Tecnologia

Tecnologia (88)



Un gruppo di ricerca internazionale composto da Istituto di fotonica e nanotecnologie del Cnr (Cnr-Ifn), Politecnico di Milano, Sincrotrone di Amburgo e Massachusetts Institute of Technology, è riuscito a sintetizzare delle “forme d'onda ottiche” attraverso la sovrapposizione sincronizzata di diversi impulsi di luce. Tali impulsi di luce “scolpiti” a piacimento dall’utente serviranno per studiare i meccanismi atomici e molecolari. I risultati sono pubblicati su Nature Photonics .

A partire dalla sua invenzione nel 1960, il laser ha rivoluzionato non solo la scienza e la tecnologia, ma anche la vita di tutti i giorni, con applicazioni che vanno dalla medicina alle lavorazioni meccaniche alle comunicazioni su fibra ottica e alla conservazione dei beni culturali. Tra le sue proprietà eccezionali, il laser consente di generare flash di luce incredibilmente brevi, fino alla durata di pochi femtosecondi, ovvero pochi milionesimi di miliardesimo di secondo. Tali impulsi, grazie alla loro durata brevissima, consentono di studiare fenomeni ultrarapidi, quali i processi alla base della visione e della fotosintesi, e grazie alla loro altissima intensità modificano gli atomi e le molecole creando nuovi stati della materia. Il controllo delle proprietà e della forma di questi impulsi è perciò di importanza fondamentale sia scientifica sia applicativa ed è oggetto di intensi studi sin dagli anni ‘80.

 


Il Politecnico di Milano nell'alleanza fra Università ed enti dim ricerca.


Nasce l’alleanza tecnico-scientifica per la valutazione della sicurezza e il monitoraggio di ponti e viadotti in Italia.
A pochi giorni dall’inaugurazione del nuovo viadotto sul Polcevera a Genova, il Politecnico di Milano, l’Università degli Studi di Perugia, il Politecnico di Torino, l’Università di Padova, l’Università di Pisa, l’Università di Camerino, l’Università di Messina, l’Università della Campania “Luigi Vanvitelli” e l’ENEA, hanno dato vita al Consorzio FABRE (Consorzio di ricerca per la valutazione e monitoraggio di ponti, viadotti e altre strutture).
Il Consorzio metterà in campo gli esperti più qualificati e le tecnologie più avanzate per monitorare e valutare lo stato di salute delle infrastrutture stradali del nostro Paese e promuovere e coordinare le attività che riguardano la classificazione del rischio strutturale e ambientale. In particolare, i consorziati svilupperanno metodologie ad elevato contenuto tecnico-scientifico per valutare i diversi rischi (statico, fondazionale, sismico e idrogeologico) e promuovere la verifica, il controllo e il monitoraggio delle infrastrutture, oltre allo sviluppo e l’utilizzo di tecniche innovative negli interventi di riparazione e/o miglioramento di ponti, viadotti e altre strutture esistenti.

 


Per riaprire in sicurezza molti medici si sono fidati di sistemi poco efficaci e poco efficienti

 

Ecco cosa è successo a molti studi medici italiani che volevano riaprire in sicurezza per accogliere al meglio i propri pazienti nella fase post-Covid. Durante il lockdown i professionisti hanno infatti cercato spasmodicamente informazioni su metodi o dispositivi che potessero garantire la certificazione per la riapertura non appena fosse stato possibile, in arena di linee guida ufficiali e coerenti.

Sistemi ad ozonizzazione o a luce UV sono ad esempio apparsi a centinaia sul web e sui giornali ed hanno attratto l’attenzione di molti, senza però evidenziare le problematiche. La voglia di ricominciare dei professionisti italiani ha fatto cadere molti in errore, facendo acquistare prodotti in pronta consegna a costi molto elevanti e che comunque non garantiscono una santificazione H24.

Si stima che uno studio medico spenda oltre 12.000 Euro per essere in regola con le normative vigenti (stima media italiana). È chiaro che ogni soluzione non può prescindere da una pulizia a fondo dei locali, con prodotti oggi più specifici. Ma qual’ è comunque il sistema migliore per sanificare gli ambienti di lavoro?

Studi medici, Ospedali, Ambulatori, RSA: tutti si domandano quale soluzione migliore si possa adottare per rendere l’ambiente indoor sano e sanificato, libero da virus e batteri. Tra i prodotti più indicati si raccomandano quelli a base alcolica o cloridrica, ma poi subentra l’alta tecnologia. Dopo una attenta analisi del mercato internazionale su quanto esista sulla sanificazione, Vedise Hospital SpA – da 35 anni a servizio della Sanità Pubblica e Privata- ottiene l’esclusiva per la commercializzazione di un dispositivo unico al mondo tra i sistemi a fotocatalisi.

Perché la FOTOCATALISI?

Questa tecnologia è pulita, naturale, a basso consumo, di facile applicazione ed estremamente economica.

I più moderni sistemi di sanificazione dell'aria in ambienti chiusi utilizzano la fotocatalisi del Biossido di Titanio, (TiOD più potente e più sicura di qualsiasi altro metodo di sterilizzazione dell'aerosol). Durante il processo di reazione vengono prodotti radicali liberi (Hydroxyl Radical) o radicali OH. I radicali OH attaccano bioaerosol, virus e composti organici volatili, variando la loro configurazione molecolare e dando origine a prodotti di degradazione come H20 e C02, non dannosi per l'essere umano. II radicale OH ha un'emivita di 70-9 secondi e pertanto può solo sopravvivere in prossimità della fonte, rendendo necessario il passaggio di filtrazione forzata dell'aria circostante. La filtrazione viene meno al concetto di sterilizzazione in ambienti indoor in quanto le infezioni secondarie vengono determinate dai batteri assorbiti dai diversi filtri presenti nelle macchine.

 


Pubblicati su Nature Communications i risultati di un progetto di ricerca coordinato dall’Università di Pisa


L’elettronica del futuro prende forma grazie a un progetto di ricerca condotto dall’Università di Pisa insieme all’Università di Manchester, all’IIT e alla TUW di Vienna: per la prima volta è stato infatti stampato su carta un transistor utilizzando materiali bidimensionali come il Solfuro di Molibdeno, attraverso un processo basato su stampa a getto di inchiostro. I risultati della ricerca sono stati pubblicati sulla rivista Nature Communications nell’articolo “Low-voltage 2D materials-based printed field-effect transistors for integrated digital and analog electronics on paper”.


Comincia la campagna sperimentale tra reale e virtuale del progetto sviluppato in collaborazione fra il Dipartimento di Ingegneria astronautica, elettrica ed energetica e l'Agenzia nazionale per le nuove tecnologie, l'energia e lo sviluppo economico sostenibile (ENEA). Sabato 11 luglio la presentazione in livestream.
Un orto hi-tech per coltivare micro-verdure sulla luna e in ambienti estremi come quelli polari, allestito all’interno di una speciale ‘serra igloo’ progettata per resistere a temperature molto basse. Ma anche missioni spaziali simulate grazie a tecniche avanzate di realtà virtuale immersiva. È la sfida di V-GELM (Virtual Greenhouse Experimental Lunar Module) il progetto sperimentale che prenderà il via da domani 10 luglio fino al 19 luglio nel Centro Ricerche Casaccia con l’obiettivo di sviluppare un modulo di coltivazione lunare abbinando tecniche di coltivazione idroponica innovative a esperimenti virtuali per il supporto alla vita degli astronauti nelle future missioni di lungo periodo. Il progetto verrà realizzato da un team di ricercatori ENEA e di studenti del Centro Interdipartimentale Territorio Edilizia Restauro Ambiente (CITERA) e delle Università Sapienza di Roma e della Tuscia e sarà presentato in diretta streaming sabato 11 luglio (ore 11-12,30).


L’utilizzo di velivoli senza pilota è una delle principali sfide degli ultimi decenni nel settore aerospaziale, con un numero crescente di applicazioni in ambito militare e civile. Per garantire il funzionamento efficiente e sicuro di questi sistemi, lo sviluppo di un affidabile sistema di monitoraggio strutturale è un passaggio obbligato. Capofila del progetto europeo SAMAS – SHM (Application to Remotely Piloted Aircraft Systems– Structural Health Monitoring), il Politecnico di Milano ha progettato, implementato e testato un sistema di monitoraggio strutturale real-time che consente di prevedere i carichi di volo e identificare in tempo reale impatti sull'aeromobile per poter stimare immediatamente eventuali danni.


Aerei senza pilota: opportunità e criticità
I velivoli a pilotaggio remoto (RPAS – Remotely Piloted Aircraft Systems) sono utilizzati in operazioni di difesa in spazi aerei segregati, nonché in missioni civili di sicurezza e di carattere scientifico. In futuro l'utilizzo di questi sistemi si estenderà a diversi campi di applicazione, come l'agricoltura, e a spazi non segregati, aumentando così la necessità di piattaforme efficienti, affidabili ed economiche. Tuttavia, l'assenza del pilota a bordo pone alcune sfide: l’impatto con uccelli o grandine, impatti ad alta velocità e incidenti durante le fasi di rullaggio o di atterraggio sono condizioni che generalmente vengono valutate dall'equipaggio e che in un velivolo autonomo devono essere identificate attraverso un sistema di rilevamento intelligente.

Il progetto
SAMAS - SHM (2017-2020) è un progetto triennale dell'Agenzia Europea per la Difesa incentrato sulla diagnosi e la prognosi di strutture in materiale composito soggette a carichi di volo e sovraccarichi
dovuti a impatti a bassa o alta velocità. Il Dipartimento di Meccanica del Politecnico di Milano è coordinatore del progetto per la sua consolidata esperienza nella ricerca sul monitoraggio strutturale e sulla previsione di danni da impatto balistico. Il consorzio SAMAS comprende anche l'azienda italiana Leonardo S.p.A. e due enti polacchi, il centro di ricerca Air Force Institute
of Technology e il centro di manutenzione aeronautica Military Air Works 1.
“Il progetto, iniziato nel 2017, si poneva due obiettivi principali”, spiega il responsabile scientifico Marco Giglio, Professore Ordinario di Progettazione Meccanica e Costruzione di Macchine del Politecnico. “Il primo: la realizzazione di un sistema di monitoraggio del carico,  composto da nodi di sensori reali e virtuali, capace di combinare in un quadro statistico unico e coerente le conoscenze da simulazione numerica della struttura e i dati acquisiti on-line a bordo velivolo. Il secondo, lo sviluppo di un sistema di monitoraggio degli impatti in grado di rilevare eventuali urti, localizzarli e quantificarne la forza per poter stimare l'insorgenza di danni su un componente dell'aeromobile”.

I risultati
Il sistema di monitoraggio sviluppato e implementato dal team di ricerca guidato dal professor Giglio riesce a rispondere a entrambe le esigenze. “Il sistema è stato testato qualche mese fa durante test di volo per il load monitoring. Per il monitoraggio degli impatti abbiamo eseguito prove a terra, in un ambiente di laboratorio, su un componente RPAS su scala reale, a fine giugno”, prosegue Giglio. “Entrambi i dimostratori tecnologici hanno dato i risultati sperati e hanno evidenziato l'affidabilità del sistema. Con quest'ultimo test svolto a fine giugno, il progetto giunge al termine della sua fase di ricerca. Abbiamo raggiunto un livello di maturità tecnologica tale da consentire al consorzio di dedicare l'ultimo semestre alle applicazioni industriali dei risultati ottenuti. Il sistema di monitoraggio che abbiamo realizzato porterà a veicoli autonomi più sicuri, efficienti ed efficaci”.


Sviluppate in laboratorio nanoparticelle d’oro in grado di contrastare la morte cellulare dei neuroni esposti a sovraeccitamento.


Lo studio, pubblicato sulla rivista ACS Nano della American Chemical Society, è il risultato di una collaborazione internazionale coordinata da Roberto Fiammengo, ricercatore del Centro di Nanotecnologie Biomolecolari dell’Istituto Italiano di Tecnologia di Lecce. Il team internazionale vede coinvolti anche ricercatori dell’Università di Genova, Imperial College, King's College di Londra, del Center for Synaptic Neuroscience and Technology dell’Istituto Italiano di Tecnologia di Genova e del Max Planck Institute for Medical Research di Heidelberg.
L'eccessiva stimolazione dei neuroni da parte del neurotrasmettitore glutammato, normalmente coinvolto nella comunicazione eccitatoria tra neuroni, può danneggiare le cellule nervose e causarne la degenerazione. Questo fenomeno, conosciuto con il termine di eccitotossicità, è frequente in svariate patologie neuroinfiammatorie e neurodegenerative, quali la malattia di Alzheimer e la corea di Huntington, ma anche in caso di epilessia, trauma cerebrale e ictus.


Uno studio congiunto dell’Università di Pisa con Università di Milano Bicocca dimostra la possibilità di costruire dispositivi termoelettrici all’avanguardia con nanostrutture in silicio, in grado di sfruttare su larga scala sorgenti di calore a temperature basse, come l’energia geotermica o addirittura il calore prodotto dal corpo, per generare energia elettrica


Nuovi dispositivi termoelettrici nanostrutturati basati su silicio permetteranno la conversione diretta del calore in elettricità a basso costo e ad alta resa. Lo studio, dal titolo “High power thermoelectric generator based on vertical silicon nanowires” pubblicato sulla rivista “NanoLetters” (autori: S. Elyamny, E. Dimaggio, S. Magagna, D. Narducci, G. Pennelli, DOI: 10.1021/acs.nanolett.0c00227), è frutto di una collaborazione tra il laboratorio di Nanotecnologie del Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione dell’Università di Pisa e l’Università di Milano Bicocca, e dimostra la possibilità di generare potenze elettriche molto elevate su differenze di temperatura di meno di 20°C .

 


Tecnologie antighiaccio efficaci e sostenibili da applicarsi nei settori dell'aeronautica e dell'automobilistica. Algoritmi in grado di combinare dati genomici su larga scala per ricostruire le mutazioni del Coronavirus nel corso della sua diffusione pandemica. Modelli per definire le caratteristiche e le modalità di circolazione dell'acqua a 15-20 chilometri nella crosta terrestre.

Sono gli obiettivi di “Surfice”, “Alpaca” e “Fluidnet”, i tre progetti di ricerca dell'Università di Milano-Bicocca – in partnership con altri atenei, imprese ed enti europei – che hanno ottenuto finanziamenti per oltre 1 milione di euro vincendo il bando MSCA - Innovative training networks del Programma quadro europeo per la ricerca e l'innovazione Horizon 2020. Il bando si era chiuso lo scorso 14 gennaio. A fine maggio i risultati sono stati trasmessi ai candidati. In un caso (“Surfice”) Milano-Bicocca è l'ente coordinatore del progetto, negli altri due figura come partner. Con 23 proposte presentate e 3 progetti selezionati, l'Ateneo milanese ha riscontrato un tasso di successo del 13 per cento, superiore alla media europea (10 per cento, pari a 147 ricerche finanziate su 1.503 presentate e valutate).

Uno studio, frutto della collaborazione tra l’Istituto di fisica applicata “Nello Carrara” del Cnr e l’Università di Pisa, ha evidenziato come il “machine learning”, che utilizza gli algoritmi per l’analisi delle immagini cliniche, può essere utilizzato anche per modificarle, creando i cosiddetti “attacchi avversi”, in grado di ingannare gli stessi sistemi di analisi. La ricerca è stata pubblicata sulla rivista European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging del gruppo Springer Nature

Un articolo, pubblicato sulla rivista European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging del gruppo Springer Nature da Andrea Barucci dell’Istituto di fisica applicata “Nello Carrara” del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr-Ifac) e dal radiologo dell’Università di Pisa Emanuele Neri, analizza attraverso lo strumento del machine learning[1] la possibilità di modificare le immagini radiologiche, pilotando l’esito di una diagnosi. Un rischio che solo lo studio dell’Intelligenza artificiale (Ai) può consentire di fronteggiare, sventando errori o azioni compiute in malafede.

 

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