Associate professor
Physics Unit
SSD: Experimental Physics of Matter and Applications (PHYS-03/A)

Curriculum Vitae

Name: Davide Orsi
Place of birth: San Secondo Parmense, Parma, Italy
Date of birth: 03 April 1984

Education:
2006 Graduated in Physics (Bachelor of Science) cum Laude at University of Parma
2008 Reasmus Student at Université Joseph Fourier, Grenoble (FR); 6 months training at the European Synchrotron ESRF, beamline ID10.
2008 Graduated in Physics (Master of Science) cum Laude at University of Parma
2012 Ph.D. in Physics at the University of Parma

Work experience:
2012 – 2018: Assegno di ricerca, Ex. Art. 22, L.240/2010, Department of mathematical, Phisical and Computer Sciences, ex. Department of Physics and Earth Sciences, University of Parma
2018: Borsa di ricerca, Art. 18, comma 5, L.240/2010, Department of mathematical, Phisical and Computer Sciences, University of Parma
1 March 2019 – today: Ricercatore universitario a t.d. - t.pieno (art. 24 c. 3-A L. 240/10), Department of mathematical, Phisical and Computer Sciences, University of Parma

Abilitazione Scientifica Nazionale:
26/07/2018 - 02/B1, Fisica Sperimentale della Materia. National Academic Qualification as Associate Professor.
12/09/2018 - 02/D1, Fisica Applicata. National Academic Qualification as Associate Professor.

Publication metrics:
31 publications, 358 citations, h-index 12 (Scopus)
Prizes:
“Marco Fontana” Prize awarded by Società Italiana di Fisica (2011) for “the brilliant results obtained on X-ray Photon Correlation Spectroscopy and its applications to the study of the dynamics of interfacial systems".
Young Researcher Prize “Nanoinnovation’s got talent” (2017), awarded by “Progetto Diventerò” - Fondazione Bracco.

Invited talks:
2014 ESRF User Meeting, "Dynamics of a bidimensional gel around its percolation transition"
2016 ESRF User Meeting, "Microscopic dynamics in 2D phospholipid-nanoparticles films studied in real and momentum spaces".
2017 Nanoinnovation 2017 (Rome, IT), Sessione per giovani ricercatori "Nanoinnovation’s got talent","CeF3- ZnO nanostructures for the Self-lighted Photodynamic Therapy of deep tumors".

Most relevant academic commitments:
Member of the doctoral college for the Ph.D. in Physics at the University of Parma
Member of the Internationalization Commission of the Department of Mathematical, Physical and Computer Sciences, University of Parma
Member of the Department Board of the Department of Mathematical, Physical and Computer Sciences, University of Parma, representing Research Fellows.
Teaching “General Physics 1” for the bachelor’s degree in Information Technology Engineering, University of Parma (2017)
Teaching an online exercise course of Mechanics and Thermodynamics for EduOpen.org, a web portal of E-leaning financed by Ministero dell’Istruzione, Università e Ricerca (2018).
Teaching “Laboratory for Molecular Nanotechnologies” for the master’s degree in Physics, University of Parma (2018-today)

Projects, Contracts:
Project “FIL Giovani Ricercatori” approved by University of Parma and funded by Fondazione Cariparma (2019), to develop a near-infrared spectrometer for the direct detection of singlet oxygen produced by nanostructures under irradiation by UV-Vis radiation and X-rays (Self-lighted Photodynamic Therapy of deep tumours).
Grant “Spinner” awarded by Regione Emilia-Romagna (2013). The grant financed a 3-month period as visiting researcher at University of Cambridge, Cavendish Laboratory, performing microrheology measurements on giant unilamellar vesicles by tracking their thermal flickering using Phase Contrast Microscopy and Confocal Fluorescence Microscopy.
Main proposer of 3 experiments at the European Synchrotron Radiation Facility, Grenoble, FR, approved by a peer-reviewed panel system. Participants to 10 additional experiments at the same facility. These experiments were mainly focused on the characterization of the structure and dynamics of soft matter systems with X-ray Photon Correlation Spectroscopy, Small-angle X-ray Scattering, X-ray Reflectivity. Participant to a Neutron Reflectivity experiment at the ISIS Neutron and Muon Source, Oxford, UK.

Research interests:
During his Ph.D., under the guidance of prof. L. Cristofolini, DO investigated the structure and dynamics of 2D soft matter systems confined at the air-water interface, in particular Langmuir monolayers of photosensitive azopolymers and 2D gels formed by gold nanoparticles. These studies made use of a suite of techniques; Interfacial rheology, Multiple Particle Tracking, Discrete Fourier Microscopy, Epifluorescence microscopy, as well as large scale facility techniques such as Small Angle X-ray Scattering and X-ray Photon Correlation Spectroscopy (XPCS). Their combination disclosed relevant links between structure, dynamics and mechanical response of these 2D systems, within the framework provided by Generalized Stokes-Einstein relations. This research was performed in collaboration with the staff of the ID10 beamline of the European Synchrotron Radiation Facility (Grenoble, FR), led by dr. A. Madsen, at the forefront in the development of the XPCS technique.
After the Ph.D., working in the group “Laboratory of Molecular Nanotechnology” led by prof. L. Cristofolini, DO contributed to the application of the same techniques to characterize the effects of the incorporation of silica nanoparticles within phospholipid layers within a project in collaboration with dr. L. Liggieri, CNR-ICMATE, Genova. Part of these activities took place within the COST actions CM1101(Colloidal Aspects of Nanoscience) and MP1106 (Smart and Green Interfaces).
More recently, DO contributed to investigations of the structure, dynamics and mechanical response of model oil-in-water emulsions at different stages of ageing, in the framework of a collaborative research effort funded by the European Space Agency (ESA) and led by dr. L. Liggieri, CNR-ICMATE, Genova. This research aims at investigating the processes that govern emulsion destabilization and their link to the physico-chemical properties of liquid interfaces in presence of surfactants, eventually by performing microgravity experiments where sedimentation/creaming is suppressed. These studies combine scattering techniques such as Diffusing Wave Spectroscopy with microscopy, macroimaging and rheology. In particular, DO is proficient in the construction of high-performance custom-made experimental setups for Diffusing Wave Spectroscopy, employing state-of-the-art detectors and 3D printing techniques.
As a Research Fellow (Ricercatore a Tempo Determinato, art. 24 c. 3-A L. 240/10) DO’s activities focused on the development and characterization of stimuli-responsive nanostructures with application in nanomedicine, in particular in the treatment of deep tumours. These activities stemmed from a long-standing collaboration between “Laboratory of Molecular Nanotechnology” of University of Parma and CNR-IMEM, Parma. In particular, DO synthetized and characterized different inorganic nanostructures for a proposed nanotherapy called Self-Lighted Photodynamic Therapy (SLPDT); these nanostructures, combining scintillating nanoparticles and photoactive nanomaterials, are capable of generating reactive oxygen species with antitumoral effect under irradiation with high-energy X-ray beams from Radiotherapy Clinical linear accelerators. DO performed the synthesis of the nanostructures, their morphological characterization by means of Dynamic Light Scattering, Zeta potential analysis, Scanning Electron Microscopy (SEM) and Energy Dispersive X-ray (EDX) Microanalysis, as well as spectroscopic characterization by Fluorescence and UV-Vis Spectroscopies.

Building on this line of research, DO was granted funds by University of Parma and Fondazione Cariparma to develop a near-infrared spectrometer for the direct detection of a highly reactive ROS, singlet oxygen, by measuring its fluorescence emission at 1270nm. In contrast to analogous NIR spectrometer used to characterize molecular Photodynamic Therapy photosensitiser, this instrument is specifically designed for the characterization of SLPDT nanostructures irradiated by Radiotherapy clinical X-ray beams; as such, it combines high sensitivity, portability and a versatile sample environment within a custom-made 3D printed integrating sphere. It aims at enabling the fast screening of new SLPDT nanostructures, addressing a main bottleneck of their development.
Do was also involved in the characterization of nanostructures for combined drug-delivery and Magnetic Hyperthermia (MH), where magnetic nanoparticles irradiated by rf oscillating magnetic fields induce a localized heating that damages cancer cells, in the framework of a collaboration between “Laboratory of Molecular Nanotechnology”, dr. F. Albertini of CNR-IMEM, and the group led by dr. P. Warszynski, Polish Academy of Sciences (Krakow, PL). DO performed the MH irradiation experiments and the characterization of the nanostructures by Dynamic Light Scattering. Part of these activities took place within the COST action TD1402 – RADIOMAG, Multifunctional Nanoparticles for Magnetic Hyperthermia and Indirect Radiation Therapy.

Teaching

Research

Publications

Public Engagement Initiatives

  • UNIPRovando! – La Fiera della Scienza dell’Università di Parma

    Fiera della Scienza su modello delle “Science Fair” molto comuni nel mondo anglosassone. In queste fiere, gruppi di studenti delle scuole secondarie di primo e secondo grado, e studenti delle lauree di primo livello presentano un loro progetto scientifico, preparato in autonomia o sotto la supervisione di un loro insegnante. L’evento è aperto agli studenti delle scuole, anche quelli che non hanno direttamente presentato un progetto. Una commissione di Docenti Universitari o altri esperti di discipline STEM valuta i progetti presentati, stilando una classifica e conferendo premi ai progetti migliori.

  • Nuove frontiere nella purificazione di acqua e aria

    Il workshop conclusivo dei progetti SPUMA e TOP presenta le tecnologie sviluppate per la purificazione di acqua e aria, con particolare attenzione alla fotocatalisi, alle schiume solide a base di titania e alla realizzazione di prototipi sperimentali. L’incontro comprende interventi di ricercatori ed esperti, una visita agli impianti e la presentazione dei risultati ottenuti nei test su aria e acqua.

  • SPUMA – schiume solide fotocatalitiche

    Purificare l’aria e l’acqua dalle sostanze organiche volatili è una delle sfide del nostro tempo. La scienza dei materiali e la fisica delle interfacce esplorano nuove strade basate su schiume solide attivate dalla luce. Iniziativa di Public Engagement del progetto PRIN "SPUMA" Prot. 2022AFXC29 nell'ambito della Notte del Ricercatore e delle Ricercatrici 2025

  • UNIPRovando! – La Fiera della Scienza dell’Università di Parma

    Membro del Team organizzatore del Progetto

  • Illuminando la materia. Un percorso introduttivo allo studio dell’interazione tra luce e materia dal punto di vista della scienza

    Attività di orientamento STEM (progetto PNRR). Lezioni divulgative su interazione luce-materia presso il liceo Costa di La Spezia (15/04/2025). Attività di laboratorio con gli studenti presso il plesso di Fisica - Dipartimento di Scienze Matematiche, Fisiche e Informatiche dell'Università di Parma (30/04/2025). Restituzione e presentazione di elaborati Finali a La Spezia il 9/5/2025

  • Tensiolandia! Giocando con la tensione superficiale - Notte del Ricercatore 2024

    Una serie di piccoli esperimenti-giochi per esplorare i principali fenomeni fisici legati alla tensione superficiale e interfacciale, e gli effetti dell’aggiunta di tensioattivi. A titolo di esempio: • Toccare con mano la tensione superficiale di un film di acqua saponata. • dipingere con il sapone, utilizzando gradienti di tensione superficiale per disegnare “onde” di coloranti alimentari nel latte. • barchette con motore “a sapone”, spinte da un gradiente di tensione superficiale.

  • Illuminando la materia. Un percorso introduttivo allo studio dell’interazione tra luce e materia dal punto di vista della scienza

    Attività di orientamento STEM (progetto PNRR). Lezioni divulgative su interazione luce-materia presso il liceo Costa di La Spezia (23/05/2024). Attività di laboratorio con gli studenti presso il plesso di Fisica - Dipartimento di Scienze Matematiche, Fisiche e Informatiche dell'Università di Parma (17-18/06/2024).

  • Open day 2024 - LT Scienze dei Materiali; LM Functional and Sustainable materials

    Open day di Ateneo

  • Giornata per la promozione della cultura scientifica e tecnologia

    Attività promozionale della scuola, nel corso della quale vengono illustrati presso un proprio stand i corsi incardinati sul Dipartimento di Scienze Chimiche, della Vita e della Sostenibilità Ambientale e le attività di ricerca in esso svolte

  • Tensiolandia! Giocando con la tensione superficiale (Researcher@School)

    L'iniziativa mira a coinvolgere studenti della Scuola Primaria al Metodo Scientifico, ed in particolare a alcuni aspetti della Fisica della Materia Soffice e della Chimica-Fisica delle Interfacce, mediante una serie di piccoli esperimenti-giochi. In questi giochi si esploranpo con gli studenti i principali fenomeni fisici legati alla tensione superficiale e interfacciale, e gli effetti dell’aggiunta di tensioattivi. Gli esperimenti proposti sono: • Come funziona il sapone? Quanta energia serve per fare le bolle? Una piccola dimostrazione pratica. • Deformare un film di acqua con le dita, mostrandone il comportamento elastico, e chiarendo il concetto di Tensione Superficiale. • Dimostrare che la tensione superficiale può tenere a galla delle graffette di metallo, da far “affondare” con una piccola goccia di sapone. • dipingere con il sapone, utilizzando gradienti di tensione superficiale per disegnare. • Realizzare un segnalibro decorato, usando smalto per unghie ed acqua

  • Open day per il corso di laurea in scienza dei materiali

    presentazione del corso di laurea in scienza dei materiali

  • Open day per il corso di laurea in Scienze dei materiali

    presentazione del corso di laurea in Scienze dei Materiali

  • Attività di orientamento - Laurea Triennale in Scienza dei Materiali

    Seminari nelle scuole per presentare il corso di studio. Nel 2023 il corso di laurea è stato presentato nelle seguenti scuole: Romagnosi (PR), Ulivi (PR), Maria Luigia (PR), Paciolo D'Annunzio (Fidenza), Aselli (CR), Berenini (Fidenza), Marconi (PR)

  • 8° Giornata per la promozione della cultura scientifico-tecnologica

    Giornata organizzata dall'IIS Berenini di Fidenza (PR) per promuovere i propri indirizzi scolastici a famiglie e studenti della scuola secondaria di primo ordine e per fini divulgativi e di orientamento a favore dei propri studenti e studentesse

  • Tensiolandia - iniziativa Researcher@School

    L'iniziativa mira a coinvolgere studenti della Scuola Primaria e delle scuole Medie Inferiori a alcuni aspetti della Fisica della Materia Soffice e della Chimica-Fisica delle Interfacce. Mediante una serie di piccoli esperimenti-giochi, si esploranpo con gli studenti i principali fenomeni fisici legati alla tensione superficiale e interfacciale, e gli effetti dell’aggiunta di tensioattivi. Gli esperimenti proposti sono: • Dimostrare che la tensione superficiale può tenere a galla delle graffette di metallo, da far “affondare” con una piccola goccia di sapone. • dipingere con il sapone, utilizzando gradienti di tensione superficiale per disegnare “onde” di coloranti alimentari nel latte; • realizzare barchette con motore “a sapone”, spinte da un gradiente di tensione superficiale;

  • Workshop Emulsion Dynamics and Droplet Interfaces

    Workshop internazionale sullo studio della dinamica nelle emulsioni, tenuto presso l'Auditorium del Centro Sant Elisabetta con la partecipazione di colleghi provenienti dalle università di Tokyo, della Virginia, di Darmstadt, di Marsiglia, oltre che dei colleghi dell'istituto CNR-ICMATE di Genova, e di personale dell'Agenzia Spaziale Europea.

  • Orientamento per il corso di Laurea in Scienza dei Materiali

    -Partecipazione alle attività di orientamento organizzate dalle singole scuole: Istituto superiore Zanelli di Reggio Emilia (on-line), Liceo De Cesaris di Casalpusterlengo (on-line), Liceo Marconi di Parma (on-line), Liceo Maria Luigia di Parma (on-line), Liceo Aselli di Cremona (in presenza), Liceo Romagnosi di Parma (in presenza), ITIS Fermi di Mantova (in presenza), ITIS Da Vinci di Parma (in presenza), ITIS e Liceo Berenini di Fidenza (in presenza), Liceo Bertolucci di Parma ( on-line). Sissa, Orsi: coordinamento e erogazione attività; Cademartiri, Dimaiolo: erogazione di alcune attività -Partecipazione all'open day di Aprile e all'info day di Luglio (Sissa e Orsi) -Organizzazione della lezione aperta "Le nanostrutture di carbonio e l'energia" tenuta dal prof. Daniele Pontiroli. -Partecipazione all'organizzazione e allo svolgimento dell'attività "Una settimana STEM, prove tecniche di vita universitaria" (Sissa) - visite guidate su prenotazione ai plessi di Chimica e Fisica, compr

  • Notte del Ricercatore 2021 - Tensiolandia

    Una serie di piccoli esperimenti-giochi per esplorare i principali fenomeni fisici legati alla tensione superficiale e interfacciale, e gli effetti dell’aggiunta di tensioattivi. A titolo di esempio: - dipingere con il sapone, utilizzando gradienti di tensione superficiale per disegnare “onde” di coloranti alimentari nel latte; - barchette con motore “a sapone”, spinte da un gradiente di tensione superficiale; - realizzare barchette con le graffette di metallo, da far “affondare” con una piccola goccia di sapone. Nel 2021, Tensiolandia è stata proposta sia in presenza presso il plesso Fisico del Campus, che a distanza per le scuole attraverso la piattaforma TEAMS

  • Corso di Stampa 3D per docenti e studenti delle scuole medie

    Il progetto ha l’obiettivo di fornire a docenti e studenti una introduzione alla stampa 3D e all’uso di stampanti a fusione di filamento per la realizzazione di piccoli oggetti e prototipi. Nel corso di una serie di lezioni frontali introduttive, verranno esplorati i seguenti contenuti: - manifattura additiva e stampa 3D, materiali per la stampa 3D, importanza per l’industria e per il mondo dell’istruzione; - stampa 3D a deposizione di filamento: caratteristiche di una stampante entry-level, principi di funzionamento, punti di forza e punti deboli; - introduzione al disegno CAD: disegni di semplici pezzi meccanici e piccoli oggetti, utilizzando software gratuito / open source (Openscad, Sketchup, Inkscape); siti web da cui recuperare disegni di oggetti già pronti, e su cui pubblicare le proprie creazioni; - dal disegno 3D al pezzo stampato: i software di “affettamento”. Problematiche legate alla conversione da disegno a pezzo fisico e loro risoluzione.

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