Finalità

Il Laboratorio Universitario di Matematica Pura ed Applicata assolve una funzione di supporto alla ricerca scientifica del Dipartimento DICEAM ed è sorto con l'obiettivo di valorizzare il dibattito scientifico interdisciplinare riguardante la costruzione di modelli matematici per la descrizione del comportamento fisico dei materiali complessi, micro e nano strutturati. I progetti e le problematiche applicative, promossi e sviluppati nel Laboratorio, comprendono, fra l'altro, numerose questioni di natura ingegneristica, quali la stabilità dei terreni in condizioni sismiche, lo sviluppo di movimenti franosi di caratteristiche eccezionali, la propagazione degli inquinanti nel sottosuolo, il comportamento termo-meccanico dei terreni, la propagazione delle onde sismiche nei bacini sedimentari, la propagazione delle onde di accelerazione nei mezzi porosi e/o granulari. Ulteriori obiettivi riguardano lo studio della dinamica di cristalli liquidi nematici, e la modellazione di crescita di cellule tumorali in fase avascolare.

Il Laboratorio organizza periodicamente Simposi Internazionali ove vengono presentati e discussi i numerosi risultati ottenuti. Le relazioni generali e le comunicazioni presentate nei vari Simposi vengono usualmente raccolti e pubblicati da case editrici Internazionali quali la Springer Verlag, la Elsevier Science, la Birkhaeuser.

Il Laboratorio svolge altresì attività didattica e di orientamento per le scuole.

Attività

L'attività scientifica svolta nel Laboratorio riguarda principalmente la modellazione dei mezzi continui con microstruttura, lo sviluppo di modelli costitutivi fisico-matematici teorici di interesse per le scienze applicate, modelli dinamici per cristalli liquidi nematici e per sistemi biologici.

In particolare si studiano modelli termodinamici, e loro validazione, per mezzi porosi, liquidi con bolle, materiali granulari, continui biatomici, polimeri, miscele multifase classiche e/o immiscibili, il profilo dinamico del tensore d'ordine per alcuni cristalli liquidi nematici sottoposti a stress meccanici ed elettrici, simulando diverse condizioni sperimentali, e si implementano modelli di crescita tumorale in fase avascolare in diverse condizioni biologiche.

Nell'ambito dell'attività del Laboratorio vengono organizzati periodici seminari ed incontri di ricerca e di orientamento con gli studenti delle scuole medie superiori, e attività didattica e seminariale nell’ambito del Progetto Nazionale Alternanza Scuola Lavoro “In rete con la Mediterranea”: Accordo quadro U.S.R. Calabria - Università Mediterranea.

Nel Laboratorio si svolge altresì attività di supporto alla didattica dei corsi del Dipartimento DICEAM attraverso esercitazioni e dimostrazioni pratiche al suo interno con lo scopo di approfondire gli aspetti teorici della didattica della matematica sia pura che applicata.

Relazioni internazionali

Università di Canterbury (Nuova Zelanda), Istituto ‘Weierstrass’ per l’Analisi Applicata e Stocastica (Germania), Accademia Navale degli Stati Uniti (USA), Università Johns Hopkins (USA), Scuola Nazionale di Ponti e Strade Paris Tech (Francia), Università di Stoccarda (Germania).

Horizon 2020 topics

Smart Specialisation Strategy Calabria (S3 Calabria)

Ambiente e rischi naturali / Environment and natural risks
Scienze della vita / Life Science
ICT e Terziario innovativo / ICT and Innovative Tertiary

Principal aims

The Laboratory of Pure and Applied Mathematics supports the scientific research of the DICEAM Department aimed at enhancing the interdisciplinary scientific debate about mathematical models describing the physical behaviour of complex materials, both micro- and nano-structured.

The projects and the application issues promoted and developed in the Laboratory, include several engineering problems, such as soil stability under seismic conditions, landslides of exceptional characteristics, propagation of pollutants in the subsoil, thermo-mechanical behaviour of soils, propagation of seismic waves in sedimentary basins, propagation of acceleration waves in porous and / or granular media; further studies concern the nematic liquid crystals dynamics, and modelling of tumoral growth in avascular phase.

Periodically the Laboratory organizes International Symposia where the obtained results are presented and discussed, and contributions are usually published by international editors.

The Laboratory also performs activities of teaching and guidance for schools.

Research activities

The scientific activity carried out in the Laboratory is mainly concerned with the modelling of continuous media with microstructure, the development of mathematical - physics constitutive models for applied sciences, dynamic models for nematic liquid crystals and biological systems. The studies carried out involve thermodynamic models and their validation for porous media, liquid with bubbles, granular materials, diatomic continua, polymers, classic multiphase and / or immiscible mixtures, the dynamic profile of the order tensor for some nematic liquid crystals subjected to mechanical and electrical stresses simulating different experimental conditions, and the modelling of tumour growth in avascular phase in different biological conditions.

The Laboratory organizes regular workshops and research and orientation meetings with high school students, as well teaching and seminar activities under the National Project Alternating Training “Networking with the Mediterranean" – Framework agreement USR Calabria - Mediterranean University. The Laboratory also provides support to the teaching activity of the DICEAM Department with exercises and practical demonstrations.

International relationships

University of Canterbury (New Zealand), Weierstrass Institute for Applied Analysis and Stochastics (Germany), United States Naval Academy (USA), Johns Hopkins University (USA), École Nationale des Ponts et Chaussées Paris Tech (France), University of Stuttgart (Germany).

Horizon 2020 topics

Smart Specialisation Strategy Calabria (S3 Calabria)

Ambiente e rischi naturali / Environment and natural risks
Scienze della vita / Life Science
ICT e Terziario innovativo / ICT and Innovative Tertiary