Metodologie informatiche per la chimica

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Gerardo Piccinini
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1 Metodologie informatiche per la chimica Dr. Sergio Brutti Divulgazione scientifica & databases

2 La divulgazione scientifica Le attività di divulgazione/comunicazione dei risultati R&D (research and development) è un aspetto chiave del processo di innovazione tecnologica e avanzamento delle conoscenze di base. Dove sono riportati i risultati della ricerca scientifica e tecnologica: 1. Brevetti nazionali o internazionali; 2. Presentazioni orali o poster in congressi nazionali o internazionali; 3. Atti di congressi scientifici; 4. Articoli scientifici originali su rivista nazionale o internazionale; 5. Review scientifiche su rivista nazionale o internazionale; 6. Capitoli di libri; 7. Articoli divulgativi. Queste diverse modalità sono complementari perché attengono a stadi diversi di maturazione dell informazione scientifica.

3 Cos è la ricerca? La produzione di contenuti innovativi di R&D segue quella che viene chiamata la Catena R&D. Prima di entrare nel dettaglio vediamo cosa si intende per R&D Research: attività di produzione di contenuti innovativi originali in qualunque ambito del sapere umano non necessariamente finalizzati alla realizzazione di prodotti industriali/commerciali. Obiettivo della ricerca è la conoscenza. La ricerca si distingue in ricerca di base o fondamentale e ricerca applicata. La ricerca di base ha come obiettivo la conoscenza per la conoscenza ovvero la produzione di contenuti innovativi volti a spostare i limiti della cultura scientifica. La ricerca applicata ha come obiettivo la conoscenza per le applicazioni ovvero la produzione di innovazioni volti a rispondere ad una necessità applicativa o migliorare applicazioni esistenti.

4 Cos è lo sviluppo? Una volta chiarito cosa si intende per Research nel binomio R&D vediamo cosa significa Development Development: attività di implementazione di conoscenze/concetti innovativi sviluppati durante le attività di ricerca applicata in prototipi reali in scala di laboratorio e in scala sub-industriale (dimostratori). L ultimo stadio delle attività di sviluppo riguarda il cosiddetto scaling up ovvero il dimensionamento su scala industriale dei dimostratori. Le attività di sviluppo sono volte a tradurre i risultati della ricerca applicata in prodotti o processi industriali. E evidente che tra ricerca di base/ricerca applicata/sviluppo esistono due nessi stringenti di consequenzialità temporale e di causa/effetto. Ricerca di base Ricerca applicata Sviluppo

5 Facciamo un esempio Consideriamo un campo a me ben noto: le batterie litio ione Ricerca di base Proposta di un nuovo materiale catodico Es. LiCoPO 4 Obiettivi: 1. Come si sintetizza? 2. Funziona in batteria? 3. Perché funziona? 4. Quali problemi ci sono nella sintesi e nel funzionamento? Ricerca applicata Sviluppo di un nuovo materiale catodico Es. LiCoPO 4 Obiettivi: 1. Quali limiti di utilizzo (temperatura, tempo, cicli)? 2. Quale formulazione completa Li-ione? (catodo/anodo/elettrolita) 3. Sicurezza d uso? Batterie commericiali LiCoO 2 /EC:DMC:LiPF 6 /grafite Sviluppo Sviluppo di una nuova batteria contenente LiCoPO 4 Obiettivi: 1. Processi di produzione e assemblaggio. 2. Protocolli d uso (carica/scarica) 3. Riciclo

6 La catena R&D La produzione di contenuti innovativi di R&D segue quella che viene chiamata la Catena R&D. Identificazione del problema scientifico e del metodo per produrre innovazione 1. Obiettivo conoscitivo/area disciplinare 2. Stato dell arte: conoscenze pregresse disponibili 3. Proposta di innovazione 4. Metodi e tecniche di indagine scientifica Ricerca di base Presentazioni a congresso Pubblicazioni scientifiche originali Review o capitoli di libri Ricerca applicata Presentazioni a congresso Pubblicazioni scient. originali e non or. Divulgazione Brevetti Sviluppo Brevetti e spin off industriali

7 La disseminazione dei risultati della ricerca La disseminazione di contenuti originali risultati da attività di ricerca di base o applicata si articola in diversi forum Comunicazioni a congresso 1. Comunicazioni orali; 2. Comunicazioni poster; 3. Comunicazioni ad invito. Pubblicazione dei risultati della ricerca su atti di congresso Pubblicazioni su rivista naz. o internaz. 1. Lettere o comunicazioni brevi; 2. Articoli completi. E possibile pubblicare su riviste cosiddette open (pubblicazione a pagamento) o a sottoscrizione (pubblicazione gratuita) Review su rivista naz. o internaz. o capitoli di libri Rassegne delle innovazioni recenti in un campo ben definito Generalmente ad invito su suggerimento degli editor Valgono le modalità del peer reviewing system

8 Peer reviewing system E il sistema che garantisce o cerca di garantire la qualità e l affidabilità di una data comunicazione scientifica pubblicata Attività di ricerca/risultati Sottomissione Giudizio L articolo è accettato L articolo è respinto L articolo ha bisogno di modifiche Editor di una rivista scientifica Valutazione motivata Richiesta di valutazione Revisore (referee) * * Gli autori non conoscono mai l identità dei revisori

9 Com è fatto un articolo scientifico Una pubblicazione scientifica su rivista specializzata si articola in sezioni successive e comprende figure/tabelle/formule/schemi e a volta materiale supplementare 1. Titolo (una riga descrive in forma supersintetica cosa riguarda l articolo) 2. Autori e affiliazioni 3. Abstract (poche righe brevissimo riassunto dei risultati più significativi) 4. Introduzione (illustrazione del problema e dell innovazione proposta, analisi della letteratura) 5. Materiali & Metodi (descrizione generica dei metodi sperimentali/computazionali utilizzati; descrizione dettagliata delle procedure sperimentali e dei materiali utilizzati) 6. Risultati (descrizione dei risultati ottenuti) 7. Discussione (valutazione dei risultati ottenuti alla luce della letteratura esistente) 8. Conclusione (illustrazione sintetica dei contributi originali riportati 9. Ringraziamenti e bibliografia

10 Com è fatto un articolo scientifico: esempio Consideriamo una pubblicazione recente sulle batterie litio ione TITOLO E INDICAZIONE BIBLIOGRAFICA AUTORI E AFFILIAZIONI

11 Com è fatto un articolo scientifico: esempio ABSTRACT

12 Stato dell arte Area disciplinare Com è fatto un articolo scientifico: esempio INTRODUZIONE Stato dell arte Innovazi one proposta

13 Preparazione dei materiali Com è fatto un articolo scientifico: esempio MATERIALI E METODI Descrizione delle tecniche, procedure e strumenti utilizzati

14 Testo Com è fatto un articolo scientifico: esempio RISULTATI E DISCUSSIONE Figure e tabelle

15 Testo Com è fatto un articolo scientifico: esempio CONCLUSIONE Ringraziamenti e bibliografia

16 Dove trovo l informazione scientifica Nelle fasi iniziali e durante tutto uno studio di R&D è necessario continuamente fare riferimento a quanto pubblicato e fatto dagli altri ricercatori in giro per il mondo. Identificazione del problema scientifico e del metodo per produrre innovazione 1. Obiettivo conoscitivo/area disciplinare 2. Stato dell arte: conoscenze pregresse disponibili 3. Proposta di innovazione 4. Metodi e tecniche di indagine scientifica Poiché ogni anno vengono pubblicati molte decine di migliaia di articoli scientifici su centinaia di riviste specializzate COME SI INDIVIDUA UN ARTICOLO UTILE AD UNA DATA RICERCA IN QUESTO MAREMAGNUM? Databases scientifici

17 I database scientifici Si tratta di raccolte informatizzate (ma fino a 15 anni fa erano cartacee) che organizzano tutte le pubblicazioni esistenti dalla fine dell ottocento ad oggi classificandole mediante diverse chiavi SCIFINDER SCHOLAR: versione informatica online a pagamento (caro) dei chemical abstract (eccellente e specializzato) SCOPUS: portale gratuito di indicizzazione delle pubblicazioni scientifiche e umanistiche (buono e molto vasto) SCIENCEDIRECT: portale gratuito della casa editrice ELSEVIER che indicizza le pubblicazioni ELSEVIER Come indicizzano le pubblicazioni questi database?

18 I database scientifici: indicizzazione Le fonti bibliografiche (atti di congressi, articoli scientifici, review, brevetti, presentazioni alle conferenze più importanti, capitoli di libri, articoli divulgativi su riviste importanti in lingua inglese) sono classificate. AUTORI RIFERIMENTO BIBLIOGRAFICO TESTO DEL TITOLO TESTO DELL ABSTRACT

19 I database scientifici: SCOPUS Utilizzando le maschere di inserimento di parole chiave è possibile quindi effettuare quelle che vengono chiamate RICERCHE BIBLIOGRAFICHE.

20 Ricerche bibliografiche Si tratta di cercare all interno della letteratura scientifica esistente gli articoli/brevetti/etc. che sono attinenti all ambito di ricerca generale e specifico di un dato progetto R&D Le modalità di ricerca nei database sono assolutamente identiche a quelle ad esempio di GOOGLE. Tuttavia i risultati della ricerca non sono presentati per popolarità (come in google) ma sono selezionati e riportati con attinenza decrescente rispetto alle parole chiave immesse.

21 Ricerche bibliografiche - esempio Cerchiamo su scopus gli articoli scientifici che studiano LiCoPO 4 come materiale catodico per batterie al litio. Parola chiave

22 Ricerche bibliografiche - esempio La ricerca produce un totale di 96 articoli che nel titolo/abstract/keywords contengono la parola LiCoPO 4 RISULTATI DELLA RICERCA

23 Ricerche bibliografiche - esempio Per focalizzare la ricerca cerchiamo tra i 96 articoli proposti una nuova parola chiave: Li-ion Nuova parola chiave

24 Ricerche bibliografiche - esempio La nuova ricerca ha prodotto 36 risultati (articoli) tra i quali possiamo agevolmente cercare leggendo i titoli quelli interessanti RISULTATI DELLA RICERCA

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