La Ricerca Scientifica nel settore dell'Elettrotecnica

Il settore culturale dell’Elettrotecnica studia gli aspetti teorici e sperimentali dei campi elettromagnetici e dei circuiti, e ne promuove le relative applicazioni all'ingegneria.
I campi elettromagnetici e i circuiti costituiscono la base culturale e il nucleo scientifico essenziale del settore. La complementarietà fra campi e circuiti ha sempre di più il carattere di una osmosi di metodiche e procedure che favorisce lo sviluppo di applicazioni avanzate ed innovative, nonché la crescita culturale dei ricercatori.
Le aree di ricerca di interesse comprendono i fondamenti fisici dei fenomeni, i modelli che li rappresentano, le relative metodiche teoriche, numeriche e sperimentali, lo sviluppo e la verifica di procedure di progettazione e identificazione.

Esse riguardano principalmente:

1. circuiti, reti e sistemi, lineari e non lineari, dinamici e adinamici, mono e multidimensionali, analogici e digitali, deterministici e stocastici; reti neurali;
2. circuiti e algoritmi per l’estrazione, il trattamento e la trasmissione dell’informazione;
3. circuiti e algoritmi per l’ottimizzazione, la modellazione dei sistemi complessi e l’intelligenza artificiale;
4. circuiti, reti e sistemi per la conversione dell’energia;
5. campi elettromagnetici, elettrodinamica dei materiali, magnetofluidodinamica e problemi accoppiati;
6. modellazione e caratterizzazione elettromagnetica dei materiali su nano, micro e macro scala;
7. compatibilità elettromagnetica e integrità del segnale;
8. modelli di campi e circuiti e sintesi di dispositivi e sistemi su nano-, micro- e macroscala;
9. problemi inversi e metodi di ottimizzazione per i campi e i circuiti;

Per il carattere ingegneristico e interdisciplinare del settore dell’Elettrotecnica, lo sviluppo di metodi e procedure è orientato alle ricerche applicate in un’ampia varietà di aree, condotte anche in collaborazione con ricercatori di altri settori, di laboratori di ricerca italiani e stranieri, e con qualificati ambienti industriali.
L’attività scientifica del settore comporta progressi in numerose tematiche specifiche, riguardanti la ricerca di base e applicata, di carattere innovativo e di interesse strategico per l’industria. Significative tematiche d'interesse sono:

1. circuiti ed algoritmi per le reti neurali artificiali, profonde e neurofuzzy; circuiti ed algoritmi per la classificazione, il riconoscimento e la predizione; elaborazione di segnali mono e multidimensionali per sistemi di telecomunicazione e multimediali; circuiti per la codifica robusta, la sicurezza e la protezione dei dati;
2. nanocircuiti; biocircuiti; circuiti quantistici;
3. dispositivi, circuiti e sistemi elettrici ed elettronici di potenza per la produzione, anche da fonti rinnovabili, l'accumulo e la conversione dell’energia elettrica e per la mobilità elettrica; generatori elettrici innovativi; circuiti per la meccatronica;
4. sensori e schiere di sensori; micro sistemi elettromeccanici, trasduttori ed attuatori; filtraggio adattativo e spazio-temporale;
5. analisi e sintesi di campi elettromagnetici; CAD elettromagnetico e procedure di ottimizzazione; problemi inversi in ambito elettromagnetico; diagnostica elettromagnetica;
6. analisi e sintesi di strutture d'interconnessione distribuite e concentrate; emissione, suscettività e protezione di componenti e sistemi elettrici ed elettronici; effetti biologici e impatto ambientale dei campi elettromagnetici;
7. micromagnetismo e spintronica; plasmonica; materiali nanostrutturati, intelligenti e multifunzionali; metamateriali; film sottili; superconduttori; prove non distruttive su materiali e componenti; trattamento elettromagnetico di materiali;
8. fusione termonucleare controllata; magneti superconduttori; plasmi per applicazioni industriali; propulsori a plasma; acceleratori di particelle; elettrotermia; elettroacustica;
9. tecniche data-driven per il trattamento dei segnali e per l’analisi e la modellazione di sistemi complessi nell’ambito industriale, dell’informazione, biomedico, sociale e ambientale

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