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QUANDO LA MATEMATICA PRENDE FORMA

Generare oggetti “lisci” pronti per la fase di stampa 3D, grazie ad un algoritmo che abbatte i tempi e i costi di post-processing previsti se si utilizzano le “solite” tecniche di manifattura come tornitura, foratura, fresatura. E’ ciò che Free-Form Design è in grado di fare, trovando applicazione non solo in ambito spaziale, dove la leggerezza è fondamentale, ma anche potenzialmente in settori come design e moda, auto e medicina, bioingegneria e architettura.

Selezionato durante la competition Switch2Product, del Politecnico di Milano, questo progetto è nato da una collaborazione tra il mondo della ricerca e un partner industriale, leader nel settore di applicazioni per lo spazio.

Dopo una prima fase in salita, dove è stato necessario “allineare” il linguaggio del mondo accademico-matematico con quello ingegneristico, poi è arrivato il momento di “rileggere tecniche matematiche sofisticate, di cui avevamo già una buona padronanza, in un’ottica completamente diversa, funzionale al free-form design in ambito progettuale” spiega il team di Free-Form Design composto da due professori associati di Analisi Numerica del Dipartimento di Matematica, Stefano Micheletti e Simona Perotto, e da Nicola Ferro, laureato in Ingegneria Matematica e attualmente dottorando presso il Dipartimento di Matematica del Politecnico di Milano.

Oltre ad abbattere tempi e costi di post-processing, il raffinato algoritmo ottenuto permette di generare oggetti di forma inaspettata, soddisfacenti ai requisiti di progetto e pronti per la fase di stampa 3D. Oggetti ben diversi da quelli a “gradini” che devono essere sempre rifiniti prima di andare in produzione, da quelli che altri competitors producono con risultati più grezzi e dispendiosi.

Il segreto sta nell’accuratezza dell’algoritmo, che detto così sembra questione di sfumatura, ed è invece ciò che rende Free-Form Design una tecnica raffinata e precisa, perfetta anche per chi opera nello spazio come il partner industriale con cui è iniziato il progetto e che finora lo ha sostenuto in vari modi.

Ospitando 4 studenti di Master in Ingegneria Matematica e Aerospaziale per uno stage, supportando la sottomissione di una domanda di brevetto italiano che tutela questa tecnologia e finanziando un contratto di ricerca scientifica per la realizzazione di una piccola parte del progetto.

Ad oggi esiste una versione in-house del codice 2D e 3D “che fornisce risultati promettenti in vista di una sua successiva ingegnerizzazione” racconta il team, mentre con l’aiuto del Politecnico è in cerca di una software house interessata alla commercializzazione dell’algoritmo. L’idea, più avanti, è quella di sviluppare una app per dispositivi portatili per simulazioni real-time e allo stesso tempo trovare partner industriali in ambiti diversi da quello dello spazio, in cui ci sia spazio per innovare

di Marta Abbà

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TRE RICERCATRICI PER mEryLo

Rivoluzionare la chemioterapia facendo diminuire le infusioni previste per ogni ciclo chemioterapico grazie ad un dispositivo che permette di “nascondere” una parte del farmaco all’interno delle cellule del paziente, in modo semplice, veloce e sicuro. E’ il sogno, oggi prototipo, di tre ricercatrici del Politecnico di Milano, un dispositivo che ha già dimostrato di funzionare su sangue di donatori umani.

Si chiama mEryLo, se utilizzato, il corpo del paziente subirà meno effetti collaterali dovuti a sovradosaggi oggi invece inevitabili, mentre i globuli rossi potranno veicolare il farmaco nel corpo, con un rilascio prolungato nel tempo.

Dopo la vittoria di Switch 2 Product e il secondo posto in StartCup Lombardia, oggi il dispositivo sta partecipando a Premio Nazionale per l’Innovazione di fine mese (novembre 2017), ma l’idea è nata 10 anni fa quando Giustina Casagrande lavorava sui test per dispositivi medici al laboratorio LaBS.

Una volta emerse le particolari proprietà meccaniche dei globuli rossi, Casagrande assieme a Elena Bianchi ha reato la prima idea di quel dispositivo medico portatile che oggi è mEryLo,, piccolo e semplice da usare. Con l’arrivo della terza ricercatrice del team, Monica Piergiovanni, ha preso forma il primo prototipo, funzionante anche su sangue da donatori umani.

Ci sono altre aziende che stanno sviluppando dispositivi medici, ora in fase di studio clinico, sempre utilizzando i globuli rossi come vettori di farmaci, ma la metodologia del team di mEryLo, è “del tutto innovativa, capace di trattare le cellule in maniera “gentile”, restituendole al corpo nella loro configurazione fisiologica – spiegano le tre ricercatrici – Questo garantisce un rilascio prolungato nel tempo, dovuto al naturale ricambio dei nostri globuli rossi”.

Prima per le leucemie, poi per altri tipi di tumori solidi, sarà possibile utilizzarlo direttamente in linea con il paziente, evitando le lunghe tempistiche di processo in laboratorio, a volte causa di contaminazioni del campione di sangue.

Mentre cerca di ampliare il network di advisor e collaboratori, “per integrare competenze in ambito business, nonchè medico-oncologiche e biologiche”, il team sta sviluppano contatti con alcuni Business Angels per ottenere finanziamenti necessari a passare da un prototipo di laboratorio a un prototipo industrializzabile.

Entro il prossimo anno “passeremo alle fasi di scaling up del dispositivo con una adeguata progettazione e realizzazione sia della cartuccia monouso che del sistema di controllo esterno – spiegano – e saremo poi pronte per le fasi di test preclinici e certificazioni del dispositivo medico”.

di Marta Abbà

DALLA PICCOLA GRANDE RICERCA: MINIRES

MiniresSono materiali di origine biologico, trovano applicazione in svariati ambiti tra cui la cosmesi e il settore biomedico, si chiamano bioelastomeri e c’è un trio composto da due docenti e un ricercatore del Politecnico di Milano che sono riusciti a minimizzare come mai prima la complessità delle molecole utilizzate per produrli.

Questo può cambiare molti scenari, anche a livello pratico, anche se l’innovazione ha inizio come ricerca di base. Pierangelo Metrangolo ne è convinto e con Francesca Baldelli Bombelli e Andrea Pizzi ha partecipato alla competition Switch2Product con Minires. Continua a leggere

HOLDON, TI RIDA’ UNA MANO

holdon.JPGHoldon è nato da un progetto di laurea, quando l’Alexander Shumsky studente ha voluto occuparsi di ictus “perché è la prima causa di disabilità nel mondo e perché ha colpito persone che conosco personalmente e che ho assistito da vicino”.

Oggi è brevettato ed è in fase di industrializzazione, è un dispositivo biomedicale che aiuta a ripristinare la funzionalità della mano, in particolare quelle che riguardano la presa e che spesso vengono perse causa ictus o altre patologie neuro-motorie.

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SPOTTED, E LUCE FU

Spotted 1Va a rimpiazzare occhi di bue e seguipersona, quelle luci pesanti ed ingombranti che devono essere mosse manualmente da una persona, si chiama Spotted ed è un sistema automatico in grado di riconoscere con una videocamera delle persone in un area e comandare delle luci motorizzate perché puntino automaticamente e continuamente le persone da tracciare.

Selezionato nella competition del Politecnico di Milano Switch2Product, Spotted, come idea, è nata nel 2016, quando uno dei due ideatori, Matteo Falchi, nel tempo libero dallo studio lavorava come tecnico luci per aziende installatrici di impianti per eventi. In estate, sudando per montare nell’Arena civica una grossa luce “seguipersone”, ha pensato che sarebbe stato utile automatizzarla, anche perché, si è detto, “studio automazione da 5 anni”.

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LA SOLITUDINE DELLO SKIPPER E’ FINITA

Electronic Telltale for Sailing Yatchs 1Un supporto decisionale, c’è chi lo vorrebbe nella vita, Electronic Telltale for Sailing Yatchs lo è nell’acqua, se si sta navigando su una barca a vela in modo professionale o amatoriale.

Si tratta di un progetto nato da una attività di ricerca più ampia, sviluppata dal Dipartimento di Meccanica e legata al progetto Lecco Innovation Hub, che sarebbe in grado di fornire indicazioni all’equipaggio in modo che possa ottimizzare le regolazioni a bordo, in funzione delle condizioni di navigazione.

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ECLIPSE, LUCI E OMBRE A PIACERE

ECLIPSEMagia che vedi, magia che fai, è così che è nato Eclipse, un occhiale in grado di regolare le lenti rendendole più chiare o più scure a seconda di ciò che decide chi lo indossa. Basta premere un tastino posto sulla montatura per azionare l’innovativo meccanismo e facendolo scorrere proprio come fosse lo schermo di uno smartphone, per regolare l’intensità.

E’ semplice, Eclipse, e l’ha ideato Gabriele Viganò proponendolo alla competition Switch2Product del Politecnico di Milano e del PoliHub a sostegno di progetti e startup legate alla ricerca effettuata nell’ateneo. L’idea “mi è venuta assistendo ad uno spettacolo di magia – spiega lo stesso Viganò – vedendo sul palco comparivano e scomparivano oggetti con un sistema a filtri polarizzati, ho pensato di poter ridurre il sistema ad una dimensione indossabile”.
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