Piccoli satelliti destinati allo spazio: nanosatelliti a basso costo adoperando una tecnologia alla portata di tutti.

Fonte: Euronews 

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Gli ingegneri di Ideatech creano piccoli satelliti destinati allo spazio. La novità spunta a Medellin, in Colombia, dove un gruppo di giovani ingegneri ha creato l’azienda Ideatech che fabbrica nanosatelliti a basso costo adoperando una tecnologia alla portata di tutti. Un nanosatellite puo’ navigare in orbite basse e il suo prezzo consente anche a paesi poveri di dotarsi di strumenti come questi. Inoltre i nanosatelliti possono fornire immagini o video dall’alto in minor tempo. Ma quanto costano singolarmente questi sistemi?Il costo dei satelliti convenzionali puo’ raggiungere i 100 milioni di dollari. Questi satelliti con la loro messa in orbita costano 350.000 dollari e poi 500/600.000 dollari per operare nel corso di un anno.Al loro interno queste sonde imbarcano tecnologia di tutti i giorni come i sensori smartphone. Ogni dispositivo pesa circa 4kg. I sistemi ottici integrati all’interno permettono immagini ad alta risoluzione utili per monitorare la terra. Un progetto obbiettivo di livello. Negli ultimi anni molte catastrofi avrebbero potuto essere evitate con una migliore informazione. I nanosatelliti darebbero alle nazioni in via di sviluppo gli strumenti per monitorare questi fenomeni e potrebbero essere utilizzati per molti altri tipi di sorveglianza dall’alto.

La 'pelle dell' invisibilità' fa sparire un oggetto in 3D: E' fatta di nanoantenne d'oro e respinge la luce.

Fonte: ANSA Scienze

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Per la prima volta un oggetto tridimensionale è letteralmente scomparso, avvolto da un mantello dell'invisibilità che segna l'evoluzione rispetto a quelli testati finora. E' una 'pelle hi-tech' che ha aderito perfettamente alla superficie dell'oggetto, sottilissima e fatta di un materiale che respinge la luce. Descritto nella rivista Science, il mantello è stato realizzato dal gruppo di ricerca coordinato da Xiang Zhang, dell'università della California a Berkeley, del Lawrence Berkeley National Laboratory e della università saudita King Abdulaziz.
 La 'pelle dell'invisibilità' è sottilissima, con uno spessore di appena 80 miliardesimi di metro (nanometri) che le permette di avvolgersi perfettamente attorno a un oggetto. E' formata da minuscole antenne d'oro poste una accanto all'altra che, respingendo la luce, rendono completamente invisibile un oggetto tridimensionale.  Per ora questo mantello di nuova generazione è piccolissimo ed ha nascosto un oggetto della dimensione di appena due cellule, ma è il primo materiale di questo tipo a funzionare nella luce visibile (anziché per esempio nelle microonde) ed i ricercatori puntano adesso ad aumentarne le dimensioni.
 Per uno dei pionieri in questo campo, Andrea Alu', dell'università del Texas, ad Austin, ''è un grande risultato''.  Tutti i tentativi fatti finora per ottenere un mantello dell'invisibilità hanno limitazioni sostanziali che li rendono poco maneggevoli, incapaci di avvolgere un oggetto come un vero mantello oppure funzionano solo a determinate lunghezze d'onda.  Alcuni sono fatti di campi magnetici, altri di lenti, altri di prismi che creano illusioni ottiche, altri di materiali speciali capaci di respingere la luce. Solo il gruppo di Alù finora era riuscito a realizzare un vero e proprio mantello sottile e flessibile in grado di nascondere gli oggetti alle microonde e che ha aperto la strada ad ulteriori sviluppi, come quello descritto oggi su Science.
Anche se sono appena all'inizio del loro sviluppo, questi materiali hanno già un futuro e si pensa a numerose applicazioni come ai display 3D ad altissima risoluzione e ad una nuova generazione di microscopi ottici più potenti di quelli attuali.
''I materiali convenzionali, per esempio, non riescono ad andare oltre un certo limite di ingrandimento'', ha osservato Vito Mocella, dell'Istituto microelettronica e microsistemi del Consiglio Nazionale delle Ricerche (Cnr) a Napoli. ''In teoria, i nuovi materiali dell'invisibilità - ha aggiunto - riescono invece a superare i limiti attuali imposti dalle leggi della fisica ai materiali convenzionali''.

Batterie commestibili per le pillole elettroniche del futuro: Potranno essere alimentate dai succhi acidi dello stomaco.

Fonte: ANSA Scienze

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Le pillole del futuro saranno elettroniche e dotate di batterie commestibili: prodotte con materiali biodegradabili, potranno essere alimentate dagli stessi fluidi acidi dell'organismo, come quelli che si trovano nello stomaco. E' questo lo scenario a cui stanno lavorando ricercatori di tutto il mondo, come racconta su Trends in Biotechnology l'esperto di bioingegneria Christopher J. Bettinger, della Carnegie Mellon University di Pittsburgh, in Pennsylvania.

Lo stesso Bettinger con il suo gruppo di ricerca sta studiando come produrre questi dispositivi elettronici digeribili usando materiali del tutto naturali, come i minerali contenuti negli alimenti o i pigmenti presenti nella pelle e negli occhi. ''La colazione che abbiamo mangiato questa mattina rimane nel nostro apparato digerente per circa 20 ore: quindi - spiega l'esperto - tutto ciò di cui abbiamo bisogno è una batteria che svolga il suo compito nell'arco delle 20 ore per poi essere degradata''. I dispositivi ingeribili attualmente disponibili sono dotati di batterie standard, come quelle degli orologi: Bettinger sostiene però che in un futuro non troppo lontano potranno essere superate, dal momento che i fluidi naturalmente presenti nel corpo (come i succhi gastrici) possono agire come gli elettroliti che generano la corrente. Alcuni laboratori hanno già dimostrato che dispositivi simili possono degradarsi nell'acqua nel giro di due o tre mesi.

Secondo Bettinger, dovremo attendere al massimo 5 o 10 anni per testare queste pillole 'smart' sull'uomo: diversi dispositivi ingeribili, anche stampati in 3D, hanno già ottenuto l'autorizzazione all'uso umano da parte degli enti regolatori. Inoltre le pillole elettroniche potrebbero rivelarsi più economiche di quanto non si possa pensare: portando i farmaci direttamente al bersaglio, consentiranno di usarli al meglio senza sprechi.

Teletrasporto da record apre a internet super veloce: Particella trasferita a 100 chilometri grazie alla fibra ottica.

Fonte: ANSA Scienze

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Nuovo record nel teletrasporto: l'informazione contenuta in una particella di luce è stata trasferita attraverso una fibra ottica a 100 chilometri di distanza, quattro volte più lontano rispetto al record precedente. Il risultato, annunciato sulla rivista Optica dall'Istituto statunitense per gli Standard e la Tecnologia (Nist), dimostra che l'internet super veloce basato sulla fisica quantistica è sempre più vicino.
A differenza di quanto descritto nei racconti di fantascienza, il teletrasporto effettuato nell'esperimento consiste nel trasferimento (o meglio, nella ricostruzione a distanza) delle proprietà fisiche di una particella di luce (fotone). I ricercatori sono riusciti a trasmetterle ad un altro fotone attraverso 102 chilometri di fibra ottica avvolta nel loro laboratorio in Colorado. Altri gruppi di ricerca in passato avevano già teletrasportato fotoni su distanze anche superiori attraversando l'aria, ma la scelta di usare come mezzo le fibre ottiche convenzionali offre la possibilità di disegnare reti più flessibili, anche in vista di una futura rete internet superveloce basata sui principi della meccanica quantistica.
Gli esperimenti fatti in precedenza avevano dimostrato che la fibra ottica comportava una tale dispersione di dati da limitare la trasmissione nel flusso e nella distanza coperta. La nuova tecnica di teletrasporto del Nist potrebbe essere usata proprio per superare questo problema, producendo dei 'ripetitori' quantici che rimbalzano periodicamente i dati consentendo così una maggiore estensione della rete. Finora si pensava che questi ripetitori potessero basarsi solo sugli atomi o sulla materia, ma questo nuovo studio dimostra che potrebbero essere sviluppati più facilmente grazie alla luce, permettendo anche una maggiore velocità della trasmissione.

Sono pronti e funzionano i prototipi dei computer del futuro: sono gabbie di luce realizzate con potenti laser.

Fonte: ANSA Scienze

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Sono pronti e funzionano i prototipi dei superpotenti computer del futuro. Sono nati in Germania e Austria e sebbene ancora non sappiano fare tutti i calcoli più complessi, sanno studiare la struttura dei materiali e in futuro testeranno le molecole destinate a diventare farmaci. I prototipi dei computer del futuro ''sono gabbie di luce realizzate con potenti laser'' spiega all'Ansa, Tommaso Calarco, direttore del Centro per le tecnologie quantistiche delle università tedesche di Ulm e Stoccarda.

Le trappole di luce ''sono grandi un decimo di millimetro, somigliano ai contenitori delle uova e ospitano atomi a cui è affidato il compito di scoprire i segreti dei materiali'', prosegue il ricercatore che collabora agli esperimenti dell'Istituto Max Planck di Ottica Quantistica a Monaco, dell'università di Innsbruck e dell'Istituto di ottica e informatica quantistica dell'Accademia austriaca delle Scienze.

Questi prototipi sono 'simulatori quantistici' specializzati in compiti specifici: probabilmente secondo l'esperto, il primo computer quantistico vero e proprio sarà l'evoluzione di uno di questi simulatori. Il suo arrivo è previsto non prima di 10 anni e sfrutterà le regole bizzarre della fisica quantistica per fare calcoli più velocemente e immagazzinare più dati. A differenza dei calcolatori tradizionali, i computer quantistici si basano su unità di informazione chiamate qubit che possono assumere più di due stati: 1, 0 ma anche stati intermedi o sovrapposti.

''Questo vuol dire che posso mettere il mio computer in più stati - spiega Calarco - e allo stesso tempo calcolare in parallelo tutte le possibili soluzioni di un problema''.
Anche i precursori dei computer del futuro sfruttano la fisica quantistica per fare cose impossibili per i più potenti supercalcolatori di oggi. ''Il grande vantaggio di questi sistemi - rileva Calarco - è che possiamo far comportare gli atomi come qualcos'altro, in base alla configurazione che diamo loro''.

In questo modo, per esempio, ''facciamo assumere agli atomi le sembianze del materiale che vogliamo testare e osservando come interagiscono e parlano fra loro gli atomi se ne studiano le proprietà''. Il prototipo realizzato dal gruppo tedesco, coordinato da Immanuel Bloch, per esempio, usa atomi di rubidio mentre il gruppo austriaco, guidato da Rainer Blatt, usa ioni di calcio. Adesso si stanno testando le proprietà dei materiali magnetici, importanti per sviluppare nuovi materiali utili nella vita quotidiana, come cavi per il trasporto di energia elettrica che non disperdano corrente, a differenza dei cavi di oggi. Questi test aprono la strada a sperimentazioni sempre più complesse e uno degli obiettivi più ambiziosi, conclude Calarco, è riuscire a testare le molecole destinate a diventare farmaci.

Il silicio cambia abito e apre ai computer del futuro: Si 'traveste' da metallo per effetto della luce.

Fonte: ANSA Scienze

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Il silicio, materiale principe dell'elettronica, può cambiare 'abito' e travestirsi da metallo quando viene colpito dalla luce: questa incredibile trasformazione è stata osservata per la prima volta dai ricercatori del Politecnico di Milano. La scoperta, pubblicata sulla rivista Nature Communications, potrebbe aprire la strada a nuovi dispositivi per la trasmissione dati ad elevatissima capacità tra cui i microprocessori nei computer di futura generazione.

La ricerca, condotta dal Dipartimento di Elettronica, Informazione e Bioingegneria (Deib) dell'ateneo milanese, dimostra che il passaggio delle particelle di luce (fotoni) attraverso una struttura lineare in silicio crea un elevatissimo numero di cariche elettriche sulla sua superficie, in misura 100 volte maggiore di quanto avvenga all'interno. Si crea dunque una sorta di 'pellicola' metallica estremamente sottile (spessa pochi atomi) e ad altissima conducibilità che avvolge tutta la struttura di silicio, modificandone sensibilmente le caratteristiche ottiche ed elettriche. In sostanza, sulla superficie il silicio non si comporta più da semiconduttore, ma diventa quasi metallico.

Il fenomeno è estremamente rapido ed efficiente: le cariche superficiali si generano istantaneamente per effetto della radiazione luminosa e poi spariscono rapidamente, consentendo un controllo ultraveloce delle proprietà del materiale attraverso impulsi ottici di bassa intensità.

Questa scoperta non solo costituisce un notevole passo avanti nella comprensione dei fenomeni di interazione tra luce e materia su scala nanometrica, ma può essere sfruttata per sviluppare dispositivi di nuova concezione basati su effetti di superficie, come rivelatori ottici ultraveloci e trasmettitori ad elevatissima efficienza energetica, elementi fondamentali per i computer del futuro.