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Modelli e metodi della Fisica Matematica
Pianificazione e controllo di micro-nuotatori: dinamiche di moti collettivi
Parole chiave CONTROLLO, IDRODINAMICA A BASSI NUMERI DI REYNOLDS, INTERAZIONE IDRODINAMICA, MICRO-NUOTATORI, OTTIMIZZAZIONE
Riferimenti MARCO MORANDOTTI, MARTA ZOPPELLO
Gruppi di ricerca Analisi non lineare e calcolo delle variazioni, Modelli e metodi della Fisica Matematica
Tipo tesi APPLICATIVA, RICERCA
Descrizione Una sfida chiave nella modellizzazione dei micro-nuotatori è il loro controllo, ovvero la capacità di trovare una successione di cambiamenti di forma che permetta loro di muoversi da un dato punto per raggiungere una destinazione fissata. Il controllo dei micro-nuotatori ha la potenzialità di progettare mirco-robot artificiali che possono essere governati con precisione per effettuare operazioni assegnate, tra le quali rilascio localizzato di farmaci e moto sincronizzato di molte unità. In entrambe le situazioni è auspicabile riuscire ad agire solo su una parte di essi i quali, a loro volta, guidano il moto di tutti gli altri.
La tesi può essere sviluppata concentrandosi su uno o più dei seguenti aspetti:
1) studio del problema di controllo nello spazio tridimensionale per un singolo nuotatore flagellato costituito da N segmenti (il cosiddetto "N-link swimmer");
2) studio di un sistema costituito da due 2-link swimmer interagenti tra loro e di come il loro moto coordinato possa produrre uno spostamento;.
3) studio di un sistema multi-agente con interazione in cui pochi agenti controllano il moto degli altri: il caso più semplice è quello di un sistema di agenti di forma sferica immersi in un fluido, in cui gli agenti attivi (il cui moto può essere programmato) determinano il moto degli altri.
Conoscenze richieste Analisi matematica, meccanica dei continui, algebra lineare, equazioni della fisica matematica, geometria differenziale.
Scadenza validita proposta 25/02/2025
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