Μελέτες 2012 - Περιλήψεις - Θετικές Επιστήμες

6. Οσμωτικές επιδράσεις σκληρών σφαιρών σε υάλους αστεροειδών πολυμερών

Ομάδα Μελέτης: Βλασσόπουλος Δημήτριος (Συντονιστής, Ίδρυμα Τεχνολογίας και Έρευνας), Λύκος Χρήστος (Πανεπιστήμιο της Βιέννης), Domenico Truzzolillo (Ίδρυμα Τεχνολογίας και Έρευνας)

Μείγματα κολλοειδών και πολυμερών είναι ιδανικά για τη μελέτη χαλαρής ύλης (π.χ οσμωτικές αλληλεπιδράσεις) και αντιμετώπιση τεχνολογικών προκλήσεων (π.χ χρόνος ζωής προϊόντων ή κατεργασία τροφίμων). Εισαγωγή χαλαρών αλληλεπιδράσεων στο μείγμα, για παράδειγμα χρησιμοποιώντας κολλοειδείς σφαίρες από αστεροειδή πολυμερή, οδηγεί σε ένα πλούσιο φασικό διάγραμμα. Εν συντομία, η προσθήκη μικρών γραμμικών ή αστεροειδών πολυμερών σε υάλους μεγάλων αστεροειδών προκαλεί τήξη της υάλου μέσω του μηχανισμού απομάκρυνσης. Προτείνουμε τη συνέχιση αυτής της εργασίας διερευνώντας τις ιδιότητες ενός νέου μείγματος μικρών σκληρών σφαιρών και μεγάλων αστεροειδών υάλων. Η πρόκληση είναι οι πιθανές νέες υαλώδεις φάσεις και ιδιότητες ροής, σαν συνέπεια των νέων αλληλεπιδράσεων. Εκτιμούμε ότι η πειραματική προσέγγισή μας, βασισμένη σε ρεολογία και δυναμική σκέδαση φωτός, θα συνδυαστεί αποτελεσματικά με θεωρητικές προσπάθειες χρησιμοποιώντας δραστικές αλληλεπιδράσεις. Σκοπεύουμε να διευκρινίσουμε τον ρόλο των σκληρών σωματιδίων στη δυναμική και ροή των αστεροειδών υάλων και, απώτερα, στο μοριακό σχεδιασμό μειγμάτων με επιθυμητές ιδιότητες.

7. Είναι το ρήγμα του Σπηλίου στην Κρήτη υπεύθυνο για τη διπλή καταστροφή της Φαιστού κατά τη Μινωϊκή Περίοδο;

Ομάδα Μελέτης: Μουσλοπούλου Βασιλική (Συντονίστρια, Πολυτεχνείο Κρήτης), Lucilla Benedetti (CNRS, Centre National de Recherche Scientifique), Μωραΐτης Δανιήλ (Πολυτεχνείο Κρήτης), Χριστόπουλος Διονύσης (Πολυτεχνείο Κρήτης)

Το νησί της Κρήτης, κατά τη διάρκεια των ιστορικών και προϊστορικών χρόνων, έχει επανειλημμένως προσβληθεί από καταστροφικούς σεισμούς. Το παλάτι της Φαιστού, για παράδειγμα, καταστράφηκε δύο φορές (1700 και 1450 π.Χ.), πιθανότατα από τη σεισμική δράση κάποιου ενεργού ρήγματος της Κρήτης. Η προτεινόμενη έρευνα στοχεύει να προσδιορίσει τη σεισμική ιστορία του ρήγματος του Σπηλίου, ένα μεγάλο ρήγμα που έχει αυθαίρετα συνδεθεί με τη διπλή καταστροφή της Φαιστού, με σκοπό να διαλευκάνει αν όντως αυτή η Μητρόπολη της αρχαιότητας καταστράφηκε από τη σεισμική του δραστηριότητα. Ο προσδιορισμός του μεγέθους και της ηλικίας των σεισμών θα επιτευχθεί με συνδυαστικές μετρήσεις Σπανίων Γαιών και ραδιενεργών ισοτόπων του 36Cl πάνω στην ασβεστολιθική επιφάνεια του ρήγματος. Τα δεδομένα αυτά όχι μόνο θα διαλευκάνουν το μυστήριο της καταστροφής της Φαιστού αλλά θα συντείνουν, επίσης, στην πιο ολοκληρωμένη και αξιόπιστη αποτύπωση της σεισμικής επικινδυνότητας της πυκνοκατοικημένης κεντρικής Κρήτης.

8. Δυναμική χαρτογράφηση της συνδεσιμότητας περιοχών του εγκεφάλου για την εικονική αναπαράσταση των κινήσεων προσθετικής χειρός

Ομάδα Μελέτης: Μπεζεριάνος Αναστάσιος (Συντονιστής, ΠανεπιστήμιοΠατρών), Heather Benz (Johns Hopkins School of Medicine), ΤσιμπούρηςΧαράλαμπος (ΠανεπιστήμιοΠατρών), Nitish Thakor (Johns Hopkins School of Medicine)

Για την αποκατάσταση των κινητικών λειτουργιών σε ανάπηρους και παράλυτους, γίνεται πρωτοποριακή έρευνα με χρήση νευρωνικών σημάτων. Σε αντίθεση με τα εν τω βάθει εμφυτευόμενα, τα ηλεκτρόδια Ηλεκτροκορτικογραφήματος είναι λιγότερο επεμβατικά και προσφέρονται ενδεχομένως για μακροχρόνια χρήση. Για να αυξηθεί η περιορισμένη ακρίβεια και οι μικροί βαθμοί ελευθερίας ελέγχου των προσθετικών χεριών, προτείναμε πρόσφατα μια ιδιαίτερα καινοτόμο προσέγγιση χαρτογράφησης της συνδεσιμότητας, τα λεγόμενα Χρονικά Μεταβαλλόμενα Δυναμικά Bayesian Δίκτυα (XM-ΔBΔ). Ο στόχος του έργου είναι να διερευνήσει περαιτέρω τη δυναμική της συνδεσιμότητας του εγκεφάλου κατά τη διάρκεια κινητικών ενεργειών. Θα υλοποιηθούν αλγόριθμοι XM-ΔBΔ για να αποκωδικοποιηθεί το «φτάνω» και «πιάνω» ενός αντικειμένου από ECοG σήματα και θα δοκιμαστούν σε εικονική αναπαράσταση προσθετικού χεριού. Πηγή των δεδομένων θα είναι πειράματα σε ανθρώπους και πιθήκους. Στο πρόγραμμα Διεπαφής Μηχανής με Εγκέφαλο θα είναι η πρώτη φορά που η αύξηση της ισχύος της αποκωδικοποίησης των κινήσεων θα γίνεται με μοντέλο ροής πληροφοριών στον εγκέφαλο.

9. Υγροκρυσταλλική νανοτεχνολογία: λειτουργική στόχευση και ανάπτυξη υπερδομών σε ανισοτροπικά "χαλαρά" υλικά

Ομάδα Μελέτης: Νούνεσης Γεώργιος, (Συντονιστής, Ε.Κ.Ε.Φ.Ε. Δημόκριτος), Λελίδης Ιωάννης (Πανεπιστήμιο Αθηνών), Τζιτζιός Βασίλειος (Ε.Κ.Ε.Φ.Ε. Δημόκριτος)

Οι υγροί κρύσταλλοι χαρακτηρίζονται από κρυσταλλική τάξη μεγάλης εμβέλειας, ενώ παράλληλα διαθέτουν και τα χαρακτηριστικά των ρευστών, όπως η πολύ μεγάλη τους ευκινησία στο μοριακό επίπεδο και οι άμεσες αποκρίσεις τους στις επιδράσεις εξωτερικών πεδίων. Τις τελευταίες τέσσερις δεκαετίες, οι υγροί κρύσταλλοι προσελκύουν επιστημονικό και τεχνολογικό ενδιαφέρον κυρίως εξαιτίας της πολύ μεγάλης γκάμας εφαρμογών τους στη βιομηχανία των οθονών και των αισθητήρων. Το προτεινόμενο έργο έχει στόχο να γεφυρώσει την τεχνολογία των υγρών κρυστάλλων με τη νανοτεχνολογία. Περιλαμβάνει τη σύνθεση πολυλειτουργικών νανοσωματιδίων (κβαντικές τελείες) και τη διασπορά τους σε χειρομορφικούς θερμοτροπικούς υγρούς κρυστάλλους. Η αλληλεπίδραση των νανοσωματιδίων με τις γραμμές τοπολογικών ατελειών του υγροκρυσταλλικού πλέγματος οδηγεί σε μία νέα κατηγορία καινοτόμων «χαλαρών» υλικών. Θα δοθεί έμφαση στην κατανόηση των μηχανισμών που διέπουν την αυτο-οργάνωση των νανοσωματιδίων στο ανισοτροπικό υγροκρυσταλλικό περιβάλλον έτσι ώστε να καταστεί δυνατή η ελεγχόμενη δόμηση υπερδομών στη μικροκλίμακα, με επιθυμητά χαρακτηριστικά ως προς τη δευτεροταγή και τριτοταγή τους αρχιτεκτονική. Βιβλιογραφικά, για πρώτη φορά θα επιχειρηθεί η καταγραφή της δυνατότητας για στοχευμένη, λειτουργική διακίνιση πολυμερικών αλυσίδων στο υγροκρυσταλλικό υλικό.

10. Διεισδύοντας στα πυκνά μοριακά νέφη των γαλαξιών

Ομάδα Μελέτης: Ξυλούρης Μανώλης (Συντονιστής, Εθνικό Αστεροσκοπείο Αθηνών), Παπαδόπουλος Παντελής (Max Planck Institute for Radio Astronomy), Paul van der Werf (Πανεπιστήμιο του Leiden), Kate Isaak (European Space Research and Technology Centre)

Η γέννηση των αστεριών στους γαλαξίες καθώς και η δημιουργία των Ενεργών Γαλαξιακών Πυρήνων (AGN; των πιο ενεργητικών αντικειμένων του Σύμπαντος) είναι φαινόμενα άμεσα συνυφασμένα με την ύπαρξη μοριακών νεφών (αποτελούμενα κυρίως από μοριακό υδρογόνο Η2). Το πυκνό μοριακό αέριο που βρίσκεται στα άδυτα των μοριακών νεφών είναι εκείνο που καθορίζει τις συνθήκες για τη δημιουργία των νεαρών αστεριών. Παράλληλα, είναι εκείνο που αισθάνεται το αποτέλεσμα της αστρογένεσης μέσω της ισχυρής ακτινοβολίας, των αστρικών ανέμων και των εκρήξεων supernova. Παρά τον ρόλο «κλειδί» των μοριακών νεφών στη μορφοποίηση και εξέλιξη των γαλαξιών, δεν υπάρχει ακόμα συστηματική μελέτη των ιδιοτήτων του πυκνού μοριακού αερίου στους γαλαξίες. Με την παρούσα πρόταση θα καταρτίσουμε τον μεγαλύτερο κατάλογο μοριακών φασματικών γραμμών από κοντινούς γαλαξίες, με παρατηρήσεις που έχουμε ήδη πραγματοποιήσει από το 15 μέτρων τηλεσκόπιο James Clerk Maxwell Telescope (JCMT) στην Χαβάϊ, το 30 μέτρων τηλεσκόπιο IRAM στην Ισπανία, καθώς και το Διαστημικό Τηλεσκόπιο Herschel του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος (ESA).

11. Modeling the Past: Digital Technologies and Excavations in Polis, Cyprus

Ομάδα Μελέτης: Szymon Rusinkiewicz (Συντονιστής, Πανεπιστήμιο Princeton), Γόντικας Δημήτρης (Πανεπιστήμιο Princeton), Joanna Smith (Πανεπιστήμιο Princeton)

Over 2000 years of civilization has been documented by Princeton University excavations at Polis Chrysochous, in Northwest Cyprus. In conjunction with an exhibition of materials from the site, we propose a research and educational project to create virtual 3-D walkthroughs of four principal buildings. Through a joint Archaeology / Computer Science course in spring 2012, students will create reconstructions and populate them with 3-D scanned objects from the sites. We will conduct research into appropriate visual metaphors for conveying uncertainty and change in these 3-D visualizations, and students will create a computer-animated movie focused on evolution of the buildings, spatial relationships and sightlines, building materials and different reconstructions consistent with the excavations. In addition, we will explore the differences between making a movie and designing a website, which can take advantage of flexible hyperlinking and various means of user interaction, but sacrifices the expository control of a single, linear script.