giovedì 21 maggio 2015

Cern, fisica verso rivoluzione con collisioni da record.

Fonte: ANSA Scienze
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Dalla materia oscura all'esistenza di nuove dimensioni, la fisica si prepara ad una rivoluzione. Sono state infatti ottenute al Cern le prime collisioni di particelle all'energia record di 13.000 miliardi di elettronvolt (13 TeV), mai raggiunta finora. Il più grande acceleratore del mondo, il Large Hadron Collider (Lhc), si prepara così ad esplorare la cosiddetta 'nuova fisica'.

Le prime collisioni, rende noto il Cern, sono avvenute nella notte su tutti e quattro i grandi esperimenti dell'Lhc (Atlas, Cms, Alice e Lhcb). Secondo i ricercatori impegnati negli esperimenti, fra i quali circa 700 italiani coordinati dall'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Infn), queste prime collisioni sono ancora dei test che nelle prossime settimane permetteranno di allineare perfettamente i fasci di protoni, in modo da cominciare gli esperimenti.

mercoledì 20 maggio 2015

Cosa "pensa" una pianta quando la accarezziamo? Oggi è possibile vederlo!

Fonte: ANSA Scienze
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Che cosa 'pensa' una pianta quando la accarezziamo? Oggi è possibile vederlo, grazie ad una soprendente installazione realizzata dai ricercatori dell'Università di Firenze ad Expo 2015.

Piantine di salvia e menta sono riunite su un tavolo come pazienti sottoposti ad elettroencefalogramma: gli elettrodi, applicati sulle foglie, registrano ogni segnale elettrico prodotto in risposta al tocco della mano dei visitatori. Ciascuno di questi 'pensieri' viene quindi tradotto in lampi di luce colorata, che illuminano una cupola sospesa sopra i vasi come un cielo variopinto. Un esperimento emozionante, frutto di oltre 15 anni di ricerche, che permette di indagare l'intelligenza delle piante visualizzando le loro sensazioni.

''Proprio come accade negli animali e nell'uomo, anche le piante sono sensibili al tocco'', spiega Stefano Mancuso, esperto di Neurobiologia vegetale dell'università di Firenze. ''Le cellule della loro 'pelle' sono dotate di canali che si aprono e chiudono in funzione di stimoli meccanici come tensione e pressione: in questo modo - prosegue l'esperto - regolano il flusso di particelle cariche da una parte all'altra della membrana, generando un segnale elettrico''.

Questo flusso viene letto come un segnale di aggressione, una vera e propria allerta che viene lanciata a tutto il resto dell'organismo vegetale. ''Le piante non amano essere toccate'', ricleva Mancuso. ''Per loro il contatto significa essere in prossimità di un pericolo, di un ostacolo o di un'altra pianta concorrente''. Da qui la necessità di organizzare una risposta che permetta alla pianta di sopravvivere alla minaccia pur non potendo correre e scappare via. ''Negli animali, un simile messaggio di pericolo viene elaborato nel cervello, ma nelle piante questo non c'è. Le funzioni vitali, come la nutrizione e la respirazione, non sono compartimentate in organi ben definiti, ma sono spalmate sull'intero organismo: così anche l'intelligenza è diffusa e coinvolge ogni distretto, dalle radici alle foglie''.

Il funzionamento di questo 'cervello diffuso' può essere monitorato grazie agli elettrodi che registrano i segnali elettrici ed il nuovo software, sviluppato dai ricercatori dell'università di Firenze con il supporto della National Instruments, che permette di tradurre il linguaggio delle piante in segnali a noi comprensibili. ''E' come se le piante ci parlassero'', spiega Mancuso. ''Intercettando questi messaggi possiamo scoprire molto di loro: non soltanto se sono state toccate, ma anche se hanno sete, se hanno 'respirato' smog e se hanno trovato inquinanti nell'acqua che hanno bevuto''.

La prima antenna, stampata con l'inchiostro al grafene.

Fonte: ANSA Scienze
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E' pronta la prima antenna stampata usando un inchiostro al grafene. Funziona bene, tanto da identificare radio frequenze e sensori wireless, inoltre è flessibile, amica dell'ambiente e consente una produzione low cost su larga scala. E' un passo in avanti molto importante per la diffusione dei computer indossabili e verso la cosiddetta 'Internet delle cose'. Descritta sulla rivista Applied Physics Letters, è stata costruita dal gruppo dell'università di Manchester guidato da Kostya Novoselov, premiato con il Nobel nel 2010 proprio per la scoperta del grafene insieme al collega Andre Geim.

Uno dei primi prodotti commerciali realizzati con il grafene è stato un inchiostro conduttivo da usare per stampare circuiti e altri componenti elettronici. L'inchiostro al grafene è generalmente economico e meccanicamente flessibile, il che lo rende più vantaggioso rispetto agli altri tipi di inchiostri conduttivi, come le soluzioni fatte di nanoparticelle metalliche. Ma per realizzarlo si usa generalmente una sostanza legante, per consentire all'inchiostro di attaccarsi, che conduce meglio l'elettricità ma non può essere usata su carta o plastica perché richiede alte temperature.

I ricercatori britannici hanno però trovato il modo di aumentare la conduttività dell'inchiostro al grafene senza ricorrere ad un legante: prima hanno stampato e essiccato l'inchiostro, e poi lo hanno compresso con un rullo. In questo modo la conduttività dell'inchiostro e quella delle lamine di grafene così ricavate è raddoppiata.

I ricercatori hanno poi testato le lamine di grafene stampando su un pezzo di carta l'antenna, che è lunga circa 14 centimetri, ha una sezione di 3,5 millimetri ed è in grado di diffondere una radiofrequenza efficace. Stampare componenti elettroniche su materiali economici e flessibili come la carta e la plastica può rendere ancora più diffusa la tecnologia wireless di identificazione a radiofrequenza (rfid), per cui finora sono stati usati metalli costosi come alluminio e rame.

Entro il 2016, il primo esperimento europeo di crittografia quantistica.

Fonte: ANSA Scienze
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Dati scientifici viaggeranno da Torino a Ginevra grazie a particelle di luce, al sicuro da qualsiasi tentativo di intercettazione: cercare di impossessarsene significherebbe distruggerli. E' quanto si prepara a fare entro il 2016 il primo esperimento europeo di crittografia basato sulle leggi bizzarre della fisica quantistica, coordinato dall'Italia, con l'Istituto Nazionale di Ricerca in Metrologia (Inrim).

L'esperimento, che potrebbe aprire la strada alla prossima generazione di Internet, è uno degli otto al nastro di partenza in Europa e con i quali la scienza della misura si prepara a 'costruire' il futuro. Saranno presentati il 20 maggio a Torino, in occasione della Giornata Mondiale della Metrologia, organizzata dall'Inrim in collaborazione con l'associazione Amma (Aziende Meccaniche Meccatroniche Associate) per celebrare i 140 anni dalla firma della Convenzione del Metro. Dedicato all'Anno Internazionale della Luce, il convegno ''riguarda in modo particolare le applicazioni industriali della scienza della misura'', ha detto il presidente dell'Inrim, Massimo Inguscio. Applicazioni, ha aggiunto, nelle quali la luce riveste un ruolo di primo piano.

E' il caso, per esempio, del primo esperimento di crittografia quantistica, chiamato Micro Photon Devices: entro il 2016 i dati viaggeranno da Torino a Ginevra trasportati da una particella di luce (fotone) alla volta. Sono costruiti in Italia sia l'apparecchiatura che invierà i dati, sia il ricevitore. Proprio come è accaduto con le origini di Internet, inizialmente la crittografia quantistica servirà a proteggere dati scientifici, ma gli esperti immaginano già la sua portata rivoluzionaria sulla nuova generazione di Internet.

I 140 della Convenzione del Metro diventano così l'occasione per guardare al futuro, con ben otto progetti europei pronti a partire dal prossimo primo giugno. ''Sono tutti progetti industriali, del valore di più di 3 milioni e cofinanziati al 50% dal Programma europeo di metrologia per l'innovazione e la ricerca'', ha spiegato Vito Fernicola, responsabile della nuova struttura dell'Inrim nata per accelerate il trasferimento tecnologico. Oltre alla crittografia quantistica, i progetti riguardano i nuovi sistemi di navigazione satellitare che permetteranno, ad esempio, la diffusione delle auto senza pilota ed ai quali l'Inrim sta lavorando in collaborazione con l'Agenzia Spaziale Italiana (Asi).

lunedì 18 maggio 2015

Vedere dentro un’opera d’arte grazie al grafene.


Fonte: Euronews
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Julián López Gómez, euronews: “Come vedere ciò che è invisibile in un oggetto d’arte, in modo preciso e non invasivo?”.
I ricercatori dell’Università di Oviedo, nel nord della Spagna, sono convinti di avere trovato la risposta grazie al grafene: “Il grafene agisce come un moltiplicatore di frequenza – spiega Samuel Ver Hoeye, esperto di telecomunicazioni – Partendo da frequenze basse, genera segnali ad alta frequenza in modo relativamente facile. Con il grafene, possiamo effettuare un’analisi approfondita dell’opera, identificando la composizione chimica dei materiali”.
Le immagini ottenute con gli scanner al grafene vengono poi elaborate e immesse in uno scanner 3D ad alta risoluzione per generare modelli grafici tridimensionali che rivelano i segreti contenuti nell’opera originale.
“Ciò che vediamo è il colore reale dell’opera, che viene virtualmente illuminato e registrato – sostiene Yannick Francken, informatico presso 4DDynamics – Tecnicamente, l’aspetto più difficile è combinare le diverse scansioni: queste devono essere allineate automaticamente. Se il risultato non è perfetto, con un margine di accuratezza di 0,2 millimetri, ne va della possibilità di ricostruire i colori”.
Lo scanner nasce dal progetto di ricerca europeo Insidde ed è stato ideato per studiare sia gli oggetti tridimensionali che le opere pittoriche con superfice piatta.
Una versatilità che potrebbe essere molto apprezzata da conservatori e restauratori d’arte, sostiene Javier Gutiérrez Meana, esperto di telecomunicazioni e coordinatore del progetto: “Gli scanner con cui vengono abitualmente studiate le opere d’arte sono molto costosi. La nostra tecnologia è molto più economica: si tratta di uno scanner leggero e compatto, che si può trasportare facilmente in musei e laboratori”.
Il Museo di Belle Arti delle Asturie ha messo a disposizione dei ricercatori diverse opere sulle quali testare lo scanner.
Le prove effettuate su alcuni dei pezzi più importanti delle collezione museale ha dato risultati che i ricercatori ritengono incoraggianti.
Marta Flórez Igual, conservatrice museale: “Possiamo scoprire quanto è spesso lo smalto o quanti sono gli strati di colore. Possiamo identificare eventuali disegni preparatori sotto il dipinto e capire come sono stati realizzati. Stiamo anche cercando di capire se lo scanner può identificare i diversi materiali nel dipinto, come smalti, fissativi e pigmenti”.
Julián López Gómez, euronews: “Come e con quali altre tecnologie potrà essere impiegato il prodotto di queste ricerche?”
I dati ottenuti con lo scanner al grafene alimentano un’applicazione di Realtà Aumentata per smartphone.
Uno strumento che offrirà ai visitatori del museo un’esperienza più completa a approfondita delle opere esposte.
“Questa applicazione permetterà agli utenti di vedere all’interno del dipinto – spiega Javier Gutiérrez Meana – In questa tela, ad esempio, abbiamo scoperto un misterioso numero 34 sotto gli strati di colore. Abbiamo anche scoperto che, in origine, uno dei mantelli era verde”.
I ricercatori ritengono che lo scanner al grafene e le sue applicazioni potranno essere commercializzate nell’arco dei prossimi cinque anni.

Ottenuta una memoria digitale che imita quella del cervello umano: Immagazzina simultaneamente informazioni diverse.

Fonte: ANSA Scienze
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E' stata ottenuta un'unità di memoria che sa imitare quella umana, immagazzinando simultaneamente un grande numero di informazioni. Descritta sulla rivista Advanced Functional Materials, l'unità di memoria è 10.000 volte più sottile di un capello umano ed è stata realizzata in Australia, presso Università di Tecnologia di Melbourne (Rmit). Per i ricercatori che l'hanno ottenuta, coordinati da Hussein Nili, potrebbe segnare un notevole balzo in avanti verso la costruzione in laboratorio di reti di memoria artificiale.

"Lo sviluppo di queste cellule di nanomemoria - ha osservato è un prerequisito per costruire reti di neuroni artificiali a un livello di performance e di funzionalità pari alle loro controparti biologiche". Si tratta, quindi, di uno dei primi passi verso la possibilità di costruire in laboratorio una sorta di 'cervello bionico' che potrebbe aprire la strada a nuove cure per malattie neurologiche come l'Alzheimer e il Parkinson. truzione in laboratorio di reti di memoria artificiale.

A differenza delle memorie digitali attuali che, come le chiavette Usb, immagazzinano dati registrandoli in una sequenza binaria di zero e uno, la nuova unità di memoria conserva informazioni in stati multipli in modo più flessibile, molto simile a quello in cui il cervello umano organizza i ricordi a lungo termine. Per un altro dei ricercatori, Sharath Sriram, ''è quanto di più vicino abbiamo ad un sistema simile al cervello umano, con una memoria che impara e immagazzina informazioni in modo analogico, e sa recuperarle velocemente''. Il cervello umano, prosegue, ''è un complesso computer analogico che si evolve sulla base delle esperienze: una funzione, questa, che finora non era ancora stata riprodotta in modo adeguato nel mondo digitale''.

sabato 16 maggio 2015

Le impronte digitali smascherano i consumatori di cocaina.

Fonte: ANSA Scienze 
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Basta un'impronta digitale per smascherare i consumatori di cocaina: questo è possibile grazie ad un nuovo sistema di analisi in grado di riconoscere specifiche sostanze emesse dalla pelle dei polpastrelli dopo che l'organismo ha metabolizzato la droga. I risultati non possono essere falsificati e permettono in un colpo solo di scoprire il consumatore di cocaina identificandolo.

Le tecnica di indagine è stata messa a punto da un gruppo di ricercatori britannici guidati dall'Università di Surrey in collaborazione con gli esperti dell'Istituto forense dei Paesi Bassi. Nel loro studio, pubblicato sulla rivista Analyst, affermano che in futuro la tecnologia necessaria per l'esame potrà essere miniaturizzata in modo da sviluppare un test anti-droga portatile.

''Quando una persona assume cocaina- spiega la coordinatrice dello studio, Melanie Bailey - il corpo metabolizza la droga ed emette tracce di benzoilecgonina e metilecgonina che rimangono nelle impronte digitali''. I ricercatori hanno provato a rilevare questi residui nelle impronte di alcuni pazienti tossicodipendenti usando una tecnica di analisi chimica chiamata spettrometria di massa: per verificarne l'attendibilità, i risultati sono stati poi confrontati con quelli ottenuti grazie al classico test della saliva.

''La bellezza di questo test sta nel fatto che non è invasivo, è più igienico dei tradizionali esami di sangue e saliva e soprattutto non può essere falsificato'', precisa Bailey. Al momento le grandi dimensioni dei macchinari necessari alla spettrometria di massa rappresentano un ostacolo all'impiego su larga scala di questa tecnica, ''ma molte aziende stanno provando a miniaturizzarli e in futuro - conclude la ricercatrice - sarà possibile avere una nuova generazione di test antidroga portatili''.