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Finanziato dall’Unione Europea un progetto interdisciplinare per la decifrazione dei papiri di Ercolano


La nostra conoscenza delle scuole filosofiche greche è in gran parte basata sulle “Vite dei filosofi” di Diogene Laerzio (III secolo d.C.). Tra le fonti a cui quest’opera attinge figura la monumentale “Rassegna dei filosofi” del filosofo epicureo Filodemo di Gadara (110-post 40 a.C.), scritta alla fine dell’età ellenistica tra il 75 e il 50 a.C. Da questo trattato, trasmesso dai papiri carbonizzati di Ercolano, è possibile ricavare un resoconto sistematico della storia delle scuole filosofiche greche storicamente più attendibile e cronologicamente più vicino alle figure e ai fatti narrati. I manoscritti originali, sopravvissuti grazie all’eruzione del Vesuvio del 79 d.C. e conservati a Napoli presso l’Officina dei Papiri Ercolanesi della Biblioteca Nazionale ‘Vittorio Emanuele III’, sono di difficile lettura e le edizioni attualmente disponibili delle opere in essi contenute sono ampiamente superate.

 

Uno degli ostacoli da superare per rendere concreta la diffusione dei computer quantistici è risolvere il problema del dispendio di energia che tale tecnologia comporta.
Il gruppo di ricercatori coordinati da Filippo Caruso, dell’Università di Firenze, e da Marco Barbieri, dell’Università Roma Tre, ha approfondito la conoscenza dei meccanismi termodinamici che accompagnano il calcolo quantistico, aprendo la strada alla determinazione del costo energetico che sta dietro allo svolgimento di una singola operazione, step essenziale per migliorare le prestazioni di qualsiasi macchina progettata per il calcolo quantistico. Lo studio è stato pubblicato sulla rivista Link identifier #identifier__90102-1npj Quantum Information edita da Nature.

Il team di fisici fiorentini – in collaborazione con i ricercatori della Queen’s University di Belfast coordinati da Mauro Paternostro – ha messo a punto uno schema teorico basato sulla verifica del cosiddetto “principio di Landauer”, uno dei principi fondamentali della computazione, che stabilisce il minimo ammontare di entropia – cioè di disordine - e di energia disperse per svolgere una determinata operazione logica.
“Il livello minimo di consumo di energia descritto nel 1961 dal fisico americano è milioni di volte più basso del dispendio dei computer moderni. E’ cruciale avvicinarsi a tale limite ma, per fare ciò, occorre arrivare a bassissime temperature e a dimensioni nanoscopiche – racconta Caruso, associato di Fisica della Materia Unifi –, dove entrano in gioco le regole della fisica quantistica, verificando così sperimentalmente, nel mondo microscopico, il principio di Landauer”.

Ricostruzione cronologica della sequenza giornaliera di tempeste di grandine più intense che hanno interessato la costa adriatica il 10 luglio 2019. Le etichette, indicano l’ora di passaggio del satellite che ha effettuato la rilevazione.

 


Un team internazionale coordinato dal Cnr-Isac di Bologna ha sviluppato un metodo che grazie ai sensori satellitari nelle microonde ad alta frequenza permette di monitorare l’evoluzione dei sistemi temporaleschi, individuando la presenza dei chicchi all’interno delle nubi. La metodologia consentirà la creazione di un database omogeneo sulla distribuzione globale delle nubi grandinigene. Lo studio è pubblicato sulla rivista internazionale Remote Sensing.


Rivelare la presenza di grandine nelle nubi: una sfida ambiziosa, che è stata raccolta da un team internazionale di ricercatori costituito dall’Istituto di scienze dell’atmosfera e del clima del
Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr-Isac) di Bologna, dal National Environmental Satellite Data and Information Service del National Oceanic and Atmosferic Administration (NOAA – NESDIS, U.S. Department of Commerce) e dall’Earth System Science Interdisciplinary Center (ESSIC) dell’Università del Maryland, il quale ha elaborato un nuovo, efficace metodo, il MicroWave Cloud Classification-Hail method (MWCC-H), basato sulle osservazioni satellitari nelle microonde ad alta frequenza per individuare la presenza delle nubi grandinigene all’interno dei sistemi temporaleschi e monitorarne l’evoluzione. La metodologia è descritta in un lavoro ora pubblicato sulla rivista Remote Sensing.


Coordinato dal Politecnico di Milano, il progetto è finanziato dall’Unione Europea con 5 milioni di Euro

Una svolta nella microscopia e nell'endoscopia rivoluzionerà presto lo studio dell'origine cellulare delle malattie, avanzando nel campo della medicina di precisione. Questo è l'obiettivo di CRIMSON, un progetto di ricerca transdisciplinare e transnazionale recentemente finanziato dalla Commissione Europea. Svilupperà un dispositivo di imaging biofotonico di prossima generazione per la ricerca biomedica, combinando tecniche laser avanzate con sofisticate analisi dati basate su algoritmi di intelligenza artificiale. Questo innovativo microscopio fornirà mappe tridimensionali quantitative di compartimenti subcellulari in cellule viventi e organoidi e consentirà una rapida classificazione dei tessuti con una sensibilità biomolecolare senza precedenti. L'elevata velocità di acquisizione consentirà di creare filmati in tempo reale sia dei processi intracellulari che delle dinamiche tra le varie cellule dei tessuti.

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Messi a punto da ricercatori dell'Università di Pisa e dell'Istituto nanoscienze del Cnr dei nanomateriali con proprietà termiche programmabili per via ottica: permetteranno di progettare etichette intelligenti per monitorare le temperature di conservazione di alimenti, farmaci e vaccini. Lo studio pubblicato su Nature Communications


Mantenere costanti le basse temperature e rilevare possibili interruzioni della catena del freddo sono operazioni essenziali nel settore alimentare o farmaceutico e, nei giorni della messa a punta di un primo vaccino anti Covid-19, che deve essere conservato e trasportato a una temperatura di 70 gradi sotto zero, la questione è al centro dell’attenzione. Da una ricerca pubblicata sulla rivista Nature Communications, coordinata da ricercatori dell’Università di Pisa e dell’Istituto nanoscienze del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr-Nano) in collaborazione con Scuola Normale Superiore e Istituto per i Processi chimico-fisici (Cnr-Ipcf), arriva una possibile risposta a questa problematica: i ricercatori hanno sviluppato dei nuovi nanomateriali con proprietà termiche che possono essere programmate usando la luce. Un risultato che aiuterebbe a progettare etichette intelligenti per il monitoraggio della temperatura.


 
Ricercatori del gruppo di Nanofotonica dell’Istituto di scienze applicate e sistemi intelligenti del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr-Isasi), in collaborazione con l’Istituto di biochimica e biologia cellulare (Cnr-Ibbc) e la Molecular Foundry (Lawrence Berkeley National Laboratory, USA), hanno mostrato che sfruttando queste tecnologie è possibile manipolare e confinare la luce su dimensioni del miliardesimo di metro, consentendo di misurare e visualizzare con una precisione incredibilmente elevata le caratteristiche ottiche di qualsiasi campione con cui entri in contatto. Lo studio è stato pubblicato sulla rivista ACS Nano

La nuova frontiera nel campo di ricerca della sensoristica e diagnostica punta sulla possibilità di manipolare e confinare la luce su dimensioni del miliardesimo di metro, dove particolari fenomeni di risonanza ereditati dalla meccanica quantistica possono aprire scenari inesplorati anche in sistemi di comune utilizzo che possono essere applicati in campo biomedico. In particolare, i ricercatori del gruppo di Nanofotonica dell’Istituto di scienze applicate e sistemi intelligenti del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr-Isasi), in collaborazione con l’Istituto di biochimica e biologia cellulare (Cnr-Ibbc) e la Molecular Foundry (Lawrence Berkeley National Laboratory, USA), hanno sviluppato una nuova tecnica per manipolare e confinare la luce su una superficie nano-strutturata e periodica (definita “cristallo fotonico”) che consente di misurare e visualizzare con una precisione incredibilmente elevata le caratteristiche ottiche di qualsiasi campione con cui entri in contatto, fornendo un’immagine ricca di informazioni non ottenibili con le tecnologie attuali. Lo studio è stato pubblicato sulla rivista ACS Nano.


Beni culturali: come preservare il patrimonio attraverso l’impiego di nanotecnologie avanzate prodotte nei laboratori di ricerca. Una risposta viene dalla ricerca pubblicata su Nanomaterials e condotta dall’Istituto officina dei materiali del Cnr e dall’Università degli Studi dell’Aquila

Nanoparticelle di idrossido di magnesio e di calcio per la conservazione dei beni culturali e in particolare per il restauro dei relitti di barche d’epoca. Questo l’oggetto dello studio pubblicato su Nanomaterials e condotto dall’Istituto officina materiali del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr-Iom), in collaborazione con l’Università degli Studi dell’Aquila. Lo studio è stato condotto su campioni provenienti dal relitto di una barca antica galloromana, la Lyon Saint George 4, ritrovata nei pressi di Lione. I campioni per l’analisi sono stati forniti da ARC Nucleart, un istituto della commissione di energia atomica francese che si occupa specificatamente della prevenzione del legno.


Finanziato dall'ERC e appena concluso, il progetto svela i meccanismi cellulari alla base di varie patologie grazie a una nuova tecnica di microscopia ottica.

Al Politecnico di Milano si è appena concluso il progetto VIBRA, "Very fast Imaging by Broadband coherent Raman".
Finanziato dal prestigioso European Research Council della Comunità Europea e durato 5 anni (2015-2020), ha portato allo sviluppo di un nuovo microscopio ottico rivoluzionario in ambito biologico e biomedico. “Oggi l’identificazione dei tumori e di altre malattie si basa in gran parte sul giudizio soggettivo di un patologo che ispeziona visivamente il tessuto sotto un microscopio. Il nostro microscopio ottico, basato sulla spettroscopia Raman coerente, è in grado di visualizzare rapidamente il contenuto chimico di un campione biologico per identificare le cellule malate nella biopsia umana: uno strumento preciso, affidabile e non invasivo che può guidare il lavoro del chirurgo in tempo reale”, spiega Dario Polli, Professore di Fisica al Politecnico di Milano e responsabile scientifico del progetto. Sfruttando sofisticate tecniche laser che generano impulsi di luce ultrabrevi (della durata di milionesimi di milionesimi di secondo, tra gli eventi più brevi mai realizzati dall’uomo), è stato possibile registrare
l’impronta digitale delle molecole che costituiscono la materia. Ogni molecola, infatti, è riconoscibile dal “suono” che emette quando vibra.


Formazione di un canale soffice in cui il fluido passivo scorre fra due strati di materiale attivo

 


Uno studio dell'Istituto per le applicazioni del calcolo del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr-Iac), le Università di Bari ed Edimburgo, e l'Istituto italiano di tecnologia, ha osservato le proprietà morfologiche e viscose di una emulsione, contenente due fluidi di cui uno attivo (autopropulso), sotto l'azione di un flusso con profilo lineare. Lo studio mostra che, in opportune condizioni, il flusso imposto e l'attività del fluido favoriscono la formazione di un canale soffice in cui il fluido passivo scorre fra due strati di materiale attivo. I risultati, pubblicati sulla rivista Scientific Reports, aprono la strada a studi sperimentali di emulsioni attive con nuove proprietà meccaniche dalle notevoli possibilità applicative. 

Una nuova ricerca svolta con la collaborazione degli istituti Officina dei materiali, Nazionale di ottica e di Fotonica e nanotecnologie del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr-Iom, Cnr-Ino e Cnr-Ifn), ha mostrato che è possibile tenere insieme particelle con carica negativa, che di solito si respingono. Lo studio sulla Photon Bound Exciton, pubblicato su Nature Physics, apre inedite opportunità per la creazione di materiali innovativi da usare nello sviluppo di nuove tecnologie.

Cariche positive e negative si attraggono, formano atomi, molecole e tutto ciò che comunemente chiamiamo materia. Al contrario, cariche negative si respingono e, per poter formare oggetti come gli atomi, con legami al loro interno, è necessaria una “super colla”, in modo da compensare la repulsione elettrostatica esercitata dalle particelle e così tenerle insieme. In uno studio pubblicato sulla rivista Nature Physics, un team internazionale di ricerca, con la collaborazione di Istituto officina dei materiali (Cnr-Iom) di Trieste, Istituto nazionale di ottica (Cnr-Ino) di Trento e Istituto di fotonica e nanotecnologie (Cnr-Ifn) di Milano del Consiglio nazionale delle ricerche ha dimostrato per la prima volta che i fotoni, le particelle che compongono la luce, possono essere usate per tenere insieme particelle con carica negativa, creando una nuova forma di materia chiamata Photon Bound Exciton.

 

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