Apr 152019
 

Come era prevedibile, passano i giorni e i mesi e cominciano a vedersi i primi risultati, le prime applicazioni concrete del “wonder material“, il grafene. Per la prima volta un gruppo di ricerca della Columbia University, guidato da Young Duck Kim, è riuscito a realizzare una lampadina a base di grafene la cui luce viene generata da un filamento di dimensione mono atomica. Questo significa che è stata progettata e realizzata la più piccola lampadina mai costruita dall’uomo.

Questo studio apre degli incredibili risvolti dal punto di vista dei dispositivi elettronici e di comunicazione. Lo scopo è quello di implementare fonti di luce infinitesimali all’interno di chip in silicio, cioè quelli utilizzati nei processi di computer, che utilizzino la luce anziché l’elettricità per processare le informazioni il che, comporterebbe un notevole incremento nella velocità e nella quantità di dati trattabile nell’unità di tempo.

Si tratta di un lavoro in collaborazione tra l’università americana e due gruppi accademici coreani il Seoul National University e il Korea Research Institute of Standards and Science che, hanno sviluppato questa nuova tecnologia. In pratica si tratta di filamenti di grafene attaccati ad elettrodi metallici, ma la cosa straordinaria è che non sono appoggiati sul chip di silicio, bensì sospesi al suo interno. Questi filamenti mono-atomici di grafene possono scaldarsi fino a 2500°C di temperatura, la metà di quella della superficie del Sole generando così una luce visibile a occhio nudo nonostante le dimensioni praticamente invisibili della fonte.Finora non era stato possibile raggiungere questi risultati perché nessun materiale di questa dimensione era stato in grado di sopportare tali temperature. Il grafene invece non solo alla capacità di resistere a questo elevatissimo calore e di concentrarlo solo nella parte centrale il foglio senza così  toccare gli elettrodi metallici che potrebbero fondere, ma anche di condurre l’elettricità contemporaneamente. Inoltre il fatto che il grafene sia sospeso e non appoggiato sul materiale, migliora di circa 1000 volte l’efficienza.L’altra cosa incredibile, è che la lunghezza d’onda di questa luce può essere variata in base alla posizione in cui è sospeso il foglio di grafene, permettendo così di regolarne anche l’intensità.

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Apr 042019
 

Che gli eliostati potessero servire anche per illuminare gli spazi chiusi, è l’originalissima e vincente idea venuta agli ideatori di Solenica, una start Up tutta italiana che ha realizzato il progetto Lucy.

L’idea è semplicissima, quella di una di uno specchio smart capace di riflettere la luce del sole all’interno degli appartamenti in modo tale da procurare una sufficiente illuminazione a svolgere qualunque tipo di lavoro durante tutte le ore del giorno. Questo comporterà un enorme risparmio sulla bolletta elettrica perché non sarà più necessario accendere le luci.

L’idea è stata proposta dal gruppo sulla piattaforma di crowfunding Indiegogo e speravano di raccogliere 50.000 dollari in 30 giorni. Ma sorprendentemente, in poche ore il risultato è stato superato e in due giorni sono stati raccolti 140.000 dollari. L’idea è nata dalla creatività e ingegno di Mattia Di Stasi 24 anni e Diva Tommei 32 enne ex dottoranda in bioinformatica a Cambridge.

Lucy è uno specchio dal design molto curato, italiano, capace e attraverso l’uso di una speciale elettromeccanica alimentata anch’essa a energia solare di muoversi seguendo la direzione del Sole e riflettendo la luce all’interno degli ambienti in maniera tale da consentire una intensa illuminazione. Basta semplicemente posizionare Lucy all’esterno, in un posto molto soleggiato.

Lucy dispone di uno specchio che ruota ricostruendo la posizione del Sole nel cielo e inseguendolo in ogni momento durante tutte le ore del giorno, riuscendo così a mantenere lo stesso punto sempre illuminato con una intensità pari a cinque lampadine alogene da 100 W ciascuna, quindi, abbondantemente sufficiente per qualunque spazio abitativo.

I giovani fondatori della startup affermano di voler mantenere il progetto all’interno del made in Italy e di non volersi fermarsi a questo prodotto ma di aver già pensato a diverse versioni di Lucy destinate ad interi edifici o addirittura a luoghi all’aperto.

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Ott 032018
 

Smart, smart, smart. Tutto diventa più intelligente, le nostre case, le nostre città, i nostri elettrodomestici. L’Internet of Things, ossia l’Internet delle Cose, l’Intelligenza Artificiale, i sistemi di comunicazione evoluti stanno cambiando radicalmente il nostro approccio con le cose, con gli oggetti della nostra quotidianità.

Ormai cercare una strada è un’operazione che svolgiamo automaticamente, senza rifletterci, con il nostro smartphone attraverso una richiesta all’assistente vocale, ordinare al televisore di cambiare canale semplicemente parlando è quasi scontato, parcheggiare l’auto mentre sensori e telecamere ci guidano in questa operazione è quotidianità. E nel prossimo futuro sarà ancora meglio perché lo sviluppo della rete di quinta generazione consentirà un salto in avanti difficilmente immaginabile.

Grazie al lavoro di una startup americana chiamata Totem Power, è nato un evolutissimo concept di illuminazione urbana. Totem, non può essere definito un semplice palo della luce, ma è uno strumento multifunzione capace di andare ben oltre il suo compito principale.

Totem è un hub digitale, dotato di molta tecnologia. E’ una “smart utility” nel senso che consentirà di connettere le nostre città in maniera molto più efficiente. L’idea è semplice. Dover interconnettere tutta la città è un’operazione piuttosto lunga e complessa. I lampioni della luce sono già ovunque, quindi prevedere una loro sostituzione o predisposizione in caso di nuova installazione potrebbe far risparmiare molto denaro all’amministrazione pubblica.

In pratica, Totem, è un oggetto di design molto ben pensato. Oltre alla classica funzione di illuminazione, è dotato di sensori che lo rendono intelligente, ossia rileva il flusso di traffico riducendo la propria potenza fino al 50% in caso di traffico scarso o nullo in modo da ottimizzare i consumi elettrici.

La parte superiore è invece ricoperta di celle fotovoltaiche in grado di raccogliere i raggi solari e all’interno della sua struttura sono dislocate una serie di accumulatori di elettricità, che garantiscono il suo funzionamento anche in assenza della rete elettrica per interruzione o guasto. Inoltre, l’energia accumulata farà da colonnina di ricarica per le auto elettriche.

Il sistema wi-fi e 4G di comunicazione interno, consentirà a Totem di svolgere la funzione di sensore per la raccolta dei big data che l’amministrazione potrà utilizzare per evidenziare problemi o criticità e predisporre piani di intervento nel più breve tempo possibile. Totem, creerà una vera e propria rete di comunicazione che, ad esempio, registrerà il livello di traffico intervenendo sulla rete stradale e deviandolo quando necessario su percorsi alternativi.

Il primo modello sarà commercializzato la prossima estate e sarà dotato di un panello fotovoltaico da 5 kw, un sistema di batteria da accumulo da 44 chilowattora e un caricabatterie per veicoli elettrici.

Totem integrerà anche il sistema di comunicazione wi-fi e 4G in un design moderno e innovativo, capace anche di valorizzare esteticamente le aree in cui verrà installato.

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Lug 112017
 

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La bioluminescenza, è un fenomeno naturale già conosciuto da tempo dagli scienziati e manifesto in differenti specie naturali, quali le lucciole, alcuni batteri e la sepiolida una piccola seppia che vive nelle profondità oceaniche.

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Sepiolida

Approndimento: la luminescenza è quel fenomeno in cui la luciferina, sostanza organica capace di emettere luce, entra in reazione con un enzima che accelera la reazione chimica necessaria, chiamata luciferasi. La fluorescenza è quel fenomeno, invece, che accade quando gli animali assorbono luce di un certo colore e ne emettono di colore differente.

Le modalità in cui gli esseri viventi emettono luce, sono diverse: alcuni la producono spontaneamente generando i due composti di cui all’approfondimento precedente, altri li assorbono mangiandoli, altri entrano in simbiosi con batteri diventando essi stessi produttori di luce.

Alcuni team di scienziati, sta usando queste conoscenze sulla bio-luminescenza e sulla fluorescenza per applicarla ad altri esseri che non la posseggono. Il processo, piuttosto complesso, consta di tre fasi fondamentali: progettazione, stampa e trasformazione.

La progettazione è quella fase in cui, attraverso l’uso del genoma, si crea una sequenza precisa di DNA;

la stampa è invece quel processo in cui la sequenza di DNA generata viene stampata tramite una stampante laser;

la trasformazione, infine, è quella fase in cui la sequenza generata viene modificata per renderla compatibile con l’organismo cui è destinata.

Approndimento: il DNAacido desossiribonucleico è una macromolecola essenziale che contiene le informazioni genetiche indispensabili per lo sviluppo ed il corretto funzionamento della maggior parte degli organismi viventi.

Da qualche anno (2010), studi sperimentali condotti da differenti team di scienziati nel mondo, stanno permettendo di applicare queste conoscenze agli organismi vegetali creando quelli che vengono definiti Glowing Tree cioè alberi luminescenti.

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Il processo per rendere bioluminescenza le piante è quello di inserire geni modificati attraverso iniezioni in modo da consentire a queste l’acquisizione della proprietà.

Molte sono state le opinioni in merito, soprattutto contrastanti; da un lato c’è chi è fautore di questa nuova frontiera capace di ridurre drasticamente il consumo energetico, l’inquinamento e di migliorare il decoro in ambito urbano; dall’altra, i contrari, che ritengono si stiano facendo esperimenti non propriamente leciti con la modificazione innaturale del DNA dei soggetti viventi.

In realtà queste critiche si stanno pian piano stemperando, perché gli esperimenti condotti, non comportano in nessun caso il danneggiamento ne alle specie soggette alla modificazione genetica, ne all’ambiente che li circonda perché trattasi di semplici interazioni biologiche tra organismi appartenenti a specie diverse. Anche il Dipartimento di Agricoltura americano che sottende al controllo di queste attività, ha confermato la bontà e l’assoluta innocuità delle pratiche condotte.

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Tra gli studi in corso, quelli maggiormente accreditati sono quelli capitanati dal designer olandese Daan Roosegaarde che sta portando a termine il primo prototipo di Glowing Trees basato sugli esperimenti del biologo molecolare Alexander Krichevsky, in collaborazione con l’Istituto Bioglow Tech e la State University di New York.

Un altro studio particolarmente interessante è quello che consente di emettere una particolare luce blu alla Arabidopsis thaliana, condotto dall’imprenditore Antony Evans con il suo gruppo di ricerca.

Ed infine, lo studio condotto in Cina a cura dell’Università Nazionale Cheng Kung di Taipei e dell’Accademia Sinica per sostituire i diffusissimi LED. Gli scienziati, hanno impiantato nano particelle d’oro sulle foglie della Bacopa Caroliniana che in combinazione con i raggi ultravioletti produce quella che tecnicamente è stata definita Risonanza Plasmonica Superficiale, cioè che la clorofilla delle piante emette una luce rossastra.

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Feb 272017
 

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Oramai sentire parlare di veicoli a guida autonoma è quasi quotidiano e anche su queste pagine ne abbiamo parlato diverse volte. In questa direzione si sono mosse due grandi case produttrici a livello internazionale e hanno presentato al CES di Las Vegas queste loro innovazioni. La Koito Manufacturing grande produttore internazionale di fari per le autovetture e Quanergy Systems produttore a sua volta di sensori LiDAR acronimo di Laser Imaging Detection and Ranging hanno unito i loro sforzi per produrre un faro automobilistico di nuova concezione che incorpora i sensori LiDAR S3 allo stato solido.

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Lo scopo è quello di realizzare un sistema in grado, attraverso il telerilevamento, di tracciare una mappatura 3D dell’ambiente intorno alla vettura in modo da crearne una visuale tridimensionale in tempo reale fornendo informazioni dettagliate e tracciamento degli oggetti.

Il sensore può essere incorporato nel faro senza alterarne l’estetica e il faro può a sua volta proteggere il sensore da acqua, sporco, polvere attraverso l’uso di spazzole tergifaro.

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L’uso di questi fari consentirà nelle prossime vetture di mettere a disposizione del conducente funzioni definite di “percezione” quali mappatura, pianificazione di percorsi, localizzazione, rilevamento e classificazioni di oggetti.

PrintQuesto sistema va ad integrarsi con gli avanzati sistemi ADAS, Advanced Driver Assistance Systems, tipici dei veicoli a guida autonoma. Questi sistemi, oggi, sono già in grado di riconoscere e classificare differenti tipologie di oggetti, per cui sono in grado di distinguere un’autoambulanza da un furgone per trasporti, segnalare al pilota eventuali condizioni pericolose lungo il percorso e in alcuni casi addirittura intervenire fermando del tutto l’autovettura al fine di garantire l’incolumità degli occupanti. Sofisticatissimi algoritmi computazionali, riescono a fare oggi molte delle cose che fa normalmente il conducente, con un fattore predittivo superiore a quello umano. L’integrazione di questi sensori sulla scocca dell’auto rappresenterà un ulteriore passo avanti in questa direzione e contribuirà a rendere ancora più sicure le nostre strade e la nostra guida.

Il progetto del sensore LiDAR S3 è stato premiato al recente CES 2017 di Las Vegas con il Best of Innovation Award nella categoria autoveicoli.

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Mar 152013
 

02 NIFTutti sappiamo che oggi l’energia dall’atomo può essere sfruttata attraverso il processo chiamato fissione nucleare (ossia dalla rottura di un atomo pesante “uranio235“). Dal processo inverso, ossia dall’unione di due isotopi dell’idrogeno leggeri in uno più pesante chiamato fusione nucleare, non è attualmente possibile ottenere energia perché le condizioni in cui ciò può avvenire richiede condizioni estreme riscontrabili solo sulle stelle.

La fusione a freddo, è diventata quindi la chimera da inseguire per gli scienziati del pianeta e ogni giorno l’obiettivo si avvicina sempre di più. L’ultimo passo in questa direzione viene dagli Stati Uniti, dalla California dove gli scienziati del NIF (National Ignition Facility) di Livermore hanno sviluppato e realizzato un approccio diverso per realizzare tale processo.

04 NIF

La tecnica chiamata ad ignizione promette di fornire una quantità di energia pulita e a costo bassissimo in brevissimo tempo. Mike Dunne del NIF, afferma che “…la teoria fisica funziona e che con finanziamenti adeguati, si riuscirà ad immettere sulle reti elettriche incredibili quantità di energia entro i prossimi 10 anni…“.

Punto-interrogativo2-icon[ IGNIZIONE – è la temperatura minima alla quale deve essere portata una sostanza combustibile perché si inneschi la sua combustione. ]

La tecnica sperimentata al NIF vede la costruzione del più potente raggio laser mai creato a concentrare la sua potenza in un punto. In pratica, l’energia di 192 laser è stata concentrata istantaneamente su un bersaglio di 2 millimetri, sprigionando la cifra pazzesca di 500 trilioni di Watt di energia e 1,85 megajoule di luce agli infrarossi. L’obiettivo è quello di raggiungere e realizzare quello che accade normalmente sul Sole, ossia superare quel punto in cui le reazioni si autoalimentano producendo più energia di quanta ne consumano.

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Il futuro è iniziato, vedremo se e in quanto tempo gli scienziati, sia quelli americani del NIF che quelli europei del progetto ITER, raggiungeranno questo incredibile risultato. A detta loro la “meta è vicina”, noi staremo a vedere.

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