PROGRAMMA PRIN 2022 - Bأندو PRIN2022 D.D. N.104 DEL 2 فبراير 2022

TITOLO DEL PROGETTO: هوروس – الاستشعار عن بُعد الشامل عند الطلب باستخدام المركبات غير المأهولة

رمز CUP: D53D23003880006

الميزانية: € 74.489,60

مسؤول الوحدة البحثية: Striccoli Domenico

وحدات بحث أخرى أو وحدات فرعية محتملة: جامعة بوليتكنيك ميلانو، جامعة ترينتو

المشروع هوروس – الاستشعار عن بُعد الشامل عند الطلب باستخدام المركبات غير المأهولة يهدف المشروع إلى إعادة تعريف نموذج مراقبة السلامة الإنشائية (SHM) للبنى التحتية المدنية الاستراتيجية، من خلال إدخال نظام شامل ومعياري وعند الطلب، يستند إلى أسراب من الطائرات المسيّرة وتقنيات متقدمة للاتصالات والذكاء الاصطناعي. ويتمثل الهدف في تجاوز قيود أنظمة المراقبة التقليدية، القائمة على حساسات دائمة مركّبة في عدد محدود من المنشآت، والتطور نحو منصة قابلة للتوسع والتكيف، قادرة على العمل في الوقت الفعلي على بنى تحتية متنوعة، حتى في الظروف البيئية القاسية أو عقب الأحداث الاستثنائية. ويركز HORUS على دمج تقنيات إنترنت الأشياء (IoT)، واتصالات الجيل الخامس/السادس (5G/6G)، والإرسال التعاوني بين الطائرات المسيّرة، وخوارزميات التعلم الآلي لتحليل البيانات آليًا، والتوائم الرقمية المحدّثة ديناميكيًا. ويتمثل الهدف على المدى الطويل في جمع كميات كبيرة من البيانات عبر حساسات تحملها الطائرات المسيّرة، ونقلها بأمان وبزمن استجابة منخفض، ومعالجتها بذكاء بغية الكشف الآلي عن الأضرار، وتقييم موثوقية المنشآت في الوقت الفعلي، ودعم اتخاذ القرارات من أجل الإدارة المثلى للبنى التحتية. وفي هذا السياق، يسعى HORUS إلى تعزيز مرونة إدارة البنى التحتية وسلامتها واستدامتها الاقتصادية، من خلال خفض تكاليف عمليات التفتيش التقليدية ومدتها، وتحسين القدرة على الاستجابة في حالات الطوارئ.

تناولت النتائج التي تحققت في إطار مشروع HORUS، في مرحلة أولى، دراسة الأدبيات الحديثة حول إنترنت الطائرات المسيّرة، مع التركيز بوجه خاص على تقنيات الاتصال المستخدمة لتبادل المعلومات بين الطائرات المسيّرة والمحطات الأرضية. كما شملت الدراسة المعايير المعتمدة لضمان قابلية التشغيل البيني للطائرات المسيّرة، بما في ذلك بروتوكولات الاتصال، وإجراءات الطيران في المجال الجوي الخاضع للرقابة، وإدارة الموارد من حيث استهلاك الطاقة وعرض النطاق الترددي. 

في مرحلة ثانية، أُطِّر نظامٌ للتواصل من أجل المراقبة عن بُعد للحالة الإنشائية للجسور باستخدام الطائرات المسيّرة، مع إيلاء اهتمام خاص لموارد النطاق الترددي المستخدمة في نقل الفيديو المضغوط عبر شبكات الهاتف المحمول 5G وما بعدها (5G-and-Beyond, 5GB). وفي هذا السياق، أُنشئ سرير اختبار تجريبي تلتقط فيه طائرات مسيّرة متحركة مقاطع فيديو مضغوطة وفق المعيارين H.264 وH.265 وترسلها، مع قياس النطاق الترددي اللازم لإتمام عملية النقل دون فقدان. وقد أتاحَت النتائج التي تحققت خلال تجارب أُجريت لنقل فيديو مباشر مدته دقيقة واحدة، بدقة 1280x720 بكسل لكل إطار، وبقيم مختلفة لمعدل الإطارات (من 15 إلى 60 إطارًا في الثانية)، باستخدام معياري الضغط H.264 وH.265، تحديد متوسط عرض النطاق الترددي ضمن نطاق 20-30 Mbit/s، وهي سرعات لا تستطيع دعمها دون مشكلات في النطاق الترددي إلا شبكات 5G الأحدث.

PROGRAMMA PRIN 2022 - Bأندو PRIN2022 D.D. N.104 DEL 2 فبراير 2022

TITOLO DEL PROGETTO: توربينات الرياح المعززة بناشرات للبيئات الحضرية (DWTURB) للبيئات الحضرية (DWTURB)

رمز CUP: D53D23003300006

الميزانية: € 129.385

رقم ضريبة القيمة المضافة: Prof.ssa Stefania Cherubini

وحدات بحث أخرى أو وحدات فرعية محتملة: جامعة نابولي فيديريكو الثاني

وصف المشروع 

هدف مشروع DWTURB إلى تطوير نمذجة عددية دقيقة لتوربينات الرياح المعززة بناشرات (DAWTs)، وهي تتألف من دوّار توربين رياح مركّب داخل جناح حلقي. وتكمن فائدة هذه التوربينات في إمكانية استخراج طاقة أكبر من الرياح مقارنةً بتوربين رياح مفتوح (OWT) له المساحة الأمامية نفسها، وذلك بفضل تدفق الكتلة الإضافي الذي يستطيع توربين DAWT استيعابه نتيجة التآزر الفعّال بين القناة والدوّار. ويتيح ذلك إنتاجًا كبيرًا للطاقة حتى عند سرعات الرياح المنخفضة لبدء التشغيل، كما يحدّ من الضوضاء. ويُحلَّل أداء توربينات DAWT عمومًا باستخدام أساليب نظرية أو عددية تمثّل الدوّار على أنه قرص مشغّل (AD)، ما يجعل عمليات المحاكاة منخفضة التكلفة الحسابية، لكنها لا تأخذ في الحسبان وجود عدد محدود من الشفرات أو انفصال الطبقة الحدية الذي قد يحدث في منطقة الناشر. 

هدف المشروع 

هدف المشروع الحالي إلى إجراء عمليات محاكاة لمعادلات نافير–ستوكس المتوسطة وفق رينولدز (RANS) ومحاكاة الدوامات الكبيرة (LES)، لضمان نمذجة دقيقة وتقدير أداء هذه التوربينات.

النتائج المتوقعة

تجاوز النشاط مجرد اختيار إعداد لتوربين DAWT سبق اعتماده، وكان من المتوقع أن يتطور إلى تصميم ديناميكي هوائي منظّم يتخطى النهج التقليدي غير المترابط الشائع في الأدبيات، حيث يُصمَّم الدوّار والناشر كلٌّ على حدة. وانطلاقًا من هندسة مرجعية، كان من المتوقع تطوير استراتيجية تصميم منهجية قائمة على ديناميكا الموائع الحسابية (CFD)، لدراسة التفاعل المترابط بين الدوّار والناشر وتحديد المعلمات الهندسية والتشغيلية الرئيسية التي تتحكم في تعزيز استخراج الطاقة.

النتائج المحققة

أُجريت بعد ذلك محاكاة ثلاثية الأبعاد باستخدام معادلات رينولدز المتوسطة نافير–ستوكس (RANS)، بهدف تقديم فهم تفصيلي لمجال الجريان وتوزيع الضغط وآليات التفاعل بين الدوّار والقناة. وأُولي اهتمام خاص لضمان متانة الإطار العددي، وعُزّز ذلك بأنشطة تحقق أُجريت على تهيئة إضافية لتوربين رياح تتوفر عنها بيانات تجريبية. ثم أُجريت محاكاة الدوامات الكبيرة (LES) لمقارنة الأداء الديناميكي الهوائي وخصائص الجريان للتوربين ذي القناة المدروس بتوربين رياح تقليدي مفتوح. وقُيّمت آثار التشغيل على الأداء الناتجة عن تتبّع نقطة القدرة القصوى عند الحمل الجزئي، وكذلك أثر التغييرات الهندسية للناشر، ولا سيما في المقطع المتباعد الواقع بعد الدوّار، على ديناميكيات الأثر وقدرة الخرج. وكما تُظهر المحاكاة، تبيّن أن استخدام ناشر يعزّز الجريان الذي يسحبه الدوّار، وقد تبيّن بدوره أن ذلك يؤدي إلى زيادة توليد القدرة مقارنةً بالتهيئة المفتوحة. وبهدف تطوير نماذج مختزلة الرتبة (ROM) دقيقة ديناميكيًا لهذا الجريان المعقد، استُخدمت بعد ذلك مجالات الجريان المستحصلة من محاكاة الدوامات الكبيرة بوصفها قاعدة بيانات للتحليلات النمطية. وطُبّق تحليل الأنماط الديناميكية (DMD) على مجالات الجريان ثلاثية الأبعاد هذه، ما أتاح إعادة بناء الجريان بكلفة منخفضة، بما يمكّن من تقدير أداء توربينات الرياح وأثرها في البيئة بدقة مقبولة وكلفة حسابية منخفضة. كما خُصصت جهود إضافية لتطوير أدوات نمذجة فعّالة حسابيًا، قادرة على الإبقاء على الفيزياء الأساسية للتفاعل بين الدوّار والناشر. ويدمج الإطار المقترح بصورة متسقة التحميل الديناميكي الهوائي المحلي والاستجابة الشاملة للجريان ضمن إعداد حسابي مختزل، مع الحفاظ على آليات التفاعل الرئيسية المسؤولة عن تحسين الأداء. وقد أتاح هذا النهج تطوير أداة تنبؤية فعّالة ومستندة إلى أسس فيزيائية لتحليل أداء توربينات الرياح ذات الناشر (DAWT)، بما يتوافق مع الهدف العام المتمثل في توفير منهجيات موثوقة للتصميم والتحسين مع خفض كبير في الكلفة الحسابية.

العنوان: البروتينات النباتية
رمز CUP: B95B21005820001
الميزانية: € 1.350.000,00
المسؤول العلمي: الأستاذ Vito Gallo
النداء: عقود سلاسل الإمداد - الدعوة الخامسة - وزارة الزراعة والسيادة الغذائية والغابات
شركاء البحث الآخرون: Andriani S.p.A., Terre Bradaniche S.r.l., Apuliakundi S.r.l.

نبذة موجزة عن المشروع:

يندرج مشروع «البروتينات النباتية» ضمن عقد سلسلة الإمداد المخصص لتعزيز سلسلة البقوليات والبروتينات النباتية. وتسهم جامعة بوليتكنيك باري بصفتها هيئة بحثية، من خلال أنشطة تهدف إلى إدخال التقنيات الرقمية، ونظم دعم اتخاذ القرار، وأجهزة الاستشعار، وإنترنت الأشياء/إنترنت كل شيء (IoT/IoE)، والذكاء الاصطناعي، والتتبع التحليلي، وأدوات الاستدامة البيئية. ويجمع المشروع بين الخبرات الزراعية والصناعية والعلمية لتحسين جودة المنتجات القائمة على البروتينات النباتية وقدرتها التنافسية واستدامتها وإمكانية تتبعها.

يهدف برنامج سلسلة الإمداد «البروتينات النباتية» إلى إنشاء نموذج مبتكر لسلسلة إمداد زراعية صناعية مستدامة وتنافسية وقابلة للتكرار، قادر على إبراز الخصائص الإنتاجية والإقليمية والتكنولوجية والتنظيمية للجهات المشاركة. ويرتكز المشروع على تعاون وثيق بين الشركات الزراعية، ومؤسسات تصنيع الأغذية الزراعية، والهيئات البحثية، والشركاء التكنولوجيين، بهدف تعزيز منظومة متكاملة قادرة على توليد قيمة على امتداد سلسلة الإنتاج بأكملها.

يتمثل أحد العناصر المحورية للبرنامج في اعتماد نموذج الزراعة التجديدية، برعاية Andriani S.p.A. وتنفيذه عمليًا من قِبل Terre Bradaniche S.r.l.، وهو يهدف ليس إلى الحفاظ على النظم البيئية الزراعية فحسب، بل إلى تجديدها من خلال تحسين خصوبة التربة، وصون التنوع البيولوجي، وتعزيز الإنتاج الزراعي المستدام. وفي هذا السياق، تكتسب أنشطة البحث والتجريب الميداني الرامية إلى تطوير بروتوكولات زراعية مبتكرة وقابلة للنقل والتطبيق في سياقات إنتاجية مختلفة أهمية خاصة.

وتؤدي المنصة الرقمية لمراقبة سلسلة الإمداد وإدارتها («غرفة التحكم») دورًا استراتيجيًا؛ إذ تدمج أنظمة دعم اتخاذ القرار (DSS)، وأجهزة الاستشعار المتقدمة، وأدوات جمع البيانات وتحليلها، بما يتيح المراقبة المستمرة للمحاصيل وتحسين التدخلات الزراعية. وتدعم هذه البنية التحتية استخدام الموارد بكفاءة أكبر، وتحد من الآثار البيئية، وتحسن استدامة الإنتاج.

كما يعزز البرنامج دور محاصيل البقوليات ضمن الدورات الزراعية المعتادة في مناطق بوليا وبازيليكاتا. فإدخال البقوليات يسهم في تحسين خصوبة التربة، والتثبيت الطبيعي للنيتروجين الجوي، والحد من استخدام الأسمدة الكيميائية، مما يحقق فوائد بيئية وزراعية.

وبفضل هذا النهج المتكامل، يستطيع البرنامج تعزيز القدرة التنافسية للشركات الزراعية، وضمان مستويات عالية من جودة الإنتاج وإمكانية تتبعه، وتشجيع الابتكار التكنولوجي، وتعزيز التماسك الإقليمي. وتشمل العناصر الإضافية المميزة إبراز الأصناف المحلية، وإنشاء علامة تجارية لسلسلة الإمداد، واعتماد أنظمة اعتماد طوعية تهدف إلى ضمان جودة المنتجات وأصلها واستدامتها.

باختصار، تمثل سلسلة «البروتينات النباتية» نموذجًا متقدمًا للتكامل الزراعي الصناعي، يجمع بين الابتكار والاستدامة البيئية والبحث التطبيقي والتنمية الإقليمية، ويضع الأسس لجيل جديد من سلاسل الصناعات الغذائية الزراعية الموجّهة لمواجهة تحديات الأسواق الوطنية والدولية.

الأهداف:
تهدف المبادرة إلى تعزيز سلسلة البروتينات النباتية من خلال ثلاثة مسارات رئيسية:

- الزراعة الدقيقة والتقنيات التمكينية 4.0؛

- الاستدامة البيئية للإنتاج؛

- إمكانية التتبع وتعزيز قيمة المنتجات المحلية المميزة باستخدام أنظمة مزوّدة بالذكاء الاصطناعي.

تهدف الأنشطة إلى أتمتة جمع البيانات وتبادلها بين الحقول والأنظمة الرقمية ومنصات DSS، والحد من الأثر البيئي، وتحسين مدخلات الإنتاج، وتعزيز سلامة الأغذية، وزيادة القيمة التجارية والغذائية للمنتجات.

النتائج المتوقعة:
من المتوقع إعداد تقارير وبروتوكولات لتقييم مستوى الابتكار في الشركات، وتجهيز حقول تجريبية وأنظمة للرصد، وإنشاء منصة IoT/IoE، ووضع بروتوكولات لمراقبة الجودة والتتبّع التحليلي، وتطوير أنظمة DSS قائمة على التعلّم الآلي للإنتاج والأداء البيئي وإمكانية التتبع، فضلًا عن إعداد تقارير بشأن البصمة الكربونية والبصمة المائية وغيرها من المؤشرات البيئية. كما يُعتزم تعزيز قيمة النتائج من خلال براءات الاختراع والمنشورات العلمية وأنشطة التوعية ومسارات محتملة للحصول على الشهادات، مع الاهتمام بمعياري ISO 14001 وISO 22005.

روبو فلويد - موائع روبوتية للعضلات الاصطناعية والتبريد القابل للارتداء والمنسوجات النشطة

يُعدّ دوران الموائع عمليةً حيويةً تستخدمها الكائنات الحية والآلات في وظائف متعددة، منها النقل الفعّال للمغذّيات وتنظيم درجة الحرارة والتشغيل الميكانيكي. وعلى الرغم من إمكاناته، فقد أعاق تعقيد الآليات اللازمة لاستخدامه، تاريخيًا، انتشاره على نطاق واسع. ويسعى مشروع ROBOFLUID، المموّل من المجلس الأوروبي للبحوث (ERC)، إلى تجاوز هذه التحديات من خلال دمج إمكانات الموائع مع تقنيات التحكم الكهربائي، بهدف الارتقاء بالروبوتات والتقنيات القابلة للارتداء إلى مستويات جديدة من التطور. وسيستفيد المشروع من المضخات ذات الحالة الصلبة والمجالات الكهربائية لتبسيط المعدات اللازمة لدوران الموائع. ويهدف ROBOFLUID إلى تطوير تقنيات تستفيد من التقدم المحرز في مجال دوران الموائع، بما يمهّد الطريق لتطبيقات مبتكرة في مختلف المجالات.

• النداء: منحة بدء من المجلس الأوروبي للبحوث لعام 2023

• اتفاقية المنحة: 101116856

• دور جامعة البوليتكنيك في باري: المؤسسة المضيفة 

• المسؤول العلمي عن جامعة البوليتكنيك في باري: الأستاذ فيتو كاكوتشّولو – قسم الهندسة الميكانيكية والرياضيات والإدارة (DMMM)

• المبلغ: 1,5 مليون   

• SSD: ING-IND/13

• الموقع الإلكتروني: https://cordis.europa.eu/project/id/101116856

إعلان PRIN 2022D. D. N. 104 بتاريخ 2 فبراير 2022

عنوان المشروع: تطوير أنظمة وقود جديدة لطائرات المستقبل النظيفة العاملة بالهيدروجين (DNFSFCAFH)

رمز وزارة الجامعات والبحوث: 20229MWABH
رمز CUP: D53D23003260006
الميزانية: € 100.309
P.I.: الأستاذ إليا ديستاسو - جامعة بوليتكنيكو دي باري
وحدات بحث أخرى أو وحدات فرعية محتملة
• وحدة البحث 2 - جامعة سانيو، بينيفينتو
• وحدة البحث 3 - جامعة نابولي فيديريكو الثاني

وصف موجز للمشروع
يتناول مشروع DNFSFCAFH أحد أبرز التحديات التكنولوجية لإزالة الكربون من النقل الجوي: تحديد البنية المعمارية والتصميم الأولي لأنظمة إمداد الوقود لطائرات مستقبلية عابرة للقارات تعمل بالهيدروجين السائل (LH2).
شملت الأنشطة سلسلة تصميم نظام الوقود بأكملها: دراسة أحدث ما توصلت إليه التكنولوجيا، وتحديد البنى المعمارية المبتكرة ومحاكاتها باستخدام نماذج عددية، وتحسين التكوينات، والتصميم الأولي للخزانات المبردة والمبادلات الحرارية والمضخات والأنابيب وأنظمة السلامة، وتطوير حلول لتنظيم معدل التدفق باستخدام صمامات القياس، وتصميم الأنظمة المساعدة للتخزين والتصريف والتهوية.

الغرض
يتمتع الهيدروجين السائل بإمكانات كبيرة للحد من انبعاثات قطاع الطيران: فبالنسبة إلى المقدار نفسه من الطاقة، يتطلب كتلة وقود أقل بكثير من أنواع الوقود التقليدية، وإذا أُنتج من مصادر متجددة، فإنه يتيح احتراقًا من دون انبعاثات مباشرة لثاني أكسيد الكربون، وبانبعاثات جسيمية ضئيلة للغاية. غير أن استخدامه يتطلب إعادة تصميم نظام الوقود على متن الطائرة بالكامل، إذ يجب تخزين الهيدروجين في ظروف مبردة، ثم تبخيره وتسخينه فوق درجة الغليان وقياس كميته وحقنه في غرفة الاحتراق ضمن ظروف مضبوطة.
يتمثل الهدف العام للمشروع في الإسهام بتطوير حلول تكنولوجية للطائرات العاملة بالهيدروجين، بما يتماشى مع الأهداف الأوروبية لخفض الانبعاثات ومسارات البحث الخاصة ببرنامجَي Clean Aviation وFlightpath 2050. وعلى وجه الخصوص، يهدف المشروع إلى توفير قاعدة علمية وتصميمية لأنظمة وقود موثوقة وفعالة وقابلة للدمج، تعمل بالهيدروجين السائل، لاستخدامها في الطائرات التجارية المستقبلية.

النتائج المتوقعة
•    عرض محدّث ومنهجي لأحدث ما توصلت إليه التكنولوجيا بشأن أنظمة الوقود LH2 للطائرات؛
•    تحديد بنية معمارية واحدة أو أكثر لأنظمة الوقود LH2 تكون قابلة للتطبيق من الناحية التقنية، وتشمل التخزين والإمداد والتبادل الحراري وقياس الوقود والسلامة؛
•    تطوير نماذج عددية باستخدام بيئتَي Simulink/Simscape وAmesim، بما يتيح محاكاة سلوك النظام في ظروف تشغيل مختلفة؛
•    تحسين تكوينات النظام ومكوناته الرئيسية، مع تحديد تكوين مُحسَّن بوصفه محطة رئيسية في المشروع؛
•    التصميم الأولي للمكوّنات الحيوية، بما في ذلك الخزانات المبردة، والمبادلات الحرارية، والمضخات، والأنابيب، وأنظمة السلامة، وصمامات قياس التدفق، والأنظمة المساعدة للتخزين والتنفيس؛
•    إنتاج المخرجات الفنية والمنشورات العلمية المفهرسة، بهدف نشر ما لا يقل عن ثلاث أوراق بحثية في Scopus.

النتائج المحققة 
اكتمل المشروع بنجاح ضمن الجدول الزمني المحدد. ونُفِّذت حزم العمل السبع جميعها، وتحققت الأهداف العلمية والتكنولوجية. وأسفرت الأنشطة عن قاعدة معرفية متكاملة تغطي المجالات الأربعة الرئيسية لتصميم نظام وقود للطائرات يعمل بالهيدروجين السائل: التخزين، والتوزيع، والإدارة الحرارية، وقياس التدفق.

ومن أبرز النتائج:

• إعداد مراجعة شاملة للأدبيات المتعلقة بأنظمة وقود LH2 للطائرات، وتحليل التخزين والتوصيل والإدارة الحرارية وقياس التدفق وأنظمة السلامة؛

• اقتراح بنية مبتكرة لنظام وقود LH2 ونمذجتها، والتحقق من صحتها باستخدام نماذج عددية وإجراء مقارنة بين بيئات المحاكاة؛

• تطوير نماذج بارامترية باستخدام Simulink/Simscape وAmesim، وتطبيق إجراء التحسين MOGA-II لتحديد التكوينات المحسّنة؛

• التصميم الأولي للمكوّنات الرئيسية الخاصة بـ LH2، بما في ذلك المبادلات الحرارية والخزانات المبردة والمضخات والأنابيب وأنظمة السلامة؛

• تطوير ومحاكاة حل جديد لصمام قياس الهيدروجين الغازي، يعتمد على التشغيل الكهروضغطي؛

• تحديد أنظمة التخزين الوسيط والتفريغ والتنفيس ومحاكاتها؛

• نشر ستة أعمال علمية مفهرسة في Scopus، متجاوزةً الحد الأدنى المستهدف البالغ ثلاثة منشورات؛

• تعزيز أوجه التعاون العلمي على المستويين الوطني والدولي، بما في ذلك التعاون مع University of Bath وMoog Controls Ltd، الأمر الذي أسهم في تعزيز حضور المشروع في أوساط مجتمع أبحاث الطيران العامل بالهيدروجين على المستوى الدولي.

نُفِّذت الأنشطة مع الالتزام بمبدأ عدم إلحاق ضرر كبير (DNSH) ومبادئ الوصول المفتوح. وكانت الأنشطة ذات طبيعة حاسوبية وعددية في معظمها، دون إجراء تجارب مادية أو التسبب في آثار بيئية مباشرة ذات شأن. وأُتيحت المنشورات عبر جهات نشر أو وقائع مؤتمرات توفر خيارات الوصول المفتوح.

إعلان PRIN 2022D. D. N. 104 بتاريخ 2 فبراير 2022

عنوان المشروع: RaDAMES: أضرار الإشعاع في المواد الإنشائية لمفاعلات الاندماج تحت تأثير التشعيع بالنيوترونات: قياسات المقاطع العرضية، واستراتيجيات التخفيف الممكنة، وبروتوكولات اختبار المواد

رمز CUP B53D23005050006

الميزانية: € 65.098

الباحث الرئيسي أو مسؤول وحدة البحث Prof. Giuseppe Demelio

وحدات البحث الأخرى أو الوحدات الفرعية المحتملة د. Nicola colonna (INFN)، د. Annamaria Mazzone (CNR)

وصف موجز للمشروع
تناول المشروع دراسة الأضرار الناجمة عن النيوترونات في المواد الإنشائية المعدّة للاستخدام في مفاعلات الاندماج المستقبلية. وانصب تركيزه الأساسي على إنتاج الغازات الناتج عن تفاعلات انبعاث الجسيمات المشحونة المستحثة بالنيوترونات، والتي قد تؤثر تأثيرًا كبيرًا في سلوك المواد وموثوقيتها على المدى الطويل عند تعرضها لحقول نيوترونية مماثلة لتلك الموجودة في الاندماج. ولمعالجة هذه المسألة، جمع المشروع بين مناهج تجريبية وحاسوبية وتشخيصية متكاملة. وتركزت الأنشطة التجريبية أساسًا على تقييم إمكانية قياس المقاطع العرضية للتفاعلات المعتمدة على الطاقة في منشأة n_TOF التابعة لـCERN. وفي الوقت نفسه، استُخدمت محاكاة مونت كارلو وديناميكيات الجزيئات لدراسة تفاعلات النيوترونات مع المواد وآليات أضرار الإشعاع على مستويات مختلفة. وأُولي اهتمام خاص للتنغستن، وهو مادة أساسية لتطبيقات الاندماج، ولتكوّن العيوب، مثل الفجوات والذرات الخلالية وحلقات الانخلاع والأضرار المرتبطة بالهيليوم. وبالتوازي مع ذلك، دُرست التقنيات الحرارية غير الإتلافية بوصفها أدوات محتملة للكشف عن التغيرات التي يسببها التشعيع في خصائص المواد. ونفّذ المشروع كل من INFN وCNR وجامعة بوليتكنيكو دي باري، وأسهم كل طرف بخبراته المحددة في تحقيق الأهداف العلمية العامة.

الغرض
كان الهدف الرئيسي للمشروع هو تحسين فهم الأضرار النيوترونية التي تصيب المواد المستخدمة في بيئات مفاعلات الاندماج وتقييمها. وتمثّل الهدف الأول في التحقق من إمكانية قياس تفاعلات انبعاث الجسيمات المشحونة المستحثة بالنيوترونات بدقة في منشأة n_TOF، مع التركيز خصوصًا على التفاعلات المهمة لإنتاج الغاز وتوليد التريتيوم وتدهور المواد. أما الهدف الثاني، فكان تقييم القدرة التنبؤية لمحاكاة الديناميكيات الجزيئية في وصف الأضرار الإشعاعية على المستوى الذري. وكان من المقرر أن تتيح هذه المحاكاة فهم تكوّن العيوب الناجمة عن التشعيع وتطورها واستقرارها في التنغستن. وتمثّل هدف إضافي في دراسة أثر هذه العيوب في الخصائص الحرارية والميكانيكية، وهي خصائص أساسية لضمان التشغيل الآمن لمكونات الاندماج. وسعى المشروع أيضًا إلى استكشاف أساليب التشخيص غير الإتلافي، ولا سيما التصوير الحراري المحفَّز وتقنيات الليزر النبضي، بوصفها أدوات محتملة للكشف عن الأضرار دون المساس بسلامة المادة. وبوجه عام، تمثّل الغرض النهائي في دمج القياسات التجريبية والنمذجة العددية وأساليب توصيف المواد، دعمًا لتطوير مواد أكثر أمانًا وموثوقية لتقنيات الاندماج المستقبلية.

النتائج المتوقعة
كان من المتوقع أن يقدم المشروع برهانًا عمليًا على إمكانية قياس تفاعلات الجسيمات المشحونة المستحثة بالنيوترونات في منشأة CERN n_TOF. وشمل ذلك تصميم منظومة كشف جديدة وبنائها والتحقق من صلاحيتها، بحيث تتمكن من تحديد الجسيمات المشحونة الخفيفة المنبعثة أثناء التفاعلات المستحثة بالنيوترونات. وكان من المتوقع أن تدعم محاكاة مونت كارلو العمل التجريبي من خلال تقدير كفاءة الكواشف ومعدلات العد المتوقعة والخلفية الناجمة عن حزمة النيوترونات. كما هدف المشروع إلى التمهيد لإجراء قياسات مستقبلية على نظائر تحظى باهتمام خاص لتطبيقات الاندماج، بما فيها المواد ذات الصلة بتوليد التريتيوم والأضرار النيوترونية في بطانات المفاعلات. وعلى صعيد النمذجة، كان من المتوقع أن توضح محاكاة الديناميكيات الجزيئية الآليات التي يؤدي بها التشعيع النيوتروني إلى إحداث عيوب في التنغستن وتغيير خصائصه الحرارية الفيزيائية. وكان المقصود من هذه النتائج المساعدة في الربط بين عمليات الضرر على المستوى الذري وتدهور المواد على المستوى العياني. وإضافة إلى ذلك، كان متوقعًا أن يقيّم المشروع إمكانات التقنيات الحرارية غير الإتلافية في تحديد الأضرار الناجمة عن التشعيع. وعلى نطاق أوسع، تمثّلت النتيجة المتوقعة في توفير مجموعة من الأدوات التجريبية والحاسوبية المفيدة للدراسات المستقبلية المتعلقة بالمواد الإنشائية لمفاعلات الاندماج، إلى جانب نشر أبحاث علمية وإتاحة النتائج بنظام الوصول المفتوح.

النتائج المحققة 
حقق المشروع نتائج مهمة في جميع المجالات الرئيسية المخططة. فقد طُوّر نظام مبتكر للكشف بالحالة الصلبة، واختُبر وصودق عليه في ظروف الحزم النيوترونية في منشأة n_TOF. وأثبت الجهاز قدرته على كشف الجسيمات المشحونة الخفيفة وتمييزها، مثل البروتونات والديوترونات والتريتونات وجسيمات ألفا، مع أداء واعد لقياسات المقاطع العرضية مستقبلًا. وأُجريت قياسات للتحقق باستخدام تفاعلات الكربون، وأكدت النتائج الأولية جدوى النهج التجريبي المقترح. كما استُخدمت محاكاة مونت كارلو القائمة على GEANT4 بنجاح لتحسين إعداد التجربة، وتقدير الكفاءات، وتقييم الخلفية الإشعاعية، والتخطيط للقياسات المستقبلية. وقُدّم إلى CERN مقترح لإجراء قياسات على نظائر الليثيوم والبيريليوم، وكلاهما ذو أهمية لتطبيقات الاندماج، وحظي بالموافقة. وبالتوازي، طُبقت بنجاح محاكاة الديناميكيات الجزيئية على التنغستن لدراسة العيوب الناجمة عن الإشعاع وآثارها في النقل الحراري. وأظهرت المحاكاة أن العيوب، مثل الفقاعات المملوءة بالهيليوم، والفجوات، وحلقات الانخلاعات، يمكن أن تقلل بدرجة كبيرة من الموصلية الحرارية للشبكة البلورية. كما قيّم المشروع الأساليب الحرارية غير الإتلافية، بما فيها تقنيات الليزر النبضي، بوصفها أدوات واعدة لتقييم التدهور الناجم عن التشعيع. وبوجه عام، نُفذت الأنشطة بما يتوافق مع خطة العمل المعتمدة، وأرست أساسًا متينًا لمزيد من الحملات التجريبية، ودراسات النمذجة، وتطوير وسائل التشخيص.

إعلان PRIN 2022D. D. N. 104 بتاريخ 2 فبراير 2022

عنوان المشروع: «التصوير الكمي للكشف عن الكواكب الخارجية» (QUEXO)

رمز CUP: D53D23002850006

الميزانية: € 94.396

P.I.: Prof. Cosmo Lupo

وحدات بحث أخرى أو وحدات فرعية محتملة: وكالة الفضاء الإيطالية (ماتيرا)

وصف موجز للمشروع
تَعِد تقنيات الكمّ لجمع الصور ومعالجتها بتحقيق دقة تفوق ما تتيحه البصريات الكلاسيكية. ويتمثل هدف QUEXO في اختبار تقنية جديدة تقوم على تحليل المجال الكهرومغناطيسي إلى أنماط مستعرضة (إزالة تعدد الإرسال للأنماط المكانية - SPADE)، بالاقتران مع كواشف الفوتون الواحد، للحصول على قياسات دقيقة تتجاوز بكثير حد الحيود الكلاسيكي. وفي بيئة مضبوطة، سنحدد خصائص بروتوكولات القياس واختبارات الفرضيات للكشف عن الكواكب الخارجية [Huang, Lupo, Phys. Rev. Lett. 127], 130502 (2021)]. نرى أن هذا البحث الأساسي سيمهّد الطريق لابتكار منهجيات تجريبية جديدة، وسيعزّز البحث عن الكواكب خارج المجموعة الشمسية من خلال التصوير المباشر. ونتوقع إحراز تقدم مستقبلي في رصد الكواكب خارج المجموعة الشمسية يتجاوز بكثير أحدث ما توصلت إليه التقنيات: في نطاق عدّ الفوتونات، وللكواكب ذات الكتل وأنصاف الأقطار المدارية الأصغر، مثل الكواكب الشبيهة بالأرض والكواكب الواقعة في المنطقة الصالحة للحياة.

الغرض
تطوير واختبار منهجيات بصرية لإجراء قياسات عالية الدقة، بهدف إنشاء أنظمة تجريبية لرصد الفضاء، ولا سيما الكواكب الخارجية، بدقة تتجاوز حد الحيود.

النتائج المتوقعة
النمذجة النظرية والتنفيذ التجريبي، أولاً على المنضدة البصرية، ثم دمج التقنية في تلسكوب كاسيغرين في مقر وكالة الفضاء الإيطالية في ماتيرا. وإثبات المنهجية التجريبية اللازمة لإجراء قياسات عالية الدقة تتجاوز حد الحيود.

النتائج المحققة 
أنجز مشروع QUEXO أربع تجارب على منضدة بصرية، وأثبت إمكانية إجراء قياسات دقيقة للأطوال والترددات والفترات الزمنية. في [Santamaria, Sgobba, Lupo, Optica Quantum 2], 46 (2024)] برهنّا على استخدام SPADE وكواشف الفوتون المفرد لقياس المسافة بدقة بين مصدرين نقطيين غير مترابطين، وكذلك قياس شدتيهما النسبيتين. وفي [Santamaria, Sgobba, Pallotti, Lupo, Photonics Res. 13], 865 (2025)] برهنّا على استخدام SPADE في التحليل الطيفي بدقة تتجاوز حد الحيود. وقد سبق عملنا أول قياس للتحليل الطيفي دوبلري عالي الدقة لمصدر نجمي [Kim et al., Astrophys. J. Lett. 993, L3 (2025)].

طوّرنا نماذج نظرية لوصف البيانات التجريبية وتفسيرها، وعمّمنا نهجنا لمعالجة مسألة التمييز بين المصادر غير المترابطة، التي لا يلزم أن تكون نقطية [Triggiani, Lupo, Quantum Sci. Technol. 11], 015028 (2026)]، وبمساعدة الذكاء الاصطناعي أيضًا [Buonaiuto, Lupo, Quantum Mach. Intell. 7, 28 (2025)]. 

نشر مشروع QUEXO 10 مقالات في مجلات دولية محكّمة، وعرض نتائجه في 7 مؤتمرات (5 محاضرات وملصقان)، كما قدّم 5 محاضرات بدعوات، ونظّم ورشتي عمل في باري.

إعلان PRIN 2022D. D. N. 104 بتاريخ 2 فبراير 2022

عنوان المشروع: الشبكات اللاسلكية الأرضية/الفضائية المتكاملة للاتصال عريض النطاق وخدمات إنترنت الأشياء (INSPIRE)

رمز CUP: D53D23001150006

الميزانية: € 72.000

P.I.: الأستاذ جوزيبي بيرو - جامعة بوليتكنيك باري

وحدات بحث أخرى أو وحدات فرعية محتملة: 
جامعة بارما (مسؤولة الوحدة البحثية: الأستاذة أمينة بييمونتيزي) 
جامعة كاسينو وجنوب لاتسيو (مسؤول الوحدة البحثية: الأستاذ ستيفانو بوتزي)

وصف موجز للمشروع
هدف مشروع PRIN INSPIRE إلى دراسة وتصميم واعتماد حلول مبتكرة لشبكات اتصالات متكاملة، قادرة على إتاحة الاتصال ثلاثي الأبعاد من خلال التعاون بين البنى التحتية الأرضية والمنصات غير الأرضية، مثل الأقمار الصناعية في المدار الأرضي المنخفض، والمنصات عالية الارتفاع، والمركبات الجوية غير المأهولة. وتناول المشروع سيناريوهات تطبيقية متقدمة، من بينها توسيع التغطية في المناطق غير المخدومة أو ضعيفة الخدمة، ودعم خدمات إنترنت الأشياء واسعة النطاق، مساهمًا بذلك في تطوير شبكات المستقبل لما بعد الجيل الخامس/الجيل السادس. وفي هذا السياق، ركز INSPIRE على تصميم وتقييم معماريات شبكات قادرة على دعم الاتصالات عالية السعة، والنفاذ واسع النطاق، والتغطية الشاملة، مع تحليل التفاعل التآزري بين مختلف التقنيات التمكينية. وتشمل هذه التقنيات أشكال موجات ما بعد الجيل الخامس المتينة في مواجهة الحركة وتأثير دوبلر وضوضاء الطور واللاخطية، بما في ذلك وظائف استشعار مدمجة؛ وبنى تحتية للاتصالات التروبوسفيرية؛ وتقنيات متقدمة للطبقة الفيزيائية وتشكيل الحزم لأنظمة MIMO ضخمة افتراضية وموزعة؛ وآليات للتنسيق الهرمي للوظائف والخدمات الافتراضية القائمة على نماذج البرمجيات المعرفة؛ وخوارزميات استباقية للتخصيص الأمثل لموارد الاتصالات والحوسبة، بما في ذلك مناهج تقسيم الشبكة المتكاملة بين المقاطع الأرضية وغير الأرضية؛ فضلًا عن تقييم الأداء وتحليل الحلول المعمارية المبتكرة للشبكات الأرضية وغير الأرضية المتكاملة.

الغرض
فيما يلي الأهداف الرئيسية لمشروع INSPIRE: تطوير حلول متقدمة على المستويين الفيزيائي والنظامي للشبكات المتكاملة الأرضية وغير الأرضية؛ وتصميم بنى شبكية مرنة وقابلة للتوسع لدعم الخدمات المتنوعة والسيناريوهات شديدة الديناميكية؛ ووضع تقنيات مبتكرة للإدارة المشتركة للموارد الراديوية والحوسبية؛ وتطوير آليات تنسيق قائمة على نموذجي الشبكات المعرّفة برمجياً والافتراضية؛ وإنشاء أدوات للمحاكاة والتحقق من أجل تحليل الأداء في سيناريوهات واقعية.

النتائج المتوقعة
سعت الوحدة البحثية في جامعة بوليتكنيك باري إلى الإسهام في تطوير حلول مبتكرة للشبكات الأرضية وغير الأرضية المتكاملة، مع تركيز خاص على تقنيات الاتصالات المرجعية لما بعد الجيل الخامس/الجيل السادس، وتطوير خوارزميات ذكية للإدارة المشتركة للموارد الراديوية والحاسوبية، وتحديد آليات للتنسيق المعتمد على البرمجيات، وإنشاء أدوات المحاكاة والمنصات التجريبية وتوسيع نطاقها لتقييم معماريات الشبكات الأرضية وغير الأرضية المتكاملة.

النتائج المحققة 
حققت الوحدة البحثية في جامعة بوليتكنيك باري العديد من النتائج العلمية المهمة، المتوافقة تمامًا مع أهداف المشروع، وأسهمت بذلك في تطوير حلول متقدمة للشبكات المتكاملة الأرضية وغير الأرضية والتحقق من صلاحيتها. وعلى وجه الخصوص، صُممت واختُبرت تقنيات مبتكرة على مستوى الطبقة الفيزيائية لأنظمة ما بعد الجيل الخامس (beyond-5G)، بما في ذلك حلول الاستشعار والاتصالات المتكاملة (ISAC) المنفذة على منصات SDR، وتحليل جوانب الأمن المرتبطة ببصمة الترددات الراديوية. كما طُوّرت خوارزميات ذكية للإدارة المشتركة لموارد الاتصالات والحوسبة، تستند إلى الذكاء الاصطناعي والتوأم الرقمي، وطُبقت على سيناريوهات متنوعة وديناميكية (مثل الخدمات المدعومة بالطائرات المسيّرة وتطبيقات الوسائط المتعددة). وأسهمت الوحدة أيضًا في وضع أطر تنسيق معرّفة برمجيًا لإدارة خدمات الشبكة ووظائفها بكفاءة واستدامة. وأخيرًا، أُعدّت أدوات محاكاة ومنصات تجريبية، منها امتدادات لمحاكي 5G-air-simulator ومنصات اختبار للاتصالات بالطائرات المسيّرة، واستُخدمت لتقييم الحلول المطوّرة في سيناريوهات واقعية. ونوقشت النتائج المحققة في إسهامات علمية نُشرت في مجلات مرموقة ومعترف بها دوليًا و/أو عُرضت في وقائع مؤتمرات دولية عامة. تتوفر مزيد من المعلومات حول النتائج المحققة (بما في ذلك المخرجات النهائية وملفات PDF للمنشورات) على الموقع الإلكتروني لمشروع INSPIRE https://telematics.poliba.it/prin-inspire/.

إعلان PRIN 2022D. D. N. 104 بتاريخ 2 فبراير 2022

عنوان المشروع: يمكنني أن أكون - تقييم آثار المركبات التعاونية والمؤتمتة على شبكات النقل مع مراعاة سلوك المستخدمين

CODICE CUP: F53D23001990006

الميزانية: € 66.600 

المسؤول عن الوحدة البحثية في بوليتكنيك باري: Mario Marinelli

وحدات بحثية أخرى: 
جامعة نابولي (الباحث الرئيس: Luigi Pariota) 
جامعة ساليرنو (المسؤول عن الوحدة البحثية: Roberta Di Pace)

وصف موجز للمشروع
حلّل مشروع «يمكنني أن أكون» سلوك المستخدمين في ظل تقنيات القيادة التعاونية والمؤتمتة (CAV) ونمذجته، وطوّر استراتيجيات للتحكم في حركة المرور تراعي صراحةً ردود أفعال السائقين والمسافرين. وجمع النهج بين منهجيات المحاكاة التفصيلية والإجمالية لتقييم أثر تقنيات CAV على شبكات نقل واقعية، مع مراعاة سيناريوهات مختلفة لانتشار التكنولوجيا ومستويات متفاوتة من التعاون بين المركبات والبنية التحتية.

الغرض
تمثل الهدف الرئيس في توفير إطار منهجي وعملي لتقييم آثار تقنيات CAV، مع مراعاة السلوك الفعلي للمستخدمين، بهدف دعم تطوير استراتيجيات إدارة حركة المرور، والحد من الآثار السلبية على الشبكة، والمساهمة في وضع مبادئ توجيهية للنشر المستدام للمركبات التعاونية والمؤتمتة.

النتائج المتوقعة
وضع إطار متكامل لمحاكاة حركة المرور وتحسينها في ظل وجود مركبات CAV.

• نمذجة واقعية لسلوك القيادة واختيارات الرحلات في السيناريوهات المختلطة.

• تقييم فعالية الاستراتيجيات التعاونية (مثل GLOSA وVSL والاندماج المروري بمساعدة الأنظمة) في الحد من الازدحام والانبعاثات والمخاطر.

• دعم وضع أدوات لمساعدة صانعي القرار العام في عملية اعتماد تقنيات CAV.

النتائج المحققة 
ساهمت وحدة POLIBA في تطوير بيئة محاكاة متقدمة لإدارة حركة المرور في الوقت الفعلي، تُسمّى مركز إدارة حركة المرور الافتراضي (vTMC)، وهي قادرة على تمثيل التفاعل بصورة متكاملة بين المركبات الآلية التعاونية والبنى التحتية الذكية والمركبات التي يقودها البشر. وقد أتاح هذا الإطار محاكاة سيناريوهات واقعية لحركة مرور مختلطة، مع إبراز أثر استراتيجيات التحكم التعاونية المختلفة. وعلى وجه الخصوص، حلّلت POLIBA فعالية تدابير مثل التخفيض الديناميكي لعدد المسارات (lane drop)، والتنظيم التعاوني للسرعة (VSL)، والمساعدة على الاندماج في حركة المرور، وإدارة مراحل إشارات المرور. ومن خلال محاكاة أُجريت باستخدام نماذج مجهرية لحركة المرور، تبيّن أن زيادة نسبة انتشار المركبات المتصلة والآلية (CAV) تحدّ من الازدحام والانبعاثات ومخاطر التصادم على نحو غير خطي، وأن استراتيجيات البنية التحتية ينبغي أن تتكيف مع مراحل التحول التكنولوجي. وعلى وجه التحديد، وُضع نموذج لمحاكاة الاندماج عند منحدرات الطرق السريعة وتحسينه (مثل الطريق الدائري في نابولي)، مع مراعاة قيود البنية التحتية، ما أبرز أوجه التآزر بين استراتيجيات التحكم في البنية التحتية والسلوكيات التعاونية التي تتيحها المركبات المتصلة والآلية (CAV). كما أدمجت الوحدة نهجاً للتحسين يستند إلى مؤشرات متينة (مثل متوسط التأخير التراكمي) لتحقيق التوازن بين أداء التدفقات الرئيسية والمركبات الداخلة، بما يعزز الإنصاف والكفاءة. وأخيراً، أسهمت إسهاماً جوهرياً في دمج النماذج والنتائج ضمن إطار عمل مشترك متعدد المقاييس، تتشاركه الوحدات الأخرى في المشروع، مما أرسى الأسس لوضع إرشادات قابلة للتطبيق على المستوى الوطني.

إعلان PRIN 2022D. D. N. 104 بتاريخ 2 فبراير 2022

عنوان المشروع: HERMES - تعزيز المركبات فرط الصوتية من خلال التحسين المتين متعدد مستويات الدقة لاستغلال الفضاء

CODICE CUP D53D23004350001

الميزانية: € 86.536

مسؤول الوحدة البحثية U.R. Francesco Bonelli

وحدات بحثية أخرى: جامعة بوليتكنيكو دي ميلانو

وصف موجز للمشروع
يندرج المشروع ضمن مجال تقنيات الطيران فرط الصوتي والوصول إلى الفضاء، مع إيلاء اهتمام خاص لإعادة دخول المركبات الفضائية الغلاف الجوي، وللصواريخ القابلة لإعادة الاستخدام، والمركبات دون المدارية. يمثل الطيران فرط الصوتي اليوم مجالًا يحظى باهتمام علمي وصناعي كبير، إذ يشمل تطبيقات مرتبطة بالبحث والاستكشاف الفضائي والنقل عالي السرعة والسياحة دون المدارية. ويتطلب تصميم هذه المركبات أدوات قادرة على وصف الظواهر الفيزيائية المعقدة، مثل التأثيرات الهوائية الحرارية والاختلال في التوازن الكيميائي الحراري، مع مراعاة أوجه عدم اليقين المرتبطة بظروف التشغيل والنماذج العددية أيضًا. وتناول المشروع تطوير منهجيات متعددة مستويات الدقة للتصميم المتين والتحسين الديناميكي الهوائي للمركبات فرط الصوتية. 

أُولي اهتمام خاص لنمذجة العمليات الكيميائية الحرارية في الهواء المحايد وفي وجود الأنواع الناتجة عن التآكل، باستخدام كل من نماذج الحالة بالحالة والنماذج ذات درجات الحرارة الداخلية المتعددة، المستنبطة بطريقة متسقة ذاتيًا من منهج الحالة بالحالة.

الغرض
استهدف المشروع تطوير أدوات عددية ومنهجيات للتصميم المتين للمركبات فرط الصوتية، قادرة على دمج النماذج والبيانات ذات مستويات الدقة والتكلفة الحاسوبية المختلفة. وكان الهدف هو تحسين القدرة التنبؤية للمحاكاة، بما في ذلك وصف أكثر دقة للعمليات الكيميائية الحرارية في الهواء المحايد بوجود الأنواع الناتجة عن التآكل. 

تمثل أحد الأهداف الرئيسية في خفض التكلفة الحاسوبية لمنهج الحالة بالحالة المحسوب على أساس الاهتزازات، وذلك من خلال تنفيذ منهج قائم على درجات حرارة داخلية متعددة، تُجمع فيه المستويات الاهتزازية ضمن مجموعات تتميز بتوزيعات بولتزمان عند درجات حرارة مختلفة. 

النتائج المتوقعة
تعلقت النتائج المتوقعة بوضع منهج متعدد مستويات الدقة لخفض التكلفة الحاسوبية لإجراءات التصميم والتحسين، مع الحفاظ على مستوى عالٍ من الدقة في التنبؤ بالأداء الديناميكي الهوائي. 

وعلى وجه الخصوص، كان من المتوقع تحسين نماذج الحركية الكيميائية للحالة بالحالة في الهواء المحايد بوجود الأنواع الناتجة عن التآكل، وتطوير نماذج ذات درجات حرارة داخلية متعددة لخفض التكلفة الحاسوبية في إطار متعدد مستويات الدقة. 

النتائج المحققة 
أتاح المشروع تطوير منهجيات عددية وتعزيزها من أجل التصميم المتين للمركبات فرط الصوتية، بالاستناد إلى دمج نماذج متعددة مستويات الدقة وتقنيات تقدير عدم اليقين. وعلى وجه الخصوص، وُضعت إجراءات مفيدة للتحسين الديناميكي الهوائي المتين للمركبات التي تسافر بسرعات فرط صوتية. كما حُسّنت نماذج الحالة إلى الحالة لوصف الظواهر الكيميائية الحرارية في الهواء المتعادل بوجود الأنواع الناتجة عن الاستئصال، واشتُق نموذج متعدد درجات الحرارة الداخلية لخفض الكلفة الحسابية. وبوجه عام، أسهمت الأنشطة المنفذة في تطوير أدوات أكثر كفاءة وقدرة على التنبؤ لتصميم المركبات فرط الصوتية، مع آثار محتملة على خفض تكاليف الإطلاق وتيسير الوصول إلى الفضاء. 

إعلان PRIN 2022D. D. N. 104 بتاريخ 2 فبراير 2022

عنوان المشروع: التوائم الرقمية التوجيهية لتطوير كفاءات القوى العاملة المستقبلية المعززة معرفيًا في المصانع الذكية (RESILIENCE) 

رمز CUP: D53D23003710006
الميزانية: € 67.774
منحة وزارة الجامعات والبحوث الإيطالية المخصصة لوحدة البحث: 47.338 يورو 
التمويل المشترك المخصص لوحدة البحث من الجامعة/الجهة: 20.436 يورو 
التكلفة الإجمالية: 67.774 يورو

مسؤول وحدة البحث (بوليتكنيك باري): جورجيو موسّا 

وحدات بحثية أخرى:

• جامعة كالابريا
• جامعة ساليرنو
• جامعة بريشيا 

وصف موجز للمشروع
يتناول مشروع RESILIENCE الحاجة إلى ابتكار عمليات تدريب القوى العاملة في بيئات التصنيع المتقدمة، التي تتسم بدرجة عالية من التعقيد وتزايد الأنشطة غير الروتينية. ويقترح المشروع نموذجًا جديدًا قائمًا على التوائم الرقمية التوجيهية، من خلال دمج تقنيات مثل التوائم الرقمية والتحليلات التوجيهية ونمذجة معلومات البناء (BIM)، إلى جانب استراتيجيات منظمة للتدريب أثناء العمل (OJT). ويتيح هذا النهج إنشاء بيئات تدريب رقمية تراعي السياق وتقديم تدريب «عند الطلب»، لا يُقدَّم إلا عند الحاجة ويُكيَّف وفقًا للظروف التشغيلية المحددة. 
تسهم وحدة البحث في جامعة بوليتكنيك باري من خلال النمذجة المعرفية للمهام والأداء البشري، مع دمج عوامل مثل العبء المعرفي وتعقيد الأنشطة والخصائص الفردية في عمليات التدريب واتخاذ القرار. 

الغرض
يتمثل الهدف الرئيسي للمشروع في تطوير نظام متكامل للتدريب التوجيهي بغية تحسين كفاءات القوى العاملة في المصانع الذكية. وعلى وجه الخصوص، يهدف المشروع إلى:
•    تطوير نماذج للتحليلات التوجيهية من أجل التوصية بالأنشطة؛
•    إنشاء بيئات تدريب رقمية باستخدام نمذجة معلومات البناء (BIM) والتوائم الرقمية؛
•    تحديد نماذج للتعلم تستند إلى العوامل المعرفية؛
•    نمذجة تعقيد المهام والأداء البشري؛
•    تعزيز نقل التكنولوجيا والابتكار في بيئات الثورة الصناعية الرابعة (Industry 4.0).

النتائج المتوقعة
يتضمن المشروع تطوير ما يلي:
•    نموذج أولي لنظام تدريب يستند إلى التوائم الرقمية التوجيهية؛
•    تحسين كفاءات العاملين وسلامتهم وقدرتهم على التكيف؛
•    تقليص مدة التدريب وزيادة الاحتفاظ بالكفاءات؛
•    أدوات لدعم اتخاذ القرار بشأن تخطيط الأنشطة والتدريب؛
•    تقدم علمي في مجالات التوائم الرقمية والذكاء الاصطناعي والأنظمة المتمحورة حول الإنسان.

النتائج المحققة 
طوّرت وحدة البحث في جامعة بوليتكنيك باري نهجًا متمحورًا حول الإنسان لنمذجة الأداء البشري واستراتيجيات التدريب في البيئات الصناعية المتقدمة. وعلى وجه الخصوص، تحققت النتائج التالية:
•    تطوير أطر تحليلية تربط بين تعقيد المهام والعبء المعرفي والأداء البشري؛
•    تحليلات منهجية لأساليب قياس العبء المعرفي وتقنيات دعم المشغّل؛
•    تحديد نماذج لتعلّم المهارات واضمحلالها (learning/forgetting)؛
•    التحقق التجريبي من استراتيجيات التدريب في ظروف صناعية واقعية؛
•    أدلة تدعم اعتماد أساليب تدريب مخصّصة وتكيفية، تستند إلى الخصائص الفردية للعاملين.
إجمالًا، تسهم النتائج في تحديد نموذج للتدريب التوجيهي، تُراعي فيه القرارات التشغيلية وقرارات التدريب احتياجات نظام الإنتاج وقدرات العاملين وظروفهم المعرفية. 
 

إعلان PRIN 2022D. D. N. 104 بتاريخ 2 فبراير 2022

عنوان المشروع: Mathematical Modelling of Heterogeneous Systems 

رمز CUP D53D23005900006

الميزانية: € 85.441 (منها تمويل من وزارة الجامعات والبحوث € 55478)

المسؤول U.R. فلوريو جوزيبي

وحدات البحث الأخرى أو الوحدات الفرعية المحتملة

وحدة البحث بجامعة روما «سابينزا» (الباحث الرئيسي: E.N.M. Cirillo)

وحدة البحث بجامعة فلورنسا (مسؤول الوحدة: L. Fusi)

وصف موجز للمشروع
يهدف مشروع «النمذجة الرياضية للأنظمة غير المتجانسة» (MMHS) إلى تطوير وصف رياضي دقيق وتنبؤي للأنظمة المعقدة التي تتسم بعدم التجانس البنيوي وتعدد المقاييس. وتشمل هذه الأنظمة المواد المركبة والأنسجة البيولوجية والموائع المعقدة والأنظمة الحبيبية، وتتميز بخصائص عيانية ناشئة لا يمكن استنتاجها من النماذج المتجانسة التقليدية. ويسعى المشروع إلى سد هذه الفجوة من خلال نهج متكامل يجمع بين نظرية التجانس، والمعادلات التفاضلية الجزئية، والميكانيكا الإحصائية، والتحليل التقاربي.

نُظِّم النشاط العلمي وفق منظور متعدد المقاييس، بهدف الربط بين النماذج المجهرية أو متوسطة المقياس والقوانين العيانية الفعالة. وفي هذا السياق، أُولي اهتمام خاص لدراسة آليات النقل والانتشار في الأوساط غير المتجانسة، وانتقالات الطور في الأنظمة متعددة الاستقرار، ونمذجة المواد المعقدة ذات السلوك غير الخطي. كما تطور المشروع من خلال التعاون بين وحدات بحثية تمتلك خبرات متكاملة، بما يضمن تكامل المناهج النظرية والعددية المدعومة بأنشطة تجريبية.

الغرض
يتمثل الهدف الرئيسي للمشروع في بناء نماذج رياضية قادرة على وصف الظواهر الناشئة في الأنظمة غير المتجانسة، مع التركيز خصوصًا على العلاقة بين البنية المجهرية والسلوك العياني. ويسعى المشروع تحديدًا إلى اشتقاق قوانين فعالة للنقل والانتشار، وفهم آليات شبه الاستقرار والتنوي، وتطوير نماذج تنبؤية للمواد المعقدة والموائع غير النيوتونية. ومن الأهداف الإضافية دمج المناهج المستمدة من الميكانيكا الإحصائية والتحليل الرياضي وميكانيكا الأوساط المتصلة، بغية بناء إطار نظري متماسك قابل للتطبيق في سياقات علمية متنوعة.

النتائج المتوقعة
شملت النتائج المتوقعة تطوير نماذج رياضية متعددة المقاييس، والاشتقاق الدقيق للقوانين العيانية انطلاقًا من نماذج مجهرية، وتوصيف ظواهر معقدة مثل الانتشار الشاذ وانتقالات الطور وحالات عدم الاستقرار في الأنظمة غير المتجانسة. كما كان متوقعًا إنتاج نتائج علمية رفيعة المستوى، موثقة من خلال منشورات في مجلات دولية والمشاركة في مؤتمرات، إلى جانب تعزيز التعاون بين وحدات البحث المشاركة.

النتائج المحققة 
أفضت الأنشطة المنفذة إلى تحقيق نتائج علمية مهمة ومتسقة مع الأهداف الأولية للمشروع. وعلى وجه الخصوص، وُضعت نظرية صارمة لعمليات النقل والانتشار في الأوساط غير المتجانسة، أتاحت اشتقاق معادلات فعّالة على المستوى العياني انطلاقًا من بنى مجهرية معقدة. كما بُيّن كيف يمكن لآليات مختلفة من الاضطراب على المستوى المجهري أن تؤدي إلى سلوكيات عيانية مختلفة، مع توضيح دور شروط الواجهة في المواد المركبة.

في مجال الأنظمة متعددة الاستقرار وانتقالات الطور، تحققت نتائج مهمة في دراسة شبه الاستقرار وآليات التنوي في نماذج عشوائية على الشبكة. وكشف التحليل عن الصلة بين الديناميكيات المجهرية والسلوك العياني، مقدمًا وصفًا مفصلًا للانتقالات بين الحالات شبه المستقرة والمستقرة. وتسهم هذه النتائج في تعميق فهم ظواهر الانتقال في الأنظمة غير المتجانسة.

أُحرز مزيد من التقدم في نمذجة المواد ذات البنية الداخلية المعقدة وتحليلها. وبالتوازي، دُرست التأثيرات الحرارية والإنتروبية في المواد غير المتجانسة، وأُظهر كيف يمكن للتقلبات المجهرية والاضطراب أن يغيّرا الخصائص العيانية بدرجة كبيرة، كما في حالة التمويه في انتقالات الطور.

في مجال ميكانيكا الموائع، حُللت تدفقات الموائع غير النيوتونية واللزوجية البلاستيكية في هندسيات معقدة، باستخدام مناهج تحليلية وعددية. وتم التوصل إلى نتائج بشأن الاستقرار ونشوء حالات عدم الاستقرار في المعلقات الطبقية والنماذج الريولوجية المتقدمة، مما عزز القدرة التنبؤية للنماذج الخاصة بالموائع المعقدة. 

إجمالًا، أسفر المشروع عن مجموعة متكاملة من النتائج تجمع بين التحليل الرياضي الصارم والنمذجة العشوائية وميكانيكا الأوساط المتصلة، وأرست أساسًا نظريًا متينًا لوصف الأنظمة غير المتجانسة على مقاييس مختلفة. وقد جرى التحقق من صحة هذه النتائج ونشرها من خلال عدد كبير من الأبحاث العلمية في مجلات دولية مرموقة ذات تأثير عالٍ.

كما نُشرت هذه النتائج عبر موقع إلكتروني متاح على الصفحة https://www.sbai.uniroma1.it/progetti/mmhs/index.php

إعلان PRIN 2022D. D. N. 104 بتاريخ 2 فبراير 2022

عنوان المشروع: المساواة والقدرة على الصمود في النظم الإيكولوجية الزراعية من خلال الإدارة الذكية للمياه واستخدامها (ERASMUS)

رمز CUP B53D23006510006

الميزانية: € 92.600

P.I. أو مسؤول U.R.: الباحث الرئيسي: الأستاذ أليساندرو باغانو – جامعة بوليتكنيك باري

وحدات بحث أخرى أو وحدات فرعية محتملة: جامعة بوليتكنيك ميلانو (POLIMI)، جامعة سانّيو (UNISANNIO)، المجلس الوطني للبحوث – معهد أبحاث المياه (CNR-IRSA) (شارك في المرحلة الأولية من المشروع، قبل انتقال الباحث الرئيسي إلى جامعة بوليتكنيك باري)

وصف موجز للمشروع
يهدف مشروع ERASMUS إلى تحليل قدرة النظم الإيكولوجية الزراعية المروية على الصمود، ثم تحديد استراتيجيات محتملة لضمان تحسينها. وقد حلّل المشروع أوجه الترابط الوثيقة بين المياه والطاقة والإنتاج الزراعي والظروف البيئية وممارسات الإدارة المميزة لهذه الأنظمة، مع التركيز أساسًا على الإدارة الكفؤة والمستدامة للموارد المائية. ولهذا الغرض، اقترح مشروع ERASMUS دمج مناهج نمذجة ديناميات النظم، والمؤشرات متعددة الأبعاد، والنمذجة الهيدروليكية/العددية، والنمذجة التشاركية، وتطبيقها على حالتي دراسة تمثلهما جمعيتان للري تقعان في جنوب إيطاليا. 

الغرض
تمثّل الهدف الرئيسي للمشروع في تفعيل مفهوم القدرة على الصمود في النظم الإيكولوجية الزراعية المروية، من خلال تحويله إلى أدوات وأساليب مفيدة لدعم الإدارة التكيفية والمستدامة للموارد المائية، حتى في ظل تزايد ندرتها. وبمزيد من التفصيل، سعى مشروع ERASMUS إلى: i) تحسين فهم الديناميات التي تميّز النظم الإيكولوجية الزراعية المروية؛ ii) تحديد مجموعة من المؤشرات وتطويرها لتقييم القدرة على الصمود، بحيث تغطي أبعادها المتعددة ومختلف القطاعات ذات الصلة؛ iii) تحليل التقنيات المبتكرة لتحديث أنظمة الري وتقييمها (بما في ذلك المقارنة بينها)، مع إيلاء اهتمام خاص لاستخدام الصمامات الذكية وتحديث الشبكات القائمة؛ iv) اختبار الحلول التقنية والإدارية في دراسات حالة واقعية، مع تشجيع مشاركة أصحاب المصلحة وتبادل المعارف، بهدف دعم إمكانية تكرار نتائج المشروع أيضاً.

النتائج المتوقعة
كانت النتائج الرئيسية المتوقعة هي:

• تطوير نموذج مفاهيمي لتحليل قدرة النظم الإيكولوجية الزراعية المروية على الصمود باستخدام أدوات نمذجة ديناميات النظم؛
• تحديد مجموعة متعددة الأبعاد من المؤشرات القادرة على تغطية البعد الهيدروليكي لكفاءة تشغيل شبكات الري أساسًا، وربطه بالأبعاد الزراعية والبيئية والطاقية والاجتماعية والاقتصادية؛
• مراجعة الحلول التكنولوجية المبتكرة لإدارة أنظمة الري وتقييمها مقارنةً بعضها ببعض، بما في ذلك التقنيات الذكية والمستقلة عن الشبكة؛
• اختبار الحلول التقنية والإدارية المحتملة الرامية إلى تعزيز قدرة أنظمة الري على الصمود، باستخدام النمذجة الهيدروليكية والعددية؛
• إنشاء مجتمعات الابتكار في موقعين تجريبيين، وتحديد عناصر منهجية مفيدة لإمكانية تكرار التجربة ودعم اتخاذ القرارات.

النتائج المحققة 
طُوّر في المشروع مخطط حلقات سببية وحُلّل، وهو مفيد لتحديد حلقات التغذية الراجعة ومواطن الضعف ونقاط التأثير التي تؤثر في قدرة النظم الإيكولوجية الزراعية المروية على الصمود. كما وُضع إطار للمؤشرات لتقييم قدرة أنظمة الري على الصمود من منظور ترابط المياه والطاقة والغذاء والنظم الإيكولوجية. وقد أتاح استطلاع وطني موجّه إلى اتحادات الري صورةً محدّثة عن حالة البنى التحتية للري، واحتياجاتها إلى الابتكار، وأبرز العوائق التي تحول دون ابتكارها. وفيما يتعلق بحالتي دراسة محددتين، أسهم استخدام النمذجة الهيدروليكية والعددية في تحديد استراتيجيات فعّالة من حيث التكلفة لإعادة التأهيل، واختبار تقنيات مبتكرة مثل OASIS وGreenValve. كما أثبت المشروع استدامة هذه الأجهزة من حيث الطاقة وإمكاناتها في مجال الإدارة، وأطلق مجتمعين للابتكار، أسهما في إشراك أصحاب المصلحة، والتحقق من صحة النتائج، ومناقشة التطورات المستقبلية المحتملة، بما في ذلك على المستوى الدولي.

تمحور مشروع ERASMUS حول تحليل قدرة النظم البيئية الزراعية المروية على الصمود، وتحديد استراتيجيات لتعزيزها، مع إيلاء اهتمام خاص للإدارة الفعالة والمستدامة للموارد المائية في ظل تزايد ندرتها. وتناول المشروع أنظمة الري بوصفها أنظمة اجتماعية-إيكولوجية معقدة، تتسم بترابط وثيق بين المياه والطاقة والإنتاج الزراعي والظروف البيئية وممارسات الإدارة، مع دمج المناهج المفاهيمية، ومراجعة المؤشرات، والنمذجة الهيدروليكية والعددية، والنمذجة التشاركية، وتطبيقها على دراستي حالة في جنوب إيطاليا تمثلهما رابطتان للري. وتمثل الهدف الرئيسي في جعل مفهوم القدرة على الصمود قابلاً للتطبيق في النظم البيئية الزراعية المروية، من خلال أدوات وأساليب تسهم في دعم الإدارة التكيفية والمستدامة للموارد المائية. وشملت النتائج الرئيسية المتوقعة تطوير نموذج مفاهيمي باستخدام نمذجة ديناميات النظم، وتحديد مجموعة متعددة الأبعاد من المؤشرات، ومراجعة التقنيات المبتكرة وتقييمها المقارن، واختبار الحلول التقنية والإدارية في دراسات حالة واقعية، وإطلاق مجتمعات الابتكار. وتؤكد النتائج المحققة بلوغ هذه الأهداف: فقد جرى تطوير مخطط للحلقات السببية وتحليله لتحديد حلقات التغذية الراجعة ومواطن القصور ونقاط التدخل الممكنة (نقاط التأثير)؛ ووُضع إطار للمؤشرات من منظور ترابط المياه والطاقة والغذاء والنظم الإيكولوجية؛ وقدمت دراسة استقصائية وطنية صورة محدّثة عن حالة البنى التحتية للري واحتياجات الابتكار؛ وأخيراً، أسهمت النمذجة الهيدروليكية والعددية في تحديد استراتيجيات فعالة من حيث التكلفة لتحديث الأنظمة القائمة، وفي اختبار تقنيات مبتكرة مثل OASIS وGreenValve، مع إبراز إمكاناتها في دعم إدارة أنظمة الري. وتميز المشروع بإشراك أصحاب المصلحة، بهدف نقل النتائج أيضاً إلى سياقات أخرى ونشر النماذج والتقنيات على نطاق أوسع.

إعلان PRIN 2022D. D. N. 104 بتاريخ 2 فبراير 2022

عنوان المشروع: إعادة تحميل المدينة: مقاربة منهجية جديدة لتجديد المدينة والإقليم

رمز CUP D53D23011000006

الميزانية: € 38.300

المسؤول عن الوحدة البحثية: Bisciglia Sergio

وحدات بحث أخرى أو وحدات فرعية محتملة:

• جامعة بيروجيا (الأستاذة أناليسا جوستي - الباحثة الرئيسية)

• جامعة كامبانيا «لويجي فانفيتيلي»

• جامعة لاكويلا

• جامعة ساساري

وصف موجز للمشروع
يتمثل موضوع البحث في التجديد الحضري، بوصفه استراتيجية للتنمية في البلاد وأداة للتعافي من أزمة ما بعد الجائحة. ويتمثل مبرر البحث – وهدفه في الوقت نفسه – في بناء مسارات قادرة على (إعادة) توجيه المقاربة المتبعة في التجديد الحضري، من خلال تجاوز البعد القطاعي واقتراح دراسة لا تقتصر على تعدد التخصصات، بل تشمل أيضاً تعدد المقاييس.

الغرض
يرتكز البحث على ثلاثة جوانب: 1. إعادة الاعتبار إلى الفاعل العام في إدارة عمليات التجديد، بوصفه جهة قادرة على توجيه المشاريع وتوجيه مبادرات القطاع الخاص؛ 2. إعادة التفكير في التجديد انطلاقًا من المدينة العامة، باعتبارها فضاءً ومجالًا للسكن؛ 3. استعادة الطابع المنظومي للمشروع العمراني، وتجاوز الثنائيات بين المراكز والأطراف، وما يصاحبها من أدوات تقنية وقانونية وتنظيمية قطاعية محدودة الفاعلية.

تناولت وحدة باري الموضوعات التي بحثتها وحدات البحث الأخرى – وهي السكن ودور المساحات والتجهيزات العامة في التكامل والإدماج الاجتماعيين – مستندةً أساساً إلى تحليل الأدوات التنظيمية وكيفية ترجمتها إلى إجراءات محددة، جرى إعادة تصنيفها على النحو المناسب. مع الأخذ في الاعتبار دراسة حالة باري، كانت منطقة باري الحضرية الكبرى مجال البحث الرئيسي.

النتائج المتوقعة
إعادة تشكيل بُعد متكامل للتجديد، لا يؤدي إلى توحيد الأدوات وتجانسها، ويتخلى عن القراءة الثنائية بين «التنمية المحلية» و«التجديد الحضري»، لصالح معايير جديدة أكثر اتساقاً مع تعقيد المشكلات التي جرى إبرازها. وينطلق ذلك من حصر أنواع التجديد وتوزيعها المتباين ضمن المنطقة الحضرية الكبرى.

النتائج المحققة 
تناولت النتائج التحليلية تحديد مجالات صياغة سياسات وإجراءات التجديد وتنفيذها، بما في ذلك وفق مستويات حوكمة الإقليم. وبالمقارنة مع الإطار الأولي المفترض والمقترح في مشروع البحث، برز ما يلي: أ) من جهة، اتساع مجالات الصياغة والتنفيذ المذكورة، بحيث لم تعد تقتصر على سياسات التجديد العمراني، التي يتسم تطبيقها بقدر أكبر من الجمود، بل شملت أيضاً إجراءات بلدية تندرج ضمن سياسات الرعاية الاجتماعية والثقافة والشباب، وتُعد أكثر فاعلية من حيث كسب التأييد وسرعة التنفيذ و ب) ومن جهة أخرى، إعادة تموضع الجهات المؤسسية والاجتماعية المشاركة في هذه المجالات، بما اتسم به من تراجع دور أصحاب المصلحة الاقتصاديين مقارنة بالتوقعات الأولية، وتعاظم مكانة الجهات الفاعلة العامة، ولا سيما الإقليم والبلديات؛ الأمر الذي وجّه البحث نحو تحليل نقدي للديناميات العابرة للقطاعات وآليات تطبيق التجديد الحضري، التي كثيراً ما تتصلب ضمن نماذج وممارسات مستعارة دون تمحيص من سياقات أخرى.
 

إعلان PRIN 2022D. D. N. 104 بتاريخ 2 فبراير 2022

عنوان المشروع: المراقبة المبتكرة للأضرار في المواد المركّبة ذاتية الالتئام باستخدام الانبعاثات الصوتية في التطبيقات المدنية والفضائية – IN MOOSHEAC

رمز CUP:  D53D23003600006

الميزانية:  € 137.865

P.I.  BARILE Claudia

وحدات بحثية أخرى جامعة بوليتكنيك تورينو

وصف موجز للمشروع
هدف المشروع إلى دراسة قابلية الإصلاح، واستعادة الأداء الميكانيكي، والاستقرار الإنشائي للمواد المركّبة ذاتية الالتئام (SH) واختبارها. وقد تضمنت الحملة التجريبية اختبارات إتلافية وغير إتلافية على عينات وأجزاء شبه مكوّنة مصنوعة من مواد مركّبة ذاتية الالتئام مصممة خصيصًا، ومتباينة فيما بينها من حيث نسبة الراتنج، وبنية الألياف، وتكوينات الترصيف. وكان الهدف من الاختبارات الإتلافية تقييم مدى استعادة منظومة المواد المركّبة ذاتية الالتئام لخواصها الميكانيكية، على نحو شامل، عقب حالات الفشل السطحي وتحت السطحي والفشل بين الطبقات. 

أما الاختبارات غير الإتلافية، فقد أُجريت لسببين رئيسيين: رصد تطور الضرر في الموقع ضمن النظام المركب SH باستخدام تقنيات الانبعاث الصوتي (EA)، وارتباط الصور الرقمية (DIC)، ومطيافية تيراهرتز في المجال الزمني (THz-TDS)؛ وتحليل مسار عملية الإصلاح واستعادة المطابقة الميكانيكية من خلال إجراء اختبارات الانبعاث الصوتي (EA) بالنمط النشط، على عينات مختبرية وعلى مكونات واسعة النطاق. 

الغرض
تمثل الهدف من المشروع في تحديد نهج منهجي قائم على الجمع بين تقنيات تجريبية متعددة لإجراء تحليل ميكانيكي للمواد المركّبة، بما يتيح وصف السلوك الميكانيكي للمادة بدقة، إلى جانب وصف بدء العيوب والكسور وانتشارها وإصلاحها أثناء التشغيل. 

كما أتاحت هذه المنهجية تحديد التكوين الأمثل للمواد المركّبة ذاتية الالتئام، بما يطيل العمر التشغيلي للمواد الإنشائية، مع فوائد واضحة للاستدامة، بالنظر إلى الأثر البيئي الذي قد تخلّفه المصفوفات البلاستيكية..

النتائج المتوقعة
سعت حملة الاختبارات الإتلافية، المستندة إلى معايير معترف بها، إلى قياس مستوى إصلاح هذه المواد المركّبة واستعادة خواصها الميكانيكية من خلال تفعيل عملية الإصلاح الذاتي.

ولدعم هذا البحث، استُخدمت أساليب تحليلية لمعالجة البيانات البارامترية والأشكال الموجية لبيانات الانبعاثات الصوتية، قائمة على التعلم الآلي (ML)، بهدف أتمتة عملية توصيف السلوك الميكانيكي ومدى الكسر في المادة ونوعه..

النتائج المحققة 
تم تطوير نظام مبتكر لمراقبة الأضرار يستخدم تقنية للانبعاثات الصوتية تستند إلى معلمات مرتبطة بالأشكال الموجية ويدعمها التعلم الآلي. 

في إطار التطبيقات الفضائية، اختُبر نظام مراقبة الأضرار بواسطة الانبعاثات الصوتية أيضًا على عينات عُرضت لمستويات مختلفة من الأشعة فوق البنفسجية (UV). وأظهرت نتائج هذه الدراسات التجريبية أن هذه المواد المركّبة ذاتية الالتئام يمكن أن تُستخدم، من حيث المبدأ، في التطبيقات الإنشائية، مع الاستفادة من قدرتها الجيدة على الإصلاح الذاتي، مما يزيد من عمرها التشغيلي.