Liceo di Lugano 1Mercoledì 29 novembre 2017

TecDayby satw

discutere

con s

peci

alis

tisguardo alla pratica

scegliere i tem

i pr

eferit

i

Moduli

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RapidPrototyping,nonésoloungioco

Comeaccendereunsolesullaterra?

Weltall:DerneueSchrottplatz?

Qualefuturoenergetico?

LuceSpazioColore

InternetofEverythingeilvaloredeidati

Robotica,medicinaemotori

Fabbricavirtuale,sostenibilitàepersonalizzazione

Conoscerel’artedavicino

Piattaformevirtualievisualizzazioni3D

Navigazionevascolareperlamicrochirurgiacerebrale

LaleggediBenford

Robotchesiarrampicanosuimuri

Metallirari«intheLoop»

Deliziapericolosa

Costruireponti!

Crittografiaecodici:Protezionedelleinformazioni

Automation:WerdenwirdurchRoboterersetzt?

Curareilcancro?Sipuò!

Chetempofaràil29novembre2067?

Liquid.js:softwareWebperpiùdispositivi

Sviluppiamoimaterialidelfuturo!

Ilpotenzialeelettricodeimuscoli

Lascienzael’usodeicolorinell’arte

Settedomande,unabugiaecodiciacorrezioned’errore

Fibreottiche:comunicareemisurareconlaluce

LaprocreazionemedicalmenteassistitanelXXIsecolo

Thefutureisnow:Ithasbegunalready

Ideate,plan,make!Wirtüfteln,planen,kreieren

Latecnicanellavorodelpilota

Unabrevestoriadell’universo:nascita,evoluzione,futuro

Diamoinumeri!

Lamateriadeisognielenanotecnologie

2

Care studentesseCari studenti

Mate, troppa teoria? Informatica, solo

per fanatici del pc? Scienze naturali,

troppoaride?Tecnica,qualcosasoloper

ragazzi?AlTecDaypiùdi60professioni-

stivimostrerannochelamatematicaha

applicazioninellapratica, chegli infor-

maticinonpassanosoltantooreinsoli-

tudinedavantialcomputer,chelecono-

scenzeacquisitecon lescienzenaturali

portanoasoluzioninellaquotidianitàe

chelatecnicaèqualcosaperragazzeca-

pacidilavorareinteam,chehannouna

visioneeunpensierointerdisciplinareper

trovare, con determinazione, soluzioni

creativeaiproblemidellanostrasocietà.

La tecnica riguarda tutti noiLepersoneconunaformazionetecnica

possonotrovareeccellentisbocchipro-

fessionali.Maanchequaloranoninten-

destescegliereunaprofessionetecnica,

alTecDaypotretescopriremondiaffasci-

nanti.Epotreteaddentrarvi in temisui

qualisaretechiamatiungiornoaespri-

merviinqualitàdielettorioconsumatori.

Scegliere i temi preferitiQuesto opuscolo presenta tutti i temi

chesarannoavostradisposizionealTec-

Day.Fraquesti–dicuialcuniverranno

svoltiinlinguainglese,franceseetedesca

– potete sceglierne sei, tre dei quali vi

verrannoassegnati.Siamodavverofelici

dipotervioffrireunagiornataparticolar-

mentevariaeavvincente,grazieallacol-

laborazionefra ilLiceodiLugano1, la

SATWeungrannumerodispecialistie

specialistedelleuniversità,deicentridi

ricercaediaziende.

ValeriaDoratiottoPrinsi|LiceodiLugano1

BelindaWeidmann|SATW

MonicaDucaWidmer|SATW

Programma

9:00 Sessione 1 Moduliscelti

10:30 Pausa

StanddiScienzaegioventù

nell‘atrio

11:00 Sessione 2 Moduliscelti

12:30 Pranzo

StanddiScienzaegioventù

nell‘atrio

14:00 Sessione 3 Moduliscelti

15:30 Fine

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M60

Cucinamolecolare

L’infinitamentepiccolospiegal’infinitamentegrande?

3,2,1…Energia!

Lievitoevaniglia?Lanuovaeradellafermentazione

Dessinetoncollège!

Ioeilmiocervello:chisonoio?

DagliatomiallestelleattraversoiltuoPC!

Ghiacciai:frarealtàesimulazioni

Nanotecnologia:Comeeperché?

Cosacisvelalalucedellestelle?

Dalladiagnosticaallasalaoperatoria

L’énergieéolienne:c‘estpasduvent!

BiochemievonDrogenundDrogentests

Perderemoungiornol’orientamentospaziale?

AugmentedReality:dàvitaalletuecarte

Power-to-Gas:latecnologiaeilsuopotenziale

AnentireCO2neutralregion?

Mesurelesséismes,c‘esttouteunehistoire!

Professione:Hacker

CreolamiaApp!

L‘ingegneria,ifiumielarisalitadeipesci:qualèilnesso?

EmbeddinggraphsinEuclideanspaces

Perchéisupercalcolatorisonosuper?

Costruzioniinlegno–costruzioniHighTech

«Antiprimadonna»:teoriadelcoloreepercezionevisiva

NuclearPower:TheShrekoftheElectricityIndustry

SismicaconGeomag!

Chi fosse interessato è benvenuto

Perpartecipareaunmodulo inqualità

diosservatorebastaannunciarsi, entro

il27novembre2017,presso

belinda.weidmann@satw.ch

Scienza e gioventù

La fondazioneScienzaegioventùpro-

muovegiovanitalenti.Durantelepause

nell’atriodellascuolasaràpresenteuno

standinformativocontanteinteressanti

proposte per approfondire, mettere in

praticaevalorizzare ilvostrosapere: le

settimanedistudio,ilconcorsonaziona-

lepergiovaniricercatoriel’International

SwissTalentForum.Trovateulterioriin-

formazionisuwww.sjf.ch

3

075 T.Bandi | Y.Delessert|D.Bass

SwissSpaceCenterEPFL

Weltall: Der neue Schrottplatz?

DasnaheWeltallbietetunsvieleVorteile

wie Satelliten-Navigation, Telefonie,

Wettervorhersage und weitere Erd-

beobachtungsdienste. Seit Sputnik im

Jahr 1957 haben wir Menschen mehr

undmehrMaterialindienahenUmlauf-

bahnengestellt. Langsamwirdesdort

obeneng.EskommtzuKollisionen,die

unserenützlicheInfrastrukturbedrohen.

IndiesemModulwerdenwirdieProble-

matik des Schrotts im Weltall (Orbital

Debris)betrachtenunddie Lösungsan-

sätzeerklären,dieanSchweizerUniver-

sitätenerarbeitetwerden.

Inder zweitenModulhälftewerdet Ihr

selber ein «Raumschiff» (Quadcopter)

fernsteuernundeinSatellitenmodellein-

fangen,umeinGefühlfürdieHerausfor-

derungen einer solchen Operation zu

bekommen. Diese praktische Anwen-

dungwirdalsWettbewerbgestaltet.

544StefanoAlberti

PolitecnicoFederalediLosannaEPFL

Come accendere un sole sulla terra?

L‘energia è uno dei problemi maggiori

dellanostrasocietà.Benchéquestotema

sia regolarmente discusso dai media,

un‘informazionescientificaprecisaspes-

somanca. Ilmodulosaràdiviso indue

parti.Inunprimotempo,laproblemati-

caenergeticacomepurelesfidesaranno

presentate.Dopodichéilconcettodifu-

sionesaràintrodotto.

Fare della fusione nucleare può quindi

essereconsideratocomelarealizzazione

diunaltrosolesullaterra!Lequestioni

dellafusionesarannodiscussenellapro-

spettivadifornireenergiaperl‘umanità.

Qualisonolesfidescientificheetecnolo-

giche inquesta ricercadipunta?Quali

sonoigrandiprogettiincorsodirealiz-

zazione?Ilmodulosaràillustratoconal-

cunedimostrazionisorprendenti.

264GinoAgbomemewa

clemap(StartUp)

Rapid Prototyping, non è solo un gioco

Avete mai sentito parlare di Arduino,

Raspberrry Pi o 3DPrinting? Avete già

giocatoconLegoMindstorm?

Oggigiornoquasituttipossiedonouno

smartphoneooggetti intelligentiden-

troacasa,eilavorilegatiaquestetec-

nologiesarannosemprepiùrichiestiin

futuro. Per avvicinarsi ai computer e

alla programmazione, esistono nuovi

metodi.Untemposervivalaconoscen-

zadimaterieclassichepercapirel’elet-

tronica e poter programmare. Oggi si

compraunaboardpreprogrammata,si

riprogramma un po‘ ed eccola pronta

per il suoutilizzo. Il rapidprototyping

consistenelpassaredall‘ideaadunpri-

moprototiponelpiùbrevelassoditem-

popossibile.

Inquestomoduloesploreremolasottile

lineachedivideilrapidprototypingdal

gioco e faremo una prova pratica di

programmazionediunaboard.

M1 M2 M3

4

237 RudiBelotti

Centrosistemiinformativi

Internet of Everything e il valore dei dati

SecondoGartnernel2016oltre6miliar-

didi‘cose’eranoconnesseadinternet.

Entroil2020siprevededisuperarei20

miliardidioggetticonnessi.Smartphone,

activity tracker, automobili, frigoriferi,

apparecchiaturemediche,un’infinitàdi

apparecchiature di ogni genere e per

unamoltitudinediscopidiversi.Questi

oggetti interconnessi sono accomunati

dallapresenzadi svariati sensoriper la

raccoltadidati.Datiapparentementeca-

oticiacausadelloroenormevolumeche

derivadirettamentedalnumerodifonti

cheliproducono.Datigeneratiavelocità

vertiginosegrazieallapotenzadielabo-

razionechecaratterizzaimodernidispo-

sitivi.Datimoltoeterogeneivista lava-

rietàdeidispositivicheligenerano.

Dapprimasarannointrodottiiconcettidi

base,perproseguirepoiconlavalutazio-

nedellasituazioneattuale,eleprospetti-

vefuture.Sarannoinoltrepropostedelle

dimostrazionipratichedielaborazionedi

daticonloscopodiricavarneinformazio-

niutili,utilizzabiliinprocessidecisionali.

295* MajaBarta

SUPSI

Luce Spazio Colore

Lalucecipermettedicambiarelaperce-

zionediunospazio.Lasuaatmosfera,le

sueproporzioni,lesuedimensioni,isuoi

coloricipotrannoapparirediversiindi-

pendenzadellalucechelomodella.

Questoatelierproponedisperimentare

comepossiamomodellare lequalitàdi

unospaziomodificandonel’illuminazio-

neocomelapercezionediquestospazio

cambiaasecondadellalucedelsole.

Grazieaunmodello inscalasi testano

varieipotesiditrasformazioneecontrol-

lo della luce naturale. Queste ipotesi,

avanzateerealizzatedaglistudenti,ven-

gonopoidocumentatefotograficamente

econfrontatefraloropercogliereilpo-

tenziale della luce nella progettazione

degliinterni.

616MaurizioBarbato

SUPSI

Quale futuro energetico?

Piccolaintroduzionealleenergierinno-

vabili.

Leenergierinnovabiligiocanounruolo

fondamentale inun’epoca incui laga-

ranziadiunapprovvigionamentoener-

geticoa lungotermine, il continuoau-

mento del fabbisogno di energia e i

cambiamenticlimaticisonotemidicre-

scenterilevanza.

Ilmodulointendefornireunavisionesul-

le fonti energetiche tradizionali e su

quelle rinnovabili,analizzando iproe i

controedandounosguardosuqualefu-

turoenergeticopossiamoattendercicon

particolareattenzionealterritorionazio-

nalesvizzero.

Ilmodulosisvolgeràconunapresenta-

zionedellediversetecnologiediapprov-

vigionamento energetico che coinvol-

geràattivamenteglistudenti.

M4 M5 M6

5

641*AldoCalvello

FaulhaberMinimotorSA

Robotica, medicina e motori

Umanoidi, sistemi chirurgici automatiz-

zati,manibioniche…giornodopogior-

noilmondodellarobotica,soprattutto

inambitomedicale,sistaevolvendo in

manieraesponenzialediventandosem-

prepiùfondamentale.Quellochesiamo

ingradodifareoggialcuniannifanon

era immaginabile, così come è difficile

prevederecosaciriserveràilfuturo.

Questomodulovuolepresentarealcune

interessantiapplicazionimotorizzateche

possono essere usate inmedicinao in

campiapplicativiadessalegati.

Dopounbreve cennoal passato, con-

centreremol’attenzionesull’aspettotec-

nicolegatoall’integrazioneeall’utilizzo

dimotorisemprepiùperformantiall’in-

ternoditalisistemieall’evoluzionefutu-

radiquesto«mondo».

382 MartaCaroselli

SUPSI

Conoscere l’arte da vicino

Comelavoraunrestauratorepercono-

scereun’operad’arte?

Dopounabrevepresentazioneinpower

pointincuisiintrodurrannol’approccio

metodologicoeglistrumentidiindagine

scientificausatinellapraticadelconser-

vatorerestauratore,sareteinvitatiapar-

tecipare a un gioco a quiz on line per

valutarelevostreconoscenzepreliminari

sullavorodelrestauratore.

Vedretechequestaprofessioneoggiè

piùsimileaquelladiunmedicochenon

diunartista!Porteremounaveraopera

d’arte (dipinto murale staccato) e la

«osserveremo da vicino» utilizzando

strumentid’indaginescientificanonin-

vasivi(senzatoccarel’oggetto).Utilizze-

remoilmicroscopioportatileediverse

illuminazioni,comeluceincidente,luce

radente,lampadaUV,perottenereim-

portantiinformazionisuldipinto,lasua

storiaelasuaconservazione.

300 LucaCanetta

SUPSI

Fabbrica virtuale, sostenibilità e personalizzazione

Leaziendedevonocontinuamenteade-

guaretecnologieestrumentidigestione

per affrontare le sfide legate ai nuovi

modellidicomportamentoeallemutate

condizioni socioeconomiche. La mass

customization (prodotti «su misura» a

bassocosto), ilmiglioramentodellaso-

stenibilitàsocialeeambientale, l’usodi

prodottiintelligenticheciaiutinoaman-

tenere una buona salute impongono

cambiamentiradicalinellaprogettazione

deiprodottiedeiprocessiproduttivi.

Inquestomodulovimostriamocomela

Fabbrica Virtuale/Digitale fornisce gli

strumenti(realtàvirtuale3D,tavolomul-

titouchperlaprogettazionecollaborati-

vaeinterattiva,sistemidisimulazionee

di valutazione dell’impatto ambientale

ecc.)chepermettonoditrovaresoluzioni

ottimaliaproblemicomplessi.

6

M7 M8 M9

313 EmilianoCirillo

UniversitàdellaSvizzeraItaliana

Piattaforme virtuali e visualizzazioni 3D

Nell’atelierverrannopresentatealcune

possibilitàdiallenamentosportivoindi-

vidualeattraversovisualizzazioni3Din

ambientivirtuali.Ilpartecipanteavràla

possibilitàdiinteragireconlapiattafor-

mautilizzandomodernistrumentidota-

tidisensoriingradodisimulareepro-

durre sensazioni realmente percepite

dall’utente.Eglisaràcosìingradodire-

gistrare i suoimovimenti edi visualiz-

zarli in3Dcon l’obiettivodianalizzarli

attraversoun’innovativavisualizzazione

einterazionebasatasu«gesti».

L’atelierillustreràlatecnicadellavisualiz-

zazione3Dattraversogliaspettifonda-

mentalidell’elaborazionedelleimmagini

edimostreràcomenelcasospecificover-

rannopreseinconsiderazioneletreleggi

diNewton.

082PatrizioCollovà

BernerFachhochschule

La legge di Benford

Cosadiconolecifresuinumeri?Analisi

deidatiall’intersezionetramatematica,

economiaeinformatica.

Determinatepaginedivecchietavolelo-

garitmicheperlanavigazionemarittima

mostranomoltetracced’uso…unavec-

chiaosservazione(1881)vieneriscoperta

(1938),applicatapraticamentedopode-

cenni e dimostrata matematicamente

ancorapiùtardi.

Percorriamolastradadalleosservazioni

alleanalisimanuali,poiaicalcolicon il

computer, analisi di grandi quantità di

datie infineteorie.Mostriamocomela

ricercaapplicatapossaaiutarenellasco-

pertadiimbrogliefalsificazioninellebi-

lance commerciali, nelle dichiarazioni

delletasseenellefatture.Partecipatea

unviaggionellamatematicaeconomica

conunpo’diinformaticaapplicata.

277 AlessandroCianfoni

OspedaleRegionalediLugano

Navigazione vascolare per la microchirurgia cerebrale

Lamodernaneurochirurgiasulcervellosi

avvaleditecnicheminimamenteinvasive

dineuroradiologia, incui,guidatidalle

immagini digitali, sottilissimi tubicini,

chiamatimicrocateteri,vengonofattina-

vigaredamedicispecializzati,all’interno

dellearteriedelcorpo,finoaraggiunge-

relearteriecerebrali,perlacuradiictus

cerebralioemorragiecerebrali.

Questomoduloillustra,conmodelliarte-

riosiinsiliconeconsimulazionediflusso

econunsimulatoredigitale,questetec-

nicheequestiinterventimicroneurochi-

rurgici.

Ipartecipantialmoduloavrannolapos-

sibilitàdi interagire ediscutere conun

mediconeuroradiologointerventistal’a-

natomiadellearteriecerebrali,lepatolo-

gie vascolari cerebrali più comuni, con

cennidifisiologiaefisiopatologia,l’evo-

luzionetecnologicadiquesteterapiemi-

ni-invasive, e provare hands-on le due

stazionidisimulazionechirurgica.

7

M10 M11 M12

164SandraDaCol

GeneralElectric

Robot che si arrampicano sui muri

Sviluppiamolaprossimagenerazionedi

robot per la manutenzione di centrali

elettriche.Questipiccoliaiutantiriesco-

noadarrivarenegliangolipiùreconditi

dellemacchine,senzachesidebbaricor-

rereaungrandelavoropersmontarle,o

inpunticheperaltrimotivisianodifficil-

menteraggiungibili.

Graziealleinformazioniraccoltedairo-

bot,possiamosaperechecosavaripara-

to, così da permettere ai gestori delle

centralidiessereaffidabilinellafornitura

dienergia.

Durantequestomoduloavretel’occasio-

neunicadivedereinazioneunodique-

stirobotdaispezione,munitodisensori,

cheèingrado,conlesueruotemagneti-

che,diarrampicarsisuimuri.

Insiemesvilupperemounalgoritmoeve-

rificheremo se il robot trova la giusta

stradaperarrivareall’obiettivodaispe-

zionare. Apprenderete inoltre quanto

vienefattoalivellomondialedallaGene-

ral Electric per raggiungere l’obiettivo

«PoweringEveryone».

189*

VladimiroDalSanto

ISTM-CNRMilano

Metalli rari «in the Loop»

Itelefonicellulari,glischermipiattidella

televisione, leautomobili moderne, le

centralieolicheemoltealtreconquiste

tecnichesarebbero impensabili senza i

metallirari.

Iltantalvieneperesempioutilizzatonei

telefonini, l’indio inserito negli schermi

piatti,illitioèunelementofondamentale

pergliaccumulatorimentreilneodymè

importantenellafabbricazionedimagneti

permanentiperlaproduzionedienergia.

Ilnostroconsumosfrenatodiquestema-

terieprime,ilpotenziamentodeisistemi

dienergiarinnovabileelacrescentetecni-

cizzazioneancheneipaesiinviadisvilup-

poeinquelliemergentinefaràaumenta-

resempredipiùlarichiesta.

Dopounabreveintroduzioneaimetalli

rari, faremo, inpiccoli gruppi, il gioco

strategico«intheLoop»chemostra,in

modo ludico, i problemi risultanti dal

trattamentodiquestielementi, la loro

disponibilità limitatanel tempo, lano-

stradipendenzada loro comepure le

conseguenze ecologiche e sociali del

lorosmaltimento.

Itestidelgiocosonoininglese,sonopertanto

utilidellebuoneconoscenzediquestalingua.

303 EmanueleDelucchi

UniversitàdiFriburgo

Delizia pericolosa

Il premioNobelper lamatematicanon

esiste,maunmatematico–JohnNash–

havintounNobel(perl’economia)grazie

alsuolavorosullateoriadeigiochi.

Inquestomoduloconsidereremoungio-

co«gastronomico»incuiduegiocatori

mangianoaturnounpezzodiunatavo-

letta di cioccolato con un quadratino

avvelenato, chiedendoci se esiste una

strategiachepermettadigustareladeli-

zia del cioccolato, senza incapparenel

pericolodelveleno.

Ciaccorgeremochegiochicomequello

proposto–igiochidistrategia–pongo-

nomoltedomandeinteressanti(ilnostro

neponeaddiritturaalcuneancorairrisol-

te!), alle quali cercheremo, insieme, di

fornirerisposteefficacierigorose.

Intalmodogetteremounosguardosu

unsettoremoltoattualedellamatemati-

ca,diventandoneattivamentepartecipie

sperimentandoneilfascinocreativo.

8

M13 M14 M15

293 MariagraziaDiPilato

Borlini&ZaniniStudiod’Ingegneria

Costruire ponti!

Costruirepontièunadelleattivitàpiùaf-

fascinanti dell’ingegneria strutturale. I

pontiunisconoduespondeeaiutanoa

superareostacoli.

Ilnostro territorioèmarcatodalla loro

presenza. Opere pregevoli come ad

esempioiviadottidellaferroviareticaei

pontidiRobertMaillardfannopartedel

nostropatrimonioculturale,congrande

tradizione. Molti ingegneri svizzeri co-

struttori di ponti sono noti in tutto il

mondo.

Costruirepontiècreatività,analisielavo-

ropratico.Conquestoateliervelofare-

moscoprireinmodomoltoconcreto.

Dopo una una breve presentazione

dell’ingegneriastrutturale,avretemodo

disimulare,alcomputer, lacostruzione

deivostriponti indiversipaesaggi,con

l’ausiliodiunsemplicesoftwaredisimu-

lazione.Nelcontemposaràpossibile la

consultazionedisitiinterneteletteratura

specializzata. La forma ottimale dovrà

esserenonsolo leggeraedesteticama

ancherobustaedeconomica.

040 EdoardoDotti|GiacomoElefante

UniversitàdiFriburgo

Crittografia e codici:Protezione delle informazioni

Visietemaichiestichecosasonoinu-

merifuoridaivagonideitrenioacosa

servonoinumerisulretrodellacopertina

diunlibro?

E se queste informazioni le volessimo

passareaqualcunoinmanierasicura?

Oggi più chemai trasmettiamo grandi

quantità di informazioni, di cui molte

sensibili.Quindi laprotezionedidati e

messaggièdiprimariaimportanza!

Inquestomodulovedremoalcunisiste-

mi crittografici tra cui il sistema RSA,

utilizzatoinmoltiambiti.Oltreaisistemi

dicriptazionedaremounosguardoalla

teoriadeicodici,adesempioilfunzio-

namento del codice di classificazione

deilibriISBN.

Dopounaintroduzioneteoricalavorere-

moassiemeadeicodicidisistemicritto-

graficiinmanierapratica.

154

RaphaelEidenbenz

ABBSchweiz

Automation: Werden wir durch Roboter ersetzt?

DieAutomationisteinfundamentalerBe-

standteilunsererGesellschaft.Indenver-

schiedensten Bereichen, zum Beispiel in

der Industrie, im Transportwesen aber

auchimprivatenLebensetzenwir–oft-

malsunbewusst–Automationstechnolo-

gieein.

In diesem Modul diskutieren wir, wie

und für welche Zwecke Automations-

technik–eingebettetineinfachenGerä-

tenbishinzuhochentwickeltenRobo-

tern–verwendetwird.Zudemerhaltet

ihr Einblick, wie Automationsprobleme

gelöstwerdenundwieeinIngenieurbei

einemProjektvorgeht.

DerletzteTeildesModulsbeinhalteteine

praktischeÜbung,inderihrselbsteinen

einfachenRoboterbauenwerdet.

9

M16 M17 M18

307MiloFrattini

IstitutoCantonalediPatologia

Curare il cancro? Si può!

Glistudigenetico-molecolaristannofor-

nendounafotografiasemprepiùaccura-

tadeimeccanismicheportanoallatras-

formazione tumorale delle cellule.

Questohapermessodisvilupparemolti

farmacispecificamenteindirizzaticontro

talialterazionigeniche(«targetedthera-

pies»),conlaconseguenzachemoltitu-

morichesembravanoinguaribilivengo-

noattualmentetrattaticonefficacia.

Questomodulosiprefiggedimostrarvi

lostatodell’arteattualenelladiagnostica

molecolaredellepatologieneoplastiche

edimostrareleinnovazionichenelpros-

simofuturoconsentirannounamigliore

precisionediagnosticaeunacurasemp-

repiùefficaceditalimalattie.

©EarthatLarge/Eumetsat

291MarcoGaia

MeteoSvizzera

Che tempo farà il 29 novembre 2067?

«Chetempofadomani?»Pochiclicksulla

giustaappelarispostaèprestotrovata.

Mafra50anni?Fracambiamenticlimatici

evariabilitànaturale,cosasiamoingrado

didireoggisucomeevolverannolecon-

dizioni meteorologiche e climatiche in

Ticino?

Lapresentazione vi farà scoprire come

nasconoleprevisionideltempoequelle

climatiche.Qualisonoimetodidilavoro

dicolorochesioccupanodimeteorolo-

gia?Comesigestiscelacaoticitàdell’at-

mosfera? Quali gli strumenti utilizzati

quotidianamente?Comesi faavedere

unanuvolettada36000kmdiquota?O

deifiocchidineveda200kmdidistan-

za?Eperchéavoltepersapereiltempo

che faràa Luganodobbiamoandarea

curiosarecosasuccedelungolecosteda-

vantiaNewYork?

In90minutinondiventeretedeimeteo-

rologiprofessionisti.Avreteperòl’occa-

sionediconoscerealcunecuriosità«die-

trolequintedellameteorologia»chevi

permetterannodicapirequantoaffasci-

nante siaquestoambitodi studio edi

attivitàprofessionale.

273

AndreaGallidabino

UniversitàdellaSvizzeraItaliana

Liquid.js: software Web per più dispositivi

Liquid.jsèunframeworkutilizzabileper

creareapplicazioniWebcapacidifluire

ininterrottamentetradispositividiogni

tipo seguendo l’attenzione dell’utente.

Youtubevideo–esempio:

https://youtu.be/848QV4H0IDE

ConunaminimaconoscenzadiHTML5

e Javascript e utilizzando tecnologie

emergenti,comeWebComponentstra-

miteilframeworkPolymer.jssviluppato

daGoogle, ilmodulodanoiproposto

guideràglistudentiinuntutorialbasato

sulla nostra libreria sviluppata per un

progettodiricercaallaFacoltàdiscienze

informatichedell’UniversitàdellaSvizzera

Italiana.Ilrisultatosaràunasempliceap-

plicazioneinterattivacapacedispostarsi

trapiùdispositivieverràmostratafluire

tracomputer,tabletesmartphones.

10

M19 M20 M21

309PietroGambardella|LucioIsa

PolitecnicofederalediZurigoETH

Sviluppiamo i materiali del futuro!

Ilprogressoscientificoetecnologicodi-

pendedallascopertadinuovimateriali.

Oggilaricercaprocedeinbaseadavan-

zatetecnichedifabbricazioneeanalisi,

capacidideterminarelastrutturadiun

compostoatomoperatomoperottene-

respecialiproprietàelettromagnetiche,

ocompostiartificialicheriproduconola

resistenzaeflessibilitàtipichedeimate-

rialibiologici.

Imaterialicosiddetti«soft»,partendodai

polimeri,integranoimaterialinaturaliin

unavastagammadiapplicazioni,tracui

l’elettronicaelaproduzioneditessuti«in-

telligenti».Lenanoparticelle,oggetticon

dimensionidell’ordinedi10-9m,posseg-

gonoesoticheproprietàchimiche,ottiche

emagnetiche,epossonoesserecombina-

teincompostidaimoltepliciusi.

Inquestomodulopresenteremoalcune

problematiche attuali nello studio della

materia,unitamenteadesempiconcreti

dellaricercasviluppataalDipartimentodi

Materialidell’ETHdiZurigo.Glistudenti

sarannoinvitatiasperimentareproprietà

inusualidivarimaterialiattraverso5sta-

zionidavisitareinpiccoligruppieapro-

porreideeperimaterialidelfuturo.

310LucaGamma|DinaGomes

SUPSI

Il potenziale elettrico dei muscoli

Comepossiamomigliorareleprestazioni

sportive?Comepossiamoriprendere la

completa mobilità dopo un infortunio

importante?Comepossiamocontrollare

un videogioco senza l’uso delle mani?

Sono solo alcune delle domande alle

qualipotremodareuna rispostadiscu-

tendosullepossibiliapplicazionidiunsi-

stemadimisurachecipermettediacqui-

sire, interpretareeanalizzareglistimoli

elettriciprodottidaimuscolidurante la

lorocontrazione.

Dopounabreveintroduzionesull’anato-

miadelsistemamuscolareesull‘elettrici-

tà,vedremoqualisonoitipidistrumenti

e i lorocampidiutilizzo, letecnichedi

misura,l’analisiel’interpretazionedegli

stimolielettrici.Lostudentevienepoiin-

vitatoasperimentare intuttasicurezza

l’usodiunsemplicestrumentopervisua-

lizzare e analizzare la propria risposta

muscolareincondizionistaticheedina-

micheeaconfrontarsiconicompagni.

311 EsterGinerCordero|LiviaGuerini

SUPSI

La scienza e l’uso dei colori nell’arte

Nellaproduzioneartistica,l’uomohaim-

piegato,sindall’antichità,elementieso-

stanzechedannocoloreallecose.Questi

coloranti sono divisi, da un lato, dalla

propriastrutturachimicaininorganicie

organici;d’altrolato,ladifferenzatermi-

nologicafrapigmentoecoloranteviene

data da come essi interagiscono in un

mediumconcreto.Nelcasodellapittura

ad affresco, la basicitàdella calceper-

mette l’utilizzo solamente di certi pig-

mentiparticolarmenteresistenti.

Dopounabreve introduzioneteoricae

l’osservazione di diversi materiali colo-

ranti,glistudentipotrannosvolgereuna

seriediesercizipratici:inpiccoligruppisi

realizzerannodellestesurepittorichead

affrescoeaseccoprovandoeosservan-

doilcomportamentodeimateriali.

11

M22 M23 M24

238 M.Jemec|G.Filippini|S.Cuomo

ProcreaSA

La procreazione medicalmente assistita nel XXI secolo

L’infertilitàèunproblemachetoccail15-

20%dellapopolazioneinetàfertileeche

negliultimianniècostantementeincresci-

ta.Secondol’OMS(OrganizzazioneMon-

dialedellaSanità)perinfertilitàsiintende

l’assenzadiconcepimentodopounanno

dirapportimiratinonprotettivoltiall’otte-

nimentodiunagravidanza.L’OMSconsi-

deral’Infertilitàunapatologiachevacurata,

comelealtrepatologie.Potrebbesembrare

unaconsiderazionebanalemanonloè.

Infatti,pochitrattamentipropostioggiper

cercaredigiungereadunagravidanzasono

presiacaricodallecassemalatiinSvizzera

e,sebbenel’infertilitànoncausimorbiditào

mortalitànelpazientecheneèaffetto,dal

puntodivistaantropologicoedevolutivoè

una grave patologia. Gli ultimi 30 anni

sonostatifondamentalinellacomprensio-

nedellecausedell’infertilitàenellosvilup-

podelletecnichediprocreazioneassistita:

dalla letturadelgenomaumanocheha

aperto lastradaalladiagnosigeneticae

allageneticamedica,altrattamentoormo-

naleperilrecuperoovocitario,allosvilup-

podegliembrioni invitroealladiagnosi

geneticapreimpianto,ognitappaèfonda-

mentale per l’ottenimento del risultato:

unanuovanascita.

465ElisaGorla

UniversitàdiNeuchâtel

Sette domande, una bugia e codici a correzione d’errore

Inquestomodulodiscuteremoicodicia

correzioned’errore,partendodaungio-

codi«magia».indovineròunnumerotra

0e15sceltodaunvolontario in sette

domande,anchese ilvolontariomente

unavolta!

Discuteremobrevementeicodiciacorre-

zioned’erroreeperchésonoutili.Se il

tempolopermetterà,inchiusurafaremo

unsecondogioco,semprebasatosuico-

diciacorrezioned’errore.

314 DanieleInaudi

SmartecSA

Fibre ottiche: comunicare e misurare con la luce

Lefibreottichesonofinicomeuncapel-

lo,mapermettonoditrasmettereun’e-

normequantitàdidatiagrandidistanze.

Cavi ottici lunghimigliaiadi chilometri

attraversanoipaesieglioceanipermet-

tendo la trasmissione delle telefonate,

dellamusica,deiprogrammitelevisivie

deigattinidiFacebook.

Lefibreottichesonoanchedeglistraor-

dinarisensorichepermettonodimisura-

remetropermetrolatemperaturadiun

cavolungodecinedichilometri.Questo

permetteadesempiodiidentificareelo-

calizzareconprecisionegliincendinelle

gallerie.

Inquestomoduloscopriremoil funzio-

namentodellefibreotticheesperimen-

teremoillorousotrasmettendomessag-

gitraduegruppidistudentiemisurando

simultaneamente latemperaturadivari

oggettiepersinoquelladeipartecipanti.

12

M25 M26 M27

609 DanielJunker

VSLInternational

The future is now: It has begun already

Where will we live or spend our free

timein10or50years?Willwedancein

asilverbowl80metersaboveground?

Willwehavefuninanoversizednomad

style tent with an endless number of

shops and restaurants? Will we enjoy

togetherwithanother70’000peoplea

concert one day and a champions

league game the next, in the biggest

cabrioletoftheworld?Willweswimin

apool200maboveground?Orarethese

visionsrealityalready?

World famous architects develop fasci-

nating structures, which demand more

and more challenges when building

them. A small group of engineers and

specialists help with exceptional ideas

and techniques to make these dreams

becomereality.Amoduleforall–those

whowanttoknowwherewearegoing

andthosewhowanttounderstandhow

wearegettingthere.

629 MicheleKellerhals

HochschuleLuzern

Ideate, plan, make! Wir tüfteln, planen, kreieren

FürvieledieVorstellungvomTraumberuf:

SeinerFantasiefreienLauflassen,etwas

NeueskreierenunddamitProblemeder

Gesellschaftinnovativlösen.

IndemModultastenwirunsandiesen

Traum heran. Als Wirtschaftsingenieur

Innovation werden wir in 90 Minuten

aufamüsanteArteinenDesign-Prozess

kennenlernen und durch Technik und

Programmieren die ungewöhnlichsten

Gegenstände zumMusizierenbringen.

Wiespäter imBerufslebenarbeitenwir

imTeamundbegleitendasProjektinder

Zeit von der Ideenfindung bis zur Ver-

marktung.

Wirfreuenuns,miteuchIdeenzuent-

wickeln, und sind gespannt, welche

coolenSoundsihreurenMathebüchern

undZnünibananenentlockenwerdet!

316ManuelKönig

Swiss

La tecnica nel lavoro del pilota

L’aviazione,dalvolodei fratelliWright

neldicembredel1903,haavutoun’e-

voluzione affascinante. Oggigiorno è

normale viaggiare in breve tempo in

tuttigliangolidelmondo.

Ma un aereo di linea moderno, come

trova la sua rotta attorno al globo?

Comenaviganoipilotiinmezzoall’oce-

anoAtlantico,lontanidaognitecnolo-

giadisegnalazione?Comemaiicompli-

catissimi reattori non si inceppano

nemmenonelmezzodiunatempestadi

neve o di pioggia? Nella fitta nebbia,

cometroval’aereolasuastradaversola

pistad’atterraggio?PerchéunA380di

560tonnellatenonprecipitasedoves-

serospegnersituttiireattori?

Salite,allacciatelecintureestupitevi!

13

M28 M29 M30

323PieroMartinoli

UniversitàdellaSvizzeraitaliana

Una breve storia dell’universo: nascita, evoluzione, futuro

Laconoscenzadelcosmoentrainuna

nuova era con la scoperta (1929)

dell’espansionedell’universo,ilcheim-

plicachehaavutouninizio(«BigBang»)

14miliardidiannifasottoformadiuna

«zuppacosmica»dimateriaedenergia

estremamentedensaecalda.Lascoper-

ta (1964) della radiazione cosmica di

fondoeilsuostudiodettagliatoconmis-

sioni satellitari hanno poi permesso di

svelarelanaturaeleproporzionidima-

teriaedenergianell’universo,lasuageo-

metriael’esistenzadiunaformadiener-

gia ancora sconosciuta («energia

oscura»).

Lo studio più recente di una speciale

classedisupernovaeharivelatochel’uni-

versononsolosiespande,madacirca

6-7 miliardi di anni lo fa accelerando,

unascopertacoerenteconl’ideadiener-

giaoscuraeconimportantiimplicazioni

perilsuodestino.

Ilmoduloproponeunviaggioattraverso

queste affascinanti scoperte inclusa

quellarecentedelleondegravitazionali.

325AntoniettaMira

UniversitàdellaSvizzeraitaliana

Diamo i numeri!

Parleremo di crittografia, hackers e di

comealcunistudentidelMITsianoriu-

scitiavincerepiùdi3milionididollarial

BlackJack.

Lanceremomonete cercandodipreve-

dernel’esitoevidaròunpiccolovantag-

giocompetitivoperlaprossimavoltain

cuidovretefareunascommessa.

ConteremoiconiglidiFibonaccieinsie-

merisolveremocuriosiindovinelliancora

attuali nonostante siano stati inventati

allafinedel‘400daFraPacioli.

Ilfiloconduttoredellapresentazioneèla

forzaelabellezzadeinumeri,lamotiva-

zioneèlapassioneperimodellistatistici

chestannoallabasediprevisionifinan-

ziarieedeconomicheeiltuttoècondito

conunpizzicodimagia.Armatevidifan-

tasiaecuriositàevicondurrò inun’av-

venturaintellettualefraragionamentoe

sorpresa.

327 MassimoMorbidelli|AlbertoCingolani

PolitecnicoFederalediZurigoETH

La materia dei sogni e le nanotecnologie

Sin dalle osservazioni del botanico R.

Brownnel1820,isistemicolloidali,disper-

sioniinliquidiogasdiparticellesolidepiù

dimillevoltepiùpiccolediunmillimetro,

hannoattrattol’attenzionedegliscienziati

didiversediscipline.Alcentroeranoiloro

moticaotici,prestodefinitiBrowniani,che

questicondividonocoiloroparentipiùpic-

coli:lemolecole.

Oggiledispersionicolloidalisonostudiate

anchedagliingegneriperlalorocapacitàdi

aggregarsi,aseguitodidiversistimoliester-

ni,portandoallaformazionedinuovimate-

rialichepresentanostruttureecaratteristi-

cheuniche.Unesempioèla«SoftMatter»,

anchechiamatagelolamateriadeisogni,

dicuimoltigruppidifisicadellamateria

cercanodirivelaresegretieproprietà.Que-

stisistemisonoallabasedellenanotecnolo-

gie e della produzione di nanoparticelle

polimeriche che portano ad applicazioni

uniche,comeilcieloartificialeche,come

vedremo,catturalamagiadellalucenatu-

ralealtramontoosulmezzogiorno.

Andremoinlaboratoriopervedereinsieme

comeprepararequestamateriasofficee

imparareagiocareconlei,adesempiore-

alizzandouna sortadi plastica soffice e

magnetica.

14

M31 M32 M33

©exclusive-design-Fotolia.com

223

AnnaMurello

PolitecnicoFederalediLosannaEPFL

Cucina molecolare

Di cosa si tratta?Ci saràqualcosada

assaggiare? Certo… e soprattutto da

sperimentare!

Questomoduloproponeun’introduzione

divertenteeinterattivaallacucinamole-

colare,checombinaarteculinariaechi-

micadeimaterialipolimerici.

Traesperimentiedegustazioniimpare-

rete a creare piccole sfere colorate,

gustoseeconunaconsistenzadeltutto

inaspettata.Dopoavercompresoipro-

cessi chimici fondamentalidellacucina

molecolare,scopriretelaloroapplicazione

neidiversisettoridellachimicaeneima-

terialicheutilizzatetuttiigiorni.

Potreteprepararelestessericetteanche

acasavostra,per stupire i vostriamici

conuncavialecoloratoe…conunpo’di

scienza!

377FrancescaNessi-Tedaldi

PolitecnicoFederalediZurigoETH

L’infinitamente piccolo spiega l’infinitamente grande?

Lafisicadelleparticelle sioccupadelle

componenti elementari della materia.

Attraversodiessasicerca,tral’altro,una

spiegazione al mistero della «materia

oscura», che costituisce il 96% della

massadell’Universo. Si suppone infatti

cheessapossaesserecompostadiparti-

cellechegliesperimentiincorsoalCERN

diGinevrapotrebberorivelare.

Fisici provenienti dalle università del

mondo intero hanno lavorato per

vent’anniallapreparazionedeirivelatori

necessari. La strumentazione, la presa

datielaloroanalisioccupanoricercatori

provenientidapaesieculturedifferenti

inunafruttuosacollaborazioneinterna-

zionale.

Questomodulodàunavisionesullete-

matiche studiate nel campo e spiega i

dettaglidelprogettosperimentale.Esso

offreinoltrelapossibilitàdivederecon-

cretamente, durante la presentazione,

comedelle particelle vengono rivelate,

utilizzandoiraggicosmici.

328 FabrizioNoembrini

TicinoEnergia

3, 2, 1… Energia!

Ogninostraattivitàquotidianaèlegata

all’energia.Talvoltainmanieraastratta,

spesso molto concretamente. Ma di

quanta energia abbiamo bisogno? E

comeprocurarcela?Qualisfideciatten-

dono? Che strategia propongono la

Confederazione e il Ticino? E qual è il

ruolodituttinoi?Lasvoltaenergeticaè

unpercorsoambiziosocheciaccompa-

gneràperdecenni edi cui sonoposte

solo lebasi. Inuncontestosemprepiù

complessoèimportantesapersiorienta-

reperpoterscegliereeagireconsapevol-

mente,passodopopasso.

Unbreveviaggio fra tecnologie, sogni,

timori e opportunità nell’affascinante

mondodelsistemaenergia,dovetuttoè

collegatoenienteèfermo,semprealla

ricerca di un equilibrio dinamico. Alla

scopertadell’energia!

15

M34 M35 M36

©EvolvaSA

241

LauraOcchipinti

EvolvaSA

Lievito e vaniglia? La nuova era della fermentazione

Lavolontànell’uomodiindividuaredelle

metodologieefficientiealternativeperla

produzionedisostanzenaturalipreziose

(comeadesempio lavaniglia)esistegià

da milioni di anni. La combinazione di

modernetecnichediingegneriagenetica

e di fermentazione dei microorganismi

(nellospecificodellievito)puópermette-

realgiornod’oggilasintesidisostanze

che vengono attualmente prodotte in

naturatramitemeccanismicomplessioin

quantitàminime.

Inquestomoduloanalizzeremoindetta-

glioalcunediquestesostanze«preziose»,

comparandolalorosintesiinnaturacon

la loro produzione tramite tecniche di

biologia sintetica. Verranno anche pre-

sentateedanalizzatetecnologiemoder-

ne,comelasintesidicromosomisintetici

e l’utilizzo di processi fermentativi del

ventunesimosecolo.

660 NicolasOrange

hepia,HES-SO//Genève

Disegnami il tuo liceo!

Ilpaesaggioèunadisciplinachenonè

riservataesclusivamenteadalcunieletti.

Animatodafattorinaturalieculturalièil

supportoditutteleattivitàumaneedè

vissutoquotidianamentedaognisingola

persona,senzacheneabbiacoscienza.

Sietesensibilialpaesaggioeallanatura

che vi circonda? Siete attenti/e all’au-

mento della qualità di vita per voi e il

prossimo?Avetevogliadifarneunme-

stiereeunapassione?Veniteascoprire

laformazionepropostadahepiaediven-

tateanchevoiarchitettipaesaggiste.

Dall’osservazione alla concezione, (ri)

scopriteilvostroambienteecambiateil

vostrosguardosulterritorio,disegnando

per reinventare il vostro liceo nel suo

contestourbanoepaesaggistico.

330GiovanniPellegri

UniversitàdellaSvizzeraitaliana

Io e il mio cervello: chi sono io?

Doverisiedeilmio«io»?Comedialoga-

nocorpo,ambienteecervello?Leneuro-

scienzecihannomostratocomequell’io,

anoitantocaro,èinveritàunaprecisa

costruzionementale.Siamocorpo,rela-

zioni,ambienteecervello,edentroque-

stodialogopercepiamounacontinuitàdi

noistessi,unsensodiidentitàcheprose-

gueinmanieracoerenteneltempo.Al-

cune patologie mostrano in maniera

drammatica come alternando alcune

areecerebraliquestoiosvanisca,opossa

essereduplicato.Noncisonodubbi.Noi

siamoilnostrocervello:essocidefinisce.

Maallostessotemponoinonsiamosolo

ilnostrocervello:lenostreesperienze,le

relazioniel’ambienteloplasmanomodi-

ficandoquindilanostraidentità,leno-

strescelte,lanostravisionedelmondo.

Maallafine,quindi,chisiamo?Dovesia-

mo?Quantisiamo?

16

M37 M38 M39

111 MarcoPezzella

UniversitàdiBasilea

Dagli atomi alle stelle attraverso il tuo PC!

Nel1969lamissioneApollo11,guidata

daunsupercomputermilionidivoltepiù

lento di un moderno smartphone, ha

permessoall‘uomodiarrivaresullaLuna.

Oggi, con gli odierni supercalcolatori,

possiamoesplorarefenomenichevanno

dallasintesidinuovemolecoleall‘evolu-

zionedellegalassie.

Ilcrescentesviluppodellescienzecom-

putazionali e dell‘informatica, infatti,

aprenuovefrontierenellescienzenatu-

rali(adesempiol‘astrofisicaelachimica

computazionale)epermettediottenere

risultatiimpensabilifinoapochiannifa.

Cosasonolesimulazioni?Qualiscenari

possonoaprirci?Inquestomoduloparle-

remodi comeusare il potenziale delle

scienzecomputazionaliattraversol‘uti-

lizzodellesimulazioni,peresplorarefe-

nomeniinaccessibiliaesperimentieos-

servazioni.

331

MarcoPicasso

PolitecnicoFederalediLosannaEPFL

Ghiacciai: fra realtà e simulazioni

Ilritirodeighiacciaièstatoosservatoa

partiredal1850,dapprimaconsollievo,

inseguitoconinquietudine.Èstatosvi-

luppatounmodellonumericochecon-

sentedisimularelarecessionedeighiac-

ciai alpini nell’arco di più secoli. Il

ghiacciovieneconsideratocomeunflui-

do sottoposto alla gravità. Nella parte

superioredelghiacciaio–aldisopradei

3200metri–ilghiacciosiaccumula,nel-

laparteinferiore,ilghiacciosiscioglie.

Le simulazioni numeriche dal 1850 al

2000sonostatemesseaconfrontocon

leosservazionifatteinpassato.Sisono

ottenutedellesimulazioninumeriche,dal

2000al2100,infunzionedidiversisce-

nari climatici. Durante l’atelier potrete

sceglierefraquestidiversiscenari,discu-

terneeancheconstatareglieffettiche

hannosulghiacciaio.

CollaborazionefraMATHICSE-EPFL,VAW-ETHZeYcoorSystemsSA.

334 MartinoPoggio

UniversitàdiBasilea

Nanotecnologia: come e perché?

Checos’èlananotecnologia?Achecosa

serve? Perché troviamo utile fare stru-

mentiedispositivisemprepiùpiccoli?

Questomodulosioccupadinanotecno-

logia, delle sue applicazioni, ma non

solo.Parleremoanchedeiprincipifonda-

mentalichecihannoportatoasviluppa-

requestointeressenellescalenanome-

triche. Vedremo che possiamo usare

questiprincipipercapiremeglioanchei

fenomeni della vita quotidiana. Per

esempio,visietemaichiestichecos’èla

fisionomia ideale di un maratoneta? È

meglioesseregrandiopiccoli,altiobas-

si?Sonopiùefficientitantepiccolemac-

chineoppureunagrande?Confrontere-

mocosepiccolecongrandi, insetticon

dinosauri,microconmacro,ecc.Inpo-

che parole, esploreremo il ruolo della

scaladigrandezzadiunoggettonella

suafunzione.

17

M40 M41 M42

336 RenzoRamelli

IstitutoRicercheSolariLocarno

Cosa ci svela la luce delle stelle?

DicosaèfattoilSole...elealtrestelle?

Comefunzionano?

Nonpotendolevisitareacausadellaloro

distanzaedellalorotemperaturaassolu-

tamenteinospitale,gliscienziati,nelcor-

sodeisecoli,hannoescogitatovarime-

todi per rispondere a queste e altre

affascinanti domande. In particolare

hanno scoperto come, analizzando la

luceprovenientedallestelle,siapossibile

svelaremoltideimistericheleaccomu-

nano.

Inquestomodulocercheremodigiocare

conlaluceedifaredellecuriosesperi-

mentazionichecipermetterannodicapi-

remeglioletecnicheadisposizionedegli

astronomimoderniperdecifrareleinfor-

mazioni che si possono ricavare dalla

lucedelSoleedellestelle.Selameteolo

permetterà,cercheremopurediosservare

ilSoleelesuemacchie.

428

JulienRenard

EnteOspedalieroCantonale

Dalla diagnostica alla sala operatoria

La medicina e le innovazioni tecnolo-

gichesonodiventatedeglielementiinse-

parabilialgiornod’oggi.Intuttelefasi

dellapresaacaricodiunpazientechesia

dalladiagnosial trattamento,gliesami

strumentalie lenuovetecnologiesono

diventati non solo indispensabili, ma

soprattuttohannopermessodimiglio-

rarelaqualitàdellecure.

Questo modulo avrà come scopo di

presentare le tecnologie più avanzate

d’oggiutilizzateinunadeterminatadis-

ciplina,l’urologia.Attraversolapresenta-

zione delle tecniche di neuromodula-

zione,del robotchirurgicoDaVinci, lo

scopo sarà di fare scoprire tutta una

partedellamedicinafinoadoranonco-

nosciuta,sperandocosìdicrearenuove

vocazioni.

531

Jean-MarieRouiller

RouillerConsulting&Projectmanagement

L’énergie éolienne:: c’est pas du vent!

Sortir dunucléaire!C’est unedécision

politiquequelaSuissesedoitd’assumer,

jusqu’en 2034, ou 2044… Comment

faire?Toutd’abord,voyonsquelleestla

situation «électrique» de notre pays.

Combien consommons-nous? Qui

consommecombien?Commentprodui-

sons-nous?

Ensuite,nousnousinterrogeronssurles

potentiels de productions supplémen-

tairesd’énergiesrenouvelables:l’hydrau-

lique,l’éolien,lephotovoltaïque,labio-

masse,lagéothermie.Quellessontleurs

capacitésréalisablesetquellessontleurs

difficultés de mise en oeuvre? La pro-

ductiond’énergie éolienne sera traitée

endétail,delamesureduventauxpre-

miers toursdepales enpassantpar le

choixdessites,avecquelquesclinsd’œil

surlefuturparcEolJorat.

18

M43 M44 M45

213* JackRohrer

ZHAW

Biochemie von Drogen und Drogentests

AlsDrogengeltenchemischeVerbindun-

gen,dieaufbiologischeStrukturendes

menschlichen Organismus einwirken.

DabeistehtdieEntstehungeinesRausch-

zustandesimVordergrund.

DiesesModulgibtEinblickindiebioche-

mischenWirkungsmechanismenvonun-

terschiedlichen Drogen sowie deren

Nachweismethoden.

NacheinerkurzenEinführungzurBiolo-

giederDrogenwerdendieGrundlagen

der Nachweismethoden erarbeitet und

aktuelle Drogentests für verschiedene

Substanzendemonstriert.

619ChristianSailer

PolitecnicoFederalediZurigoETH

Perderemo un giorno l’orientamento spaziale?

Le svizzere egli svizzeri sono campioni

mondialidipendolarismo.Facciamoogni

giorno la spola tra casa e lavoro, con

mezzidi trasportopubblicioprivati, la-

sciandocicondurreousufruendodelnavi-

gatore.Arrivatiadestinazione,utilizziamo

scalemobilieascensoricheciconsentono

dipassaredaunpianoall’altro.

È scientificamentedimostratochemolti

pendolarinonsarebberopiùingradodi

trovarelastradaperrecarsiallavoroqua-

loraimezziditrasportoguidatidaaltrioi

navigatorisatellitarinonfosserodisponi-

bili.Conl’avventodeiveicolisemoventiil

trasportodipersonemediantesistemidi

autopilotaggio aumenterà ancora. La

maggioranzadellesvizzereedeglisvizzeri

perderàallorasempredipiùlacapacitàdi

orientarsinellospazio?

Unpercorsodimobilitàall’internoeall’e-

sterno della sede scolastica vi porrà dei

compitiunpo’arduieverificheràlavostra

capacitàdipercepirelospazioediorientarvi

inesso.Insiemevaluteremoicompitisvoltie

daessitrarremoilvostroprofilopersonale.

Perfavore,portateilvostroSmartphone(accumula-

torecaricoalmenoal50%e50MBdidatimobili).

198 DanteSalvini

FHNW

Augmented Reality: dà vita alle tue carte

Augmented reality– inbreveAR–è la

tecnologia di arricchimento della realtà

concontenutivirtualidicuituttiparlano,

alpiùtardidalsuccessodiPokémonGo!

ediapplicazionisimili.Anchegraziealla

crescente diffusione di sistemi portatili

comesmartphonesetabletssemprepiù

potenti,l’ARfaràprestopartedellanostra

quotidianità.Oltreapermetterevideogio-

chiall’aperto, l’ARpotrebbe facilitare la

navigazione mostrando per esempio la

segnaletica in tempo reale, oppurepo-

trebberenderevisibililetubatureelealtre

infrastrutturenel sottosuoloper la loro

manutenzione o riparazione – l’AR po-

trebbeaddiritturapermetterelatrasmis-

sionedicontenutiscolasticiin3D.

In questo modulo potrai apprendere

comel’hardwareassiemeall’AR-Software

rendepossibilel’arricchimentodellareal-

tà.AvrailapossibilitàditestaredelleAR-

Apps sul tuo smartphone o di provare

l’HoloLensdiMicrosoft,permettendotidi

scoprireinformazioniin3Dnellecomuni

cartine2D,chegiàconoscidallelezioni.

Esploralatuaregionein3D.

Portateilvostrosmartphone,perfavore!

19

M46 M47 M48

071LucaSchmidlin

HochschulefürTechnikRapperswil

Power-to-Gas: la tecnologia e il suo potenziale

L’energia è una componente essenziale

permantenerelanostraqualitàdivita.In

Svizzeraabbiamoilpregiodiaverel’ener-

giaovunquedisponibile,questograziea

unafittaretedidistribuzione.

Vogliamo lanciareunadiscussione sulla

situazioneattualedell’approvvigionamen-

toenergeticodellaSvizzera. Il soggetto

della discussione sarà l’approvvigiona-

mentoenergeticodellaSvizzerainfuturo.

Nellasecondapartevieneintrodottauna

tecnologia,laqualeèingradodichiude-

re il ciclo del CO2. Power-to-Gas è un

processonelqualesitrasformal’energia

elettrica «Power» in energia chimica

«Gas».Conquestoprocessoèpossibile

immagazzinare le energie rinnovabili

(comesoleevento)durantel’estateper

poiriutilizzarled’inverno.

ConunminiimpiantoPower-to-Gassarà

possibile fare prime esperienze con la

nuovatecnologia.

546UweW.Schulz

HESLucerne

An entire CO2 neutral region?

In this real case simulation, an entire

Swiss Mountain Region is to become

CO2neutral.Participatinggroupsrepre-

sentingInhabitants,theMunicipalCoun-

cilor,theUtilityCompany,EnergyAdvi-

sors and Finance Managers are being

challenged to reach theobjective of a

CO2neutralregion,applyingminimalin-

vestments without compromising on

touristicattractions.

Theinfrastructureforenergysupply,i.e.

central vs. decentral heat and power

sources,piping,renovations,etc.haveto

beredesigned.Ownideasandcreative

approachesareneededtomeettheob-

jective. Individual freedom is granted,

limitedonlybyafewprincipleguidelines,

stimulatingdiscussionsamongthegroup

memberstoalsomeetothersustainabili-

tycriteria.

Finally, we will be analyzing the group

solutions,astotheextentofmeetingthe

overallobjectives,byhavingnegotiated

which compromises andby having se-

lectedwhichofthetechnicalsolutions.

139SouadSellami

FondationSimplyScience

Mesure les séismes, c’est toute une histoire!

Unedespremièreséchellespourévaluer

l’intensité des tremblements de terre,

nous la devons au savant suisse du

XIXèmesiècle,François-AlphonseForel.

Maisqu’est-ceexactementuneéchelle

d’intensité? Est-ce que cela a un lien

aveclamagnitude?Etpourquoiya-t-il

plusieursfaçonsdemesurerlestremble-

mentsdeterre?

Avec de petites expériences et des

exemples concrets, vous allez saisir ce

qui sepasse lorsd’un tremblementde

terre,commentilsepropage,comment

ilestperçuetmesuré.

En faisant le lien avec l’évaluation du

dangersismiquevouscomprendrezque

la physique, la géologie mais aussi les

mathématiquesetl’histoiresontdesdis-

ciplinesquicontribuentàcesrecherches

en sismologie. En effet, l’étude des

tremblements de terre est vieille de

quelquessièclesmaisc’estunepionnière

dubigdata!

20

M49 M50 M51

122IvanoSomaini

CompassSecuritySchweizAG

Professione: Hacker

Nell’ultimodecennioleminacceallasicu-

rezza informatica delle aziende hanno

avuto una grande crescita. A causa

dell‘aumentodegliattacchicyberneticie

graziealladigitalizzazionedelleimprese,

nuoviinteressantipostidilavorisonosta-

ticreati.Unofratuttièquellodell‘hacker

etico!

Questo modulo vi permetterà di con-

frontarvi con il mondo underground

dell‘hackingtramitedelledimostrazioni

dalvivo.Verrannomostrateletecnichee

tecnologiechevengonooggigiornouti-

lizzatedaglihackerseticiedaicybercri-

minali.

Verrannoillustratiinuovivettorid’attac-

codisponibilimostrandomolteplicisce-

narid’attaccocheilrelatoreharealmen-

teeseguitoconsuccessoavereaziende,

duranteisuoiultimiseiannidiesperien-

zacomehackeretico.

343 LorenzoSommaruga

SUPSI

Creo la mia App!

C’èun’appperognicosaequantosareb-

bebellopotermicreareiounamiaapp

chepotessefare…

Lasciandospazioallanostrainventivae

creatività,realizziamodellesempliciapp

tuttenostreanchesenzaesseredeipro-

grammatoriAndroid.

Questoateliercipermetteinmodogui-

dato,utilizzandostrumentivisualidiedi-

ting,di svilupparedelle semplici appe

farle girare su un proprio smartphone

Android.Si iniziaconuna introduzione

deiconcettibaseedeipassidisviluppo

da seguire per la realizzazione di una

appAndroid,doveognistudentepartirà

con lo sviluppo di un primo semplice

esempiodiappcompletaperacquisirela

familiarizzazione con gli strumenti e il

procedimentodirilascio.Ilcorsosicon-

centreràpoisullosviluppodiunanuova

app più complessa, lasciando spazio a

tocchipersonaliesperimentandolepo-

tenzialitàeledifficoltàdellosviluppodi

app.

344SimonaTamagni

BeffaTognaccaSagl

L‘ingegneria, i fiumi e la risalita dei pesci: qual è il nesso?

Losapevatechenonsoloisalmonirisal-

gono la corrente per deporre le uova,

bensìpraticamentetuttiipescidelmon-

do?Legataaquestotemac’èunadelle

sfidepiùinteressantidell’ingegneriaflu-

vialeeambientaleodierna:renderetutti

ifiumisicuridalpuntodivistadellapro-

tezionedallepieneeallostessotempo

renderliadattiallarisalitadeipesciein

generaleall’ecosistemadelluogo.

Inquestomoduloscopriretediversesfu-

maturediquestasfida, inchemodosi

stacercandodivincerlaeladiversitàof-

ferta dallo studio e dalla professione

dell’ingegnerecivile.Cercheremo insie-

me di risolvere un problema esistente

creandounprogettononsoloidraulica-

menteestaticamenteaccettabile,bensì

ancheecosostenibile.

21

M52 M53 M54

034GiacomoVeragouth

Veragouthsa–Xilema

Costruzioni in legnoCostruzioni Hi Tech

Oggicostruireinlegnononèpiùlase-

condametaforadellafamosafavoladei

treporcellini.

Oggipianificare,progettareerealizzare

unacostruzioneinlegnoèunprocesso

altamentetecnologicocherichiedeuna

grandecapacitàdireinventareilpassato

percostruireilfuturo.

Lamateriaprimacheutilizziamoperrea-

lizzarequestiedificièlapiùecosostenibi-

lepossibilemapersaperlaplasmarebi-

sogna essere capaci di vedere oltre il

semplicepezzodilegno.

Duranteilnostrobreveincontroanalizze-

remoinsiemeilprocessonecessarioper

produrreunedificioinlegnoinTicino.

265

AlainValette

UniversitédeNeuchâtel

Embedding graphs in Euclidean spaces

Tounderstandlargegraphsassociated

with big sets of data (Internet, Face-

book, interactions between protein

chains...), one way is to embed those

graphsintohigh-dimensionalEuclidean

spaces.Thisallowsforspectralcluster-

ing, which allows algorithms to send

youtargetedadvertisementsbasedon

thepreferencesofyourgroup.

Sinceembeddingagraphusuallycan-

notbedone in an isometricway, this

raises mathematical questions about

howthegraphdistanceisdistortedby

the embedding. Solving these purely

mathematicalquestionsinturnhasap-

plicationstopracticalalgorithmicques-

tions like SPARSEST CUT, i.e. how to

find the minimal number of edges to

deleteinagraphinordertodisconnect

thegraph.

345*MarioValle

CentroSvizzerodiCalcoloScientifico

Perché i supercalcolatori sono super?

Perché laSvizzeraospita ilpiùpotente

supercalcolatore del continente? Che

cosa lo rende«super»?Bisognaessere

dei geni dellamatematicaper lavorare

conquestimostri?Checosa fa tutto il

giorno lagenteche lavoraalCentrodi

Calcolo? Le risposte che proveremo a

dare nel modulo non saranno ovvie

comepensate.

Vedremoche ilCentrodiCalcoloèso-

prattuttounlaboratoriovirtualeincuigli

scienziatisvolgonoesperimentineicam-

pipiùdisparati: fannoesploderestelle,

creanogalassie, inventanonuovimate-

rialie,noncontenti,cercanodiriprodur-

reilfunzionamentodiuncervelloumano

all’internodiuncervellomeccanico.

Scopriremoche i supercalcolatori sono

presentimoltoconcretamentenellano-

stravitadituttiigiorni,pensatesoloalle

previsionideltempo,ecomelalorotec-

nologia influenza oggetti apparente-

mente lontanicomeglismartphonee i

navigatori.Proveremoinfineareplicare

suunnormalelaptopalcuniconcettiche

alCentrodiCalcolosonopanedituttii

giorni.

22

M55 M56 M57

306MichelaVögeli|DanielaBruderer

SUPSI

«Antiprimadonna»: teoria del colore e percezione visiva

«Antiprimadonna»èiltitolodiunaeserci-

tazionedibasicdesigninventatadaTomás

Maldonado,pittore,designer,docentee

intellettualeargentino,quandoeradiretto-

redellaHochschule fürGestaltungUlm,

negliannisessanta,inGermania.

Ripresaoggipergli aspiranti studentidi

Comunicazionevisiva,èbasatasulleappli-

cazionipratichedelle teoriedelcoloree

dellavisione:comecomporrecinquefasce

colorateapiacereeduetrameisometriche

inbiancoeneroinmodochenessunode-

glielementisovrastiospicchisuglialtri?

Uncompitoapparentementesemplicedi-

mostrainvececomeifenomenilegatialla

percezionedelcoloreinfluenzinolavisio-

needi conseguenza lebuonepratiche

compositivedeldesign.

571TonyWilliams

AxpoPowerAG

Nuclear Power: The Shrek of the Electricity Industry

ElectricityproductioninSwitzerlandde-

pendstoabout40%onnuclearpower,

in the winter months often more than

50%.WhiletheSwisselectoratehavere-

centlyvotedtoreducethisdependencein

thedecadestocome,asignificantnum-

berofstatesworldwidearemaintaining,

expandingorevenbeginningwithnucle-

arprogrammes,therebydevelopingthis

fascinatingtechnologyfurther.

The«Energiewende»willtakedecadesto

implementandduringthistimeSwitzerland

willcontinuetobedependentonnuclear

power.Theconsequenceswillnotbecar-

riedbytodaysdecision-makersbutbyyou

–theyoungergeneration.Sogetinformed!

Howdoesnuclearfissionwork?Howdo

wedealwithradioactivity?

What is a nuclear fuel supply chain?

Howdoesnuclearwasteariseandwhat

dowedowithit?Andmostimportant-

ly,what isthecurrentstateoftheart

andhowwillitdevelopinthefuture?

Thismoduleprovidesbasicknowledgeon

the subjectofnuclearpower. It should

challengeyouropinionsand lead toan

activediscussion.

346CristinaZaniniBarzaghi

Borlini&ZaniniSA

Sismica con Geomag!

Nelnostromondosemprepiùedificato,

nonsiamoalriparodaipericolinaturali.

In dipendenza del pericolo possiamo

mettereinattodiversestrategiepercon-

tenerne i rischi.Nelcasodei terremoti,

nonpossiamoagiresulleprevisioni,ma

dobbiamoadottarestrategieperlimitar-

ne le conseguenzenefaste.Nel nostro

Paeselasicurezzasismicadicircail90%

degliedificinonèmaistataesaminata

oppureloèstatasecondonormeobso-

lete. Pertanto potrebbe essere insuffi-

ciente.Gliistitutidiriassicurazionesviz-

zeri hanno calcolato che un evento di

magnitudo6dellaScalaRichterprovo-

cherebbedanniper7miliardidifranchie

dimagnitudo7circa60miliardidifran-

chi.Scossedimagnitudo5avvengonoin

Svizzeraunavoltaindiecianni,dimagni-

tudo6unavoltaognicentoanni.

La migliore prevenzione è costruire gli

edificiinmodocorretto.Bastarispettare

alcuniprincipidibase.Conquestoatelier

velifaremoscoprireinmodomoltocon-

creto.Dopounabrevepresentazionedei

principi dell’ingegneria sismica, avrete

mododitestaredifferentitipidistrutture

realizzateconelementiGeomag.

23

M58 M59 M60

L’Accademia svizzera delle scienze tecniche SATW elaboradeglielementi

baseperunadiscussione,nonchéracco-

mandazioni per misure da adottare, su

temitecnicichesonodigrandeimportan-

zaperlaSvizzera,siaperilsuospaziovi-

tale,siainquantocentrodiricercaepiaz-

za economica. Ha inoltre ricevuto il

mandatodallaConfederazionediraffor-

zare nella popolazione, in particolare

pressoigiovani,l’interesseelacompren-

sioneperlatecnica.Aquestoscopoorga-

nizzafral’altroiTecDayseleTecNightse

pubblicalarivista«Technoscope».

ComeistituzionericonosciutadallaCon-

federazione,laSATWriunisceunavasta

retedispecialistiedisocietàspecializza-

te.L’Accademiacontacirca300sociindi-

viduali.Sitrattadipersonalitàcheeccel-

lononelcampodellaformazione,della

ricerca, dell’economia e della politica:

sononominatiavita.LaSATWèinoltre

l’organizzazione mantello per circa 60

societàaffiliate.Èpoliticamenteindipen-

denteenonperseguefinicommerciali.

Il Liceo cantonale di Lugano 1 è il più

antico istituto liceale del Cantone Ticino:

ispirato alle idee dell’uomo di cultura e

politico Carlo Cattaneo – fra i principali

ideatori della riforma dell’insegnamento

superiore in Ticino – è stato istituito dal

Gran Consiglio nel 1852. Dal 1904 ha

sede nello storico Palazzo degli studi,

adiacente alle rive del Lago di Lugano.

Il Liceo di Lugano 1 prevede un percorso

di studi quadriennale che permette il

conseguimento di una maturità ricono-

sciuta a livello federale; nell’anno scola-

stico 2017/2018 il nostro istituto ha rag-

giunto la soglia di 1146 allievi, suddivisi

in 54 classi, e 141 docenti.

Le discipline delle scienze sperimentali –

biologia, chimica e fisica – sono previste

obbligatoriamente per tutti gli allievi nei

primi due anni, nei quali sono comprese

le attività di laboratorio a metà classe, e

per gli allievi di curriculum non scientifici,

in un corso interdisciplinare in III.

Il Liceo di Lugano 1 si caratterizza per

l’offerta dell’Opzione specifica Musica e

per la realizzazione, da un decennio, di

uno scambio culturale con la Cina, in col-

laborazione con la Città di Lugano.

Tite

lbild

:Fot

olia

TecDay by SATW

ITecDayssonoun’iniziativadell’Accade-

miasvizzeradellescienzetecniche.Ven-

gonoorganizzatipressoilicei:nellaSviz-

zera tedescadal2007, inRomandiadal

2012edal2013ancheinTicino.Piùdi

40000 studentesse e studenti e circa

4000docentihannosinorapartecipatoa

unTecDay.Oltre600relatricie relatori,

provenientidacirca200istituzionidiver-

se,hannopropostoiloromoduli.

VorrebbeorganizzareunTecDaypressola

suascuola?Oppuresvolgeunaprofessio-

netecnicaelepiacerebbeentusiasmare

deigiovanisutemitecniciescientifici?

IntalcasosirivolgaperfavoreaBelinda

Weidmann:belinda.weidmann@satw.ch

Accademia svizzera delle scienze tecniche SATWGerbergasse 5 | 8001 Zürich | 044 226 50 14 | belinda.weidmann@satw.ch | www.satw.ch

Il Liceo cantonale di Lugano 1Viale Carlo Cattaneo 4 | 6900 Lugano | 091 815 47 11 | liceo@liceolugano.ch www.liceolugano.ch