Tumori, grafene intelligente uccide solo cellule malate: stop chemio

Uccidere selettivamente le cellule tumorali senza danneggiare quelle sane è possibile. Tra gli studi che negli ultimi anni stanno cercando di trovare una soluzione alla carica aggressiva della chemio e della radioterapia, ce n'è anche uno dell'Università degli Studi di Sassari, pubblicato nella rivista scientifica "Angewandte Chemie". Senior author è Lucia Gemma Delogu, biochimico e ricercatrice del Dipartimento di Chimica e Farmacia dell'Ateneo, che ha coordinato una squadra interdisciplinare e internazionale composta tra gli altri da Ester Vazquez dell'Università di Castilla La Mancha, Alberto Bianco del CNRS di Strasburgo e Maurizio Prato dell'Università di Trieste.

Ricerca, Istec-Cnr: ceramica italiana arriva nel mondo e nello spazio

L’Istituto di scienza e tecnologia dei materiali ceramici del Cnr di Faenza compie 50 anni tra ricerca scientifica e trasferimento tecnologico all’industria: centinaia di pubblicazioni e ben 18 brevetti tra applicazioni spaziali, superfici autopulenti, biomateriali per rigenerazione ossea in grado di scambiare segnali con le cellule. Martedì 28 aprile, presso la sede di via Granarolo 64 a Faenza, si terrà la cerimonia che celebra i 50 anni dell’Istituto di scienza e tecnologia dei materiali ceramici del Consiglio nazionale delle ricerche (Istec-Cnr), la più grande struttura italiana di ricerca sui materiali ceramici.

Imec con Huawei nella tecnologia ottica a banda larga per i data link

Il centro di ricerca di nanoelettronica imec e Huawei, azienda leader nelle soluzioni di Information e Communication Technology, hanno compiuto un ulteriore passo in avanti nella tecnologia ottica per i data link. Questa importante innovazione sulle interconnessioni ottiche a base di silicio garantirà considerevoli benefici, tra cui l’alta velocità, la riduzione dei consumi energetici e dei costi. La fotonica del silicio è una tecnologia chiave che rivoluzionerà la comunicazione ottica, ponendo le basi per la creazione di ricetrasmettitori ottici con un alto grado di integrazione e bassa potenza per la trasmissione dei dati e per le telecomunicazioni. 

Medicina: sensore sotto pelle registra aritmie silenti e previene ictus

Ricercatori dell’Università Cattolica - Policlinico A. Gemelli di Roma insieme a colleghi del Policlinico Universitario Campus Bio-Medico di Roma e a 55 centri in Europa, Canada e Usa hanno ideato un modo di prevenire molti casi di ictus o soprattutto le loro recidive: si tratta di un ‘sensore’ che messo sotto la cute registra aritmie ‘invisibili’ ai metodi diagnostici tradizionali e asintomatiche, quindi più subdole perché non riconosciute. Non pochi casi di ictus - apparentemente senza una causa - sono collegabili a queste aritmie dette ‘parossistiche’, perché si risolvono spontaneamente e sono senza sintomi.

CNR filma il big-bang della luce che si trasforma in corrente elettrica

Come inizia il processo di trasformazione della luce del sole in corrente elettrica in una cella solare organica? La risposta arriva da gruppo di ricercatori del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr) che ne ha realizzato un filmato in tempo reale, su una scala senza precedenti: milionesimi di miliardesimi di secondo. Lo studio, condotto dall'Istituto nanoscienze del Cnr a Modena (Nano-Cnr) e dall'Istituto di fotonica e nanotecnologie (Ifn-Cnr) a Milano, dimostra che i primissimi istanti della foto-conversione sono governati dalla natura quantistica di elettroni e nuclei, coinvolti in oscillazioni coerenti in tempi ultra-veloci.

Medicina: plastica riciclata convertita in nanofibre contro super virus

I ricercatori IBM e l'Istituto di Bioingegneria e Nanotecnologie (IBN) hanno fatto un importante passo avanti nella nanomedicina convertendo i materiali in plastica comune come il polietilene tereftalato (PET) in materiali atossici e biocompatibili per identificare e attaccare le infezioni fungine. La ricerca (http://ibm.co/1h1OLBF) è stata pubblicata su Nature Comm e mette in luce come i "polimeri ninja" cambieranno il modo in cui combattiamo i supervirus resistenti ai farmaci.

Ricercatori IBM dimostrano fenomeno quantistico con film di plastica

Per la prima volta, i ricercatori IBM (NYSE: IBM) hanno dimostrato un complesso fenomeno quantomeccanico, noto come condensazione di Bose-Einstein (BEC), utilizzando un polimero luminescente (plastica) simile ai materiali contenuti nei display a emissione luminosa presenti in molti degli attuali smart phone. Questa scoperta ha potenziali applicazioni nello sviluppo di nuovi dispositivi optoelettronici, tra cui laser ad alta efficienza energetica e switch ottici ultraveloci, componenti critici per costruire i futuri sistemi di calcolo destinati a elaborare enormi carichi di lavoro legati ai Big data.

IBM aiuta UICC a creare registri tumori nelle nazioni in via di sviluppo

IBM ha comunicato di voler collaborare con la Union for International Cancer Control (UICC) per creare il più grande e completo insieme di dati clinici del mondo sui pazienti oncologici attraverso la creazione di registri tumori nelle nazioni in via di sviluppo. L’iniziativa partirà nell’Africa subsahariana, regione in cui meno dell’1% della popolazione è coperta da un registro tumori.

Cnr: scoperto metodo per convertire il monossido di carbonio in CO2

Su Science lo studio di un gruppo di ricerca dell'Iccom-Cnr e dell'Università di Trieste con collaborazioni in USA che ha messo a punto un metodo per comprendere come funzionano i catalizzatori eterogenei. Le applicazioni future: conversione del monossido di carbonio, produzione sostenibile di idrogeno, miglioramento del funzionamento di impianti petrolchimici, ottimizzazione di processi chimici.

L'utilizzo di piccolissimi mattoncini costituiti da nanocristalli uniformi, simili alle costruzioni del ‘Lego', ha permesso di realizzare dei catalizzatori con accuratezza e conoscenza mai ottenute prima. Questo innovativo approccio ha aperto la strada per comprendere i meccanismi con cui trasformare un ‘gas killer' come il monossido di carbonio nella più innocua anidride carbonica, aprendo al contempo un nuovo panorama per la catalisi ambientale e per le applicazioni catalitiche industriali.

La scoperta, presentata in anteprima sul sito web di Science Express, sarà pubblicata sulla rivista ‘Science'.

"La scoperta permette di capire in maniera chiara e semplice quali atomi di un complesso catalizzatore eterogeneo sono coinvolti nel processo", spiega Paolo Fornasiero, responsabile dell'Unità locale dell'Istituto di chimica dei composti organo-metallici del Consiglio nazionale delle ricerche (Iccom-Cnr) e docente all'Università degli Studi di Trieste. 

"Abbiamo infatti realizzato delle unità catalitiche piccolissime (mattoncini del "Lego" di un miliardesimo di metro) tutte identiche tra loro e le abbiamo depositate su diversi supporti (basi per le costruzioni del "Lego"). Abbiamo studiato l'ossidazione del monossido di carbonio al variare delle dimensioni delle unità catalitiche e della natura del supporto, tutto con una precisione mai ottenuta prima. Questo ci ha permesso e renderà possibile produrre catalizzatori che contengano quasi esclusivamente atomi utili, riducendo il costo finale e realizzando processi industriali sempre più efficienti". 

"In particolare, abbiamo dimostrato che anche un metallo comune come il nichel può funzionare bene come il prezioso e raro platino se opportunamente ingegnerizzato. Poiché la gran parte dell'industria, dalla petrolchimica alla sintesi di polimeri, dalla produzione di fertilizzanti alla farmaceutica, usa catalizzatori per le trasformazioni chimiche, attendiamo ricadute pratiche rilevanti, auspicabilmente in tempi rapidi".

Accanto alla realizzazione di processi industriali più sostenibili non vanno dimenticate le potenzialità della scoperta nel miglioramento della qualità della vita umana, tramite un abbattimento catalitico più efficiente di inquinanti presenti nell'aria e nell'acqua. Il lavoro di ricerca si basa su una collaborazione tra i gruppi di Iccom-Cnr e Università di Trieste, University of Pennsylvania UPenn (Christopher B. Murray e Raymond Gorte) e Brookhaven National Laboratory (Eric A. Stach).

Fonte: CNR

Foto: Wikipedia

Università Kyoto e Milano realizzano un nuovo kevlar super-resistente

L'Università di Milano-Bicocca e l'Università di Kyoto (Giappone) hanno realizzato un materiale, con un processo nanotecnologico innovativo, che l'ateneo milanese definisce "più resistente, leggero e economico dell'acciaio". In altre parole un kevlar capace di sopportare carichi a tensione anche di cinque volte maggiori, anche rispetto alle fibre di carbonio, a un peso e un costo decisamente inferiori. Si prevedono applicazioni in ambito aerospaziale, navale, automotive e high tech.

Scienza: dal Cnr il microchip organico Ocst per lo studio dei neuroni

Una ricerca del Cnr pubblicata su Nature Materials apre la strada a nuove prospettive per lo studio delle reti neuronali: strumenti più efficaci per la conoscenza del funzionamento del cervello e la ‘riparazione’ dei neuroni mal funzionanti in Parkinson ed epilessia. La messa a punto di una nuova tecnologia, l’elettronica organica trasparente, capace di ottenere informazioni in merito all’attività neuronale, apre una nuova piattaforma d’indagine. 

La ricerca, condotta da due istituti del Consiglio nazionale delle ricerche di Bologna, l’Istituto per lo studio dei materiali nanostrutturati (Ismn-Cnr) e l’Istituto per la sintesi organica e la fotoreattività (Isof-Cnr), in collaborazione con l’Istituto italiano di tecnologia (Iit) e con Etc, spin off del Cnr e start up del Gruppo Saes, ha dimostrato che si può stimolare l’attività neuronale, ‘manipolarla’ e leggerla attraverso uno strumento biocompatibile: Ocst, organic cell stimulating and sensing transistor. I risultati sono stati pubblicati su Nature Materials. 

“Il dispositivo è costituito da un microchip organico trasparente sul quale vengono adagiate le reti neuronali, caratterizzato dalla capacità di stimolare e registrare segnali elettrici e, in prospettiva, di generare luce”, illustra Michele Muccini, responsabile del Cnr-Ismn di Bologna e coordinatore del progetto insieme con Valentina Benfenati e Stefano Toffanin. “Inoltre, in quanto biocompatibile, Ocst riesce a rimanere a contatto per lungo tempo con i neuroni primari senza che questi vengano danneggiati, offrendo la possibilità di comprendere il loro funzionamento e di modulare la loro attività con maggiore efficacia rispetto alle tecnologie esistenti”. 

L’applicazione di questo strumento fornisce numerosi vantaggi. “Il suo sviluppo permetterà di studiare anche altri tipi di neuroni e di cellule, dando la possibilità di compiere significativi passi avanti nella determinazione del funzionamento del cervello umano”, prosegue Muccini. “In futuro la capacità di interazione tra cellule nervose e dispositivo potrebbe trovare applicazioni per la rigenerazione del tessuto nervoso periferico compromesso da incidenti traumatici, da malattie neurodegenerative come il Parkinson o nella diagnosi precoce di eventi epilettici”. 

Lo studio ha impegnato un team di 13 ricercatori, tra cui esperti in scienza e tecnologia dei materiali, neuroscienziati ed elettrofisiologi, che ha lavorato per due anni presso la sede del Cnr di Bologna, nell’ambito delle linee strategiche del dipartimento di Scienze chimiche e tecnologie dei materiali dell’Ente e delle ricerche sullo sviluppo di tecnologie per la comprensione del funzionamento del cervello, oggetto di importanti programmi strategici europei e americani. L’importanza socio-economica di queste attività ha spinto la Commissione europea a designare maggio 2013 quale ‘mese europeo del cervello’.

Fonte: CNR

IBM Labs: una collaborazione punta a sfruttare energia di 2.000 Soli

Nella Giornata della Terra gli scienziati hanno annunciato una collaborazione per lo sviluppo di un sistema fotovoltaico economico, in grado di concentrare in media la potenza di 2.000 Soli, con un’efficienza capace di raccogliere l’80% della radiazione in arrivo e convertirla in energia utile. Il sistema proposto può essere costruito ovunque vi sia una carenza di energia sostenibile, acqua potabile e aria fredda, a un costo tre volte inferiore rispetto a sistemi equiparabili.

Salute, in Humanitas super laser italo-tedesco salva vista in 1 minuto

Un super laser che corregge i difetti della vista rispettando l'occhio. E' la macchina di nuova concezione operativa al Centro oculistico dell'Humanitas di Rozzano, vicino Milano, costruita dalla tedesca Schwind e perfezionata grazie al software messo a punto dal dottor Paolo Vinciguerra, responsabile dell'unità operativa del centro oculistico dell'Humanitas e dalla sua équipe.

"Siamo partiti da una serie di osservazione che cercavano di spiegare come mai i risultati non durassero e i pazienti avessero disturbi visivi specialmente la notte". L'unione fra tecnologia tedesca e capacità scientifiche italiane ha dato vita un laser che cura miopia, astigmatismo, presbiopia e ipermetropia in modo meno invasivo e più efficace. "Mantiene molto più una morfologia che la cornea ha alla nascita pur avendo corretto la miopia senza invertirne la morfologia come avviene oggi".

In occasione della presentazione del super laser il dott. Vinciguerra ha dichiarato: "Questo laser è la punta di diamante del nuovo Centro. Uno strumento estremamente sicuro ed efficace, che consente di rispettare al massimo la fisiologia dell'occhio, scolpendo la cornea con precisione sub-micrometrica mantenendone una forma naturale pur correggendo il difetto visivo".

Il laser fa parte delle tecnologie all'avanguardia del nuovo Centro Oculistico dell'Humanitas, progettato per dare un percorso completo ai pazienti. I dottori hanno anche stilato un decalogo con le regole da seguire per curare gli occhi battezzato "Godetevi la vista". "Il paziente deve mettere occhiali dopo UNA visita oculistica". Affidarsi agli esperti dunque, ma anche struccarsi bene gli occhi e curare l'illuminazione quando si usano pc o tablet.

Il laser ad eccimeri di Humanitas Centro Oculistico integra tecnologie differenti e sofisticate: di ultima generazione e dotato di software sviluppati ad-hoc, in collaborazione proprio con l'equipe del Centro, consente di correggere i difetti visivi (miopia, astigmatismo, ipermetropia) in modo sempre meno invasivo, preservando il più possibile la cornea e risparmiandone il tessuto, e in soli 60 secondi di intervento.

L'aggiunta di un sofisticato sistema di tracking (inseguimento oculare) permette inoltre di tenere conto in sede operatoria di tutti i possibili movimenti involontari dell'occhio su tutti e 6 i piani di riferimento (destra, sinistra, alto, basso, avanti, indietro e movimenti circolari ed angolari), per interventi estremamente rapidi e ancora più precisi.

Il laser possiede anche un sofisticato sistema di OCT (tomografia ottica a radiazione coerente), che consente di ottenere immagini dell'occhio ad altissima risoluzione, in modo tale che in fase operatoria è possibile controllare costantemente e in tempo reale l'esatto spessore della cornea e verificare l'andamento dell'intervento.

Indispensabile, dunque, l'utilizzo dell'OTC nei trattamenti transepiteliali: permette di misurare con precisione lo spessore - solitamente non omogeneo - del tessuto di rivestimento dell'occhio (epitelio), consentendo un recupero post operatorio meno doloroso e più rapido. L'estrema precisione del nuovo laser del Centro Oculistico Humanitas permette di effettuare anche trattamenti alternativi al trapianto di cornea, o vaporizzando solamente la parte malata del tessuto corneale o creando il giusto "letto" per un innesto lamellare.

Inoltre, la sua l'azione può essere regolata con due differenti gradi di intensità: una più forte, per la rimozione rapida del tessuto, e una meno intensa per ottenere una perfetta levigatezza della superficie della cornea. A questi vantaggi si aggiunge un sistema automatizzato di eliminazione dei vapori prodotti durante l'intervento, che vengono completamente aspirati senza tuttavia seccare la cornea.

Da non trascurare, poi, l'estrema rapidità con cui è possibile eseguire l'intervento e la grande versatilità grazie alla quale è possibile correggere difetti prima non risolvibili, caratteristiche che fanno di questo strumento uno dei laser più precisi al mondo. Un'applicazione appositamente sviluppata insieme ad Humanitas, infine, consente di combinare l'utilizzo di questo laser al cross linking (o intervento di fotodinamica corneale) per la cura del cheratocono, rinforzando la struttura corneale ed evitando così il ricorso al trapianto.

Fonte: Humanitas
Via: TMNews 

Fisica, realizzato micro laboratorio quantistico che funziona con luce

È in un chip di vetro di pochi centimetri il più piccolo laboratorio in grado di simulare fenomeni fisici quantistici di particolare complessità: a realizzarlo, una collaborazione tutta italiana tra ricercatori del dipartimento di Fisica dell'Università Sapienza di Roma, dell'Istituto di fotonica e nanotecnologie del Consiglio nazionale delle ricerche (Ifn-Cnr) e del Politecnico di Milano. Il dispositivo utilizza i fotoni, cioè la luce, per trasmettere i dati e rappresenta un primo passo verso il processore del futuro, che avrà capacità e velocità di calcolo inaccessibili ai computer classici. Gli studi sono stati pubblicati sulle riviste "Nature Communications" e  "Nature Photonics".

Blackberry investe in Quantum Valley per creare tricorder di Star Trek

Il padre del Blackberry sogna di realizzare il tricorder, lo strumento che i medici di Star Trek puntavano su un paziente, ottenendo in pochi istanti la diagnosi per ogni malattia. Mike Lazaridise e  Doug Fregin, fondatori dell'azienda un tempo conosciuta come Research in Motion, hanno deciso di investire  100 milioni di dollari canadesi (97 milioni di dollari statunitensi) nella nuova tecnologia quantum, per realizzare il dispositivo conosciuto da tutti i fan di Star Trek.

Cnr: lanciato progetto europeo per sviluppo potenzialità del Graphene

Il futuro tecnologico dell'Europa poggia su un foglio di carbonio spesso un atomo. La Comunità Europea ha lanciato a Bruxelles la Flagship 'Graphene', uno dei due progetti scelti tra le iniziative che per i prossimi 10 anni, e con un finanziamento di un miliardo di euro, plasmeranno l'innovazione e il futuro tecnologico del continente. Obiettivo è sviluppare appieno le potenzialità del grafene e di altri materiali bidimensionali, producendo uno spettro di nuove tecnologie che mirano a rivoluzionare molti settori industriali e generare maggiore sviluppo economico su scala europea.

IBM e IBN sviluppano un idrogel antimicrobico per combattere infezioni

I ricercatori di IBM e dell'Institute of Bioengineering and Nanotechnology (IBN) hanno annunciato un nuovo idrogel antimicrobico, in grado di disgregare i biofilm malati ed eliminare i batteri farmaco-resistenti al solo contatto. L’idrogel sintetico, che si forma spontaneamente quando viene riscaldato a temperatura corporea, è il primo a essere realizzato in forma biodegradabile, biocompatibile e atossica, risultando uno strumento ideale per combattere i gravi rischi per la salute a cui sono esposti gli operatori ospedalieri, i visitatori e i pazienti. 

Di solito utilizzati per disinfettare varie superfici, gli antimicrobici si trovano nei tradizionali prodotti per la casa, come l’alcol e la candeggina. Tuttavia, il passaggio dalla pulizia dei piani di lavoro al trattamento di infezioni cutanee o malattie infettive farmaco-resistenti nell’organismo si rivela una sfida complessa, poiché gli antibiotici tradizionali diventano meno efficaci e molti disinfettanti per le superfici domestiche non sono idonei ad applicazioni biologiche. 

Ora invece è stato sviluppato un idrogel antimicrobico sintetico rimodellabile, costituito per oltre il 90% di acqua, che - se commercializzato - risulterebbe ideale per applicazioni come creme o sostanze terapeutiche iniettabili per la cicatrizzazione delle ferite, rivestimenti di impianti e cateteri, infezioni cutanee o perfino barriere per gli orifizi. Capaci di creare colonie pressoché su qualsiasi tessuto o superficie, i biofilm microbici (raggruppamenti adesivi di cellule malate, presenti nell’80% delle infezioni) persistono in diversi siti dell’organismo umano, soprattutto in associazione ad apparecchiature e dispositivi medici. 

Contribuiscono in misura significativa alle infezioni ospedaliere, che figurano tra le prime cinque cause di morte (top five leading causes of death) negli Stati Uniti e sono responsabili fino a 11 miliardi di dollari di spesa sanitaria ogni anno. Nonostante la sterilizzazione e le tecniche di asepsi avanzate, le infezioni associate ai dispositivi medici non sono state completamente eliminate. Ciò è dovuto, in parte, allo sviluppo di batteri farmaco-resistenti.

A sx un biofilm di MRSA: dopo l'applicazione dell'idrogel il biofilm è stato distrutto (a dx)

Secondo il CDC, la resistenza agli antibiotici negli USA costa una cifra stimata in 20 miliardi di dollari l’anno in spese sanitarie, oltre a 8 milioni di giorni supplementari di degenza ospedaliera. Attraverso l’adattamento preciso dei polimeri, i ricercatori hanno progettato macromolecole, strutture molecolari contenenti un grande numero di atomi, che associano caratteristiche di idrosolubilità, carica positiva e biodegradabilità. Quando vengono miscelati con acqua e riscaldati a temperatura corporea, i polimeri si assemblano autonomamente, gonfiandosi fino a formare un gel sintetico facile da manipolare. 

Questa capacità di grande interesse deriva dalle interazioni di autoassociazione che creano un effetto di “cerniera molecolare”. Così come le cerniere collegano tra loro i denti, anche i brevi segmenti sui nuovi polimeri si uniscono, addensando la soluzione a base acquosa in idrogel rimodellabili ed elastici. Presentando molte delle caratteristiche dei polimeri idrosolubili senza essere liberamente dissolti, tali materiali possono restare in posizione in condizioni fisiologiche, pur continuando a dimostrare attività antimicrobica. 

“Si tratta di un approccio radicalmente diverso alla lotta contro i biofilm farmaco-resistenti. Se confrontata con le capacità dei moderni antibiotici e idrogel, questa nuova tecnologia ha un immenso potenziale”, spiega James Hedrick, Advanced Organic Materials Scientist, della Ricerca IBM. “Questa nuova tecnologia fa la sua comparsa in un momento cruciale, in cui le tecniche chimiche e biologiche tradizionali per combattere i batteri farmaco-resistenti e le malattie infettive sono sempre più problematiche”.

Soluzione polimerica in gel dopo averla riscaldata a temperatura corporea è iniettabile

Se applicato alle superfici contaminate, la carica positiva dell’idrogel attira tutte le membrane microbiche a carica negativa, come la forza gravitazionale in un buco nero. Tuttavia, a differenza della maggior parte degli antibiotici e degli idrogel, che hanno come bersaglio il meccanismo interno dei batteri per impedirne la replicazione, questo idrogel uccide i batteri mediante la disgregazione della membrana, precludendo così la comparsa di resistenza.

“Ci siamo impegnati a sviluppare una terapia più efficace contro i superbatteri dalla minaccia letale di infezione costituita da questi microbi a rapida mutazione e dall'assenza di nuovi farmaci antimicrobici in grado di combatterli. Utilizzando i materiali polimerici economici e versatili sviluppati insieme a IBM, ora possiamo sferrare un attacco migliore e su più fronti ai biofilm farmaco-resistenti, che aiuterà a migliorare gli esisti per la medicina e la salute”, spiega il Dr. Yi-Yan Yang, Group Leader, Institute of Bioengineering and Nanotechnology, Singapore.

Il progetto dedicato ai polimeri per la nanomedicina, avviato dai centri di Ricerca IBM solo quattro anni fa con l’intento di migliorare la salute umana, nasce da decenni di sviluppo di materiali tradizionalmente impiegati per le tecnologie a semiconduttore. Questo progresso espanderà il campo d’azione del programma di collaborazione tra IBM e IBN, consentendo agli scienziati di portare avanti simultaneamente diversi metodi per la creazione di materiali in grado di migliorare la medicina e lo sviluppo dei farmaci. 

Una collaborazione tra industria e ricerca di questa portata riunisce le menti e le risorse di diverse istituzioni scientifiche di punta, per affrontare le sfide complesse nel trasformare soluzioni pratiche di nanomedicina in realtà. Questa ricerca è stata pubblicata di recente sulla rivista peer-reviewed AngewandteChemie (http://onlinelibrary.wiley.com/journal/10.1002/%28ISSN%291521-3773). Per maggiori informazioni, inclusi immagini e video ad alta risoluzione che illustrano la scoperta http://ibmhydrogels.tumblr.com/.

Fonte: IBM
Foto credit: IBN

Ibm, lancia nuovo chip nanofotonico in silicio per grande traffico dati

IBM ha annunciato oggi un importante progresso nelle comunicazioni ottiche, verificando in ambiente di produzione la possibilità di utilizzare la luce, anziché i segnali elettrici, per trasmettere le informazioni nei computer del futuro. La tecnologia rivoluzionaria, chiamata “nanofotonica in silicio”, consente l’integrazione su di un unico chip di silicio di diversi componenti ottici fianco a fianco con circuiti elettrici, utilizzando per la fabbricazione, per la prima volta, una tecnologia inferiore a 100 nm. 

La nanofotonica in silicio sfrutta gli impulsi luminosi per la comunicazione e fornisce una super-autostrada su cui grandi volumi di dati possono spostarsi, a velocità elevate, tra i chip dei computer nei server, nei grandi data center e nei supercomputer, attenuando così le limitazioni poste dalla congestione del traffico di dati e dai costi elevati delle interconnessioni tradizionali. 

“Questa rivoluzione tecnologica è il risultato di più di dieci anni di ricerca pionieristica - spiega il Dr. John E. Kelly, Senior Vice President e Director di IBM Research - e ci consente di trasferire la tecnologia della nanofotonica in silicio nell’ambiente di produzione reale, con un impatto su una vasta gamma di applicazioni”. La quantità di dati creati e trasmessi attraverso le reti aziendali continua a crescere e la nanofotonica in silicio, ormai pronta per lo sviluppo commerciale, può consentire al settore di tenere il passo con la sempre più impegnativa domanda di prestazioni dei chip e di potenza di calcolo. 

Le imprese stanno entrando in una nuova era dell’informatica, che richiede ai sistemi la capacità di elaborare e analizzare in tempo reale enormi volumi di informazioni. La tecnologia della nanofotonica in silicio fornisce una risposta alle sfide poste dai Big Data, collegando senza soluzione di continuità varie parti dei grandi sistemi, sia che si trovino a pochi centimetri o a chilometri di distanza, e spostando terabyte di dati mediante impulsi luminosi attraverso le fibre ottiche. 

Lavorando sull’iniziale “proof of concept" del 2010, IBM ha risolto le sfide chiave legate al trasferimento della tecnologia della nanofotonica in una produzione commerciale a larga scala. Aggiungendo alcuni moduli specifici ad una linea di fabbricazione di CMOS da 90 nm ad alte prestazioni, diversi componenti nanofotonici in silicio, come Wavelength Division Multiplexer (WDM), modulatori e rivelatori vengono integrati fianco a fianco con i circuiti elettronici CMOS tradizionali. 

Di conseguenza, è possibile fabbricare, in una normale linea di produzione, singoli chip contenenti anche ricetrasmettitori per comunicazioni ottiche, con una significativa riduzione di costi rispetto agli approcci tradizionali. “Tra i diversi nodi di tecnologia CMOS disponibili in IBM, abbiamo scelto quello da 90 nm come base per integrare la nanofotonica in silicio, perché è in grado di soddisfare i requisiti prestazionali per le comunicazioni ottiche del prossimo decennio, al costo contenuto desiderato”, spiega il Dr. Yurii A. Vlasov, Manager del Silicon Nanophotonics Project in IBM Research. 

La tecnologia della nanofotonica CMOS di IBM dimostra la possibilità di costruire ricetrasmettitori in grado di superare una velocità di trasmissione dati di 25 Gbps per canale. Inoltre, questa tecnologia è in grado di alimentare una serie di flussi di dati ottici paralleli su di un’unica fibra, utilizzando dispositivi WDM “on-chip” compatti. La capacità di scambiare simultaneamente grandi flussi di dati in parallelo, a velocità di trasmissione elevate, consentirà la scalabilità futura delle comunicazioni ottiche, che saranno in grado di scambiare terabyte di dati tra parti distanti dei sistemi informatici. 

Ulteriori dettagli saranno presentati questa settimana dal Dr. Solomon Assefa, in occasione dell’International Electron Devices Meeting (IEDM) dell’IEEE, in una conferenza dal titolo “A 90nm CMOS Integrated Nano-Photonics Technology for 25Gbps WDM Optical Communications Applications.” Altri contributi presentati da IBM all’IEDM possono essere consultati qui. Per ulteriori informazioni sul progetto si rimanda al sito http://www.research.ibm.com/photonics.

Fonte: IBM

Telefonino scarico? Basta indossare una t-shirt per ricaricarlo di energia

Il cellulare che si spegne improvvisamente e l'incubo di rimanere isolati. La paura più diffusa nell'era digitale potrebbe diventare presto un ricordo. Basterà infatti indossare una speciale t-shirt tecnologica per ricaricare il proprio telefonino in ogni luogo, una sorta di batteria indossabile. La buona notizia per gli irriducibili nativi digitali arriva da una nuova invenzione sviluppata dall'University of South Carolina NanoCenter (Usa).

Due ricercatori, Xiaodong Li Bao e Lihong Bao, hanno trasformato il tessuto di una maglietta in un super condensatore in grado di immagazzinare l'energia elettrica così da far funzionare i telefoni cellulari e altri dispositivi elettronici come iPad e lettori multimediali. Lo studio è stato pubblicato sulla rivista Advanced Materials. I test effettuati hanno dimostrato che la maglietta è in grado di essere ricaricata anche migliaia di volte.

"Questo tipo di supercondensatori ibridi - spiegano gli scienziati - possono funzionare dopo migliaia di cicli di carica-scarica e le loro prestazioni non diminuiscono più del 5%". Gli scienziati hanno usato per la loro ricerca un maglietta acquistata in un grande magazzino. Hanno poi proceduto a impregnarla con una soluzione di fluoruro, l'hanno fatta essiccare e portata ad alte temperature in un ambiente privo di ossigeno.

Ispirato dalla tradizionale attivazione delle fibre di cellulosa in fibre di carbone attivo (ACFs) con un percorso chimico semplice, i ricercatori hanno convertito la T-shirt in cotone tessile in carboni attivi (ACTs) per applicazioni di storage energetico. Dopo tale conversione, le caratteristiche tessili si sono ben conservate, quindi le ACTs ottenute sono altamente conduttive e flessibili, tali da permettere un ideale condensatore elettrico a doppio strato prestazionale (EDLC).

L'MnO2/ACT ottenuto è un composito ibrido, che integra pseudocapacitive MnO, mostrando una performance elettrochimica notevolmente migliorata. I ricercatori hanno poi utilizzato piccole parti del tessuto come un elettrodo, dimostrando che il nuovo materiale potrebbe essere utilizzato come un normale condensatore, capace di immagazzinare e rilasciare energia elettrica. Il lavoro è stato supportato dal laboratorio Army Research degli Stati Uniti e dalla National Science Foundation.

Via: Adnkronos

BioRob2012, robot vermiformi asportano con successo tumori cerebrali

Mini-robot simili a lombrichi, capaci di entrare nel cervello senza creare traumi, rimuovendo tumori fino ad oggi preclusi al bisturi. Capsule guidate attraverso campi magnetici, che navigano come sommergibili nello stomaco e con mini-telecamere ne riproducono immagini destinate a sostituire la metodica invasiva e fastidiosa della gastroscopia. “Soft robot” costruiti con materiali morbidi e capaci di movimenti più “umani” rispetto ai sistemi robotici attuali.