Giu 282018
 
Un team di scienziati francesi ha realizzato la casa più piccola del mondo. Il progetto, sviluppato al Femto-ST Institute di Besançon (Francia) è costituito da strati di silicio sagomati da un fascio di ioni.
La minuscola struttura è stata fissata su una fibra ottica all’interno di una camera a vuoto. Le sue dimensioni sono davvero minuscole: 300*300 micrometri cioè 0,3*0,3 millimetri. Una particolare combinazione di silicio, è stata tagliata in nanofogli e attraverso un flusso regolato di ioni, controllati da micro robot, sono stati disposti nella corretta posizione. Poi, attraverso un sistema di iniezione a gas è stato saldato ad una estremità della fibra ottica e poi utilizzato per realizzare le decorazioni terminali poste sul tetto della casetta.
Tutto il processo ha seguito un preciso percorso realizzato attraverso potenti microscopi e guidati attraverso computers controllati da operatori umani.
Questa minuscola creazione, mette in evidenza le capacità di miniaturizzazione e controllo di particelle quasi invisibili da parte dei ricercatori. Lo scopo è ovviamente medico; gli scienziati sperano di costruire dei microscopici vettori, capaci di raccogliere e trasportare, ad esempio un farmaco, direttamente sul luogo dell’infiammazione o dell’organo da curare. O realizzare involucri capaci di catturare particolari tipi di cellule portatrici di problemi e neutralizzarle.
L’esperimento perfettamente riuscito ha stimolato gli scienziati a spingersi oltre. Il prossimo passo sarà una ulteriore riduzione delle dimensioni di queste micro-costruzioni per giungere all’incredibile miniaturizzazione di 20*100 nanometri e a rendere questo processo completamente automatico.
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Giu 282016
 

Una delle maggiori preoccupazioni quando si realizza un edificio soprattutto in zone a clima caldo è il suo rinfrescamento durante le ore diurne e estive. Il costo del sistema di condizionamento, può diventare uno dei maggiori per la gestione dell’edificio e va tenuto in considerazione già in fase di progettazione. Nuove soluzioni vengono escogitate dai progettisti, al fine di ridurre l’impatto sui costi, ad ogni nuovo progetto.

Ma forse la soluzione definitiva viene ancora una volta dai ricercatori del MIT, i quali hanno sperimentato un nuovo materiale capace di cedere calore e di rinfrescando l’ambiente cui è esposto.

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Normalmente, un materiale convenzionale trovandosi in un ambiente a temperatura più bassa, si raffredda cedendo parte del suo calore. In pratica si tratta di un pannello, molto simile a quelli fotovoltaici, ma la cui combinazione è molto diversa. Un wafer di silicio dello spessore di 10 centimetri nei quali si alternano strati di vetro a strati di afnio. Tali pannelli, sono in grado di disperdere nello spazio circostante circa il 97% dell’energia solare (quindi anche termica) che li colpisce.

Il principio è quello che il nostro pianeta utilizza per la dispersione del calore in eccesso, chiamato finestra termica spaziale. La nostra atmosfera, riesce a dissipare parte del calore terrestre nello spazio, quando questo è emesso a particolari frequenze. Il materiale del MIT funziona allo stesso modo e sfrutta le stesse frequenze delle onde termiche che utilizza il nostro pianeta. Con questo principio, il pannello diventa più freddo dello spazio circostante disperdendo una grande quantità di calore.

Vetrotermico01

Shanhui Fan, il ricercatore del MIT che ha già realizzato un modello funzionante della finestra termica, ha dimostrato che questo sistema è perfettamente efficiente anche durante il giorno, nel momento in cui è pienamente colpito dai raggi solari. In pratica, Shanhui Fan avrebbe realizzato un campione della dimensione di un piatto e vorrebbe realizzare un pannello di circa un metro quadro per dimostrare la sua assoluta efficienza. Shanhui è convinto, se riuscirà a convincere gli sponsor e trovare i finanziamenti, di poter dimostrare che ricoprendo un tetto con pannelli di questo materiale super riflettente, sarà possibile eliminare del tutto il fabbisogno di aria condizionata, con un risparmio in termini energetici e di inquinamento incredibili.

Si tratterebbe di un grande risultato ed anche i costi di produzione potrebbero essere contenuti utilizzando le tecniche già oggi utilizzate per la realizzazione delle finestre a taglio termica.

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Nov 262013
 

batteria_autorigeneranteSmartphone, tablets, computer portatili, ecc., tutti strumenti che fanno della portabilità la chiave del loro successo e diffusione. Ma al pari delle caratteristiche software e hardware, il successo di questi dispositivi passa proprio per la loro autonomia, cioè per la capacità di durare il più a lungo possibile senza una fonte di energia in grado di ricaricarli. Fino ad ora ci si è affidati al silicio, materiale in  grado di trattenere l’energia durante le ricariche. Ma il silicio, presenta anche un inconveniente non da poco. Accumulando energia, tende a dilatarsi, provocando delle spaccature sulla sua superficie. Questo ne ha sempre in qualche modo limitato l’uso. Oggi, gli studiosi del laboratorio SLAC di Stanford, stanno lavorando su di un polimero a base di silicio che a causa dei deboli legami che lo caratterizzano, è in grado di indirizzare la particelle a riparare automaticamente queste microfratture, il tutto in poche ore di ricarica.

L’idea è venuta dalle recenti scoperte in tema di pelle robotica, simile per certi versi, alla pelle umana ossia in grado di autorigenerarsi. Il polimero di silicio utilizzato ha dimostrato di essere in grado durante la ricarica di autoriparare le crepe che si generano durante la ricarica e questo è avvenuto circa 100 volte, quindi per 100 ricariche. L’obiettivo ovviamente è molto più ambizioso e il risultato auspicato è quello di riuscire nell’impresa di oltre 3.000 cicli di ricarica.

batteria autorigenerante

Insomma, la capacità di riparare i danni spontaneamente, che in natura è semplicemente conosciuto come il processo di auto guarigione, prerogativa del corpo umano, potrebbe presto raggiungere anche le batterie di smartphone o, più in generale, di diverse apparecchiature elettriche.

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