Un gruppo di studiosi del Dipartimento di Ingegneria civile edile e ambientale della Sapienza in team con altre Università (Oxford, UAE, USF), ha formulato una teoria per misurare la turbolenza dei grandi pianeti. Lo studio, pubblicato su Geophysical Research Letters, mostra che Giove sarebbe quattro volte più turbolento di Saturno
Le immagini di Giove e Saturno della sonda Cassini mostrano che l’atmosfera di questi pianeti è caratterizzata da nuvole e tempeste estremamente vorticose, un noto esempio è la Grande Macchia Rossa di Giove. Sono le manifestazioni di una intensa attività turbolenta indotta dall’energia solare e dagli scambi di calore che avvengono all’interno del pianeta.


Un nuovo studio coordinato dalla Sapienza, in collaborazione con l’ENEA e il CNR, ha dimostrato sperimentalmente che la polarizzabilità dell’acqua è influenzata dalla sua particolare struttura che nella forma liquida si presenta come una miscela di due fluidi di densità diversa. Il lavoro, pubblicato sulla rivista Physics Letters A, apre la strada allo sviluppo di materiali innovativi per massimizzare la trasmissione elettrica attraverso mezzi di base acquosa
L’acqua è una sostanza indispensabile per tutte le forme di vita, è alla base degli ecosistemi e costituisce gran parte del nostro corpo, così come di quello degli altri animali, e dei vegetali.

Una molecola d’acqua, la cui formula chimica è H2O, è formata da un atomo di ossigeno e due di idrogeno. L’ossigeno è più elettronegativo dell’idrogeno, pertanto attrae gli elettroni di legame verso il vertice della molecola d’acqua, il quale mostra così una parziale carica elettrica negativa, mentre le estremità una parziale carica positiva (dipolo elettrico).


Il volo spaziale umano affascina l'uomo da secoli, rappresentandone l’intrinseca necessità di esplorare l'ignoto, sfidare nuove frontiere, far progredire la tecnologia e superare i confini scientifici. Un aspetto fondamentale del volo spaziale umano a lungo termine è la risposta fisiologica e il conseguente adattamento alla microgravità (0G), che ha tutte le caratteristiche dell'invecchiamento accelerato e coinvolge quasi tutti i sistemi del corpo umano: atrofia muscolare e perdita ossea, insorgenza di problemi di equilibrio e coordinazione, perdita di capacità funzionale del sistema cardiovascolare.

“Cardiovascular deconditioning during long-term spaceflight through multiscale modeling” - una ricerca pubblicata in questi giorni su npj Microgravity - prestigiosa rivista del gruppo Nature - condotta da Caterina Gallo, Luca Ridolfi e Stefania Scarsoglio del Politecnico di Torino, dimostra che il volo spaziale umano riduce la tolleranza alla sforzo fisico e invecchia il cuore degli astronauti.

Il modello matematico alla base dello studio ha permesso di indagare alcuni meccanismi del volo spaziale che inducono il decondizionamento cardiovascolare, cioè l'adattamento del sistema cardiocircolatorio ad un ambiente meno impegnativo.


La sfida mondiale della metalizzazione dell’idrogeno vede il Dipartimento di Fisica della Sapienza Università di Roma in prima linea. Lo studio, volto allo sviluppo di nuovi strumenti altamente efficienti per l’elettronica e per il settore dell’energia, è stato pubblicato sulla rivista Nature Physics.


È possibile prendere un gas come l’idrogeno e comprimerlo fino a renderlo solido e resistente come il metallo?

La risposta è affermativa e arriva dal team di ricercatori del Dipartimento di Fisica della Sapienza che, in un nuovo studio pubblicato sulla rivista Nature Physics con la collaborazione delle università di Trento e dei Paesi Baschi, ha calcolato le caratteristiche fisiche (conducibilità elettrica, colore e lucentezza) e le proprietà chimiche dell’idrogeno al variare della pressione.

La ricerca si inserisce in un filone di studi che da decenni vede gruppi di tutto il mondo impegnati nel comprimere gli atomi di idrogeno per creare, in laboratorio e a temperatura ambiente, un superconduttore dalle prestazioni molto elevate, che non si surriscaldi e non disperda energia. Peculiarità che rendono il materiale di grande interesse per applicazioni nel settore energetico e dell’elettronica e in altre svariati contesti che richiedono materiali in grado di funzionare anche in condizioni estreme.


Ottimizzare l’energia prodotta dai dispositivi fotovoltaici, recuperando la luce sprecata. Questa l’obiettivo raggiunto dai ricercatori di Milano-Bicocca, realizzato attraverso nuovi nanoscristalli fluorescenti, drogati con pochi grammi di oro, in grado di assorbire e manipolare lo spettro solare e trasformare una frazione dei fotoni sprecati in modo che possano essere utilizzati dai dispositivi.

 I risultati di questa ricerca, dal titolo "High Photon Upconversion Efficiency with Hybrid Triplet Sensitizers by Ultrafast Hole-Routing in Electronic-Doped Nanocrystals" (doi: 10.1002/adma.202002953) sono stati appena pubblicati su Advanced Materials.

 Per rendere più efficienti i dispositivi fotovoltaici, come ad esempio le celle solari, è necessario sfruttare dei processi che consentano di recuperare la luce sprecata. Per risolvere questo problema, il gruppo di Spettroscopia Avanzata di Nanomateriali Funzionali del Dipartimento di Scienza dei Materiali dell’ Università degli Studi di Milano – Bicocca guidato dai professori Sergio Brovelli, Francesco Meinardi e Angelo Monguzzi, ha sviluppato una nuova classe di nanocristalli fluroescenti in cui vengono inseriti pochi atomi di oro e sono “decorati” con cromofori organici. Essi sono in grado di assorbire e manipolare lo spettro solare, trasformando una frazione dei fotoni sprecati i in modo che possano essere utilizzati dai dispositivi.

 

Un team di ricercatori del Dipartimento di fisica della Sapienza Università di Roma e dell’Istituto dei sistemi complessi del Cnr, ha proposto un nuovo modello di intelligenza artificiale che sfrutta la propagazione di onde per compiere attività complesse come comprendere un testo o guidare un’automobile. I risultati dello studio sono stati pubblicati sulla rivista Physical Review Letters

L’intelligenza artificiale in genere evoca l’immagine di una complessa rete di computer, disposti in interminabili stanze, che elaborano immense quantità di dati per le funzioni più disparate: il riconoscimento di immagini, la traduzione di testi, le strategie per sconfiggere un campione di scacchi, od ottimizzare portafogli azionari.
Tuttavia, la superiorità dell’uomo rispetto alla macchina è ancora evidente se si analizza il consumo di energia necessaria per addestrare un computer, per esempio, a riconoscere un gatto da un cane e lo si rapporta ai pochi cucchiaini di zucchero che bastano al nostro cervello per fare operazioni molto più complesse, come comprendere un testo o guidare un’automobile. Il divario tra uomo e macchina è impietoso: si stima che “insegnare” a una rete neurale a compiere attività complesse inquini quanto 20 volte un essere umano in un anno.


Protagonista nella prima missione spaziale per difendere la Terra dagli asteroidi

 

Dopo aver partecipato alla Missione Rosetta, nel 2024 il Politecnico di Milano torna a volare nello spazio profondo. Per quella data l’ESA, l’Agenzia Spaziale Europea, ha previsto il lancio della sonda spaziale Hera verso l’asteroide binario Didymos, il più piccolo corpo celeste oggetto di una missione spaziale, un asteroide di circa 780 metri di diametro, con la sua piccola luna Dimorphos, di circa 160 metri. Arrivata a destinazione, Hera rilascerà due CubeSat, piccoli satelliti delle dimensioni di una scatola di scarpe. Il Dipartimento di Scienze e Tecnologie Aerospaziali del Politecnico è stato appena selezionato per partecipare alla missione con un ruolo da protagonista, il team guidato dal prof Francesco Topputo sarà infatti responsabile della progettazione della traiettoria e del sistema di guida, navigazione e controllo del secondo CubeSat “Milani”, dedicato ad Andrea Milani, professore di Meccanica orbitale all’Università di Pisa, venuto a mancare nel 2018.


Un nuovo studio internazionale, coordinato da un team del Dipartimento di Fisica della Sapienza Università di Roma, ha realizzato sofisticate simulazioni numeriche per prevedere i tempi cosmici nei quali la nostra Galassia si scontrerà con Andromeda fino a fondersi in un’unica “supergalassia". I risultati del lavoro, che gettano nuova luce sul destino del nostro sistema stellare, sono stati pubblicati sulla rivista Astronomy and Astrophysics
La nostra galassia appartiene a un ammasso di galassie detto Gruppo Locale, composto da circa settanta sistemi stellari per la maggior parte di relativamente piccole dimensioni. Il centro di massa del Gruppo Locale si trova in un punto compreso fra la Via Lattea e la Galassia di Andromeda, che sono infatti, insieme alla galassia M 33, le sue componenti principali.


Phi-sat-1 utilizzerà una rete neurale per l'elaborazione delle immagini direttamente a bordo


Il 3 settembre 2020 alle ore 03:51 due nanosatelliti (denominati FSSCat) dell'Agenzia Spaziale Europea sono stati lanciati dallo spazioporto in Kourou, nella Guiana Francese, con il lanciatore VEGA. Uno dei satelliti contiene a bordo Phi-sat-1 la prima rete neurale a essere inviata nello spazio, con una Intelligenza Artificiale messa a punto dai ricercatori del Dipartimento di Ingegneria dell'Informazione dell'Università di Pisa.

Scopo della missione è raccogliere dati per l'osservazione della Terra, ad esempio per misurare lo spessore e l'estensione dei ghiacciai, i cambiamenti nella vegetazione e nella qualità dell'acqua o per rilevare le isole di calore urbane.


Immagine sperimentale della densità dei due superfluidi atomici separati da una parete isolante. La loro natura quantistica ondulatoria consente alle particelle di passare da un lato all'altro senza resistenza.


In un esperimento all’Istituto nazionale di ottica del Cnr è stata esplorata, per la prima volta in un gas atomico di fermioni ultrafreddi, la connessione fondamentale tra la supercorrente che attraversa una sottile barriera isolante per effetto tunnel quantistico e la fase della funzione d'onda di un superfluido. Le misure hanno permesso di svelare alcune delle proprietà fondamentali rimaste finora sconosciute a causa delle forti correlazioni quantistiche tra le particelle. I risultati della ricerca sono stati pubblicati sulla rivista Science

Come insegna l’esperienza quotidiana, un fluido non può passare da un recipiente ad un altro attraversando la parete frapposta ai due. Sorprendentemente, tuttavia, la meccanica quantistica lo consente, a condizione però che la parete tra i due contenitori sia sufficientemente sottile. L'effetto tunnel quantistico permette infatti alle particelle di fluire tra due contenitori, persino in assenza di resistenza nel caso dei superfluidi, stati della materia capaci di scorrere senza dissipare energia.

 

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