Dopo la luce dei Led arriva quella dei Lec: Illuminazione più intensa, efficiente ed economica.

Fonte: ANSA Scienze

---------------------------

In arrivo i Led del futuro: si chiamano Lec (acronimo di Light-emitting electrochemical cell) e sono basati su celle elettrochimiche che emettono luce più intensa e in modo più efficiente. Descritti sulla rivista Nature Communications, sono così flessibili, sottili e leggeri da avere tante possibili applicazioni: dalla diagnostica alla segnaletica stradale e all’illuminazione pubblica.

Coordinati da Ludvig Edman, i ricercatori delle Università svedesi di Umeå e Linköping, che li hanno messi a punto, spiegano che questi nuovi dispositivi sono realizzati con tecniche di stampa e colorazione low cost simili a quelle impiegate per i quotidiani.

L’invenzione dei Led, premiata con il Nobel per la Fisica nel 2014, ha permesso di ridurre il consumo di energia elettrica per l’illuminazione. Sono infatti considerati una fonte di luce pulita, ecosostenibile e capace di fornire energia a basso costo nelle regioni del mondo prive di reti elettriche.

I Lec puntano adesso a migliorare ulteriormente questa tecnologia.“La loro particolarità è legare due caratteristiche che finora è stato difficile mettere insieme: luminosità ed efficienza energetica”, ha chiarito Edman. Un aspetto che secondo i ricercatori svedesi rende i Lec competitivi rispetto, ad esempio, alle attuali lampade fluorescenti.

L'intelligenza artificiale impara dialogando con l'uomo: Attribuisce un significato alle parole in base alle risposte che riceve.

Fonte: ANSA Scienze

---------------------------

Non solo sa giocare a poker ed è imbattibile nella dama cinese, l'intelligenza artificiale è ora capace di imparare parole nuove dialogando con l'uomo, grazie al sistema messo a punto nell'università di Osaka. Il risultato è pubblicato su Arxiv, il sito che ospita i lavori scientifici prima della pubblicazione su una rivista.

Si tratta di un nuovo metodo per dialogare con l'uomo in modo naturale, con cui l'intelligenza artificiale acquisisce il lessico attraverso conferme implicite. Impara cioè in quale categoria classificare una parola sconosciuta attraverso più dialoghi in cui vengono confermate o meno le sue previsioni.

Molti dei cosiddetti chatbot, ossia i programmi che comunicano con parole o frasi scritte, e le app di voice assistant usciti negli ultimi anni rispondono a domande basate su argomenti programmati. Un altro metodo tradizionale con il quale cui il computer impara si basa sulla ripetizione di domande semplici.

Il metodo sviluppato dal gruppo di Kazunori Komatani funziona con conferme implicite senza il bisogno di ripetere più volte la stessa domanda: il sistema prevede la categoria di una parola sconosciuta, e la sua previsione viene o meno confermata sulla base delle risposte e le richieste che riceve dall'uomo durante il discorso, il contesto.

In questo modo un sistena di intelligenza artificiale impara le parole dialogando. E la sua resa migliora sulla base dei risultati ottenuti in altre conversazioni. Con questo approccio il computer potrà diventare più brillante parlando con l'uomo, dando risposte più precise e coerenti.

Zippato il Dna, come si fa con i file pesanti: Apre nuove strade alla biologia sintetica.

Fonte: ANSA Scienze

---------------------------

Come i documenti o le immagini pesanti, troppo grandi da spedire per e-mail, anche il Dna può essere 'zippato' in un formato più comodo per l'invio e, una volte giunto a destinazione, riportato alle dimensioni originali. Il metodo, descritto sulla rivista Nature Nanotechnology, è stato messo a punto in Svizzera, nel Dipartimento di scienze dei biosistemi del Politecnico di Zurigo. E' un nuovo strumento di lavoro al servizio della biologia sintetica, il nuovo filone di ricerca inaugurato dall'americano Craig Venter e che nel 2016 ha portato a ottenere una cellula con il Dna minimo per la vita. Le prime applicazioni della possibilità di comprimere il Dna potrebbero riguardare lo sviluppo di nuovi farmaci e la ricerca sui tumori.

Ispirandosi al metodo di compressione dei file digitali, il gruppo di ricerca coordinato da Kobi Benenson e Nicolas Lapique ha sviluppato una tecnica che permette di comprimere il materiale genetico per trasportarlo nelle cellule e, una volta all'interno, riportarlo nelle condizioni originarie. Si risolverebbe in questo modo il grande problema che oggi impedisce a biotecnologi e biologi sintetici di caricare nelle cellule grandi porzioni di Dna.

La soluzione scelta in questo caso è stata quella di eliminare le ripetizioni nella sequenza di Dna, trasmettendo l'elemento solo una volta. La compressione del Dna da trasportare nella cellula avviene inoltre in modo 'cifrato', secondo specifiche regole.

In questo modo si possono trasferire nelle cellule grandi quantità di informazioni e perfino, dicono i ricercatori, "un arsenale di componenti biologiche, come proteine e RNA, che lavorano in modo coordinato ad uno scopo preciso". Ad esempio, questi elementi possono segnalare se la cellula è sana o tumorale oppure permettere di ottenere sostanze complesse, come i principi attivi dei farmaci.

Prima azione a distanza tra particelle ‘bifronti’. Esperimento italiano osserva fenomeno mai visto.

Fonte: ANSA Scienze

---------------------------

Per la prima volta due particelle di luce che si comportano nello stesso tempo sia come onde sia come particelle hanno esercitato un'azione a distanza l'una sull'altra: il fenomeno, bizzarro come tutte le leggi che regnano nel mondo dell'infinitamente piccolo studiate dalla fisica quantistica, è stato osservato per la prima volta grazie all'esperimento italiano pubblicato sulla rivista Nature Communications e condotto nelle università Sapienza di Roma e di Palermo.

Le possibili applicazioni riguardano le comunicazioni del futuro, incredibilmente più veloci di quelle attuali, e la loro sicurezza per mezzo della crittografia quantistica, ha detto Fabio Sciarrino, del Quantum Information Lab del dipartimento di Fisica della Sapienza, che ha coordinato la ricerca a livello sperimentale. La parte teorica è stata curata da Rosario Lo Franco, del dipartimento di Energia, ingegneria dell'informazione e modelli matematici dell'università di Palermo. Hanno partecipato anche ricercatori di Cina e Vietnam.

Il primo passo è stato dimostrare che una particella di luce (fotone) può comportarsi sia come un'onda sia come una particella e a questo scopo i ricercatori hanno utilizzato fotoni che oscillavano in una direzione specifica (polarizzati). Sono stati quindi prodotti due fotoni con questa stessa caratteristica e, osservandoli, i ricercatori si sono accorti che il comportamento dell'uno determinava quello dell'altro, indipendentemente dalla distanza: è il fenomeno che Einstein aveva chiamato 'azione spettrale a distanza' e che oggi i fisici quantistici chiamano 'entanglement', una sorta di groviglio nel quale una particella riesce a condizionare il comportamento di una particella simile anche se sono lontane.

"Abbiamo dimostrato che un entanglement a due fotoni nella loro duplice natura onda-particella è possibile", ha detto Lo Franco. Questo fenomeno, ha aggiunto, può essere chiamato "azione di dualità onda-particella a distanza" e il prossimo passo sarà riprodurlo per un numero crescente di particelle e in modo completamente automatizzato.(ANSA).

CERN: Ottenuta la prima 'impronta digitale' in HD di una particella di antimateria.

Fonte: ANSA Scienze

Ottenuta la prima 'impronta digitale' in HD di una particella di antimateria: ci sono riusciti i ricercatori del Cern di Ginevra nell'ambito dell'esperimento Alpha, arricchendo così l'identikit di questa misteriosa anti-particella 'catturata' per la prima volta nel 2010 e descritta nel 2016. I nuovi dati, pubblicati su Nature, rappresentano un importante passo avanti per capire le differenze tra materia e antimateria che potrebbero spiegare perché l'una ha preso il sopravvento sull'altra dopo il Big Bang, aprendo così la porta ad una nuova fisica oltre l'attuale Modello Standard.

L'impronta digitale dell'antidrogeno è stata ottenuta irradiando l'anti-particella con microonde simili a quelle usate per comunicare con i satelliti. Una volta colpito, l'anti-atomo rivela la sua identità emettendo o assorbendo energia a frequenze molto specifiche che danno uno spettro simile ad "un'impronta digitale, unica per ogni elemento", spiega il coordinatore dello studio, Michael Hayden.

In realtà, materia e antimateria potrebbero rappresentare un'eccezione: essendo speculari, le due dovrebbero avere linee dello spettro praticamente sovrapponibili. Per verificarlo, i ricercatori del Cern avevano già tentato di fare lo spettro dell'antidrogeno nel 2012, ma l'impronta ottenuta è risultata troppo grezza per essere confrontata con quella dell'idrogeno.

I fisici hanno quindi ritentato l'esperimento per migliorare il risultato. "Una delle sfide che abbiamo dovuto affrontare - sottolinea la ricercatrice Justine Munich - è il fatto che materia e antimateria si annichiliscono quando entrano in contatto, quindi abbiamo dovuto tenerle separate. Non è possibile mettere gli anti-atomi in un contenitore ordinario: devono essere intrappolati o trattenuti in una speciale bottiglia magnetica".

Al termine dell'esperimento, i ricercatori hanno potuto osservare le linee dello spettro dell'antidrogeno in modo molto più completo e dettagliato, scoprendo che ricalca quasi perfettamente quello dell'idrogeno. Ora serviranno analisi più approfondite per verificare eventuali discrepanze ad un livello di risoluzione ancora maggiore.

"Studiando le proprietà degli anti-atomi speriamo di comprendere meglio l'universo", commenta Hayden. "L'antimateria può essere prodotta in laboratorio, ma non sembra esistere in natura se non in piccole quantità. Perché? Ancora non lo sappiamo, ma forse l'antidrogeno potrà fornirci qualche indizio".

Immortalare un pensiero diventa finalmente possibile! Basta "taggare" i neuroni in attività.

Fonte: ANSA Scienze

---------------------------

Immortalare un pensiero diventa finalmente possibile: questo grazie ad una nuova tecnica di laboratorio che consente di 'taggare' i neuroni in attività, fornendo delle istantanee ultra-precise scattate in pochi minuti, invece che nell'arco di ore o giorni come con le tecniche tradizionali. Questo risultato, che imprimerà una forte accelerazione alla ricerca nel campo delle neuroscienze, è pubblicato su Nature Biotechnology dai ricercatori del Massachusetts Institute of Technology (Mit) in collaborazione con la Stanford University.

Il nuovo sistema di 'etichettatura' dei neuroni, chiamato 'Flare', si basa su un interruttore genetico che si 'accende' quando la cellula nervosa si attiva generando un flusso di ioni calcio al suo interno: il tutto funziona se il neurone viene contemporaneamente illuminato da un raggio di luce blu. In questo caso l'interruttore genetico si accende e va ad attivare un altro gene che produce una proteina fluorescente, oppure altre molecole in grado di evidenziare il neurone. "Un pensiero o una funzione cognitiva in genere durano 30 secondi o un minuto: questo è il range che vorremmo catturare", spiega la ricercatrice Kay Tye del Mit.

In questo studio, i ricercatori hanno dimostrato che la tecnica riesce ad accendere una proteina rossa fluorescente per evidenziare i neuroni della corteccia motoria che si attivano nei topi che corrono sul tapis roulant. Lo stesso approccio potrebbe essere usato per etichettare le cellule nervose con nuove proteine chiamate Dreadds, che permettono il controllo dei neuroni tramite farmaci, oppure usando proteine sensibili alla luce, in modo da rendere i neuroni 'telecomandabili' con un raggio luminoso attraverso la tecnica dell'optogenetica.

La tecnica 'Flare' potrebbe diventare utile anche per studiare e curare malattie: nel caso dell'Alzheimer, ad esempio, potrebbe permettere di individuare i neuroni malati in modo da non intaccare quelli sani.

Il cervello è super-complesso, ha fino a 11 dimensioni! La sua organizzazione scoperta con l'aiuto della matematica .

Fonte: ANSA Scienze

---------------------------

Il cervello è molto più complesso del previsto, al punto che ogni volta che impara qualcosa di nuovo le sue cellule si riorganizzano e si collegano le une alle altre a partire da strutture semplicissime a due dimensioni come i piani, o a tre dimensioni come i cubi, fino a strutture molto più complicate, a cinque, sei e perfino 11 dimensioni. Pubblicata sulla rivista Frontiers in Computational Neuroscience, la scoperta si deve al progetto Blue Brain, nato nel 2005 per iniziativa del Politecnico di Losanna e della Ibm e con l'obiettivo simulare il funzionamento del cervello.

Le strutture nelle quali il cervello di organizza "sono come castelli di sabbia multidimensionali, che continuamente si materializzano per disintegrarsi subito dopo", ha osservato il coordinatore della ricerca, Henry Markram, direttore del progetto Blue Brain e ricercatore del Politecnico di Losanna.

I ricercatori sono riusciti a individuare questo lato finora nascosto e un po' fantascientifico dell'organizzazione del cervello applicando in modo nuovo la matematica allo studio delle neuroscienze. In particolare l'organizzazione dei neuroni è stata studiata utilizzando la topologia algebrica, ossia la branca della matematica che applica l'algebra per studiare le proprietà e la struttura delle forme nello spazio.

E' la prima volta che uno strumento del genere viene utilizzato dalle neuroscienze e applicarlo allo studio dei circuiti cerebrali ha permesso di scoprire che questi possono essere articolati secondo figure geometriche in più dimensioni.