Primo inchiostro conduttore per tessuti ...per fabbricare abiti-computer!

Fonte: ANSA Scienze

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

E' pronto il primo inchiostro conduttore ed elastico per i tessuti, che permette di fabbricare abiti-computer. Finora inchiostri simili erano stati ottenuti solo per plastica o carta. Le prime applicazioni in programma potrebbero riguardare l'abbigliamento sportivo. Descritto sulla rivista Nature Communications, si deve al gruppo di ricerca coordinato da Takao Someya dell'università di Tokyo.

Il prototipo ottenuto è un tessuto-sensore, simile a un cerotto, da incollare sul braccio, che serve a misurare l'attività dei muscoli e che potrebbe essere usato per esempio per realizzare abiti elettronici destinati agli sportivi. Il risultato apre le porte anche ad abiti in grado di misurare la frequenza cardiaca.

L'attuale elettronica stampata su carta o plastica, dai transistor ai led, ai pannelli solari, tende ad essere troppo rigida e si presta poco alla stampa su tessuto che permette invece di ottenere dispositivi elettronici completamente inglobati nei vestiti.
Inoltre i tentativi fatti finora di ottenere inchiostri elettronici stampabili sui tessuti hanno richiesto complesse procedure di stampa, con più passaggi sulla stoffa. Il nuovo inchiostro, invece, richiede un unico passaggio per stampare elettrodi e fili: è composto di fiocchi di argento, solvente organico, gomma al fluoro e fluoro tensioattivo. Dopo la stampa, l'inchiostro resta altamente conduttivo anche quando è allungato per oltre tre volte la sua lunghezza iniziale, che è un record di estensibilità per i materiali elastici elettronici.

''La più grande sfida - rileva Someya - è stata ottenere con un unico processo di stampa, un inchiostro che contemporaneamente abbia elevata conducibilità ed elasticità''. E' stato possibile ottenere questo risultato, prosegue l'esperto, usando un tensioattivo che permette ai fiocchi di argento di auto-assemblarsi sulla superficie durante la stampa.

Creato il primo neurone artificiale: la Singolarità ...è ormai inevitabile!

Fonti: TGcom.24

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

Il cervello del futuro è sempre più vicino. Un gruppo di ricercatori del Karolinska Intitutet di Stoccolma, in Svezia, ha dato vita in laboratorio a un neurone artificiale in grado di ricevere e trasmettere a sua volta segnali chimici, comportandosi proprio come una cellula naturale. Non è formato da parti "viventi", ma da una plastica conduttiva capace di veicolare impulsi elettrici. Utilizzando il neurone artificiale, si potrebbe studiare e addirittura "riparare" i danni causati da disordini e patologie che colpiscono il cervello.

Azione interna - Il meccanismo di trasmissione dei segnali cerebrali riprodotto dal neurone realizzato in Svezia rappresenta una nuova importantissima speranza nella ricerca sui disturbi neurologici: quando questo processo di comunicazione si interrompe, infatti, possono sorgere gravi patologie come il morbo di Parkinson o l'epilessia. Ma non solo. Il neurone artificiale potrebbe addirittura "riparare" le zone danneggiate da questi disturbi. E questo grazie alla sua azione mirata che parte "dall'interno" e non si basa su una stimolazione esterna come i metodi utilizzati finora, i quali vanno a colpire anche le cellule non interessate dal disturbo in maniera indiscriminata.

Contro i disturbi neurologici - Il prossimo obiettivo dei ricercatori svedesi è quello di "miniaturizzare il dispositivo rendendolo adatto a essere impiantato nel corpo umano". In questo modo, si legge nell'articolo pubblicato sulla rivista Biosensors and Bioelectronics, sarà possibile inserire cellule artificiali nell'organismo per ripristinare le zone danneggiate con interventi mirati "intelligenti" o controllati via wireless dagli stessi scienziati.

L'Universo multi-dimensionale di David Bohm.

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

Per questo articolo avrei voluto scrivere il seguente titolo: "Dalla Teoria a Molti Mondi di Hugh Everett III, alla Teoria delle Stringhe, passando per l'Universo multi-dimensionale di David Bohm", ma mi sembrava un po' troppo lungo e quindi poco idoneo/conforme alle "regole del web". Tra gli stringhisti, credo che i meno scettici nei confronti dell'ipotesi di Everett, vedrebbero di buon occhio l'ipotesi di Bohm (sempre meno citata in ambito accademico, negli ultimi 10-15 anni, per ragioni che mi sfuggono; ma tuttavia in sintonia con gli ultimi sviluppi della Teoria delle Stringhe). Secondo il Principio Olografico di Bohm, l'Universo non esiste solo nella forma tridimensionale che ci è familiare (o quadrimensionale, se includiamo anche il tempo, secondo il modello della Relatività Generale); esso sarebbe invece un Universo che si estende/dirama in infinite dimensioni (che ovviamente includono la sua totalità). Nel contesto quantistico, questa ipotesi fornisce un buon modo per comprendere lo strano effetto della causalità non-locale previsto dall'esperimento EPR e verificato nei successivi esperimenti sull'ipotesi di Bell. 

Immaginiamo un acquario con due telecamere poste ad angolo retto tra loro, con gli obiettivi puntati sulla vasca. Le immagini riprese dalle telecamere sono proiettate su due schermi televisivi A e B. La telecamera A riprende frontalmente un pesce che nuota nella vasca e l'immagine viene trasmessa dal televisore A. Analogamente, la telecamera B riprende lateralmente il pesce e ne trasmette l'immagine sul televisore B. Supponiamo ora di non sapere nulla delle telecamere e dell'acquario e consideriamo il pesce come una particella elementare. Che cosa pensate della relazione tra le immagini dei due schermi? Probabilmente concludereste che erano due particelle che interagivano in qualche modo. Notereste, per esempio, che quando il pesce-particella A gira ad angolo retto, il pesce-particella B ruota in senso opposto.

Forse questa è una correlazione nello spin del pesce-particella? Uno scienziato ingegnoso potrebbe inventare una teoria che descriva e preveda molto accuratamente la relazione tra i due pesci-particella, ma la sua teoria si baserebbe su una illusione. Non ci sono affatto due pesci correlati casualmente tra loro. Il problema sta nel fatto che lui vede il pesce solo in due dimensioni (lo schermo bidimensionale del televisore), mentre la realtà dalla quale provengono le immagini è una "realtà multi-dimensionale", a tre dimensioni. In questa realtà tridimensionale c'è un solo pesce, una singola entità. L'ambiente tridimensionale contiene in se stesso le immagini bidimensionali apparentemente correlate, ma è una realtà essenzialmente differente. 

Bohm paragona questa situazione all'esperimento EPR. La differenza sta nel numero di dimensioni coinvolte. Nell'esperimento EPR, ciascuna delle particelle gemelle ha tre dimensioni spaziali e quindi complessivamente vi sono sei dimensioni. Quando le particelle gemelle sono molto distanti fra loro, esse appaiono ancora , nella nostra realtà tridimensionale, correlate, come il pesce-particella. Vediamo la correlazione ma non siamo in grado di stabilire la connessione causale. Come fa una particella ad influenzare l'altra a tale distanza? La risposta, secondo Bohm, sta nella dimensione più elevata: la sesta (per essere precisi). In questa realtà di dimensione più elevata ci possiamo rendere conto che due cose separate sono una sola unità, come il pesce-particella è una singola unità nella più elevata dimensione del suo acquario. Talvolta, sostiene Bohm, gli atomi (o ciò che gli scienziati considerano tali) si comporteranno come entità relativamente indipendenti ed è conveniente trattarli come se fossero proprio entità separate interagenti tra loro nello spazio tridimensionale. Altre volte gli scienziati si troveranno di fronte al fatto che gli atomi sono proiezioni di una realtà di dimensione più elevata (cioè espressioni di ordini implicati). Per esempio, a temperature estremamente basse (vicine allo zero assoluto), smettono di comportarsi come se fossero indipendenti e presentano una proprietà chiamata: superconduttività; dove la corrente elettrica può fluire senza resistenza. Gli elettroni aggireranno gli ostacoli cooperando, senza essere diffusi (un fenomeno analogo avviene nella superfluidità e nella luce laser). Il numero di realtà di dimensione più elevata è teoricamente infinito. Per esempio, un oggetto che contenga 10^24 particelle atomiche, ha 3 x 10^24 dimensioni spaziali. Ovviamente questo modello mette a disposizione di Bohm ancora un altro modo, scientificamente più efficace, per visualizzare il suo concetto di ordine implicato-esplicato: esso è il processo di inviluppo e di sviluppo di un maggior numero di dimensioni implicate nel nostro familiare ordine esplicato dello spazio tridimensionale. 

L'ologramma, prodotto da un campo elettromagnetico, obbedisce alle leggi della meccanica quantistica, e la matematica della meccanica quantistica si basa sul concetto di realtà multidimensionale. Bohm mostra come questo sistema matematico, che i fisici generalmente trattano solo come una formulazione astratta (escludendo a priori tutte le possibili dimensioni aggiuntive, con lo stratagemma del collasso della funzione d'onda), permetta di penetrare in qualcosa di potenzialmente "reale". Esso è in grado di fornire un tipo di immagine della realtà subatomica che la meccanica quantistica non coglie (o ignora di proposito), sebbene Bohm sottolineò che anche questa idea di una realtà multidimensionale debba in ultima analisi essere trattata come un'astrazione: un'astrazione dimensionale più elevata.

Per Bohm, la realtà multidimensionale è una totalità indivisa che si estende attraverso l'Universo e comprende tutto quello che gli scienziati chiamano particelle e campi. L'olomovimento si inviluppa e si sviluppa in un ordine multidimensionale dal quale si possono talvolta estrarre e studiare le subtotalità. Bohm tratta anche il tempo come una realtà di dimensione più elevata, ...ma questa è un'altra storia.

Bibliografia:

- L'Universo oltre lo specchio, di J.P. Briggs e F.D. Peat, RED edizioni, Como. 

Quando i bit di informazione si trasformano ...in energia!

Physicists in Japan have shown experimentally that a particle can be made to do work simply by receiving information, rather than energy. They say that their demonstration, which uses a feedback system to control the electric potential of tiny polystyrene beads, does not violate the second law of thermodynamics and could in future lead to new types of microscopic devices.
.

.
Maxwell's demon hard at work?
 

The experiment, carried out by Shoichi Toyabe of Chuo University in Tokyo and colleagues, is essentially the practical realization of a thought experiment proposed by James Clerk Maxwell in 1871. Maxwell envisaged a gas initially at uniform temperature contained in a box separated into two compartments, with a tiny intelligent being, later called "Maxwell's demon", controlling a shutter between the two compartments. By knowing the velocity of every molecule in the box, the demon can in principle time the opening and closing of the shutter to allow the build-up of faster molecules in one compartment and slower ones in the other. In this way, the demon can decrease the entropy inside the box without transferring energy directly to the particles, in apparent contradiction of the second law of thermodynamics.
Among the many responses to this conundrum was that of Leó Szilárd in 1929, who argued that the demon must consume energy in the act of measuring the particle speeds and that this consumption will lead to a net increase in the system's entropy. In fact, Szilárd formulated an equivalence between energy and information, calculating that kTln2 (or about 0.69 kT) is both the minimum amount of work needed to store one bit of binary information and the maximum that is liberated when this bit is erased, where k is Boltzmann's constant and T is the temperature of the storage medium.

Spiral staircase

Toyabe and colleagues have observed this energy-information equivalence by varying an electric field so that it represents a kind of spiral staircase. The difference in electrical potential between successive steps on the staircase is kT, meaning that a thermally fluctuating particle placed in the field will occasionally jump up a step but more often than not it will take a step downwards. What the researchers did was to intervene so that whenever the particle does move upwards they place the equivalent of a barrier behind it, preventing the particle from falling beyond this point. Repeating the process allows it to gradually climb the staircase.
The experiment consisted of a 0.3 µm-diameter particle made up of two polystyrene beads that was pinned to a single point on the underside of the top of a glass box containing an aqueous solution. The shape of an applied electric field forced the particle to rotate in one direction or, in other words, to fall down the potential-energy staircase. Buffered by the molecules in the solution, however, the particle every so often rotated slightly in the opposite direction, allowing it to take a step upwards.
By tracking the particle's motion using a video camera and then using image-analysis software to identify when the particle had rotated against the field, the researchers were able to raise the metaphorical barrier behind it by inverting the field's phase. In this way they could gradually raise the potential of the particle even though they had not imparted any energy to it directly.

Quantifiable breakthrough

In recent years other groups have shown that collections of particles can be rearranged so as to reduce their entropy without providing them with energy directly. The breakthrough in the latest work is to have quantified the conversion of information to energy. By measuring the particle's degree of rotation against the field, Toyabe and colleagues found that they could convert the equivalent of one bit information to 0.28 kTln2 of energy or, in other words, that they could exploit more than a quarter of the information's energy content.

Processes taking place on the nanoscale are completely different to those we are familiar with, and information is part of that picture Christian Van den Broeck, University of Hasselt

The research is described in Nature Physics, and in an accompanying article Christian Van den Broeck of the University of Hasselt in Belgium describes the result as "a direct verification of information-to-energy conversion" but points out that the conversion factor is an idealized figure. As he explains, it regards just the physics taking place on the microscopic scale and ignores the far larger amount of energy consumed by the macroscopic devices, among them the computers and human operators involved. He likens the energy gain to that obtained in an experimental fusion facility, which is dwarfed by the energy needed to run the experiment. "They are cheating a little bit," joked Van den Broeck over the telephone. "This is not something you can put on the shelf and sell at this point."
However, Van den Broeck does believe that the work could lead to practical applications within perhaps the next 30 or 40 years. He points out that as devices get ever more miniature the energy content of the information used to control them – kT at room temperature being equivalent to about 4 × 10^–21 J – will approach that required to operate them. "Nobody thinks of using bits to boil water," he says, "but that would in principle be possible at nanometre scales." And he speculates that molecular processes occurring in nature might already be converting information to energy in some way. "The message is that processes taking place on the nanoscale are completely different from those we are familiar with, and that information is part of that picture."

Source: http://physicsworld.com/cws/article/news/2010/nov/19/information-converted-to-energy

About the author

Edwin Cartlidge is a science writer based in Rome.

Fundamental Principle of Information-to-Energy Conversion
(by Antonio Alfonso-Faus ): http://arxiv.org/abs/1401.6052 

L’esperimento di Wheeler e la non-oggettività delle particelle.

Due tra gli autori dell’esperimento: Andrew Truscott (a sinistra)
 con Roman Khakimov, (crediti: Stuart Hay, ANU)

Fonte: Gaianews.it

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

I fisici della Australian National University hanno eseguito un test sull’esperimento della scelta ritardata ideato da John A. Wheeler nel 1978 per vedere se, come e quando l’osservatore è in grado di influenzare il comportamento dell’oggetto quantistico che sta osservando.
I risultati dell’esperimento hanno confermato, ancora una volta, le predizioni della teoria: la natura di ogni osservabile è intrinsecamente legata all’osservatore o, meglio, alle modalità di osservazione.
Come è noto, se vogliamo vedere un elettrone dobbiamo sparargli addosso un fascio di luce. Nessuna misura senza disturbo (no measurement without disturbance). Sotto questo titolo abbiamo imparato a conoscere il principio di indeterminazione di Heisenberg che esprime una caratteristica essenziale del dominio quantistico: non è possibile conoscere con la stessa precisione la posizione e il momento (o quantità di moto) di una particella. E, più in generale, non è possibile stabilire se qualcosa esiste prima di intervenire su quel qualcosa con i nostri strumenti di misura.
“Il processo di misura è tutto”, dice giustamente Andrew Truscott, uno degli autori della ricerca pubblicata su Nature Physics. “A livello quantistico, la realtà non esiste finché non la si misura”. In questo nuovo test gli scienziati si sono concentrati sulla doppia natura delle entità quantistiche – sono onde e particelle insieme – almeno fino al momento in cui non le si misura. Da quel momento in poi, infatti, a causa del collasso della funzione d’onda solo uno dei due stati diventa “reale” e può essere “visto” da un osservatore (proprio come il gatto di Schrödinger che è vivo e morto finché non si apre la scatola e ci si guarda dentro).
Vediamo in pratica l’esperimento. Il team di Truscott ha intrappolato una serie di atomi di elio in un particolare stato quantistico – il condensato di Bose-Einstein – e poi li ha estratti finché non ne è rimasto solo uno. In un secondo momento ha inserito l’atomo in un interferometro, un apparato sperimentale in grado di combinare percorsi diversi della luce per studiare le proprietà delle onde elettromagnetiche. Cosa è stato dimostrato? Semplice: l’atomo si comporta come una particella o come un’onda a seconda della configurazione iniziale dello strumento.
(1) Per comprendere la portata teorica del risultato è necessario un breve excursus sull’esperimento a scelta ritardata di Wheeler. Immaginiamo un fotone che passa attraverso due fori come un’onda e fa interferenza con se stesso. Per distruggere la figura di interferenza è sufficiente osservarlo subito dopo che è passato da un foro: dato che non è più un’onda ma una particella, non può passare anche dall’altro foro e la figura di interferenza scompare. Siamo noi che decidiamo quando osservare il fotone: possiamo farlo prima (e lo vediamo come onda) oppure dopo (e lo vediamo come particella senza interferenza).

Schema generale dell’esperimento con “oggetti” diversi (crediti: wikipedia).

Se riveliamo il fotone subito dopo che ha attraversato il primo foro, “subito dopo” significa comunque che è trascorso un lasso di tempo dal suo transito. Ma per quanto piccolo sia il tempo trascorso, il fotone ha già oltrepassato il foro (ricordiamoci che fino a questo momento il fotone è un’onda perché non l’abbiamo ancora rivelato). Nel frattempo l’onda ha già imboccato anche l’altro foro e lo ha oltrepassato. E allora come fa il fotone ad essere rivelato “tutto intero” vicino al primo foro? Che fine fa il fronte d’onda che aveva appena oltrepassato il secondo foro? Come se la “mutazione” (passatemi il termine non corretto) da onda a particella duplicasse il fotone o lasciasse dietro di sé una sua parte.
Per chiarire questo aspetto, Wheeler propose di lasciar passare il fotone attraverso la maschera come un’onda passando da entrambi i fori. A questo punto, dopo che il fronte d’onda ha superato la maschera, dobbiamo intervenire inserendo un rivelatore a giusta distanza dal primo foro (cioè quanto basta per essere sicuri che nel frattempo tutto il fronte d’onda sia già sicuramente transitato dalla maschera). In pratica vogliamo effettuare la scelta di osservare il fotone come particella, però dopo che esso è transitato da entrambi i fori come un’onda (l’esperimento si chiama appunto “a scelta ritardata”).
Ebbene, inserendo il rivelatore dopo che l’onda è transitata dalla maschera, esso “vede” il fotone come particella e perciò la figura di interferenza non si crea. Ma allora che fine fa la parte dell’onda già transitata dal secondo foro? Scompare nel nulla poiché il fotone viene rivelato interamente vicino al primo foro. Eppure, diciamo noi, l’onda era transitata sicuramente anche dal secondo foro: infatti, se non si inserisce il rivelatore (lasciando inalterato tutto il resto), si forma la figura di interferenza (che può formarsi solo se l’onda transita da entrambi i fori). Ora, per quanto possa sembrare strano, se poniamo il problema in questi termini non ne caveremo nulla. Il problema è mal posto.
Il motivo è semplice: stiamo cercando di fornire un’immagine oggettiva di ciò che accade, ma un’immagine oggettiva in questo contesto non è uno strumento epistemico utile.  Mentre ha senso dire “la sedia nella mia camera esiste anche quando non la vedo”, non ha senso dire che “l’onda è già passata”, perché solo all’atto della misura possiamo dire che qualcosa è avvenuto: prima della misura il fotone rimane in uno stato indefinito di potenzialità, di non-realtà o non-oggettività. Solo quando inseriamo il rivelatore possiamo dire con certezza che il fotone era passato solo dal primo foro e non dal secondo foro, e infatti non c’è interferenza. Quando invece non inseriamo il rivelatore, e riveliamo dei fotoni sul bersaglio (con figura di interferenza), allora possiamo dire che ciascun fotone ha fatto interferenza come se fosse un’onda transitata da entrambi i fori; ma questo lo possiamo dire solo dopo che il fotone viene rivelato sul bersaglio (in un punto raggiungibile solo da un’onda ma non da una particella), cioè dopo la misura. La cosa che a noi appare incredibile è che ciò che il fotone ha deciso di fare sulla maschera (passare da un foro solo o entrambi) dipende da una scelta successiva al suo stesso transito. Infatti il rivelatore viene inserito dopo che il fronte d’onda è transitato dalla maschera. Come dice Wheeler, la “scelta” di far passare il fotone da un solo foro o da entrambi è “ritardata”, cioè avviene dopo che il fotone è passato.
(2) Come vedete anche la causalità come la conosciamo viene qui messa un po’ in discussione. Per non dilungarci troppo, faccio solo una breve riflessione sulla non-oggettività delle particelle (irrealtà è un po’ forte e non sono certa sia la qualifica corretta. Il fotone esiste: quello che non so indipendentemente dalla mia percezione è come si comporta, onda o particella. Ma esiste). Su questo punto concordo con la posizione di Moritz Schlick secondo cui la teoria dei quanti limita le possibilità di previsione, nel senso che restringe l’ambito di applicazione del principio della causalità e impone l’uso del calcolo della probabilità. Ovviamente la considerazione probabilistica non significa una rinuncia a conoscere: essa è invece il metodo adeguato per descrivere tutto ciò che si può dire del mondo, visto che le leggi di natura non sono oggetto di una conoscenza assolutamente certa e aprioristicamente vera. Anche se è meno noto di Mach e Waismann, Schlick è stato un brillante esponente del Circolo di Vienna, autore tra l’altro di un saggio fondamentale sulla relatività, Il significato filosofico del principio di relatività, pubblicato in Italia da Morcelliana.
Più in generale, su oggettività e realtà, è alla fenomenologia che dobbiamo volgerci se vogliamo trarre qualche spunto filosofico da questi esperimenti. Dobbiamo dunque accettare che la realtà non esiste finché non viene misurata. La celebre formula che riassume la filosofia di Berkeley, esse est percipi, sembra particolarmente calzante. L’affermazione è molto forte, me ne rendo conto. Se andassimo in giro a dire che gatti, sedie, automobili, computer non esistono finché qualcuno di noi non li vede o non li tocca nella migliore delle ipotesi saremmo sommersi da argomenti filosofici in grado di mostrare almeno la plausibilità e dignità teorica di posizioni realiste. Nella peggiore saremmo considerati matti. E anche se scendiamo al livello del senso comune non sarebbe strano suscitare delle perplessità di fronte ad affermazioni come “il computer sul quale sto scrivendo esiste se e solo se lo guardo o ne tocco i tasti“. Come se la mia percezione costruisse il mondo. Che la sedia su cui adesso sono seduta esista, che sia un oggetto reale nella mia stanza anche quando esco per andare a fare la spesa è qualcosa in cui, personalmente, credo (pace gli argomenti di cartesiana memoria).
Se scendiamo al livello del microcosmo le cose cambiano. Probabilmente anche le nostre teorie devono cambiare (non ho la presunzione di avere una teoria corretta, né credo esista una “filosofia del tutto” in grado di abbracciare ogni livello ed articolazione della realtà. Mi accontento di ontologie regionali, coerenti ed esaustive nel loro campo di applicazione). Come ho accennato prima, sul piano filosofico i risultati ottenuti con questo esperimento richiamano alcune istanze della fenomenologia trascendentale husserliana. Alcune, mi raccomando! Vediamo quali. Per Husserl la fenomenologia è un approccio che in campo gnoseologico assegna rilevanza all’esperienza intuitiva.  la quale guarda ai fenomeni come punti di partenza e prove per estrarre da esso le caratteristiche essenziali delle esperienze e l’essenza di ciò che sperimentiamo. I fenomeni ci si presentano in un riflesso fenomenologico, ovvero da sempre indissolubilmente associati al nostro punto di vista. Per questi motivi si chiama fenomenologia trascendentale. 
Alcuni anni dopo la pubblicazione della sua opera principale, le Logische Untersuchungen (Ricerche logiche, 1900 – 1901), Husserl fece alcune scoperte essenziali che lo portarono alla distinzione tra l’atto mentale (noesis) ed il fenomeno a cui tale atto è diretto (noema). Tradotto in termini quantistici, questo significa che la noesis dell’atto di misura resta scissa dal noema che, di volta in volta, misuriamo.
La conoscenza di essenze o idee pure sarebbe possibile solo eliminando tutte le assunzioni riguardo all’esistenza del mondo come esterno ed indipendente. Questa procedura è chiamata epoché, ma viene spesso interpretata come una forma di solipsismo metodologico e somiglia a certi esperimenti mentali di Hobbes e Cartesio. Mettere tra parentesi le credenze comuni sulla distinzione tra soggetto-oggetto e sull’esistenza del mondo esterno non è un atteggiamento negativo, non ha una valenza distruttiva in quanto è connesso all’assunzione di quello che Husserl chiama atteggiamento fenomenologico. Il mondo non è altro che un insieme di fenomeni che si danno alla coscienza: dobbiamo guardare le cose nel loro costituirsi come fenomeni in relazione agli atti di rappresentazione con cui – o meglio mediante cui – li cogliamo.
A livello quantistico nulla è un dato ovvio, men che meno l’esistenza del mondo. Tornare alle cose stesse significa spogliarsi di credenze, ipotesi, pregiudizi e osservare le cose stesse. Per Husserl il nostro sguardo non deve soffermarsi sull’accidentalità degli enti ma sulle essenze. Questo non significa che le accidentalità che la meccanica quantistica ci consegna non siano pregne di contenuti e vadano buttate via. Ma che per comprenderle a fondo è necessario seguire l’insegnamento di Husserl, mettere tra parentesi l’oggetto naturale nella sua singolarità e operare la riduzione eidetica che conduce alle essenze quali si danno nell’intuizione della coscienza.
L’analisi fenomenologica dice ovviamente molto di più di quanto possa dire un pacchetto di dati scientifici particolari la cui validità epistemologica è costitutivamente confinata all’ambito da cui sono stati estrapolati. Per questo motivo le analogie finiscono qui. Husserl poi continua spiegando il metodo della riduzione fenomenologica, le caratteristiche dell’io e del mondo-della-vita che conducono anche ad una presa di posizione netta sullo statuto – e sullo status – in cui versavano le scienze. Ma questa è un’altra storia.
Articolo originale:
http://www.sciencedaily.com/releases/2015/05/150527103110.htm

Rete di elettrodi iniettata nel cervello con una siringa: Esperimento nei topi, per monitorare e stimolare i neuroni.

Fonte: ANSA Scienze

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

L'elettronica diventa così piccola e flessibile da poter essere iniettata nel corpo attraverso una siringa con un ago dal diametro di un decimo di millimetro.
Il primo tentativo è stato fatto all'Università di Harvard, dove una microscopica rete di elettrodi è stata iniettata nel cervello di topi vivi per monitorarne l'attività: dopo cinque settimane il dispositivo si è integrato con le cellule nervose senza scatenare gravi effetti collaterali, come dimostrano i risultati pubblicati sulla rivista Nature Nanotechnology.

Questo primo successo ''potrebbe avere una portata rivoluzionaria - afferma il coordinatore dello studio Charles Lieber - perchè apre nuove frontiere per l'esplorazione dell'interfaccia tra strutture biologiche ed elettroniche''. I nuovi dispositivi iniettabili potrebbero essere usati per monitorare costantemente l'attività del cervello, portando ad una svolta nel campo delle neuroscienze, oppure per stimolare i tessuti e indurre la rigenerazione dei neuroni, aprendo nuovi orizzonti nel trattamento di malattie neurodegenerative e paralisi.

Ad oggi, l'impianto di dispositivi elettronici nel cervello (come nella stimolazione cerebrale profonda per il Parkinson) viene eseguito con ''tecniche piuttosto rozze'', sottolinea Lieber. ''Che si tratti di inserire una sonda di silicio o polimeri flessibili, si può scatenare un'infiammazione dei tessuti che rende necessario cambiare il punto in cui si pratica la stimolazione. Con i nostri dispositivi elettronici iniettabili, invece, è come se non ci fossero. Sono milioni di volte più flessibili e hanno dimensioni paragonabili a quelle delle strutture sub-cellulari. Li definirei 'neuro-fili', nel senso che sono adatti ad interagire con i neuroni''.

La rete di elettrodi iniettata nel cervello dei topi ha dimostrato tutte queste proprietà. Una volta fuoriuscita dall'ago della siringa, ha impiegato meno di un'ora per riprendere quasi completamente la forma originale senza perdere funzionalità. Sistemata in due aree diverse del cervello, è riuscita a integrarsi con i neuroni senza scatenare una risposta immunitaria nel breve periodo e provocando danni minimi ai tessuti vicini.

Si chiama VirScan e permette, analizzando solo una goccia di sangue, di scoprire tutti i virus a cui siamo stati esposti.

Fonte: Galileonet.it

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

Il sistema immunitario è come un hard disk: una grande memoria che conserva tutte le informazioni sulla storia delle infezioni che hanno colpito in passato il nostro organismo (basti pensare al meccanismo di funzionamento dei vaccini) e ora un team di ricercatori guidati da Stephen Elledge della Harvard University Medical School è riuscito a mettere a punto una metodica per interrogare questa memoria immunologica. Si chiama VirScan e permette, analizzando solo una goccia di sangue, di scoprire tutti i virus cui siamo stati esposti e che ci colpiscono in questo momento. Uno strumento per confrontare le infezioni tra diverse persone e capire qualcosa di più sul rapporto tra virus e sistema immunitario e sul loro contributo allo sviluppo di diverse malattie.

ADVERTISEMENT

“Ciò che rende il nostro sistema così unico è la scala: in questo momento, un medico ha bisogno di indovinare quale potrebbe essere il virus in gioco e verificarlo individualmente, con VirScan possiamo invece guardare quasi tutti i virus, anche quelli rari, in un singolo test”, spiega Elledge, presentando il progetto che promette di scoprire la nostra storia virale per appena 25 dollari a test.
VirScan funziona andando alla ricerca nel sangue degli anticorpi diretti verso più di 200 specie di virus (e circa 100 ceppi) – il nostro sistema immunitario produce anticorpi estremamente specifici verso i patogeni al primo incontro e continua a farlo anche dopo – noti per infettare l’essere umano, spiegano i ricercatori su Science. Sì, ma come?
Tutto si basa sull’interazione specifica di questi anticorpi con le porzioni delle proteine virali. L’idea dei ricercatori è stata infatti quella di costruire una library di possibili target degli anticorpi: tanti peptidi di origine virale (piccole sequenze di amminoacidi) che vengono riconosciuti proprio dagli anticorpi, legati però a dei virus che infettano i batteri (batteriofagi). In altre parole gli scienziati hanno montato tutti i possibili target riconosciuti dal sistema immunitario sui batteriofagi, e successivamente li hanno usati per vedere quali di questi si legavano agli anticorpi presenti nel sangue. Semplificando: il sangue viene mescolato con i batteriofagi, e tutto ciò che non si lega (si legano solo gli anticorpi presenti verso peptidi di virus che l’organismo ha già incontrato) viene lavato via. Analizzando i batteriofagi che rimangono i ricercatori riescono a capire quali sono i virus che hanno infettato l’ospite (la cosa è abbastanza complicata: i ricercatori risalgono ai virus perché ogni batteriofago ha sulla sua superficie dei peptidi virali specifici, espressi in seguito all’inserimento di tanti pezzettini di dna codificanti per proteine virali).
.

Rappresentazione schematica del funzionamento di VirScan (foto: George J. Xu et al, Science)

.

Una volta testata la procedura su sangue di pazienti infettati con Hiv e virus dell’epatite C, e aver provato la sensibilità e specificità della metodica, i ricercatori hanno analizzato il sangue di 569 persone di diversa nazionalità. Gli scienziati hanno così scoperto che mediamente ciascuno era stato infettato nel corso della propria vita da circa 10 specie di virus. L’analisi ha anche mostrato alcune differenze all’interno della popolazione: i bambini, per esempio, non avevano alcuni anticorpi diretti verso alcuni virus presenti invece negli adulti (come atteso, dal momento che crescendo si incontrano più virus) e le persone cresciute in Perù e Thailandia avevano anticorpi diretti verso un numero maggiore di virus rispetto agli americani.

L’idea di VirScan, concludono i ricercatori, potrebbe però espandersi ben oltre i virus. In futuro infatti i ricercatori immaginano di mettere a punto un sistema analogo per lo screening di anticorpi diretti verso patogeni diversi, come funghi, batteri e protozoi.

Le lenti a contatto per la scansione dell’iride di Google: Mountain View deposita un brevetto.

Fonte: Galileonet.it

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

Dopo quelle intelligenti sviluppate per monitorare il diabete,Google torna a puntare sulle lenti a contatto, con un brevetto a propria firma che promette di utilizzarle come strumento di identificazione e autenticazione biometrica.
Il meccanismo di funzionamento, racconta Venture Beat, è più o meno questo: le lenti in oggetto coprono l’iride sono dotate di una serie di sensori che raccolgono la luce filtrata e riflessa dall’iride, realizzandone una scansione. Le informazioni acquisite dai sensori servono quindi per mettere insieme un’immagine dell’iride, che a sua volta viene confrontata con quella di riferimento depositata in un computer. Se le due corrispondono allora sarà possibile accedere al file, o al dispositivo bloccato dal riconoscimento.

ADVERTISEMENT

L’idea di Google si spinge quindi un po’oltre le idee già messe in campo sull’utilizzo dei dispositivi tramite sistemi di identificazione basati sulla scansione dell’iride. Se infatti già Microsoft ha presentato Windows 10 con scansione dell’iride (presente, a quanto pare, anche sul mobile, con Lumia 940 XL) e EyeLock ha lanciato accessori Usb per loggarsi senza bisogno di digitare la password, Google ora avvicina il sistema di riconoscimento il più possibile, portandolo sull’occhio stesso.

La genetica diventa 'multiplex', modifica più geni in una volta: Apre la via alla mappa completa delle funzioni dei geni.

Fonte: ANSA Scienze

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

La genetica diventa 'multiplex': cioè permette di modificare parallelamente più geni per scoprire a cosa servono e apre la strada alla mappa completa delle funzioni dei geni. Diventa possibile grazie alla discussa tecnica per riscrivere il Dna, chiamata Crispr, una forbice naturale che taglia il genoma in punti specifici. Pubblicate sulla rivista Genome Research, le prime applicazioni riguardano uno dei pesci più studiati dai genetisti, il pesce zebra, e si devono ai ricercatori dell'Istituto di ricerche americano sul genoma umano (Nhgri), che fa parte dei National Institutes of Health (Nih) .

''Con le tecniche tradizionali finora ci sono state molte difficoltà a modificare il Dna del pesce zebra'' sottolinea Thomas Vaccari dell'Istituto Firc di Oncologia Molecolare (Ifom). ''Riuscire a farlo efficacemente e in modo parallelo - aggiunge - è sicuramente importante per studiare le funzioni dei geni''. I ricercatori ci sono riusciti usando la tecnica Crispr (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats), una forbice molecolare ispirata da un sistema di difesa immunitaria scoperto recentemente nei batteri.

La forbice ha permesso di rendere inattivi 83 geni e generare 83 linee diverse di pesci mutanti. In questo modo è possibile osservare su larga scala gli effetti prodotti dalle modifiche. “La possibilità' di studiare la funzione di ogni gene in un organismo vivente aiuterà a comprendere la funzione di organi e tessuti normali e i meccanismi che conducono a malattie gravi come il cancro”, rileva Stefano Casola dell'Ifom.

La nuova tecnica per riscrivere il Dna sta generando grande entusiasmo, ma anche dibattito fra i ricercatori, per un potenziale uso incontrollato e perché può 'andare fuori bersaglio' e causare mutazioni diverse da quelle previste. ''In questo caso, rispetto al beneficio di poter studiare parallelamente tanti geni - spiega Vaccari - eventuali errori non sono un problema immediato''. Il problema grosso della tecnica, spiega, è per esempio il suo uso nelle applicazioni sul Dna umano: perché ''per correggere un difetto genetico in una cellula si possono generare mutazioni anche in altri geni''.
Questa tecnica non è ancora super selettiva, sottolinea Casola, e “sono necessari studi approfonditi per comprendere i meccanismi che guidano la proteina Crispr al proprio bersaglio nel genoma, prima che questa tecnologia possa essere applicata in maniera sicura per la cura di malattie genetiche dell'uomo”.

Progettato il termometro più preciso del mondo: E' basato su una manciata di atomi.

Fonte: ANSA Scienze

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

E' basato su una manciata di atomi il termometro più piccolo e preciso del mondo, in grado di misurare la temperatura di cellule e nanocircuiti elettronici. Lo ha progettato il gruppo di ricerca coordinato dall'italiano Gerardo Adesso, dell'università britannica di Nottingham. Pubblicato sulla rivista Physical Review Letters, lo studio descrive il termometro, spiegando che è il più piccolo strumento di questo tipo che è possibile realizzare seguendo le leggi della fisica.

Capace di rilevare anche le minime fluttuazioni in aree microscopiche, come quelle che si trovano all'interno delle cellule, il termometro è basato su un sistema quantistico con due livelli di energia: è di un solo quanto (cioè la quantità minima di una grandezza fisica che può esistere in modo indipendente) per il livello minimo di energia, e di molti stati quantistici per livelli superiori di energia. I ricercatori hanno così determinato a livello teorico, combinando matematica, meccanica quantistica e termodinamica, i limiti di precisione di questo termometro in vari possibili scenari sperimentali.

''Quando si progettano strumenti di misura - spiega Gerardo Adesso all'ANSA - si stabilisce la massima precisione raggiungibile per lo strumento. Noi lo abbiamo fatto per la misura della temperatura. Questo termometro si basa su uno o pochi atomi. Per misurare degli oggetti termici si possono usare dei singoli atomi o fotoni modificati, che devono avere un livello di energia particolare''.

Sapere questo, prosegue il ricercatore, ''può aiutare chi progetta tali strumenti a sapere quanto vicino è, o cosa manca, per raggiungere il maggior livello possibile di accuratezza''. Si potrà così migliorare la sensibilità di termometri che misurano le reazioni chimiche, biologiche e fisiche a livello di nanoscala, seguire il calore nei circuiti elettronici o monitorare le terapie di alcune terapie all'interno delle cellule.

I robot che si riparano da soli: In meno di 2 minuti, per affrontare situazioni di emergenza.

Fonte: ANSA Scienza

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

Arrivano i robot capaci di ripararsi da soli: imitano la capacità di auto-curarsi degli animali rimettendosi in sesto in meno di due minuti. Quello realizzato da Jean-Baptiste Mouret, della Sorbona di Parigi, è un passo in avanti decisivo per l'uso dei robot nel 'mondo reale' come le situazioni di emergenza, nelle quali un guasto potrebbe compromette il salvataggio di vite umane o la messa in sicurezza di una centrale nucleare.
La nuova tecnica, alla quale la rivista Nature ha dedicato la copertina, permette a robot di vario tipo, bracci meccanici o 'ragni', di tornare rapidamente a funzionare in modo corretto anche dopo la rottura di alcune componenti.

Nonostante i robot siano diventati strumenti sempre più 'intelligenti', davanti a situazioni incontrano enormi difficoltà', tanto da diventare praticamente inservibili. Per risolvere il problema, i ricercatori francesi hanno messo a punto un algoritmo intelligente, basato su uno schema 'prova e valuta', che consente ai robot di adattarsi in appena 2 minuti a eventuali danni strutturali subiti.

Per mettere alla prova questo sistema i ricercatori hanno utilizzato robot a sei zampe, cui hanno rotto i giunti in 14 modi diversi. Nonostante avessero zampe rotte o mancanti, i robot hanno identificato rapidamente una strategia per continuare a camminare e completare con successo il percorso previsto.

E' stato raggiunto così un traguardo importante nel settore della robotica perché apre le porte da una generazione di robot capace di adattarsi a situazioni impreviste ma possibili nelle situazioni di emergenza che avvengono nel mondo reale.