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Anno XIV n. 602 Venerdì 3 Aprile 2015 Settimanale in pdf www.heos.it

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SUSUSU“L“L“LUSIUSIUSI”, ”, ”, VULCANOVULCANOVULCANO DIDIDI FANGOFANGOFANGO

In copertina, immagine artistica di “Centauro”, il robot simbiotico (foto sssup.it)

HHHEOS.it EOS.it EOS.it Newsletter settimanale di scienze politica cultura

Direttore responsabile Umberto Pivatello Aut. Tr. Verona n°1258 -7 Marzo 1997 Roc n. 16281 Redazione Heos.it Via Muselle,n. 940 - 37050 Isola Rizza - Vr (It) Tel +fax +39-045-6970187 345 9295137 E-mail heos@heos.it www.heos.it

2 - n. 602 | Venerdì 3 Aprile 2015 www.heos.it

Sommario

PRIMO PIANO

3 DESTRA O SINISTRA:L'INASPETTATA SVOLTA DEI QUARK

ATTUALITÀ

4 5

PINI MARITTIMI A RISCHIO UNA BIODIVERSITÀ DA PRESERVARE

ANDARE ALLA RADICE PER NUTRIRE IL PIANETA

AMBIENTE

6 7

“SUCCIPACK” CAMBIERÀ LE CONFEZIONI DI PLASTICA UN DRONE VIGILA SU“LUSI”, GIGANTESCO E PERICOLOSO VULCANO DI FANGO

TECNOLOGIA

8 9

10

SEMICONDUTTORI ORGANICI, NUOVE OPPORTUNITÀ PER LE CELLE FOTOVOLTAICHE IKNIFE, BISTURI SMART . FIUTA E ANALIZZA SUBITO TESSUTI UMANI E NON SOLO … IPERION-CH.IT , TASK-FORCE PER I BENI CULTURALI

SCIENZE

11 12

CENTAURO, SISTEMA SIMBIOTICO UOMO-ROBOT GRUPPO DI RICERCA ITALO SVIZZERO. APERTA LA STRADADELLA “TERMOPOTENZA”

SALUTE

13 14

ARRIVA DAI MIRTILLI L’AIUTO PER SUPERARE I BRUTTI RICORDI LA POSTURA INFLUISCE SULLA CAPACITÀ DEI BAMBINI DI IDENTIFICARE GLI OGGETTI

SPAZIO

15 16

AL CENTRO DELLA VIA LATTEA. NUBE DI POLVERE COSMICA SUPERA INDENNE IL BUCO NERO I FENOMENI ESPLOSIVI DEL SOLE

FOCUS

17 RISCALDAMENTO DELL’ARTICO: “QUELLO CHE ACCADE NEI POLI NON RIMANE NEI POLI”

CULTURA

18 DONATELLO E LA SUA LEZIONE

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Regaliamoci un libro

“ L’uomo degli scacchi”, giallo di Peter May conclude la trilogia iniziata con “L’isola dei cacciatori di uccelli”. Il pro-tagonista Fin Mcleod, dopo aver abban-

donato la polizia e aver deciso di stabilirsi defi-nitivamente sulla più settentrionale delle isole Ebridi, tiene lontano i cacciatori di frodo dalle terre di un facoltoso locale. Proprio nel corso di un giro di ricognizione in quegli aspri territo-ri, in compagnia dell’amico Whistler, Fin si imbatte nella più incredibile delle visioni: un piccolo velivolo, all’apparenza intatto, col ros-so e il bianco della fusoliera ancora ben visibili, è apparso su un cumulo di sassi, nell’alveo di un lago che si è appena ritirato. A bordo, il corpo di Roddy Mackenzie, una vecchia cono-scenza di Fin e Whistler. E ben presto Fin si rende conto che della vicenda Whistler sa mol-to più di quanto non voglia ammettere. L’autore. Peter May è nato a Glasgow nel

1951 e vive in Francia. Giornalista e autore di innumerevoli serie televisive, ha scritto una quindicina di romanzi. “L’isola dei cacciatori di uccelli” uscito per

Einaudi Stile Libero nel 2012 è il primo volume della sua trilogia ambientata sull’isola di Lewis, e ha ottenuto uno straordinario successo di critica e pubblico in Gran Bretagna e in Fran-cia, dove è stato insignito del prestigioso Prix Les Ancres Noir. Nel 2013 Einaudi Stile Libero ha pubblicato il secondo volume della trilogia, “L’uomo di Lewis”, e nel 2015 il terzo e conclu-sivo, “L’uomo degli scacchi”. (Red)

PRIMO PIANO

E laborato per la prima volta uno studio quantitativo sulla dire-zione che prendono i quark. Il lavoro è stata eseguito da ri-cercatori INFN e Università di Milano-Bicocca. I quark sono particelle elementari, i “mattoncini” della struttura della ma-

teria che compongono i nuclei degli atomi e, quando rompono la sim-metria in cui sono organizzati, si ricombinano, prendendo una delle due direzioni: destra o sinistra. Il fenomeno, noto come rottura della simmetria chirale, fu descritto per la prima volta nel 1960 da Yoichiro Nambu e la teoria gli valse il Nobel nel 2008.

Lo studio è stato realizzato con complesse simulazioni numeri-

che operate da due supercomputer: il calcolatore parallelo del grup-po di fisica teorica dell’università di Milano-Bicocca e il Blue Gene/Q del CINECA di Bologna, quest’ultimo tra i più potenti al mondo, in grado di eseguire milioni di miliardi di operazioni al secondo. La ricer-ca, Chiral Symmetry Breaking in QCD with Two Light Flavors, pubbli-cato su Physical Review Letters, è stata condotta dal gruppo guidato da Leonardo Giusti, professore di fisica teorica all’università di Milano-Bicocca e ricercatore della sezione INFN di Milano-Bicocca, con il gruppo di DESY (Deutsches Elektronensynchrotron), coordinato da Rainer Engel. «La simmetria – spiega Leonardo Giusti – si rompe per-ché la natura sceglie una direzione privilegiata. Sinora, questo com-portamento a livello sub-atomico era noto solo qualitativamente: per la prima volta, il nostro lavoro è riuscito a dimostrare quantitativa-mente che è proprio così». (Red) Vedi www.infn.it

IL CREMLINO DI KAZAN LA CITTÀ DEI SETTE COLLI

K azan, l'antica metropoli in Tatarstan con il Cremlino (la Fortezza) in bian-co e blu i minareti e le cupole a cipolla delle chiese ortodosse sorge in

posizione sopraelevata sula riva del fiume Kazanka. La città ha celebrato il suo millennio dalla fondazione nel 2005. Come Roma, è stata costruita su sette colli. All’università di Kazan studiarono tra gli altri Tolstoj e Lenin.

DESTRA O SINISTRA: L'INASPETTATA SVOLTA DEI QUARK

L'UOMO DEGLI SCACCHI di Peter May Traduzione di Chiara Ujka Einaudi 2015 pp. 360 € 19,00

Peter May

CRONACHE

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RASSEGNA STAMPA. LA VIGNETTE DELLA SETTIMANA

PINI MARITTIMI A RISCHIO UNA BIODIVERSITÀ DA PRESERVARE

Dalle caratteristiche genetiche ed evolutive dei pini marittimi è possibile prevedere la loro capacità di adatta-mento ai cambiamenti climatici. Lo rivela uno studio dell’Istituto di bio-scienze e biorisorse del Cnr realizzato nell’ambito di un progetto europeo.

I cambiamenti climatici globali stanno mettendo a dura prova flora e fauna e rischiano di modi-ficare profondamente la biodi-

versità del nostro pianeta. Riuscire a prevedere la capacità di adattamento delle specie animali e vegetali allo stress ambientale è pertanto fonda-mentale. Oggi si utilizzano modelli pre-dittivi costruiti sulla base di parametri specifici e definiti, che però non tengo-no conto del ruolo che i caratteri gene-tici e l’evoluzione di una specie posso-no avere sulla sua capacità di risposta e adattamento allo stress.

Un innovativo studio dell’Istituto di bioscienze e biorisorse del Consiglio nazionale delle ricerche (Ibbr-Cnr) di Sesto Fiorentino, in collaborazione con gruppi di ricerca spagnoli, messicani, francesi e svizzeri, propone un’integra-

zione di tali modelli con informazioni sulle componenti genetico-evolutive della specie studiata. La ricerca è sta-ta condotta sul pino marittimo (Pinus pinaster) ed è stata pubblicata sulla rivista Genetics.

«Il pino marittimo - spiega Gio-

vanni Vendramin, direttore Ibbr-Cnr e coautore del lavoro - è caratterizzato da un’ampia variabilità genetica e ha un importante valore economico ed ecologico. È considerato, inoltre, una specie a rischio a causa dei continui cambiamenti climatici, quali aumenti della temperatura, eventi estremi e diminuzione delle precipitazioni, che colpiscono gli ambienti mediterranei

Corriere.it 3 Aprile Corriere.it 2 Aprile Italiaoggi.it 3 Aprile ilfattoquotidiano.it 2 Aprile

nei quali anche questo pino vegeta. Abbiamo identificato circa 300 varianti genetiche in un totale di 200 geni, tra le quali 18 che mostrano una significa-tiva correlazione con parametri clima-tici. Queste varianti sono prevalente-mente associate a geni coinvolti nei processi di crescita e di risposta allo stress termico».

E subito dopo aggiunge: «Per poter poi valutare se le varianti geniche iden-tificate influenzassero la capacità di adattamento dei pini sono stati pianta-ti semenzali provenienti da 19 aree climatiche diverse in una zona della Spagna con caratteristiche climatiche estreme per la specie. Dopo 5 anni si è osservato che i pini in cui erano pre-senti le varianti geniche che si preve-deva conferissero maggiore capacità di adattamento alle condizioni climatiche locali riuscivano effettivamente a so-pravvivere meglio».

L’ intenzione dei ricercatori ades-

so è implementare la metodica su sca-la più ampia, considerando un numero maggiore di aree climatiche e diversi caratteri genetici. L’approccio utilizza-to, basato sulla identificazione di va-rianti geniche associate al clima, offre il vantaggio di essere rapido ed econo-mico. Al riguardo Vendramin conclude: «E potrebbe essere ampliato. Ad esempio, uno sviluppo importante di questi studi potrà essere la ricerca di varianti genetiche associate alla tolle-ranza al fuoco e più in generale agli incendi boschivi, la cui frequenza è aumentata in seguito ai cambiamenti climatici». (Red)

Vedi www.cnr.it

5 - n. 602 | Venerdì 3 Aprile 2015 www.heos.it

Quasi 842 milioni di persone in tutto il mondo sono cronicamente malnutri-te, secondo l'Organizzazione delle Nazioni Unite per l'alimentazione e l'agricoltura (FAO). Il mondo dovrà superare enormi sfide per raggiungere la sicurezza alimentare di una popola-zione globale che secondo le previsio-ni raggiungerà i 9 miliardi entro il 2050. Con l'aiuto del CER (Centro eu-ropeo di ricerche), il professor Mal-colm Bennet dell'Università di Nottin-gham nel Regno Unito sta cercando di migliorare la resa dei raccolti tramite una maggiore conoscenza delle radici e del modo in cui queste crescono.

P er nutrire tutti, la produzione dei raccolti deve raddoppia-re, sopportando allo stesso tempo gli effetti dei cambia-

menti climatici - come una disponibilità d'acqua ridotta in molte parti del mon-do - e cercando di ridurre le conse-guenze negative dei fertilizzanti agrico-li. Serviranno colture alimentari che producano raccolti migliori sfruttando e assorbendo l'acqua e i nutrienti in modo più efficiente. «Per 10.000 anni, l'agricoltura si è concentrata sulla par-te superiore delle piante. Ora dobbia-mo guardare sottoterra», spiega al Cordis il prof. Bennet.

L'acqua e i nitrati tendono a penetra-re in profondità nel terreno, mentre i fosfati sono presenti nella parte più alta, vicino alla superficie. Riuscire a scegliere e coltivare varietà di colture che esplorano la parte superiore del terreno più efficacemente e mandano le loro radici più a fondo, allora sarà possibile produrre più cibo e ridurre la quantità di fertilizzanti necessaria.

«Studiare il sistema delle radici - la

parte nascosta - è molto più complica-to rispetto a studiare la parte superio-re della pianta. Si possono coltivare in condizioni artificiali in laboratorio o estrarre dal terreno, ma in una pianta vivente le radici sono sottoterra e diffi-cili da raggiungere. Il progetto FUTURE-ROOTS intende migliorare la tecnolo-gia per misurare e analizzare queste architetture di radici», sottolinea Ben-nett. Recentemente gli scienziati sono riusciti a visualizzare radici vive in mo-do non invasivo mentre continuavano

a crescere nel terreno. La tomografia computerizzata (TC) a raggi X è più conosciuta come tecnica di scansione in ambito medico e produce immagi-ni dell'interno del corpo umano. I progressi compiuti in questa tecnolo-gia permettono oggi di usarla per studiare i più sottili filamenti delle radici.

«Finora potevamo scannerizzare tramite TC solo piccoli volumi di ter-reno - riprende il professore - tipo delle dimensioni di una tazzina da caffè, ma questo non basta per stu-diare le radici profonde delle piante».

Visione a raggi X La soluzione è arrivata dai progres-

si della tecnologia degli scanner TC nell'industria aeronautica. Uno scan-ner delle dimensioni di una stanza, usato per ispezionare motori e parti di ali, può esaminare campioni di terreno di 1 metro di lunghezza, 0,25 metri di spessore e 80 kg di peso.

I finanziamenti del Consiglio euro-peo della ricerca, della Fondazione Wolfson e dell'Università di Nottin-gham hanno permesso al gruppo di ricerca guidato da Bennet di creare una piattaforma per l'imaging delle radici: la Hounsfield Facility. La sov-venzione del CER è stata usata per pagare le nuove attrezzature di scan-sione a raggi X, in grado di produrre immagini tridimensionali dell'intera rete di radici che crescono nel terre-no in una serra all'avanguardia e

completamente automatizzata. Radici profonde Il terreno è eterogeneo, tridimensio-

nale e complesso e ha acqua e sostan-ze nutritive sparse in tutto il suo volu-me. Uno scanner TC può mostrare l'ac-qua, il terreno e le radici, ma lo fa pro-ducendo una serie di “porzioni” di ter-reno, immagini di sezioni a raggi X che mostrano ogni radice solo come un puntino piccolissimo nel punto in cui passa attraverso la porzione. «Il pro-blema è ricostruire le radici da queste sezioni», riprende Bennett. «Siamo riusciti ad adattare le tecniche di rile-vamento degli oggetti - un metodo usato dal settore della sicurezza per trovare persone sospette quando si muovono in luoghi affollati - per rico-noscere e seguire ogni diramazione della radice ed essere in grado di “togliere” il terreno.

«Stiamo scoprendo nuovi meccani-smi tramite i quali le radici cercano l'acqua - conclude il prof. Bennett -. E se questo ci aiuterà a generare nuove varietà di colture che daranno raccolti migliori in condizioni difficili e più effi-cienti nell'usare i nutrienti del terreno, il progetto avrà un impatto agronomi-co reale». Il centro, composto da una ventina di ricercatori di varie discipline scientifiche, lavora con diversi centri internazionali. (Red)

Vedi http://www.cpib.ac.uk/research/

projects/futureroots/

«PER 10.000 ANNI, L'AGRICOLTURA SI È CONCENTRATA SULLA PARTE SUPERIORE DELLE PIANTE. ORA DOBBIAMO GUARDARE SOTTOTERRA»

ANDARE ALLA RADICE PER NUTRIRE IL PIANETA

lizzo ad alcuni specifici settori (come quello delle sonde spaziali o alcune particolari tipologie di frigoriferi per vini), in futuro disporre di una nuova classe di materiali altamente perfor-manti ed economici potrebbe esten-derne significativamente l’uso in ambito industriale, migliorando la resa di dispositivi quali processori di computer e motori per auto. La ricerca ha rivelato, in particola-

re, un grande potenziale per la fami-glia degli ossidi che - oltre a presen-tare un elevato coefficiente di con-versione energetica - sono in grado di sopportare temperature molto alte e non sono tossici. «Misure a bassa temperatura

sull’interfaccia tra due ossidi isolanti ci hanno permesso di rivelare valori enormi di termoelettricità», spiega Jean-Marc Triscone del Dipartimen-to di Quantum Matter Physics dell’Università di Ginevra. Lo studio, coordinato da Daniele

Marré (Università di Genova e Cnr-Spin) ha avuto anche importanti

Alcuni materiali artificiali composti da diversi ossidi possiedano un’effi-cienza mai osservata finora nel con-vertire il calore in energia elettrica. La scoperta apre la strada all’utilizzo su larga scala della termoelettricità.

G li studiosi hanno individuato in alcuni ossidi artificiali la capacità di sfruttare in ma-niera mai rilevata finora

l’effetto termoelettrico, cioè la proprie-tà che permette a un materiale di con-vertire il calore in energia elettrica. La pubblicazione è frutto di una ricerca congiunta italo-svizzera che ha coinvol-to le Università di Genova e Ginevra in collaborazione con due Istituti del Cnr: l’Istituto superconduttori, materiali innovativi e dispositivi (Spin, Genova) e l’Istituto officina dei materiali (Iom, Cagliari). Noto anche come “effetto Seebeck”,

il potere termoelettrico permette di generare energia elettrica grazie a una differenza di temperatura tra due punti di un materiale. Sebbene sia una pro-prietà osservabile in quasi tutti i mate-riali conosciuti, l’efficacia è relativa-mente debole e, sinora solo il 10% dell’energia dispersa in calore può es-sere recuperata. Lo studio mostra che, ingegnerizzando le proprietà dei mate-riali su scala nanometrica, si possono ottenere valori record di termoelettri-cità a basse temperature. Se fino ad oggi la scarsa disponibilità

di materiali ad alto coefficiente di con-versione energetica ne ha limitato l’uti-

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ricadute per la comprensione delle proprietà fisiche di questi materiali:. Al riguardo è stata rivelata, in maniera del tutto sorprendente, la presenza di elettroni intrappolati nel materiale. «Questo stato elettronico è stato cer-cato in sistemi artificiali per lungo tem-po senza avere conferma sperimentale con altre tecniche», aggiunge Ilaria Pallecchi (Cnr-Spin), che ha eseguito le misure, «e la sua interpretazione è stata resa possibile anche grazie al modello teorico sviluppato da Alessio Filippetti dell’Istituto officina dei mate-riali (Iom) del Cnr di Cagliari». La sfida futura sarà ottimizzare le

proprietà di questi materiali in modo da realizzare strutture artificiali dotate di elevati coefficienti termoelettrici a temperatura ambiente e oltre. Lo stu-dio è stato pubblicato su Nature Com-munications . (Red) Vedi www.cnr.it

GRUPPO DI RICERCA ITALO SVIZZERO

APERTA LA STRADA DELLA “TERMOPOTENZA”