Large and offshore deformations of everyday life: from seismic isolators to person's health

Durante la propria vita ogni essere umano si è imbattuto in esempi di “deformazioni estreme”. I film plastici utilizzati nell’industria del packaging possono raddoppiare o triplicare la loro lunghezza. Gli isolatori sismici assorbono e dissipano parte dell’energia emessa da un sisma e proveniente dal suolo, raggiungendo spostamenti sorprendenti prossimi ai 50 cm. Anche i tessuti umani si possono subire dilatazioni o allungarsi fino a giungere a deformazioni estreme. Il principio di funzionamento di tutti questi elementi è accomunato dalle grandi deformazioni. Lo studio delle grandi deformazioni richiede un’ampia campagna sperimentale poiché coinvolge fenomeni sofisticati e complessi da studiare, caratterizzati da una complessa formulazione matematica. Una conoscenza esaustiva delle grandi deformazioni può migliorare la qualità della vita quotidiana. Il quadro teorico delle grandi deformazioni si basa sulla caratterizzazione dei materiali (iper-elastici), che vengono identificati da una funzione di energia di deformazione elastica. La forma dell’energia rappresenta il primo passo cruciale per indagare il comportamento in grandi deformazioni di tali materiali. Una conoscenza più approfondita delle forme di energia dei materiali soffici (soft-materials) permetterebbe di ottimizzarne la forma, ridurrene le dimensioni e comprendere a meglio il loro comportamento. In questo progetto ci concentreremo sui materiali polimerici e sui tessuti molli. La Figura 1 riporta l’abstract grafico del progetto. L’acronimo del progetto è LODLSIPH, ovvero: Large and Offshore Deformations of Everyday Life: from Seismic Isolators to Person’s Health (Grandi deformazioni nella vita quotidiana: dagli isolatori sismici alla salute della persona). Attraverso campagne sperimentali che incrociano campi interdisciplinari come scienza delle costruzioni, ingegneria sismica, fisica-matematica e medicina, condurremo esperimenti supportati da un panel interdisciplinare di esperti, in grado di fornire alla società — gratuitamente — risultati relativi a test complessi su materiali soffici e approfondimenti teorici sull’energia dei materiali iper-elastici. Il progetto ha tre obiettivi principali: - Obiettivo 1: Definire un nuovo test in grandi deformazioni, che porterà alla luce nuove informazioni sulla forma di energia dei materiali soffici iper-elastici, reso possibile grazie alla creazione del Laboratorio all’avanguardia per le Grandi Deformazioni (Laboratory Of Large Deformations , LOLD). - Obiettivo 2: Verrà creato e testato un nuovo isolatore sismico, basato sul brevetto internazionale del PI, capace di ridurre l’uso del neoprene e aumentare la capacità di risposta degli isolatori, utilizzando una tavola vibrante progettata appositamente. - Obiettivo 3: Verranno progettati nuovi organi polimerici da utilizzare per l’addestramento chirurgico, in sostituzione degli organi animali, e forniti alle cliniche mediche.