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Archive for nanotecnologie

Alta velocità per nuovi chip a composizione organica

Alta velocita

Alta velocità per nuovi chip a composizione organica

per nuovi chip a composizione organica.

Uno scienziato in gonnella che sta rivoluzionando la fisica di base

Lene Vestergaard Hau

Lene Hau ha ricevuto due volte “la borsa al genio”, mezzo milione di dollari della fondazione MacArthur: la prima nel 2001 e la seconda come una dei nove supergeni finanziati nei 25 anni di esistenza della borsa.
«I miei genitori non avevano una formazione scientifica, mio padre vendeva sistemi di riscaldamento e mia madre lavorava in un negozio. Ma entrambi ritenevano giusto che avessi gli stessi vantaggi di mio fratello, e per la mia educazione è stato molto importante.»  
All’università di Aarhus si laurea in matematica e in fisica, anche se la termodinamica e la meccanica classica l’annoiano terribilmente finché “scopre” la fisica quantistica. Il 1988 è l’anno con cui si apre il suo dottorato, dedicato ai modi in cui avviene il trasporto di elettroni da un atomo all’altro in un cristallo di silicio, dottorato che conclude a Harvard nel 1991. Nel frattempo Lene Hau ha cambiato idea, vuol lavorare con gli atomi “ultrafreddi” e i gas in cui si raggruppano: i 
“condensati di Bose-Einstein”.
Convince Jene Golovchenko, che dirige il laboratorio all’istituto Rowland di Cambridge (Massachusetts) e che dei condensati non s’è mai occupato, a prenderla come post-dottoranda pagata da una borsa della fondazione Carslberg, danese, e nel 1994 pubblica con lui il risultato di un primo esperimento. È una «candela» dice «una miccia che cattura atomi di sodio da sodio fuso e li proietta in un dispositivo nel quale sono raffreddati da fasci laser fino a una temperatura superiore allo zero assoluto (- 273° C, n.d.r.) per soli 50 miliardesimi di gradi». Intrappolati da magneti, gli atomi si raffreddano ulteriormente. A questo punto, sebbene siano milioni, si comportano con una duplicità tipicamente quantistica: come un’unica onda e al contempo come un’unica particella: «Avete presente la pettinatura di Ronald Reagan? Ecco, tanti capelli, un’onda sola».
Quel comportamento era stato previsto da Satyendranath Bose e da Albert Einstein nel 1924, ma c’erano voluti settant’anni di progresso tecnologico per ottenerlo.
Lene Hau si chiede cosa succede a un raggio di luce – fatta di fotoni, cioè onde/particelle – che viaggia in un condensato, sarà frenata ma di quanto? La risposta fa la copertina di Nature il 18 febbraio 1999 : in un gas diatomi di rubidio ultrafreddi, rallenta a 17 metri al secondo. Con insolita precipitazione – la riluttanza di Harvard a concedere una cattedra a una donna è nota –, diventa professore nello stesso anno. Nell’esperimento successivo fa 1,5 km all’ora, nel 2001 si ferma. A singhiozzi e un millesimo di secondo per volta, d’accordo, ma è «una durata strabiliante. E penso che si possa fermare molto più a lungo«. 
Mentre ci prova, con il suo gruppo compie un «trucco di magia quantistica» : trasforma la materia in luce, fin qui niente di speciale, ma ritrasforma quella luce in materia.  Nel 2009 mette a punto un nuovo tipo di 
trappola elettro-ottica in cui ferma la luce per un secondo e mezzo. Si manda un impulso di 3,5 microsecondi di luce laser gialla – un raggio lungo un chilometro, se misurato in lunghezza – in una nuvoletta di atomi ultrafreddi di sodio dove si ripiega un po’ come una fisarmonica in uno spazio di 0,02 millimetri. Con un altro colpetto di laser, si riapre e torna lungo come prima, stessa polarizzazione, stessa frequenza dell’onda luminosa . Il giallo esce un po’ sbiadito, ma cento volte più simile all’originale che nei precedenti tentativi.
È ricerca di base ma anche applicata nel senso che, per esempio, potrebbe portare a sostituire la memoria elettronica dei computer con una fotonica. Non subito, prima bisogna trovare il modo di tenere il dispositivo di stoccaggio, disco o chiavetta che sia, a qualche miliardesimo di grado sopra -273 °C e il contorno a temperatura ambiente.
Dalle statistiche, il Nobel per la fisica risulta quasi altrettanto maschilista di quello per l’economia, infatti per i condensati di Bose-Einstein ha ricompensato tre uomini nel 2001 e Lene Hau, no. Lei non si dà abbastanza arie, gira in bicicletta, dedica molto tempo all’insegnamento. È da temere che la sua elezione nel gennaio 2008 all’Accademia delle scienze svedese – che attribuisce il premio per la fisica e la chimica – sia fatta apposta per crearle un conflitto d’interessi e bloccarne la candidatura. 

Biografia elaborata da Sylvie Coyaud

Nano-robot per colpire solo le cellule-tumorali | dal sito Giuseppe Benanti

 

Nano-robot per colpire solo le cellule-tumorali | Giuseppe Benanti

Nano-robot per colpire solo le cellule-tumorali | Giuseppe Benanti

Nano-robot per colpire solo le cellule-tumorali | Giuseppe Benanti.

Gli effetti inquinanti delle nanoparticelle

Nanoparticelle metalliche sono ingredienti chiave in diversi prodotti come creme solari, cosmetici, gasolio, così come mangia-odori calzini. Questo utilizzo li fa finire nel terreno, con conseguenze piuttosto preoccupanti.

I ricercatori hanno pubblicato i loro risultati sulla rivista Proceedings of National Academy of Sciences. Lo studio esamina come cresce la soia nel suolo mescolato con due comuni nanoparticelle, nano-ossido di zinco e nano-ossido di cerio. Si suggerisce che possono accumularsi nelle colture e in certi batteri che naturalmente fertilizzano suolo.

Altri studi hanno dimostrato che le piante sono in grado di assorbire le nanoparticelle in serre idroponiche, ma sul terreno la realtà è ben diversa. Patricia Holden microbiologo ambientale della University of California a Santa Barbara afferma che la maggior parte delle nanoparticelle rimarrebbero bloccati nelle argille del suolo, quindi è stata una sorpresa che erano anche biologicamente disponibili sia ai batteri e sia alle piante.

Ciò potrebbe a sua volta influenzare l’approvvigionamento di cibo. Ossido di zinco (ZnO) e ossido di cerio (CeO2) sono due materiali utilizzati per fabbricare nanoparticelle. Le nanoparticelle di ossido di zinco utilizzano, un microorganismo piccolo come un virus HIV, in grado di assorbire la luce ultravioletta senza lasciare un residuo bianco. Le particelle finiscono nelle acque di scarico e poi  vengono trasferite nei fanghi di depurazione, venduti poi agli agricoltori e utilizzati come fertilizzanti.

Holden e il suo team hanno cresciuti in serra semi di soia. Nanoparticelle di ossido di cerio  si accumulano attorno alle radici di soia e provocano una stentata crescita delle piante, mentre le colture che presentano nanoparticelle di ossido di zinco assorbono lo zinco molto di più, di piante coltivate nel terreno normale. I noduli fissatori di azoto non risultavano funzionali per l’ossido di cerio. Holden deve ancora determinare se il nano-zinco è stato assorbito tutto o disciolto in uno stato commestibile.

Le concentrazioni di nanoparticelle era in elevata concentrazione, così alta che non potevano essere ancora mantenute nell’ambiente. Inoltre, il team di ricerca ha ottenuto le  nanoparticelle direttamente dai produttori. Condizioni più realistiche comunicheranno qualcosa di più utile per la minaccia ambientale globale delle nanoparticelle prodotte.

Il nano-ossido di zinco, cambia quando  entra nei fanghi di depurazione. Lo stesso può essere affermato per il nano-ossido di cerio. Le implicazioni di assorbimento e il blocco della fissazione dell’azoto potrebbe essere stato sovrastimato. Qualunque sia il loro effetto, è chiaro che questo tipo di nanomateriali debba essere regolamentato.

 

[Wired]

Nanoparticelle-_che_inquinano_la_soyan

Le nanotecnologie possono aiutare a curare l’ictus, l’infarto e l’embolia polmonare – da StumbleUpon

Le nanotecnologie in soccorso per malattie come ictus,infarto ed embolia polmonare[banner]- StumbleUpon.

Neutrini sott’acqua: una ricerca nelle coste al largo di Siracusa dal sito :Oggi Scienza

CRONACA

A largo di Capo Passero, la punta più a sud della Sicilia, sta per esser avviata la costruzione di un grande telescopio sottomarino a 3.500 metri di profondità, destinato a captare le particelle più elusive dell’Universo, i neutrini di altissima energia provenienti dai confini più remoti della Via Lattea. Anche se non viaggiano più veloci della luce (come i dati preliminari dell’esperimento Opera avevano lasciato intendere), i neutrini serbano comunque una miniera di segreti ancora da scoprire. Il progetto europeo, al quale l’Italia partecipa con l’Istituto nazionale di fisica nucleare grazie a un finanziamento di 20,8 milioni di euro, si chiama Km3NeT  (acronimo che sta per “telescopio per neutrini di chilometri cubici”) ed è una delle ricerche di punta individuate dalla Commissione Ue per la fisica del futuro. Una volta ultimata, l’opera sarà la seconda più maestosa dopo la Muraglia Cinese. Di questo e delle altre avventure in corso all’acceleratore Lhc di Ginevra, si parlerà domani a Catania in occasione della conferenza “Esploratori dell’invisibile”, organizzata dall’Infn, alla quale si sono prenotati più di 1.200 studenti. Sarà possibile seguire l’evento via streaming.

Costruire un telescopio sott’acqua può sembrare bizzarro: perché mai scegliere il fondale marino come location? “Abbiamo bisogno di schermare i raggi cosmici”, spiega Emilio Migneco, coordinatore del progetto Km3Net. I chilometri d’acqua sopra l’antenna, in pratica, svolgeranno la stessa funzione della montagna che sovrasta i laboratori nazionali del Gran Sasso. “A differenza delle altre particelle, i neutrini interagiscono pochissimo con la materia e possono attraversarla indisturbati”. Compito di Km3Net sarà fotografare il passaggio subacqueo dei neutrini, o meglio i lampi (effetto Cherenkov) emessi nelle rare collisioni dei neutrini con le particelle di materia. Dalla traiettoria di queste scie luminose che s’accendono nelle profondità marine, i fisici sono in grado di risalire al percorso dei neutrini e seguirli a ritroso fino alla loro origine cosmica, come collisioni cosmiche o esplosioni di supernovae.

“L’occhio del telescopio sarà costituito da 12 mila sfere di vetro capaci di resistere fino a 600 atmosfere di pressione. Ogni sfera è dotata di 31 fotomoltiplicatori, disposti lungo 300 torri verticali alte 1000 metri, che andranno quindi a coprire un’area di svariati chilometri quadrati, da cui il nome del progetto”, prosegue Migneco. Ecco come funziona. “I sensori fotomoltiplicatori ricevono il segnale luminoso e lo trasformano in segnale elettrico, che viaggia lungo un cavo sottomarino in fibra ottica fino alla stazione a terra, a 80 km di distanza, dove il segnale verrà elaborato”.

Dal punto di vista ingegneristico e tecnologico, l’impresa è ambiziosa. “Per la costruzione di Km3Net useremo anche robot sottomarini teleguidati”. Ma può contare sull’esperienza maturata grazie ai progetti piota AntaresNestor Nemo, realizzati rispettivamente al largo di Tolone (Francia), Pylos (Grecia), in Sicilia.

Tra quattro anni le prime torri dovrebbero esser pronte a ricevere i neutrini. “Ci aspettiamo di scoprire da dove hanno origine queste enigmatiche particelle”, dice Migneco. “Potremmo scoprire fenomeni ancora sconosciuti”. Si apre una nuova finestra, o meglio un oblò, sull’Universo.

Crediti immagine: INFN

Come si lavora nella stazione spaziale

astronauta con cordone ombelicale alla stazione spazialeconidzioni di lavoro davvero unicheDavvero straordinaria