martedì 22 settembre 2009

Sulla più grande luna di Saturno, Titano, c'é uno schermo capace di bloccare i raggi ultravioletti.

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ROMA - Sulla più grande luna di Saturno, Titano, c'é uno schermo capace di bloccare i raggi ultravioletti in modo simile a quanto fa sulla Terra lo strato di ozono della Terra. Lo ha scoperto il gruppo di ricerca coordinato da Ralf Kaiser, dell'università delle Hawaii, che ha pubblicato i dati sulla rivista dell'Accademia delle Scienze Americane, Pnas. I ricercatori hanno individuato una serie di reazioni chimiche nell'atmosfera di Titano che potrebbero avere non solo una funzione protettiva dalla radiazione ultravioletta ma potrebbero essere anche responsabili della formazione di grandi molecole organiche che compongono la spessa e fosca atmosfera arancione della luna. Titano, la Terra e Venere, spiegano gli esperti, sono gli unici corpi planetari con una superficie solida e una spessa atmosfera; di conseguenza comprendere alcuni meccanismi presenti nell'atmosfera di Titano potrebbe fornire indizi sull'evoluzione chimica dell'atmosfera e sull'origine della vita sulla Terra. I ricercatori si sono concentrati sullo studio di una molecola organica presente nella scura atmosfera di Titano, il triacetilene, e ne hanno studiato la formazione in laboratorio e con simulazioni al computer. Hanno scoperto così che il triacetilene può essersi formato a partire da due molecole, l'etinile e il diacetilene, grazie a una reazione innescata anche dalle temperature fredde presenti nell'atmosfera. Secondo gli autori lo studio potrebbe portare a una più dettagliata comprensione delle dinamiche chimiche che avvengono sui pianeti del Sistema Solare.

I pericoli del sangue "vecchio" nei traumatizzati gravi.

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Pazienti con gravi lesioni che richiedono la trasfusione di ingenti quantitativi di sangue hanno un rischio di morte doppio se il sangue era stato conservato per un mese o più.
I pazienti colpiti da gravi lesioni e che necessitano della trasfusione di ingenti quantitativi di sangue hanno un rischio di morte doppio se il sangue loro trasfuso era stato conservato per un mese o più. E' questo il risultato di uno studio condotto da Philip Spinella e Christopher Carroll del Connecticut Children's Medical Center, ad Hartford, e pubblicato sulla rivista "Critical Care". Lo studio - condotto presso lo Hartford Hospital su 202 pazienti gravemente traumatizzati che hanno avuto bisogno di cinque o più unità di sangue e che sono stato seguiti per controllare il follow up a sei mesi dall'evento - ha rivelato in particolare che l'uso di unità di sangue conservate per oltre 28 giorni raddoppia l'incidenza di trombosi venosa profonda con conseguente infarto d'organo multiplo. Anche se da tempo molti specialisti nutrivano il sospetto che le sacche di sangue vecchio provocassero complicazioni, questo è il primo studio che fornisce dati in grado di confermare in modo scientifico questa conclusione. Lo studio differisce da quelli precedenti in materia poiché le quantità di unità di sangue trasfuse nei gruppi che avevano fruito di sacche conservate per un tempo minore e maggiore erano uguali. Una circostanza di difficile realizzazione che però ha permesso di eliminare la maggiore fonte di dubbio sulla validità di questa correlazione.Secondo Spinella, "la somministrazione preferenziale di sangue più recente a pazienti in condizioni critiche rischia peraltro di aumentare quello che va scartato per superati limiti di scadenza. Dato che il sangue è spesso una risorsa scarsa è necessario sviluppare metodiche per minimizzare gli sprechi e al contempo fornire il prodotto ematico più efficace e sicuro per un certo paziente""Questa importante scoperta - concludono i ricercatori - dovrebbe incoraggiare la ricerca sugli effetti del sangue meno recente sulla coagulazione nei pazienti critici. Considerata la diffusione dell'uso di trasfusioni multiple nella terapia dei pazienti gravemente infortunati, questo studio potrebbe ridurre i decessi negli ospedali di tutto il mondo." (gg)

Energia pulita dal mix di acqua dolce e salata: Audio-Intervita a Doriano Brogioli,il ricercatore che ha fatto questa scoperta.

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a cura di Mariachiara Albicocco

Immaginiamo la foce di un fiume, il punto in cui l'acqua salata del mare si incontra con quella dolce del fiume. Pensiamo ora di sfruttare la differenza di potenziale fra soluzioni che presentano concentrazioni saline diverse per produrre energia pulita e gratuita.Per fare questo è necessario installare impianti capaci di estrarre e catturare questa quantità di energia. Fino ad ora la realizzazioni di questi impianti era decisamente anti-economico, visto che si trattava di sfruttare il principio di osmosi attraverso membrane molto costose. Un ricercatore dell'Università Milano Bicocca ha scoperto, casualmente, come ottenere questa energia in maniera efficace e a costi vantaggiosi. Si chiama Doriano Brogioli e ci spiega cosa ha scoperto!

Ascolta l'intervista a Doriano Brogioli:
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La ricerca:
È già capitato che una scoperta in un determinato campo avvenisse, quasi casualmente, mentre si cercavano soluzioni in ambiti molto diversi. È quello che è successo a Doriano Brogioli, fisico e ricercatore presso il dipartimento di Medicina Sperimentale dell'Università di Milano-Bicocca, impegnato col gruppo di lavoro del professor Francesco Mantegazza a sviluppare farmaci antitumorali e contro l'Alzheimer.Lavorando con i colleghi del suo team sulla meccanica e l'elettrocinetica del Dna si è imbattuto in un'intuizione sul potenziale energetico che può essere ricavato dal contrasto fra soluzioni con diversi gradi di salinità. In un anno di lavoro è riuscito a mettere a punto una metodologia efficace per la produzione a costi vantaggiosi di energia elettrica estraibile dal mix di acqua dolce e salata, o dal mix di acqua con diversi gradi di salinità.In effetti, che il miscuglio di acqua dolce e acqua salata rilasciasse una quantità di energia era un fatto già noto al mondo scientifico sin dagli anni Settanta del secolo scorso, ma non si erano ancora fatti passi avanti per la realizzazione di impianti capaci di estrarre e catturare questa energia in modo costante.Il lavoro con l'idea del nuovo prototipo di supercondensatore è stato pubblicato lo scorso luglio sulla rivista Physical Review Letters e ripreso anche da Nature.
Il funzionamento dei supercondensatori a doppio strato:
Le tecniche proposte negli anni Settanta erano antieconomiche perché basate sull'osmosi e richiedevano l'impiego di membrane costose e facili a sporcarsi che permettevano il funzionamento degli impianti solo per poche ore. Negli ultimi anni si è tornati a fare ricerca su questo argomento ma i risultati sono ancora lontanissimi dall'essere praticabili, soprattutto perché i costi di realizzazione degli impianti restano alti. La tecnica è basata sull'elettrocinetica e sulla tecnologia dei supercondensatori a doppio strato, formati da due elettrodi di carbone attivo (vedi foto accanto). Il carbone attivo è un materiale che viene usato nella depurazione dell'acqua ma essendo molto poroso si presta per la realizzazione di elettrodi con grandissima superficie, fino a mille metri quadri per ogni grammo. Grazie a questa enorme superficie, quando i due elettrodi vengono messi nell'acqua salata e vengono caricati assorbono gli ioni e possono contenerne quantità immense. Ora, la tecnica di costruzione di questi condensatori è già nota ma nessuno aveva mai pensato a cosa succede quando, dopo aver caricato il condensatore con acqua salata, si immette acqua dolce. Quello che succede è che gli ioni vengono rimossi dal condensatore sviluppando un potenziale di energia maggiore rispetto a quello iniziale. Il funzionamento a ciclo continuo permette, dunque, di ottenere quantità interessanti di energia pulita e gratuita.
Ma quanta energia si può ottenere con un impianto di questo tipo? Il ciclo continuo, basato su quattro fasi con carico e scarico di acqua salata e dolce (ved. immagine 1), con un flusso di acqua di un litro al secondo permette di estrarre circa 1 kW di energia netta, cioè l'equivalente del consumo giornaliero di una casa in cui si fa grande uso di corrente elettrica. Se, per ipotesi, l'impianto fosse alimentato dall''intera portata d'acqua di un fiume come il Po, l'energia che si potrebbe ottenere è nell'ordine del mezzo GW, cioè pari a quella prodotta da un impianto nucleare di ultima generazione.
Le possibili applicazioniLa localizzazione ideale di impianti questo tipo è lungo la costa nei pressi di foci ed estuari, per soddisfare i bisogni energetici di piccoli centri urbani. Ma la realizzazione potrebbe avvenire anche in zone desertiche dove, canalizzando l'acqua del mare verso una salina, è possibile ottenere acqua con diversi gradi di salinità e impiegare parte dell'energia prodotta anche per dissalare l'acqua e immetterla nelle reti idriche lì dove c'è carenza di acqua dolce.I costi di produzione dell'energia mediante l'impianto a supercondensatore sono stati stimati intorno ai 10 centesimi di euro per kWh, mente il costo di realizzazione di un impianto di dimensioni "domestiche" si aggira tra i mille e i duemila euro, con costi di gestione intorno ai duecento euro all'anno.Inoltre, sul piano della sostenibilità ambientale e della produzione di sostanze inquinanti, il sistema ideato da Brogioli presenta molti vantaggi rispetto alle altre fonti di energia pulita attualmente in uso. Ad esempio, oggi la produzione delle celle solari basate sul silicio mono o policristallino consuma molto combustibile e quindi rende gli impianti fotovoltaici domestici, almeno fino a quando la tecnologia non sarà cambiata, poco ecologici in termini di energia consumata/energia prodotta.
Verso la tecnologia sviluppata nei laboratori del dipartimento di Medicina Sperimentale hanno già manifestato interesse alcuni potenziali partner commerciali interessati alla produzione e distribuzione del prodotto. A farsi avanti sono stati il Centro di ricerca olandese Wetsus e la SGL Group, una società internazionale leader nel campo dei prodotti basati sul carbone con sede anche a Milano.

La scienza gioca ancora a dadi con l'universo? Audio-Intervista a Mauro Dorato, filosofo della scienza all'Università di Roma (Tre)

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a cura di Jacopo D'Andrea e Sara Occhipinti

Albert Einstein, una delle menti più acute del XX secolo, era fermamente convinto che ogni fenomeno fosse deterministico, ovvero prevedibile purchè si conoscessero tutte le condizioni iniziali ed ogni forza coinvolta. Da qui, la sua celebre frase: "Dio non gioca a dadi con l'universo", per sottolineare che non esiste alcuna componente probabilistica nei fenomeni scientifici studiati, ma solo un rumore di fondo dovuto al nostro limite di conoscenze: il caso, appunto.
Ad oggi molti passi avanti nel campo delle scienze sono stati effettuati ma il "fantasma caso" sembra ancora aleggiare indisturbato in alcune discipline scientifiche. Gli studi sulla
vita artificiale, ad esempio, che cercano di riprodurre l'evoluzione biologica tramite il computer o i robot, simulano addirittura il caso perché, si sostiene, esso sia alla base del processo evolutivo . D'altro canto anche i meteorologi, nelle previsioni del tempo, tralasciano il caso, che si esprime in un numero praticamente infinito di possibili variabili, e si concentrano solo su una parte di realtà, un sottoinsieme dell'universo dei fenomeni.Ma allora come stanno le cose?Il caso è veramente solo il confine tra quello che sappiamo e quello che ignoriamo oppure è intrinseco alla realtà e quindi ineludibile?
Per chiarirci le idee abbiamo fatto un breve viaggio insieme a Domenico Parisi, ricercatore presso l'Istituto di Psicologia del CNR di Roma e studioso della vita artificiale e Antonio Politi, direttore dell'Istituto dei Sistemi Complessi del CNR di Firenze, attraverso alcune delle aree di studio maggiormente influenzate dalla casualità. A guidarci per questi tortuosi sentieri anche Mauro Dorato, filosofo della scienza del Dipartimento di Filosofia dell'Università degli Studi Roma tre che ci ha infine spiegato come l'imprevedibilità non sia tuttavia incompatibile con il determinismo.

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Articolo correlato:

CERN(LHC): Audio-Intervista a Sergio Bertolucci, direttore di ricerca presso il laboratorio di Ginevra.

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a cura di Barbara Gallavotti

Nell'ultimo anno ci siamo abituati a pensare al Cern come al luogo dove si trova LHC, con i quattro grandi esperimenti a lui connessi. LHC però è fermo, e probabilmente riprenderà a funzionare solo nel tardo autunno del 2009. Cosa succede al Cern? Certo molti sono impegnati nelle riparazioni, altri rifiniscono i quattro grandi esperimenti in modo che tutto sia pronto per la ripartenza. Ma c'é anche chi prende dati, perché al Cern sono in corso altri esperimenti, non connessi con LHC, e vanno dallo studio delle nuvole a quello dei neutrini. Ce li presenta Sergio Bertolucci, direttore di ricerca presso il laboratorio di Ginevra.

Ascolta l'intervista a Sergio Bertolucci:
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venerdì 18 settembre 2009

Il Coltan: Sempre più accesa la lotta fra gruppi para-militari e guerriglieri per il controllo dei territori congolesi di estrazione.

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Coltan:
Coltan (contrazione per columbo-tantalite) è il nome comune e colloquiale utilizzato in Africa (nella regione geografica del Congo) e, talvolta, dall'industria mineraria in Africa per una columbite-tantalite a relativamente alto tenore di tantalio.
Il termine coltan ha ottenuto un particolare riscontro
da parte dei mass media per le implicazioni sociali, etiche e politiche che assume, nell'Africa congolese e in Rwanda, l'estrazione e la vendita para-legale e non controllata di columbo-tantalite. Il minerale estratto in questi paesi viene utilizzato come una redditizia fonte economica da parte di diversi movimenti di guerriglia e concorre, quindi, indirettamente ad alimentare la guerra civile nella regione del Congo.

Produzione e disponibilità:

I maggiori giacimenti minerari di columbo-tantalite sono localizzati in
Australia occidentale, Nigeria e, soprattutto, Brasile, dove essendo concentrati anche i maggiori giacimenti mondiali di pirocloro (il minerale di estrazione primario) si realizza la massima produzione mondiale di niobio con 29.900 tonnellate totali. Oltre il 95% delle riserve totali mondiali di niobio (5.200.000 tonnellate di riserve stimate, 4.300.000 economicamente sfruttabili) sono costituite dal pirocloro e dalle columbiti-tantaliti brasiliane.
Nel 2005, la produzione annuale di niobio in Brasile a partire dalla sola columbite-tantalite assomma a circa 3.000 tonnellate; segue l'Australia con circa 300 tonnellate e altri paesi con valori molto più modesti (qualche decina di tonnellate).
La varietà di columbo-tantalite con un alto tenore di tantalio (quella che viene chiamata colloquialmente coltan in Africa meridionale) ha le maggiori coltivazioni in Australia dove sono state prodotte, nel 2005, 1200 tonnellate di tantalio con riserve totali stimate per 80.000 tonnellate (40000 sfruttabili economicamente).[14] La compagnia mineraria australiana Sons of Gwalia Ltd rappresenta, con due miniere[15], il maggior estrattore mondiale di tantalio.
Le miniere in Brasile hanno fornito, al 2005, una produzione di sole 215 tonnellate annue di tantalio, ma si stimano riserve per 73.000 tonnellate. Il maggior produttore africano è il
Mozambico con 260 tonnellate annue. Altri produttori africani sono Repubblica Democratica del Congo (provincia del Katanga), Nigeria, Rwanda, Uganda e Etiopia con produzioni annue inferiori alle 50 tonnellate. L'entità delle riserve totali in Africa non è stata ancora stimata.
La sproporzione fra la produzione mondiale totale di niobio (34.000 tonnellate comprendendo anche il pirocloro) e tantalio (circa 1900 tonnellate) è un indicatore della rarità in natura del tantalio come elemento chimico.

Il coltan nell'Africa congolese:
Il valore commerciale del tantalio è molto elevato e, di conseguenza, anche una bassa produzione, come quella congolese, può fornire elevati proventi economici.
Con l'aumento della richiesta mondiale di tantalio, si è fatta particolarmente accesa la lotta fra gruppi para-militari e guerriglieri per il controllo dei territori congolesi di estrazione. Un'area particolarmente interessata è la regione congolese del Kivu (sul confine centro-orientale della
Repubblica Democratica del Congo) e i due stati confinanti, Rwanda e Uganda;[16] gli intermediari che trattano la vendita del coltan in questi due paesi si approvigionerebbero, infatti, dai giacimenti minerari congolesi.
I proventi del commercio semilegale di coltan (così come di altre risorse naturali pregiate) attuato dai movimenti di guerriglia che controllano le province orientali del Congo, alimentano la guerra civile in questi territori.
[16][17][18] Tuttavia, il fatto che gruppi armati o comunque non rappresentanti società statali e industrie, si impossessino del minerale e lo vendano con grossi introiti ad acquirenti principalmente occidentali od asiatici non costituisce di per sè un reato in nessuno dei tre stati interessati, rendendo più controversa la situazione. All'acquisto di columbo-tantalite congolese si sarebbero interessate, come intermediarie, anche organizzazioni criminali europee ed asiatiche dedite al traffico illegale di armi, che verrebbero scambiate con il minerale.
La questione dello sfruttamento incontrollato delle risorse congolesi ha raggiunto un livello di gravità tale da interessare l'
ONU che ha pubblicato, nell'ottobre 2002, un rapporto[17] che accusava le compagnie impegnate nello sfruttamento delle risorse naturali del paese africano - tra cui il coltan - di favorire indirettamente il proseguio della guerra civile. Nell'inchiesta in merito all'acquisto di columbite-tantalite venne coinvolta anche la H.C Starck, una sussidiaria della Bayer che si occupa della raffinazione di metalli di transizione quali il molibdeno, niobio, tantalio, tungsteno e renio e della produzione per il mercato dell'elettronica, dei semiconduttori e dei superconduttori, di parti di precisione in leghe speciali e componenti ceramici.

Per approfondire, vedi la voce: Bayer#Controversia_sulla_guerra_civile_in_Congo.

Il rapporto del 2002 fu alla base di una condanna di ordine generale da parte del
Consiglio di Sicurezza delle Nazioni Unite [19], nel 2003, in merito allo sfruttamento delle risorse naturali della Repubblica Democratica del Congo che comprendono, oltre alla columbite-tantalite, anche diamanti, smeraldi, uranio, oro e altri metalli preziosi.
Il Tantalum-Niobium International Study Centre
[20] ha esortato i suoi associati ad evitare l'approvvigionamento di columbo-tantalite congolese e rwandese denunciando come eticamente inaccettabile tale commercio in quanto la vendita del minerale in quei paesi finanzia e ha finanziato la guerra civile oltre ad aver creato danni ambientali a causa dello sfruttamento minerario indiscriminato.

Influsso culturale:
Il coltan è citato in "Il canto della missione" (The mission song,
2006), un romanzo di spionaggio scritto da John le Carré e ambientato nella repubblica democratica del Congo. La miscela di minerali viene citata, inoltre, nell'episodio Heavy Metal del telefilm di fantascienza statunitense The Sarah Connor Chronicles come uno dei composti utilizzati nella costruzione dei nuovi Terminator.

Una scarsa esposizione alla luce e al calore può ridurre sensibilmente le funzioni cognitive.


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Sole uguale estate, mare, abbronzatura. Ma i raggi caldi che tanto ricerchiamo durante questa stagione possono, a sorpresa, anche aumentare la nostra intelligenza. O meglio, far sì che non venga danneggiata, soprattutto quando si è colpiti da depressione. Uno studio, pubblicato su 'Environmental Health' da un'equipe dell'università dell'Alabama (Usa), dimostra infatti che una scarsa esposizione alla luce e al calore può ridurre sensibilmente le funzioni cognitive. Un motivo in più per 'rubare' quanto più sole possibile, sempre stando attenti a proteggersi dai danni alla pelle.
Gli studiosi americani hanno effettuato le loro rilevazioni prendendo in prestito i dati relativi a 14.474 pazienti che avevano partecipato allo studio Regards sull'incidenza e i fattori di rischio ictus in America. L'obiettivo era, questa volta, approfondire l'associazione fra depressione, funzione cognitiva e raggi solari. Per farlo, gli scienziati hanno incrociato i dati con le tabelle meteorologiche fornite dalla Nasa. Ne è emerso che "fra gli individui affetti dal 'male di vivere' - spiega Shia Kent, a capo della ricerca - la scarsa esposizione al sole è associata con una probabilità significativamente più alta di danni cognitivi. Questa relazione rimane costante in tutte le stagioni. Si tratta di dati che confermano come il tempo non solo influisca sull'umore, ma anche sulla funzione cognitiva, con notevoli implicazioni per il trattamento della depressione, soprattutto quando compare in determinati periodi dell'anno". Secondo i ricercatori, infatti, i meccanismi fisiologici che scatenano la depressione stagionale potrebbero essere coinvolti anche negli effetti che la luce solare ha sulla funzione cognitiva: oltre a regolare i livelli di serotonina e melatonina, i raggi solari hanno infatti effetti anche sul flusso sanguigno del cervello, cosa che può influire appunto sulle capacità cognitive.