− Dimero [Fe(OMe)(dpm)2]2; anello Cr7Fe. Anisotropia magnetica e le fluttuazioni di spin del d imero tra 7-33 K sono stati analizzati con spettroscopia Mössbauer e calcoli ab-initio. Inoltre sono stati effettuati spettri Mössbauer e fitting preliminari del Cr7Fe.

Risorse strumentali Laboratorio Moessbauer con tre linee di misura: − Una linea con criostato munito di campo da 5 T a bagno d’elio. − Una linea con criostato a flusso d’elio. − Una linea con criogeneratore Gifford-Mac Mahon, per T >10 K.

Punti critici − RISORSE UMANE. La Ricerca ha bisogno di personale giovane e motivato: dottorandi, assegnisti,

ricercatori. − POSSIBILITÀ DI PIANIFICARE A MEDIO TERMINE, con un minimo di sicurezza sulle risorse. − SUPPORTO BUROCRATICO. La concentrazione sull’attività scientifica confligge con le continue necessità

di richiedere fondi, compilare progetti, richieste, previsioni, relazioni, a fronte di fabbisogni peraltro modesti.

Collaborazioni − Università di Firenze; Dipartimento di Fisica: A Cuccoli, A. Fubini, G. Gori, V. Tognetti, A. Rettori, G. Spina; − Università di Firenze; Dipartimento di Chmica inorg.: D. Gatteschi, A. Caneschi; − Università di Pavia; Dipartimento di Fisica: F. Borsa, A. Lascialfari; − Università di Modena; Dipartimento di Fisica: M. Affronte; − Argonne National Laboratory, USA : G.P. Felcher, S.D. Bader; − University of Manchester, Chem. Dept.: G. Timco; − INFM, Firenze: P. Verrucchi.


Tecniche spettroscopiche integrate per la diagnostica non invasiva, la conservazione e la fruizione del patrimonio culturale

Descrizione generale Progetto: Diagnosi, intervento e conservazione del patrimonio culturale Tipologia di ricerca: Progetti relativi a linee tematiche a carattere strategicoIstituto esecutore: Istituto di fisica applicata “Nello Carrara”Sede svolgimento attività: Sede principale IstitutoDip. di prevista afferenza: Patrimonio CulturaleResponsabile indicato: BACCI MAURO Risultati conseguiti Sono state effettuate indagini spettroscopiche non invasive per la caratterizzazione di coloranti su campioni standard di filati e tessili in collaborazione con ICVBCe ISC e Dip. di Agraria (Uni. PI) con lo scopo di realizzare uno specifico archivio spettrale. È stato approfondito lo studio di materiali artistici impiegati nell’arte moderna-contemporanea al fine della loro caratterizzazione, in cui è stato coinvolto personale a tempo determinato della Commessa (assegno di ricerca), in collaborazione con OPD, CRIST (Uni. FI)e Dip.Chimica (Uni. FI). E’ stato esteso l’intervallo della banca dati spettrale di pigmenti nell’UV e nel NIR includendo gli intervalli spettrali 270-820 nm e 980-1700 nm (http://fors.ifac.cnr.it). E’ stato monitorato il contenuto di umidità e la presenza di sali solubili in affreschi di alcune chiese fiorentine, in particolare Santa Maria Novella, San Marco e Santa Croce, e presso la Basilica di S.Clemente in Roma. Test del software di giustapposizione di scansioni multiple su dipinti di grandi dimensioni mediante iperscanner di nostra realizzazione (Adorazione dei Magi di Albrecht Duerer).

Risorse strumentali Per attività di diagnostica e monitoraggio affreschi: analizzatori di reti nelle gamme 300 kHz - 3 GHz, 10 MHz - 6 GHz, 10 MHz - 40 GHz; strumento portatile SUSI-2; sonde risonanti sviluppate presso IFAC. Per caratterizzazione e identificazione non invasiva di materiale inorganico (principalmente): spettroanalizzatori portatili equipaggiati con fibre ottiche e sonde per misure in riflettanza nell’intervallo spettrale 0.2-2.2 microns. Per caratterizzazione e identificazione non invasiva di materiale organico e inorganico: spettrometro da banco a trasformata di Fourier (FTIR) equipaggiato con fibre ottiche per misure in riflettanza nell’intervallo spettrale 1.8-11 microns (in aggiunta lo stesso banco ottico è attrezzato per misure in riflettanza totale e diffusa di polveri e film sottili; inoltre, misure FTIR possono essere acquisite anche in trasmittanza con pasticche in KBr.

Punti critici I problemi incontrati sono gli stessi segnalati negli anni precedenti e cioè la mancanza di nuovo personale per fronteggiare almeno i pensionamenti che si sono verificati negli ultimi mesi e che avverranno nei prossimi, nonché la scarsità di finanziamenti. Infatti, i ritardi nella definizione di progetti a più ampio respiro (si veda più avanti) e l’assenza completa di fondi ordinari destinati alla ricerca, ci ha costretto alla ricerca di piccoli contratti in conto terzi con notevole dispendio di tempo.

Collaborazioni Soprintendenza Polo Museale Fiorentino. OPD- Centre de Recherches sur la Conservation des Documents Graphiques, CNRS, Parigi. Buzzi Srl. Dipartimento di Fisica, Uni FI. Uni FE. Uni MI. Soprintendenza Beni Architettonici di Arezzo. Archivi di Stato di FI, PO, VE e FR. ICCU (Istituto Centrale per il Catalogo Unico) di Roma. Opera di Santa Maria del Fiore e Opera di Santa Croce in FI. Comune FI. INFN sezione FI. ICVBC-CNR. ISC-CNR. IVALSA-CNR. ICCOM-CNR. Dipartimento di Agraria e Gestione, Uni PI. Dipartimento di Chimica, Uni FI. Pratt Institute, New York. National Research Institute for Cultural Properties, Tokyo. University of Kanazawa, Kanazawa (Giappone). Getty Conservation Institute, Los Angeles. Hellenic Institute for Byzantine and Post-Byzantine Studies, Venezia. Fondazione Rinascimento Digitale in Firenze. Centro Scavi TO. National Museum of Western Art, Tokyo. Tokyo National Museum. SIAV S.P.A, PD. Victoria & Albert Museum, Londra. Studio Restauro Vervat FI, ICR, CESMAR7. Galleria D’arte Moderna, MI. Museo di San Marco, FI. The Art Institute of Chicago. Joensuu University, Finlandia. National Gallery of Art, Washington DC. Infrared and Raman Users Group (IRUG).

Commento ad eventuali scostamenti tra le entrate previste e quelle realizzate nell’anno corrente Il Progetto St@art, il cui inizio era previsto nel corso del 2007, ha avuto dei ritardi per ragioni organizzative e diverrà pienamente operativo nel 2008.


Alcuni progetti Europei, a cui la commessa ha fatto domanda di partecipazione, hanno avuto un parere favorevole, ma sono ancora in fase di definizione.


Sviluppo di nuovi materiali e tecniche per il restauro e la conservazione dei Beni Culturali

Descrizione generale Progetto: Diagnosi, intervento e conservazione del patrimonio culturale Tipologia di ricerca: Progetti relativi a linee tematiche a carattere strategicoIstituto esecutore: Istituto per la conservazione e valorizzazione dei beni culturali Sede svolgimento attività: Sede principale IstitutoDip. di prevista afferenza: Patrimonio CulturaleResponsabile indicato: CAMAITI MARA Risultati conseguiti Dimostrata l’efficacia e l’applicabilità di tecniche laser (Nd:YAG, Er:YAG) alla pulitura di dipinti murali, bronzi e argenti in prove di laboratorio e su casi reali. Verificata la rimozione controllata di depositi calcarei da superfici carbonatiche mediante pulitura chimica. Consolidamento/protezione: -sintetizzate nuove poliolefine funzionalizzate di buona solubilità, ma non sufficientemente fotostabili;-testate differenti soluzioni di PEG su legno archeologico, riscontrando spesso scarso consolidamento e non soddisfacimento di tutti i requisiti richiesti; -testate differenti metodologie di applicazione di prodotti inorganici per consolidamento o riprisitino cromatico di materiali lapidei a diverso grado di alterazione con risultati soddisfacenti tali da essere proposti per trattamento di alcuni casi reali; -individuati alcuni principi attivi promotori della crescita di biofilm e iniziata la sintesi. Sviluppo strumentazione e tecniche: LIPS impiegata per mappatura delle leghe del David di Donatello; tomografia a raggi X per lo studio dell’efficacia di trattamenti organici su materiali lapidei; rilassometria NMR per lo studio della capacità igroscopica di pietre contenenti Sali.

Risorse strumentali Calorimetro DSC, Gel Permeation Chromatography, Cromatografo ionico, Celle climatiche, trasduttore di spostamenti con acquisizione in continuo, colorimetro, spettrometro UV-Vis, spettrometro NIR, microscopio per analisi d’immagine, Drilling, Picnometro ad elio, Porosimetro a mercurio, Incubatore refrigerato, sistema di invecchiamento UV e gas acidi, Drilling, spettrofotometro FT-IR, diffrattometro a raggi X, Microscopio elettronico con spettrometro a raggi X, camere per allevamento funghi e insetti xilofagi, sistemi laser a varie lunghezze d’onda e durate d’impulso (circa 10), profilometro a contatto, strumento a ultrasuoni per la misura di spessori, sistema LIBS, microscopi in luce polarizzata e per osservazioni in fluorescenza, NMR a bassa e alta risoluzione, diffrattometri neutronici della sorgente a spallazione ISIS-RAL, camera radiografica, ESEM.

Punti critici Il principale punto critico per il raggiungimento di tutti gli obiettivi della Commessa è la mancanza di una stretta collaborazione sinergica fra i vari gruppi di ricerca. Ciò è principalmente dovuto alla molteplicità degli obiettivi preposti che, anche se aumenta le potenzialità per il reperimento di fondi esterni e arricchisce le conoscenze scientifiche, porta allo studio di casi specifici e particolari in cui spesso un solo gruppo partecipa. La necessità di reperire fondi per la ricerca, inoltre, porta ad instaurare nuove collaborazioni i cui obiettivi rientrano nelle tematiche della commessa ma non sempre coincidono con le attività previste.

Collaborazioni Le collaborazioni instaurate negli anni precedenti fra i partecipanti alla commessa ed enti esterni (università, MIBAC, enti pubblici e privati, ditte) sono continuate anche nel 2007. In particolare si ricordano: alcune Soprintendenze (Beni Ambientali e Architettonici Firenze, Pistoia e Prato; Beni Archeologici della Toscana; Beni Archeologici delle Marche; Polo Museale Fiorentino, Opera Primaziale Pisana ,ecc.), Opificio delle Pietre Dure – Firenze, ICR-Roma, Santa Maria della Scala – Siena, Musei Archeologici (delle Marche, di Matelica), università italiane e straniere (Università di Firenze, Bologna, Ferrara, Pisa, Palermo, Siena, Roma, Duke University, Universitè de Rabat, COOOOCH – Chinese Academy of Science,), enti pubblici e privati (Regione Toscana, Regione siciliana, Edilvenezia, Ente Cassa Risparmio Firenze, El.En. spA, CTS, Rutherford Appleton Laboratory (UK)). Tra le principali collaborazioni instaurate nel 2007 si ricordano: Centro di Conservazione e Restauro La Venaria Reale, Soprintendenza per i Beni Culturali ed Ambientali della Regione Autonoma Valle d’Aosta, Institute of Fluid Machinery –Gdansk (poland), Comune di Firenze, University of Antwerp.

Commento ad eventuali scostamenti tra le entrate previste e quelle realizzate nell’anno corrente Nel 2007 ci sono state, complessivamente, entrate non inferiori rispetto a quelle previste anche se il progetto STArT (finanziato dalla Regione Toscana), a causa di ritardi imprevisti, non ha avuto inizio. Il bilancio,


sostanzialmente positivo, si è avuto grazie all’approvazione di nuovi progetti e alla stipula di nuove convenzioni effettuate nel corso dell’anno.


Elettrocatalizzatori per celle a combustibile ed elettrolitiche e per la trasformazione selettiva di risorse rinnovabili

Descrizione generale Progetto: Prodotti e processi innovativi per la chimica sostenibile Tipologia di ricerca: Progetti relativi a linee tematiche a carattere strategicoIstituto esecutore: Istituto di chimica dei composti organo - metalliciSede svolgimento attività: Sede principale IstitutoDip. di prevista afferenza: Progettazione MolecolareResponsabile indicato: VIZZA FRANCESCO Risultati conseguiti L’attività di ricerca ha portato ai seguenti risultati: a)Completa caratterizzazione e miglioramento delle prestazioni e stabilità di elettrocatalizzatori sviluppati nei primi anni di attività; b)sintesi e caratterizzazione di nuovi elettrocatalizzatori anodici comprendenti piccole quantità di metalli nobili depositati su materiali compositi come Ni-Zn-P ed in generale su materiali compositi Ni/Co-Zn-P; c)celle monoplanari DAFCs contenenti gli elettrocatalizzatori alimentate con alcol etilico permettono di ottenere densità di potenza di 90 mW/cm2 a r.t. e fino a 220 mW/cm2 a 80 °C. Gli stessi catalizzatori impiegati in DAFC, sono capaci di promuovere l’ossidazione parziale di alcoli e polialcoli come il gicerolo e glicol etilenico portando sia alla produzione di energia elettrica che alla formazione di acidi carbossilici, idrossiacidi e chetoacidi; d) sono stati realizzati apparati elettrolitici per la produzione in continuo di idrogeno da soluzioni acquose di ammoniaca mediante l’impiego di nuovi elettocatalizzatori. La commessa ha prodotto 7 brevetti di invenzione industriale di cui quattro ad estensione internazionale e due pubblicazioni scientifiche.

Risorse strumentali ICCOM-Modulo 1: Microscopia elettronica in trasmissione (TEM) ed in scansione (SEM, ESEM, STEM, AFM); Energy Dispersive X-ray Spectrometry (EDS); Risonanza Magnetica Nucleare (NMR) in soluzione e stato solido; Spettroscopia IR; Cromatografia in gel permeazione (GPL); Gascromatografia (GC) e Gas Massa (GC-MS); Potenziostato /Galvanostato multicanale; Stazione di controllo attività di cella; Dinamic Sampling Mass Spectrometry (QIC-20) Microreactor Module (CATLAB)per la caratterizzazione dei catalizzatori. ISTM-Modulo 2:Microscopia elettronica ad elevata risoluzione (HRTEM); Spettroscopia Extended X-ray Absorption Fine Structure (EXAFS); Spettroscopia IR in riflettanza diffusa (DRIFTS) e/o spettrometria di massa; Analisi elementare a cromatografia ionica, ICP-MS; tecniche termoanalitiche (TPO, TPR, TPD); Chemisorbimento di molecole sonda.

Punti critici Di fondamentale importanza è la caratterizzazione dei materiali. La mancanza di un microscopio elettronico TEM ad alta risoluzione nella sede di Firenze e/o Milano, causa un tempo di attesa molto lungo per la studio dei catalizzatori anodici e catodici sintetizzati. E’ di fondamentale importanza istruire personale in studi di elettrochimica e nella valutazione delle prestazioni di cella. Si ritiene quindi necessario, per favorire un salto di qualità della commessa, l’assunzione di almeno 3 giovani ricercatori.

Collaborazioni Collaborazioni con piccole medie grandi industrie: Mossi e Ghisolfi (oggetto collaborazione: valorizzazione del glicerolo grezzo derivante da biocombustibili); ACTA SPA (oggetto della collaborazione: sviluppo di catalizzatori nanostrutturati); ARGUS CHEMICALS SRL (oggetto della collaborazione: esecuzione di analisi chimiche via NMR e GC-MS); Azienda De Nardi (oggetto della collaborazione: catalizzatori per sensori). Regione Toscana (progetto integrato). Ministero: MIUR, fondo Integrativo Speciale per la Ricerca -FISR, progetto: nanosistemi inorganici ed ibridi per lo sviluppo e l’innovazione di celle a combustibile. Unione Europea, Integrated Design of Catalytic Nanomaterials for a sustainable production – IDECAT, Network of Excellence. Università e Consorzi: University di Edinburgh (UK), Università di Roma la Sapienza, Università di Firenze, Università di Pisa, Università dell’Insubria - Como, Consorzio Interuniversitario per la Scienza e Tecnologia dei Materiali-INSTM. Laboratorio Firenze Hydrolab dell’Ente Cassa di Risparmio di Firenze. Università di Tolosa, (Fr, elettrocatalizzatori supportati su nanotubi di carbonio).

Commento ad eventuali scostamenti tra le entrate previste e quelle realizzate nell’anno corrente Rispetto alle entrate previste c’è stato un sostanziale incremento delle risorse acquisite grazie al finanziamento di soggetti pubblici (Regione Toscana) e privati (Acta spa ed IdeaLab srl).


Processi catalitici per la produzione ad alta efficienza e selettività (chemo-, regio- , stereo ed enantio-) di fine chemicals

Descrizione generale Progetto: Prodotti e processi innovativi per la chimica sostenibile Tipologia di ricerca: Progetti relativi a linee tematiche a carattere strategicoIstituto esecutore: Istituto di chimica dei composti organo - metalliciSede svolgimento attività: Sede principale IstitutoDip. di prevista afferenza: Progettazione MolecolareResponsabile indicato: BARBARO PIERLUIGI Risultati conseguiti Sistemi catalitici innovativi, in fase omogenea ed eterogenea, sono stati realizzati e impiegati in reazioni selettive di interesse industriale. In particolare: − Catalizzatori a base di nanoparticelle di palladio e di rame su supporti organici ed inorganici per la reazione

di Heck e per l’ ossidazione del cicloesano con ossigeno molecolare; − Catalizzatori ibridi complesso molecolare - nanoparticella di Pd per l’idrogenazione di areni; − Processi domino one pot idroformilazione /ciclizzazione catalizzati da rodio per la sintesi di azapolicicli fusi; − Catalizzatori a base di palladio o rame per la sintesi selettiva di benzosultami polifluorurati in trasferimento

di fase solido-liquido; − Catalizzatori a base di complessi di rodio per la riduzione del legame C=C di precursori di alfa-amminoacidi

e dell’acido metilsuccinico via trasferimento di idrogeno da acido formico; − Catalizzatori di palladio per la sintesi di tetraidroisochinoline chirali via alchilazione/vinilazione aromatica

combinata con addizione di Michael. Tali sistemi sono stati caratterizzati ex- ed in-situ per lo studio dei meccanismi di reazione e degli effetti del mezzo di reazione e del supporto sulla reattività.

Risorse strumentali Sono state pienamente utilizzate tutte le risorse strumentali disponibili per questa commessa.

Punti critici Effetti dei parametri di reazione (temperatura, pressione, natura del substrato) sulla selettività (regio- e diastereo-) dell’idroformilazione rodio-catalizzata di olefine alliliche. Immobilizzazione su silice mesoporosa via legame ad idrogeno di catalizzatori molecolari a base di rodio. Co-immobilizzazione di nanoparticelle di palladio: ottenimento di catalizzatori ibridi. Impiego di acqua ossigenata per l’ossidazione selettiva di cicloalcheni su catalizzatori solidi a base di titanio.

Collaborazioni − Dipartimento di Chimica e NIS centro di Eccellenza, Università di Torino. − Ecole Nationale Supérieure del Ingénieurs en Arts Chimique et Technologiques (ENSIACET) Tolosa,

Francia. − Università di Manchester, Regno Unito. − Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Montpellier, FRANCIA. − Research School of Chemistry, Australian National University, Canberra, Australia. − Network di Eccellenza IDECAT, VI Programma Quadro EU. − STREP GSOMEN, VI Programma Quadro EU. − Dipartimento di Chimica Organica e Industriale - Università Milano. − Politecnico di Milano. − Università di Poitiers - Francia. − Università di Paris VI – Francia. − Università di Poznan – Polonia. − Università di Padova. − Boreskov Institute of Catalysis, Novosibirsk – Russia.


− Università di Saragozza – Spagna. − Università degli studi di Sassari. − Università Ca’ Foscari di Venezia. − Università RWTH di Aachen.


Tecnologie e processi laser nel manufacturing

Descrizione generale Progetto: Prodotti industriali higth techTipologia di ricerca: Progetti relativi a linee tematiche a carattere strategicoIstituto esecutore: Istituto di fisica applicata “Nello Carrara”Sede svolgimento attività: Sede principale IstitutoDip. di prevista afferenza: Sistemi di ProduzioneResponsabile indicato: PINI ROBERTO Risultati conseguiti − BREVETTI: 2 internazionali PCT (formulazioni di cromofori per trattamenti laser, Dispositivo LED per

emostasi). − PUBBLICAZIONI: 7 su riviste internazionali ISI; 3 su capitoli di libro; 13 comunicazioni a congressi

nazionali e internazionali; 3 rapporti di ricerca. − CORSI E DOCENZE: 3 universitari, 1 non univ. e 1 scuola internazionale. − PROGETTI E CONTRATTI FINANZIATI: Progetto Europeo “ROM-Rete di Ottica dei Paesi mediterranei”

(Prog. EU INTERREG MEDOCC); Progetto FIRB-MIUR “Smart-reflex” (sensori di saldatura leser, capofila Centro Ricerche Fiat); Progetto Regione Toscana PRAI-VINCI Vitual Enterprise “PILOPT” (caopofila EL.EN.); Progetto OPTOWELD (saldatura laser di tessuti oculari, USL4 Prato); Progetto SALTO (sperimentazione clinica saldatura laser, USL4 Prato); Contratto di Ricerca “EMO-LED” (Light 4 Tech srl), Contratto di Ricerca “ENDO-SKIN” (Actis srl).

− PROGETTI APPROVATI: Rete OMNIA (DOCUP Regione Toscana Azione 1.7), “ICT-ONE” (POR 3 Regione Toscana).

Risorse strumentali − Laser biomedicali prototipali e commerciali:

1. Laser a CO2, prototipale EL.EN (100 W, braccio articolato). 2. N.3 Laser a Diodo WELD 800 EL.EN (810 nm, 10 W CW, fibra ottica). 3. Laser a Diodo prototipale EL.EN. (810 nm, 3 W CW, fibra ottica). 4. Laser a Neodimio:YAG, SMART 1064, EL.EN (60 W CW, fibra ottica). 5. Laser a Vapori di Rame, DEKA-MELA (5 W @ 510 e 578 nm, 15 KHz, fibra ottica).

− Stereomicroscopio Nikon SMZ 1500 (ingr. 0.75-11.25); − Microscopio a polarizzazione Leika DM2500; − Microscopio chirurgico Takagi con doppia visione; − Colposcopio Vasconcellos; − Sistema di acquisizione immagini per microscopi chirurgici (videocamera, monitor, 2 videoregistratori

SVHS); − Spettrometro portatile StellarNet a fibra ottica con lampada a deuterio (banda 250-1200 nm); − Termocamera infrarossa FLIR M20; − Bilancia di precisione Mettler Toledo; − Ecografo Esaote Caris; − Datalogger Agilent 34790°; − Power Meter Ophir Nova; − Oscilloscopio Tektronix TDS1012; − Multimetri digitali Fluke; − Banco ottico con accessori; − Microscopio ad epifluorescenza Nikon per analisi multispettrale e microspettrometria; − Spettroradiometro Photo Research.

Punti critici Necessità di stabilizzazione di personale precario a tempo determinato per il mantenimento del know-how della commessa.


Collaborazioni Con imprese nel settore delle tecnologie laser ed optoelettroniche: − El.En. spa, tramite il Laboratorio pubblico-privato “IFAC-El.En.” per Applicazioni Laser Biomedicali

(convenzione bilaterale, resp. R.Pini); − Actis srl, Firenze; − Ligh 4 Tech srl, Scandicci (FI)°. Con università ed enti locali: − Regione Toscana, Dipartimento allo sviluppo economico; − Università di Firenze, Dip. di Elettronica e Telecomunicazioni, Facoltà di Fisica, Facoltà di Chimica, Facoltà

di Medicina; − Università di Pisa, Dip. di Bioorganica; − Università di Camerino, Dip. di Scienze Veterinarie; − Università Cattolica del Sacro Cuore, Roma. Con ospedali e cliniche: − Unità Oculistica USL 4 Prato; − Clinica Oculistica, Univ. Firenze; − Bascom Palmer Eye Institute, Miami, USA; − Policlinico Gemelli, Roma. Con i partner del progetto FIRB-MIUR “Smart Reflex”: − Centro Ricerche Fiat; − ITIA-CNR; − Dip. Meccanica, Univ. Genova; − Dip. Ingegneria Industriale, Univ. Catania. Con i partner della rete della Regione Toscana “OMNIA”. Con i partner del progetto Virtual Enterprise “PILOPT”.


Sostenibilità, valorizzazione e gestione degli ecosistemi terrestri, produttivi e naturali

Descrizione generale Progetto: Sostenibilità dei sistemi ambientaliTipologia di ricerca: Progetti relativi a linee tematiche a carattere strategicoIstituto esecutore: Istituto per la valorizzazione del legno e delle specie arboree Sede svolgimento attività: Sede principale IstitutoDip. di prevista afferenza: Terra e AmbienteResponsabile indicato: BERTI STEFANO Risultati conseguiti Modulo TA.P04.008.003 ISAFOM: in fase di ultimazione le analisi di laboratorio svolte sui 110 campioni di suolo prelevati nel corso dei mesi di luglio e agosto. Modulo TA.P04.008.001 IBAF: identificate 3 madri J.nigra a differente efficienza ibridogena.Identificati padri J.regia con differente successo riproduttivo. Pianta triploide feconda:genera ibridi diploidi, piante J.nigra e genotipi con aberrazioni cromosomiche. Identificazione multidisciplinare ecotipi Montella e Pescasseroli. Costituzione LABAGRO Italia-Cina in Cina per analisi congiunte risorse genetiche. Produzioni biomassa alte> 20 t ss ha-1anno-1. Nuovo impianto SRF di pioppo. Modulo TA.P04.008.002 IVALSA: trovate significative differenze nella dinamica della crescita radiale del legno di due cloni di pioppo. Ottenuti profili resistenti di due specie legnose, abete bianco e douglasia di provenienza italiana. Realizzati prototipi di elementi da pavimentazione ricostituiti a partire da materiale di piccole dimensioni di legno di ciliegio. Valutata la bagnabilità del legno utilizzando adesivi epossidici. Realizzazione di campi sperimentali per valutare la durabilità di vari legni.

Risorse strumentali − Apparecchiatura per la misura dell’angolo di contatto; − Gas-cromatografo associato ad uno spettrometro di massa; − 2 macchine provamateriali rispettivamente da 3 t e da 20 t; − Apparecchio radiografico; − Autoclave da laboratorio (vuoto/pressione); − Microscopio elettronico a scansione; − Detector HPGe Detector GMX p-type.

Punti critici Le numerose attività di ricerca e sperimentazione inserite nelle varie linee di attività, sono state rese possibili grazie al personale preso temporaneamente a contratto. Ciò, se dimostra la vitalità degli istituti coinvolti, comporta difficoltà di coordinamento, a volte impossibili da realizzare a causa della distanza degli argomenti trattati e dai tempi ristretti imposti dai committenti esterni. Tutto ciò a scapito di una attenta e proficua programmazione delle attività.

Collaborazioni Enti: ARSIA, Università Delft, Cirad Foret, Università degli Studi di Firenze, ISP-CRA Casale Monferrato, Università degli Studi di Padova, Università degli Studi di Viterbo, Università degli Studi “Mediterranea” di Reggio Calabria, AFOR, Azienda Forestale della Regione Calabria, ARSSA Agenzia Regionale per lo Sviluppo ed i Servizi in Agricoltura della Regione Calabria, Parco Nazionale D’Aspromonte. Provincia di Cosenza, INRA-Orleans, LBLGC-Universitè Orleans, ISSA-CRA Arezzo, IMONT/PAT, Comunità Montana Feltrina; Comunità Montana Montagna Fiorentina, GAL Prealpi e Dolomiti, Muzeum of Natural Art, Budapest (Hungary);Zoucheng municipality (Cina); università Shandong (Cina), I.C.R.A.F., Nairobi , Kenia, Department of Biology, Plant and Vegetation Ecology, Campus Drie Eiken, Belgio Imprese: Legnopiù, Legnodoc, Microtec, Brocookhujs, Aliparquet, TLF, Azienda Agricola Torreimpietra di N. Carandini-Roma, Società ATENA, Acquasparta (Terni), Franco Alasia Vivai (Cuneo)

Commento ad eventuali scostamenti tra le entrate previste e quelle realizzate nell’anno corrente Per quanto riguarda i moduli TA.P04.008.002 IVALSA e TA.P04.008.001 IBAF, non si sono verificati


particolari scostamenti nei confronti di quanto preventivato. Ad una diminuzione, rispetto alle richieste, della quota assegnata per l’attività istituzionale, è corrisposta una lieve maggiore entità di entrate dovute ad attività conto terzi.


Sviluppo ed integrazione di tecnologie attive e passive per il sondaggio dell’atmosfera

Descrizione generale Progetto: Osservazione della TerraTipologia di ricerca: Progetti relativi a linee tematiche a carattere strategicoIstituto esecutore: Istituto di fisica applicata “Nello Carrara”Sede svolgimento attività: Sede principale IstitutoDip. di prevista afferenza: Terra e AmbienteResponsabile indicato: PALCHETTI LUCA Risultati conseguiti Nel settore delle tecnologie attive, è stato eseguito il profiling verticale di proprietà ottiche e microfisiche di particolato e aerosol troposferici mediante tecniche lidar sia per lo studio dell’inquinamento cittadino che degli aerosol di sahariani tramite l’integrazione di dati lidar dal suolo (EARLINET) con dati satellitari (TOMS, MODIS). E’ stato ottimizzato il retrieval dei dati satellitari di CALIPSO, tramite confronti locali tra misure lidar e AERONET. Per le tecnologie passive, sono stati migliorati i dati ausiliari del codice operativo di MIPAS con smoothing a priori basato sul metodo di Tikhonov e completata la validazione per HNO3, N2O ed O3 con misure da pallone e aereo (IBEX, SAFIRE-A). Le misure eseguite da terra e da pallone stratosferico con REFIR-PAD hanno consentito la messa a punto dei modelli di trasferimento radiativo per il calcolo di OLR nel lontano IR. E’ stato ultimato il codice MARC per il retrieval di T, H2O, O3 e HNO3 dalle misure MARSCHALS. Gli algoritmi di analisi sono stati adattati allo studio di atmosfere planetarie. In laboratorio, è stato realizzato il prototipo di cella CRD. Database della densità ionosferica sull’area mediterrana (MIRTO).

Risorse strumentali Nella commessa sono stati sviluppati nel passato e vengono tuttora utilizzati diversi strumenti di misura sia attivi che passivi. Gli strumenti attivi sono LIDAR sia telemetrici che RAMAN per il profiling verticale di composti molecolari atmosferici. Gli strumenti passivi sono spettrometri a trasformata di Fourier (SAFIRE-A, REFIR-PAD, HFIR-FTS), spettroradiometri IR, DOAS, interferometri, e spettrometri CRD. I laboratori sono attrezzati sia con strumentazione ottica che informatica per la costruzione e la sperimentazione di nuova strumentazione. Più in particolare, viene fatto uso di sistemi a vuoto e criogenici. Per le analisi numeriche sono stati sviluppati centri di calcolo con diversi computer di ultima genrazione. Inoltre presso IFAC esiste un laboratorio per lo sviluppo di piattaforme stratosferiche multiutente (sistemi di puntamento) ed una camera climatica per prove ambientali.

Punti critici La commessa ha sviluppato sia attività sperimentali che di elaborazione numerica di dati acquisiti da satelliti operativi che in campagne di misura scientifiche o di validazione. La frammentarietà dei finanziamenti che spesso si è presentata nel corso dell’anno ha causato diverse difficoltà operative aggravando il lavoro di ricerca. E’ auspicabile che in futuro il mantenimento delle infrastrutture scientifiche di rilevanza internazionale e le attività consolidate da anni che hanno raggiunto un elevato grado di competanza possano essere supportate anche da finanziamenti ordinari e dalla assunzione in ruolo di nuovo personale.

Collaborazioni La commessa opera in collaborazione con altri enti di ricerca ed università sia nazionali che internazionali, e con altre commessi di altri diparimenti Dip. M&D e ICT). In particolare si ricordano le agenzie spaziali ASI, ESA, DLR (Germania) e NASA, il PNRA, Dip. di Fisica e di Chimica-Fisica dell’Univ. di Bologna, Dip. di Ingegneria della Informazione: Elettronica, Informatica,Telecomunicazioni - Univ. di Pisa, Univ. di Firenze Matematica, Agraria (CERM), Univ. di Udine - Matematica e Informatica, Univ. di Lecce – Dip. di Fisica, Univ. de L’Aquila-Dip. di Fisica-CETEMPS, Univ. di Salerno-Dip. Scienze Fisiche, Università di Roma 1 “Sapienza”. GLi Istituti italiani INGV Roma, IFSI e IASF (INAF), JRC Ispra, INFM. All’estero si ricordano l’Univ. di Grenoble (FR), Univ. di Groningen (NL), Dip. Fisica-Imperial College (Londra), AOPP-Univ. di Oxford, CAO Dolgoprudny (Mosca), Univ. of Leicester (UK), Univ. of Leeds (UK), Dep. of Physical


Sciences, Univ. of Helsinki (Fi), Obervatoire de l’Université Bordeaux CNRS/INSU (France), IAA-CSIC (Spagna), IMK (Germania), LPMAA (Francia), ECMWF-Readings (UK). Texas A&M Univ. (USA), Joint Center for Earth Systems Technology–Maryland, USA.


Provincia di Pisa


Architettura di Tecnologie Linguistiche per la Promozione dell’Italiano nella Società della Conoscenza


lessicali Tipologia di ricerca: Progetti di sviluppo competenzeIstituto esecutore: Istituto di linguistica computazionaleSede svolgimento attività: Sede principale IstitutoDip. di prevista afferenza: Identità CulturaleResponsabile indicato: ZAMORANI NICOLETTA Risultati conseguiti I risultati attesi sono stati ampiamente conseguiti e sono riferibili alle attività finora approntate. Ne diamo qui una lista sommaria: − standard per interoperabilità di risorse e strumenti diversi; − specifiche per un’architettura di risorse e tecnologie linguistiche su Grid; − creazione di un sito grid con il nome CNR-ILC-PISA attualmente collegato alla rete INFN-Grid. Tale

collegamento pone l’ILC in diretta connessione alla rete Grid Italiana e alla rete Grid Europea creata all’interno del progetto EGEE (Enabling Grid for e-science in Europe);

− Preparazione della proposta “Language Grid”; − preparazione della proposta di Research Infrastructure Europea CLARIN per le Humanities; − valutazione della piattaforma IBM UIMA; − definizione di un case-study per l’integrazione di risorse e strumenti linguistici.

Risorse strumentali Relativamente alla realizzazione del sito Grid interno all’ILC, l’Istituto ha acquisito apparecchiature informatiche per il Grid Computing di ultima generazione; tali apparecchiature risultano, però, essere di entità molto modesta rispetto alle “forze” messe in uso da altri enti di ricerca collegati alla rete Grid italiana.

Punti critici Per sperimentare e realizzare nuovi servizi è necessario acquisire nuove competenze per l’uso di piattaforme Grid ad alte prestazioni e lo sviluppo di web services per applicazioni in campo umanistico e linguistico. Questo permetterà di avviare una sperimentazione di utilizzo di tecnologie linguistiche su Grid. Le potenzialità del nuovo tipo di paradigma potranno essere dimostrate quando saranno disponibili e rese interoperabili un insieme di applicazioni basate su un deposito di conoscenza linguistica in rete distribuita e condivisa, con funzionalità e potenzialità nuove di accesso, navigazione e ricerca. Dopo sperimentazioni interne, si potranno coinvolgere altri gruppi, anche industriali. Si analizzeranno le connessioni tra conoscenze distribuite in rete e ontologie generali e di dominio che sono alla base, a livello internazionale, dello sviluppo del Semantic Web. Si potranno registrare sensibili avanzamenti se nuove forze con competenze specifiche saranno dedicate alla linea e formate nel settore. Il dipartimento non ha assegnato a questa linea finanziamenti sui fondi ordinari, causando problemi sul finanziamento dell’assegno di ricerca che vi è connesso.

Collaborazioni − Per implementare una piattaforma integrata di strumenti e risorse nell’istituto basata su UIMA, è iniziata

una collaborazione, anche tecnica, con IBM. − Si è partecipato con successo alla preparazione della proposta di una infrastruttura di ricerca europea per le

Humanities in ambito ESFRI, CLARIN. − Sono in corso collaborazioni con progetti:

1) internazionali, quali il COE21 LKR (“Framework for Systematization and Application of Large-scale Knowledge Resources”) del Tokyo Institute of Technology (il direttore è membro dell’Advisory Group) e Language Grid; 2) nazionali (INFN-GRID).

− E’ iniziata inoltre una collaborazione sul tema del Grid con la Scuola Normale Superiore Pisa e l’Istituto


Nazionale di Fisica Nucleare (Pisa, Padova, Bologna, Torino) tesa alla preparazione di una proposta di infrastruttura Grid Pisana. Dopo una prima fase di sperimentazione sarà possibile coinvolgere altri enti.

Commento ad eventuali scostamenti tra le entrate previste e quelle realizzate nell’anno corrente Essendo una linea di ricerca per sviluppo di nuove competenze non erano previste entrate esterne. Non ci sono quindi stati scostamenti. Segnaliamo che siamo riusciti a concretizzare in tempi molto rapidi finanziamenti esterni in seguito all’accettazione di CLARIN. Il dipartimento non ha assegnato nessun finanziamento sui fondi ordinari a questa linea, causando problemi sul finanziamento dell’assegno di ricerca connesso a questa linea.


Metodi e Strumenti Computazionali per la Ricerca Umanistica, con particolare riguardo alle Discipline Linguistiche, Letterarie e alla Lessicografia


lessicali Tipologia di ricerca: Progetti relativi a linee tematiche a carattere strategicoIstituto esecutore: Istituto di linguistica computazionaleSede svolgimento attività: Sede principale IstitutoDip. di prevista afferenza: Identità CulturaleResponsabile indicato: PICCHI EUGENIO Risultati conseguiti L’attività continuativa di studio e di sviluppo delle procedure di Linguistic Miner ha permesso l’incremento e il raffinamento delle risorse linguistiche del sistema. Il materiale e il software sviluppati per il progetto Alt-Web hanno permesso la realizzazione di un sito web che permette la navigazione nei materiali dialettali dell’Atlante Lessicale Toscano sia per utenti specialisti che per un pubblico più vasto. Il sito è integrato in quello della regione Toscana. Un ulteriore risultato conseguito è quello inerente al progetto 8 (“Strumenti e corpora bilingui arabo-italiani” della legge 488) che ha visto la realizzazione di un sito internet per la presentazione dell’intero progetto e contenente procedure per l’accesso telematico a tutti i materiali testuali e linguistici dello stesso. Nell’ambito del progetto INTERA (Integrated European Language Data Repository Area) sono stati realizzati strumenti per l’estrazione automatica di terminologie multilingue e relativa creazione di glossari terminologici. E’ stato aggiornato il sito relativo al progetto “Gadda”.

Risorse strumentali Computer e server dedicato al sistema di spidering per l’acquisizione automatica di testi da Internet.

Punti critici Nel corso dell’anno 2007 l’obiettivo della commessa è l’elaborazione di nuove metodologie, la creazione di nuove competenze e di linee di sviluppo per strumenti volti alla ricerca Umanistica. Dalle linee proprie della presente commessa si sono sviluppati due attività autonome che hanno portato da una parte alla partecipazione alla commessa “Museo di Bagdad” per la parte relativa alla gestione di materiali paralleli in tre lingue tra cui l’arabo, e dall’altra parte alla creazione della nuova commessa di ricerca di base per la creazione di un osservatorio della lingua italiana basato sostanzialmente sull’approccio della linea della “Linguistic Miner”. Continuando lo sviluppo del progetto sono state realizzate procedure e moduli con il duplice obiettivo, da un lato rendere più efficienti gli strumenti di acquisizione e di estrazione dell’informazione, dell’altro di arricchire le conoscenze e le risorse linguistiche proprie del Linguistic Miner. I risultati ottenuti lasciano comunque aperte antiche problematiche dovendo sopperire a tali nuovi gratificanti sforzi con le stesse risorse umane.

Collaborazioni Oltre alle collaborazioni già citate (Regione Toscana e MIUR per la legge 488) abbiamo tutta una serie di collaborazioni con istituzioni e progetti che costituiscono l’eredità e la ricchezza della nostra attività di competenza e di supporto: Istituto Universitario Orientale di Napoli e Dipartimento di Scienze del Mondo Antico dell’Università di Pisa nell’ambito della legge 488. L’Università degli Studi di Firenze (Centro di Eccellenza CLIEO). Il Museo dell’Opera del Duomo di Firenze per il progetto Cupola. Scuola Normale Superiore per il progetto “Lo Zibaldone di Pensieri” di Giacomo Leopardi. La Facoltà di Giurisprudenza dell’Università degli Studi di Pisa per la biblioteca digitale delle Fonti Giuridiche degli Antichi Stati Italiani. La Garzanti Libri e The Edinburgh Journal of Gadda Studies (EJGS) per il progetto Gadda. L’Accademia della Crusca per il progetto LIR (Lessico Radiofonico Italiano) l’analisi testuale di testi radiofonici. La Facoltà di lettere dell’Università di Perugia. L’IRSIG-CNR di Bologna per il progetto FIRB “Tecnologie per la Giustizia”.


Modelli e Metodi per il Trattamento delle Lingue Naturali, e Prototipi Applicativi Mono e Multilingui


lessicali Tipologia di ricerca: Progetti relativi a linee tematiche a carattere strategicoIstituto esecutore: Istituto di linguistica computazionaleSede svolgimento attività: Sede principale IstitutoDip. di prevista afferenza: Identità CulturaleResponsabile indicato: MONTEMAGNI SIMONETTA Risultati conseguiti I risultati del 2007 includono ma non sono circoscritti a: − evoluzione della piattaforma AnIta verso un’architettura adattiva basata su machine learning; − studio di portabilità della nuova piattaforma di analisi all’inglese; − progettazione e sviluppo di un componente per l’identificazione e la classificazione di nomi propri; − sviluppo di un prototipo per l’acquisizione di schemi di sottocategorizzazione sintattica da testi italiani e

inglesi; − sperimentazione di un’architettura neurale del lessico mentale per la simulazione di processi di

apprendimento linguistico infantile; − studio degli schemi di variazione fonetica e lessicale in Toscana attraverso tecniche dialettometriche; − specializzazione del prototipo T2K per l’acquisizione di repertori terminologici strutturati in ambito legale; − finalizzazione di un modulo di annotazione semantica di cataloghi in italiano disponibile come servizio

remoto; − sperimentazione di tecniche di OD-QA su testi in italiano; − studio dei correlati acustici del parlato emotivo; − studio di fattibilità per il riconoscimento e la classificazione di eventi in testi in italiano; − sviluppo primo prototipo del software AddizionarioPlus.

Risorse strumentali Calcolatori anche multi-processori con alte capacità prestazionali; ampia disponibilità di memoria di massa ad accesso rapido.

Punti critici Sarebbe stato auspicabile bandire dei concorsi per ricercatori per far fronte agli impegni che sono stai presi per l’anno 2008. L’impossibilità di avvalersi di competenze esperte come anche il mancato finanziamento di certe attività ha determinato, di conseguenza, il mancato raggiungimento di alcuni dei risultati attesi.

Collaborazioni La maggior parte delle attività della Commessa è stata svolta nell’ambito di progetti nazionali ed internazionali oppure in collaborazione con ditte private. Tra gli Istituti di ricerca, le Università e gli Enti pubblici e privati, nazionali ed internazionali, con i quali l’ILC ha collaborato vale la pena menzionare: Xerox Research Centre Grenoble, Fraunhofer Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung, DFKI Saarbrueken, Università di Manchester, Friedrick Schiller Universitaet Jena, European Bio-Informatics Institute Hinxston UK, National Centre for Text Mining Manchester, Università di Rennes, Université de Toulouse – Le Mirail, Institute for Infocomm Research, Singapore, University of Sheffield, UAM Città del Messico, Siemens Italdata, Istituto Trentino di Cultura (ITC-irst), Scuola Normale Superiore di Pisa, Università della Calabria, Università di Pisa, Università di Trento, Università di Pavia, Università degli Studi di Bari, Università di Lecce, Università di Salerno, FORMEZ, Regione Toscana, Domotics Lab dell’ISTI, CNR, Istituto di Teoria e Tecniche dell’Informazione Giuridica del CNR, Dipartimento di Informatica dell’Università di Pisa.

Commento ad eventuali scostamenti tra le entrate previste e quelle realizzate nell’anno corrente Gli scostamenti rispetto alle previsioni hanno riguardato i seguenti punti: − la realizzazione delle versione ottimizzata del sistema software T2K operante su basi documentali di ampie

dimensioni è stata subordinata al completamento della riprogettazione e reimplementazione della piattaforma di analisi del testo AnIta;


− lo sviluppo di un componente per l’estrazione da testi di eventi in cui sono coinvolte le entità biologiche è stata differita alla fase finale del progetto europeo BOOTSTREP;

− lo sviluppo di un componente stocastico di annotazione sintattica a dipendenze per testi in italiano e in inglese non è stata ancora condotta a termine in quanto lo sviluppo di corpora di addestramento ha richiesto più tempo del previsto;

− l’iniziativa internazionale per la traduzione dell’enciclopedia EOLSS dell’UNESCO in UNL non è ancora partita.


Disegno di Standard e Costruzione di Risorse Linguistico Computazionali


lessicali Tipologia di ricerca: Progetti relativi a linee tematiche a carattere strategicoIstituto esecutore: Istituto di linguistica computazionaleSede svolgimento attività: Sede principale IstitutoDip. di prevista afferenza: Identità CulturaleResponsabile indicato: ZAMORANI NICOLETTA Risultati conseguiti Tra i risultati più significativi citiamo: − Standard internazionali ISO per lessici computazionali multilingui, LMF - Lexical Markup Framework,

anche di lingue asiatiche; metadati armonizzati; − Modello e implementazione di lessico e ontologia di dominio biomedico; − Terminologia marittima; dizionario di nomi propri; dizionario nautico del ‘500 spagnolo; − Corpora di lingua italiana contemporanea e linguaggio infantile; − Mappatura tra TimeML e ontologia di SIMPLE per annotazione temporale; − Strumenti di consultazione di RL; sviluppo di LeXFlow: sistema di sviluppo, integrazione e arricchimento di

risorse lessicali distribuite; procedure di riconoscimento di eventi nel testo; − Uso di RL in applicazioni; − Sistema di annotazione e disambiguazione di testi latini –LECTIO; − Incremento di corpora testuali (CLIC; COLFIS, lingua infantile, Treebank); − Promozione di tecnologie TAL nelle PP.AA.; − Partecipazione a board per disegno di strategie e politiche di sviluppo del settore del TAL e delle RL; − Due nuovi progetti di ricerca europei e un progetto internazionale accettati; − Attività strategiche internazionali/nazionali, progetti internazionali, comitati.

Risorse strumentali Strumenti hardware e software.

Punti critici Punto critico resta l’organico. L’organico attualmente in dotazione (4 unità di personale sono recentemente andate in pensione) è sempre più sottodimensionato rispetto alla gestione delle numerose attività, sia di ricerca sia di coordinamento, connesse alle numerose iniziative e progetti (europei, internazionali, con industrie) in costante crescita. E’ necessario poter inquadrare come personale strutturato parte dei giovani studiosi che grazie all’attività di formazione gravata su fondi esterni hanno acquisito competenze specifiche di alto profilo. Per garantire continuità nella conduzione delle attività di ricerca e sviluppo si considerano essenziali almeno 5 ricercatori con competenze di linguistica computazionale e 2 tecnologi informatici. Sono inoltre essenziali 2 tecnologi (profilo amministrativo-giuridico), e 2 tecnologi (profilo organizzativo-gestionale) per segreteria scientifica e assistenza coordinamento progetti internazionali e nazionali (profili inesistenti in Istituto da quando un amministrativo è andato in pensione). Tali figure, necessarie per il funzionamento dell’intero istituto, sono da anni pagate su fondi esterni di ricerca di questa commessa!

Collaborazioni ISO, UNI, Afnor, Loria/Inria, MPI, DFKI, Fraunhofer AIS, Copenhagen Business School, Academia Sinica, Tokyo Institute of Technology, Japan Advanced Institute of Science and Technology, Napier College, Thai Computational Linguistics Lab, European Molecular Biology Institute / European Biology Informatics, Institute for Infocomm Research, Fondazione Stella Maris, CNIPA. Università di: Kyoto, Osaka, Tsinghua, Tokyo, Tilburg, Wien, Sheffield, Oxford, Surrey, Leiden, IULA- Pompeu Fabra, UNED, Ginevra, Umea, Korea, Iceland, Koblenz, Bremen, National Technical University of Athens, Aalborg University, Technical University of Kosice, Università di Bergamo, University of Helsinki, University of Macedonia, Friedrich Schiller Universität Jena (FSU-JENA), University of Manchester, Université de Rennes, Universitätsklinikum Freiburg., Universiteit van Amsterdam.


Industrie: Fujitsu-China, Expert Systems, Synthema, TEMIS, Polderland, Ontotext, Sinequa, SYSTRAN, Telefonica, XtraMind, Agenzia Marittima Spadoni Livorno PPAA: Comune e Provincia di Pisa, Camera dei Deputati, Regione Toscana, ecc.

Commento ad eventuali scostamenti tra le entrate previste e quelle realizzate nell’anno corrente Alcuni contratti con industrie in aggiunta a quelli previsti e nuovi progetti. Scostamenti dovuti a ritardi nei pagamenti da parte della Commissione e del MUR.


Tecnologie per l’analisi filologica di documenti digitali di cultura


lessicali Tipologia di ricerca: Progetti relativi a linee tematiche a carattere strategicoIstituto esecutore: Istituto di linguistica computazionaleSede svolgimento attività: Sede principale IstitutoDip. di prevista afferenza: Identità CulturaleResponsabile indicato: ENEA ALESSANDRO Risultati conseguiti − Adattamento del sistema di analisi del testo e delle immagini per studi di storia della cultura musicale

(sviluppo software). − Adattamento del sistema di analisi del testo e delle immagini per l’integrazione in Pinakes (Istituto e Museo

Storia della Scienza). − Codifica morfosintattica del Corpus Tomistico a fini di ricerca semantica, mediante gli strumenti di analisi

computazionale della lingua latina (LEMLAT) sviluppati presso la commessa. Per il secondo modulo: esperienza nel trattamento di dischi a 78 rpm e relativo riversamento. − Digitalizzaione di vari fondi, quali il fondo Prosperi e Grossi. Traduzione italiana delle linee guida dello

IASA. Effettuazione di un primo modulo informativo rivolto a responsabili di archivi e biblioteche. Reperimento di doculenti da archivi e camere di commercio sulla fabbricazione di strumenti musicali.

Risorse strumentali − Personal Computer; − Apparecchiature specifiche per digitalizzazione e restauro audio.

Punti critici Si lamenta in generale la condizione di mancanza di personale a tempo intederminato che costringe a commissionare lo sviluppo di alcuni componenti tecnologici a società esterne, con ciò impedendo la formazione di personale con spiccate specializzazioni in settori fortemente innovativi delle Scienze Umane in generale e degli studi filologici e critico-testuali in particolare. Si considera particolarmente grave l’impossibilità di portare avanti con la necessaria accuratezza lo sviluppo di componenti aggiuntive all’analisi linguistica di testi latini, a fronte delle numerose richieste di collaborazione ricevute, per mancanza di almeno una risorsa di personale a tempo indeterminato con uno specifico profilo professionale. Per il secondo modulo la mancanza di risorse e finanziamenti per la salvaguardia di archivi sonori di grande valenza culturale impedisce di intervenire in modo adeguato.

Collaborazioni M.E.T.A. s.r.l., Firenze; IFC (CNR), Pisa; Fondazione Rinascimento Digitale, Firenze; Istituto e Museo di Storia della Scienza, Firenze; Gabinetto Scientifico-Letterario G. P. Vieusseux, Firenze; Università Cattolica, Milano; Università Statale, Milano; ITEM-CNRS, Parigi; CEC Università di Lisbona, Lisbona; University of Missouri, Kansas City; The Perseus Project-Tufts University, Boston; Laboratoire d’Histoire des Théories Linguistiques del CNRS, Parigi; Istituto degli Innocenti, Firenze; Istituto Nazionale per la Storia del Movimento di Liberazione in Italia, Milano; Laboratorio MARTlab di Firenze; Museo Civico d’Arte Modena.

Commento ad eventuali scostamenti tra le entrate previste e quelle realizzate nell’anno corrente Lo sviluppo delle attività del punto 1 (“adattamento del sistema di analisi del testo e delle immagini per studi sui referti redatti da medici operanti in radiodiagnostica”) non è stato realizzato per mancanza di contributo finanziario richiesto al CNR nell’ambito di un progetto interdipartimentale fra i Dipartimenti di Medicina e di Identità Culturale (Progetto LINGUAMED). Si tratta di una perdita di esperienze particolarmente grave poiché i risultati attesi avrebbero pototo essere trasferiti con notevole semplicità in un prodotto industriale precompetitivo. Per lo sviluppo delle attività del punto 4 (“codifica morfosintattica del Corpus Tomistico a fini di ricerca semantica …”) non è stato realizzato perché il ridotto contributo finanziario (ricerca giovani) non ha consentito di trattenere nella ricerca la persona incaricata allo svolgimento del lavoro.


Tecnologie e sistemi wireless eterogenei interconnessi

Descrizione generale Progetto: Apparati e Tecnologie per Reti TelematicheTipologia di ricerca: Progetti relativi a linee tematiche a carattere strategicoIstituto esecutore: Istituto di scienze e tecnologie dell’informazione “Alessandro

Faedo” Sede svolgimento attività: Sede principale IstitutoDip. di prevista afferenza: ICT Responsabile indicato: CELANDRONI NEDO Risultati conseguiti − Modelli semplificati di propagazione radio basata su PHY e MAC dello standard ZigBee; − Sistema di localizzazione indoor (ZigBee); − Middleware per servizi di una rete di sensori con tecnologia UPnP su piattaforma OSGi; − Algoritmi di autenticazione di stream video multicast su canali con perdita; − Algoritmo di routing geografico con garanzia di consegna per reti di sensori; − Schema di accesso a canale satellitare DVB-RCS in MF-TDMA, per utenza fissa e mobile; − Controllo della congestione per canale a perdita condiviso; − Protocollo multicast affidabile basato su erasure codes; − Tecniche PLFEC per compensare il fading; − Modello di canale Wi-Fi outdoor a livello di frame; − Creazione di uno schema XML per archiviare dati scientifici; − Tecniche di controllo di un sistema di code basato sulla teoria del controllo LQ; − Tecniche di Quick-Start per flussi multimediali e interazione con tecniche DAMA via satellite; − Organizzazione della III Scuola Estiva Intern. SatNEx; − Partecipazione al libro “Resource Management in Sat. Commun.” (Springer); − Software per analizzare e depurare in tempo reale i dati radar dagli errori di acquisizione e per trasformare i

dati di riflettività in dati di precipitazione.

Risorse strumentali − Piattaforma satellitare SatNEx − Rete satellitare CNIT basata su Skyplex − Rete di sensori MicaZ − Gateway per reti di sensori Stargate − Software di simulazione ns2 (open source) integrato con moduli scritti ad-hoc per la simulazione di schemi

DAMA (demand assignment multiple access) in TDMA − Portatili equipaggiati con interfacce Wi-Fi − Rilascio di software Open Source presso Apache Software Foundation − Strumenti simulativi per piattaforme integrate Triple-play − Software di video conferenza (Marratech).

Punti critici I punti di maggiore criticità si possono così riassumere: 1) Mancanza di personale o difficoltà di reclutamento di personale qualificato, date le estremamente scarse

prospettive concorsuali, o prospettive di permanenza a medio-lunga scadenza. 2) Eccessiva dipendenza dai finaziamenti esterni. Di fatto il CNR non eroga finanziamenti per la ricerca, e

l’onere per il continuo procacciamento di finanziamenti è totalmente sulle spalle dei ricercatori. Ciò crea malcontento ed ansia tra i ricercatori senior, e senso di estrema precarietà tra i giovani ricercatori assunti con contratti a tempo determinato pagati con i fondi dei progetti esterni.

3) Il punto 2 ha come conseguenza che, dato l’alto impegno in progetti europei di tipo NoE (Network of Excellence) o IP (Integrated Project), una alta porzione di tempo dei ricercatori viene speso per le normali questioni di gestione progettuale (deliverables, contratti, contributi, report trimestrali, etc.)

Collaborazioni − Dipartimento di Informatica, Sistemistica e Telematica (DIST) dell’Università di Genova;


− Dipartimento di Informatica di Pisa; − Dipartimento di Elettronica Applicata, Università di Roma 3, Roma; − CNES, Toulouse (FR); − CNIT (IT); − DLR (Germania); − Aristotle University of Thessaloniki (GR); − University of Bradford (UK); − Budapest University of Technology and Economics; − Fraunhofer Institutes (Germania); − National Observatory of Athens (GR); − Jozef Stefan Institute (SL); − Technische Universitaet Graz (AS); − Universidad Carlos III de Madrid (ES); − University of Surrey (UK); − University of Aberdeen (UK); − Università Di Vigo (ES); − Universitat Autónoma de Barcelona (ES); − ESA; − PSNC: Instytut Chemii Bioorganicznej PAN - Poznan Supercomputing and Networking Center (POL); − MIRALab, University of Geneva (CH); − Vodafone Omnitel NV (VODIT); − Universidad Politecnica de Madrid (UPM); − Intracom S.A. Telecom Solutions, Grecia; − Apache Software Foundation (USA); − Université Joseph Fourier (FR); − Università di Ljubljana (SL) ; − Protezione Civile; − Dipartimento di Idraulica, Trasporti e Strade dell’Università di Roma La Sapienza; − Direzione generale Difesa del Suolo.

Commento ad eventuali scostamenti tra le entrate previste e quelle realizzate nell’anno corrente Il progetto ISMANET, finanziato dal MUR, non ha ricevuto, per ben due anni consecutivi, il terzo e ultimo anno di finanziamento. Nel 2007 è stato erogato solo un anticipo su quanto ancora dovuto (totale dovuto 78.570,00 Euro), pari a 27000,00 EURO. Pertanto la commessa non ha ancora ricevuto l’assegnazione di circa 51000 Euro. Per il resto, nessuno scostamento degno di rilievo.


Progettazione sviluppo e monitoraggio di reti telematiche

Descrizione generale Progetto: Apparati e Tecnologie per Reti TelematicheTipologia di ricerca: Progetti relativi a linee tematiche a carattere strategicoIstituto esecutore: Istituto di informatica e telematicaSede svolgimento attività: Sede principale IstitutoDip. di prevista afferenza: ICT Responsabile indicato: SOMMANI MARCO Risultati conseguiti Lo stato di avanzamento della promozione del VoIP nella comunità GARR è documentato su http://reti4.iit.cnr.it/voipgarr/ e su http://www.garr.it/voIP/. Partecipazione, in rappresentanza del GARR, alla task force tf-ecs di TERENA, che si occupa di strumenti e tecnologie per la cooperazione via rete. Promozione dell’uso di ENUM nelle reti della ricerca (vedasi http://www.nrenum.net/) e gestisce, per conto del GARR, il name server dell’albero 9.3.nrenum.net. Il valore innovativo del VoIP, di ENUM, del multicast e di IPv6 è stato illustrato in occasione di vari eventi nazionali, anche esterni alla comunità GARR. È in corso una cooperazione con la Regione Toscana finalizzata alla sperimentazione di soluzioni VoIP presso le Pubbliche Amministrazioni della Toscana. Partecipazione alle iniziative governative sui temi della Internet Governance.

Risorse strumentali Apparecchiature di rete (router e switch), apparecchiature per comunicazioni multimediali (telefonia, videoconferenza etc.), applicazioni per telefonia, cooperazione a distanza, controllo delle reti.

Punti critici Resta da risolvere la questione di come il CNR intenda finanziare l’evoluzione e lo sviluppo della propria rete. I fondi istituzionali di cui i moduli della commessa hanno potuto disporre nel 2005 e 2007 sono stati assegnati con gli stessi criteri usati per tutte le altre commesse, senza tenere conto del fatto che questa commessa, fra i propri obiettivi, ha anche quello di perfezionare la rete, che è uno strumento indispensabile per aumentare la produttività dell’intero Ente e per far diminuire altre spese (telefonia, missioni, etc.). Andrebbe soprattutto individuato quale è l’interlocutore che, all’interno del CNR, dovrebbe avere il compito di valutare l’opportunità di finanziare la commessa con fondi istituzionali. Il Dipartimento ICT è sicuramente uno degli interlocutori, almeno per quanto riguarda il giudizio sulla validità scientifica delle attività svolte, ma il discorso andrebbe allargato anche al di fuori del Dipartimento, trattandosi di attività il cui beneficiario è il CNR intero. Fra i possibili interlocutori, va sicuramente tenuto presente l’Ufficio Infrastrutture di Elaborazione e di Comunicazione dell’Amministrazione centrale.

Collaborazioni Consortium GARR (http://www.garr.it/), esperti della comunità scientifica europea partecipanti ai gruppi di lavoro di TERENA (http://www.terena.org/), esperti di università, ENEA, INFN e INAF partecipanti ai gruppi di lavoro GARR, Ufficio reti e telecomunicazioni dell’Amministrazione CNR, punti di interscambio Internet nazionali (http://www.mix-it.net/, http://www.namex.it/, http://www.top-ix.org/, http://www.tix.it/). Committenti: Consortium GARR, Ufficio Infrastrutture di Elaborazione e di Comunicazione dell’Amministrazione CNR, CDC Point S.p.A., Consorzio Pisa Ricerche, Regione Toscana, Regione Calabria, BESS (http://www.bess-piemonte.it/), IRES (http://www.ires.piemonte.it/).

Commento ad eventuali scostamenti tra le entrate previste e quelle realizzate nell’anno corrente Sulle entrate esterne non ci sono stati scostamenti, mentre l’insufficiente erogazione di fondi istituzionali, citata fra i “punti critici”, ha pesantemente limitato le possibilità di effettuare interventi migliorativi della rete CNR. La maggior parte dei progressi che sono stati fatti nel CNR, soprattutto in campo VoIP, sono stati possibili solo grazie alla lungimiranza degli istituti interessati, che hanno finanziato le operazioni con fondi propri. La capacità della commessa di intervenire a fini di indirizzo e di consulenza tecnica nei confronti del resto del CNR è rimasta immutata, ma viene preclusa la possibilità di intervenire in quelle aree e in quegli istituti dove la spinta all’innovazione è più scarsa.


Interfacce Utenti e Domotica nei Servizi Interattivi Dotati di Ubiquità

Descrizione generale Progetto: Data Mining, Ontologie e Web SemanticoTipologia di ricerca: Progetti relativi a linee tematiche a carattere strategicoIstituto esecutore: Istituto di scienze e tecnologie dell’informazione “Alessandro

Faedo” Sede svolgimento attività: Sede principale IstitutoDip. di prevista afferenza: ICT Responsabile indicato: PATERNO’ FABIO Risultati conseguiti La commessa ha conseguito vari tipi di risultati: − Pubblicazioni scientifiche in riviste e conferenze internazionali; Strumenti informatici che in alcuni casi

sono stati resi disponibili pubblicamente ed usati da numerose organzizzazioni (il ConcurTaskTrees Environment ha avuto quasi 6000 downolad, Multimodal TERESA quasi 1800 download), DomoNet è disponibile open source;

− Piattaforma GeReMi per la migrazione di interfacce utenti attraverso diversi tipi di dispositivi; − Soluzioni per rendere libri elettronici accessibili ed usabili anche per utenti non vedenti; − Strumenti per la valutazione remota di usabilità; − Realizzato sistema di domotica interattiva per Almaviva-CNR in grado di supportare interoperabilità tra

dispositivi domotici con protocolli diversi accedibili tramite interfacce per diversi tipi di piattaforme (desktop, PDA, PDA con interazione vocale);

− Accettazione di due progetti (di cui uno in qualità di coordinatori globali) nell’area software per interfacce utenti al primo call del programma ICT della Commissione Europea,nonostante l’alta competizione internazionale, e che prevedono circa un milione di euro di finanziamento nei prossimi 30 mesi per il nostro gruppo.

Risorse strumentali − Dispositivi desktop e mobili connessi in reti con e senza fili. − Sensori RFID, accelerometri, Web cam. − Strumenti per la progettazione, generazione e valutazione di usabilità ed accessibilità (alcuni sviluppati da

laboratorio altri acquisiti esternamente, come un eye-tracker). − Dispositivi domotici e strumenti per la loro comunicazione che permettono di testare soluzioni

interoperabili.

Punti critici Il principale punto critico è la mancanza di posti a tempo indeterminato per i giovani che con entusiasmo e dedizione lavorano alle varie ricerche e progetti ormai da molti anni. Inoltre i regolamenti correnti non consentono di assegnare borse di studio a studenti con solo la laurea triennale (come invece è possibile all’Università). Questo impedisce di acquisire giovani entusiasti che lavorerebbero volentieri (magari mentre studiano per la specialistica), e che una volta conseguita la specialistica si rivolgono ad altri ambienti di lavoro vista le scarse prospettive che offre il CNR.

Collaborazioni La commessa ha continuato a collaborare con istituti accademici ed aziende a vari livelli. − Aziende: SAP, Almaviva, NEC, Microsoft, Vodafone, Telecom Italia; − Università Italiane: Università di Pisa, Udine, Torino, Roma La Sapienza, Bari, Milano; − Università Estere: Università di York, Glasgow, Grenoble, MIT Media Lab, Paderborn, Tolosa; − Enti di Ricerca Italiani: Altri istituti CNR, IRST; − Enti di Ricerca esteri: Fraunhofer FIT, INRIA, ZGDV.

Commento ad eventuali scostamenti tra le entrate previste e quelle realizzate nell’anno corrente Non vi sono stati particolari scostamenti.


Knowledge Discovery and Data Mining (Estrazione di conoscenza e data mining)


Faedo” Sede svolgimento attività: Sede principale IstitutoDip. di prevista afferenza: ICT Responsabile indicato: TURINI FRANCO Risultati conseguiti − Esecuzione e coordinamento del secondo anno del progetto GeoPKDD, (FP6-FET con 8 partners; valore

2200 Keuro, KDD Lab. coordinatore). Realizzazione di 3 algoritmi di mining di traiettorie disponibili su SourgeForge: TAS, T-PATTERN, FoCUSED CLUSTERING; e 3 su temi di privacy;

− Disegno del DMQL e del modulo di reasoning per Geographic Knowledeg Discovery; − Tocai.it (FIRB): Disegno di un metodo di workflow mining che utilizza l’algoritmo di mining TAS; − BI-COOP (UniCOOP Tirreno): realizzazione del DW degli scontrini per COOP con tecnologia Oracle,

reportistica e prime sperimentazioni di soluzioni previsionali con tecniche di Mining; − Help_Desk (Regione Toscana): realizzato e consegnato con approvazione il sistema di suggerimento

adattivo per Help-desk; − Approvazione e attivazione: DIVA (Ministero delle Finanze): metodi previsionali per il supporto alla Lotta

all’evasione fiscale. TechNet Logistica & Mobilita, Regione Toscana, azione DoCUP; − Realizzazione del libro: Mobility, Privacy e DataMining pubblicato da Springer; − 13 lavori su conferenza internazionali, 3 su Journal, 3 capitoli di libro, coordiamento scientifico di IEEE-

ICDM08, 2 workshop internazionali.

Risorse strumentali Reti di computer sia server che client che workstation di vario tipo. Software di base, ambienti di sviluppo e software specialistico per data base, data warehouse,statistica, data mining, natural language processing sia di commerciali, open source , sviluppati dalla comunità scientifica e di produzione propria.

Punti critici 1) Garantire continuità di risorse altamente qualificate, infatti la ricerca si appoggia sull’attività di molti

giovani post doc il cui stipendio dipende dai finanziamenti esterni su base annuale. Senza la possibilità di offrire posizioni di più lungo respiro difficilmente tali risorse rimangono. C’è la necessità di avere ingenti risorse da fonti esterne e questo si può fare solo con una grande credibilità scientifica a livello nazionale ed internazionale, ma dall’altro ci debbono essere dimostrazioni di volontà di crescita e di rimpiazzamento del turn-over da parte dell’ente.

2) Il sistema dei finanziamenti di ricerca pubblica spesso impiega tempi lunghissimi sia per valutazione e proseguimento dei finanziamenti causando problemi per confermare i giovani in formazione. Un sistema basato sull’autonomia può supportare questa criticità con un fondo di riserva, è più difficile in un sistema centralizzato.

Collaborazioni Partner costante nelle iniziative progettuali e di ricerca è il Dipartimento di Informatica dell’Università di Pisa con cui è formalizzata la convenzione fra i due enti per il Pisa-KDD Laboratory. Partner di progetti di ricerca: − Univ. Venezia, Dip. Informatica; − Univ. Calabria, Ingegneria Informatica; − ICAR-CNR; − Insa-Lyon, France; − Fraunhofer Institute, AIS, dott. Michel May; − EPFL – Lousanne, prof. Spaccapietra; − University of Pireus; − Univ. Sabanci Turchia;


− UCLA – USA – prof. Carlo Zaniolo; − Rensselaer – Polytechnich Institute New York – Prof. Mohammed Zaki; − U.O. Immunoematologia dell’Azienda Ospedaliero-Universitaria Pisana; − Wind. Partner di progetti applicativi e didattici : − Unicoop Tirreno, Carrefour, Software Products Italia, Roche, Armani; − Istituto Fisiologia Clinica – CNR, Sister – Sistemi Informativi Territoriali – Pisa; − Comune di Bologna, Comune di Pisa, BC – Catania; − SOGEI (accordo quadro); − Agenzia Entrate Ministero Finanze; − Scuola S. Anna Pisa.

Commento ad eventuali scostamenti tra le entrate previste e quelle realizzate nell’anno corrente Gli scostamenti sono stati in positivo grazie all’acquisizione del progetto DIVA: un sistema previsionale in supporto alla lotta all’evasione fiscale. Il progetto è finanziato da SOGEI ed è nell’ambito di una collaborazione quadro tra SOGEI e CNR che identifica CNR come partner privilegiato in progetti che prevedano un uso avanzato di metodi e tecnologie di data mining. L’affidamento del progetto DIVA, insieme al progetto BI-COOP rinnovato nell’anno corrente permette di consolidare la commessa anche nel ruolo di trasferimento tecnologico verso l’industria italiana sulle tematiche Datawarehousing e Data Mining per Business Intelligence. E’ stato inoltre approvata la partecipazione alla Rete Tecnologica Toscana Tech. Net L&M per il trasferimento tecnologico sui temi di Mobilità e Logistica.


Digital Libraries


Faedo” Sede svolgimento attività: Sede principale IstitutoDip. di prevista afferenza: ICT Responsabile indicato: RABITTI FAUSTO Risultati conseguiti Tutti i progetti sono stati portati avanti con successo, secondo le procedure di valutazione specifiche (review, deliverables, etc.). In particolare, le attività hanno riguardato a livello internazionale i progetti Europei IST 6th Framework. In aggiunta a questi progetti, sono stati raggiunti importanti successi nelle proposte di progetto per nuovi progetti,Europei IST 7th Framework, quali D4Science, Treble-CLEF e DRIVER II.. Oltre ai vari risultati conseguiti nell’ambito dei singoli progetti, di particolare rilevanza è stato il fatto che l’unico progetto RSTL del CNR finanziato nell’ISTI è stato il progetto Bosen, proposto da Giuseppe Amato (di questa Commessa). Il progetto consiste nella realizzazione del prototipo di una rete di sensori che sia in grado di raccogliere dati, di incrociarli, di elaborarli e di renderli disponibili tramite l’interconnessione con altre reti quali WLAN, WPAN o cellulari. L’applicazione di riferimento è il monitoraggio di pazienti in ambienti extraospedalieri: una rete di sensori indossata dal paziente può consentire la rilevazione continua delle sue condizioni il controllo remoto da parte del medico curante.

Risorse strumentali La strumentazione nel laboratorio della commessa consiste di oltre 70 PC, workstations e servers. Questi computers sono organizzati sia per le sperimentazioni in rete Peer-to-peer che Grid. L’infrastruttura P2P è composto da un server di autenticazione privato e da una serie di nodi installati su macchine virtuali VMware, per cui la macchina fisica è isolata da quella virtuale e rimane disponibile per altri usi. Vi è un nuovo File Server PC assemblato con Linux, 10 Terabyte di disco RAID che serve da repository per i dati audio/video, e relative features. Le risorse di calcolo allocate all’infrastruttura Grid consistono in: − 10 Sun Fire V20z x86 server; − 2 server biprocessor PC x86 Opteron 200; − 1 server biprocessor Sun LX50 (Sun Cobalt); − 8 PC assemblati varie configurazioni, CPU da 1 e 2 GhZ; − 3 SUN Sparc: SUN netra (sparc UltraAX-i2); − File Server PC assemblato con Linux, 2 Terabyte di disco. Tali risorse costituiscono un sito nell’ambito della infrastrutture Grid realizzata dal progetto EGEE (Enabling Grids for E-sciencE – http://www.eu-egee.org). Il progetto EGEE coinvolge oltre 90 istituzioni di 32 diversi paesi e garantisce l’accesso 24 ore al giorno.

Punti critici I punti critici, già emersi negli anni precedenti, sono: 1) Difficoltà di mantenere leader di ricerca nella commessa, date le minime prospettive concorsuali: formiamo

giovani nei progetti ad alto livello ma poi, quando hanno raggiunto esperienza e capacità adeguate, non diamo loro una prospettive nel CNR a medio-lungo termine;

2) Data la totale dipendenza da fondi di progetti esterni per la ricerca, l’onere per il continuo procacciamento di finanziamenti è totalmente a carico dei ricercatori, e questo richiede uno sforzo continuo di aggiornamento scientifico senza un finanziamento specifico fuori dai progetti;

3) Necessità di un supporto adeguato da parte del CNR per il trasferimento di tecnologie risultanti dalle attività di ricerca: è necessario un nuovo modello che incoraggi spin-off con partecipazione di personale CNR come leader e del personale non dipendente formatosi nei progetti.

Collaborazioni La commessa porta avanti numerose collaborazioni con enti di ricerca e industrie italiani ed europei. Tali


collaborazioni sono formalizzate nei contratti su progetti esterni a cui la commessa partecipa. Tali collaborazioni attualmente sono 152 in progetti europei e 48 in progetti nazionali. Un numero notevole di queste collaborazioni, 62 tra collaborazioni italiane e europee, è realizzato nella rete di eccellenza europea DELOS (in cui siamo coordinatori). Infatti, uno degli scopi fondamentali della rete è incoraggiare la collaborazioni tra unità di ricerca europee del settore delle Digital Libraries. Esistono poi strette collaborazioni di ricerca, consolidate in vari anni e in vari contesti, con l’Univ. di Pisa, il Politecnico di Milano, l’Univ. di Modena e Reggio E., l’Univ. di Padova, istituti di ricerca europei quali il Max-Planck-Institut e il Fraunhofer (Germania), l’INRIA (Francia), il CWI (Olanda) e varie università europee.

Commento ad eventuali scostamenti tra le entrate previste e quelle realizzate nell’anno corrente − Gli scostamenti tra previsioni e consuntivi si sono verificati in direzione positiva per la commessa, dato che è

confermato il trend positivo nell’acquisizione di nuovi progetti e poi nella capacità di portarli avanti con successo. Questo elemento è essenziale per la valutazione della commessa.

− Tuttavia occorre notare che non c’è una esatta corrispondenza tra quanto appare nel bilancio attuale della commessa e i finanziamenti delle attività in svolgimento nell’anno. Questi sono problemi insiti nel modello di finanziamento basato su progetti esterni e derivanti dal fatto che il flusso di finanziamenti da progetti europei (rimborso differito in base ai cost statement) non corrisponde al flusso dei costi da sostenere per le attività da eseguire secondo le scadenze dei progetti. Spesso succede che occorre finanziare le attività di un progetto prima di ricevere finanziamenti oppure che un finanziamento appare impropriamente come residuo dell’anno precedente.

− Le soluzioni adottate si basano su modi di compensazione (fondi di riserva), ottenuti da altri precedenti progetti, il cui uso è difficilmente compatibile con le procedure contabili delle commesse.


Spatial information in the knowledge society


Faedo” Sede svolgimento attività: Sede principale IstitutoDip. di prevista afferenza: ICT Responsabile indicato: CRESCI GUGLIELMO Risultati conseguiti Iniziative progettuali completate o attive nell’anno (con indicazione del ruolo svolto dalla commessa e dello stato del progetto): − EQUAL RAIL - Rete per l’inserimento lavorativo delle fasce deboli (partner - in corso); − Supporto all’avvio del nuovo sistema informativo Avvocatura dello Stato (coordinatore - in corso); − E.MO.T.I.O.N. (Regione Toscana DOCUP – misura 1.7.1) (partner – in corso); − EQUAL SODO - Struttura Operativa per la DOmotica (coordinatore - in corso); − Reingegnerizzazione sistema informativo Consiglio Regionale Toscano (partner – in corso); − Ecobracco (Regione Toscana DOCUP – misura 1.8.1) (partner – concluso); 7. P@rknet (Regione Toscana

DOCUP – misura 1.8.1) (partner – concluso); − CNIPA - supporto tecnico e progettuale nel settore della posta elettronica certificata (coordinatore - in corso); − Modulo GNDCI: implementazione di software e tecniche di indagine per la gestione dell’informazione

spaziale in condizione di eventi idrogeologici intensi, con tecnologie basate su sistemi GIS; − Pubblicazioni 2007: congressi internazionali 1, congressi / eventi nazionali 9.

Risorse strumentali La commessa utilizza risorse personali di elaborazione (Personal Computers e SW di uso generale e specialistico GIS) integrati da strumenti elaborativi condivisi (server di progetto, apparati di acquisizione e restituzione grafica e cartografica: scanner, plotter A0). La commessa opera prevalentemente nel trasferimento di conoscenza, mettendo a disposizione di realtà esterne fondamentalmente competenze e capacità organizzative piuttosto che strumenti. Questi ultimi dipendono in modo sensibile dalle esigenze dei progetti attivi; di conseguenza possono subire consistenti variazioni nel tempo. Possono anche esistere progettti che prevedono la realizzazione di strumenti (software) ad hoc.

Punti critici Le criticità strutturali sono legate al personale: - anzianità anagrafica e di servizio del personale strutturato (età media dei ricercatori circa 60 anni, minima 58), - precarietà del personale temporaneo (rapporti di collaborazione vari - semestrali o annuali), - mancanza totale di una generazione intermedia, di raccordo tra anziani e personale neolaureato temporaneo. In queste condizioni è problematica la pianificazione pluriennale. Tutto il personale strutturato maturerà i requisiti di anzianità per lasciare il servizio attivo nell’arco dei prossimi 2 - 3 anni. Quindi, in assenza di interventi strategici sul personale, il modulo deve considerarsi ad esaurimento.

Collaborazioni − Avvocatura Generale dello Stato – Roma: continuazione attività di supporto con tempificazione più estesa di

quanto originariamente pianificato per ritardi dovuti alla committenza; − Consorzio Progetto California – Pisa: proposte di progetti congiunti (es. ECOBRACCO) per trasferimento e

formazione a favore di imprese locali; − CNR – IFC – Pisa, CNR – IBIM – Palermo, Azienda USL5 – Pisa, Agenzie Regionali per la Protezione

Ambientale: continuazione studi sul tema GIS & Health; − CNIPA: studi e supporto tecnico nel settore della posta elettronica certificata; − CNR ITTIG collaborazione per supporto a Consiglio Regionale Toscano; − CNR IIT: collaborazione per supporto a attività di registrazione domini .IT;


Commento ad eventuali scostamenti tra le entrate previste e quelle realizzate nell’anno corrente Lo slittamento temporale dell’attività “Supporto all’avvio del nuovo sistema informativo Avvocatura dello Stato” ha comportato il mancato incasso dell’entrata relativa (circa 35 Keuro IVA esclusa).


Architetture a componenti per sistemi complessi affidabili

Descrizione generale Progetto: Grid and High Performance ComputingTipologia di ricerca: Progetti relativi a linee tematiche a carattere strategicoIstituto esecutore: Istituto di scienze e tecnologie dell’informazione “Alessandro

Faedo” Sede svolgimento attività: Sede principale IstitutoDip. di prevista afferenza: ICT Responsabile indicato: DI GIANDOMENICO FELICITA Risultati conseguiti Durante il 2007 la commessa ha conseguito i risultati previsti nelle aree di ricerca di: − tecniche per migliorare “resiliency” e “survivability” di sistemi e infrastrutture complessi; − analisi di interdipendenze in sistemi complessi (enfasi sulle infrastrutture elettriche e di controllo

informatico); − raffinamenti/estensioni di tools per analisi di dependability/QoS; − sviluppo di metodi e tools per la validazione di Component-Based Software Engineering e Service-oriented

Architectures; − studio di metodologie per il testing ed il monitoring della QoS di sistemi orientati ai servizi; − sviluppo di un ambiente intelligente per la supervisione di utenti anziani all’interno della propria

abitazione.

Risorse strumentali Strumentazione “convenzionale” (sia stazioni di lavoro fisse che portatili) già in dotazione ai Laboratori SE e DC dell’ISTI-CNR, o acquistata durante l’anno. Strumentazione specifica per la realizzazione dell’ambiente intelligente presso ISTC, acquisite attraverso il progetto MIUR RoboCare.

Punti critici Come previsto, le criticità non hanno riguardato le attività previste, ne’ le competenze e capacità dei ricercatori già coinvolti , bensì l’inadeguatezza delle risorse esistenti e la loro non duratura presenza nell’arco temporale della vita della commessa. Sono risultati fortemente deficitari: − il supporto in Istituto per le attività di rendicontazione dei progetti, con particolare riguardo ai progetti

europei, con conseguente necessità di dotarsi di personale a contratto (contratti a progetto) a cui demandare questo gravoso e importante compito;

− il supporto giuridico/amministrativo/legale, sia da parte dell’Istituto che da parte dell’Ente, per le fasi di predisposizione dei Contract Agreement e degli altri adempimenti relativi ai progetti europei.

Resta infine da sottolineare il gravoso impegno da parte dei ricercatori della commessa per le attività di procacciamento di fondi esterni, vitali per la sopravvivenza della commessa stessa.

Collaborazioni Seppure nella difficoltà portata dalle normative e dai vincoli generati dalla nuova regolamentazione sull’associatura alla ricerca, si sono mantenute le collaborazioni già avviate con: Dip. di Sistemi e Informatica, Univ. Firenze; Dip. di Ingegneria dell’Informazione Dip. di Informatica, Univ. Pisa; Dip. di Informatica, Univ. L’Aquila; Marconi SPA (già Ericsson Lab Italy) (Roma); Scuola Sant’Anna(Pisa); Roma “La Sapienza” (gruppo di ricerca in robotica diretto dal prof. Nardi). Sono inoltre proseguite le collaborazioni con i partners dei seguenti Progetti: - IST-FP6-STREP - 027513 CRUTIAL Critical Utility InfrastructurAL Resilience; TST5-CT-2006-031413 SAFEDMI - Safe Driver Machine Interface for ERTMS Automatic train Control; - IST-FP6-STREP - 26955 PLASTIC Providing dependabLe and Adaptive Service Technology for pervasive Information and Communication; MIUR ART DECO Adaptive InfRasTructures for DECentralized Organizations; - Marie Curie Research Training Network 505121 TAROT - Training And Research On Testing.

Commento ad eventuali scostamenti tra le entrate previste e quelle realizzate nell’anno corrente Il secondo e terzo finanziamento della rete Marie Curie TAROT, previsto a fine 2005/inizio 2006, non è invece ancora pervenuto, per ritardi a carico della Comunità Europea.


Metodi e Strumenti per la Progettazione di Sistemi Software-Intensive ad Elevata Complessità


Faedo” Sede svolgimento attività: Sede principale IstitutoDip. di prevista afferenza: ICT Responsabile indicato: GNESI STEFANIA Risultati conseguiti − Definizione di un’estensione markoviana di linguaggi e calcoli basati sul paradigma service-oriented; − Definizione di una logicaper caratterizzare proprietà di servizi; − Sviluppo di un model checker per SOC; − Definizione della Mobile Stochastic Logic; − Specifica e verifica di vari protocolli per servizi web e applicazioni cooperative; − Metodi di analisi per documenti di requisiti; − Definizione di tecniche formali per la verifica di vulnerabilità di reti costituite da migliaia di nodi; − Definizione di tecniche formali per l’analisi di propagazione di guasti in reti di ampie dimensioni; − Implementazione prototipale di tool s/w basato su motore Prolog in grado di eseguire verifiche anche

combinate di vulnerabilità e propagazione dei guasti su reti con alcune migliaia di nodi; − Studio di metodologie per la presentazione esaustiva e sintetica dei risultati prodotti dal suddetto tool; − Applicazione a casi significativi del Model Checker Trio2Promela; − Definizione di tecniche di satisfiability checking basate su SAT-solver, in particolar modo su dominio

temporale bi-infinito; − Sviluppo dello strumento di bounded model/satisfiability checking ZOT; − Sviluppo di tecniche di parsing.


Punti critici Scarse prospettive di reclutamento di nuovo personale strutturato qualificato, dovute alla perdurante esiguità di procedure concorsuali. Inoltre l’assenza di prospettive di lunga durata non favorisce la permanenza dei giovani più qualificati presso le strutture del CNR, e quindi non solo la domanda, ma la stessa offerta interna di risorse qualificate ne soffre. Assenza di finanziamenti interni, e quindi assoluta dipendenza dai finaziamenti esterni. In pratica le erogazioni di finanziamenti per la ricerca da parte del CNR sono azzerate, e i ricercatori si sono da tempo assunti quello che è diventato un obbligo di fatto, vale a dire la ricerca di fonti di finanziamento esterno. Questo obbligo viene spesso avvertito dai ricercatori come una forzatura a lasciare il lavoro per cui sono più qualificati, cioè la ricerca, a favore di un lavoro prettamente manageriale, e quasi commerciale, appesantito dall’enorme overhead gestionale che accompagna la gestione dei progetti europei, che risultano attualmente la maggiore fonte di finanziamento esterno.

Collaborazioni Le principali collaborazioni soon state intraprese con: − Comunità Europea; − THINK3; − Telecom Italia SPA; − Alstom Transport SPA; − ERCIM; − Dipartimento di Informatica -Università di Pisa; − Dipartimento di Sistemi ed Informatica -Università di Firenze; − Ludwig-Maximilians-Universitat München;


− Leiden University; − Siemens AG, ALSTOM Transportation Systems; − Aachen University; − Thales, CRC, EADS, Exaprotect, IABG, ICOM, Search-lab, GMV, TL, TNO, Budapest University, ENST,

University of Wroclaw, University of Murcia RENFE, OTE, Thales D3S in rappresentanza di 9 paesi europei e del Canada.

Alcune delle collaborazioni sopra citate sono state svolte in alcuni progetti europei quali: − MOD-CONTROL, (FP6-PLT-506652/TIP3-CT-2003-506652); − SENSORIA (FP6-2004-IST-FETPI); − (DESEREC (FP 6-2005-IST); − e nel progetto FIRB TOCAI.

Commento ad eventuali scostamenti tra le entrate previste e quelle realizzate nell’anno corrente Non ci sono stati particolari discostamenti rispetto alla previsione.


Tecnologie avanzate, Sistemi e Servizi per Grid


Faedo” Sede svolgimento attività: Sede principale IstitutoDip. di prevista afferenza: ICT Responsabile indicato: LAFORENZA DOMENICO Risultati conseguiti Le attività svolte nel 2007 e i positivi risultati conseguiti sono relativi principalmente alla partecipazione della commessa ai seguenti progetti (pluriennali) di R&D: nell’ambito dello IST FP6: − Rete di Eccellenza “CoreGrid” (2004-2008) http://www.coregrid.net; − Integrated Project “NextGrid” (2004-2007) http://www.nextgrid.org/; − Special Support Action “Grid@ASIA” (Advanced Grid Research Workshops through European and Asian

Co-operation) http://www.gridatasia.net/; − GridComp “Grids Programming with components: an Advanced Component Platform For An Effective

Invisible Grid” (2006-2009) http://gridcomp.ercim.org/; − XtreemOS https://www.xtreemos.org/ (2006-2010); − CHALLENGERS:”Against Mainstream Research (2006-2008); − SAPIR: Search on Audio-visual content using Peer-to-peer Information Retrieval(2006-2008)

http://www.sapir.eu/. Inoltre, è continuata con successo la partecipazione al progetto nazionale “ESCOGITARE”, finanziato dal Ministero delle Politiche Agricole e Forestali. Partner del progetto: RCOST (Università del Sannio) e Consiglio Nazionale per la Ricerca e la sperimentazione in Agricoltura (CRA). Il progetto terminerà il 31/12/2008.

Risorse strumentali Solo strumentazione “convenzionale” (cluster di PC, postazione AccessGRid) già in dotazione al Laboratorio HPC dell’ISTI-CNR.

Punti critici − Scarsità di opportunità per i tanti e validi giovani ricercatori/tecnologi di partecipare a concorsi CNR per

personale a tempo indeterminato. Queste incertezze hanno causato nel 2007, la perdita di n.3 preziosi collaboratori (Puppin, Scarpellini e Lombardo) che hanno, molto a malincuore, concluso il rapporto di collaborazione con HPCLab/ISTI/CNR, accettando opportunità di lavoro in ambito industriale (Google-Boston, Sistemi Territoriali-Pisa).

− Estremo overhead per il cordinatore della commessa per le attività di procacciamento dei fondi vitali per la sopravvivenza della commessa.

− Mancanza quasi totale di supporto in Istituto per le attività di rendicontazione dei progetti, con particolare riguardo ai progetti europei, con conseguente necessità di dotarsi di personale a contratto (contratti a progetto) a cui demandare questo gravoso e importante compito.

− Mancanza assoluta di supporto giuridico/amministrativo/legale, nè da parte dell’Istituto nè da parte dell’Ente, per le fasi di predisposizione dei Contract Agreement e degli Annex I dei progetti europei.

Collaborazioni − Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (INRIA) France; − Council for the Central Laboratory of the Research Councils (STFC) United Kingdom; − European Aeronautic Defence and Space Company, EADS, France; − Electricité de France, EDF, France; − NEC High Performance Computing Europe GmbH (NEC-HPCE), Germany; − SAP, Germany; − Vrije Universiteit Amsterdam (VUA), The Netherlands; − XLAB, Slovenia; − Konrad-Zuse-Zentrum für Informationstechnik (ZIB), Berlin, Germany;


− University of Dortmund, Germany; − University of Brno, Czeck Republic; − Yahoo Resaerch Center, Barcelona, Spain; − SUN Microsystems, Boston, USA; − European Research Consortium for Informatics and Mathematics (ERCIM), France; − University of Pisa, Italy; − University of Calabria, Cosenza, Italy; − University of Westminster, UK; − GridSystems – Spain; − ATOS Origin – Spain; − Tsinghua University, Beijing, China; − RCOST, University of Sannio, Benevento, Italy; − Consiglio per la ricerca e la sperimentazione in agricoltura (CRA), Roma, Italy; − IBM, Haifa Research Lab, Israel; − Max-Planck Institute, Saarbruken, Germany; − Google, Boston; − IBM “T.J. Watson” Research Center, USA.


Valutazione di sistemi software intensivi


Faedo” Sede svolgimento attività: Sede principale IstitutoDip. di prevista afferenza: ICT Responsabile indicato: FABBRINI FABRIZIO Risultati conseguiti Durante il 2007 la commessa ha svolto nei tempi e modi previsti le seguenti attività: − Definizione e messa a punto di modelli, metodi e strumenti per la valutazione del software, negli aspetti di

processo e di prodotto e dei requisiti software. − Applicazione dei risultati relativi al processo e ai requisiti nel settore automotive (Software Process

Assessment e Software Process Improvement). − Applicazione dei risultati relativi al prodotto nella certificazione di apparecchiature (emissione di cerificati di

conformità relativi ad apparecchi misuratori fiscali e sistemi di biglietteria automatizzata). − Testing di conformità a specifiche standard e profili applicativi. − Partecipazione a organismi internazionali per la definizione di standard nel campo dell’ingegneria del

software (ISO/IEC SC7/JTC1 WG10). − Formazione nei settori dell’ingegneria del software riguardanti la qualità del sw. − Definizione di un modello di riferimento e di una metodologia per la valutazione di caratteristiche di qualità

dei siti web. − Accreditamento come valutatori ISO/IEC 15504 secondo lo schema IntRSA.

Risorse strumentali Strumentazione (computer e accessori) di tipo convenzionale: computer sia di tipo desktop che portatili.

Punti critici In fase di previsione sono stati individuati punti critici di carattere generale e criticità legate alle fonti di finanziamento esterne. L’attività nel settore della valutazione di processo si è finora svolta quasi esclusivamente nel settore automotive, ed era legata principalmente ad un contratto di collaborazione con Fiat Auto. Per evitare la dipendenza di questa attività da un unico committente, si è riusciti ad ampliare il numero di collaborazioni nel settore automotive estendendo il campo di attività, inizialmente mirato alla valutazione di processo, anche alla definizione e miglioramento del processo, settore che interessa ovviamente non solo i costruttori di auto ma anche i loro fornitori software. Rimangono invece, in tutta la loro serietà, le criticità di carattere generale, riassumibili nell’assenza di ricambio generazionale, nell’inadeguatezza numerica delle risorse esistenti e nella loro non duratura presenza nell’arco temporale della vita della commessa, fattori che mettono a rischio la continuità sia delle attività di ricerca che di trasferimento tecnologico.

Collaborazioni − Fiat Auto; − Aziende produttrici di software nel settore automotive (tra cui Magneti Marelli, Johnson Gate); − Special Interest Group on Automotive (SPICE User Group); − Software Engineering Institute (Carnegie Mellon University, Pittsburgh); − Agenzia delle Entrate; − SIAE; − Comufficio; − Aziende produttrici di apparecchi misuratori fiscali (tra cui IBM, Epson, Custom, NCR, Wincor-Nixdorf,

ecc.); − Aziende produttrici di sistemi di biglietteria automatizzata (tra cui TicketOne, Best Union, Omniticket,

Almaviva, Intesa San Paolo, ecc.).


Commento ad eventuali scostamenti tra le entrate previste e quelle realizzate nell’anno corrente Si possono osservare i primi risultati, in senso positivo, dell’aver esteso l’attività relativa al processo software anche al Software Process Improvement: questo ha consentito di acquisire nuovi contratti nel settore automotive con aziende fornitrici di software.


Elaborazione ed integrazione di segnali e immagini multisorgente e sintesi ipermediali

Descrizione generale Progetto: Multimodal and Multidimensional content and MediaTipologia di ricerca: Progetti relativi a linee tematiche a carattere strategicoIstituto esecutore: Istituto di scienze e tecnologie dell’informazione “Alessandro

Faedo” Sede svolgimento attività: Sede principale IstitutoDip. di prevista afferenza: ICT Responsabile indicato: SALVETTI OVIDIO Risultati conseguiti − SW per segmentare regioni ecocardiografiche; − SW per segmentare scansioni SEM ed estrarre features di geometria differenziale; − Prototipo per videosorveglianza attiva mediante IR e stereo imaging; − Prototipo per la valutazione DFD a supporto del follow-up di pazienti diabetici; − Metodo di ausilio alla decisione in ambito cardiologico; − Tecniche “FastICA” e “CCA” e versione armonica della tecnica CCA; − Controllori di periferiche per l’analisi di segnali MW e US; − Modulo HW e FW per la generazione di segnali MW; − Prototipo di sistema per ispezione mediante sonde US, capacitive e MW “spingUP”, DVD; − Sistema per il controllo di effetti video in una storyboard sulla base di parametri audio; − Progetto di un sistema di interferometria per indagini delle retinopatie; − Algoritmi di watermarking per segnali video operanti in ambiente wireless; − Misura della risposta in frequenza dei sensori di flusso di gas integrati e validaz<ione del modello ad

elementi finiti; − Separazione componenti su immagini astrofisiche (dipendenti, nonstazionarie, modellazione delle

immagini MRF per la separazione, analisi tempo-frequenza); − Modellazione della distribuzione di dati di microarray di geni.

Risorse strumentali Hardware: − Analizzatori vettoriali; − Oscilloscopi digitali; − Banchi di scansione XY a controllo numerico; − Sistemi di sviluppo per applicazioni DSP real-time; − Spettrografo/Colorimetro; − Sonde US, antenne MW, sorgenti laser; − Dispositivi TVC, CCD acquisizione immagini high-resolution/-speed, near-IR; − Imaging Source (convertitore no-latency video analogico-firewire). Software: − Matlab/Simulink; − Code Composer Studio con RTW (Texas Instr.); − PCAD Accel-Spectra; − Labview; − AVS; − ITK e VTK; − IDL; − Statgen; − Statmost. Strutture: − Electronic & Hw Testing; − Software Development; − Non-Destructive Testing;


− Spettrometria; − Computer Music.

Punti critici − la impossibilità di reclutare alcuni dei giovani brillanti assegnisti, che attualmente collaborano alle attività

della commessa, come ricercatori a tempo indeterminato per far fronte all’ondata di pensionamenti già avviata o prevista nell’arco dei prossimi dodici-diciotto mesi. Il reclutamento di assegnisti e/o borsisti non può in nessun modo ritenersi una soluzione adeguata, strategica e sistematica, né per la commessa né a maggior ragione per lo stesso Ente;

− la fortissima dipendenza da fonti di finanziamento esterne all’Ente; − la difficoltà di ottenere, quando necessario, adeguato supporto per lo svolgimento di alcune attività extra-

scientifiche da soggetti esterni alla commessa stessa.

Collaborazioni − Osservatorio Astronomico di Padova; − SISSA Trieste; − Dip. di Fisica, Uni Milano; − INAF Bologna; − Dip. di Matematica e Informatica, Uni Perugia; − Lab. de Sistemas Complejos, Uni de Buenos Aires; − Uni. de Cantabria, Inst. di Fisica, Spagna ; − Planck Consortium Technical Working Group 2.1; − Uni. di Granada, Spagna; − Fond. Giorgio Ronchi, Firenze; − Centro di Supercalcolo per l’Ing. Computazionale NEC-CESIC, Cosenza; − Prog. bilaterale con l’Uni di Xidian; − Prog. bilaterale con l’Uni di Bilkent, Turchia; − Prog. Bilaterale CNR-RAS (Russian Academy of Sciences); − Rete di Eccellenza MUSCLE (FP6-507752); − Prog. EU INTAS (N. 04-77-7067), “Medical Image Mining: theoretical foundation and tecnological aspects”; − Prog. EU MODEM (Music Open Distance Exchange Model - Leonardo 2006-2007, I/05/B/F/PP-154059); − Prog. Pandora - Sistema per la creazione e rappresentazione di spettacoli multimediali avanzati; − Prog. EU HEARTFAID (STREP FP6-IST-2005-027107): “A knowledge-base platform of services for

supporting medical-clinical management of heart failure within the elderly population”; − Multimedia Semantics Incubator Group, W3C; − Industrie: Finmeccanica; TD Group; Synapsis; FORTHNET; VIS; STM.


Visualizzazione 3D e Interazione Uomo-Macchina

Descrizione generale Progetto: Multimodal and Multidimensional content and MediaTipologia di ricerca: Progetti relativi a linee tematiche a carattere strategicoIstituto esecutore: Istituto di scienze e tecnologie dell’informazione “Alessandro

Faedo” Sede svolgimento attività: Sede principale IstitutoDip. di prevista afferenza: ICT Responsabile indicato: GANOVELLI FABIO Risultati conseguiti Le attività in corso hanno portato a risultati in diversi settori: − Progettazione e implementazione di una tecnologia di ricostruzione geometrica di volti utilizzando fotografie

e modelli 3d generici da adattare al soggetto nell’ambito del progetto europeo CROSSMOD. − Progettazione e implementazione di una tecnica per il rendering 3D remoto di bassorilievi da posizione fissa

e luce variabile partendo da acquisizione fotografica (Polinomial Texture Map). − Progettazione e implementazione di una tecnica per la visualizzazione di modelli geometrici di ambienti

urbani a larga scala basata sull’hardware grafico nel contesto del progetto europeo CRIMSON. − Progettazione e realizzazione di una tecnica per la simulazione di tagli su oggetti deformabili per l’uso in

ambito chirurgico integrabile con un qualunque modello fisico. − sviluppo di uno strumento opensource per la visualizzazione general purpose di modelli tridimensionali

denominato MeshLab.L’applicazione MeshLab è alla release 1.0 e sta avendo ampia diffusione tra gli utenti del settore.

Risorse strumentali personal computer consumer level, equipaggiati con hardware grafico di fascia medio-alta e di strumetazione per l’acquisizione digitale di forme tridimensionali, in particoalare: − uno scanner laser minolta VI 910; − uno scanner laser Cyrax; − uno scanner laser NextEngine; − macchine fotografiche digitali consumer di fascia medio-alta.

Punti critici Dal punto di vista scientifico, le competenze e l’esperienza del gruppo di lavoro sono adeguate agli obbiettivi prefissati e non si sono individuati punti particolarmente critici. Naturalmente un elemento di criticità consiste nella instabilità del personale che lavora sulle singole attività e quindi nella possiblità che lasci il lavoro sostanzialmente senza preavviso, come è avvenuto per due dottorandi nello scorso mese di Novembre.

Collaborazioni Sono attive collaborazioni scientifiche con: − University of California at Los Angeles sui temi della ricostruzione di modelli digitali 3D; − Stanford University di Berkeley (USA) per le tematiche di 3D scanning; Max Planck; − Institute di Saarbruecken per la corretta acquisizione e gestione del colore di oggetti reali; − Universidad Polytecnica de Catalunya per la progettazione e sviluppo di dispositivi a basso costo per realtà

virtuale; − DISI di Genova per la definizione schemi e tecniche di multi risoluzione; − CRS4 sulle tematiche di rendering interattivo di grandi moli di dati; − EndoCAS centre for computer assisted surgery; − Istituto ETH di Zurigo sulla modellazione di oggetti deformabili; − INRIA (Dreattikis) sulle tematiche crossmodali grafica-suono nell’ambito del progetto CROSSMOD.


Modelli matematici e metodi numerici per la dinamica del volo e la meccanica dei solidi

Descrizione generale Progetto: Modellistica e Simulazione di Sistemi ComplessiTipologia di ricerca: Progetti relativi a linee tematiche a carattere strategicoIstituto esecutore: Istituto di scienze e tecnologie dell’informazione “Alessandro

Faedo” Sede svolgimento attività: Sede principale IstitutoDip. di prevista afferenza: ICT Responsabile indicato: ANSELMO LUCIANO Risultati conseguiti − DINAMICA DEL VOLO: Studio degli effetti, a breve e a lungo termine, del test ASAT cinese del gennaio

2007; Studio della dinamica orbitale nei regimi GEO e MEO; Osservazioni telescopiche della fascia principale degli asteroidi con il Telescopio Nazionale Galileo; Sviluppo di un modello globale dell’evoluzione dello spin dei Near Earth Asteroids; Studio delle proprietà fisiche degli asteroidi Karin e 2004 VD17; Studio di fattibilità della circumnavigazione dell’equatore mediante palloni stratosferici “zero pressure”.

− MECCANICA DEI SOLIDI: Studio di metodi numerici per la soluzione di problemi di dinamica non lineare

e sviluppo dei relativi codici di calcolo; Studio del comportamento dinamico della volta a crociera della chiesa di San Ponziano a Lucca; Impostazione di un nuovo metodo per l’analisi limite di materiali non resistenti a trazione.

− PUBBLICAZIONI NEL 2007: 7 articoli su riviste JCR, 2 articoli su altre riviste, 8 articoli su atti di convegni,

6 rapporti tecnici e di progetto, 1 proposta di missione spaziale, 1 standard sui detriti spaziali, 2 studi di fattibilità sui palloni stratosferici e 12 comunicazioni a convegni e manifestazioni senza pubblicazione degli atti.

Risorse strumentali L’unico strumento particolare utilizzato nel corso del 2007 è stato il Telescopio Nazionale Galileo, impiegato per osservazioni spettroscopiche di asteroidi della fascia principale.

Punti critici L’esecuzione delle attività non ha presentato difficoltà particolari ed è stato quindi possibile rispettare gli obiettivi fissati. Anche quest’anno la commessa ha potuto avvalersi di personale con rapporto di lavoro precario per svolgere mansioni che richiedono grande professionalità ed esperienza. L’eventuale perdita di queste persone, attratte da lavori con maggiori prospettive di stabilizzazione, avrebbe potuto avere un effetto pesantemente negativo su alcune delle attività previste.

Collaborazioni − DINAMICA DEL VOLO: Agenzia Spaziale Italiana (ASI); Inter-Agency Space Debris Coordination

Committee (IADC); European Space Agency (ESA); Indian Space Research Organisation (ISRO), Osservatorio di Roma dell’INAF; Centro Interdipartimentale di Studi e Attività Spaziali (CISAS) “G. Colombo” di Padova, Dipartimento di Fisica dell’Università di Padova; Università di Parigi VII, Universidad Estudial de Feira de Santana (Brasile), University of Michigan; Dipartimento di Matematica dell’Università di Pisa; Committee on Space Research (COSPAR); IMCCE, Francia.

− MECCANICA DEI SOLIDI: Dipartimento di Costruzioni, Università di Firenze; Soprintendenza per i Beni Architettonici e per il Paesaggio della Calabria; Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione, Università di Pisa; Dipartimento di Ingegneria Aerospaziale, Università di Pisa; ENEA di Bologna; Gruppo europeo di ricerca “Laboratorio Lagrange”; SANAC, Vado Ligure; Istituto Italiano di Saldatura; Fondazione Cassa di Risparmio di Lucca; ICVBC/CNR, Firenze; Dipartimento di Matematica dell’Accademia delle Scienze della Repubblica Ceca (Praga); Institute of Theoretical and Applied Mechanics, Siberian Branch of Russian Academy of Sciences.

Commento ad eventuali scostamenti tra le entrate previste e quelle realizzate nell’anno corrente Nel corso del 2006 non ci sono stati scostamenti significativi tra le entrate previste e quelle correnti, ad


eccezione del progetto ST@RT - Scienze e Tecnologie per il Patrimonio Artistico Architettonico e Archeologico Toscano, finanziato dalla Regione Toscana. Per motivi burocratici e amministrativi la procedura di avvio del progetto ha subito dei rallentamenti. Il progetto, che avrebbe dovuto iniziare entro il 2007, al momento non è attivo.


Metodi e algoritmi efficienti per la risoluzione di problemi complessi

Descrizione generale Progetto: Modellistica e Simulazione di Sistemi ComplessiTipologia di ricerca: Progetti relativi a linee tematiche a carattere strategicoIstituto esecutore: Istituto di informatica e telematicaSede svolgimento attività: Sede principale IstitutoDip. di prevista afferenza: ICT Responsabile indicato: FAVATI PAOLA Risultati conseguiti 1) Sviluppo di algoritmi efficienti per: − individuazione di sottografi densi del grafo del web e loro classificazione; − ricerca di documenti similari con metriche pesate definite dall’utente -estrazione on-the-fly di sommari

statici e dinamici da filmati in formato digitale; − generazione on-the-fly di gruppi etichettati ed omogenei di snippets. 2) Sistematizzazione dell’applicazione di tecniche di programmazione convessa a varie istanze del problema

dell’equilibrio in mercati.Sviluppo di un algoritmo distribuito per la soluzione di alcuni problemi tramite aste combinatori ali.

3) Definizione di modelli di interferenza sufficientemente accurati e trattabili da un punto di vista analitico/algoritmico e sviluppo di algoritmi “quasi ottimi” per lo scheduling delle trasmissioni in reti wireless.Studio della relazione fra quantità di risorse radio usate e prestazioni della strategia di propagazione di messaggi di emergenza nelle reti veicolari.Studio di algoritmi P2P per la condivisione efficiente di risorse in reti wireless mesh.

4) Studio di un algoritmo adattivo,basato su metodi di Krilov,per sistemi infiniti.Performance dell’algoritmo BPS.Studio di precondizionatori inversi regolarizzanti.

Risorse strumentali − Per lo svogimento delle attività di ricerca relative alla prima tematica è stato utilizzato un Cluster di 6

workstations (3Ghz, 4GB RAM l’una)presso lo IIT. − Per lo sviluppo di algoritmi paralleli e per simulazioni realistiche di problemi complessi è stato utilizzato il

sistema di calcolo ad alte prestazioni dell’IMATI (Cluster Linux con 12 nodi, ciascuno con 2 cpu AMD Opteron 280 (2.4 GHz) dual-core equipaggiato con 8 GB di RAM) e le risorse di calcolo messe a disposizione dal CAPSUR (IBM-SP5, HP GS1280).

Punti critici Molte delle attività di ricerca svolte in questa commessa avrebbero necessità di maggiore forza lavoro per poter avere ricadute pratiche. Iniziative che facilitino la collaborazione con le università consentirebbero di entrare in contatto con tesisti e/o borsisti e di sviluppare maggiormente la parte implementativa che attualmente rimane limitata. Un secondo punto critico di carattere generale riguarda la mancanza di posti a tempo indeterminato per i giovani. Questa situazione porta alla perdita di personale già formato ed al conseguente rallentamento delle attività in corso.

Collaborazioni Le attività della prima tematica sono svolte in collaborazione con il Dip. di Ingegneria Informatica dell’Università di Siena, con il Laboratorio di Information Retrieval dell’ ISTI-CNR e con il Dip.di Ingegneria dell’Informazione dell’Università di Modena e Reggio Emilia. Le ricerche della seconda tematica prevedono le seguenti collaborazioni: Dip. di Computer Science - Università dell’ Iowa, Toyota Technological Institute di Chicago, Dip. di Computer Science - Università di Chicago. Le attività della terza tematica sono svolte in collaborazione con: il Georgia Institute of Technology – USA (reti Mesh), la Stony Brook University – USA (reti Mesh), il Dip. di Ingegneria dell’Informazione – Univ. di Modena e Reggio Emilia (reti Mesh), la University of Karlsruhe, Germania (reti veicolari), il Dip. di Ingegneria Informatica e delle Telecomunicazioni, Univ. di Catania (algoritmi P2P per reti Mesh). La quarta tematica prevede collaborazioni con: Dip. di Informatica e Dip. di Matematica dell’Università di Pisa, Dip. di Matematica dell’Università di Parma, Dip. di Matematica dell’Università di Pavia, Dip. di Matematica e Fisica dell’Università Cattolica del Sacro Cuore, CASPUR.


Commento ad eventuali scostamenti tra le entrate previste e quelle realizzate nell’anno corrente Le previsioni finanziarie si sono dimostrate esatte , non si sono riscontrati scostamenti tra entrate previste ed entrate realizzate.


Ubiquitous Internet

Descrizione generale Progetto: Sicurezza Tipologia di ricerca: Progetti relativi a linee tematiche a carattere strategicoIstituto esecutore: Istituto di informatica e telematicaSede svolgimento attività: Sede principale IstitutoDip. di prevista afferenza: ICT Responsabile indicato: CONTI MARCO Risultati conseguiti A livello scientifico sono stati raggiunti notevoli risultati che si sono concretizzati nella pubblicazione di tredici articoli sulle principali riviste del settore (quali, fra le altre, IEEE Transaction on Mobile Computing, ACM WINET, Computer Journal, IEEE Com. Mag.), sei lavori negli atti di conferenze internazionali, un libro e sei capitoli in libri internazionali. A livello progettuale, ai due progetti già attivi, nel corso del 2007 è stato affiancato un nuovo progetto (MEMORY) e, in risposta alla prima chiamata di FP7, la commessa ha ottenuto due nuovi finanziamenti dalla Commissione Europea (EU-Mesh e SOCIALNETS). Notevoli sono stati anche i risultati a livello di disseminazione con l’organizzazione di MASS 2007 una delle principali conferenze IEEE, la creazione di due workshop tematici sponsorizzati da IEEE (AOC 2007) e ACM (MobiOpp 2007) e l’organizzazione di “special issue” su importanti riviste scientifiche del settore (Ad Hoc Networks (Elsevier), ACM MC2R, Eurasip WCN). A livello formativo il risultato principale è stato il conseguimento, sotto la supervisione dei ricercatori della commessa, del titolo di dottore di ricerca da parte di due collaboratori della commessa.

Risorse strumentali Per le attvità sperimentali sono state utilizzate: − una rete di sensori di tipo Berkeley Mote composta da 10 nodi; − una rete multi-hop ad hoc basata su laptop con 20 nodi. Per la simulazione di modelli è stao utilizzato un server dedicato per il tool di simulazione ns2 e il cluster di macchine messo a disposizione dall’Istituto IIT per la risoluzione di modelli RESQ. Inoltre, nell’ambito del progetto Pi-Mesh, sono state acquisite e sperimentate a livello di laboratorio le tecnologie necessarie per la realizzazione di un nucleo di rete mesh: − - 5 mesh router tipo Soekris; − - antenne direzionali e omni-direzionali per interno ed esterno.

Punti critici I punti critici sono relativi al personale ricercatore a causa dalla mancanza di posizioni a tempo indeterminato necessarie a stabilizzare almeno una parte dei brillanti giovani ricercatori che sono stati formati nell’ambito delle attività progettuali della commessa. Nel corso del 2007, due collaboratori della commessa hanno conseguito il titolo di dottore di ricerca andando a costituire, insieme ad altri quattro dottori di ricerca, una risorsa estremamente preziosa, per il completamento con successo dei molteplici progetti di ricerca comunitari in cui la commessa è coinvolta. La mancanza di concorsi per posizioni di ricercatore a tempo indeterminato rende queste risorse estremamente volatili. Nel corso del 2007, uno dei dottori di ricerca ha deciso di lasciare la commessa preferendo una posizione a tempo indeterminato nell’industria. In mancanza di concorsi, altre defezioni sono previste nel corso del 2008. Inoltre, le attività di coordinamento assorbono completamente il personale “senior “della commessa. È necessaria pertanto una nuova risorsa con profilo di primo ricercatore per presentare e coordinare nuove iniziative di ricerca nell’ambito di FP7.

Collaborazioni − A livello europeo, nel 2007, ha avuto collaborazioni scientifiche e/o progettuali con: Università di

Cambridge, Università di Oxford, UCL e Università di Cardiff (UK), INRIA e Institut Eurecom (Francia), EPFL, ETH e SUPSI (Switzerland), TU Berlin e Università di Lipsia (Germany), HUT (Finlandia), Università di Atene, NTUA, Università di Creta, e FORTH (Grecia), Università di Budapest (Ungheria), Università di Uppsala (Svezia), Università di Aveiro (Portogallo) e Università del Lussemburgo.

− Collaborazioni di tipo progettuale sono attive con varie aziende europee: Thomson, Thales, Ozone


(Francia), Microsoft (UK), Proximetry (Poland), Nokia (Finlandia), Forthnet (Grecia). − Negli USA le principali collaborazioni sono state con: Università della California (Los Angeles e Davis),

Università del Texas, Università di Washington, Georgia Tech. − Sono, inoltre attive collaborazioni con Jadavpur University (India) University of Ottawa (Canada), IBM (USA)

e Air Force’s European Office of Aerospace Research and Development − A livello italiano, i ricercatori della commessa hanno collaborato con le principali università e alcune

aziende del settore (ELSAG, Philips, Tertium Technology e TD Group).

Commento ad eventuali scostamenti tra le entrate previste e quelle realizzate nell’anno corrente Tutte le entrate previste sono state realizzate. Alcuni scostamenti si sono tuttavia verificati a causa della variabilità nei tempi con cui vengono erogati i fondi da parte dei committenti. È inoltre importante sottolineare che nel corso del 2007 i ricercatori della commessa hanno partecipato a vari consorzi per presentare proposte di progetto in risposta alla prima chiamata del settimo programma quadro. Due progetti, EU-Mesh e SOCIALNETS, hanno ottenuto il finanziamento da parte della Commissione Europea e produrranno nuove entrate nel corso del 2008.


Sensori ed elaborazione segnali per la valutazione del rischio sulle strutture e sul territorio

Descrizione generale Progetto: Sicurezza Tipologia di ricerca: Progetti relativi a linee tematiche a carattere strategicoIstituto esecutore: Istituto di scienze e tecnologie dell’informazione “Alessandro

Faedo” Sede svolgimento attività: Sede principale IstitutoDip. di prevista afferenza: ICT Responsabile indicato: SALERNO EMANUELE Risultati conseguiti Test e valutazioni non distruttive a microonde su manufatti architettonici. Sono state completate una tesi di dottorato e una di laurea in Ingegneria dell’Informazione ed è in preparazione un articolo su rivista internazionale sulla tecnica tomografica. Le sue prestazioni sono state studiate sia in simulazione sia in prototipo. Realizzazione di un analizzatore scalare portatile e di sensori risonanti in microstriscia per la misura di permittività medie. Documentazione contenuta in un rapporto tecnico e due tesi di laurea in preparazione. Realizzazione di un programma per l’analisi automatica di segnali ultrasonori da sistemi in trasmissione, applicato all’analisi di oggetti cilindrici con sistema in trasmissione e sonde non a contatto. I risultati sono riportati in quattro note interne. Studio teorico, simulativo e sperimentale, e miglioramento, della tecnica di dependent component analysis per lo spectral unmixing. I vari aspetti dei risultati ottenuti sono documentati in una comunicazione a congresso internazionale e un articolo di prossima pubblicazione sulla rivista Signal Processing.

Risorse strumentali Le attività sperimentali condotte nell’ambito della commessa si sono valse di strumentazione generale e dedicata presente nel laboratorio segnali e immagini dell’istituto, parte della quale è stata realizzata appositamente per questa ricerca. C’è da osservare che molti degli strumenti di uso generale sono ormai fuori manutenzione e costituiscono quindi un rischio per la prosecuzione della ricerca.

Punti critici 'N.D.

Collaborazioni − Laboratorio de Sistemas Complejos - UBA Facultad de Ingeniería - Buenos Aires, Argentina; − LARA-IIA-CNR – Roma; − Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione, Università di Pisa, Pisa.

Commento ad eventuali scostamenti tra le entrate previste e quelle realizzate nell’anno corrente C’è da lamentare il mancato finanziamento della commessa da parte del CNR, se non in termini di tempo-lavoro dei dipendenti di ruolo partecipanti. Oltre a questo, non sono andati a buon fine i contatti con l’Enel per la parte di controllo delle centrali elettriche, ma a questo mancato introito è naturalmente corrisposta l’assenza dell’attività collegata. Il resto della ricerca è stato finanziato su contratti esterni e si è valso di collaboratori a titolo gratuito.


Sicurezza dell’informazione

Descrizione generale Progetto: Sicurezza Tipologia di ricerca: Progetti relativi a linee tematiche a carattere strategicoIstituto esecutore: Istituto di informatica e telematicaSede svolgimento attività: Sede principale IstitutoDip. di prevista afferenza: ICT Responsabile indicato: MARTINELLI FABIO Risultati conseguiti I risultati sono documentati dalle numerose pubblicazioni (http://www.cnr.it/istituti/Pubblicazioni.html?cds=044). Sono state sviluppate metodologie per l’analisi dei sistemi di sicurezza, meccanismi e strumenti per il controllo degli accessi e l’autenticazione, anche in ambienti distribuiti e mobili. Sono state realizzate numerose applicazioni di sicurezza su smartphone e PDA, con aziende nell’ambito di contratti specifici. Sono stati realizzati e/o perfezionati strumenti basati su XML (Xflow e PowerXML). La commessa partecipa al “Centro Competenza sulle Tecnologie Internet ...” della Regione Toscana, operativo dal 2007. Abbiamo partecipato a meeting e gruppi di lavoro internazionali di altissimo livello, la cui partecipazione, su invito, è riservata a soggetti di riconosciuta esperienza e credibilità. L’associazione Assosecurity ci ha assegnato un ulteriore assegno di ricerca su mobile security, riconoscendoci esperienza e competenza. Partecipiamo a 4 progetti europei e ad uno nazionale. Abbiamo già acquisito 2 nuovi progetti nella prima Call di FP7. Partecipiamo ad un master universitario in Tecnologie Internet.

Risorse strumentali Oltre agli strumenti standard (PC) abbiamo utilizzato smartphones e PDA per progettare e realizzare strumenti di sicurezza adatti all’uso in ambienti mobili.

Punti critici I buoni risultati ottenuti sono certamente dovuti a ottimi livello di impegno da parte del personale coinvolto. La commessa concentra un insieme di competenze, esperienze e conoscenze nel settore della sicurezza e delle tecnologie innovative collegate unica in tutto il Dipartimento ICT, ma sarebbe necessario rinforzare il gruppo con l’acquisizione di personale ricercatore, con posizioni a tempo indeterminato. Questo consentirebbe di stabilizzare le competenze acquisite, consolidare e potenziare i risultati raggiunti sul piano scientifico e tecnologico. Ciò permetterebbe di sfruttare il contesto attualmente favorevole, in cui molti soggetti (pubblici e privati) sembrano disposti a investire nella sicurezza e nelle tecnologie collegate e acquisire così nuovi finanziamenti esterni. La partecipazione al progetto interdipartimentale Sicurezza potrà agevolare l’attuazione di iniziative volte a stringere ulteriori collaborazioni e potenziare le fonti di finanziamento anche esterno.

Collaborazioni Le collaborazioni già avviate si sono quasi tutte confermate e altre nuove se ne sono aggiunte, perché nel settore della sicurezza il contesto è favorevole e molti sono i soggetti pubblici e privati che contribuiscono allo sviluppo di questo settore. A titolo di esempio si citano le principali e quelle in qualche modo formalizzate: Univ. di Pisa, Univ. di Trento, Univ. di Twente (NL), Univ. di Cork (IR), University of Malaga (Spain), University of Newcastle, British Telecom, CCLRC (UK), ERCIM, CSP ScRL (Torino), CREATE-NET (Trento), Infocamere ScPA (Padova), VPtech (Roma), Sogei SpA (Roma), Assosecurity (Torino), BiometriKa Srl (Forlì), SSI (Roma), Consorzio California (Pisa), TD-Group (Pisa), ISP del Registro del ccTLD”it”, EURid Registro del ccTLD .eu (Bruxelles), Regione Toscana (Firenze), Comune di Livorno, Omnitech (Roma), ITTIG-CNR, ILC-CNR, URP-CNR, CNIPA, Camera dei Deputati, Senato della Repubblica, Presidenza del Consiglio, Telecom Italia S.p.A., Getronics S.p.A., Brain Tecnology S.p.A.

Commento ad eventuali scostamenti tra le entrate previste e quelle realizzate nell’anno corrente Le previsioni di entrata sono state rispettate.


Processi di membrana nella comunicazione intra- ed inter-cellulare

Descrizione generale Progetto: Biofisica e Soft MatterTipologia di ricerca: Progetti relativi a linee tematiche a carattere strategicoIstituto esecutore: Istituto di biofisicaSede svolgimento attività: Sede principale IstitutoDip. di prevista afferenza: Materiali e DispositiviResponsabile indicato: GAMBALE FRANCO Risultati conseguiti − Pubblicazioni su riviste internazionali come da elenco riportato nella apposita sezione. − Informazioni sulla regolazione di granulociti umani da parte di ABA e sul trasporto di glicina in astrociti di

topo. − Informazioni sulla relazione tra efflusso di glutammato e canali anionici sensibili a variazioni di volume

cellulare nonché un modello matematico che descrive il comportamento dinamico del Ca2+ nell’interazione neurone-astrocita.

− Informazioni sulle mutazioni di discrepina e sugli effetti indotti da tossine di scorpione sui canali del potassio.

− Informazioni sul sinergismo e sui meccanismi di inibizione di peptidi antimicrobici. − Informazioni sul ruolo del glutammato nel sito di binding di zinco sul canale Shaker KDC1, la permeabilità

frazionaria Ca2+/K nel canale SV di vacuoli e gli effetti di freddo sui canali ionii vegetali.

Risorse strumentali Vengono utilizzati i classici approcci elettrofisiologici e di biologia molecolare, nonché microscopia di fluorescenza e spettrometria in fluorescenza e microfluorimetria, la ricostruzione in membrane lipidiche artificiali, microscopia di forza atomica in collaborazione con altre istituzioni.

Punti critici Le metodiche più innovative del settore richiedono un periodico rinnovo del parco macchine, che nell’ambito della commessa al momento è alquanto obsoleto (di età media ultradecennale), nonché l’inserimento di giovani e di competenze innovative. Costituiscono punti critici l’impossibilità di acquisire competenze e competitività internazionale in settori quali: le metodologie ottiche, microscopia di singolo e due fotoni, la modellistica molecolare computerizzata, la cristallografia per la risoluzione della struttura di proteine di membrana, in generale lo studio di nuovi emergenti meccanismi di funzionamento di proteine e trasportatori di membrana, nonché di molecole esogene in grado di aumentare la permeabilità di membrana (l’elenco non è esaustivo).

Collaborazioni − Dipartimento di Fisica, Università di Genova; − Dipartimento di Medicina Sperimentale, Università di Genova; − Dipartimeno di Fisiologia umana e generale, Università di Bologna; − Dipartimento di Biologia, Università di Genova; − Dipartimento per lo Studio della Terra e delle sue Risorse, Università di Genova; − Istituto Giannina Gaslini, Genova; − Dept. of Biophysics and Medical Physics, University of California, Berkeley; − Università di Trento, Verona, Napoli, Potenza; − CNR-INFM S3 Modena; − Università di Strasburgo (F), Lubiana (Si), Avana (Cuba); − Istituto Agrario S. Michele all’Adige, ITC-irst (TN); − Institut für Biowissenschaften, Universitat Wuerzburg, Germany; − Dept. of Experimental and Diagnostic Medicine, University of Ferrara, Italy; − Institute Molecular Physiology, Dept. Biomedical Science, University of Sheffield, UK; − Institute du Sciences du vegetal, Gif-sur-Ivette, Paris, France; − School of Life Sciences, J. Nehru University, New Delhi, India; − Department of Bioengineering, Tohoku UNiversity, Sendai, Giappone;


− Institut fur Pflanzenbiologie, Universitat Zurich, Switzerland; − Instituto de Biotecnologia/UNAM, Cuernavaca, Messico.


Meccanismi molecolari della permeabilità di membrana

Descrizione generale Progetto: Biofisica e Soft MatterTipologia di ricerca: Progetti relativi a linee tematiche a carattere strategicoIstituto esecutore: Istituto di biofisicaSede svolgimento attività: Sede principale IstitutoDip. di prevista afferenza: Materiali e DispositiviResponsabile indicato: PUSCH MICHAEL Risultati conseguiti I risultati conseguiti consistono essenzialmente nelle pubblicazioni in riviste internazionali. In particolare, è proseguito lo studio dell’interazione di metalli pesanti, ed nello specifico del Ni, con i recettori del glutammato di tipo NMDA utilizzando cellule HEK293 per le quali è stato messo a punto un protocollo di trasfezione molto efficiente. Per la CFTR abbiamo continuato gli studi del meccanismo d’azione dei potenziatori. Per i canali e trasportatori CLC abbiamo ottenuto risultati teorici e sperimentali sul potenziamento del CLC-Ka da parte dell’acido niflumico, la diffusione dei protoni intorno a una cellula sferica e il ruolo del dominio C-terminale del canale muscolare CLC-1.

Risorse strumentali Le risorse economiche a disposizione non hanno permesso di acquisire nuova strumentazione. Pertanto i risultati sono interamente ottenuti con la strumentazione a disposizione nell’anno 2006. In generale, per la realizzazione del programma vengono impiegati sistemi di registrazione per elettrofisiologia, vari sistemi di patch-clamp e sistemi di voltage-clamp a due elettrodi. Inoltre ci si avvale di camere bianche per colture cellulari, un laboratorio di biologia molecolare attrezzato per la crescita di batteri e la manipolazione del DNA ricombinante, un microscopio per fluorescenza, apparecchiatura per biochimica, calcolatori per modellistica molecolare.

Punti critici Il punto critico fondamentale è l’estrema scarsità di fondi a disposizione nell’anno 2007. In effetti, i programmi proposti sono stati pesantemente ridimensionati per mancanza di risorse che hanno impedito l’acquisto di apparecchiature e materiali di consumo e hanno fortemente ridotto la possibilità di offrire contratti a personale ricercatore qualificato. Specificamente servirebbe l’acquisizione di incubatori o fermentatori per aumentare il rendimento della produzione di proteine ricombinanti.

Collaborazioni − Lab. Genetica Molecolare, Ist. Gaslini, Genova; − Dipartimento di Ingegneria Biofisica ed Elettronica dellUniversità di Genova; − Lab. Medicina Molecolare, Ist. Gaslini, Genova; − Dipartimento di Farmacobiologia, Università Bari; − Department of Physiology, University of Bristol, UK; − Scientific Park of Barcelona, Institute of Biomedical Research, Spagna; − Centro di Biologia Molecolare Neuronale, Università Amburgo, Germania; − Istituto di Fisiologia, Università Würzburg, Germania; − Centro de Biociencias y Medicina Molecular, Instituto IDEA, Venezuela; − Dipartimento di Biochimica, Università di Brandeis, Waltham, USA; − USTC, Hefei, Cina.


Mezzi d’indagine, tecnologie e nuove competenze

Descrizione generale Progetto: Biofisica e Soft MatterTipologia di ricerca: Progetti di sviluppo competenzeIstituto esecutore: Istituto per i processi chimico-fisiciSede svolgimento attività: Sede principale IstitutoDip. di prevista afferenza: Materiali e DispositiviResponsabile indicato: TOMBARI ELPIDIO Risultati conseguiti − Realizzazione di un sensore a microonda per l’analisi di sistemi ad alte perdite dielettriche. − Progettazione di un risuonatore aperto operante a 360 GHz. − Realizzazione di reattori per la chimica, costruzione di reattori integrati per la fotocatalisi chimica,

realizzazione di lampade spettrali senza elettrodi, − Realizzazione di un risuonatore ad onde millimetriche basato su di una struttura aperta sia assialmente che

radialmente operante fra 80 GHz e 280 GHz. − Realizzazione di nuove elettroniche di controllo di calorimetritri multimodo MASC anche in versione

diffrenziale e realizzazioni di due prototipi di calorimetro MASC. − Metodo calorimetrico per l’autenticazione degli oli commestibili. Metodo calorimetrico per il

riconoscimento fra qualità (classico e alto oleico) di semi di girasole. Incremento conoscenze del “freezing on heating” di miscele ternarie e delle transizioni di fase in sistemi complessi. Metodi e sistemi per la microscopia ottica a campo ristretto (confocale).

Risorse strumentali − Calorimetro Perkin-Elmer DDSC-7, Calorimetri multimodo differenziali MASC2 realizzati in IPCF.

Multimetri di precisione, lock-in amplifiers. Apparecchiature di base e dispositivi riferiti alle microscopie ottiche a campo vasto e ristretto. Strumentazione ottica, elettronica e micro-meccanica di laboratorio.

− Apparecchiature di calcolo. − Analizzatore di reti vettoriale ad onde millimetriche. − Apparati criogenici. − Sorgenti a microonde di potenza. − Spettrometro EPR ad alto campo.

Punti critici Si sottolinea nuovamente che le strumentazioni disponibili in Istituto sono in gran parte obsolete e non sembra possibile dotarci, a breve, di macchine moderne per assicurare una ricerca sperimentale di qualità e lo sviluppo di strumentazione innovativa, vocazione tradizionale di molte componenti dell’IPCF e dei ricercatori di questa commessa. Gran parte delle risorse raccolte all’esterno sono, infatti, impegnate per pagare i contratti ai giovani ricercatori, a fronte anche del collocamento a riposo di 3 unità di personale nel corrente anno. La capacità operativa della commessa risulta, pertanto, sempre più limitata e di conseguenza la sua credibilità e capacità di proposta verso l’esterno, con conseguente maggiore difficoltà ad autofinanziarsi.

Collaborazioni La Commessa conta collaborazioni attive con almeno 60 realtà esterne, non elencabili in questo spazio, che fanno capo a Dipartimenti Universitari e Istituti di ricerca nazionali ed internazionali, Industrie, Piccole e Medie Imprese, Enti pubblici e privati.

Commento ad eventuali scostamenti tra le entrate previste e quelle realizzate nell’anno corrente Nessun scostamento di rilievo da segnalare per quanto riguarda i fondi esterni. La maggior parte dei fondi esterni sono stati utilizzati esclusivamente per i contratti a tempo determinato ed in generale per spese di personale su fondi esterni.


Struttura e dinamica in sistemi autoorganizzati e cooperativi

Descrizione generale Progetto: Biofisica e Soft MatterTipologia di ricerca: Progetti relativi a linee tematiche a carattere strategicoIstituto esecutore: Istituto per i processi chimico-fisiciSede svolgimento attività: Sede principale IstitutoDip. di prevista afferenza: Materiali e DispositiviResponsabile indicato: PINZINO CALOGERO Risultati conseguiti Natura dei processi rapidi nella dinamica dei glass former. Dinamica del polidimetilsilossano oltre la temperatura della transizione vetrosa. Confronto fra risultati EPR e ottici per campo cristallino di ioni Ce(III) e Nd(III). Spettri delle Tanzaniti mostrano ioni paramagnetici di transizione. Conformazione di mesogeni a “banana” mediante spettroscopia NMR del deuterio. Conformazione di oligopeptidi mediante NMR. Distribuzione di densità elettronica e geometria di coordinazione di ioni di metalli di transizione in complessi metallo-organici. Un nuovo teorema di fluttuazione-dissipazione del primo tipo, valido anche nel caso ergodico. Affidabilità delle approssimazioni semiclassiche per i calcoli di forma di riga. Determinazione sperimentale e teorica di parametri atmosferici per una transizione rotazionale dell’acqua. Individuati motivi misti decaedrici/a struttura compatta come candidati per i motivi struttuali di più bassa energia per nanoleghe Pd-Pt in fase gassosa fra 30 e 100 atomi. Diffusione di intermedi e piccoli aggregati metallici sulla superficie regolare di MgO(100). Struttura di una fase nanostrutturata di ossido di titanio sulla superficie (111) del platino.

Risorse strumentali − Spettrometro EPR ad alto campo dotato di magnete a superconduttore 12 Tesla, sistema quasi ottico,

diverse teste di misura, sorgente a stato solido 95, 190, 285 GHz, Rivelatori bolometrici. − Spettrometro EPR Varian E-112, equipaggiato con misuratore di frequenza, stabilizzatore di frequenza e

campo, sistema di controllo computerizzato costruito in casa e implementazioni per risonanze multiple. Usato per tecniche avanzate di CW EPR, ENDOR, LOMENDOR, Pulsed LODESER e ENDOR nelle frequenze della banda X in un range di temperature da 4K a 450K .

− Spettrometro EPR ADANI PS100.X, usato per dosimetria, routine e didattica in un range di temperature da 77K a 300K.

− Spettrometro NMR Bruker AMX300 WB, equipaggiato con con tre probe ad alta risoluzione (un selettivo 1H, un riverse multinucleare e un multinucleare da 10mm) e un probe multinucleare per esperimenti CPMAS e MAS disaccopiato ad alta potenza con rotore da 4mm. Usato per spettri ad alta risoluzione di fasi liquido cristalline e isotrope e per registrare spettri MAS e CPMAS in solidi.

− Spettrometro di fluorescenza ISS-GREG 200. − Analizzatore Vettoriale di Reti alle onde Millimetriche (8 – 1000 GHz).

Punti critici N.D.

Collaborazioni Dip. di Fisica dell’Università di Pisa. Duke University. Dip. di Chimica “G. Ciamician”, Università di Bologna Dipartimento di Chimica dell’università di Basilea. Università di Genova. Università di Padova. Università di Alessandria. Università di Birmingham (UK). Pacific Northwestern National Laboratories(USA). California Institute of Technology. Dipartimento di Chimica Organica e Industriale, Università di Milano. Dip. di Chimica e Chimica Industriale, Università di Pisa. Hungarian Academy of Sciences, Budapest (Ungheria). Institute of Physics, Jagellonian University, Krakow (Polonia). Dip. di Scienza del Suolo e Nutrizione della Pianta, Università di Firenze. Dipartimento di Scienze della Terra, Università degli Studi di Trieste. Dip. di Chimica, Università di Napoli Federico II. Dept. of Physics, Univ. Bucharest. Grenoble High Filed Laboratory. Technische Universität Wien Institut für Materialchemie.


Modellizzazione di proprietà e reattività di molecole biologiche e biomimetiche

Descrizione generale Progetto: Biofisica e Soft MatterTipologia di ricerca: Progetti relativi a linee tematiche a carattere strategicoIstituto esecutore: Istituto per i processi chimico-fisiciSede svolgimento attività: Sede principale IstitutoDip. di prevista afferenza: Materiali e DispositiviResponsabile indicato: SANTORO FABRIZIO Risultati conseguiti Abbiamo coniugato sviluppi metodologici con aspetti più applicativi. Nel DNA abbiamo studiato la dinamica di decadimento dell’eccitazione UV in monomeri e dimeri di basi azotate, e l’accoppiamento del trasferimento di idrogeno e i processi di apertura di base-pair. Abbiamo studiato la dinamica di isomerizzazione del retinale nello scheletro proteico della rodopsina. Abbiamo caratterizzato l’assorbimento di strutture peptidiche su superfici di biossido di titanio, e studiato l’organizzazione supramolecolare in soluzione di peptidi ionici. Abbiamo esaminato, a vari livelli computazionali, le preferenze conformazionali dell’adrenalina protonata in vacuo ed in soluzione (IEF-PCM). L’alto grado di diastereoselettività (RR o SS) in un processo domino di idroformilazione / ciclizzazione catalizzato da Rh-tricarbonile è stato spiegato esaminando le superfici di energia potenziale e le barriere per le reazioni che portano ai diastereomeri RR ed RS. Abbiamo effettuato studi di dicroismo circolare e assorbimento a due fotoni in sistemi di interesse biologico. Infine abbiamo sviluppato il nostro codice di calcolo per spettri elettronici risolti vibrazionalmente.

Risorse strumentali Computer per il calcolo intensivo del centro di calcolo dell’IPCF, per calcoli scalari e paralleli. In particolare abbiamo utilizzato: − Cluster Hydra 16 unità; − Athlon biprocessore 2800MP, RAM DDR 2GB, 2 HD 120 GB M; acquisito nel 2003 − Cluster WAM 5 unità: Dual Opteron Dual core 265, RAM 4GB, 2 HD 160 GB; acquisito nel dicembre 2005 ; − 6 Athlon biprocessori 2800MP, RAM DDR 1-2GB, 1-2 HD 80-120; − acquisiti nel 2003-2005;2 Pentium 4, RAM DDR 1-2GB, 2 HD 80-120 GB; − acquisiti nel 2003-2005 ; 3 DEC-alpha acquisiti 1999-2001; − risorse di calcolo fornite da laboratori esterni con cui la commessa collabora, nei paesi scandinavi o nel

laboratorio virtuale Village; − risorse di calcolo del CINECA, “Progetti supercalcolo 2007 - Fisica della Materia” Project Manager : Monti

Susanna.

Punti critici La commessa porta avanti con successo ricerca avanzata e di frontiera come testimoniato dalla lista delle pubblicazioni. Abbiamo le competenze per realizzare gli obiettivi prefissi. Come negli anni passati, anche per il 2007 il maggior punto critico è stato la pressochè totale assenza di finanziamento da parte dell’Ente delle ricerche della commessa. Le ricerche sono state così in buona parte condotte solo grazie alle collaborazioni con laboratori esterni. Nonostante il fatto che ancora per quest’anno la commessa abbia mostrato un’ottima produzione scientifica sia in termini di quantità che di qualità, in assenza di cambiamenti sostanziali non è possibile sperare che tali standard siano mantenuti anche nel futuro.

Collaborazioni Università di Aarhus (Danimarca), Warszawa Wroclaw (Polonia),, Santiago de Compostela, Barcelona (Spagna), Mainz, Bochum, Berlino, Greifswald e Wuerzburg (Germania), Toledo (Ohio-USA), Venda (Sud Africa), Tromsoe e Oslo (Norvegia), Toulouse (Francia), Namur (Belgio), Pisa, Trieste, Napoli, Roma, Roma 3, Padova, Siena, Bologna, Parma, Perugia, Padova, Bari, . Inoltre: KHT (Stoccolma, Svezia), CNRS(Gif-sur-Yvette, Francia), National Laboratory for Physical Sciences at the Microscale, USTC, Hefei ( China), CNR (IBB-Napoli, ISTM-Perugia), Sincrotrone Elettra (Trieste), INFM National Research Center on nanoStructures and bioSystems at Surfaces (S3) , Italia.

Commento ad eventuali scostamenti tra le entrate previste e quelle realizzate nell’anno corrente Non ci sono stati scostamenti di rilievo.


La commessa ha pubblicato un capitolo di un libro, 25 articoli su riviste JCR; altri 5 sono in stampa. A. Rizzo et al. Theor. Chem. Acc. 117, 969; J. Phys. Chem. B 111, 446; J. Chem. Phys. 126, 074303; J. Chem. Phys. 126, 244509; J. Chem. Phys., 127, 164321-- G. Alagona et al. Theor. Chem. Acc. 117, 793; J. Comput. Aided Mol. Des. 21, 207 ; J. Mol. Struct. (Theochem) 811, 223; J. Mol. Model. 13, 823 (2007); J. Chem. Theory Comp. 3, 1249—V. Carravetta, Surf. Science 601, 3943; Surf. Science 601 601, 384 -- S. Monti S. J. Phys. Chem. C 111, 6086; J. Phys. Chem. C. 111, 7765; J. Phys. Chem. C. 111, 1165; J. Phys. Chem. C. 111, 1932--F. Santoro Angew. Chem. Int. Ed. 46, 405; Surf. Science 601, 255; J Chem Phys 126, 084509; Theor. Chem. Acc., 117 1073; Theor. Chem. Acc. 118, 143; J. Chem Phys, 126, 184102; Proc. Natl. Acad. Sci. of USA 104, 7764; Proc. Natl. Acad. Sci. of USA, 104 9931 (2007) – G. Villani Chem. Phys. 336, 143.


Film di materiali polimerici: effetti di confinamento superficiale ed applicazioni

Descrizione generale Progetto: Biofisica e Soft MatterTipologia di ricerca: Progetti relativi a linee tematiche a carattere strategicoIstituto esecutore: Centro di responsabilità scientifica INFMSede svolgimento attività: CRS NEST - LR POLYLABDip. di prevista afferenza: Materiali e DispositiviResponsabile indicato: ROLLA PIERANGELO Risultati conseguiti Si è proseguito con lo sviluppo e il perfezionamento dei nuovi materiali: Film polimerici ad alta barriera all’ossigeno ottenuti con spray coating di nanoclay. Film polimerici flessibili nanostrutturati con proprietà ottiche nel visibile, sensibili all’orientamento ed alla deformazione meccanica. Nuovi materiali polimerici da fonti rinnovabili con proprietà termoplastiche modulate (Bioplast). Polarizzatori ottici lineari a base di polietilene e cromofori organici nano dispersi. Film poliolefinico termoretraibile a migliorata barriera. E’ stata inoltre sviluppata una metodologia AFM per lo studio della cristallizzazione superficiele del PET. Infine è stato portata a termine la costruzione di un prototipo da laboratorio per il cracking a plasma della frazioni altobollenti dei biooli.

Risorse strumentali La attività hanno richiesto l’impiego delle apparecchiature disponibili per la preparazione e la caratterizzazione dei materiali.

Punti critici I punti critici sono quelli già citati negli anni precedenti: principalmente la programmazione e la selezione del personale in formazione, poi l’organizzazione delle molteplici competenze necessarie allo studio dei materiali e l’integrazione tra esigenze (tempi e obbiettivi) delle ricerche per conto delle industrie e quelle di base e . Nei contenuti specifici gli elementi di criticità sono: lo sviluppo di modelli interpretativi dei fenomeni d’interfaccia efficaci ai fini operativi; la capacità di caratterizzare sperimentalmente la fenomenologia di sistemi complessi in modo da guidare la sintesi e la preparazione dei materiali. Per affrontare i punti critici oltre alle risorse interne occorre un quadro di riferimento esterno più chiaro e che si evolva verso gli obbiettivi scelti con i tempi dovuti. Il polyLAB è stato in grado di pagare gran parte del personale in formazione con risorse reperite all’esterno, ma si aspetta che il CNR possa offrire prospettive adeguate di carriera per coloro che sono ritenuti indispensabili allo sviluppo del laboratorio.

Collaborazioni − INFM-CNR CRS “soft”-Roma; − LENS-Firenze; − ICCOM-CNR Milano; − Politecnico e Istituto Boella di Torino; − Naval Res.Lab-Washington; − Max Planck-Mainz; − JILA, Boulder Colorado; − NIST, Gaithersburg Maryland; − Università: Perugia, Genova, Freiburg, Katowice (Silesian) Pittsbourgh, Tokio (Waseda); − Centro Italiano Packaging.

Commento ad eventuali scostamenti tra le entrate previste e quelle realizzate nell’anno corrente Gli scostamenti tra entrate previste e realizzate sono essenzialmente dovuti a ritardi nei pagamenti dei committenti, dal momento che i dati sui quali era stata fatta la programmazione riguardavano commesse e progetti già avviati o definiti. Tuttavia viene rilevata una preoccupante tendenza alla diminuzione di risorse esterne dovuta al cambiamento dei meccanismi e all’impoverimento delle risorse dedicate alla ricerca, sia da parte del settore pubblico sia da parte delle industrie.


Laboratorio di Chimica Analitica Strumentale

Descrizione generale Progetto: Biofisica e Soft MatterTipologia di ricerca: Progetti di sviluppo competenzeIstituto esecutore: Istituto per i processi chimico-fisiciSede svolgimento attività: Sede principale IstitutoDip. di prevista afferenza: Materiali e DispositiviResponsabile indicato: D’ULIVO ALESSANDRO Risultati conseguiti Sono stati ottenute evidenze sperimentali che chiarsicono i meccanismi di formazione di idruri volatili di As, Sb e Bi mediante reazione i fase acquosa con borano complessi, e il ruolo svolto da alcuni additivi nella generazione di idruri volatili quali AsH3 e BiH3. Nella messa apunto di metodologie analitiche sono state messe a punto quelle relative a:(i)determinazione del piombo a livello di tracce e di gruppi tiolici liberi nel vino; (ii) determinazione di nitrosotioli e tioli a livello di tracce in campioni di interesse biologico/biomedico. Applicazione della ESI (Electrochemical Impedance Spectroscopy) allo studio della formazione di strati superficiali monomolecolari auto-organizzati. I risultati hanno portato alla publicazione di 8 articoli su riviste scientifiche internazionali (ISI), 1 brevetto, 1 estensione di brevetto

Risorse strumentali Parte delle risorse strumentali sono presenti presso la sede della commessa (IPCF-CNR, Pisa): spettrofotometria FTIR, spettrofotometria di assorbimento atomico (AAS), spettrometria di fluorescenza atomica(AFS), sistemi di cromatografia liquida tipo HPLC e IC, prototipi di sistemi di generazione di idruri in continuo (CF-CVG, cella di reazione can sensore di pressione per la misura di cinetiche di decomposizione di borano complessi. Tali sistemi sono stati, a seconda dei casi, anche interfacciati tra di loro in modo da ottenere le prestazioni analitiche necessarie in termini di sensibilità e selettività. Altra strumentazione, appartenente a u.o. esterne che hanno rapporti di collaborazione con la commessa, è stata impiegata: gas cromatografia-spettrometria di massa a ionizzazione elettronica (GC-EIMS); spettrometria di massa con sistema di introduzione per campioni liquidi ESI, spettrofluorimetria.

Punti critici Punti critici “cronici”- La proiezione verso l’esterno, rivolta principalmente alla ricerca di finaziamenti, non ha risolto il problema di approvvigionamento delle risorse economiche. La perdità di competitività permane e si aggrava a causa dell’assenza prolungata di fondi istituzionali per l’aggiornamento del parco scientifico e tecnologico, ferma da oltre 15 anni. Il permanere di questa situazione, in assenza di interventi istituzionali, porterà ad una perdità di competitività anche verso committenti esterni.

Collaborazioni National Reseach Council of Canada, Institute of National Measurement Standard, Ottawa, CA(meccanismidi generazione di idruri volatili); Academy of Sciences of the Czech Republic, Heyrownsky Institute, Praga, CZ(elettrochimica e modellizzazione; School of Environmental Studies, China University of Geosciences, Whuan, Cina (metodologie per analisi su campioni ambientali), Istituto di Fisiologia Clinica, CNR, Pisa (tioli e nitrosotioli in fluidi biologici); Dipartimento di Chimica e Chimica Industriale, Univ. Pisa (metodologie analitiche per ultratracce).


Fotonica degli Alti Campi

Descrizione generale Progetto: Ottica, Fotonica e PlasmiTipologia di ricerca: Progetti relativi a linee tematiche a carattere strategicoIstituto esecutore: Istituto per i processi chimico-fisiciSede svolgimento attività: Sede principale IstitutoDip. di prevista afferenza: Materiali e DispositiviResponsabile indicato: GIZZI LEONIDA ANTONIO Risultati conseguiti Nel 2007 si è consolidata la partecipazion della commessa a ben due proposte FP7 di Infrastruttura, rispettivamente HiPER ed ELI, entrambe inserite nella roadmap ESFRI. È stato avviato il programma COST MP601 “Short Wavelength Lab Sources”. Dal punto di vista scientifico, sono stati ottenuti risultati riguardanti la fusione inerziale guidata da laser, l’accelerazione laser di particelle cariche e le nuove sorgenti X. Sono stati messi a punto metodi per la creazione di canali di densità in plasmi per la propagazione controllata di impulsi laser per accelerazione wakefield. E’ stato dimostrato l’uso di pacchetti di elettroni accelerati in plasmi laser per l’attivazione nucleare di materiali con alta efficienza. È stata sviluppata una nuova tecnica di misura per microscopia multi-spettrale di sorgenti di radiazione X basata su metodi già precedentemente sviluppati sull’uso di sensori CCD ad alte prestazioni per la spettroscopia senza mezzi dispersivi. Nell’ambito della collaborazione con il Rutherford Lab e il Queen’s University of Belfast è stato realizzato uno studio di caratterizzazione di campi elettrici intensi con sondaggio basato su fasci di protoni prodotti da laser.

Risorse strumentali L’attività si avvale sia sia di risorse strumentali disponibili presso il laboratorio ILIL dell’Istituto che di strumentazione disponibile presso laboratori stranieri accessibili nell’ambito di programmi europei (LASERLAB) o attraverso accordi di collaborazione. Da segnalare l’attività di potenziamento della delle risorse CNR riguardante sia i sistemi laser del laboratorio ILIL che la strumentazione di acquisizione e misura. In particolare si segnala la realizzazione e l’istallazione del sistema da vuoto per il compressore ottico del sistema laser femtosecondo a Titanio:Zaffiro nell’ambito dei progetti MIUR-FISRIS “Impianti Innovativi” e INFN-CNR “PLASMON-X”. Si segnala poi il completamento della progettazione dell’amplificatore OPCPA nell’ambito del progetto FIRB-BLISS.

Punti critici Personale Le attività della commessa, prevalentemente sperimentali, richiedono un forte apporto di personale e di risorse per lo sviluppo e la gestione della strumentazione. L’operatività del laboratorio ILIL/IPCF è stata finora assicurata da personale a contratto grazie dalla partecipazione a progetti e programmi esterni e dalle collaborazioni organiche con altri enti e università. Come già più volte segnalato in occasione dei programmi preventivi, esiste una forte esigenza di nuovo personale da inserire nello staff della commessa che opera nel laboratorio per garantire la necessaria operatività senza soluione di continuità. Questa situazione non può più essere sostenuta da personale a contratto spesso impegnato in attività di collaborazione all’estero. Supporto Tecnico Infrastrutturale La sempre più limitata disponibilità di servizi di supporto tecnico a causa della mancanza di personale e obsolescenza macchinari officina costituisce un punto critico nella prospettiva di un impiego intensivo delle ingenti risorse strumentali acquisite su progetti esterni;

Collaborazioni Le collaborazioni si sono svolte prevalentemente nell’ambito dei progetti nazionali ed internazionali attivi o in fase di attivazione: Progetto HiPER “A European Proposal for a High Power Experimental Research Facility” (7° PQ); Programma COST “Short Wavelength sources”; Progetto “Extreme Light Infrastructure” (ELI) (7° PQ); Collaborazione con CEA su “Electron Acceleration” nell’ambito di LASERLAB; Collaborazione di ampio respiro su tematiche


riguardanti il “Laser Acceleration”; Collaborazione con IOQ-Univ. Jena su “K-alpha X-ray sources” nell’ambito di LASERLAB; Collaborazione di ampio respiro su tematiche riguardanti il “Fast Ignitor”. con CLF, Rutherford Appleton Lab.;Rete internazionale COAST (Center of Advanced Science and Technology (COAST) Project) promosso dal JSPS (Japanese Society for the Promotion of Science).

Commento ad eventuali scostamenti tra le entrate previste e quelle realizzate nell’anno corrente Non si sono verificati scostamenti significtivi tra le entrate previste e quelle realizzate.


Interazione coerente di radiazione con atomi, molecole e superfici attraverso la progettazione e sviluppo di nuove metodologie e sorgenti dall¿UV al millimetrico

Descrizione generale Progetto: Ottica, Fotonica e PlasmiTipologia di ricerca: Progetti relativi a linee tematiche a carattere strategicoIstituto esecutore: Istituto per i processi chimico-fisiciSede svolgimento attività: Sede principale IstitutoDip. di prevista afferenza: Materiali e DispositiviResponsabile indicato: GABBANINI CARLO Risultati conseguiti Analisi della formazione di molecole fredde di rubidio nello stato di singoletto tramite fotoassociazione, evidenziando effetto isotopico sull’accoppiamento di potenziali molecolari. Studio di meccanismi di ripompa tramite diodo laser per manipolazione ottica di bario. Realizzazione doppia MOT di cesio e rubidio. Misura ad alta precisione di righe d’assorbimento overtone di CO2 a 790 nm e di CH4 attorno a 840 e 780 nm, utile per calcolo del bilancio energetico -effetto serra. Osservazione della coerenza con sistema lambda su due livelli Zeeman di un singolo iperfine del potassio, con risonanza dell’ordine di alcuni mGauss e contrasto fino al 75%. Studio del desorbimento di sodio da paraffina, con osservazione dei tempi di risposta. Dielettrometria IR nei gas mediante uso di laser CO2 singolo modo accordabile in frequenza e messa in opera di linea di spettroscopia optoacustica ad alta sensibilità. Caratterizzazione di laser a cascata quantica al THz. Per parte teorica, mediante la metrica efficace di Gordon, estensione ai dielettrici isotropi della definizione di fotone data da Synge per il vuoto della relatività generale. Mostra “Sperimentando sotto la Torre in Fisica e dintorni”.

Risorse strumentali − Laser a semiconduttori free running e a cavità esterna, laser a CO2 e FIR, laser YAG e Dye impulsati. − Strumentazione per ottica (monocromatori, Lambda-meter, etc). − Sistemi HV e UHV, celle di misura.

Punti critici La mancanza di investimenti istituzionali su personale e ricerca crea delle difficoltà che non si riescono a risolvere ricorrendo a fondi esterni. C’è una cronica carenza di personale di ricerca, che si acuisce con il passare del tempo, a cui si aggiunge una sempre più limitata disponibilità di servizi di supporto tecnico. La possibilità di potenziare la strumentazione resta limitata, e anche le risorse per materiale di consumo per la ricerca risultano insufficienti. Tra la strumentazione che rende critica l’attività si possono citare ad esempio: sorgenti laser adeguate per la risonanza sul potassio, sorgente continua nel vicino IR di sufficiente potenza e tunabilità per fotoassociazione.

Collaborazioni − Dip.Fisica, Univ.Pisa; − Lab.Aimé Cotton, Orsay (Francia); − University of Connecticut, Storrs, USA; − ENEA Frascati: − Dip.Fisica, Univ.Siena; − Institute of Electronics, Sofia (Bulgaria); − Dep. Physics, Univ. Riga (Lituania); − INFN sez.Pisa: − EGO: − Dip.Fisica, Univ.Pavia; − Astrophysikalisches Institut Potsdam (Germania).

Commento ad eventuali scostamenti tra le entrate previste e quelle realizzate nell’anno corrente Non ci sono rilevanti scostamenti tra le entrate previste e realizzate per quanto riguarda i fondi esterni.


Dinamica di plasmi e laser-plasmi

Descrizione generale Progetto: Ottica, Fotonica e PlasmiTipologia di ricerca: Progetti relativi a linee tematiche a carattere strategicoIstituto esecutore: Istituto per i processi chimico-fisiciSede svolgimento attività: Sede principale IstitutoDip. di prevista afferenza: Materiali e DispositiviResponsabile indicato: PALLESCHI VINCENZO Risultati conseguiti Il Laboratorio è attivo da anni nel settore della spettroscopia atomica e molecolare. Nel corso del precedente triennio sono state migliorate le conoscenze nel campo dell’interazione laser-plasma, sono stati realizzati prototipi per strumentazione da campo e sviluppate metodologie di analisi innovative. Sono al momento determinate le condizioni affinché nelle colonne di plasma si producano solitoni di tipo KdV i quali sono stati simulati con un codice FCT sviluppato presso l’Istituto.

Risorse strumentali − Laser; − Spettrometri; − Spettrofotometri; − Sistemi LIBS; − Sistema micro-Raman; − Camera multi spettrale; − Spettrofotometro; − Assorbimento Atomico; − Frame Camera; − Oscilloscopi veloci; − Un calcolatore parallelo.

Punti critici L’azzeramento delle risorse istituzionali dedicate alla ricerca impone una sempre maggiore attenzione verso le opportunità fornite da finanziamenti esterni da enti pubblici o organizzazioni private. Si cercherà a questo scopo di sfruttare al massimo le opportunità legate alla partenza del VII Programma Quadro della Commissione Europea, sempre a condizione che l’Ente garantisca la necessaria libertà e flessibilità di intervento che la partecipazione a questi programmi impone. Dal punto di vista della ricerca teorico/computazionale, potrà essere necessario ricorrere a metodi di manipolazione algebrica (computer algebra).

Collaborazioni Sono attive numerose collaborazioni con istituzioni italiane e straniere, sia nel settore della ricerca pubblica che nel privato. Alcune di queste collaborazioni sono state formalizzate sotto forma di accordi bilaterali.


Dinamica dei processi atomici e molecolari

Descrizione generale Progetto: Ottica, Fotonica e PlasmiTipologia di ricerca: Progetti relativi a linee tematiche a carattere strategicoIstituto esecutore: Istituto per i processi chimico-fisiciSede svolgimento attività: Sede principale IstitutoDip. di prevista afferenza: Materiali e DispositiviResponsabile indicato: CARRAVETTA VINCENZO Risultati conseguiti Calcoli di dinamica quantistica su superfici di potenziale modello per l’isomerizzazione del retinale. Sviluppo di metodi dipendenti dal tempo per stati non stazionari in chimica. Calcoli di dinamica quantistica e semiclassica delle reazioni: Cl+CH4->HCl+CH3 ; NH(a1Delta)+H’->N(2D)+H2 ed NH’+H ; NH(a1Delta, v=1)+H’->NH(a1Delta,v’=0)+H’ (collisione inelastica); N(2D)+H2->NH+H (accoppiamenti di Coriolis). Calcoli per l’ intepretazione di spettri di assorbimento (NEXAFS), di emissione (XPS) e di decadimento Auger (risonante e non): CO (stato di tripletto per eccitazione di C1s e superfici di potenziale di CO++); CH3 (moto ad ombrello di C1s->pi); amino acidi (“chemical shift” nello spettro XPS N1s per conformeri della prolina); Cu-ftalocianina (interpretazione dello spettro NEXAFS); metilossirano (dipendenza angolare nella fotoionizzazione di valenza); CH3F (trasferimento elettronico durante il decadimento Auger di F1s->pi e la contemporanea frammentazione molecolare). Sviluppo di un metodo per la correzione dell’ errore di “auto-interazione” nella applicazione del metodo DFT a ionizzazione ed eccitazione di elettroni di core in molecole di grandi dimensioni. − A. Lami, ..., F. Santoro, Theor.Chem.Acc. 117,1061 (2007); − A. Lami, G. Villani, Theor.Chem.Acc. 117,755 (2007); − R. Martínez, ..., C. Petrongolo, J.Chem.Phys. 127,104302 (2007); − V. Feyer, ..., V. Carravetta, J Phys.B 40,F35 (2007); − V. Feyer, ..., V. Carravetta, J.Elect.Spectrosc. 156,LXXVII(2007); − F. Evangelista, V. Carravetta, ..., J.Chem.Phys. 126,124709 (2007); − O. Plekan, ..., V. Carravetta, J.Elect.Spectrosc. 155,47 (2007); − O. Plekan, ..., V. Carravetta, Chem.Phys.Lett. 442,429 (2007); − O. Plekan, ..., V. Carravetta, J.Elect.Spectrosc. 156,LXVIII (2007); − O. Plekan, ..., V. Carravetta, J.Phys.Chem A 111,10998 (2007); − M. Alagia, ..., V. Carravetta, ..., Phys.Rev.A 76,22509 (2007); − R. Puttner, ..., V. Carravetta,..., Chem.Phys.Lett. 445,6 (2007); − G. Tu, ..., V. Carravetta, Phys.Rev.A 76,22506 (2007); − G. Tu, V. Carravetta, ..., J.Chem.Phys. 127,174110 (2007); − G. Contini, ..., V. Carravetta, ..., J.Chem.Phys. 127,124310 (2007); − G. Prumper, V. Carravetta, ..., Phys.Rev.A 76,52705 (2007); − L. Argenti, R. Moccia, J.Phys.B 40,3655 (2007); − L. Argenti, R. Moccia, Theor.Chem.Acc. 118,485(2007). Risorse strumentali N.D. Punti critici N.D. Collaborazioni TEORICHE: − Olivucci (Univ. di Siena); − Persico (Univ. di Pisa); − H.Agren e Yi Luo(KTH di Stoccolma (Svezia));


− S.K.Gray (Argonne National Laboratory (USA)); − G.C.Schatz (Northwestern University (USA)); − M. Gonzalez (Univ. di Barcellona (Spagna)); − Jinlong Yang (Hefei National Lab for Physics Sciences at Micro-scales , University of Science and Technology

of China)”; − Reinhard Schinke, Max-Plank-Institut, Goettingen, Germania. SPERIMENTALI: − Avaldi (commessa MD.P08.002 (IMIP-CNR)); − Gerber (Univ. di Wuerzburg (Germania)); − Polzonetti e Stefani (Univ. “Roma3” (Roma) e sincrotrone ELETTRA (Trieste)); − M.N. Piancastelli e S. Svensson (Univ. di Uppsala e sincrotrone MAX-2(Svezia); − K. Ueda (Univ. di Tohoku e sincrotrone SPring-8 (Giappone)). Commento ad eventuali scostamenti tra le entrate previste e quelle realizzate nell’anno corrente E’ presto detto : prevedevo di ricevere ben 500Euro/ricercatore per la attività di ricerca (missioni per partecipazioni a congressi, spese di pubblicazione, aggiornamento degli strumenti per il calcolo intensivo etc.), mentre ne ho ricevuti 1000/ricercatore per le spese “cogenti” (spese di ufficio e di manutenzione).


Processi molecolari e nanolavorazione

Descrizione generale Progetto: Nanoscienze e nanotecnologieTipologia di ricerca: Progetti relativi a linee tematiche a carattere strategicoIstituto esecutore: Istituto per i processi chimico-fisiciSede svolgimento attività: Sede principale IstitutoDip. di prevista afferenza: Materiali e DispositiviResponsabile indicato: BASCHIERI PAOLO Risultati conseguiti − Sviluppo di un microscopio AFM/STM tramite l’uso di oscillatori tipo tuning fork come attuatori di

movimento verticale e rivelatori di spostamento e di forza. Con lo scopo di sostituire il metodo di leva ottica ottenendo inoltre una più alta sensibilità alla forza e controllo della distanza punta/campione durante gli ultimi nanometri della fase di approccio.

− Studio di precessione di Larmor con STM/EPR di singola molecola su metallo. − Litografia tramite ossidazione localizzata su silicio. Litografia tramite contact/printing su matrice

polimeriche con singola punta. − Studio di morfologia e di proprietà optoelettroniche di eterostrutture di semiconduttori organici. − Realizzata una tecnica innovativa per lo studio di attacco/distacco di singole molecole di interesse biologico. − Realizzato un milliscopio standalone per misure topografiche in loco con ampia area di investigazione.

Risorse strumentali − Nano-Woker (AFM per nanolitografie)

Sistema completo per microscopia AFM con controller DSP e software di gestione fatti in casa, in grado di attuare diverse tecniche di nano-litografia (LAO, Dip Pen, Scratching) e nanomanipolazione in modo composito con le diverse modalità di scansione (contatto, contatto intermittente, mappe di curve F/D ), sia al fine di realizzare specifiche litografie in maniera “intelligente”, che per controllare in real time il risultato delle stesse.

− Testa AFM (SMENA, NT-MDTTM) standalone, portacampione riscaldato fino a 150°C (in ambiente ad umidità controllata),accoppiata ad elettronica e software di gestione del NanoWorker, ma senza posizionamento assoluto).

− Milliscopio Sistema AFM ,per grandi aree discansione fino a 1*1mm2.

− Spettrometro STM/ESR. − AFM Molecular Imaging. − Microscopio ottico invertito (OLYMPUSTM) abbinabile a testa AFM con sonda mobile (SMENA o MI) per

investigazioni di materiale biologico.

Punti critici L’azzeramento delle risorse istituzionali dedicate alla ricerca impone una sempre maggiore attenzione verso le opportunità fornite da finanziamenti esterni da enti pubblici o organizzazioni private. Si cercherà a questo scopo di sfruttare al massimo le opportunità legate alla partenza del VII Programma Quadro della Commissione Europea, sempre a condizione che l’Ente garantisca la necessaria libertà e flessibilità di intervento che la partecipazione a questi programmi impone.

Collaborazioni − Dr. P. Facci, INFM S3, Modena; − Dr. P. Pingue, NEST INFM, Pisa; − Prof C.Henry, Dr D.Pailharey, Dr M.Dayez CRMCN-CNRS, Francia; − Prof. Y. Manassen, Ben Gurion Univ., Israele; − Prof. G. Denti, Dip. Chim. e Biotecn. Agrarie, Univ. Pisa; − Prof. I. Cacelli, Dip. Chim. e Chim. Ind., Univ. Pisa; − Dr. M. Girlanda, Dip. Chim. e Chim. Ind., Univ. Pisa; − Prof. M. Macucci, Dip. Ing. dell’Informazione, Univ. Pisa;


− Dr. P. Morales, ENEA Casaccia; − Dr. M. Muccini ISMN - CNR Bologna; − Dr. L. Curri IPCF-CNR Bari; − Prof. B.Samori, Dr. G.Zuccheri Univ. Bologna; − Ing. Di Giacomo, La Micromega Srl Pisa; − Ing.Sartore, Elbatech Srl Marciana; − Dr. C. Cecconi, Dip. Fisica, Univ. Modena e Reggio; − Dr. F.Quercioli, Dr. B.Tiribilli ISC CNR Firenze.


Nanofotonica

Descrizione generale Progetto: Nanoscienze e nanotecnologieTipologia di ricerca: Progetti relativi a linee tematiche a carattere strategicoIstituto esecutore: Centro di responsabilità scientifica INFMSede svolgimento attività: CRS NEST - LR POLYLABDip. di prevista afferenza: Materiali e DispositiviResponsabile indicato: TREDICUCCI ALESSANDRO Risultati conseguiti Per quanto concerne i laser a cascata quantica THz sono stati sviluppati i primi microlaser whispering gallery ad emissione verticale ed è stato dimostrato un nuovo metodo di rivelazione basato su oscillatori al quarzo. Inoltre sono stati realizzati laser con due stati quasi degeneri come livello superiore della transizione laser e studiato il tempo di recovery del guadagno tramite misure time-resolved di saturazione. Sul fronte polaritonico sono stati ottenuti risultati estremamente interessanti utilizzando transizioni tra stati eccitati. Inoltre sono state ricavate le prime evidenze sperimentali del regime di accoppiamento ultraforte e studiata l’evoluzione temporale del meccanismo di creazione dei polaritoni. In ambito nanofili misure di fotoluminescenza hanno definito la struttura di nanofili InAs su Si e InAs/InP deducendo informazioni sulla densità di carica. E’ stato osservato trasporto tramite onde acustiche sia degli elettroni che delle buche nelle giunzioni p-n indotte con gating e misurata l’elettroluminescenza. E’ stato poi ottenuto effetto laser da cristalli di fluoruri drogati con Praseodimio con efficienza di oltre il 20% e potenze in uscita di oltre 100 mW.

Risorse strumentali Sono state utilizzate le più avanzate strutture per la nanofabbricazione (litografia ellettronica, nanoimprint, ICP-RIE, etc.) e per le misure di proprietà elettriche e ottiche (in tutto il range di frequenze dal lontano infrarosso all’UV, inclusi spettrometri a trasformata di Fourier e sistemi ultrafast con amplificatori parametrici) a temperature da qualche mK fino a temperatura ambiente, anche in campi magnetici fino a 16 Tesla. Per la sintesi di cristalli e fibre cristaline è stato utilizzato un sistema Chochralski con tecnica di micro-pulling-down.

Punti critici Lo sviluppo di microlaser a cascata quantica per emissione verticale ha richiesto l’implementazione di dispositivi in parte metallici con rimozione del substrato. Per quanto concerne gli emettitori nanostrutturati le difficoltà riguardano le tecniche di planarizzazione opportune per consentire l’iniezione elettrica in parallelo senza innalzare le perdite ottiche. Per quanto riguarda lemisure ottiche sui nanofili le difficoltà sono date principalmente dalla densità e disomogenità dei campioni, nonché dalla difficoltà nell’eliminare l’influenza del substrato. In campo trasporto da onde acustiche la criticità principale è stata verificare il controllo tramite gating del profilo della giunzione p-n indotta elettricamente per consentire il trasporto sia di elettroni che di lacune.

Collaborazioni Cambridge University (UK), Physical Sciences Inc. (USA), Universite’ Paris 7 (F), DLR (FRG), Lund University (S), Rice University (USA), Tohoku Inversity (JAPAN), ENEA, New Tera Technologies (Italy), Toshiba Research Europe (UK), University of Copenhagen (Dk), Siegen University (FRG), Università di Montepellier (F), Technical University of Vienna (A), IKZ- Berlino (FRG), Laboratorio TASC, Università di Parma, CIRIL-Università di Caen (F), Università di Uppsala (S), Università di Bari, Università di Amburgo, Politecnico di Milano, TU Clausthal (FRG), ETH Zurich (CH), Ecole Normale Superieure (F), Konstanz University (FRG), Philips Research (NL).


Nanostrutture a semiconduttore per la nanoelettronica e la spin-fotonica

Descrizione generale Progetto: Nanoscienze e nanotecnologieTipologia di ricerca: Progetti relativi a linee tematiche a carattere strategicoIstituto esecutore: Centro di responsabilità scientifica INFMSede svolgimento attività: CRS NEST - LR POLYLABDip. di prevista afferenza: Materiali e DispositiviResponsabile indicato: PELLEGRINI VITTORIO Risultati conseguiti − Osservazione di metalli di fermioni composti nei bistrati elettronici in regime Hall quantistico. − Osservazione della transizione di fase di singoletto-tripletto in punti quantici a quattro elettroni tramite

diffusione anelastica di luce. − Modulazione delle proprietà elettroniche di punti quantici AlGaAs/GaAs con sensibilità al singolo elettrone

tramite illuminazione con fequenza maggiore del band-gap della barriere. − Sono stati sintetizzati gas elettronici bidimensionali con alta mobilità in sistemi AlGaAs/GaAs a singolo pozzo

quantico con diversi spessori del pozzo nell’ambito del progetto PRIN del 2006. − Predizioni quantitative dei parametri di Landau del grafene, della funzione sua funzione spettrale e del suo

diagramma di fase; calcolo della frizione di spin in un LL; calcolo della vita media del plasmone intersottobanda in un doppio strato elettronico.

− Osservazione dell’effetto Coulomb blockade in punti quantici definiti su eterostrutture InGaAs/AlInAs ad alto contenuto di Indio (75%).

Risorse strumentali Vengono elencati di seguito le principali strumentazioni utilizzate: − Monocromatore triplo con master grating Jobin Yvon T64000; − Sistema criomagnetico a diluizione con finestre ottiche; − Laser tunabile Ti-Sapphire; − Sistema MBE per la crescita dei materiali a semiconduttore ad alta mobilità; − Sistema di nanolitografia a fascio elettronico e sistema di attacco chimico a secco ICP-RIE.

Punti critici La definizione di una opportuna tecnologia di nanofabbricazione e deposizione di gate metallici su sistemi basati su InAs ha rappresentato un punto critico della ricerca in questo ambito svolta durante l’anno.

Collaborazioni − Università di Firenze (Massimo Gurioli); − Università di Torino (Fausto Rossi); − CRS S3 (Guido Goldoni, Massimo Rontani, Elisa Molinari); − Columbia University (Aron Pinczuk); − Texas University (Allan H. MacDonald); − Missouri University (Giovanni Vignale); − ASCR, Prague and UNottingham, UK (Thomas Jungwirth); − (A&M, Texas) J. Sinova.


Proteine fluorescenti per il bioimaging avanzato

Descrizione generale Progetto: Nanoscienze e nanotecnologieTipologia di ricerca: Progetti relativi a linee tematiche a carattere strategicoIstituto esecutore: Centro di responsabilità scientifica INFMSede svolgimento attività: CRS NEST - LR POLYLABDip. di prevista afferenza: Materiali e DispositiviResponsabile indicato: NIFOSI’ RICCARDO Risultati conseguiti Proseguendo gli studi precedenti, è stato possibile identificare gli equilibri di protonazione del cromoforo all’interno di vari mutanti di GFP, e definire un modello generale per gli stati fondamentali responsabili del comportamento al variare del pH. E’ stato depositato il brevetto del biosensore intracellulare per il cloruro, basato su un mutante di GFP. Sono stati inoltre realizzati nuovi mutanti fotocromici, con photoswitching più efficiente (ossia, per indurre la fotoconversione da stato fluorescente a stato non fluorescente è necessario un minor numero di fotoni assorbiti). Il confronto con il comportamento dei cromofori di sintesi ha permesso di chiarire le dinamiche e gli stati intermedi coinvolti nel fenomeno di photoswitching. Sono stati modellizzati gli spettri di assorbimento a due fotoni sia di GFP che di altre proteine fluorescenti, portando alla previsione di nuove bande per la microscopia di fluorescenza multifotonica. Sono state infine individuate le proprietà di trasporto del peptide della proteina Tat, coinvolta nel processo replicativo del virus Hiv. Per realizzare questo studio, Tat è stata marcata con opportuni fluorofori, tra i quali mutanti di GFP.

Risorse strumentali − microscopio confocale; − rivelatore TCSPC del tempo di vita di fluorescenza; − spettrofotometro e spettrofluorimetro; − NMR (300 MHz); − HPLC con rivelatori di assorbimento e di indice di rifrazione; − cluster IBM a 14 nodi biprocessore.

Punti critici Valutazione della possibilità di evidenziare cambiamenti configurazionali fotoindotti nelle proteine fluorescenti, tramite confronto di spettri Raman pre-risonanti sperimentali e teorici. E’ risultato possibile scegliere dei modi vibrazionali fingerprint delle varie configurazioni.

Collaborazioni − Prof. Roberto Cingolani, Università di Lecce; − Dr. Guido Pintacuda, ENS Lyon; − Prof. Yi Luo, KTH Stockholm; − Prof. Massimo Olivucci, Università di Siena; − Prof. J. Andrew McCammon, University of California, San Diego; − Prof. Arianna Menciassi, Scuola di Studi Superiori Sant’Anna, Pisa; − Dr. Riccardo Brambilla, San Raffaele, Milano; − Dr. Marco de Curtis, Ist. Neurologico Besta, Milano; − Prof. Giorgio Carmignoto, Ist di Neuroscienze CNR, Padova; − Prof. Tommaso Pizzorusso, Università di Firenze; − Dr. Mario Costa, Ist. Neuroscienze, Pisa.


Trasporto mesoscopico in nanostrutture ibride

Descrizione generale Progetto: Nanoscienze e nanotecnologieTipologia di ricerca: Progetti relativi a linee tematiche a carattere strategicoIstituto esecutore: Centro di responsabilità scientifica INFMSede svolgimento attività: CRS NEST - LR POLYLABDip. di prevista afferenza: Materiali e DispositiviResponsabile indicato: GIAZOTTO FRANCESCO Risultati conseguiti − Fabbricazione di contatti singoli e giunzioni Josephson semiconduttore-superconduttore Nb/InGas. − Realizzazione di interferometri di tipo Aharonov-Bohm, anche accoppiati ad elettrodi superconduttivi di Nb. − Fabbricazione di punti quantici in gas elettronici bidimensionali di InGaAs, ed accoppiamento di questi ad

elettrodi superconduttivi. − Fabbricazione di nanorefrigeratori ibridi metallici di Al/Al2O3/Cu. − Fabbricazione di giunzioni tunnel superconduttive di tipo Josephson Al/Al2O3/Ti controllabili tramite

iniezione di corrente. − Realizzazione di giunzioni superconduttore-metallo normale-superconduttore V/Cu/V controllabili tramite

iniezione di corrente polarizzata da elettrodi ferromagnetici di Co.

Risorse strumentali Sono state realizzate giunzioni Josephson superconduttore-semiconduttore in Nb/InGaAs con buoni valori di corrente critica. Inoltre per quanto riguarda le nanostrutture completamente metalliche, si sono realizzate giunzioni Josephson Al/Al2O3/Ti controllabili tramite iniezione di corrente. In questi dispositivi si è ottenuto un controllo ottimale dell’ampiezza della supercorrente, ed una rigenerazione quasi completa di quest’ultima a temperature ben maggiori della temperatura critica del Ti.

Punti critici Fabbricazione di nanorefrigeratori Al/Al2O3/Cu per il raggiungimento di temperature elettroniche minori di 10 mK partendo da temperature di bagno di 100 mK. Il maggior fattore limitante in queste strutture dipende dalla presenza di difetti nelle barriere di ossido che limitano la corrente di calore alle temperature più basse. Per risolvere questo problema si è previsto di realizzare tali strutture tramite l’utilizzo di AuPd al posto di Cu, poichè le barriere ottenute in tale maniera risultano essere più omogenee. Questo richiede in ogni caso l’ottimizzazione della trasmissività delle barriere di ossido ottenute con AuPd. Un altro punto critico è la determinazione dell’interazione elettrone-fonone nel superconduttore. A questo scopo verranno realizzate delle strutture in Al nelle quali si misurerà tale interazione tramite misure di riscaldamento del gas elettronico. La determinazione dell’interazione elettrone-fonone nello stato superconduttivo è di cruciale importanza per lo studio della dinamica fuori equilibrio in nanostrutture ibride e in nanorefrigeratori superconduttivi. Collaborazioni N.D.


Plasticità e invecchiamento del sistema nervoso

Descrizione generale Progetto: Neuroscienze: basi molecolari ed applicazioni chimiche Tipologia di ricerca: Progetti relativi a linee tematiche a carattere strategicoIstituto esecutore: Istituto di neuroscienzeSede svolgimento attività: Sede principale IstitutoDip. di prevista afferenza: Medicina Responsabile indicato: STRETTOI ENRICA Risultati conseguiti − Evidenziata l’accelerazione indotta dell’arricchimento ambientale sullo sviluppo delle cellule gangliari

retiniche e sulla circuiteria intracorticale; − Evidenziato il ruolo delle connessioni callosali nelle fasi salienti del periodo critico; − Evidenziato come la crescita neuritica e il differenziamento di neuroblasti siano regolati dal messaggero

sfingolipidico ceramide e, in particolare, dalla sua forma glicosilata, la glucosil-ceramide; − Messi in evidenza gli effetti di promozione della plasticità corticale prodotti da una aumentata acetilazione

degli istoni; − Dimostrata la conservazione citoarchitettonica delle cellule gangliari retiniche in un modello murino di

Retinite Pigmentosa; − Evidenziati gli effetti positivi della somministrazione di BDNF in un modello murino di Alzheimer; − Determinato il ruolo delle asimmetrie temporali delle vie visive ON e OFF nella percezione illusoria del

movimento; − Evidenziati gli effetti antiepilettici e neuroprotettivi della tossina botulinica; − Evidenziato il ruolo cruciale dell’ATP nei danni alla retina causati da aumenti di pressione intraoculare; − Evidenziate le alterazioni morfologiche della retina nell’invecchiamento.

Risorse strumentali − Microscopi confocali laser; − Microscopi a fluorescenza; − Set up per elettrofisiologia in vivo ed in vitro; − Sistemi di valutazione del comportamento animale (Morris water maze etc.); − Apparati per chirurgia; − HPLC; − Microscopio elettronico a trasmissione; − Dispositivi per colture cellulari; − Sistemi di analisi di immagine; − Sistemi di imaging del calcio; − sistema time-lapse; − gene-gun; − Macchina per PCR.

Punti critici − Reperire nuove risorse da Enti pubblici e privati; − Acquisire nuove unità di personale e promuovere la carriera di quello in organico; − Rafforzare le collaborazioni con Università italiane e straniere per il reclutamento di nuovi giovani. NB: IN QUESTA COMMESSA SONO CONFLUITE LE ATTIVITA’ DI RICERCA DI TUTTE E TRE LE COMMESSE IN PRECEDENZA SVOLTE NELLA SEDE DI PISA DELL’ISTITUTO DI NEUROSCIENZE. L’ATTUALE RAGGRUPPAMENTO IN UNA COMMESSA UNICA, CON SUDDIVISIONE IN DUE MODULI, RISPONDE A CRITERI DI OMOGENEITA’ E MAGGIORE PRATICITA’ E SNELLEZZA AMMINISTRATIVA.

Collaborazioni − Scuola Normale Superiore;


− Università di Pisa; − Università di Firenze; − Università di Milano; − Università di Padova; − Harvard Medical School; − ICGEB; − numerose istituzioni italiane e straniere.

Commento ad eventuali scostamenti tra le entrate previste e quelle realizzate nell’anno corrente − Nessun sensibile scostamento. − Alcuni effetti negativi del cambio sfavorevole del dollaro.


Neuropatologie: dall’ approccio molecolare alla epidemiologia delle demenze

Descrizione generale Progetto: Neuroscienze: basi molecolari ed applicazioni chimiche Tipologia di ricerca: Progetti relativi a linee tematiche a carattere strategicoIstituto esecutore: Istituto di neuroscienzeSede svolgimento attività: Sede principale IstitutoDip. di prevista afferenza: Medicina Responsabile indicato: CALEO MATTEO Risultati conseguiti Le attività di ricerca ancora in corso nel 2008 confluiranno nella commessa Plasticità, modulo “Patologie e invecchiamento del SNC”.

Risorse strumentali − Centrifuga; − congelatore -80; − criostato; − ethovision; − micromanipolatore; − microscopio; − microscopio confocale; − neuro lucida. Punti critici N.D.

Collaborazioni N.D.


Tecniche innovative di imaging neuronale in vivo ed in vitro

Descrizione generale Progetto: Innovazione-integrazione tecnologica in medicinaTipologia di ricerca: Progetti relativi a linee tematiche a carattere strategicoIstituto esecutore: Istituto di neuroscienzeSede svolgimento attività: Sede principale IstitutoDip. di prevista afferenza: Medicina Responsabile indicato: RATTO GIAN MICHELE Risultati conseguiti Ricerca completata per una parte. Le attività pertinenti lo studio della sindrome di Rett sono confluite nella commessa Plasticità, modulo ME 0602.


Punti critici N.D.

Collaborazioni N.D.


Epidemiologia e Ricerca sui Servizi Sanitari

Descrizione generale Progetto: Epidemiologia e ricerca sui servizi sanitariTipologia di ricerca: Progetti relativi a linee tematiche a carattere strategicoIstituto esecutore: Istituto di Fisiologia ClinicaSede svolgimento attività: Sede principale IstitutoDip. di prevista afferenza: Medicina Responsabile indicato: MARIANI FABIO Risultati conseguiti Si è riscontrato accordo tra le stime del modello AFT semiparametrico con studi precedenti basati su modelli parametrici. Nonostante la maggior complessità (matematica e computazionale), tale modello è molto adattabile e potenzialmente utilizzabile nella pratica. Sui dati analizzati, relativi ai valori ematici di pazienti affetti da cirrosi, sembra che l'indice MELD utilizzato solitamente dai medici non sia sufficiente da solo per classificare i pazienti in base alla gravità della situazione clinica. L'attività relativa alle immagini delle mammografie è stata avviata alla fine di Novembre e si è ancora nella fase di test del software con immagini relative a due sole pazienti. Valutazione della relazione tra la resistenza all'aspirina, il verificarsi di nuovi eventi trombotici e diversi fattori di rischio per le malattie cerebrovascolari: la resistenza all'aspirina è stata valutata come non correlata alle variabili esaminate.

Risorse strumentali server 2 processori opteron dual core.

Punti critici N.D.

Collaborazioni − CNR – IEIIT; − Georgia Institute of Technology; − Emory University; − Università di Bergamo; − Istituto Nazionale Neurologico “C. Besta”, Milano; − Politecnico di Milano - Dipartimento di Matematica.


Tecnologie innovative di accesso digitale ai beni culturali

Descrizione generale Progetto: Fruizione e valorizzazione del patrimonio culturaleTipologia di ricerca: Progetti relativi a linee tematiche a carattere strategicoIstituto esecutore: Istituto di scienze e tecnologie dell’informazione “Alessandro

Faedo” Sede svolgimento attività: Sede principale IstitutoDip. di prevista afferenza: Patrimonio CulturaleResponsabile indicato: CIGNONI PAOLO Risultati conseguiti risultati conseguiti sono in linea con i risultati attesi. In particolare si ricorda: − Creazione di modelli digitali 3D: estensione dei tool di supporto alla scansione 3D, realizzazione del rilievo

completo della Cattedrale di Pisa e del chiostro di Monreale; − Visualizzazione interattiva user friendly: sviluppo di nuovi sistemi di realtà virtuale e di interazione

multimodale; − Tecniche di indicizzazione e di accesso a dati multimediali; − Tecniche di protezione e pubblicazione su rete dei dati 3D: sistema per accesso e visualizzazione interattiva

di grossi modelli 3D su rete; − Localizzazione del Patrimonio Culturale sul territorio: sviluppo di un sistema informativo di catalogazione

per l’Istituto Centrale del Catalogo e Documentazione; − Tecniche di acquisizione digitale, analisi e riconoscimento di documenti antichi: un sistema per analisi

automatica e restauro di documenti degradati; − Realizzazione e distribuzione di MeshLab il principale sistema open source per il trattamento di dati 3D

ottenuti tramite tecnologia 3D scanning. Il sistema è usato da migliaia di utenti ed in particolare da alcune decine di università e centri di ricerca.

Risorse strumentali Sono stati ampiamente utilizzate le risorse hardware e software dei cinque laboratori ISTI conivolti nelle attività della commessa. In particolare, le attività sono state rese possibili dal contributo dei numerosi assegnisti di ricerca e dottorandi che partecipano alle attività.

Punti critici La maggiore criticità risiede nella mancanza di finanziamenti assegnati alle commesse. Va infatti considerato che il finanziamento assegnato copre a malapena la quota parte dei costi di gestione degli istituti. Ciò risulta un fattore di forte criticità per una maggiore integrazione e coordinamento delle attività messe in campo dalle commesse o per la realizzazione di attività di alto profilo. L’attuale modalità di finanziamento delle ricerche (basata sul reperimento di fondi da terzi, usualmente finalizzati ad un piano di attività collegato e vincolante) non facilita la creazione di azioni intercommessa o di linee di ricerca a valenza interdisciplinare e applicata. Va sottolineato come i risulati prodotti dalla commessa sarebbero stati difficilmente conseguibili senza l’apporto del personale precario (assegnisti e dottorandi), i cui stipendi sono pagati essenzialmente da finanziamenti alla ricerca di origine europea. Un ulteriore punto di difficoltà è la mancanza di nuove posizioni (ricercatore a tempo indeterminato), la cui messa a bando è sempre più urgente per sanare un pregresso disastroso e per evitare che le competenze di alto profilo presenti nell’ente si disperdano.

Collaborazioni Tra le più significative nell’ambito delle relaizzazioni sviluppate nel 2006, si cita: − Kunsthistorische Institut del Max Plank (Firenze, I), Sopr. di Pisa [digitalizzazione chiostro di Monreale,

Palermo]; − DIAPREM, Univ. Ferrara, Univ. Firenze, Leica Geosystems, Sopr. Pisa, Opera Primaziale [digitalizzazione

Duomo di Pisa];


− Univ. Leuven (Belgio), ETH (Svizzera) [sviluppo metodi per la digitalizzazione 3D da immagini 2D]; − VR and Graphics Group of the Department of Software,Technical University of Catalonia, in Barcelona.

Scansione della Portalada de Ripoll.

Commento ad eventuali scostamenti tra le entrate previste e quelle realizzate nell’anno corrente Le entrate previste sono state realizzate, eccetto un potenziale finanziamento europeo relativo ad un progetto non approvato (ma che si era inserito a suo tempo come potenziale e non sicuro). Si intende quest’anno risottomettere tale progetto, con le necessarie variazioni.


Il sistema Terra e sua evoluzione nel tempo: modalità ed effetti dei processi di differenziazione chimica ed isotopica

Descrizione generale Progetto: Il sistema terra: interazioni tra terra solida, mare, acque interne,

atmosfera e biosfera Tipologia di ricerca: Progetti relativi a linee tematiche a carattere strategicoIstituto esecutore: Istituto di geoscienze e georisorseSede svolgimento attività: Sede principale IstitutoDip. di prevista afferenza: Terra e AmbienteResponsabile indicato: TONARINI SONIA Risultati conseguiti I risultati conseguiti dalla commessa sono testimoniati dalle numerose pubblicazioni (oltre 30) su riviste internazionali tra le più prestigiose del campo geochimico. In particolare sono stati studiati i processi di metasomatismo indotto dalla subduzione nel mantello (sia litosferico che astenosferico), le interazioni tra fusi e peridotiti e l’evoluzione dei magmi durante la loro ascesa verso la superficie. Importanti sono stati i contributi indirizzati alla ricostruzione degli eventi geologici dell’Orogene di Ross (Antartide) e dell’Orogene Alpino. Sicuramente il risultato più importante conseguito dai ricercatori e tecnici afferenti al modulo è quello di aver mantenuto funzionanti (e talvolta addirittura implementato) i laboratori e le strumentazioni su cui si basa l’attività della commessa. Questo risultato è stato possibile solo grazie alle risorse provenienti da progetti esterni, progetti in genere indirizzati allo studio delle interazioni tra fluidi e solidi di diversa origine in cui le metodologie geochimico-isotopiche hanno dimostrato di essere strumenti molto importanti.

Risorse strumentali Spettrometro di massa per gas nobili MAP215-50 equipaggiato con due sonde laser con sorgente solida Nd:YAG operanti una in emissione continua nell’infrarossa e l’altra impulsata nell’ultravioletto. A queste due sonde si è aggiunta un sistema ad estrazione laser a CO2 caratterizzata da un elevato assorbimento per la gran parte di materiali come quarzo e sanidini che permetterà di rispondere alla crescente esigenza della comunità scientifica antartica e nazionale di estendere l’applicabilità del metodo di datazione Ar-Ar a prodotti recenti. All’interno del modulo lo spettrometro è utilizzato per la datazione di rocce vulcaniche italiane, la ricostruzione dell’Orogene di Rocc e della storia Cenozoica della Terra Vittoria (Antartide) e per gli studi sui minerali metamorfici.

Punti critici Le assegnazioni ordinarie ai singoli Istituti sono inadeguate per la manutenzione e il funzionamento delle apparecchiature su cui si basa l’attività della commessa, per cui i laboratori hanno funzionato utilizzando finanziamenti legati ai programmi dell’INGV, PNRA MUR ed Enti Locali. Questi finanziamenti non permettono di sostituire gli strumenti ormai obsoleti con quelli di nuova generazione che sarebbero necessari. La strumentazione utilizzata nella presente commessa ben si presta ad essere utilizzata anche su programmi ambientali con risultati veramente eccellenti, ma spesso i ricercatori non sono a conoscenza dei programmi ambientali, per esempio dei Ministeri, e hanno problemi a pubblicizzare le potenzialità delle sistematiche geochimiche ed isotopiche anche nel dipartimento Terra e Ambiente. Altro punto critico è la carenza di personale.

Collaborazioni Il modulo si avvale della collaborazione con numerosi Dipartimenti di Scienze della Terra italiani e stranieri. Collaborazioni continuate nel tempo sono quelle con le sedi universitarie del personale associato ai moduli IGG e ICAG (Pisa, Pavia, Firenze, Padova, Roma) e con gli Enti Locali. Sono inoltre attive collaborazioni con l’INGV e con università straniere (in Germania, Svizzera, Stati Uniti, Turchia, Australia).

Commento ad eventuali scostamenti tra le entrate previste e quelle realizzate nell’anno corrente Come già stato sottolineato più volte la commessa ha difficoltà a reperire risorse finanziarie esterne per sviluppare le attività istituzionali. Le entrate previste provengono essenzialmente da INGV, PNRA Enti Locali e MUR. Altre risorse sono difficilmente prevedibili perchè legate a progetti più o meno piccoli che si presentano durante l’anno.


Qualità del suolo

Descrizione generale Progetto: Qualità dei sistemi ambientaliTipologia di ricerca: Progetti relativi a linee tematiche a carattere strategicoIstituto esecutore: Istituto per lo studio degli ecosistemiSede svolgimento attività: Sede di Pisa Dip. di prevista afferenza: Terra e AmbienteResponsabile indicato: CECCANTI BRUNELLO Risultati conseguiti La presenza nella Commessa di un notevole numero di contratti attivi ha reso sostanzialmente indispensabile il raggiungimento dei risultati previsti all’interno delle varie attività che compongono i due moduli nei quali è articolata la Commessa (Modulo TA-P03-ISE-C11 “Qualità e funzioni del suolo” e Modulo TA-P03-IGAG-C1 “Definizione dello stato di equilibrio di suoli vulcanici; cartografia geochimica”. In particolare, tra gli altri, sono stati raggiunti significativi risultati relativamente a: l’individuazione di indicatori di qualità e funzionalità del suolo basati sull’attività della biomassa microbica; la messa a punto della tecnica dell’ossidazione controllata della sostanza organica del suolo mediante plasma freddo di ossigeno; la comprensione die meccanismi di assorbimento nel suolo del prione della TSE; la identificazione degli intervalli termici della combustione di frazioni specifiche di sostanza organica. L’analisi isotopica del ferro su campioni vegetali (muschi); L’analisi di flusso dei gas (idrogeno solforato ed arsina) dal suolo; la produzione di cartografia geochimica. Studi dei processi pedogenetici che spiegano la distribuzione dei rapporti isotopici nei suoli.

Risorse strumentali − Quantimet 570 analizzatore d’immagine completo di microscopio ottico e strumentazione per la

preparazione di sezioni sottili; − Microtrac 7995 and Microtrac 9320 X100-FRA laser per la determinazione delle frazioni granulometriche − Atomic Absorption spectrophotometers Varian 250 and Perkin Elmer 3030, completo di accessori di

generatore di idruri e fornetto a grafite; − Gas-cromatography Mass-spectrometry HP1800 A con pirolizzatore Pyroprobe 120; − Ionic Cromatograph Dionex 2000; − High Performance Liquid Chromatograph Perkin Elmer LC 1020; − Plasma freddo di ossigeno (costruito presso i laboratori dell’ISE di Firenze); − Spettrometria STIR e PAS; − Porosimetro a mercurio (Carlo Erba, Porosimeter 2000); − Sorptomatic (Carlo Erba) per la misura della supercie specifica e microporosità; − Spettrometro di massa TIMS Finnigan MAT-262; − Spettrometri alfa portatili per l’analisi in situ di radon. Analizzatori di flusso di gas specifici per H2S ed

AsH3; − Spettrometro di massa per gas (Quadrupolo).

Punti critici Le considerazioni di carattere generale esposte successivamente non si riferiscono in maniera specifica alla Commessa “Qualità del suolo” ma sono le uniche che è possibile fare a questo momento. Nelle attività del CNR articolate per Commesse, il maggiore impedimento al raggiungimento di una piena funzionalità è stato causato da criticità esterne. Tra queste le più importanti sono quelle relative alla mancata formalizzazione dei vari livelli di responsabilità all’interno del Dipartimento TeA e alle novità introdotte negli adempimenti burocratici legate all’organizzazione Istituti/Sezioni ad una Istituti/Sedi/Commesse/Moduli. Tutta l’attività delle Commesse ha quindi risentito di questa precarietà che non ha certo aiutato l’integrazione reale di competenze e programmi. Inoltre, si rileva una difficoltà di gestione dei fondi a disposizione.

Collaborazioni Anche se con le limitazioni esposte precedentemente, la Commessa “Qualità del suolo” ha un notevole potenziale che si esprime anche attraverso le numerose collaborazioni già in atto al momento del suo avvio. Oltre alle normali collaborazioni con enti scientifici ed università italiane e straniere, l’attualità e l’interesse delle ricerche svolte si esprime anche con le numerose collaborazioni con enti pubblici italiani ed industrie.


Questa è una ulteriore dimostrazione che le ricerche sulla qualità del suolo sono importanti non solo a livello scientifico ma hanno anche numerosi risvolti applicativi per risolvere problemi legati al miglioramento della qualità della vita.

Commento ad eventuali scostamenti tra le entrate previste e quelle realizzate nell’anno corrente Nell’ambito della Commessa “Qualità del suolo”, sia per il Modulo TA-P03-ISE-C11 che per il Modulo TA-P03-IGAG-C1 non ci sono stati significativi scostamenti tra le entrate previste e quelle realizzate nel corso dell’anno 2006.


Valutazione e gestione delle georisorse

Descrizione generale Progetto: Sostenibilità dei sistemi ambientaliTipologia di ricerca: Progetti relativi a linee tematiche a carattere strategicoIstituto esecutore: Istituto di geoscienze e georisorseSede svolgimento attività: Sede principale IstitutoDip. di prevista afferenza: Terra e AmbienteResponsabile indicato: GIANELLI GIOVANNI Risultati conseguiti − Conclusi lavori su sistemi geotermici in toscana. − Terminati lavori su mineralizzazioni sarde con loro pubblicazione su riviste internazionali. − Terminati lavori su ambiente e risorse in Lombardia

Risorse strumentali Mappe, strumentazione di laboratorio varie, strumenti geofisici.

Punti critici Esiguità fondi istituzionali.

Collaborazioni enti vari pubblici e privati (vedi dettagli nei moduli).

Articolazione Regionale - cnr.it · mentre i test analitici degli oli hanno distinto due genotipi...

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