È Made in Calabria il sensore smart per monitorare in tempo reale gli effetti dei terremoti sui beni culturali

Un sensore smart per monitorare in tempo reale gli effetti dei terremoti sui beni culturali. La Silicon Valley calabrese sforna talenti di alto profilo. 34 anni, di Bisignano, il giovane ricercatore Carmelo Scuro è riuscito in un progetto che potrebbe portare a risultati sbalorditivi. “Si tratta di un progetto in fase embrionale di cui ho realizzato la cyber part”, spiega il ricercatore. La storia inizia qualche anno fa: “Ho iniziato il 2014 come dottorando senza borsa di studio. Lavoravo con il professore Renato Olivito, ci siamo sempre occupati di murature storiche, in particolare avevamo valorizzato una tecnica costruttiva romana che fa uso dei tubuli fittili, i primi laterizi cavi e alleggeriti della storia che venivano impiegati per realizzare le volte e le cupole degli edifici”. Poi il lavoro con Gabriele Milani, docente del Politecnico di Milano, e la collaborazione con il professore Domenico Grimaldi del Dimes dell'Università della Calabria, “con cui iniziammo ad occuparci di caratterizzazioni dei materiali tramite emissione acustica: registravamo il suono prodotto dai materiali durante la rottura; abbiamo identificato una correlazione tra il numero dei crack che si generavano dai materiali fragili come il calcestruzzo, e la percentuale di resistenza residua; avevamo, cioè, compreso che con un determinato numero di crack che si sviluppavano in un intervallo di tempo di vicinanza, il calcestruzzo era al 70% della sua resistenza. Da lì ha avuto avvio l'idea di voler individuare un sensore che potesse salvare delle vite in maniera preventiva”. L'avvio del lavoro al monitoraggio delle strutture storiche con il gruppo del Dipartimento di Fisica, di cui fanno parte i professori Pietro Pantano ed Eleonora Bilotta, ha portato all'idea del modello matematico del pendolo inverso:“Abbiamo individuato nel pendolo inverso la possibilità di poter generare la parte cyber del sensore. Un pattino su cui è posizionato un pendolo inverso, utilizzandolo con un forte attrito, a seconda dell'oscillazione del pendolo consente di valutare lo spostamento della struttura. Attraverso le oscillazioni del pendolo riusciamo a valutare di quanto la struttura si sposta per poi dire se è sicura o meno”. E aggiunge: “Nel caso in cui le oscillazioni siano tali da far prevedere un crollo della struttura, il sensore avvia, con anticipo, un allarme che consente di intervenire a seconda dei casi". La potenzialità del sensore consente di “ottenere informazioni e fare analisi in maniera più rapida rispetto al modello di elementi finiti che può impiegare anche 24 ore; altri sensori possono registrare anche l’oscillazione e l'accelerogramma del sisma; noi, attraverso questo sensore, possiamo ottenere i formazioni utili sullo spostamento”. Come distinguere l'attività sismica da altri segnali? “Il sensore è stato tarato impostando un coefficiente d’attrito abbastanza alto, quindi il pendolo non dovrebbe spostarsi, a meno che non ci siano delle forze. Il modello è stato tarato virtualmente con forze che si basano su una funzione impulso che simula il sisma”. Sudore e lacrime, è il caso di dire, in cui il sensore rappresenta “solo” la punta dell'iceberg di un ricercatore i cui interessi abbracciano i più svariati campi di ricerca, tanto che, per citare solo uno dei tanti lavori, Carmelo usa algoritmi genetici per creare gioielli. Una rivoluzione che potrebbe avere svolte tali da salvare vite umane: “La nostra idea è sempre stata questa, cioè generare sistemi di monitoraggio che possano salvare vite umane". Il fulcro centrale del lavoro è stato sviluppato in collaborazione con i gruppi di ricerca di Misure elettroniche, del Dipartimento di Ingegneria informatica, Modellistica, Elettronica e Sistemistica, e di Scienza delle costruzioni, del Dipartimento di Ingegneria civile, coordinati rispettivamente dai professori Francesco Lamonaca e Renato Olivito. Il dottore Scuro è anche membro del gruppo di ricerca di "Fisica-matematica", coordinato dal professore Pietro Pantano, e del laboratorio di "Psicologia generale, scienze cognitive e modellistica", coordinato dalla professoressa Eleonora Bilotta. Il sensore rappresenta anche un'opportunità di collaborazione con professionisti del settore come architetti e restauratori, “l’Associazione Italiana Esperti Scientifici Beni Culturali, che si occupa di restauro e conservazione dei Beni culturali, presieduta dal professore Ciro Piccioli, ha speso parole positive sul progetto”, ci svela. Tra i punti di forza del sensore, il basso consumo di energia e basso costo di produzione: “utilizzando il deep learning vogliamo capire quale potrebbe essere il consumo di energia per i sensori”. Risultato finale? A Carmelo Scuro il suo lavoro di ricerca ha fruttato il premio ‘Best paper presented by a young researcher' assegnato durante la conferenza internazionale Imeko TC – su Metrology for Archaeology and Cultural Heritage.