La stampa 3D cambierà il mondo: notizie, eventi e progetti di ricerca in corso correlati alla rivoluzione della stampa 3D.

Fonte: Cordis

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Quasi ogni giorno scopriamo nuove applicazioni della stampa 3D. Si sono viste parti del corpo e armi stampate in 3D, e questa settimana la Local Motors ha rivelato la prima automobile stampata in 3D, la quale potreste eventualmente scaricare e stampare da soli!

Mentre un tempo rappresentava una nicchia interessante, adesso la stampa 3D - anche detta produzione additiva - è entrata a far parte del mercato dell'elettronica di consumo a prezzi relativamente accessibili. Le grandi stampanti 3D sono inoltre sempre più usate nell'industria manifatturiera per produrre oggetti di grandi dimensioni e per la produzione di massa.

Si tratta di uno sviluppo rivoluzionario. Infatti, "Futurium" della Commissione europea ritiene che la stampa 3D e la manifattura digitale cambieranno il mondo in maniera simile o anche maggiore di quanto abbia fatto il Web negli ultimi dieci anni. Provate a immaginare!

Perché l'effetto potrebbe essere enorme? Riducendo il costo del lavoro nella produzione manifatturiera fino a quasi zero per cento, la stampa 3D cambierà completamente l'esistente divisione del lavoro a livello internazionale. Le ripercussioni saranno enormi - la capacità manifatturiera dell'Asia e dell'Europa saranno riequilibrate. Questo ridurrà i costi della logistica e avrà un impatto considerevole sul settore dei trasporti marittimi, nonché sull'impronta di carbonio del settore. La produzione di massa sarà sostituita dalla personalizzazione di massa.

Questa rivoluzione inevitabilmente comporterà enormi sfide sociali, politiche e innovative. Le politiche industriali e in materia di ricerca - inclusi i settori dei DPI, brevetti e standard - dovranno rispondere a una nuova realtà. Molte mansioni tradizionali diventeranno obsolete, e i settori dell'istruzione e del mercato del lavoro dovranno rispondere alle nuove esigenze. Crescerà anche la domanda di nuovi materiali per stampare beni sempre più complessi, tra cui le nanotecnologie e i biomateriali geneticamente costruiti.

Questa edizione di CORDIS Express presenta le notizie, gli eventi e i progetti di ricerca in corso correlati alla rivoluzione della stampa 3D.

- Meet Poppy, the 3-D printed robot set to inspire innovation in classrooms (solo in inglese)

- Table-top 3D laser printer opens door to new world of small-scale innovation (solo in inglese)

- Assegnazione del Premio dell'inventore europeo 2014

- 3D food printing technology to help people with chewing difficulties (solo in inglese)

- The next generation of 3D printers (solo in inglese)

- 3D Printer for Silicon MEMS & NEMS (solo in inglese)

- Advanced Materials World Congress 2015, Sweden (solo in inglese)

- Manufacturing Performance Days, 8 - 10 June 2015, Tampere, Finland (solo in inglese)

Il kit della vita generato in provetta: In frammenti di meteoriti, con l'aiuto del Sole.

Fonte: ANSA Scienze

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Il 'kit della vita' è stato generato in provetta con l'aiuto del Sole e dei meteoriti. Un esperimento italiano ha prodotto i mattoni che costituiscono le cellule esponendo i meteoriti a un flusso di particelle ad alta energia paragonabile a quello emesso dalla nostra stella e chiamato vento solare.

Il 'soffio' del vento solare
Il risultato, in via di pubblicazione sulla rivista dell'Accademia delle Scienze degli Stati Uniti (Pnas), dimostra che i mattoni della vita potrebbero essersi formati nel cosmo, sui meteoriti, grazie all'azione del vento solare. Si deve al gruppo coordinato dal chimico organico Raffaele Saladino, dell'università della Tuscia, e dal genetista molecolare Ernesto Di Mauro, dell'università Sapienza di Roma, che hanno lavorato in collaborazione con il centro russo di Astrobiologia a Dubna.

Oltre cento molecole ottenute in laboratorio
I ricercatori hanno ottenuto oltre 100 molecole ''fra le quali componenti principali della cellula e per la prima volta in esperimenti di questo tipo - sottolinea Saladino - anche i nucleosidi, nei quali le base nucleiche che costituiscono il materiale genetico sono legate a uno zucchero''. Sono stati inoltre ottenuti i mattoni delle proteine (ossia gli amminoacidi), gli zuccheri, gli acidi coinvolti nei cicli del metabolismo (carbossilici) e molecole (come i lipidi) che assemblandosi posso formare una membrana cellulare.

L'esperimento
L'esperimento è stato condotto nell'Istituto Congiunto di Ricerca Nucleare di Dubna Jinr (Mosca), ''l'equivalente del Cern per i Paesi asiatici'' spiega Saladino. Gli acceleratori dell'istituto, aggiunge, ''riproducono fasci di protoni ad alta energia che sono i principali costituenti della radiazione cosmica e del vento solare, una forma di energia che permea costantemente il nostro sistema planetario''.
In laboratorio i ricercatori hanno impregnato frammenti di meteoriti con la formammide, un composto costituito da idrogeno, carbonio, ossigeno e azoto, recentemente osservato in enormi nubi presenti nella zona abitabile della nostra galassia. Quindi li hanno esposti ai fasci di particelle che imitano il vento solare ed hanno osservato così la formazione delle sostanze presenti nelle cellule.

Gli acceleratori di particelle saranno più piccoli e low cost, grazie ad una tecnologia nata in Usa.

Fonte: ANSA Scienze 

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Non più acceleratori giganteschi come il Large Hadron Collider (Lhc) del Cern di Ginevra: i 'nipoti' di questa macchina gigantesca potrebbero diventare molto più piccoli ed economici grazie alla tecnica messa a punto negli Stati Uniti, presso l'Università di Stanford, e descritta sulla rivista Nature.

Plasma per accelerare i fasci di particelle
La prossima generazione di acceleratori potrebbe essere low cost grazie alla possibilità di utilizzare il plasma per 'spingere' i fasci di particelle all'interno dell'acceleratore, fino raggiungere velocità elevate in pochissimi metri. Messa a punto dal gruppo coordinato da Michael Litos, la tecnica apre la strada a dispositivi che potrebbero essere utilizzati in modo più ampio di quando non accada con gli acceleratori attuali, con applicazioni al servizio della sicurezza, della medicina e dell'industria.

La corsa ad acceleratori sempre più grandi
Per svelare i segreti della materia esiste una sola strada: far scontrare tra loro fasci di particelle l'una e analizzarne il risultato delle collisioni. Maggiore è la velocità, più in 'profondità' si riesce a studiare le particelle. Per riuscire in questo si costruiscono tunnel nei quali le particelle vengono accelerate e per questo da decenni è partita una 'gara' per ottenere acceleratori sempre più grandi, dei quali Lhc con il suo anello di 27 chilometri è il 'Re'.

L'alternativa
Un'alternativa a questa tendenza potrebbero essere le future macchine che accelerano le particelle utilizzando 'onde' di plasma. Dopo anni di lavoro questa tecnologia ha permesso di spingere fasci di miliardi di elettroni a una velocità di 1,6 miliardi di elettronvolt (GeV) e con un rendimento molto alto. Si tratta di velocità ancora modeste rispetto a quelle di Lhc, ma che fanno comunque ben sperare per il futuro.

Il contributo dell'Italia
Allo sviluppo di queste tecnologie sta dando un importante contributo anche l'Italia attraverso il progetto Flame, dell'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Infn), un laser che l'obiettivo di migliorare ulteriormente la potenza delle 'onde' di plasma e imprimere una velocità ancora più elevata agli elettroni.

Ecco i primi 'fantasmi' creati in laboratorio: Un 'trucco' sensoriale che manda in tilt il cervello.

Fonte: ANSA Scienze 

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Ecco i primi 'fantasmi' creati in laboratorio: non si tratta di ectoplasmi ma di un esperimento che ha ricreato (in persone sane) la sensazione di una 'presenza'. A farlo è stato un gruppo di ricercatori del Politecnico (Epfl) di Losanna coordinato da Olaf Blanke, i cui risultati sono stati pubblicati su Current Biology, che ha scoperto il 'trucco' per ricreare questa sensazione usando uno speciale robot.

Sentire la presenza di 'fantasmi' è una sensazione che può capitare a chiunque, non si tratta però di veri fantasmi ma, secondo gli scienziati, semplicemente di una particolare illusione sensoriale: un'ipotesi difficile da dimostrare ma che i ricercatori svizzeri sono riusciti a tradurre in realtà. Lo studio nasce dalla ricerca dei meccanismi neurologici di 12 individui affetti da disturbi epilettici con allucinazioni e percezione di fantasmi. Secondo lo studio, il fenomeno sarebbe dovuto a un 'ritardo' nelle comunicazioni sensoriali e motorie che mandano temporaneamente in 'tilt' la rappresentazione del nostro corpo nello spazio, insinuando al cervello il 'dubbio' della possibile presenza di un altra persona.

Ad essere coinvolte sono 3 aree del cervello che elaborano le informazioni che arrivano dai vari sensi e creano così la percezione del proprio corpo. Partendo da questa scoperta i ricercatori hanno ideato un metodo per riprodurre questa 'dissonanza': i partecipanti (sani) dell'esperimento sono stati bendati ed è stato chiesto loro di compiere alcuni movimenti con le mani, alle loro spalle un braccio robotico ripeteva i movimenti in tempo reale toccando la schiena dei partecipanti. Ripetendo l'esperimento inserendo un ritardo tra il movimento delle mani e quello del robot, creando quindi una distorsione percettiva sia temporale che spaziale, i soggetti hanno avuto delle 'distorsioni' percettive. Percezione di 'presenze' e 'fantasmi': “per alcuni – ha spiegato Giulio Rognini, uno dei responsabili dello studio – la sensazione è stata talmente forte che hanno chiesto di concludere l'esperimento”. I risultati confermerebbero quindi che questo tipo di problema cognitivo sarebbe dovuto a un'alterazione, a livello cerebrale, della percezione del proprio corpo e potrebbe così aiutare allo sviluppo di nuove terapie per curare alcuni disturbi come l'epilessia.

Transistor di plastica stampabili in grado di rilevare patogeni nel sangue o nella saliva.

Fonte: Cordis 

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Un gruppo di ricercatori ha creato transistor di plastica stampabili che potrebbero essere in grado di identificare la patologia dalla quale si è affetti.
Le possibilità della stampa 3D sembrano infinite, dalle abitazioni al cioccolato e dai robot agli abiti da sera. Non abbiate però fretta di buttare via la vostra vecchia stampante a gettito di inchiostro, potrebbe un giorno servire a diagnosticare le vostre malattie!

I ricercatori dell'Istituto catalano di ricerca e studi avanzati (ICREA) e dell'Istituto Leibniz di ricerca sullo stato solido e i materiali, a Dresda, hanno creato transistor di plastica stampabili in grado di rilevare patogeni nel sangue o nella saliva. In futuro, potrebbero riuscire a identificare la patologia dalla quale siete affetti.

Il transistor riconosce le proteine biomarcatori delle malattie comuni, accendendosi solo quando le ha rilevate. New Scientist spiega che è possibile farlo con una stampate a gettito di inchiostro, usando uno speciale inchiostro nel quale è incorporato un anticorpo chiamato immunoglobulina G umana. "Questo anticorpo si lega agli antigeni di una serie di virus, batteri e funghi comuni. Quando una proteina si lega a un anticorpo, modifica le proprietà elettriche del transistor, alterando il livello di voltaggio al quale si accende". Il team ha detto a New Scientist che alla fine i medici potrebbero stampare un foglio dei dispositivi – ognuno contenente un diverso antigene della malattia – ed eseguire la diagnosi quasi istantaneamente.

L'Istituto catalano di nanoscienza e nanotecnologia (ICN) fa notare che un aspetto chiave della ricerca sta nel fatto che gli scienziati hanno studiato un'interessante alternativa ai TFT (silicio) inorganici, sostituendoli con TFT organici (OTFT). Questi offrono la possibilità di una produzione in massa usando la tradizionale tecnologia di stampa e funzionano con materiali a basso costo.

Tony Turner, direttore del centro per i biosensori e la bioelettronica dell'Università di Linköping in Svezia ha detto a New Scientists di essere rimasto colpito dalla prova di concetto, ma parla anche di potenziali ostacoli. "La tecnica associa la sofisticatezza di biosensori elettrochimici avanzati a una produzione semplice", spiega. "Le interferenze dovute a cambiamenti di pH nei campioni reali potrebbero costituire un problema, ma in generale la diagnostica mobile per la sanità, la sicurezza alimentare e il monitoraggio ambientale ha bisogno di questi sistemi di nuova generazione per la rilevazione a basso costo".

L'ICN osserva inoltre che numerosi problemi inerenti rimangono, soprattutto per quanto riguarda la stabilità a lungo termine e la mancanza di affidabilità.

Per ulteriori informazioni, visitare:
http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.201401180/abstract

Nel centro per le reti fotoniche Inphotec nascono i circuiti del futuro.

Fonte: ANSA Scienze 

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Al via in Italia la costruzione dei primi circuiti che sfruttano la luce per trasmettere dati e informazioni. Il centro in cui sono destinato a nascere i prototipi che apriranno la via all'Internet superveloce del futuro si trova a Pisa, presso il centro per le reti fotoniche Inphotec della Scuola Superiore Sant'Anna.

La fucina dei prototipi
Con questa nuova infrastruttura di ricerca, inaugurata oggi durante il convegno Hi-tech, Italy', Pisa è l'unica città italiana dove si potranno progettare e realizzare prototipi di circuiti integrati utilizzando la fotonica, una delle cinque tecnologie identificate dall'Ue come strategiche per la nascita e per l'affermazione dell'internet del futuro. I circuiti integrati sviluppati a Pisa produrranno, propagheranno e manipoleranno segnali ottici e, rileva la Scuola Sant'Anna, "potranno essere impiegati in molte applicazioni (dalla medicina alle telecomunicazioni) con effetti che tutti potranno verificare".

Progetto europeo
E' la realizzazione di un progetto che ha previsto investimenti per un importo superiore a 8 milioni di euro (12 milioni il valore totale dell'intera operazione) con i quali la Scuola ha finanziato la costruzione del nuovo laboratorio di 800 metri quadrati nell'area di San Cataldo, grazie anche al sostegno della Regione Toscana e al coordinamento della Provincia di Pisa. Si tratta di locali con atmosfera controllata e pulita con macchinari per eseguire complessi processi con i quali realizzare circuiti e dispositivi fotonici integrati. Il progetto, spiega il Sant'Anna, "potrà convogliare in Toscana forti investimenti da aziende già interessate a tecnologie complesse per migliorare l'efficienza energetica dei sistemi per telecomunicazioni oltre che per ridurne le dimensioni, avviando un altro settore che rientra a pieno titolo nella 'green economy'".