Scientific and Technological Advancements in Microwave and Radiofrequency Engineering: from Safety in Food Heating and in Bioelectromagnetics to Assisted Chemical Processing

L'attività svolta durante il corso di dottorato di ricerca può essere suddivisa in diversi sottotemi relativi alla radiofrequenza e all'ingegneria delle microonde. I progetti sono caratterizzati da diversi obiettivi, complessità tecnico-scientifiche e settori applicativi. Tutti i progetti possono essere raccolti dagli stessi aspetti fisici che caratterizzano i fenomeni studiati. Lo sfondo comune è legato alla polarizzazione dielettrica dovuta al campo elettrico alternato in condizioni di risonanza o di propagazione. Particolare attenzione è stata rivolta alla teoria fenomenologica e al calcolo numerico. I risultati del lavoro corrente possono essere utili per gli utenti di forni a microonde e anche per i produttori, dal momento che vengono fornite le implicazioni di sicurezza sull'uso responsabile e sulla progettazione. Viene fornita una comprensione teorica meccanicistica della scarica nei forni a microonde, analizzando elettromagnetismo, trasferimento di calore, trasferimento di umidità ed elettrodinamica, in un quadro unificato. I risultati nell'ambito bioelettromagnetico possono facilitare l'approvazione del marchio CE di un'apparecchiatura innovativa per il trattamento di pazienti soggetti a sindrome lacrimale disfunzionale. Sulla base dei dati ottenuti, i medici possono definire nuovi protocolli in termini di lunghezza e intensità della stimolazione elettromagnetica in condizioni di sicurezza. Per quanto riguarda i processi chimici assistiti dalle radiazioni a microonde, viene fornita una dimostrazione rigorosa che la tecnologia a stato solido migliora la qualità del modello di riscaldamento rispetto alla tecnologia basata su magnetron. Un algoritmo probabilistico originale per pilotare reattori a stato solido è stato sviluppato e testato per mostrare le migliorate capacità in termini di riscaldamento uniforme rispetto alle tecniche tradizionali.