Tecnologia

Tecnologia (114)


Piccola quanto una penna e capace di “ascoltare” il suono generato dai nei per individuare precocemente i melanomi. Si chiama “paMELA”, la sonda low cost per lo studio e la diagnosi dei melanomi cutanei che potrà diventare realtà con la campagna di crowdfunding dell’Università di Milano-Bicocca al via da oggi su Produzioni dal Basso, la prima piattaforma italiana di crowdfunding e social innovation.

Il progetto di ricerca, guidato da Elia Arturo Vallicelli, ricercatore del dipartimento di Fisica “G.Occhialini” dell’Ateneo, è stato selezionato nell'ambito della terza edizione di Biunicrowd, il programma di finanza alternativa dell'Università di Milano-Bicocca, promosso per consentire a studenti, ex studenti, docenti, ricercatori e dipendenti dell'Ateneo di realizzare progetti innovativi e idee imprenditoriali attraverso campagne di raccolta fondi.

L’obiettivo economico di “paMELA” (Photoacoustic Melanoma Detector) è di 8mila euro. Risorse che il team impiegherà per mettere a punto il prototipo di una sonda fotoacustica ottimizzata per la diagnosi dei melanomi, rendendo il processo di screening rapido, indolore e a basso costo.

Pur rappresentando una piccola percentuale dei tumori cutanei (meno di uno su dieci), il melanoma è responsabile del 75 per cento dei decessi di tutta la categoria e colpisce in giovane età: in Italia è il terzo tumore più frequente al di sotto dei 50 anni.


Il robot umanoide diventa un personal trainer capace di seguire una persona durante una sessione di allenamento sportivo a corpo libero, grazie all’utilizzo dell’intelligenza artificiale (AI). L’idea e lo sviluppo software e, in parte, hardware del robot sono stati oggetto del progetto multidisciplinare “AI empowered hardware for fitness applications”,condotto da un team di studenti dell’Alta Scuola Politecnica dei Politecnici di Milano e Torino.

Il team ha lavorato sul robot Pepper nell’ambito del programma imprenditoriale Pioneer della School of Entrepreneurship and Innovation (SEI) di Torino e avvalendosi della collaborazione di Reply, implementando diverse funzionalità come, ad esempio, la capacità di contare le ripetizioni, la correzione degli errori oppure la possibilità di mostrare le performance precedenti. Infatti, a differenza di quando si usano gli attrezzi in palestra, nella modalità a corpo libero la probabilità di commettere errori diventa più elevata ed è a questo punto che diventa importante l’intervento del personal trainer perché l’effetto benefico degli allenamenti sia preservato o anche solo per evitare lesioni fisiche.

Su Age and Ageing (British Geriatric Society) i risultati del progetto My-AHA finanziato dall'Unione Europea e coordinato da UniTo Prevenire la fragilità aiuta a mantenere una buona qualità di vita: lo conferma uno studio di 18 mesi su 200 persone over 65.


Prevenire e arrestare la fragilità e il declino cognitivo, garantendo una buona qualità della vita nell’invecchiamento. È questa una delle maggiori sfide per la sanità del 21° secolo: la maggiore aspettativa di vita degli ultimi decenni si traduce infatti in un significativo aumento del numero di persone affette da demenza che, com’è noto, si manifesta soprattutto negli anziani. In Europa sono quasi 9 milioni i pazienti con demenza di cui 1.200.00 in Italia, paese che presenta un’elevata prevalenza di soggetti anziani. Nel 2015 i pazienti con malattia di Alzheimer e demenze correlate erano circa 47 milioni nel mondo, un numero destinato a triplicarsi nel 2050 in mancanza di strategie efficaci per prevenire il deficit cognitivo e rallentarne la progressione.

 Le malattie neurodegenerative che causano demenza sono caratterizzate da una lunga fase preclinica - che può durare anche 20 anni - in cui i meccanismi responsabili delle lesioni cerebrali sono già attivi ma causano sintomi modesti, che non interferiscono in modo significativo sulla vita quotidiana. Con il passare degli anni, tuttavia, questi deficit si aggravano fino a evolvere in una demenza conclamata. Negli ultimi anni, l’interesse di ricercatori e medici per questa fase preclinica è cresciuto in modo esponenziale, nella speranza di prevenire la comparsa di demenza.

Nanoparticella: Schema dell'esperimento: impulsi di luce visibile (blu) eccitano una nanoparticella di argento; il trasferimento di elettroni all'ossido circostante è studiato tramite impulsi di raggi X, ultra-brevi ed intensi (giallo) generati dal laser a elettroni liberi (immagine di Stefano Pelli Cresi).

 


Uno studio condotto da Cnr, Università di Modena e Reggio Emilia, Università di Bologna e Elettra Sincrotrone Trieste ha chiarito i meccanismi ultraveloci di trasferimento di energia all'interno di materiali per la fotocatalisi. I risultati, pubblicati su Nano Letters, aiuteranno a sviluppare nuovi catalizzatori per applicazioni in ambito ambientale ed energetico


Nelle tecnologie verdi sono fondamentali i fotocatalizzatori, materiali che usano la luce solare per stimolare reazioni chimiche importanti per l’ambiente. I processi fisici alla base del loro funzionamento non sono ancora del tutto compresi. Ora una collaborazione tra l’Istituto nanoscienze (Cnr-Nano) e l’Istituto di struttura della materia (Cnr-Ism) del Consiglio nazionale delle ricerche, l’Università di Modena e Reggio Emilia, l’Università di Bologna ed Elettra Sincrotrone Trieste chiarisce i meccanismi ultraveloci di trasferimento di energia che avvengono in materiali fotocatalizzatori ibridi. I risultati ottenuti contribuiranno a migliorare l'efficienza di nuovi materiali per la fotocatalisi applicati all’energia e all'ambiente. Lo studio è pubblicato sulla rivista Nano Letters.


L’Istituto di tecnologie biomediche del Cnr di Milano (Cnr-Itb) e la Fondazione istituto nazionale di genetica molecolare (Ingm), hanno sviluppato una strategia per generare nuovi vasi sanguigni in organismi viventi, evitando l’immunorigetto. La ricerca, pubblicata su Biofabrication, apre la strada ad applicazioni avanzate di medicina rigenerativa cellulare Uno studio interdisciplinare, che vede coinvolti l’Istituto di tecnologie biomediche del Consiglio nazionale delle ricerche di Milano (Cnr-Itb) e la Fondazione istituto nazionale di genetica molecolare (Ingm), ha reso possibile lo sviluppo di una strategia per generare nuovi vasi sanguigni in organismi viventi, evitando l’immunorigetto. “Per la prima volta sono state utilizzate le vescicole extracellulari - microbolle prodotte dalla membrana delle cellule endoteliali, che rivestono l’interno dei vasi e trasportano proteine e acidi nucleici in grado di diffondere istruzioni alle cellule circostanti - come bioadditivo per la generazione di bioinchiostro, cioè l’idrogel utilizzato nei processi di biostampa 3D, che può essere costituito da biomateriali sintetici, naturali o misti”, spiega Roberto Rizzi ricercatore del Cnr-Itb e Ingm e coordinatore dello studio.

apparato per lo studio del supersolido


Scoperta proprietà del nuovo stato quantistico della materia. Ricerca su Science di Università di Firenze, Lens e Cnr-Ino.
Passi avanti nella fisica del futuro. Un esperimento ha dimostrato che il supersolido, una nuova forma di materia scoperta nel 2018 che unisce le caratteristiche di un solido con quelle di un superfluido, può ruotare senza inerzia. Protagonista della ricerca è un team dell'Istituto nazionale di ottica del Consiglio nazionale delle ricerche di Pisa (Cnr-Ino), del Laboratorio europeo di spettroscopia non lineare (Lens) di Firenze e del Dipartimento di fisica e astronomia dell'Università di Firenze che ha pubblicato lo studio su Science (“Evidence of superfluidity in a dipolar supersolid from nonclassical rotational inertia” DOI: 10.1126/science.aba4309).

Due anni fa, gli stessi ricercatori avevano dimostrato che un gas superfluido a temperature molto basse – il cosiddetto condensato di Bose-Einstein – può sviluppare una struttura solida se gli atomi nel gas sono fortemente magnetici: il supersolido. Gli atomi si comportano infatti come potenti magneti, interagendo fra loro in modo da formare una struttura periodica; essi, tuttavia, non sono bloccati e possono muoversi liberamente attraverso il sistema, come in un superfluido. In questa nuova ricerca gli studiosi hanno verificato l’esattezza delle teorie di 50 anni fa del premio Nobel A. J. Leggett, che aveva ipotizzato l’esistenza del supersolido e aveva argomentato che il nuovo stato della materia avrebbe dovuto avere un’inerzia intermedia tra quella di un superfluido e quella di un solido normale. “Per mettere in rotazione un materiale normale (solido, liquido o gassoso), bisogna imprimergli una certa forza – spiega Luca Tanzi del Lens e del Cnr-Ino –, cioè dargli una certa velocità che è quantificata attraverso il cosiddetto momento di inerzia.

 


Il progetto di ricerca “STARDUST - Wearable measuring system for rehabilitation trainings in neurological diseases and traumas” (“Sistema di misuraindossabile per training riabilitativi in patologie neurologiche etraumi”) del Politecnico ha ricevuto i fondi di finanziamento del Ministero degli Affari Esteri nell’ambito del Programma Esecutivo di Cooperazione Scientifica e Tecnologica tra Italia e Giappone per gli anni 2020-2022.

Il progetto, di durata triennale, sarà coordinato dal professor Giorgio De Pasquale - responsabile dello Smart Structures and Systems Lab e docente presso il Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Aerospaziale – DIMEAS del Politecnico - ed è incentrato appunto sullo sviluppo di un dispositivo indossabile in grado di rilevare i dati biomeccanici dei pazienti colpiti da traumi per mappare la loro condizione durante gli esercizi di riabilitazione neurologica, da svolgersi anche con l’ausilio della realtà virtuale immersiva.

I parametri rilevati nei pazienti possono essere utilizzati per creare una correlazione con ambienti di realtà virtuale immersivi – supportati per esempio da visori 3D – nei quali i pazienti stessi possono essere indotti a recuperare la percezione sensoriale del loro corpo e a riattivare le funzionalità motorie. Tutto questo sfruttando meccanismi neurologici ancora non del tutto noti e in corso di studio.


Innovativi diodi a emissione di luce (LED) stampabili, capaci di produrre luce cromaticamente pura in modo estremamente efficiente anche a elevate temperature di funzionamento, tipicamente dannose per i dispositivi tradizionali. Questo il risultato della collaborazione tra l'Università di Milano-Bicocca, la Jiao Tong University e l’Istituto di Sicurezza Ecologica e Controllo dell’Inquinamento di Shanghai.

Lo studio è frutto della sinergia tra i due team di ricerca: quello italiano, guidato dal professor Sergio Brovelli del Dipartimento di Scienza dei Materiali e quello cinese, coordinato dal professor Liang Li del Dipartimento di Scienza e Ingegneria Ambientale della Jiao Tong University. Il lavoro, dal titolo “Suppression of Temperature Quenching in Perovskite Nanocrystals for Highly Efficient and Thermally Stable Light Emitting Diodes” (DOI: 10.1038/s41566-021-00766-2) è stato appena pubblicato su Nature Photonics.

Nelle tecnologie di illuminazione artificiale, i materiali emissivi caratterizzati da una luminescenza stabile ed efficiente a temperature elevate sono fondamentali per ottenere alte prestazioni nonostante la generazione di calore durante il funzionamento del dispositivo.



Un team di ricercatori dell’Istituto di biomembrane, bioenergetica e biotecnologie molecolari del Cnr di Bari, dell’Università di Bari e dell’Università Statale di Milano ha sviluppato uno strumento in grado di facilitare la diagnosi genetica delle patologie e la scoperta di nuove mutazioni nel genoma associate a condizioni patologiche. Lo studio è pubblicato su Bioinformatics

Il nuovo software denominato VINYL (Variant prIoritizatioN bY survival anaLysis) - sviluppato da un team di ricercatori dell’Istituto di biomembrane, bioenergetica e biotecnologie molecolari del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr-Ibiom) di Bari, dell’Università "Aldo Moro" di Bari e dell’Università Statale di Milano - riproduce e ottimizza i principali criteri utilizzati in diagnostica molecolare per individuare mutazioni nel nostro genoma potenzialmente collegate con l’insorgenza di patologie genetiche, facilitando le applicazioni della genomica, che si occupa di capire i meccanismi di funzionamento del nostro patrimonio genetico tramite il confronto delle sequenze dei genomi. Lo studio è pubblicato su Bioinformatics.


Cover Advanced Quantum Technologies


Programmata una rete di neuroni artificiali su un computer quantistico, che supera la velocità di apprendimento di quella della NASA. Lo studio coordinato dall'Istituto di fotonica e nanotecnologie del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr-Ifn) è in copertina sulla rivista Advanced Quantum Technologies.

 Un team di ricercatori italiani coordinati da Enrico Prati dell'Istituto di fotonica e nanotecnologie del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr-Ifn) di Milano ha sviluppato un nuovo modello di intelligenza artificiale su un computer quantistico. Il risultato, ottenuto in collaborazione con l’Università di Milano Bicocca programmando il computer D-Wave 2000 da 2.048 bit quantistici (qubit), è stato pubblicato sulla rivista Advanced Quantum Technologies come storia di copertina.

“Alla NASA avevano già sperimentato il trasferimento su un computer quantistico di un modello di intelligenza artificiale chiamato macchina di Boltzmann, ispirato a quello adottato tra gli altri da Netflix per raccomandare i film”, spiega Prati. “In quel caso però i risultati erano limitati dall’aver impiegato un solo qubit per rappresentare ciascun neurone artificiale, dal momento che le connessioni da ogni qubit verso quelli limitrofi sul chip sono poche per motivi di spazio. Nel nostro caso, invece, abbiamo fatto ricorso a una tecnica chiamta embedding per raggruppare più qubit perché si comportino come un unico oggetto, chiamato qubit virtuale. Il qubit virtuale eredita le connessioni di tutti i qubits che lo compongono, tranne che quelle tra i suoi costituenti, e quindi la connettività del nostro cervello quantistico è più elevata, da cui un apprendimento più rapido”.

 

Scienzaonline con sottotitolo Sciencenew  - Periodico
Autorizzazioni del Tribunale di Roma – diffusioni:
telematica quotidiana 229/2006 del 08/06/2006
mensile per mezzo stampa 293/2003 del 07/07/2003
Scienceonline, Autorizzazione del Tribunale di Roma 228/2006 del 29/05/06
Pubblicato a Roma – Via A. De Viti de Marco, 50 – Direttore Responsabile Guido Donati

Photo Gallery