| descrizione: | Obiettivo del corso è preparare, attraverso una formazione di alto livello nel campo delle scienze e delle tecnologie dell’ingegneria elettronica e delle sue applicazioni, ricercatori esperti con competenze adeguate ad esercitare attività di ricerca, progettazione e produzione di alta qualificazione. Durante la formazione si porrà molta attenzione allo sviluppo della capacità di sintesi delle conoscenze pratiche e teoriche, all'acquisizione di competenze trasversali e trasferibili anche nel mondo del lavoro, in parallelo alla formazione specifica in un particolare settore di ricerca affinché il dottorando consegua una preparazione completa e una maturità e autonomia nell'attività di ricerca. Per ogni dottorando viene definito un piano formativo che prevede, nel triennio attività di ricerca, attività didattica ed altre attività autonomamente scelte e approvate dal Collegio dei Docenti. L’attività di ricerca è incentrata sull'approfondimento di uno specifico tema di ricerca, sotto la guida di un docente supervisore, inquadrato nell'ambito delle attività svolte nella Sezione di Elettronica Applicata del Dipartimento di Ingegneria, oggetto della tesi finale. L’attività didattica si articola nella frequenza di insegnamenti, seminari o scuole di dottorato finalizzate al completamento della preparazione di base ed allo sviluppo del tema di ricerca. Le attività autonomamente scelte, approvate dal Collegio, sono ulteriori iniziative su temi specifici di interesse per completare la formazione. |
| title: | Applied Electronics |
| description: | The aim of the PhD course is to prepare, through a high-level training in the fields of science and technology, electrical and electronics engineering and its applications, experienced researchers having high qualified skills for research and industry . During the course the PhD student will acquire capacity of synthesis on theoretical and practical knowledge, the acquisition of soft skills also transferable to industry. The PhD course is organized in a plan of activities divided between research, attending courses and other activities agreed with the PhD board. The research activity is focused on specific research topic, under the guidance of a faculty supervisor. |
- Progettazione e test di un elettrolizzatore ad alta efficienza per applicazioni spaziali
L’obiettivo del progetto è quello di progettare, realizzare e testare un elettrolizzatore, per la produzione di idrogeno e ossigeno ad alta pressione (fino a 150atm) per utilizzo in condizioni a ridotta gravità.
Il candidato dovrà progettare un elettrolizzatore PEM (o con altre idonee membrane) che sarà installato su un propulsore spaziale innovativo ovvero, potenzialmente, su moduli umani lunari.
Il sistema dovrà essere testato in condizioni di micro-gravità e bassa pressione per verificarne le adeguate funzionalità. Viste le condizioni di utilizzo estreme è particolarmente importante porre, sia in fase di progettazione che di test, particolare attenzione sull’efficienza globale del sistema in termini di produzione di H2-O2, l’assorbimento energetico, resistenza strutturale, omogenea distribuzione dell’acqua sulla membrana elettrolitica, scelta dei materiali elettrodici e dell'elettrolita, etc.
Il candidato dovrà interagire costantemente con il team di progettazione dell’innovativo sistema propulsivo e il suo contributo sarà fondamentale per ottimizzare la progettazione di un componente primario come l’elettrolizzatore.
- Design ad testing of a high-efficiency electrolyzer for spatial applications
The project aims to design, develop, and test an electrolyzer for the production of high-pressure hydrogen and oxygen (up to 150 atm) for use in reduced-gravity conditions. The candidate will need to design a PEM electrolyzer (or with other suitable membranes) that will be installed on an innovative space propulsion system, potentially on lunar modules. The system must be tested in microgravity and low-pressure conditions to verify its proper functioning. Given the extreme usage conditions, it is particularly important to pay special attention to the overall efficiency of the system in terms of H2-O2 production, energy absorption, structural resistance, homogeneous distribution of water on the electrolyte membrane, choice of electrode materials and electrolytes, etc. The candidate will need to constantly interact with the design team of the innovative propulsion system, and their contribution will be essential to optimize the design of a primary component such as the electrolyzer.
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- Algoritmi e sistemi innovativi per le comunità energetiche - INNOCOM
INNOCOM verterà sullo studio di soluzioni innovative per la gestione delle fonti rinnovabili nelle comunità energetiche. Le energie rinnovabili vengono attualmente affiancate da altre fonti energetiche (indicate col termine di programmabili) per garantire energia nei periodi di limitata disponibilità delle fonti rinnovabili. In alternativa e in complemento all’utilizzo di fonti programmabili, si può utilizzare il surplus energetico generato dalle fonti rinnovabili in determinati periodi, per immagazzinare energia e renderla disponibile in periodi di bassa produzione ed elevato fabbisogno energetico. Ecco il concetto di accumulo che può essere realizzato con accumulatori elettrochimici, celle a combustibile ad idrogeno, super condensatori e SMES. In un contesto del genere si colloca il concetto di comunità energetica, dove l’utente del sistema elettrico non svolge solo il ruolo passivo di consumatore di energia, ma piuttosto di prosumer (producer/consumer) con il proprio sistema di generazione e storage collegato alla microgrid. In tale scenario si manifestano nuove problematiche nel sistema elettrico della microgrid: stabilità, prestazioni dinamiche e risposta transitoria, rendimento complessivo del sistema. INNOCOM si propone di affrontare tali problematiche partendo da una analisi dettagliata dei componenti dei moderni sistemi di generazione da rinnovabile, conversione e storage. Verranno studiate soluzioni innovative per la realizzazione di convertitori ottimizzati in termini di prestazioni e di gestione dell’energia, per la progettazione di algoritmi di massimo trasferimento e di management dei sistemi di storage. Si terrà conto inoltre della modellazione dei dispositivi utilizzati nella progettazione dei convertitori sia come input, sia come output (ad esempio sistemi fotovoltaici, celle a combustibile, batterie, ecc) e dei nuclei ferromagnetici di induttori e trasformatori usati nel convertitori. Tra gli algoritmi utilizzati, avranno la precedenza quelli basati su tecniche di Intelligenza Artificiale, che potranno essere applicati sia per la previsione dell’energia producibile dalle fonti rinnovabili, sia per la stima del fabbisogno energetico e per l’ottimizzazione dei dispositivi che costituiscono la catena di generazione e trasporto di energia prodotta da fonti rinnovabili. Infine, per incentivare comportamenti virtuosi da parte degli utenti, arrivando a sfruttare l’innovativo concetto di Comunità Energetiche, si verificherà il tracciamento degli scambi tra utenti della microgrid tramite tecniche di blockchain in modo che possano essere certificati sia gli scambi energetici sia le quote di efficienza energetica conseguite.
- Innovative algorithms and systems for renewable energy communities - INNOCOM
INNOCOM aims to study innovative solutions for managing renewable sources in energy communities. Renewable energy sources are currently accompanied by other programmable energy sources to ensure energy supply during periods of limited availability of renewable sources. Alternatively, surplus energy generated by renewable sources during certain periods can be stored and made available during periods of low production and high energy demand. This is the concept of energy storage, which can be achieved through electrochemical accumulators, hydrogen fuel cells, supercapacitors, and SMES. This concept fits into the context of energy communities, where the user of the electrical system does not play only the passive role of energy consumer, but rather that of a prosumer (producer/consumer) with their own generation and storage system connected to the microgrid. In such a scenario, new issues arise in the microgrid electrical system, including stability, dynamic performance, transient response, and overall system efficiency. INNOCOM aims to address these issues by starting with a detailed analysis of the components of modern renewable generation, conversion, and storage systems. Innovative solutions will be studied for the implementation of converters optimized in terms of performance and energy management, for the design of maximum transfer and management algorithms of storage systems. The modeling of the devices used in the design of converters will also be taken into account, both as input and output (for example, photovoltaic systems, fuel cells, batteries, etc.), as well as the ferromagnetic cores of inductors and transformers used in converters. Among the algorithms used, those based on Artificial Intelligence techniques will have priority, which can be applied both for predicting energy production from renewable sources and for estimating energy demand and optimizing the devices that make up the chain of generation and transportation of energy produced from renewable sources. Finally, to incentivize virtuous behaviors by users, by leveraging the innovative concept of Energy Communities, tracking of exchanges between microgrid users will be verified using blockchain techniques so that both energy exchanges and energy efficiency quotas achieved can be certified.
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- Studio di processi chimici e fisici nella sintesi di tape superconduttori a temperature criogeniche
Il progetto prevede lo sviluppo e l'ottimizzazione della sintesi per via chimica e/o fisica di tape superconduttori di ultima generazione. L'attività dovrà essere accompagnata dalle caratterizzazioni morfologiche (mediante microscopia ottica ed elettronica), elettriche a temperature criogeniche e strutturale.
- Study of chemical and physical processes in the synthesis of superconductor tapes at cryogenic temperatures.
The project involves the development and optimization of chemical and/or physical synthesis methods for the next-generation superconductive tapes. The activity will be accompanied by morphological characterizations (using optical and electron microscopy), electrical characterizations at cryogenic temperatures, and structural analyses.
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- Tema di ricerca generale all'interno delle attività del Dottorato di Elettronica Applicata
La tematica generale è all'interno delle attività di ricerca scientifica e tecnologica del Dottorato in Elettronica Applicata.
Per informazioni di dettaglio sulle attività di ricerca presenti, si veda la seguente pagina web
https://diiem.uniroma3.it/ricerca/dottorati-di-ricerca/dottorato-di-ricerca- elettronica-applicata/
- Research topic within the scientific and research activities of the Doctorate in Applied Electronics
The research topic is within the research activities of the PhD Program in Applied Electronics.
For more details on the research activities, follow the link below
https://www.uniroma3.it/en/dottorato/2023/applied-electronics-dott604/
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- digital health nell’ambito delle aritmie cardiache
Nel presente tema, si propone di valutare il contributo della digital health nell’ambito delle aritmie cardiache, sia dal punto di vista dell’analisi e dell’ottimizzazione delle tecnologie esistenti, sia attraverso lo sviluppo di nuove tecnologie hardware e software. In particolare durante il primo anno si valuterà lo stato dell’arte della digital health nel contesto del monitoraggio, gestione e prevenzione delle aritmie cardiache, in termini di dispositivi medici disponibili sul mercato, di algoritmi di elaborazione dei dati e della loro utilizzabilità nella pratica clinica. In seguito, si procederà a elaborare proposte per l’ottimizzazione dell’utilizzo delle soluzioni tecnologiche già esistenti e a sviluppare nuove tecnologie hardware e software in termini di dispositivi wearable e di algoritmi di intelligenza artificiale.
- digital health nell’ambito delle aritmie cardiache
The research topic focusses on evaluating the impact of digital health in the field of cardiac arrhythmias, considering both the analysis and optimization of existing technologies, as well as the development of new hardware and software solutions. In the initial phase, the focus will be on assessing the current state of digital health in terms of monitoring, managing, and preventing cardiac arrhythmias. This evaluation will encompass commercially available medical devices, data processing algorithms, and their practicality in clinical settings. Subsequently, recommendations will be put forward to enhance the utilization of existing technological solutions and to advance the development of wearable devices and artificial intelligence algorithms.
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Il candidato sceglierà una tematica in fase di presentazione della candidatura on line
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| Valutazione titoli |
Il candidato deve produrre tutti i titoli e gli elementi che ritiene utili e pertinenti per accedere al Corso di Dottorato in Elettronica Applicata, quali ad esempio il Curriculum degli studi, gli eventuali ulteriori percorsi formativi ed esperienze professionali e di ricerca, le eventuali pubblicazioni scientifiche, premi, contratti e/o assegni di ricerca, partecipazione a progetti scientifici e così via. |
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The candidate is required to provide all the qualifications and elements that they consider useful and relevant to access the Doctorate in Applied Electronics, such as the curriculum of studies, any additional training paths and professional and research experiences, any scientific publications, awards, contracts and/or research grants, participation in scientific projects, and so on. |
| Prova orale |
Il colloquio, che a scelta del candidato può essere sostenuto sia in lingua italiana che in lingua inglese, verte sulla discussione dei titoli presentati e sulla capacità di individuare e condurre un tema di ricerca pertinente con il Corso di Dottorato in Elettronica Applicata. |
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The interview, which can be conducted either in Italian or English at the candidate's choice, focuses on the discussion of the presented qualifications and the ability to identify and conducta research topic relevant to the Doctorate Course in Applied Electronics. |