News 2015

Realizzato un metallo strutturale super resistente
30.12.2015 – Un team di ricerca della UCLA Engineering (USA) ha creato un nuovo metallo, leggero ed estremamente resistente, composto da magnesio (86%) e da una dispersione stabilizzata di nanoparticelle di carburo di silicio (14%). Descritto su Nature in Processing and properties of magnesium containing a dense uniform dispersion of nanoparticles, potrà essere utilizzato per costruire aerei, auto, dispositivi elettronici e biomedici. (Image credit: UCLA Scifacturing Laboratory)

Liquidi raffreddati con un laser a infrarossi
28.12.2015 – Sfruttando la fotoluminescenza anti-Stokes ed utilizzando un laser a infrarossi, per la prima volta un team di ricercatori della University of Washington (USA) è riuscito a raffreddare di oltre 20 °C nanocristalli immersi in ambiente liquido. Il risultato, presentato su PNAS in Laser refrigeration of hydrothermal nanocrystals in physiological media, si presta a promettenti applicazioni nell’ambito dei processi biomolecolari e della difesa. (Image credit: Dennis Wise/University of Washington)

Una nuova tecnica per vedere molecole e proteine
16.12.2015 – Presentata su The FEBS Journal in Revealing G-protein-coupled receptor oligomerization at the single-molecule level through a nanoscopic lens: methods, dynamics and biological function, un gruppo di ricerca internazionale ha sviluppato la PhotoActivated Localization Microscopy (PALM), una tecnica di microscopia ad alta risoluzione che consente di osservare singole molecole e proteine dentro le cellule. (Image credit: The FEBS Journal (2015) DOI: 10.1111/febs.13577)

Una fotocamera che “vede” gli oggetti nascosti
08.12.2015 – Un team di ricercatori del Regno Unito ha realizzato una fotocamera ultra sensibile che, in combinazione con un laser, è in grado di rivelare la posizione di oggetti nascosti. Descritta su Nature Photonics in Detection and tracking of moving objects hidden from view, la tecnologia ha la capacità di inviare la luce intorno ad un ostacolo utilizzando un piano di diffusione, rilevandone il segnale di ritorno dopo pochi secondi di acquisizione. (Image credit: Heriot-Watt University)

Simulato un nuovo metodo per generare raggi X
25.11.2015 – Colpendo con un raggio laser un foglio di grafene, un team di ricerca del MIT (USA) e del SIMTech (Singapore) ha scoperto, mediante simulazioni numeriche, un fenomeno che consentirebbe, entro 3 anni, di generare raggi X più potenti, precisi e sicuri di quelli attuali. Pubblicato su Nature Photonics in Towards graphene plasmon-based free-electron infrared to X-ray sources, il risultato si presta ad applicazioni nel campo dei materiali e dell’imaging diagnostico. (Image credit: MIT/SIMTech)

Creata una super-colla a base di acqua per il 90%
10.11.2015 – Ricercatori del Massachusetts Institute of Technology (MIT) hanno sviluppato un idrogel biocompatibile, un materiale trasparente e flessibile come la gomma, costituito per il 90% da acqua, ed in grado di aderire con notevole resistenza a superfici molto diverse tra loro. Descritta su Nature Materials in Tough bonding of hydrogels to diverse non-porous surfaces, la “super-colla” si presta a numerose applicazioni in una vastissima gamma di settori. (Image credit: Felice Frankel)

Una batteria super efficiente per le auto elettriche
30.10.2015 – Alla University of Cambridge (Inghilterra), un team di ricerca ha realizzato una batteria Li-O2, con un elettrodo poroso a base di grafene, dotata di un’altissima densità di energia, che, con un’efficienza del 93%, può essere ricaricata più di 2.000 volte. Descritto su Science in Cycling Li-O2 batteries via LiOH formation and decomposition, il risultato promette una nuova generazione di sistemi di accumulo per i veicoli elettrici. (Image credit: T. Liu et al., Science 350: 530 (2015))

Realizzato un acciaio super resistente e durevole
26.10.2015 – Mediante la tecnologia SLIPS (Slippery Liquid-Infused Porous Surface), ricercatori della Harvard University (USA) hanno creato un rivestimento superficiale nanoporoso, a base di ossido di tungsteno, che rende l’acciaio più resistente, sicuro e durevole. Lo studio è presentato su Nature Communications in Extremely durable biofouling-resistant metallic surfaces based on electrodeposited nanoporous tungstite films on steel. (Image credit: J. Aizenberg Lab/Harvard SEAS)

Materiali che trasformano l’acqua in combustibile
23.10.2015 – Ricercatori dell’University of Reading (Inghilterra) hanno progettato una famiglia di MOFs (Metal-Organic Frameworks) a base di porfirine, che, funzionando come fotocatalizzatori, sarebbero capaci di trasformare l’acqua in combustibile. Lo studio è descritto sul “Journal of Materials Chemistry A” in Electronic structure of porphyrin-based metal organic frameworks and their suitability for solar fuel production photocatalysis. (Image credit: University of Reading, 2015)

Sviluppata una pellicola isolante che emula l’aria
15.10.2015 – Ricercatori della North Carolina State University (USA) hanno realizzato, con uno strato poroso di ossido di alluminio, una pellicola di dielettrico con proprietà ottiche ed elettriche simili all’aria. Descritto su Advanced Functional Materials in Ordered 3D Thin-Shell Nanolattice Materials with Near-Unity Refractive Indices, il film ha una resistenza meccanica tale da poter essere integrato in componenti optoelettronici. (Image credit: Chih-Hao Chang/NC State University)

Microfiori artificiali per l’elettronica di frontiera
06.10.2015 – Presentate su Scientific Reports in Flower-like supramolecular self-assembly of phosphonic acid appended naphthalene diimide and melamine, ricercatori della RMIT University (Australia) e del CSIR-IICT (India) hanno sviluppato microstrutture artificiali che “fioriscono” auto-assemblandosi in acqua, con potenziali applicazioni dall’optoelettronica alle nanotecnologie, dalla biomedicina all’elettronica organica. (Image credit: RMIT University, 2015)

Denti artificiali realizzati con materiali complessi
03.10.2015 – Ricercatori dell’ETH Zürich (Svizzera) hanno fabbricato un dente artificiale con un materiale che, realizzato con più strati di differenti proprietà, contenenti piastrine di ceramica magnetizzate, è in grado di imitare la microstruttura complessa di un dente naturale. Presentato su Nature Materials in Magnetically assisted slip casting of bioinspired heterogeneous composites, lo studio apre allo sviluppo di protesi dentali biomimetiche. (Image credit: Hortense Le Ferrand/ETH Zürich)

Celle solari più efficienti con rivestimento di silice
27.09.2015 – Ricercatori della Stanford University (USA) sono riusciti ad aumentare l’efficienza di una cella FV tradizionale rivestendola con un sottile strato di silice modellata per migliorarne il raffreddamento radiativo fotonico. La tecnologia, presentata su PNAS in Radiative cooling of solar absorbers using a visibly transparent photonic crystal thermal blackbody, è in grado di raffreddare un assorbitore solare fino a 13 °C. (Image credit: J. Rivnay/Stanford and M. Toney/SSRL/SLAC)

Un “mantello” che rende invisibili oggetti 3D
19.09.2015 – Ricercatori californiani hanno realizzato una metasuperficie in grado di nascondere alla luce un microscopico oggetto 3D di forma arbitraria. Composta da un metamateriale, è costituita da uno strato ultrasottile di nanoantenne d’oro di soli 80 nm di spessore. Descritto su Science in An ultrathin invisibility skin cloak for visible light, il dispositivo è potenzialmente scalabile anche ad oggetti macroscopici. (Image credit: Xiang Zhang group, Berkeley Lab/UC Berkeley)

Create celle solari ad orientamento controllabile
12.09.2015 – Ricercatori dell’University of Michigan (USA), intagliando un film sottile di arseniuro di gallio, hanno ottenuto una schiera di celle fotovoltaiche ad inclinazione controllabile. Descritto su Nature Communications in Dynamic kirigami structures for integrated solar tracking, il risultato rende possibile la loro integrazione in pannelli solari orientabili e in un’ampia gamma di dispositivi optoelettronici e meccanici. (Image credit: Aaron Lamoureux et al./University of Michigan)

Un materiale superduro per gli utensili da taglio
10.09.2015 – Ricercatori cinesi della SiChuan University (SCU), partendo da una miscela omogenea di polvere di diamante e nitruro di boro cubico (CBN) policristallino, hanno sintetizzato un materiale che combina elevata durezza ed inerzia chimica. Con un’eccellente resistenza all’usura, la nuova lega, descritta su Applied Physics Letters in Diamond-cBN alloy: A universal cutting material, potrà essere utilizzata per realizzare i futuri utensili industriali da taglio. (Image credit: Duanwei He/SCU)

Innovativi micro-pesci robot stampati in 3D
31.08.2015 – Utilizzando la “µCOP”, un’innovativa tecnica di stampa 3D, nanoingegneri dell’UC San Diego (California, USA) hanno realizzato micro-robots a forma di pesce in grado di muoversi all’interno di fluidi, guidati da magneti esterni, trasportando nanoparticelle e reagenti chimici. Descritta su Advanced Materials in 3D-Printed Artificial Microfish, la ricerca apre ad un ampio spettro di applicazioni. (Image credit: W. Zhu and J. Li, UC San Diego/Jacobs School of Engineering)

Microscopio a super-risoluzione nello spazio-tempo
04.08.2015 – Presentato su Nature Communications in Encoding and decoding spatio-temporal information for super-resolution microscopy, lo studio di un team di ricercatori dell’Istituto Italiano di Tecnologia (IIT) pone le basi per la realizzazione di nuovi microscopi a super-risoluzione in grado di esplorare, non soltanto la catena degli eventi molecolari dei meccanismi biologici all’origine dell’insorgenza di una malattia, ma di osservarne anche la loro evoluzione temporale. (Image credit: IIT)

Nanoparticelle per pulire acque e suoli inquinati
30.07.2015 – Ricercatori del MIT (USA) hanno sviluppato nanoparticelle che, una volta esposte alla radiazione ultravioletta, sono in grado di legarsi alle sostanze inquinanti. Pubblicata su Nature Communications in Nanoparticles with photoinduced precipitation for the extraction of pollutants from water and soil, la ricerca apre alla possibilità di soluzioni rapide ed efficaci per la bonifica ambientale, sottraendo sostanze tossiche da acque e suoli contaminati. (Image credit: Nicolas Bertrand)

Transistor: fosforene, il silicio del futuro
09.07.2015 – Presentato su Nature Communications in Two-dimensional magnetotransport in a black phosphorus naked quantum well, uno studio di ricercatori canadesi ho dimostrato che gli elettroni che si muovono in un foglio di fosforene (fosforo nero) lo fanno solo in due dimensioni senza disperdere energia. Questo consente di superare una delle grandi sfide dell’elettronica: la progettazione di transistor ad alta efficienza energetica. (Image credit: Vahid Tayari/McGill University)

Microelettrodi “iniettati” in cavità biologiche
12.06.2015 – Un gruppo di ricerca della Harvard University ha “iniettato” nel cervello di topi vivi una microscopica rete di elettrodi, la quale è stata in grado di integrasi con i neuroni senza scatenare una risposta immunitaria nel breve periodo. Presentato su Nature Nanotechnology in Syringe-injectable electronics, lo studio apre nuove frontiere per l’esplorazione dell’interfaccia tra strutture biologiche ed elettroniche. (Image credit: Lieber Research Group, Harvard University)

Il termometro più piccolo e preciso del mondo
09.06.2015 – Nella ricerca pubblicata su Physical Review Letters in Individual Quantum Probes for Optimal Thermometry viene descritto un termometro di dimensioni nanometriche capace di rilevare anche le minime fluttuazioni in aree microscopiche, come quelle che si trovano all’interno delle cellule. Il dispositivo si basa su un sistema quantistico con due livelli di energia, ed utilizza singoli atomi o fotoni modificati. (Image credit: G Kuckso et al., Nature (London) 500, 54 (2013))

Osservata l’esplosione di una batteria al litio
21.05.2015 – Grazie ad una sofisticata tecnica di ripresa in 3D che combina telecamere termiche con i potenti raggi X del sincrotrone europeo (ESRF) di Grenoble, è stata osservata per la prima volta “in diretta” l’esplosione di una comune batteria al litio. La ricerca, presentata su Nature Communications in In-operando high-speed tomography of lithium-ion batteries during thermal runaway, apre a promettenti sviluppi su nuovi sistemi di sicurezza. (Image credit: Donal Finegan, UCL)

Sviluppate super-batterie agli ioni di alluminio
08.04.2015 – Ricercatori della Stanford University (USA) hanno sviluppato un prototipo di batteria agli ioni di alluminio in grado di ricaricarsi in circa un minuto, senza perdere efficienza anche dopo 7.500 cicli di ricarica. Lo studio sulle nuove batterie per i dispositivi elettronici, meno inquinanti, più sicure ed economiche di quelle attuali agli ioni di litio, è presentato su Nature in An ultrafast rechargeable aluminium-ion battery. (Image credit: Mark Shwartz, Stanford University)

Record di precisione nella misura del tempo
12.02.2015 – Nell’articolo pubblicato su Nature Photonics in Cryogenic optical lattice clocks, ricercatori del RIKEN’s Quantum Metrology Laboratory (Giappone) descrivono la realizzazione di un orologio a reticolo ottico che si sfasa di un secondo ogni 16 miliardi di anni. Il risultato migliora di un fattore mille la precisione degli attuali orologi atomici al cesio, aprendo la strada a future applicazioni ultraprecise nel campo della geofisica o della ricerca di georisorse. (Image credit: RIKEN)

Creato un acciaio più leggero e resistente
06.02.2015 – Un team di ricerca del POSTECH (Korea del Sud) ha sviluppato una procedura per realizzare un nuovo tipo di acciaio con una resistenza, duttilità e leggerezza decisamente superiori agli acciai tradizionali. Lo studio, presentato su Nature nell’articolo Brittle intermetallic compound makes ultrastrong low-density steel with large ductility, promette interessanti sviluppi nell’industria automobilistica e in varie applicazioni strutturali. (Image credit: Hansoo Kim)

Realizzare circuiti neurali con la tecnica “pop-up”
15.01.2015 – Ricercatori statunitensi, utilizzando materiali avanzati, hanno realizzato strutture piatte 2D su supporti elastici che successivamente si “aprono” in strutture 3D più articolate. Lo studio, descritto su Science in Assembly of micro/nanomaterials into complex, three-dimensional architectures by compressive buckling, apre alla possibilità di costruire strutture biologiche minuscole e complesse, come vasi sanguigni e circuiti neurali. (Image credit: J.A.Rogers/University of Illinois)

Materiali 2D: fondamentali per l’energia del futuro
07.01.2015 – Secondo lo studio descritto su Science in Graphene, related two-dimensional crystals, and hybrid systems for energy conversion and storage, il grafene e altri cristalli bidimensionali sono i materiali ottimali che maggiormente saranno utilizzati nel mercato in continua espansione della conversione fra le diverse forme di energia, in particolare per realizzare dispositivi sempre più efficienti di conversione e stoccaggio. (Image credit: Berkeley Lab/ALS Infrared Beamlines)

Aperta la strada all’internet “quantistica”
02.01.2015 – Nell’articolo pubblicato su Nature Communications Dynamically controlling the emission of single excitons in photonic crystal cavities, ricercatori dell’Eindhoven University of Technology (Olanda) descrivono un dispositivo col quale diventa possibile controllare la “forma” delle particelle di luce (fotoni), un risultato fondamentale nell’ambito della comunicazione quantistica per la realizzazione delle future reti quantistiche. (Image credit: UCSB/Erik Lucero)