Linee di ricerca del Dottorato

Scienze Chimiche

Le linee di ricerca attive nel contesto del Curriculum di Scienze Chimiche del Corso di Dottorato in Scienze Chimiche, Geologiche e Ambientali originano dalla volontà di intervenire non solo nelle aree tradizionali della chimica, ma anche e soprattutto nelle aree interdisciplinari di più diretta applicabilità e rilevanza per lo sviluppo economico che sulla ricerca è basato: Chimica dei Composti Bioattivi, Chimica e Ambiente, Chimica e Materiali. I gruppi di temi di ricerca di seguito elencati scaturiscono da tale impostazione, in piena continuità con la tradizione della ricerca chimica sviluppata presso l’Università di Milano - Bicocca fin dalla sua fondazione.

Le ricerche condotte nell’ambito del Curriculum di Scienze Chimiche sono le seguenti:

  • Studio meccanicistico della riduzione della CO2 catalizzata dai metalloenzimi nitrogenasi e idrogenasi
  • Sviluppo di prototipi di farmaci con azione sul sistema immunitario e sul muscolo cardiaco. Rational drug design, sintesi chimica, drug development, tests cellulari
  • Sintesi di nanovettori intelligenti per il trasporto mirato di farmaci, e sintesi di glicomimetici come agenti diagnostici e/o terapeutici
  • Progettazione e sintesi di nanoparticelle per imaging multimodale di cellule pancreatiche che producono insulina
  • Modelling computazione del sistema Cu peptide beta-amiloide nella neurochimica della malattia di Alzheimer
  • Sintesi di inibitori enzimatici con potenziale rilevanza terapeutica e sintesi di biomateriali per la medicina rigenerativa e il rilascio controllato di farmaci
  • Modellizzazione computazionale di sistemi bifasici costituiti da agenti surfattanti anfifilici in ambiente acquoso per applicazioni in sintesi organiche catalizzate da metalli
  • Studio della biforcazione elettronica quale meccanismo enzimatico recentemente scoperto di conversione energetica: approfondimento delle relazioni tra struttura enzimatica e attività come premessa verso la progettazione di dispositivi sintetici di rilevanza applicativa
  • Progettazione e sintesi di nuovi polimeri per l'ottenimento di modelli avanzati di organoidi e di tessuti attraverso stampa 3D
  • Tecniche bioanalitiche avanzate applicate a drug discovery, drug delivery e diagnostica

 

  • Chimica e igroscopicità dell’aerosol atmosferico. Applicazioni ai cambiamenti climatici e alla conservazione dei beni culturali
  • Studio teorico di catalizzatori enzimatici e biomimetici per future applicazioni nel campo della prevenzione e dell'abbattimento di inquinanti atmosferici
  • Studio, attraverso metodi computazionali, delle proprietà spettroscopiche di composti di potenziale interesse applicativo in processi di upconversion mediante il meccanismo di annichilazione tripletto-tripletto
  • Sintesi di cluster metallici molecolari: nanostrutture a precisione atomica
  • Chimica organica per la valorizzazione di biomasse lignocellulosiche
  • Sviluppo e validazione di nuovi metodi analitici per l'identificazione di inquinanti emergenti e loro prodotti di degradazione nell'ambiente
  • Metodi chemiometrici e di machine learning per lo sviluppo di modelli QSAR di interesse chimico/ambientale/tossicologico

 

  • Polimeri tridimensionali nanoporosi dinamici per la cattura di CO2 e lo stoccaggio di CH4 e H2
  • Materiali termoelettrici inorganici e polimerici: preparazione e studio delle proprietà di trasporto
  • Sintesi e caratterizzazione strutturale e funzionale di elettroliti polimerici e compositi per celle a combustibile
  • Sintesi e caratterizzazione di sistemi aromatici ed eteroaromatici coniugati anche fluorurati con potenziali applicazioni nella scienza dei materiali e in ambito biologico
  • Studio computazionale di superfici di ossidi difettivi e nanostrutturati ed eterogiunzioni di ossidi
  • Preparazione e caratterizzazione di film sottili inorganici per applicazioni fotovoltaiche
  • Sintesi, mediante metodi di soft-chemistry, e caratterizzazione funzionale di materiali inorganici e ibridi per il risparmio energetico
  • Studio modellistico multiscala di sistemi ibridi bioinorganici nanostrutturati che rispondono a stimoli esterni per applicazioni mediche.
  • Sviluppo di metodologie di sintesi sostenibile di semiconduttori organici in soluzione acquosa di surfattanti anche aromatici

 

Per ogni informazione relativa alle linee di ricerca curriculari rivolgersi a

coordinatore dottorato, maria.frezzotti@unimib.it

responsabile curriculum, claudio.greco@unimib.it

Scienze Geologiche

Obiettivo specifico del curriculum in scienze geologiche è lo sviluppo della capacità di analizzare processi geologici dalla scala locale a quella regionale attraverso applicazione delle conoscenze geologiche s.l. operando con tecniche di raccolta dati, analitiche e di modellazione avanzate. e con approcci innovativi e quantitativi. Le ricerche condotte possono essere sia di base che di tipo applicativo e coinvolgere più tematiche e gruppi di ricerca, interni al dipartimento o da enti ed istituti nazionali e internazionali.

Le tematiche di ricerca concernono i principali campi delle scienze della terra:

  • evoluzione geologica (stratigrafica, petrografica, sedimentologica, geomorfologica e strutturale) del sistema Terra includendo gli effetti della variabilità climatica a scale temporali diverse sugli ambienti geologici;
  • geochimica applicata e geocronologia e applicazioni a ricostruzioni geologiche;
  • modellazione fisica e matematica di processi, strutture e fenomeni geologici s.l. a partire da dati di sito e dalla caratterizzazione geologico strutturale, geomorfologica, geomeccanica e geologico applicata di terre e rocce
  • caratterizzazione strutturale e microstrutturale di minerali di rilevante interesse petrologico e applicativo;
  • caratterizzazione di ambienti marini, costieri e terrestri;
  • valutazione quantitativa di pericolosità, rischio e multirischio da fenomeni geologici e naturali: instabilità di versante, inondazioni, erosione e trasporto sedimenti, attività sismica e vulcanica, contaminazione inclusa l’interazione tra sistema Terra - strutture e infrastrutture;
  • studio e modellazione del deflusso delle acque sotterranee, trasporto di calore e contaminanti, anche con tecniche idrogeofisiche; gestione delle risorse idriche nei paesi emergenti.

Le attività di ricerca, relative alle tematiche principali, sono le seguenti:

  • Tettonica, catene e margini attivi s.l. inclusi processi in ambienti di subduzione, gli effetti della reologia delle rocce da deformazioni fragili a deformazioni "duttili" a diversa scala. Realizzazione di cartografie geologiche e generazione di modelli geologici tridimensionali con tecniche digitali
  • Lo studio del controllo tettonico e climatico sull’evoluzione della topografia e il trasporto di sedimenti. Modellazione numerica dell’evoluzione geomorfologica considerando l’interazione delle componenti litologiche, geodinamiche e climatiche.
  • L'analisi della fagliazione attiva e degli effetti superficiali connessi applicando tecniche geologiche, geomorfologiche e geocronologiche.
  • Genesi del magmatismo in ambiente orogenico e di arco magmatico e di archi vulcanici attivi, in diverse regioni e contesti geologici
  • Processi geologici che coinvolgono il carbonio sulla Terra e stoccaggio naturale del carbonio in ambienti geologici a diverse scale temporali
  • Studio tessiturale, petrografico, mineralogico, geochimico e geocronologico delle successioni sedimentarie dei bacini di avampaese, oceanici residuali e di forearc. Analisi di provenienza con tecniche sperimentali. Effetti delle variazioni climatiche sul ciclo dei sedimenti.
  • Quantificazione dei flussi di sedimento attuali dovuti a movimenti in massa e al trasporto fluviale in relazione a condizionamenti litologici e Quaternari, unitamente alle forzanti climatiche ed antropogeniche attuali. Influenza sul bilancio di sedimenti e la gestione dell’ambiente costiero
  • Caratterizzazione cristallografica, microstrutturale e nanotribologica di minerali in condizioni ambiente e non ambiente ai fini della comprensione della meccanica delle rocce e dell’estrapolazione alla scala regionale
  • Caratterizzazione degli ammassi rocciosi che potenzialmente possono contenere amianti naturali o altri minerali con impatto ambientale rilevante. Valorizzazione delle risorse minerarie
  • Gestione delle risorse idriche sotterranee e definizione del rischio e dello studio di processi di contaminazione naturale e antropica, delle interazioni con le attività antropiche, del potenziale termico
  • Modelli evolutivi e criteri di allertamento per instabilità di versante; tecniche di analisi della suscettibilità, pericolosità e rischio per rischi naturali, e analisi multi-rischio a scala locale e regionale
  • Caratterizzazione fisico meccanica di terreni, rocce e ammassi rocciosi, della degradazione chimico-fisica e di meccanismi di deformazione e rottura, per l’analisi della: interazione tra opere di ingegneria e ambiente geologico, modellazione costitutiva, ricerca, sfruttamento e stoccaggio di fluidi, minerali strategici e industriali, analisi dei rischi
  • Stime sulla vulnerabilità dei sistemi naturali e delle infrastrutture umane associate (risorse idriche, dissesto idrogeologico, erosioni fluviali e costiere e sulle possibili misure di adattamento).

 

Per ogni informazione relativa alle linee di ricerca curriculari rivolgersi a

coordinatore dottorato, maria.frezzotti@unimib.it

responsabile curriculum, marco.malusa@unimib.it

Scienze dell'Ambiente Terrestre e Marino

Obiettivo specifico del curriculum in scienze dell’ambiente terrestre e marino è lo sviluppo della capacità di operare all’interno di gruppi multidisciplinari, ove possibile a livello internazionale, e di interagire con competenze relative a settori diversi, incluse le componenti più strettamente gestionali, quali gli aspetti giuridico-economici.

Le attività di ricerca, che hanno la sostenibilità come filosofia permeante, sono sviluppate secondo tre linee principali: conoscenza dell’ambiente nelle sue componenti e nelle loro interazioni e integrazioni; valutazione e prevenzione dei rischi, per l’uomo e per l’ambiente, derivanti da attività antropiche; sviluppo di metodologie e tecnologie innovative per il risanamento e la conservazione dell’ambiente e del territorio e per la tutela della biodiversità.

Le attività di ricerca, relative alle tre linee principali, sono le seguenti:

Analisi e caratterizzazione dellambiente terrestre e marino e del territorio

Analisi e monitoraggio dell’ambiente e del territorio attraverso l’uso di Sistemi Informativi Territoriali e del telerilevamento. Analisi e caratterizzazione dei suoli e della vegetazione. Analisi idrogeologica, chimica e ecologica delle acque sotterranee e superficiali. Analisi biologia, geomorfologica e mappatura degli habitat marini. Chimica e fisica degli aerosol e dell’atmosfera.  Inquinamento acustico. Servizi ecosistemici. Biogeografia insulare. Analisi del ruolo degli oceani nel sistema climatico.

Valutazione degli impatti e dei rischi sulluomo, sullambiente e sugli ecosistemi

Cambiamenti climatici e impatto dei fattori climatici nell’alterazione degli habitat naturali e degli ecosistemi terrestri, marini e d’acque dolci. Ecotossicologia: rischi derivanti dall’esposizione a contaminanti sui diversi livelli di organizzazione della scala gerarchica ecologica. Approcci chemiometrici e sviluppo di modelli QSAR per la previsione degli effetti di contaminanti sulla salute umana e su specie non target. Studio degli effetti di nanoparticelle, allergeni vegetali, interferenti endocrini, particolato atmosferico e di stress fisici sui processi biologici sia in vivo che in vitro. Approcci in vitro e in silico per lo studio dell’interazione tra metalli (essenziali e non) e modelli biologici: potenziali effetti sulla salute umana. Modelli in vitro per la valutazione del potenziale di cancerogenesi di contaminanti e matrici ambientali Studio della degradazione dei suoli e della vegetazione dovuta ad attività antropiche. Impatti di eutrofizzazione, cambiamenti climatici e di altri stressori antropici sulla qualità delle acque superficiali. Impatto degli aerosol sul bilancio radiativo atmosferico. Impatto acustico delle attività antropiche e delle infrastrutture di trasporto. Impatto delle specie aliene sulla biodiversità. Controlli da parte di fattori naturali e antropici sullo sviluppo delle biocostruzioni marine. La biomineralizzazione marina come registro ambientale. Effetti dei processi fisici di trasporto oceanico e turbolenza sugli organismi marini.

Gestione e recupero dellambiente e del territorio

Gestione del rischio idrogeologico. Gestione, trattamento e smaltimento delle acque reflue. Smaltimento, trattamento e riciclo dei rifiuti. Recupero di siti contaminati e ripristino ecologico. Gestione sostenibile dei processi produttivi e analisi del ciclo di vita. Pianificazione ecologica del territorio, reti ecologiche terresti e acquatiche. Analisi e conservazione della biodiversità. Educazione allo sviluppo sostenibile e comunicazione ambientale.

 

Per ogni informazione relativa alle linee di ricerca curriculari rivolgersi a

coordinatore dottorato, maria.frezzotti@unimib.it

responsabile curriculum, emilio.padoaschioppa@unimib.it