Cercetatorii americani sunt cu un pas mai aproape de crearea insectelor-cyborg destinate spionajului, dupa ce o echipa de oameni de stiinta finantata de armata SUA a conceput o baterie speciala, care se alimenteaza cu ajutorul proceselor chimice ce au loc în corpul insectelor.
Bateria atasata permite alimentarea atasamentelor robotice ce au fost fixate pe corpul insectelor.
Reusita a fost finantata de aripa de cercetare a armatei americane, DARPA, constituind un pas înainte spre ziua în care insectele vor putea fi dotate cu aparate de înregistrare, senzori si alte dispozitive electronice ce vor permite folosirea acestora ca mini-spioni.
"Albinele au fost folosite pentru detectarea minelor si a armelor de distrugere în masa. Programul nostru are ca scop conceperea de tehnologii care sa permita preluarea controlului asupra locomotiei insectelor, asa cum haturile sunt necesare pentru a controla locomotia cailor", se explica pe site-ul DARPA.
Noua tehnologie, prin care insectele alimenteaza atasamentele electronice folosind procesele chimice din propriul corp, ar putea constitui un pas crucial spre transformarea lor în mini-spioni. Spre deosebire de realizarile de pâna acum, aceasta permite alimentarea atasamentelor pentru o durata lunga de timp, uneori chiar pâna la moartea insectelor.
Daniel Scherson, profesor de chimie la Universitatea Case Western si conducatorul acestei cercetari, spune ca aplicatiile practice sunt nelimitate.
"O insecta dotata cu un senzor ar putea patrunde într-o camera pentru a masura cantitatea de gaz otravitor din aer, ar putea transmite wireless masuratoarea, iar apoi bateria s-ar putea reîncarca de-a lungul unei ore, ca apoi sa reia acest proces de la început", a explicat Scherson.
Cercetatorii încearca acum sa faca bateria cât mai mica, pentru ca insectele sa se poata deplasa si chiar sa zboare, fara a fi incomodate. Calculele oamenilor de stiinta arata ca bateria poate produce 100 de microwati pe centrimetru patrat la 0,2 volti.
If it sputters, this is caused by the thermal motions of the smallest particles, which interfere with its running. Researchers at the University of Stuttgart and the Stuttgart-based Max Planck Institute for Intelligent Systems have now observed this with a heat engine on the micrometre scale. They have also determined that the machine does actually perform work, all things considered. Although this cannot be used as yet, the experiment carried out by the researchers in Stuttgart shows that an engine does basically work, even if it is on the microscale. This means that there is nothing, in principle, to prevent the construction of highly efficient, small heat engines.
A technology which works on a large scale can cause unexpected problems on a small one. And these can be of a fundamental nature. This is because different laws prevail in the micro- and the macroworld. Despite the different laws, some physical processes are surprisingly similar on both large and small scales. Clemens Bechinger, Professor at the University of Stuttgart and Fellow of the Max Planck Institute for Intelligent Systems, and his colleague Valentin Blickle have now observed one of these similarities.
A Stirling engine in the microworld: In a normal-sized engine, a gas expands and contracts at different temperature and thus moves a piston in a cylinder. Physicists in Stuttgart have created this work cycle with a tiny plastic bead that they trapped in the focus of a laser field. Credit: Fritz Höffeler / Art For Science
"We've developed the world's smallest steam engine, or to be more precise the smallest Stirling engine, and found that the machine really does perform work," says Clemens Bechinger. "This was not necessarily to be expected, because the machine is so small that its motion is hindered by microscopic processes which are of no consequence in the macroworld." The disturbances cause the micromachine to run rough and, in a sense, sputter.
The laws of the microworld dictated that the researchers were not able to construct the tiny engine according to the blueprint of a normal-sized one. In the heat engine invented almost 200 years ago by Robert Stirling, a gas-filled cylinder is periodically heated and cooled so that the gas expands and contracts. This makes a piston execute a motion with which it can drive a wheel, for example.
"We successfully decreased the size of the essential parts of a heat engine, such as the working gas and piston, to only a few micrometres and then assembled them to a machine," says Valentin Blickle. The working gas in the Stuttgart-based experiment thus no longer consists of countless molecules, but of only one individual plastic bead measuring a mere three micrometres (one micrometre corresponds to one thousandth of a millimetre) which floats in water. Since the colloid particle is around 10,000 times larger than an atom, researchers can observe its motion directly in a microscope.
The physicists replaced the piston, which moves periodically up and down in a cylinder, by a focused laser beam whose intensity is periodically varied. The optical forces of the laser limit the motion of the plastic particle to a greater and a lesser degree, like the compression and expansion of the gas in the cylinder of a large heat engine. The particle then does work on the optical laser field. In order for the contributions to the work not to cancel each other out during compression and expansion, these must take place at different temperatures. This is done by heating the system from the outside during the expansion process, just like the boiler of a steam engine. The researchers replaced the coal fire of an old-fashioned steam engine with a further laser beam that heats the water suddenly, but also lets it cool down as soon as it is switched off.
The fact that the Stuttgart machine runs rough is down to the water molecules which surround the plastic bead. The water molecules are in constant motion due to their temperature and continually collide with the microparticle. In these random collisions, the plastic particle constantly exchanges energy with its surroundings on the same order of magnitude as the micromachine converts energy into work. "This effect means that the amount of energy gained varies greatly from cycle to cycle, and even brings the machine to a standstill in the extreme case," explains Valentin Blickle. Since macroscopic machines convert around 20 orders of magnitude more energy, the tiny collision energies of the smallest particles in them are not important.
The physicists are all the more astonished that the machine converts as much energy per cycle on average despite the varying power, and even runs with the same efficiency as its macroscopic counterpart under full load. "Our experiments provide us with an initial insight into the energy balance of a heat engine operating in microscopic dimensions. Although our machine does not provide any useful work as yet, there are no thermodynamic obstacles, in principle, which prohibit this in small dimensions," says Clemens Bechinger. This is surely good news for the design of reliable, highly efficient micromachines.
Il grande sciopero di Internet contro i due progetti di legge Usa contro la pirateria, Sopa e Pipa ( qui per saperne di più) è servito allo scopo e i timori di rendere la Rete meno libera sono per il momento accantonati (anche se in Italia corriamo ancora qualche rischio), visto che anche i promotori si sono tirati indietro e hanno lanciato in un limbo legislativo le proprie proposte. Al feroce dibattito sui diritti d'autore e il Web si è aggiunta la chiusura forzata di Megavideo e Megaupload della scorsa settimana. E la domanda resta la stessa: è vero che la pirateria digitale sta mettendo in ginocchio l'industria dell'intrattenimento? Le motivazioni che spingono le grandi major a battersi fino all'ultimo sangue contro i download illegali le conosciamo tutti. Chi scarica un contenuto gratis ovviamente non lo acquista, e causa perciò un danno economico a chi produce e distribuisce dvd, album e libri.
A un'analisi più attenta, però, il fenomeno della pirateria potrebbe apparire molto meno grave di quanto non lo dipingano i politici e le multinazionali. Come fa notare Wired.com, i download illegali non hanno intaccato la produzione di film e musica negli States che, invece, ha raggiunto record storici negli ultimi anni. Inoltre, non ci sono prove concrete sul fatto che i contenuti pirata causino danni ingenti all'economia. La realtà è che i file scaricati liberamente in Rete potrebbero aiutare gli artisti a farsi conoscere dal pubblico e a innescare un circuito virtuoso in cui il denaro risparmiato sull'acquisto di un cd può essere speso altrove. In sintesi, al mercato non interessa dove tu spenda i tuoi soldi.
Infatti, come spiega New Scientist, l'equazione “ download illegale uguale calo delle vendite” non sta affatto in piedi. Le grandi multinazionali danno per scontato che se la pirateria online venisse azzerata, tutti gli utenti della Rete si riverserebbero nei negozi a comprare i prodotti originali. Niente di più sbagliato: chi non può scaricare un film gratis – o pagarlo un prezzo che considera abbordabile – abbandonerà l'idea di averlo in dvd. Per le major, quindi, la vera perdita economica consiste nel fatto di non saper sfruttare bene la domanda di mercato.
Nell'esempio fatto da New Scientist, una casa di produzione decide di mettere in vendita su iTunes quattro stagioni complete di una serie a 100 dollari. Č questo il prezzo minimo imposto da ragioni di marketing, ma il pubblico potrebbe pensarla diversamente. Tra i fan della serie, c'è chi fissa come prezzo equo 80 dollari e chi, magari, solo 15. Tutte queste persone sono clienti mancati, perché il prodotto viene venduto solo a chi è pronto a sborsare 100 dollari. Lo stesso corto circuito avviene quando viene deciso che una serie in prima visione venga diffusa sui siti online a pagamento con delle limitazioni geografiche.
Perché tagliare fuori dei potenziali clienti stranieri che sarebbero disposti a pagare pur di vedere in anteprima l'ultima puntata di Sherlock?
In una situazione in cui la grande distribuzione non è in grado di soddisfare i bisogni del pubblico, il download illegale diventa un'alternativa seducente e molto appagante. Viceversa, come suggerisce GigaOm, se un utente può trovare il prodotto che gli interessa immediatamente disponibile online a un prezzo equo, è molto probabile che lo acquisti. Č proprio questa la meccanica che ha sancito il successo di siti di movie streaming come Hulu e Netflix. Entrambe le piattaforme forniscono video on-demand in modo perfettamente legale e nel 2011 hanno incassato, rispettivamente, 0,4 e 1,5 miliardi di dollari.
Il successo travolgente dei siti di movie streaming ha messo in luce il vero punto della questione: la pirateria ha funzionato per anni come una enorme vetrina di promozione online visitata da milioni di utenti che hanno scaricato, visto e rivisto migliaia di ore di video. Di sicuro, queste persone non hanno comprato un dvd, ma niente vieta loro di acquistare altri prodotti di merchandising legati ai personaggi della loro serie preferita. Certo, diffondere merce illegale è sbagliato, ma il business del video on-demand non ha fatto altro che copiare l'idea dei pirati digitali e trasferire tutti i contenuti online per renderli facilmente accessibili. In un certo senso, le major dovrebbero rendersi conto che il mercato sta cambiando le sue regole e la pirateria rappresenta un buon motivo per trovare sistemi di distribuzione più equi e funzionali.
Tutto sommato, anche il concetto di proprietà intellettuale avrebbe bisogno di una rinfrescata. Nella sua Ted conversation, la ricercatrice Johanna Blakley fa presente che nel mondo della moda il concetto di copyright è molto labile. Qualunque stilista può copiare un'idea di un collega o trarre ispirazione dalle mode che sorgono spontanee. In questo settore, il successo di una linea di prodotti non è dato dall'esclusività del design, bensì dallo sforzo creativo che la distingue da quelle concorrenti. Copiare un marchio registrato è sbagliato, ma rubare un'idea e creare un prodotto migliore è un colpo da artisti. L'importante è non essere sleali ma accettare il fatto che la concorrenza non guarda in faccia a nessuno.
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