Electronistul Michael Grätzel de la Institutul Federal de Tehnologie din Lausanne, Elvetia, a gasit o alternativa la costisitoarele celule solare, concepând celulele fotovoltaice ce pot fi tiparite.
Grätzel a creat aceste celule în 1991. Acestea folosesc molecule organice de colorant pentru a absorbi lumina soarelui, energie care va bombarda cu electroni nanoparticulele de dioxid de titaniu pe care se afla pigmentul. Acesti electroni sunt colectati de electrozi pentru a genera un curent electric.
Dar utilizarea tehnologiei a fost imposibila pâna în zilele noastre, întâmpinând mai multe probleme. Unul din cele mai dificile momente a fost atunci când specialistii au realizat ca acei coloranti utilizati pentru a atrage lumina soarelui contineau atomi de ruteniu, un metal scump. Din cauza ineficientei de conversie, celulele lui Grätzel tind sa produca numai tensiuni joase. Din fericire, însa, Grätzel si colegii sai au reusi sa gaseasca un înlocuitor al ruteniului.
Celulele fotovoltaice concepute de Grätzel au un nivel de tensiune record (0,97 V) si o eficienta de pâna la 12,3%. Daca randamentul acestor celule tiparite va ajunge la 15%, atunci ele se vor dovedi o investitie rentabila si vor constitui adevarate concurente ale celulelor fotovoltaice din siliciu.
Immaginate di aver smarrito il cane. Come fare per ritrovarlo il prima possibile? Il buon senso suggerisce di spargere la voce, magari usando Facebook o altri social network, e offrire una ricompensa a chi lo riporterà indietro. Dalle pagine di Science, però, un gruppo di ricerca del Massachusetts Institute of Technology di Boston dà un altro consiglio: offrire il premio non solo a chi ritroverà il cane, ma anche a chi contribuirà a diffondere la notizia dello smarrimento. Proprio seguendo questa filosofia, i ricercatori del Media Lab del Mit si sono aggiudicati la Red Balloon Challenge, una competizione indetta dalla Darpa ( Defense Advanced Research Projects Agency) allo scopo di comprendere quale sia il modo migliore per spronare i cittadini all’azione, servendosi di un mezzo di comunicazione immediato come il Web.
La Red Balloon Challenge è stata pensata nel 2009 per celebrare il 40esimo anniversario della nascita dell’ Arpanet, l’antenata di Internet. Ai partecipanti è stato chiesto di sfruttare le potenzialità del Web per risolvere nel minor tempo possibile un compito che richiedeva il coinvolgimento di più persone. Gli sfidanti (un centinaio di team composti da cittadini o ricercatori) dovevano localizzare la posizione di 10 palloni rossi sparsi in tutti gli Stati Uniti. Un problema che un analista della National Geospatial-Intelligence Agency ha definito impossibile da risolvere usando i metodi di intelligence convenzionali.
Eppure, il team del Media Lab ce l’ha fatta in 8 ore e 52 minuti, e ora spiega esattamente come in uno studio. In pratica, ha promesso parte del denaro in palio (40mila dollari) non solo alle persone che avrebbero localizzato i palloni ( finders, che avrebbero intascato 4mila dollari per ciascun pallone), ma anche a chi li avrebbe messi in comunicazione con il Mit ( inviters; i primi che avrebbero fornito le esatte coordinate avrebbero preso 2mila dollari). E riceveva un premio anche chi faceva da tramite tra i ricercatori e gli inviters stessi, a cascata: mille dollari al primo che aveva invitato il finder, 500 al secondo, 250 al terzo e così via. Grazie al Web e a questi incentivi ricorrenti, il gruppo è riuscito a reclutare 4.400 persone nelle 36 ore precedenti l’inizio della gara.
La strategia si è rivelata migliore persino di quelle che facevano leva su sentimenti d’altruismo (il gruppo della Georgia Tech, arrivato secondo, ha cercato di reclutare la gente promettendo di donare il premio alla Croce Rossa). I ricercatori del Mit sono convinti che l’analisi della loro strategia sarà utile a perfezionare sia le campagne di mobilitazione sociale sia quelle di marketing.
The therapy is much more precise than other light-therapy methods attempted to date, and it has the potential to replace chemotherapy and radiation.
Researchers at the National Cancer Institutecoupled cancer-specific antibodies with a heat-sensitive dye that damages cells when exposed to specific wavelengths of light. The antibodies recognize proteins on the exterior of cancer cells, so they would easily and accurately seek out their quarry, leaving healthy cells alone. Once bound to the cancer, the antibodies’ piggyback heat-sensitive molecule could be activated to do its job.
Led by Hisataka Kobayashi, researchers worked with several photosensitizers (light-activated molecules) before settling on one called IR700. It activates in near-infrared light and has the added bonus of fluorescence, so the researchers could easily watch its progress. They attached it to three cancer antibodies that bind to three different proteins: HER2, which is over-expressed by some breast cancers; EGFR, which is over-expressed by some lung, pancreatic, and colon cancers; and PSMA, which is over-expressed by prostate cancers. Working with mice that had been implanted with tumors, the researchers say the cancer cells bound to the protein antibodies, and when they were exposed to infrared light, the cells died. Even a single dose of IR light made a significant difference, as the image at the top shows. Infrared light has the added benefit of penetrating several centimeters into tissue, much deeper than other wavelengths, the researchers say.
One key thing about this therapy is its selectivity, the researchers say. While other light-therapy methods can damage healthy tissue, just like radiation and chemotherapy can, this method only targets cells that are over-expressing proteins associated with certain types of cancer. Much more work needs to be done to verify that this can work in humans — for instance, the breast cancer protein used in this study is only present in less than half of breast cancers — but the team says their method shows promise.
Toate trei sunt asa-numite elemente super-grele sau transuraniene; ele nu exista în natura, ci au fost create pe cale artificiala, în laborator, în acceleratoare de particule, obtinându-se doar un mic numar de atomi din fiecare. Ele sunt foarte instabile si se dezintegreaza rapid, dând nastere altor elemente chimice.
Datorita numarului mic de atomi si instabilitatii lor, dureaza, de obicei, multi ani pâna când existenta unui astfel de element sa fie recunoscuta oficial, astfel încât elementul sa poata fi inclus în tabelul periodic.
Includerea se face numai dupa verificari atente ale rezultatelor experimentelor, de catre comisii speciale ale Uniunii Internationale pentru Fizica Pura si Aplicata (IUPAP) si Uniunii Internationale pentru Chimie Pura si Aplicata (IUPAC).
Numele sunt alese în urma unor propuneri, dupa consultari cu specialisti din domeniu, si trebuie aprobate în adunarile generale ale celor doua organisme internationale.
Darmstadtiul (Ds), elementul cu numarul atomic 110, a fost obtinut în 1994, de catre cercetatorii de la Centrul Helmholtz pentru Cercetari asupra Ionilor Grei (mai cunoscut sub numele de GSI - foto) din Germania. Bombardând un izotop greu de plumb cu atomi de nichel, specialistii au obtinut în total 13 atomi de darmstadtiu. Numele vine de la orasul german Darmstadt, unde se afla laboratorul GSI.
Roentgeniul (Rg) - numarul atomic 111 - a fost obtinut pentru prima data în 1994 (trei atomi); ulterior, pentru a valida rezultatele, cercetatorii au repetat experimentul în 2002, obtinînd alti trei atomi. Numele elementului a fost dat în onoarea fizicianului german Wilhelm Conrad Roentgen (1845 - 1923), laureat al premiului Nobel pentru fizica, cel care a descoperit razele X, în 1895.
Coperniciul (Cn) - elementul cu numarul atomic 112 - a fost fabricat pentru prima data în 1996, prin ciocnirea atomilor de zinc cu cei de plumb. De atunci, au fost obtinuti, în total, 75 de atomi ai acestui element. Numele sau vine de la celebrul astronom Nicolaus Copernicus (1473-1543), primul care a emis teoria ca Pamântul se roteste în jurul Soarelui, contrazicând astfel ideile gresite ale vremii sale si schimbând pentru totdeauna viziunea oamenilor asupra lumii.
Ha riaperto i battenti la Stazione Mario Zucchelli, la base italiana in Antartide che ha ufficialmente avviato la XXVIII campagna che si concluderà a febbraio dell’anno prossimo con il rientro del personale del Programma Nazionale di Ricerche in Antartide in Nuova Zelanda con la Nave cargo/oceanografica Italica.
Presso la base italiana, che si trova sulla costa, a circa 75 gradi di latitudine Sud nella Baia Terra Nova del Mare di Ross, sono già arrivati i primi 20 tecnici che avranno il compito di riavviare i servizi primari (acqua, riscaldamento, alloggi, etc.), ripristinare l’accesso alla base e organizzare quanto serve per l’utilizzo dei mezzi dopo il rimessaggio invernale.
“Nei prossimi giorni, altri aerei intercontinentali porteranno dalla Nuova Zelanda altro personale scientifico. Successivamente, dei voli cargo depositeranno strumentazione scientifica, viveri e materiale logistico vario. L’operatività sarà ripristinata nell’arco di pochi giorni: per la fine della prossima settimana la base sarà pienamente funzionante e i ricercatori cominceranno a lavorare. Nell’arco di 15 giorni avverrà poi anche il ricambio – e la fine dell’isolamento – con gli scienziati della base italo-francese Concordia (Dome C), che è operativa l’intero anno, quindi anche durante il duro inverno antartico”, spiega Massimo Frezzotti, Responsabile Unità Tecnica Antartide dell’ Enea (Agenzia Nazionale per le nuove tecnologie, l’energia e lo sviluppo economico sostenibile) che è coinvolto nella campagna scientifica con l’ Ingv (Istituto Nazionale Geofisica e Vulcanologia) e il Cnr (Consiglio Nazionale delle Ricerche).
I progetti di ricerca in cui saranno impegnati i 190 fra ricercatori, tecnici e addetti alla logistica, spaziano in molti settori: biodiversità, evoluzione e adattamento degli organismi antartici, glaciologia, contaminazioni ambientali, cambiamenti climatici, attività di monitoraggio presso gli Osservatori permanenti meteo-climatici.
“L’Antartide è un ambiente molto delicato. Essendo poco in contatto col resto del pianeta è abbastanza isolato e quello che succede lì, in termini di cambiamenti climatici, ha un profondo impatto sugli organismi viventi autoctoni”, spiega Guido Di Donfrancesco dell’Unità Tecnica Antartide dell’Enea. Una delle ricerche di cui si occuperanno gli scienziati della base italiana sarà anche volta a capire la sostenibilità ambientale di alcune attività umane che riguardano il continente più meridionale della Terra, come ad esempio la pesca. “Da anni cerchiamo di capire meglio quali sono gli effetti, ad esempio, della pesca del krill, che è il nutrimento di molte specie di pesci della zona e la cui diminuzione drammatica potrebbe avere conseguenze catastrofiche per la loro sopravvivenza”, continua Di Donfrancesco.
Inoltre, gli studi della base italiana si concentreranno sui cambiamenti climatici in quella che è la maggior riserva di acqua dolce del pianeta (basti pensare che si stima che se si sciogliessero i ghiacci antartici il livello medio dei mari si alzerebbe di circa 70 metri) e in particolare sul fenomeno del buco dell’ozono, che è sotto controllo in Antartide ma che “negli ultimi anni sta riguardando in modo più intenso l’Artide, dove si stanno venendo a creare condizioni stratosferiche finora inedite che favoriscono la formazione del buco dell’ozono e che sono molto simili a quelle antartiche. Studiare l’Antartide vuol dire allora capire l’Artide”, spiega Di Donfrancesco.
Un’altra importante attività condotta è infine quella legata all’ osservatorio meteo-climatico italiano che è stato allestito nel corso di circa vent’anni. “ Sono state disposte circa 20 stazioni meteo nel raggio di 100 chilometri a partire dalla Stazione Zucchelli, su torri di 15 metri di altezza. Misuratori di temperatura, umidità, vento, radiometri che inviano ogni giorno all’Enea i dati. Forniscono in tempo reale le condizione del vento e del clima, che sono poi fondamentali per la sicurezza dei voli in elicottero che, a volte, in Antartide possono incontrare condizioni proibitive molto pericolose per gli spostamenti umani", conclude Di Donfrancesco: " Queste informazioni a volte possono fare la differenza fra la vita e la morte”.
The research group, led by electrical and computer engineering professor Xiuling Li, developed a technique to integrate compound semiconductor nanowires on silicon wafers, overcoming key challenges in device production. The team published its results in the journal Nano Letters.
Semiconductors in the III-V (pronounced three-five) group are promising for devices that change light to electricity and vice-versa, such as high-end solar cells or lasers. However, they don't integrate with silicon seamlessly, which is a problem since silicon is the most ubiquitous device platform. Each material has a specific distance between the atoms in the crystal, known as the lattice constant.
"The biggest challenge has been that III-V semiconductors and silicon do not have the same lattice constants," Li said. "They cannot be stacked on top of each other in a straightforward way without generating dislocations, which can be thought of as atomic scale cracks."
When the crystal lattices don't line up, there is a mismatch between the materials. Researchers usually deposit III-V materials on top of silicon wafers in a thin film that covers the wafer, but the mismatch causes strain and introduces defects, degrading the device performance.
Instead of a thin film, the Illinois team grew a densely packed array of nanowires, tiny strands of III-V semiconductor that grow up vertically from the silicon wafer.
"The nanowire geometry offers a lot more freedom from lattice-matching restrictions by dissipating the mismatch strain energy laterally through the sidewalls," Li said.
The researchers found conditions for growing nanowires of various compositions of the III-V semiconductor indium gallium arsenide. Their methodology has the advantages of using a common growth technique without the need for any special treatments or patterning on the silicon wafer or the metal catalysts that are often needed for such reactions.
The nanowire geometry provides the additional benefit of enhancing solar cell performance through greater light absorption and carrier collection efficiency. The nanowire approach also uses less material than thin films, reducing the cost.
"This work represents the first report on ternary semiconductor nanowire arrays grown on silicon substrates, that are truly epitaxial, controllable in size and doping, high aspect ratio, non-tapered, and broadly tunable in energy for practical device integration," said Li, who is affiliated with the Micro and Nanotechnology Laboratory, the Frederick Seitz Materials Research Laboratory and the Beckman Institute for Advanced Science and Technology at the U. of I.
Li believes the nanowire approach could be applied broadly to other semiconductors, enabling other applications that have been deterred by mismatch concerns. Next, Li and her group hope soon to demonstrate nanowire-based multi-junction tandem solar cells with high quality and efficiency.
Un studiu publicat în jurnalul stiintific Nature Medicine a demonstrat cum ar putea functiona un medicament special, care se ataseaza unei tumori canceroase si care se activeaza doar atunci când intra în contact cu o unda luminoasa. Acest lucru înseamna ca tratamentul anti-cancer poate fi folosit cu o mai mare acuratete, fara a dauna tesutului sanatos aflat în jurul tumorii.
În medicina contemporana exista trei tipuri de terapii pentru cancer: folosirea radiatiilor, eliminarea tumorilor prin chirurgie si folosirea de medicamente pentru a ucide celulele canceroase. Toate cele trei metode prezinta efecte secundare, astfel ca oamenii de stiinta încearca sa descopere noi terapii care ofera un grad de precizie mai mare.
În cadrul acestui studiu, cercetatorii de la National Cancer Institute din Maryland, SUA au folosit un anticorp ce are drept tinta proteinele aflate pe suprafata celulelor canceroase. Acestui anticorp i-a fost atasat o substanta chimica, IR700, ce putea fi activata cu ajutorul luminii infrarosii. Aceasta lungime de unda a luminii poate patrunde câtiva centimetri în pielea umana.
Pentru a testa combinatia anticorp-IR700, cercetatorii au implantat tumori în spatele unor soareci de laborator. Apoi, acestora le-a fost administrat medicamentul si au fost expusi luminii infrarosii. Rezultatele studiului au fost încurajatoare: "În comparatie cu soarecii netratati, s-a observat o reducere semnificativa a volumului tumorilor si o prelungire a duratei de supravietuire. Aceasta metoda de distrugere selectiva a celulelor reduce daunele produse celulelor sanatoase", au explicat cercetatorii.
Înainte ca aceasta metoda de combatere a cancerului sa fie folosita pe oameni, aceasta trebuie supusa unor texte de toxicitate, însa cercetatorii sunt optimisti ca tratamentul va fi aprobat.
Se il cervello fosse un’azienda, al tavolo del consiglio d’amministrazione siederebbero solo in 12. Questi decisori sono aree cerebrali che si distinguono da tutte le altre, estremamente interconnesse, che ricevono le informazioni solo quando sono già state elaborate e filtrate dalle regioni sottoposte, e che si occupano di valutarle nel loro insieme, per poi prendere le decisioni sul da farsi. Ai piani alti di questo organigramma troviamo la corteccia frontale superiore, la corteccia parietale superiore, l’ ippocampo, il talamo, il putamen (nella parte inferiore del cervello) e il precuneo (nella parte posteriore), ciascuno presente, in realtà, in doppia copia: una nell’emisfero di destra, l’altra in quello di sinistra, per un totale di 12 aree identiche e speculari a due a due.
A individuarle sono stati Martijn van den Heuvel dello University Medical Center di Utrecht, nei Paesi Bassi, e Olaf Sporns dell’ Indiana University, dopo aver eseguito particolari scansioni cerebrali di 21 volontari in stato di riposo, per 30 minuti. Lo studio, pubblicato su Journal of Neuroscience, fa parte di un progetto più ampio, che intende mappare tutte le connessioni del cervello umano. La tecnica utilizzata per la risonanza magnetica si chiama diffusion tensor imaging. I ricercatori se ne sono serviti per capire cosa succede in 82 aree del cervello, ed ecco quello che hanno trovato: quelle sei paia di aree hanno il doppio delle connessioni di qualsiasi altra e i collegamenti sono sia interni sia esterni. Sembrano mancare, piuttosto, i link con i neuroni sensoriali: significa che tutte le informazioni in entrata sono già passate per altri centri di elaborazione, selezionate e pre-confezionate.
Vediamo nel dettaglio di cosa si occupano questi amministratori del cervello. Il primo polo è il precuneo: la sua funzione non è stata ancora ben compresa, per ora l’ipotesi è che agisca come un centro per l’integrazione delle informazioni di alto grado, ovvero quelle ritenute degne di nota da tutte le altre regioni del cervello. Il secondo centro è la corteccia frontale superiore, nota per pianificare le azioni in risposta agli stimoli ambientali e decidere dove focalizzare l’attenzione. Il terzo è la corteccia parietale superiore, connessa con la corteccia visiva; il suo compito è di registrare la posizione degli oggetti. L’ ippocampo è il quarto polo, sede della memoria (dove i ricordi vengono processati, conservati e consolidati). Come quinto nucleo troviamo il talamo con le sue svariate funzioni, tra cui quella di occuparsi dei processi visivi. Infine, abbiamo il putamen, che coordina i movimenti. “ Se vogliamo cercare la coscienza nel cervello, io scommetterei su questo sistema”, ha detto Van den Heuvel su New Scientist. Questo network, infatti, sembra controllare ogni funzione.
C’è, però, il rovescio della medaglia: la stretta interconnessione rende il sistema più vulnerabile; basta che una sola di queste aree-chiave venga danneggiata per rischiare di mandare in tilt tutta l’architettura.
Per comprendere cosa potrebbe accadere se si aprisse una falla nel sistema, Van den Heuvel e Sporns hanno modificato i dati per simulare un danno a una delle sei coppie di centri. Il risultato è che se una regione va in black out, trascina con sé tutte le altre. “ Proprio come quando una grande banca fallisce in una crisi finanziaria globale”, esemplificano i ricercatori. Malattie che coinvolgono le connessioni cerebrali, come la schizofrenia, potrebbero essere il risultato di questa debolezza interna al sistema. Alla luce di queste considerazioni, un prossimo obiettivo dello studio delle connessioni cerebrali potrebbe essere quello di comprendere come i danni a diverse parti del network possano essere correlate alle patologie neurologiche.
Qual è il miglior bene rifugio in cui investire? La domanda che, in tempi di crisi, più viene rivolta a chi si occupa di mercati finanziari è un ossimoro rispetto all’idea stessa di mercati finanziari. Essa esprime infatti la più diretta avversione al rischio. Ci si chiede perciò in che cosa consistano i cosiddetti beni rifugio, perché siano tali, e se davvero ci si debba fidare a considerarli tali.
In una fase di crisi epocale come quella che viviamo, la domanda " come si fa a non rischiare?" è inevitabile ma respinge e snatura la ragione stessa per cui sono nati e operano i mercati finanziari. Essi servono appunto a prezzare il rischio, distinguendolo dalla contingenza imponderabile, dal cigno nero che pur talvolta capita e che sta fuori dalla campana gaussiana. Che classica distribuzione probabilistica. Chi qui scrive assolve il suo compito dicendo che liquidità, mattone e oro sono i più classici beni rifugio. Il mattone però assai più da noi che altrove, per il semplice fatto che le variazioni decennali dei prezzi medi delle unità immobiliari sono da noi assai meno apprezzabili se non per il segno più che altrove. La liquidità è la classica risposta mobiliare ispirata dalla sospensione del giudizio. Finché non si capisce dove va il mercato, meglio tenere ciò che si ha in biglietti di banca cioè in conti di deposito che arricchiscono solo le banche.
In realtà, tutte le serie storiche superiori alla ventina d’anni dimostrano che su quella durata l’ equity batte sempre l’obbligazionario, e questo batte i fondi monetari. Ovviamente, a patto di non essere completamente sfigati, cioè di non vivere nel ventennio dei propri impieghi di portafoglio due crisi profonde, com’è capitato per esempio in Italia tra i primi anni Settanta e il 1992. In quel caso, i rendimenti comparati possono anche discostarsi dall’azionario che batte tutti.
In realtà, i mercati sono fatti per consentire guadagni sia quando le cose vanno bene sia quando vanno male, premiando chi prezza meglio. E anche l’abbassamento di valore degli asset è una gara a premi per chi prezza meglio. Quel che tanti non capiscono, innanzitutto tra i politici che odiano i ribassi simili a sferzate per i loro ritardi che accrescono il rischio-paese, è che prezzare al ribasso un rischio che si alza vertiginosamente è un’attività tanto degna quanto quella di premiare con prezzi crescenti un’azienda o un paese che performi meglio. In altre parole, se pensate che il male siano i mercati allora cullatevi pure nella convinzione che i beni rifugi siano le tre M, moneta, metalli e mattone. Ma se invece pensate che il male sia insito negli uomini oltre al bene, e i mercati un mero strumento per valutare il loro rischio, allora il rifugio sta nelle tre T: testa, tenacia e temerarietà.
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