L'industria della produzione della seta in Italia si sta spegnendo.

Fonte: Moebiusonline

a cura di Barbara Gallavotti

Silenziosamente, l'ultramillenaria industria della produzione della seta in Italia si sta spegnendo. Dapprima è stata la concorrenza con i grandi produttori asiatici a metterla in pericolo, poi, proprio quando gli aiuti comunitarii avrebbero potuto sostenere i nostri produttori, i bachi sono stati sterminati da un veleno utilizzato per liberare le coltivazioni di meli dai parassiti. Eppure i bachi sono creature straordinarie, potrebbero addirittura essere utilizzati per produrre proteine utili come farmaci. Ci racconta la loro storia Silvia Cappellozza, dell'Unità Ricerca di Api-Bachicoltura a Padova.

Ascolta l'intervista a Silvia Cappellozza:
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Università di Firenze:Nuove ipotesi sulla correlazione tra HIV e AIDS (pubbl. su “Medical Hypotheses”)

Fonte: MET

In un lavoro pubblicato da ricercatori fiorentini su “Medical Hypotheses”

Tra infezione da HIV e la sindrome di AIDS conclamato non ci sarebbe una relazione causa-effetto e tra le due potrebbe esserci più distanza di quanto non si ritenga. Questa ipotesi ha nella comunità scientifica internazionale autorevoli sostenitori, primo fra tutti Peter H. Duesberg professore di biologia molecolare presso l’Università della California a Berkeley, ma anche Henry H. Bauer professore emerito di Chimica e di Scienze al Politecnico della Virginia e il Premio Nobel per la Chimica 1993 Kary B. Mullis.L’ipotesi viene rilanciata da un gruppo di ricercatori dell’Università di Firenze, coordinata da Marco Ruggiero ordinario di Biologia molecolare presso la Facoltà di Scienze Matematiche, Fisiche e Naturali, attraverso un articolo pubblicato dalla rivista “Medical Hypotheses”, che si fonda su un’analisi di dati epidemiologici e normativi.Molti sono i problemi ancora aperti per quanto riguarda l’AIDS, ad esempio la produzione di un vaccino o una terapia del tutto efficace. La questione più enigmatica riguarda la patogenesi della malattia. Ed è proprio a questo riguardo che tra gli scienziati si rilevano opinioni diverse. “Il nostro lavoro si basa sui dati epidemiologici del Ministero della Salute italiano e dell’Istituto Superiore di Sanità – spiega Ruggiero – In questi dati emerge uno iato tra l’infezione da parte del retrovirus (HIV) e la sindrome definita come AIDS. Infatti, nelle statistiche registrate dal Ministero della Salute, si evidenzia che può essere diagnosticata la sindrome di immunodeficienza acquisita (AIDS) in assenza di segni di infezione da parte del virus, ma se una malattia può esistere in assenza di un determinato agente, è messo in dubbio allora che tale agente ne sia la causa”. Dai dati dell’Istituto Superiore di Sanità, inoltre, aggiunge Ruggiero, “emerge che oltre un quarto dei casi di AIDS neonatale non è imputabile a trasmissione verticale, cioè madre-figlio, escludendo, quindi, la trasmissione del virus come agente causale. In sintesi, concludiamo che per lo stesso Ministero della Salute l’HIV non è la sola causa dell’AIDS. Una conclusione che, per quanto basata su dati e documenti ufficiali, potrebbe essere errata, certamente – sottolinea Ruggiero – ed è per questo che chiediamo al Ministero di confutare la nostra ipotesi”. Nel gruppo di ricercatori, composto da biologi e medici del Dipartimento Patologia e Oncologia sperimentali e Dipartimento di Anatomia, Istologia e Medicina Legale, c’è anche un giovanissimo neolaureato Matteo Prayer Galletti, dalla cui tesi di laurea triennale in Scienze biologiche ha preso spunto il lavoro.
10/07/2009 13:34 Università di Firenze

Computer quantistico: dal Cesio la chiave per l'implementazione di super-algoritmi.

Fonte: Le Scienze

Dimostrata sperimentalmente la possibilità di sfruttare le peculiarità del mondo quantistico per implementare algoritmi super-efficienti nei futuri computer quantistici.

Un gruppo di fisici dell'Università di Bonn, che firmano un articolo su “Science”, ha dimostrato la possibilità di sfruttare sperimentalmente le particolari caratteristiche esibite nel mondo quantistico dal cosiddetto “cammino casuale”, che potrà permettere l'implementazione di algoritmi super-efficienti nei futuri computer quantistici.
Nel mondo classico, se ci si sposta dalla propria posizione di un passo a destra o a sinistra a seconda che esca testa o croce dal lancio di una moneta, si compie quello che viene detto un “cammino casuale”. Se si traccia su un grafico la frequenza della diverse posizioni assunte nel corso di un elevato numero di lanci della moneta, si ottiene una classica curva a campana. Il moto browniano ne è un altro esempio.
I fisici tedeschi hanno riprodotto questo esperimento a scala microscopica con un atomo di cesio. Gli atomi possono assumere differenti stati quantistici, analoghi alla testa e alla croce di una moneta, ma anche uno stato di sovrapposizione, ossia “un po' testa e un po' croce”.
Sfruttando fasci laser, i ricercatori hanno spinto un atomo di cesio in direzioni opposte: “In questo modo siamo stati in grado di muovere i due stati in direzioni distanti una frazione di millesimo di millimetro”, spiega Artur Widera, che ha diretto la ricerca. In seguito, hanno “lanciato la moneta” ancora una volta riportando le componenti in uno stato di sovrapposizione.
Dopo diversi ripetizioni di questo “cammino casuale quantistico”, l'atomo di cesio era stato stirato come se si trovasse un po' ovunque e solo nel momento della misurazione si “decideva” dove e in che stato esso si trovasse. Nella distribuzione delle probabilità della sua posizione interviene però in maniera significativa anche altro effetto quantistico, analogo a quello che nel caso della luce è chiamato interferenza, dovuto al fatto che alcuni stati possono rinforzarsi e altri annullarsi.
Ripetendo più volte l'esperimento, i ricercatori hanno quindi tracciato la curva della probabilità di presenza dell'atomo nei vari punti: “La nostra curva è chiaramente differente da quella ottenuta in un cammino casuale classico. Non ha un massimo al centro ma agli estremi”, nota Michal Karski, un altro degli autori. “Questo è ciò che ci si aspettava sulla base delle considerazioni teoriche, e che rende il cammino quantistico particolarmente attraente per le sue possibili applicazioni.”
“Con questo effetto abbiamo dimostrato che si possono realmente implementare algoritmi del tutto nuovi”, conclude Widera, ricordando che attualmente se si vuole individuare un “1” in una fila di “0” bisogna controllare ogni cifra singolarmente e il tempo necessario per farlo cresce linearmente con il numero di cifre. Sfruttando l'algoritmo della “cammino quantistico casuale” è invece possibile cercare nei diversi punti simultaneamente, abbattendo drasticamente il tempo di ricerca. (gg)

Fusione nucleare: Audio-intervista a Francesco Gnesotto,direttore del Consorzio RFX di Padova.

Fonte: Moebiusonline

A cura di Maurizio Melis
Scarica l'intervista a Francesco Gnesotto

Un passo avanti verso la fusione nucleare è arrivato da Padova. Un grammo di idrogeno sottoposto a fusione produce milioni di volte più energia di quella che si produce bruciandolo. Perciò la fusione, come molti sanno, è la grande speranza del futuro per avere energia pulita e virtualmente illimitata. Attualmente c'è una specie di competizione per sviluppare la tecnologia più adatta, ma la direzione in cui si è andati più avanti, è decisamente una sola: il cosiddetto confinamento magnetico. Il punto, infatti, è che per realizzare la fusione bisogna prendere un gas di idrogeno e portarlo a temperature altissime, dell'ordine di decine o centinaia di milioni di gradi. In questo stato l'idrogeno è un plasma rovente e la difficoltà principale sta nel contenerlo; tenerlo chiuso da qualche parte, insomma. Attenzione: non nel senso che può esplodere. Anzi, il problema è mantenerlo acceso. Il contenimento del plasma è un gioco di equilibri molto delicato: appena qualcosa va storto il plasma si disperde, si raffredda e la reazione si spegne. E' un po' come tenere in equilibrio una scopa sulla punta delle dita: appena ci si allontana dall'equilibrio la scopa cade.
Ebbene, la notizia è che al consorzio RFX di Padova, dove si studiano i plasmi e si sperimenta un particolare tipo di confinamento magnetico - ce ne sono diversi. Questo è un dato importante per la nostra discussione - il gruppo guidato dal Prof. Piero Martin dell'Università di Padova e dalla Dr.ssa Maria Ester Puiatti del CNR, è riuscito a fare assumere a un plasma da fusione a 15 milioni di gradi una forma ad elica dotata di una sorta di equilibrio spontaneo. Insomma: qualcosa che renderebbe più facile contenerlo. Ci facciamo raccontare tutto da Francesco Gnesotto, direttore del consorzio RFX.

Sale a cinque il numero delle persone il cui genoma è stato completamente sequenziato.

SOURCE

Nature pubblica lo studio sull'ultimo codice genetico sequenziato integralmente. È di un individuo della Corea del Sud.

Un africano, due nordeuropei (almeno di origine), un cinese e ora un coreano. Così il numero delle persone il cui genoma è stato completamente sequenziato sale a cinque, con l'ultima versione integrale del Dna di un individuo della Corea del Sud pubblicata su Nature di questa settimana.
Da Craig Venter e James Watson, analizzati nella loro "interezza" rispettivamente nel 2002 e nel 2008, i ricercatori continuano ad accumulare informazioni sulle piccole differenze genetiche tra le etnie, che si riflettono nella predisposizione alle malattie e nella risposta a farmaci. Lo spiega, in una lettera riportata sulla rivista inglese, il gruppo di ricercatori dell'Università di Seoul che ha sequenziato questo ultimo codice appartenente a un connazionale anonimo identificato con la sigla AK1. Gli studiosi riportano differenze nel numero e nelle caratteristiche di alcune parti di Dna rispetto ai quattro genomi umani già noti.
In particolare i ricercatori si sono concentrati sui cosiddetti “polimorfismi a singolo nucleotide” (o Snp, single nucleotide plomorphysm), ovvero i siti in cui un gene di un individuo si differenzia dallo stesso gene di un altro (o dal “modello base” più antico) per il cambiamento di una sola lettera.
Il numero di Snp individuate in AK1 è risultato pari a quello di James Watson, mentre è più alto di quello del codice cinese e meno rispetto a quello africano. Degli oltre nove milioni di Snp individuate in questi cinque genomi, circa l'8 per cento è comune a tutti. Il 21 per cento invece delle Snp di AK1 sono uniche e presenti in geni legati alle capacità sensoriali, ad alcune funzioni immunologiche e alla predisposizione a particolari malattie.
Ancora non è chiaro cosa comportino queste differenze, ma secondo i ricercatori sono molte sono le informazioni che si potranno ottenere studiando e comparando genomi provenienti da gruppi etnici diversi. Non solo per ripercorrere l'evoluzione della nostra specie e ricostruire le ondate migratorie, ma anche nell'ottica di una medicina sempre più personalizzata. (c.v.)
Riferimento: DOI: 10.1038/nature08211

La chimica dei nano aggregati: dai laboratori al buco nell'Ozono.

Fonte: Moebiusonline

A cura di Maurizio Melis
Scarica l'intervista a Marco Masia

C'è tutta una chimica sconosciuta, che fino a pochi anni fa non era nemmeno possibile esplorare, perché non esistevano gli strumenti adatti. Siamo, infatti, in uno di quei casi in cui è decisamente la tecnologia a stimolare nuova ricerca di base. Parliamo della chimica dei nano aggregati: cioè di una tutta una chimica che entra in gioco quando sono coinvolte poche molecole alla volta. E' una chimica che ha regole diverse da quella tradizionale, e tuttavia è alla base di numerosi fenomeni naturali. Per esempio, è implicata nella formazione del buco dell'Ozono.
Il primo anello della formazione del buco nell'Ozono è la dissociazione dell'acido cloridrico all'interno di gocce di acqua di pochi miliardesimi di metro, sospese nel gelo della stratosfera. Un dato riscontrato sperimentalmente, ma rimasto fin'ora senza una spiegazione. Nella stratosfera, la dissociazione dell'acido nelle nanogocce d'acqua catalizza - cioè favorisce e accelera - la creazione di cloro. È questo cloro che va poi a interagire con l'ozono causandone la scomparsa. Una reazione ben compresa dagli scienziati, tranne che per la sua prima fase: come può avvenire questa dissociazione nella stratosfera, dove la temperatura è bassissima? Perché vi sia una reazione, infatti, le molecole che vi prendono parte devono necessariamente avere sufficiente energia termica (calore) da interagire tra loro. Energia che certamente non posseggono nel gelo di quelle regioni.
Per risolvere questo enigma, i ricercatori hanno studiato la reazione grazie ai nanoaggregati, molecole piccolissime: le più piccole unità chimiche in grado di prendere parte a reazioni. Questi oggetti microscopici sono stati analizzati grazie a una tecnica innovativa, la spettroscopia infrarossa in elio superfluido, che consente di catturare in una goccia di elio le molecole che compongono il nanoaggregato nel quale avviene la reazione. L'elio è del tutto inerte chimicamente, così la piccolissima goccia diventa un vero e proprio "laboratorio microscopico", nel quale è possibile studiare in dettaglio la massa e le interazioni delle molecole che vi sono intrappolate. Raffreddando questo microlaboratorio al di sotto dei -272°, i ricercatori hanno finalmente potuto osservare "in diretta" il fenomeno di dissoluzione dell'acido.
La dinamica della dissociazione è semplice: quattro molecole di acqua e una di cloruro di idrogeno vanno ad interagire tra loro all'interno della nanogoccia. E il cloruro, cedendo un protone, fa si che si generi la più piccola goccia d'acido possibile. Ma da dove deriva l'energia per questa reazione? La spiegazione, sostengono gli scienziati, sta tutta in un fenomeno detto di aggregazione molecolare: molecole "lontane" fra loro - anche se dotate di poca energia termica - tendono ad attirarsi, e da questo processo di avvicinamento si genera proprio l'energia cinetica (e quindi termica) necessaria a causare la reazione. Uno degli aspetti più sorprendenti è che la dissociazione si verifica sempre e soltanto quando la quarta molecola d'acqua "cade" sull'acido cloridrico, che nel frattempo si è già legato ad altre tre molecole (vedi immagine).
Questo processo era ignoto, è cioè una nuova modalità con cui le molecole possono interagire a bassa temperatura, finora sconosciuta. Si tratta quindi un dato molto generale, che va al di là del caso specifico dell'Ozono. Per esempio, un tale processo potrebbe essere responsabile, almeno in parte, della formazione di molecole complesse nello spazio.
L'esperimento è stato condotto da ricercatori dell'Università tedesca di Bochum, mentre parallelamente, Marco Masi dell'INFM e dell'Università di Sassari, ha sviluppato la teoria e simulato la reazione al computer, fornendo così la chiave di lettura a quanto osservato. Lo studio si è guadagnato la pubblicazione su Science.

Fusione nucleare: il futuro è nelle "mani" di DEMO e della Z-Machine.

Fonte: Wikipedia

Z-Machine:

La Z machine (in italiano Macchina Z) è il più grande generatore di raggi X del mondo, progettato per la sperimentazione sul comportamento dei materiali in condizioni estreme di temperatura e pressione. Installata presso i Sandia National Laboratories ad Albuquerque in New Mexico, la Z machine è utilizzata per la raccolta dati e la simulazione, con l'aiuto di modelli computerizzati, di armamenti nucleari.
La macchina opera rilasciando un impulso elettrico associato ad un campo magnetico. L'energia risultante dalla scarica di 20 milioni di ampère vaporizza una schiera di sottili fili di tungsteno e un potente campo magnetico comprime il plasma prodotto. Questo, collassando, produce a sua volta raggi X che creano un'onda d'urto sul materiale in esame. La potente fluttuazione all'interno del campo magnetico (o impulso elettromagnetico) genera anche corrente elettrica in tutti gli oggetti metallici presenti nella camera.
Il nome Z machine deriva dal fatto che la corrente viaggia verticalmente verso l'oggetto in esame, lungo quello che convenzionalmente è chiamato "asse Z", essendo gli assi "X" e "Y" orizzontali (vedi la voce Z-pinch).
Originariamente progettata per fornire un'alimentazione di 50 terawatts in un unico e veloce impulso, i progressi tecnologici hanno consentito di raggiungere i 290 terawatts, sufficienti per lo studio della fusione nucleare. La macchina libera in 70 nanosecondi secondo 80 volte l'ammontare globale di potenza elettrica prodotta nel mondo. Tuttavia soltanto una piccola quantità di elettricità è consumata per ogni prova (pari a quella impiegata in 100 abitazioni per due minuti). Inoltre, prima dell'inizio del processo, si procede lentamente alla ricarica dei generatori Marx.
Il 7 aprile 2003 Sandia ha annunciato di aver realizzato la fusione del deuterio all'interno della Z machine. In seguito allo stanziamento di 60 milioni di dollari, nell'ambito del programma di rinnovamento annunciato nel 2004, la potenza in uscita della macchina verrà portata a 350 terawatts, mentre l'output per i raggi X raggiungerà 2,7 megajoule.
La Z machine è ora capace di spingere piccole piastre fino a 34 chilometri al secondo, più della velocità di rivoluzione della Terra nella sua orbita attorno al Sole (30 km/s), e un valore tre volte superiore alla velocità di fuga dal pianeta (11,2 km/s).
Nel 2005, la Z machine ha prodotto plasma con temperature al di sopra dei 2 GK (10^9 K) o 2 miliardi di °C. Gli scienziati del progetto erano dubbiosi riguardo agli esiti delle sperimentazioni, ma dopo quattordici mesi di analisi con modelli computerizzati e ulteriori esami, hanno concluso che i risultati siano effettivamente validi. Si crede che il plasma ad alta temperatura sia stato prodotto dall'uso di una bobina leggermente più grande del normale, composta da fili di acciaio poco più spessi degli usuali fili di tungsteno.

DEMO:

DEMO è il nome del reattore a fusione attualmente studiato in Europa. Lo scopo principale del progetto è dimostrare la possibilità di generare energia elettrica tramite la reazione di fusione nucleare. Questo a differenza del progetto ITER che ha lo scopo di dimostrare la possibilità di ottenere del plasma in grado di sostenere la reazione di fusione nucleare per un tempo sufficientemente lungo (1000 s). Le caratteristiche del plasma di DEMO devono quindi essere più spinte di quelle del plasma di ITER, cioè tali da mantenere la stabilità della reazione di fusione per un tempo indeterminato. Il consumo di Trizio, molto maggiore di quello previsto in una macchina con plasma pulsato come ITER, richiede la presenza in DEMO di un blanket triziogeno [1], cioè di una parte di macchina destinata a produrre Trizio dalla cattura di un neutrone da parte del Litio. Infatti il Trizio, essendo un isotopo con un periodo di dimezzamento di circa 12 anni[2], deve essere prodotto in loco.

Scopo di DEMO è di dimostrare la possibilità di produrre energia elettrica dalla reazione di fusione nucleare, mentre dimostrare l'economicità di questa forma di produzione di energia è lasciato a successive filiere di reattori. Tuttavia questi reattori dovranno sfruttare l'esperienza operativa di DEMO per raggiungere lo scopo di avere una produzione di energia elettrica a costi più bassi di quelli dell'energia prodotta da altre fonti (carbone, fissione nucleare). La densità di potenza (rapporto fra potenza generata e volume in cui viene generata questa potenza) della fusione nucleare è nettamente inferiore a quella della fissione nucleare ed inferiore anche a quella della potenza ottenuta da combustibili fossili, quindi la fusione nucleare richiede strutture più voluminose e costose. Per ridurre i costi dell'energia si deve aumentare il rendimento termodinamico del ciclo di generazione dell'energia, cioè si deve aumentare la temperatura del ciclo (vedi Ciclo di Carnot). Quindi come vettore termico (cioè come fluido che trasferisce l'energia da dove viene generata a dove viene trasformata in enegia elettrica) non si può utilizzare acqua (come nelle centrali elettriche a combustibili fossili o nei reattori a fissione nucleare ad acqua - PWR e BWR), ma si devono usare metalli liquidi o gas. In DEMO si pensa di utilizzare come vettore termico Elio o una lega di Piombo con il 17% di Litio.
La lega di piombo con il 17% di atomi di litio (Pb-17Li) rappresenta un eutettoide, cioè una lega che fonde a temperature relativamente basse (vedi eutettico), la temperatura di fusione del Pb-17Li è di 235 °C, quindi il limite inferiore di temperatura per l'utilizzo di questa lega come vettore termico è di 250 °C, mentre il limite superiore, dato praticamente dalla resistenza meccanica dei materiali strutturali, è superiore a 600 °C nel caso di strutture in acciaio. Il Pb-17Li, essendo un conduttore elettrico, quando si muove in un campo magnetico, come quello generato in un reattore a fusione, è soggetto, oltre ai normali fenomeni fluidodinamici, anche a fenomeni magnetoidrodinamici, che possono aumentare sensibilmente la resistenza al movimento in queste condizioni, riducendo quindi la velocità con cui può muoversi nel tokamak.
L'elio, essendo gassoso, ha caratteristiche di scambio termico molto basse, quindi può essere utilizzato solo tenendo alte velocità e pressione, la pressione a cui si fa riferimento negli studi di DEMO è di 8 MPa. Questa elevata pressione del gas limita la massima temperatura di impiego a circa 500 °C in strutture resistenti di acciaio, mentre può essere aumentata utilizzando come materiali strutturali metalli refrattari (particolarmente Tungsteno).
Il vettore termico, dopo essere stato riscaldato dalla reazione di fusione viene portato fuori dal recipiente di contenimento del vuoto (vacuum vessel - VV) e, nel caso del Pb-17Li, cede il calore ad un gas che viene utilizzato in una turbina, che, muovendo un alternatore, genera l'energia elettrica. Il passo intermedio dello scambio di calore con un gas per utilizzarlo in turbina naturalmente è assente nel caso dell'elio.

Gli studi attuali di DEMO sono coordinati dall'EFDA (European Fusion Development Agreement), organismo dell'Unione Europea, e vengono condotti in diverse nazioni europee. Oltre agli studi tecnici su blanket/prima parete (si prevede che questi due componenti vengano integrati in un'unica struttura) e sul divertore sono in corso studi economici sul migliore utilizzo dell'energia di reazione e sulla migliore taglia dell'impianto. Infine sono in corso studi socioeconomici per affrontare il problema di insediare l'impianto senza suscitare l'opposizione della popolazione locale a questa nuova tecnologia.È previsto di provare in ITER modelli dei blanket refrigerati ad He, mentre ci sono forti difficoltà per provare in ITER divertore e prima parete a causa dei problemi di sicurezza collegati alla presenza di gas ad alta temperatura.

(Fonte: http://it.wikipedia.org/wiki/DEMO)