Tecnologia (245)
Ricercatori dell’Istituto di fotonica e nanotecnologie del Cnr e del Politecnico di Milano hanno costruito una batteria che, seguendo le leggi della fisica quantistica, presenta un tempo di ricarica inversamente correlato alla quantità di energia immagazzinata. Possibili applicazioni per dispositivi come caricabatterie senza fili, celle solari e macchine fotografiche. Lo studio è pubblicato su Science Advances.
Le batterie quantiche sono una nuova classe di dispositivi di accumulo di energia che operano secondo i principi della fisica quantistica, la scienza che studia l’infinitamente piccolo dove non sempre valgono le leggi della fisica classica. Tersilla Virgili dell’Istituto di fotonica e nanotecnologie del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr-Ifn) e Giulio Cerullo del Dipartimento di Fisica del Politecnico di Milano hanno dimostrato che è possibile fabbricare un tipo di batteria quantica dove il potere di ricarica aumenta più velocemente aumentando la capacità della batteria. Il lavoro, svolto insieme ad altri gruppi di ricerca internazionali, è stato pubblicato su Science Advances.
Una rete di pulsar per “ascoltare” il brusio cosmico di fondo delle onde gravitazionali
12 Gen 2022 Scritto da Università degli studi Milano BicoccaI ricercatori del progetto International Pulsar Timing Array (IPTA), avvalendosi dei lavori e delle competenze di diverse collaborazioni di astrofisici di tutto il mondo – inclusi membri dell’Università di Milano-Bicocca e dell’Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF) – hanno recentemente completato l’analisi del più completo archivio oggi disponibile di dati sui tempi di arrivo degli impulsi di 65 pulsar, ciò che resta di stelle di grande massa esplose come supernove. Questa accurata indagine sperimentale rafforza le indicazioni teoriche che suggerirebbero la presenza di un vero e proprio “brusio” cosmico, prodotto da onde gravitazionali di frequenze ultra basse (da miliardesimi a milionesimi di Hertz) emesse da una moltitudine di coppie di buchi neri super-massicci.
Grazie al laser scoperti i meccanismi di protezione del DNA dalla luce solare
12 Gen 2022 Scritto da Cnr-Ifn, Polimi, Unibo
Su Nature Communications lo studio che rivela come il DNA disperde l'energia della luce UV: mimportanti le conseguenze nelle nanotecnologie e in farmacologia. La ricerca condotta dall’Istituto di fotonica e nanotecnologie del Cnr, Politecnico di Milano, Università di Bologna, Università della Tuscia e Heinrich Heine Universität Düsseldorf.
Un nuovo studio pubblicato dalla prestigiosa rivista Nature Communications spiega come il DNA si protegge dalle mutazioni causate dalla luce ultravioletta attraverso i suoi elementi costitutivi, i nucleosidi. I risultati, ottenuti sfruttando impulsi di luce di durata estremamente breve, potranno avere importanti applicazioni nelle nanotecnologie e in farmacologia, come la lotta al tumore della pelle.
Lo studio è stato condotto da un team di ricercatori dell’Istituto di fotonica e nanotecnologie del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr-Ifn), del Politecnico di Milano, dell’Università di Bologna, dell’Università della Tuscia e dell’Heinrich Heine Universität Düsseldorf. Il laser, infatti, permette di generare impulsi di luce incredibilmente brevi, con una durata di pochi milionesimi di miliardesimo di un secondo, e osservare fenomeni rapidissimi, come i processi fondamentali che avvengono quando la luce interagisce con gli organismi viventi, fra cui la visione o la fotosintesi.
Il DNA, la molecola che codifica le informazioni necessarie per la costruzione delle proteine, assorbe efficientemente la componente UV della luce solare, una proprietà comune a moltissime biomolecole.
Vernici fotovoltaiche: verso un’alternativa efficiente al silicio
03 Gen 2022 Scritto da Cnr-Nanotec di Lecce e Bari; Università di Bari
Un gruppo di ricercatori dell’Istituto di nanotecnologia del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr-Nanotec) delle sedi di Lecce e Bari con i colleghi dell’Università di Bari, ha affrontato criticamente il problema della stabilità chimica nel tempo degli inchiostri a base di perovskite proponendo indicazioni per ricerche future, inclusa un'indagine sugli strumenti diagnostici più efficaci utilizzati finora per indagare su tali inchiostri. Il lavoro è contenuto in una Perspective pubblicata su Chem.
Nuove prospettive per la riabilitazione robotica: i dispositivi robotici che interagiscono con l'utente
24 Nov 2021 Scritto da Università di Padova
I robot per la riabilitazione delle patologie neurologiche e quelli per migliorare la performance motoria nei soggetti anziani sono degli strumenti che si stanno diffondendo sempre più, anche alla luce dell’andamento demografico nei paesi occidentali, che vede un incremento della popolazione anziana.
Tuttavia queste strumentazioni, per quanto all’avanguardia, hanno ancora il grosso limite di agire sulla base di parametri preimpostati, che non tengono conto delle modificazioni della reattività cerebrale e muscolare indotta dalla riabilitazione stessa o da fattori intercorrenti, come la perdita di stabilità durante il cammino. «Diversi gruppi di ricerca internazionali stanno collaborando per rivoluzionare la funzionalità dei dispositivi robotici, rendendoli strumenti in grado interagire in maniera efficace ed immediate con l’utilizzatore – spiega la prof.ssa Alessandra Del Felice, docente del Dipartimento di Neuroscienze dell’Università di Padova -. In riabilitazione, questa potenzialità è di fondamentale importanza per adattare, durante l’esercizio stesso, il programma riabilitativo al continuo processo di recupero delle funzioni motorie del paziente con disabilità motoria conseguente ad un insulto cerebrale.»
Una lente innovativa trasforma lo smartphone in un microscopio in grado di fare analisi batteriologiche
12 Nov 2021 Scritto da Università di Pisa
Versatile e low cost, può essere attaccata alla camera di un cellulare ed essere usata per analisi di batteri su acqua, cibo e ferite. Con pochi centesimi, è possibile ottenere le prestazioni di un microscopio da decine di migliaia di euro.
Dai laboratori del Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione dell’Università di Pisa arriva la scoperta di un nuovo procedimento per sintetizzare filtri ottici partendo da un polimero trasparente su cui vengono scritte con una stampante a getto di inchiostro opportunamente modificata nanoparticelle di metallo nobile (oro o argento). Il procedimento, che di solito si misurava in giorni, in questo caso richiede circa un minuto, costa pochi centesimi e permette di ottenere risultati mai ottenuti prima.
La scoperta arriva dal team guidato dal professor Giuseppe Barillaro, docente di elettronica, e formato dai dottorandi Martina Corsi e Alessandro Paghi, ed è stata pubblicata sulla rivista "Advanced Optical Materials". Lo studio si basa sull’uso di ioni fluoro durante il processo di sintesi delle nanoparticelle sul supporto polimerico, in questo caso silicone, scelto per la sua versatilità e per il costo competitivo. La distribuzione e la densità delle particelle, che per la prima volta può essere variata in tempo reale, conferisce al prodotto risultante le sue proprietà ottiche. Fino ad ora non era stato possibile farlo a causa della lentezza del procedimento di sintesi standard.
La molla biocompatibile stampata in 4D ispirata al mondo vegetale
27 Ott 2021 Scritto da Università di Bologna
Simile ai viticci delle piante, è in grado di contrarsi e torcersi seguendo le variazioni delle condizioni ambientali; composta da materiali polimerici di origine naturale, potrebbe trovare applicazioni nel campo biomedicale.
Un gruppo di ricerca tutto italiano, che ha coinvolto anche studiosi dell’Università di Bologna, ha ideato una molla composta da materiali di origine naturale in grado di contrarsi e torcersi al variare della temperatura e del livello di umidità. Queste strutture – presentate sulla rivista Advanced Funcional Materials – sono biocompatibili e potrebbero quindi essere utilizzate, ad esempio, come supporti intelligenti nel campo della medicina rigenerativa o come dispositivi per la chirurgia intestinale.
I cuprati: metalli strani e promettenti per la tecnologia del futuro
18 Ott 2021 Scritto da Università di Roma La Sapienza
Un team internazionale di ricerca, che ha visto la partecipazione del Dipartimento di Fisica di Sapienza, ha pubblicato su Science una ricerca che aggiunge un importante tassello al complicato puzzle dei cuprati, famiglia di composti che diventano superconduttori ad alta temperatura critica
I superconduttori sono materiali che rappresentano una delle sfide ancora aperte della ricerca scientifica. Diverse, infatti, sono le loro possibili applicazioni per la proprietà di cui sono dotati di sostenere il passaggio di corrente elettrica senza scaldarsi e dissipare energia: questa caratteristica può essere sfruttata, per esempio, per ridurre gli sprechi nel trasporto di energia elettrica dalle centrali alle case, per la diagnostica avanzata della risonanza magnetica nucleare.
Tuttavia, affinché un materiale manifesti tale proprietà e diventi effettivamente superconduttivo, bisogna scendere a temperature bassissime. Al momento, l’uso dei superconduttori su larga scala è antieconomico per gli alti costi di gestione, principalmente rispetto al raffreddamento. Temperatura, dunque, è la parola chiave e, a livello globale, la soluzione è nei nuovi materiali che si comportino da superconduttori anche a temperature più elevate.
Politecnico di Milano partner dello studio pubblicato su Nature Photonics.
I ricercatori del progetto Graphene Flagship hanno dimostrato per la prima volta una rivoluzionaria proprietà dei materiali bidimensionali: la possibilità di realizzare interruttori ottici ultraveloci, in grado di accendere e spegnere fasci luminosi a velocità prima inimmaginabili. Lo studio è stato pubblicato il 9 settembre 2021 sulla rivista Nature Photonics.
A partire dalla scoperta del grafene, il materiale più sottile esistente perché ha lo spessore di un solo strato di atomi, sono stati introdotti numerosi materiali cosiddetti bidimensionali, anch’essi di spessore atomico, che mostrano straordinarie proprietà fisiche e consentono la realizzazione di nuove tecnologie. I ricercatori della Friedrich Schiller University Jena, in collaborazione con il Politecnico di Milano, hanno mostrato che un semiconduttore bidimensionale, il MOS2, ha la capacità di generare luce alla seconda armonica con efficienza controllata otticamente.
Una nano-sonda per fare luce sul corpo umano
09 Lug 2021 Scritto da Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr) e Istituto italiano di tecnologia (Iit)
Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr) e Istituto italiano di tecnologia (Iit) hanno messo a punto una nuova tecnica non invasiva, che tramite la dispersione della luce fornisce accesso in situ a proprietà fondamentali dei tessuti, restituendo informazioni dall’interno del corpo umano. I risultati, pubblicati su Nature Communications, aprono importanti prospettive per nuovi sistemi di diagnosi precoce in vivo di alcune malattie neurodegenerative e tumori
E' stata testata una nuova tecnica non invasiva basata sulla luce, che utilizza in modo innovativo le nanosonde a tecnologia a DNA e ricava informazioni all’interno di un sistema complesso come gli organi e i tessuti del corpo umano senza bisogno di interventi chirurgici o procedure più delicate per il paziente.
La tecnica getta le basi per importanti sviluppi in ambito diagnostico, poichèsi può applicare in tutti i casi in cui il target da raggiungere a profondità tale per cui altri sistemi già esistenti, come i raggi X o la risonanza magnetica, non sono efficaci a causa della bassa risoluzione spaziale.
