La carta elettronica con i colori dell'arcolbaleno: E' sottilissima e consuma meno energia.

Fonte: ANSA Scienza

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Più sottile di un millesimo di millimetro, pieghevole e capace di 'accendere' l'arcobaleno: ecco il nuovo materiale che apre la strada ai fogli di carta elettronica del futuro. Riflette la luce esattamente come fanno gli schermi dei lettori per e-book che imitano la carta, ma allo stesso tempo riesce a riprodurre tutti i colori di un display a Led, consumando molta meno energia. Lo hanno sviluppato i ricercatori della Chalmers University of Technology, in Svezia, grazie a una tecnologia descritta sulla rivista Advanced Materials.

Plastica, oro e argento
Il nuovo foglio di carta elettronica contiene plastica PET, oro e argento, e funziona in modo simile ai lettori Kindle, come spiega il ricercatore Andreas Dahlin. ''Non si illumina come un normale display - precisa - ma piuttosto riflette la luce esterna che lo colpisce. Per questo funziona molto bene quando c'è molta luminosità, anche sotto il sole, a differenza dei normali schermi a Led che invece rendono meglio al buio. Allo stesso tempo, necessita soltanto di un decimo dell'energia consumata da un Kindle, che a sua volta usa già molta meno energia rispetto ad un tablet a Led''.

Immagini ad alta risoluzione
Tutto ciò dipende dal modo in cui la luce viene assorbita e riflessa: i polimeri che ricoprono l'intera superficie possono condurre i segnali elettrici su tutto il display, creando immagini ad alta risoluzione. Il materiale non è ancora pronto per delle vere applicazioni pratiche, ma i ricercatori hanno già realizzato e testato alcuni pixel, che usano gli stessi colori rosso, blu e verde che insieme producono tutti i colori negli schermi a Led. I risultati finora sembrano promettenti: il prossimo obiettivo è quello di produrre pixel che ricoprano un'area grande quanto uno schermo.

Le prime fibre ottiche 'soffici' per il corpo umano: Fatte di idrogel,permettono di usare luce per stimolare cellule.

Fonte: ANSA Scienze

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Costruite le prime fibre ottiche 'soffici' per il corpo umano. Fatte di idrogel, sono flessibili, elastiche e biocompatibili e permettono di usare la luce per stimolare le cellule, individuare i segni di una malattia o seguirne l'evoluzione. Descritte sulla rivista Advanced Materials, le hanno realizzate i ricercatori del Massachusetts Institute of Technology (MIT), in collaborazione con l'università di Harvard.

La luce per 'accendere' le cellule
Usare la luce per attivare le cellule, e in particolare quelle del cervello, è un campo già molto attivo chiamato optogenetica, che utilizza fibre ottiche per attivare e disattivare specifici neuroni. Tuttavia, ha rilevato Xuanhe Zhao, che ha coordinato il gruppo del MIT, ''il cervello è come una 'palla di gelatina' e le fibre ottiche tradizionali, fatte di vetro, sono molto rigide e potrebbero danneggiare i suoi tessuti''. Se invece queste fibre sono flessibili e 'soffici' come il cervello, ha aggiunto, e ''a lungo termine potrebbero fornire terapie più efficaci''.

Fili di idrogel
Le fibre ottiche flessibili e biocompatibili realizzate dai ricercatori sono così elastiche che possono essere allungate fino a raggiungere una lunghezza sette volte maggiore di quella iniziale. Il segreto è un cuore morbido di idrogel, ossia un gel composto soprattutto di acqua, rivestito di un materiale gommoso ugualmente biocompatibile. I due materiali sono tenuti insieme da una soluzione chimica che funziona come una colla.

Future applicazioni
''Le applicazioni possono essere di forte impatto'', ha detto Zhao. Per esempio queste fibre ottiche potrebbero essere impiantate negli arti di una persona con problemi al movimento di braccia o gambe, per monitorare i miglioramenti in seguito a una terapia. Secondo Zhao, le fibre ottiche potrebbero essere usate anche come sensori che si illuminano in risposta ai segni di una malattia. Questi sensori ottici, ha aggiunto, potrebbero essere utilizzati per esempio, per ''monitorare l'evoluzione di un tumore o di un'infiammazione''.

Pronto il transistor più piccolo del mondo, è senza silicio: Balzo verso la miniaturizzazione.

Fonte: ANSA Scienze

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Sempre più piccoli ma dalle prestazioni sempre più grandi. Sono le caratteristiche richieste ai componenti di computer e smartphone, sempre più potenti, veloci e a basso consumo energetico. In quest'ottica un team di ricercatori dell'Università del Texas, a Dallas, ha sviluppato un transistor dalle dimensioni impensabili, il più piccolo finora mai realizzato, in grado di consumare meno energia rispetto ai suoi predecessori. Il dispositivo, descritto sulla rivista Science, potrebbe segnare l'addio al silicio e un ulteriore passo avanti nella miniaturizzazione dei dispositivi elettronici.

Il prototipo
Il prototipo è il più piccolo transistor finora costruito senza utilizzare il tradizionale silicio, con materiali semiconduttori. Quest'ultimi, indicati dalla sigla Tdm (dicalcogenuri), sono metalli dalle proprietà straordinarie, con caratteristiche intermedie tra i materiali bidimensionali, come il grafene, e quelli tridimensionali, come il silicio. Una peculiarità che rende questi metalli, oltre che estremamente versatili e magnetoresistenti, anche in grado di raggiungere dimensioni piccolissime.

Il limite del silicio
"I transistor di silicio si stanno avvicinando al loro limite dimensionale", ha osservato Moon Kim, dell'Università del Texas e autore dello studio. "La nostra ricerca - ha aggiunto - fornisce nuove informazioni sulla possibilità di andare oltre il limite di scala ultimo della tecnologia dei transistor a base di silicio". Al progetto, coordinato dal Lawrence Berkeley National Laboratory, hanno partecipato le Università della California a Berkeley e di Stanford. Il team californiano ha fabbricato il transistor ed eseguito simulazioni teoriche, mentre la squadra dell'Università del Texas ha fisicamente caratterizzato il dispositivo utilizzando un microscopio a risoluzione atomica.

Porte 'in miniatura'
Il passaggio della corrente nei transistor è consentito da una 'porta', che controlla il flusso di elettroni, chiudendosi o aprendosi in una frazione di secondo. E la porta è un elemento che definisce le dimensioni del transistor. "I più piccoli transistor di silicio disponibili oggi in commercio - ha spiegato Kim - hanno una porta più grande di 10 nanometri", ossia maggiore di 10 millesimi di millimetro. "Il nostro dispositivo invece ha una porta della dimensione di 1 nanometro. In più, ha la caratteristica di avere un consumo energetico ridotto rispetto ai transistor in silicio". "Ciò significa - ha spiegato ancora - che un cellulare costruito con questa tecnologia non dovrebbe essere ricaricato molto spesso". Tuttavia prima che si arrivi alla produzione su vasta scala di tali dispositivi, ha avvertito Kim "ci vorrà tempo e sarà necessario superare molte sfide tecniche".

In un chip le connessioni del cervello umano: Si apre la strada ai computer che imitano il cervello.

Fonte: ANSA Scienze

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Non e' piu' solo un sogno la realizzazione di un computer che imita il cervello umano. Gli ingegneri guidati da Joshua Yang e Qiangfei Xia, dell'Universita' del Massachusetts Amherst, sono riusciti a replicare per la prima volta le connessioni tra i neuroni (sinapsi) in un nanocircuito. Il lavoro, pubblicato sulla rivista Nature Materials, apre la strada a computer molto piu' potenti, in grado di elaborare piu' dati e di fare operazioni complesse.

Oltre i circuiti integrati:
Per farlo, i ricercatori hanno usato un memristore, cioe' un interruttore che cambia la resistenza in base alle correnti elettriche applicate. Si tratta di dispositivi che possono immagazzinare ed elaborare informazioni, o svolgere operazioni che vanno oltre quelle dei convenzionali circuiti integrati. ''In sostanza - precisa Michele Muccini, direttore dell'Istituto per lo studio dei materiali nanostrutturati del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr) - hanno riprodotto il meccanismo di base delle sinapsi in un sistema non organico, con degli atomi d'argento, copiando l'architettura del cervello''.

Verso i computer neuromorfici:
Cio' significa, ha aggiunto, che si puo' ''usare il movimento degli atomi per far eseguire loro delle funzioni controllate''. Si apre cosi' la strada ad una ''nuova idea di computer, detti neuromorfici, basata sul funzionamento del cervello - conclude - e in grado di elaborare e fare calcoli molto piu' potenti di quelli attuali, di adattarsi meglio alle situazioni inaspettate ed eseguire operazioni piu' complesse''.

Supercomputer pronti a diventare 4 volte più veloci, grazie a un nuovo linguaggio di programmazione.

Fonte: ANSA Scienze

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Anche i supercomputer si stressano. Così accade che quando sono zeppi di lavoro, proprio come gli umani, avvertono la stanchezza, hanno problemi di memoria e di conseguenza rallentano i ritmi. Sono corsi in loro aiuto i ricercatori del Massachusetts Institute of Technology (MIT), realizzando un nuovo linguaggio di programmazione che premette una elaborazione dei dati quattro volte più veloce di quella realizzata con i linguaggi esistenti. I risultati sono stati più che incoraggianti.

Il nuovo linguaggio, chiamato Milk, è stato progettato per i computer paralleli, nei quali più server accedono a una grande quantità di memoria condivisa. L'hanno messo a punto i ricercatori del Computer Science and Artificial Intelligence Laboratory (CSAIL) del MIT, che l'hanno presentato questa settimana, in occasione della Conferenza internazionale su Architetture e Tecniche di Compilazione Parallela. I supercomputer si trovano ad amministrare una mole sempre più ingente di dati che non riescono più a gestire. E secondo i ricercatori del MIT è arrivato il momento di cambiare passo.    Milk è in grado di facilitare il compito di questi super-elaboratori convertendo codici di alto livello in istruzioni semplificate per gestire poi meglio la memoria.

In sostanza questo nuovo linguaggio di programmazione consentirebbe agli sviluppatori di applicazioni di gestire la memoria in modo più efficiente. Nei test effettuati su diversi algoritmi comuni, i programmi scritti nella nuova lingua sono risultati quattro volte più veloci di quelle scritti nei linguaggi già esistenti. E i ricercatori del MIT hanno fatto sapere che non intendono fermarsi qui, perché ritengono che si possano ottenere risultati ben più soddisfacenti. 

Identikit di uno dei più rari elementi della Terra: È il Berchelio, radioattivo ed "esplosivo".

Fonte: ANSA Scienze

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A circa 70 anni dalla sua scoperta, uno degli elementi più rari della tavola periodica, il berchelio, non ha più segreti. E' stato infatti messo a punto il suo identikit: è molto radioattivo ed è tra gli elementi più pesanti che si conoscano. Inoltre ha un comportamento elettronico così particolare che i suoi cristalli sono esplosi durante i test perché hanno sviluppato una carica elettrica incredibile. Pubblicato sulla rivista Science, il risultato si deve al gruppo coordinato da Thomas Albrecht-Schmitt, dell'università della Florida.
Chiamato berchelio perché scoperto all'università della California a Berkeley nel 1949, l'elemento numero 97 della tavola periodica fa parte della famiglia degli attinidi, fra gli elementi più pesanti della Terra. A causa della sua radioattività, è molto instabile e i ricercatori hanno dovuto ottenere dei cristalli per bloccarlo ed evitare che il decadimento nucleare distruggesse i campioni. Tuttavia, anche se si è fatto in tempo a studiarli, i cristalli sono andati distrutti ugualmente perché hanno sviluppato una carica elettrica così intensa durante i test che hanno iniziato a lesionarsi poco dopo che sono stati assemblati, fino a quando non sono esplosi davanti agli occhi sorpresi dei fisici. ''Non lo avevamo affatto previsto'' ha detto Schmitt.
L'esperimento ha mostrato che la struttura del berchelio è molto simile a quella di due elementi che sono i suoi 'vicini' di tavola periodica, ossia il californio e il curio, ma è molto diverso da entrambi dal punto di vista elettronico.
Il berchelio è stato in gran parte utilizzato per aiutare a sintetizzare nuovi elementi come il Tennessinio, che è stato aggiunto alla tavola periodica all'inizio di quest'anno, ma finora erano state condotte poche ricerche per conoscere le caratteristiche di questo elemento.

Stimoli elettrici per 'resettare' gli organi: La bioelettronica contro le malattie, dall'infertilità al diabete.

Fonte: ANSA Scienze

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E' appena agli inizi, ma promette già di mandare in soffitta molti farmaci: la bioelettronica è la nuova strada che molti laboratori, anche in Italia, hanno cominciato a percorrere e che stanno cavalcando colossi come l'azienda GlaxoSmithKline (Gsk) e Google. La scommessa è "resettare" gli organi, regolandone il funzionamento grazie alla stimolazione del sistema nervoso autonomo e poter curare in questo modo diabete, infertilità o asma.
I progetti pionieristici allo studio nel mondo sono presentati a Ginevra, nel convegno internazionale sulla neuroriabilitazione organizzato dalla fondazione svizzera Ibsa. "L'idea delle medicina bioelettronica è rivoluzionaria", ha detto all'ANSA Silvestro Micera, che lavora fra l'Istituto di Biorobotica della Scuola Superiore Sant'Anna e il Politecnico di Losanna. "Si tratta - ha spiegato - di utilizzare il sistema nervoso simpatico e parasimpatico, ossia la fittissima rete di strade che collega gli organi fra loro in modo complesso ed efficace". Recentemente, ha aggiunto, "si sta scoprendo che questo sistema svolge una funzione fondamentale nel regolare e nel consentire il corretto funzionamento degli organi".
Il punto di partenza è individuare i parametri relativi al funzionamento regolare di un organo in modo da avere un punto di riferimento per ripristinarli in caso di anomalie. "Una soluzione che è l'uovo di Colombo e che potrebbe aprire enormi possibilità per la clinica e la neuroingegneria", ha osservato Micera. E' la "realizzazione di un sogno" di molti pionieri della biolettronica: "posso immaginare - ha detto - di inserire un sistema impiantabile vicino a un organo per curare o alleviare il diabete, l'infertilità o l'asma".
E' un'idea che solo adesso sta cominciando a concretizzarsi. In Italia ci stanno lavorando i bioingegneri della Scuola Superiore Sant'Anna: "abbiamo le prime evidenze che può funzionare e c'è un grandissimo interesse". L'interesse è molto forte ovunque nel mondo: basti pensare che in agosto la Gsk e la Verily (in origine Google Life Sciences) Galvani biotelectronics, con un budget di circa 750 milioni di dollari. Anche la Commissione Europea ha lanciato un progetto nello scorso aprile e lo stesso ha fatto l'agenzia Usa per la ricerca avanzata nella Difesa.