Sport, ambiente, medicina... e la matematica?!

Con Alfio Quarteroni

Per la prima volta un equipaggio di uno stato che non si affaccia sul mare, la Svizzera, ha vinto la Coppa America in barca a vela. Può la matematica, e in che modo, influire sullo sport, sull’ambiente, sulla medicina, sulla vita di tutti i giorni?
Da qualche tempo le simulazioni al calcolatore basate su modelli matematici consentono di rappresentare con accuratezza sempre maggiore fenomeni di reale interesse in numerosi campi delle scienze applicate e non solo nell’ingegneria.
Nello sport da competizione questo approccio può rivelarsi utile per migliorare le prestazioni. Per l’imbarcazione svizzera Alinghi, vincente nell’ultima edizione della Coppa America, il team di Alfio Quarteroni ha simulato con modelli matematici il campo di flusso aero- e idrodinamico, le turbolenze che si creano al contatto della barca con l'acqua e la spinta del vento sulle vele in modo da sviluppare insieme ai progettisti le forme ottimali di scafo, chiglia, bulbo e alette.
Ma i modelli matematici hanno un ruolo anche nella simulazione di eventi di interesse ambientale, allo scopo di formulare stime di impatto o di indicare strategie di controllo dell’inquinamento atmosferico o idrico.
La matematica si applica con successo anche alla medicina: è di nuovo un problema matematico simulare al computer il flusso di sangue nel sistema cardiovascolare per capire, ad esempio, come influisce l'impianto di uno stent in un’arteria affetta da aneurisma o come migliorare la forma di un bypass coronarico

Alfio Quarteroni è direttore del MOX del Politecnico di Milano e titolare della cattedra di Modellistica e Calcolo Scientifico all’Ecole Polytechnique Federale di Losanna in Svizzera. Membro dell'Accademia Nazionale dei Lincei dal 2004 e dell'Istituto Lombardo di Scienze e Lettere dal 1995, ha ricevuto la laurea honoris causa in Ingegneria navale all'Università di Trieste nel 2003 ed è stato titolare della cattedra Galileiana della Scuola Normale Superiore di Pisa nel 2001.
È stato direttore scientifico del CRS4, centro di ricerca presieduto da Carlo Rubbia, professore ordinario all’Università del Minnesota (Minneapolis, Stati Uniti) e professore invitato in oltre 100 università e centri di ricerca internazionali.
L’area di ricerca di Alfio Quarteroni è l’approssimazione numerica di problemi differenziali alle derivate parziali, con applicazioni alla fluidodinamica, alla biomeccanica, all’ambiente, all’analisi di rischio sismico, alla progettazione industriale, alla medicina. Il suo gruppo ha condotto la simulazione matematica per la progettazione di Alinghi, la barca vincitrice dell’ultima edizione della Coppa America.
È autore di 12 libri scientifici, alcuni tradotti in diverse lingue fra cui inglese, francese, tedesco e cinese, e di oltre 150 lavori di ricerca pubblicati su riviste internazionali. È membro del comitato editoriale di 19 riviste internazionali e collane di testi scientifici ed è stato relatore invitato in oltre 200 conferenze internazionali e in centri di ricerca, accademici e non. Per la sua attività di ricerca ha ricevuto numerosi premi e riconoscimenti internazionali.