Alumni politecnico di milano
Il Politecnico di Milano ha ottenuto dalla Commissione europea due importanti finanziamenti per due progetti di ricerca: uno per la lotta al tumore al seno e l’altro per quella al cambiamento climatico.
Si tratta di due ERC Advanced Grant, cioè finanziamenti assegnati dallo European Research Council (ERC) a ricercatori affermati nel loro settore, per portare avanti progetti innovativi e ad alto rischio. La selezione per questo tipo di finanziamenti è molto competitiva: quest’anno, su 1735 progetti presentati, solo il 14,6% ha ottenuto i fondi.
Daniele Ielmini, docente presso il Dipartimento di Elettronica, Informazione e Bioingegneria, condurrà ANIMATE (ANalogue In-Memory computing with Advanced device Technology), un progetto che mira a realizzare un nuovo concetto di calcolo per ridurre il consumo energetico nel machine learning. È un tema critico per fermare il cambiamento climatico: quando usiamo il computer non ci pensiamo, ma il costo energetico delle azioni che compiamo su internet, a partire da quelle quotidiane, è molto alto. I data center, che oggi soddisfano gran parte del fabbisogno mondiale di intelligenza artificiale, consumano circa l’1% della domanda energetica globale, ma si prevede una crescita fino al 7% entro il 2030. Operazioni apparentemente semplici, come la ricerca di un prodotto o un servizio di largo consumo (ad esempio quando prenotiamo le vacanze o scegliamo un film in streaming) si basano su algoritmi ad alta intensità di dati e hanno un impatto importante sulla produzione di gas serra.
La ricerca preliminare di ANIMATE del prof. Ielmini ha dimostrato che il fabbisogno energetico di calcolo può essere ridotto mediante il closed-loop in-memory computing CL-IMC (calcolo in memoria ad anello chiuso). Questo sistema è in grado di risolvere problemi di algebra lineare in un solo passaggio computazionale. Grazie alla riduzione del tempo di calcolo, CL-IMC richiede 5.000 volte meno energia rispetto ai computer digitali a pari precisione in termini di numero di bit. Il progetto di Ielmini svilupperà la tecnologia del dispositivo e dei circuiti, le architetture di sistema e l’insieme di applicazioni per validare completamente il concetto di CL-IMC.
Manuela Raimondi, docente del Dipartimento di Chimica, Materiali e Ingegneria Chimica “Giulio Natta”, combina meccanobiologia, bioingegneria, oncologia, genetica, microtecnologia, biofisica e farmacologia al fine di sviluppare nuovo metodo per la cura del tumore al seno.
In questo tipo di malattia, infatti, l’aggressività è correlata all’irrigidimento fibrotico del tessuto tumorale: la fibrosi impedisce progressivamente ai farmaci di raggiungere le cellule tumorali. Con BEACONSANDEGG – Mechanobiology of cancer progression, Raimondi intende sviluppare un metodo in grado di aggirare questo problema. A partire dalla modellizzazione di microtumori a vari livelli di fibrosi e da cellule di cancro al seno umane fatte aderire a microsupporti polimerici 3D, i microtumori verranno impiantati in vivo nella membrana respiratoria di uova aviarie embrionate, al fine di suscitare una reazione fibrotica da corpo estraneo nei microtumori. Questo modello di studio verrà validato con farmaci antitumorali il cui risultato clinico è noto dipendere dal livello di fibrosi tumorale. Il lavoro fornirà inoltre una piattaforma standardizzabile ed etica per promuovere la traslazione clinica di nuovi prodotti terapeutici in oncologia. Questo è un tema chiave per Raimondi: alcuni degli strumenti di ricerca e modellizzazione che ha sviluppato negli ultimi dieci anni hanno proprio l’obiettivo di ridurre o sostituire le fasi di sperimentazione pre-clinica in vivo, per esempio con l’uso di supporti 3D per colture cellulari e camere microfluidiche per la cultura di tessuti e organoidi.
Un po’ di contesto per questa bella notizia: il Politecnico è ai vertici delle classifiche mondiali delle università anche grazie alla ricerca scientifica di frontiera che porta avanti nei suoi laboratori. I protagonisti di questo primato italiano sono i tanti scienziati e ricercatori del Politecnico (ERC e non solo): circa 3500.
Alcuni di questi sono “ricercatori ERC”, che sta per European Research Council. È uno strumento della commissione europea che sostiene ricerche pionieristiche e di frontiera. Sono tra “le menti più brillanti d’Europa”, si dice, scienziati che potrebbero essere sulle tracce di scoperte scientifiche e tecnologiche nuove e imprevedibili.
In totale, ad oggi, i progetti ERC al Politecnico sono 52. Variano a seconda della dimensione e della durata del finanziamento: tra i 150 mila e i 12 milioni di euro.
ERC promuove un approccio cosiddetto “investigator driven” o “bottom-up”, cioè la libera iniziativa dei migliori scienziati europei, che seguono progetti di ricerca di eccellenza, innovativi e ad alto rischio, tasselli chiave per raggiungere gli obiettivi di crescita sostenibile che si pone l’Unione
A Sara Bagherifard, con ArcHIDep, e a Massimo Tavoni, con EUNICE, vanno due ERC Consolidator Grant. Ridurre le incertezze per affrontare i cambiamenti climatici è l’obiettivo di Tavoni, docente di Climate Change Economics presso il Dipartimento di Ingegneria Gestionale e Direttore di RFF-CMCC, European Institute on Economics and the Environment. La sua ricerca copre temi di economia dell’energia e del clima, e in particolare la modellistica delle politiche climatiche internazionali. Con EUNICE, affronta il problema delle incertezze nei percorsi di stabilizzazione climatica e negli attuali modelli clima-energia-economia e converte gli scenari delineati da questi modelli in indicazioni che aiutino a definire policy resilienti, solide e affidabili per contrastare il cambiamento climatico.
Bagherifard, ricercatrice senior del Dipartimento di Meccanica, si occupa di approcci numerici e sperimentali per progettare, fabbricare e caratterizzare materiali multifunzionali. Con il progetto ArcHIDep, intende mettere a terra un rivoluzionario sistema di deposizione allo stato solido per ottenere materiali eterogenei con architettura strutturata su tre livelli di scala, micro, meso e macro. ArcHIDep permetterà di sviluppare un framework, attualmente inesistente, per progettare e costruire elementi in grado di superare i limiti legati alla odierna impossibilità di coniugare proprietà tra loro in conflitto.
Ritroviamo Daniele Ielmini con SHANNON, acronimo di Secure hardware with advanced nonvolatile memories. Ha l’obiettivo di sviluppare un nuovo tipo di circuito per la crittografia basato sul concetto di funzione fisica non-clonabile. Le chiavi di crittografia vengono generate mediante stati di memoria casuali che sono completamente invisibili ad una ispezione esterna, grazie ad un nuovo algoritmo ed una nuova struttura di cella, rendendo questa soluzione molto interessante per la sicurezza dei sistemi Internet of Things.
Paola Saccomandi, del Dipartimento di Meccanica, lavora allo sviluppo, alla validazione tecnologica e all’analisi di mercato di un dispositivo per l’asportazione laser di tumori, molto meno invasivo degli strumenti di cui disponiamo oggi. Il progetto si chiama LEILA: closed-loop and multisensing delivery tool for controlled laser ablation of tumors.
Con il progetto TCOtronics, acronimo di transparent conductive oxide nanocrystalline films for electronics and optoelectronics via low-cost solution processing, Francesco Scotognella (Dipartimento di Fisica) vuole fabbricare strati sottili a base di nanoparticelle di ossidi metallici, impiegabili come filtri ottici o elettrodi trasparenti per celle solari e diodi emettitori di luce. Un importante obiettivo è anche l’impiego di elementi non tossici e abbondanti nel pianeta.
Francesco Topputo (Dipartimento di Scienze e Tecnologie Aerospaziali) punta a sviluppare un sensore di navigazione autonoma per i satelliti nello spazio profondo. Grazie al progetto SENSE: a sensor for autonomous navigation in deep space, i satelliti stessi saranno in grado di stimare la propria posizione senza la necessità di comunicare con le stazioni di terra; questo permetterà di tagliare i costi di navigazione per l’esplorazione spaziale, rendendo lo spazio accessibile a università, centri di ricerca e piccole imprese.
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