scienza e tecnica - sipsinfo.it e Tecnica 2019/ST_1_trim.19.pdf · Si occupa di modelli matematici...

scienza etecnica

TRIMESTRALE DI INFORMAZIONE DELLA SOCIETÀ ITALIANA PER IL PROGRESSO DELLE SCIENZEANNO LXXXII - N. 549 gen.feb.mar. 2019 - Poste Italiane SpA - Sped. in A.P. - D.L. 353/2003 (conv. in L. 27/2/2004, n. 46) art. 1, comma 2, DCB Roma

Giornata di studioCAMBIAMENTI CLIMATICIE COMPORTAMENTI UMANI

ARTI E TRADIZIONI CULTURALInel MUSEO DELLE CIVILTÀdell’Eur a Roma

DALL’AZOTO UN’INNOVAZIONE PERIL FOTOVOLTAICO IBRIDO

ECCO IL NUOVO NANO-LASER A RAGNATELA

L’AMPLIFICAZIONE DEL GENE SMC1ACONTRIBUISCE ALLO SVILUPPO DEL TUMORE DEL COLON-RETTO

COME TI RAFFREDDO IL QUBIT

UN RIVESTIMENTO PER PROLUNGARE LA “VITA”DELLE PROTESI ALL’ANCA

LA RISONANZA MAGNETICA DELLANEUROMELANINA PUÒ CONFERMARE LA DIAGNOSI DI PARKINSON

MIGRAZIONI CLIMATICHE VERSO L’ITALIA

NEL SILICIO BIDIMENSIONALE IL FUTURO DELLA FOTONICA

IL CERVELLO COMEMACCHINA DEL TEMPO

GENETICA PER LA BIODIVERSITÀFEM GUIDA IL NUOVONETWORK EUROPEO “G-BIKE!

scienzae tecnica

Sommario

1 Giornata di studio. Cambiamenti climatici e comportamenti umani

2 Arti e tradizioni popolari nel Museo delle Civiltà dell’Eur a Roma

4 Il cervello come macchina del tempo

6 Genetica per la biodiversità. FEM guida il nuovo network europeo “G-Bike”

7 notiziario Dall’azoto un’innovazione per il fotovoltaico ibrido Ecco il nuovo nano-laser a ragnatela Nuova luce sull’evoluzione recente della rift valley africana L’amplificazione del gene SMC1A contribuisce allo sviluppo del tumore del colon-retto Associazione Luca Coscioni e Science for Democracy un nuovo studio di Nomisma svela la nuova agricoltura sostenibile Come ti raffreddo il Quibit Un rivestimento per prolungare la “vita” delle protesi all’anca La risonanza magnetica della neuromelanina può confermare la diagnosi di Parkinson Massima entropia e reti complesse: dalla finanza alla biologia Sinapsi artificiali per la comunicazione neuronale Cancro al seno: verso strategie pià efficaci e con meno controindicazioni Anelli elastici come nuovo modello di materia soffice Migrazioni climatiche verso l’Italia Il riciclo perfetto: energia rinnovabile e CO2 pura di rifiuti organici Nel silicio bidimensionale il futuro della fotonica Un punto di contatto tra strutture biologiche e non Un nuovo approccio alla terapia genica per le malattie “genomiche” Lo splicing alternativo che nutre il tumore Cavitazione idrodinamica trasforma gli aghi di abete in una soluzione antiossidante

SCIENZA E TECNICAtrimestrale a carattere politico-culturale e scientifico-tecnicoDirettore Responsabile: Lorenzo Capasso

ANNO LXXXII - N. 549 gen.feb.mar. 2019 - primo trimestre 2019Reg. Trib. Roma n. 613/90 del 22-10-1990 (già nn. 4026 dell’8-7-1954 e 13119 del 12-12-1969). Direzione, redazione e amministrazione: Società Italiana per il Progresso delle Scienze (SIPS) via San Martino della Battaglia 44, 00185 Roma • tel/fax 06.4469165 • www.sipsinfo.it • e-mail: [email protected] • pec: [email protected]. Fisc. 02968990586 • C/C Post. 33577008UniCredit Banca di Roma • IBAN IT88G0200805227000400717627 Università di Roma «La Sapienza», Ple A. Moro 5, 00185 RomaStampa: Istituto Salesiano Pio XI - Via Umbertide, 11 - 00181 Roma - tel. 06.7827819 - 06.78440102 - fax 06.78.48.333 - e-mail: [email protected] e Tecnica print: ISSN 0582-25800

SCIENZA E TECNICA | 549 2019 | 1

recentemente il foro scientifico delleNazioni Unite incaricato di monitorareil riscaldamento globale (Intergovern-

mental Panel on Climate Change - IPCC) hapubblicato il nuovo report speciale che con-tiene un ulteriore allarme riguardante l’eco-sistema terrestre.

Il rischio è che il suo riscaldamento cre-sca di 1.5°C già tra il 2030 e il 2050, antici-pando così quanto previsto in precedenza. Irisultati della Conferenza Mondiale delleNazioni Unite (COP24) del 3-14 Dicembre2018, che ha fatto il punto sulla situazione eattuazione delle convenzioni internazionalisui Cambiamenti Climatici, hanno eviden-ziato le difficoltà per molti Paesi ad affron-tare lo sforzo economico immediato perun’opera di prevenzione.

Effetti evidenti di questi deleteri cambia-menti si ripetono anche sui nostri territorimettendo in gioco i nostri sistemi di prote-zione e di salvaguardia della vita umana,oltre che delle economie locali.

Un contributo importante potrà arrivare in futuro anchedalla scelta di opportune politiche energetiche volte allariduzione delle emissioni di anidride carbonica. In tale con-testo, la seconda Giornata di studio (tenutasi il 20 marzo2019 presso la Biblioteca Centrale del CNR in piazzale A.Moro, 7 - Roma) ha inteso riprendere l’argomento, soprat-tutto nell’intento di stimolare riflessioni utili per transitaredall’ambito del conoscere a quello del fare. Giornata di stu-dio che ha visto alternarsi i seguenti relatori:Vincenzo Artale. Fisico, svolge attività di ricerca in ENEAin geofluidodinamica e studio della variabilità climatica,prevalentemente nella modellistica oceanografica globale edel bacino mediterraneo. Ha diretto strutture scientifichecomplesse e progetti anche in ambito internazionale, ed èstato Lead Author IPCCAR4 (Nobel per la Pace 2007).Svolge attività di docenza in oceanografia e cambiamenticlimatici presso le Università di Roma3 e di Tor Vergata.Carlo Cacciamani. Fisico, dirige il Servizio Attività Tecni-co-Scientifiche per la Previsione e Prevenzione dei Rischipresso il Dipartimento Protezione Civile Nazionale. Giàdirettore del Servizio IdroMeteoClima dell’ARPA Emilia-Romagna, si è occupato di attività osservative e previsionaliin meteorologia, climatologia, idrologia, agrometeorologia,radarmeteorologia e meteorologia ambientale. Ha insegnatoMeteorologia applicata presso l’Università di Bologna.Antonio Speranza. Già ordinario di Fisica Generale, è attual-mente Presidente dell’associazione scientifica Demetra. Haoperato in numerose istituzioni di ricerca (tra cui Università diCalifornia San Diego, Scripps Institution, Massachusetts Insti-tute of Technology). È autore di numerose pubblicazioni e rea-lizzazioni progettuali nel campo della Fisica dell’Atmosfera edell’Oceano, della Matematica dei Sistemi non lineari e dellaStatistica. È inoltre editor della European Physical Society.Mauro Cappelli. Ricercatore presso il Centro Ricerche diFrascati dell’ENEA. Si occupa di modelli matematici e tec-nologie per l’energia, in particolare nel campo della fissionee della fusione nucleare. Svolge attività di ricerca prevalen-temente nell’ambito di progetti e programmi internazionali.È docente di Laboratorio di Ingegneria e Tecnologia deiSistemi di Controllo presso l’Università dell’Aquila.Alessandro Manello. Ricercatore presso l’IRCrES-CNR. Hasvolto ricerche e pubblicato in materia di rapporto tra pro-duttività d’impresa ed emissioni inquinanti e danni ambien-tali. È revisore di numerose riviste internazionali. Insegnaeconomia manageriale e applicata presso l’Università diTorino.

Giornata di studio 20 marzo 2019

CAMBIAMENTI CLIMATICI E COMPORTAMENTI UMANI

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la socializzazione implica usi e costumida utilizzare per la gestione interattivadelle fasce di popolazione di un territorio

in base alle sue risorse, fasi di allontana-mento e ricostituzione di gruppi e fascesociali, dai modi per gestire la superstizioneai rapporti di religiosità nel tempo in cui ireperti erano contemporanei e attuali.

Questo Museo, oggi parte del Museodelle Civiltà, è frutto delle eredità di studiosipionieri del settore, principalmente LuigiPigorini (1842-1925), numismatico, archeo-logo preistorico-etnografico, paletnologo,convinto «della necessità di “nazionalizzare”la ricerca archeologica» e nel 1875 progettò«di costituire in Roma un museo che illustras-se la preistoria italiana... un museo preistori-co-etnografico», Museo che potesse offrirealla divulgazione e alla conoscenza un cam-pionario di quei documenti e metodi da luielaborati in supporto alle Discipline relativeche si andavano strutturando e arricchendo.

Similmente, Lamberto Loria (1855-1913), esploratore ed etnologo, nonché fon-datore del primo museo di etnografia italia-no, particolarmente sensibile a quanto emer-gente dagli ambienti documentati, prima inPaesi esteri e poi in Italia, sebbene in spazitemporali e logistici diversi da quelli gestitida Luigi Pigorini.

I due studiosi si resero conto, separata-mente, che la loro esperienza e conoscenzadi attività antropiche, tradizionali e rituali inculture lontane dall’Italia, avrebbero potutoessere applicate a zone del territorio nazio-nale con egual valore per la Scienza ecomunicazione all’opinione pubblica.

Lamberto Loria, dopo le ampie espe-rienze nella Nuova Guinea e nella Papuasia,dove collezionò imponenti quantità di reper-ti etnografici e naturalistici, che andarono aarricchire i più grandi Musei italiani, nellaprimavera del 1905, andando a visitare Cir-cello nel Sannio, si rese conto che lo stesso

territorio italiano poteva offrire la possibilità «di raccoglieredocumenti e manufatti etnici in Italia che non in altre lonta-ne regioni». Da questa novella consapevolezza sarebbe natopoco dopo il Museo di etnografia italiana di Firenze.

Nel 1911, per il Giubileo laico della nascita dello Statoitaliano, si allestì l’Esposizione Internazionale articolatanelle tre Capitali del Regno d’Italia: Torino, Firenze, Roma.Per l’occasione, Lamberto Loria volle allestire a Roma unacollezione di ambienti e reperti, che avrebbe mostrato aivisitatori quanto più possibile del tessuto vivo distribuito sulsuolo italiano, costituito dall’insieme «della diversità delleusanze, dei costumi e della psiche...» delle popolazioni sitenelle varie regioni d’Italia.

In seguito, dopo la seconda guerra mondiale, gran partedei reperti collezionati da Lamberto Loria vennero collocatinell’attuale Museo delle Arti e Tradizioni popolari sito inun’ala delle costruzioni realizzate per l’Esposizione Univer-sale del 1942, Esposizione che non ebbe luogo per l’evol-versi degli eventi bellici del tempo.

Nel 1911, far conoscere al “puzzle” dell’Italia unita gliaspetti socio artigianali popolari avrebbe portato gli italiania consapevolezza di affinità, identità, similarità, dissimila-rità e quindi lasciar sedimentare nella percezione di ogni cit-tadino del Regno d’Italia con quale identità socioambientaleegli stesse contribuendo al nuovo profilo dello Stato unita-rio. Al contempo gli italiani avrebbero visto quali fossero lenuove opportunità socio-ambientali che questo nuovo Statounitario stava offrendo a ciascuno dei suoi cittadini, qualerispetto questo nuovo Stato nutrisse per le loro arti e tradi-zioni, nell’ambito delle quali i cittadini dei precedenti Stati,che nella loro molteplice peculiarità avevano precedutoquello attuale, andavano a confluire in una comune nuovapercezione di identità nazionale.

La successiva prima guerra mondiale avrebbe contribui-to in modo efferato e amaramente diverso a completarequella prima percezione di unità nazionale, con una nuova

ARTI E TRADIZIONI POPOLARInel MUSEO DELLE CIVILTÀ dell’EUR a Roma

di ANTONELLA LIBERATI

Le attività antropiche hanno sempreteso a socializzare e a tramandare le abilità che le opportunità di aggregazione proponevano ai componenti di un determinato ambiente


identità individuale di ogni cittadino comeparte del popolo italiano.

Il Museo nasce, quindi, dalla Mostra diEtnografia Italiana tenuta a Roma nell’am-bito dell’Esposizione Internazionale del1911, promossa per celebrare il cinquante-nario dell’Unità d’Italia. Le collezioni delMuseo si devono, appunto, alle attività distudio e raccolta dell’etnologo LambertoLoria (1855-1913) che, con i suoi collabora-tori, acquisì una vastissima documentazionedelle tradizioni regionali italiane. La neces-sità di raccogliere e tutelare i documentietnografici italiani in un’apposita sede eragià stata avvertita, come accennato, da LuigiPigorini, direttore del Regio Museo Preisto-rico Etnografico situato nella sede del Col-legio Romano.

In una relazione inviata nel 1881 alMinistero della Pubblica Istruzione, Pigorinirichiedeva spazi per allestire una nuovasezione del Museo che avrebbe dovuto«comprendere ciò che hanno tuttora di spe-ciale le nostre popolazioni campagnole nelleindustrie, negli utensili ed ornamenti, nellefogge degli abiti» ma la sua richiesta nonvenne accolta.

Come scritto fu nel 1905 che Loria,dopo numerose spedizioni in paesi extraeu-ropei, si rese conto della necessità di com-piere ricerche anche in Italia, per documen-tare quella cultura agropastorale che, giàagli inizi del 1900, stava subendo profondemodifiche. Loria si propose di raccoglieredocumenti e manufatti popolari italiani e dipromuovere lo studio del folklore: una ricer-ca, quella sugli usi e i costumi popolari, asuo avviso di alto valore civile, che avrebbepotuto contribuire «a far conoscere gli Ita-liani agli Italiani, rafforzando in tal modo ilpensiero e il sentimento nazionali».

Nel visitare il Museo delle Arti e Tradi-zioni popolari si fruisce direttamente di docu-menti e reperti per la maggioranza coevi deltempo in cui venivano realizzati e utilizzati;la ricchezza e la distribuzione dei reperti puòessere meglio seguita con l’ausilio di visiteguidate ma anche dei filmati e del testo repe-ribile in Rete sul sito del MuCiv1.

Le arti e le tradizioni popolari sono tipi-

Un glossario sintetico relativo a una possibile dinamica dellaparabola riguardo alle funzioni degli ambiti sociali laici o delledevozioni religiose e loro interconnessioni operative: arti emestieri, usanze, tradizioni popolari, folklore

Necessità operative: il soggetto provvede in modo empirico e sperimen-tale a risolvere un problema logistico, costruttivo, di altro genere;

Abilità operative: il soggetto ripete e migliora le tecniche progettuali ecostruttive, oppure organizza con maggiore consapevolezza eventi di vario tipo;

Maestria operativa: il soggetto si specializza in una determinata attività oin un determinato settore operativo, fino a divenire “maestro” capace anchedi insegnare o comunque trasmettere l'abilità acquisita;

Mestiere: la maestria operativa si specializza in un ristretto ambito di eser-cizio che diventa socialmente economico;

Mestiere artigiano: è quando il mestiere è artigianalmente allestito egestito da chi ha raggiunto la capacità e l'abilità di progettare ed eseguire aregola d'arte il prodotto dell'esercizio di un mestiere;

Arte magistrale: è una forma di artigianato elevato a arte operativa e ingrado di formare apprendisti molto qualificati e in seguito autonomi;

Tradizione settoriale e popolare: trasmissione verbale, visuale, manua-le, settoriale o complessiva delle Arti e dei cerimoniali da parte della popola-zione, o che la popolazione riconosce come valido criterio identificativo deipropri usi, costumi, consuetudini e abilità di ogni specifico genere;

Folklore primario di settore e memorialistico: quello primario e disettore è il complesso della cultura popolare nella sua totalità viva, legata aun determinato territorio, a una determinata popolazione, alle ricorrenzelocali e in uso abituale nel momento considerato; quello memorialistico ècostituito al mantenimento di aspetti folkloristici per convenzione socio-ambientale, spesso sostenuta da fini commerciali e turistici;

Musei: costituiscono la teca predisposta per rendere accessibili e fruibili aivisitatori i reperti, a mezzo di percorsi didattici, allestimenti tematici, celebra-zioni, mostre.

1 In http://www.museocivilta.beniculturali.it/ nelle Sezioni scegliere Museo delle arti e tradizioni popolari “Lamberto Loria”. Vedianche https://it.wikipedia.org/wiki/Museo_nazionale_delle_arti_e_tradizioni_popolari


che di ogni area antropizzata del Pianeta:ogni luogo può offrire tracce più o menoevidenti della presenza e dell’evoluzionedelle proprie “Arti e Tradizioni Popolari”,autoctone o importate. In ogni ambientequeste consentono di identificare l’evolver-si dello sfruttamento delle risorse tangibili eintangibili di ogni territorio, di valutarne gliincessanti effetti dell’azione antropica nelbreve, medio, lungo, lunghissimo raggio e

tempo. Gli aspetti folklorici mantengono attuali credenze,consuetudini, tradizioni popolari laiche e religiose. A voltedivengono oggetto di reciproca contaminazione, oppure dicodificazioni di cui si è persa l’origine.

Ognuno di noi è portatore e conservatore di arti e tradi-zioni e ne riverbera l’esistenza, proseguendole a mezzo diletture, narrazioni, conoscenza diretta e indiretta delle abilitàmanuali e delle tecniche di conservazione del costruitomanufatto o di come preservare l’ambiente che ne consentela sopravvivenza.

IL CERVELLO COMEMACCHINA DEL TEMPO

di ROBERTO VACCA

il nostro corpo è un orologio? Il nostrocervello misura il tempo? Risponde aqueste domande e a molte altre Dean V.

Buonomano, professore di neurofisiologia epsicologia all’Università della California,Los Angeles1.

Sappiamo bene che molti animali preve-dono i loro bisogni futuri: conservano riser-ve di alimenti anche a lungo. Noi ricordia-mo il passato e cerchiamo di prevederel’avvenire. Consideriamo reale solo il pre-sente. Molti fisici e neurologi condividonoquesto approccio che viene chiamato pre-sentismo. Il cervello è una macchina deltempo nel senso, ovvio, che possiamo rian-dare con la mente allo svolgimento di eventipassati che ricordiamo o di cui abbiamoavuto conoscenza da racconti di altri, orali oscritti, o da tracce lasciate nel mondo daeventi naturali e da opere dell’uomo. Pen-siamo al tempo, con un’analogia spaziale,come a una strada senza bivi, né incroci, néuscite, né inversioni di marcia.

Per viaggiare mentalmente nel tempodobbiamo averne nozione – percepirlo. Ineffetti non percepiamo la realtà oggettiva: ilcervello cerca di capire cosa sia a causare lenostre sensazioni. Il cervello fa continua-mente previsioni nel tempo reale non solo diche cosa stia per accadere ma anche di

quando accadrà – fra microsecondi, secondi, minuti, setti-mane, mesi. Le previsioni di eventi futuri nell’arco di annisono precise per certi fenomeni naturali; sono imprecise,intuitive o basate su modelli empirici per altri fenomeninaturali e per le vicende umane.

I neurofisiologi hanno scoperto che il nucleo di neuronisoprachiasmatico marca il tempo circadiano che copre l’arcodi un giorno. Il cervello, però, non ha un solo orologio. Se ilnucleo soprachiasmatico subisce lesioni, non viene meno-mata la nostra capacità di discernere intervalli della duratadi secondi. Una moltitudine di circuiti e meccanismi neuraligenerano configurazioni che creano il nostro senso deltempo e, in certo senso, creano il tempo. Molti di questi nonsono localizzati nella corteccia cerebrale ma anche nei gan-gli basali e nel cerebello.

Ogni segnale prodotto da un neurone viene trasmessolungo un assone connesso alle sinapsi che rilasciano sostanzedette neurotrasmettitori che agiscono sui recettori dei neuronia valle. I tempi di questi processi sono stati studiati ampia-mente ma non codificano l’informazione temporale da noipercepita - la nostra capacità di giudicare il tempo che passa.Come i due processi funzionino e interagiscano, non è noto.Buonomano dice chiaramente che ci troviamo davanti a ungrande insieme di misteri scientifici: la coscienza, il liberoarbitrio e la natura relativistica del tempo. Non sembra affattoche qualcuno si stia avvicinando a risolverli. Stiamo solocapendo un po’ meglio quanto siano difficili questi argomenti.

Non ci aiuta molto questo autorevole scienziato quandoscrive frasi ornate - e banali - come: «I nostri organi senso-

1 Buonomano, Dean V., Il tuo cervello è una macchina del tempo, Bollati Boringhieri, 2018.


riali non sono in grado di apprezzare ladurata di un battito di ali di un colibri [circa12 millisecondi], né la velocità della derivadei continenti». È discutibile anche la suaasserzione che la teoria speciale della relati-vità di Einstein implichi che dovremmoconsiderare l’Universo come un blocco a 4dimensioni [le tre dimensioni spaziali più iltempo] in cui il passato, il presente e l’avve-nire sono ugualmente reali.

Secondo questa teoria, chiamata eterna-lismo, il presente non ha niente di speciale:“ora” sta al tempo come “qui” sta allo spa-zio. Questa teoria è sostenuta da BradfordSkow, professore di filosofia al Massachu-setts Institute of Technology [MIT] nel suolibro Objective Becoming [Diventare ogget-tivo, Oxford University Press, 2015]. Sostie-ne che il tempo non passerebbe: crediamoche fluisca perché è come se un riflettoreilluminasse per noi un istante dopo l’altromentre ogni istante è sempre esistito ed esi-sterà per sempre. Naturalmente così si eli-mina il libero arbitrio: non esistono nemme-no le decisioni. Stranamente avevo concepi-to questa teoria da ragazzo ma non ci avevoperso tempo. Mi rendevo già conto che,anche se fosse vera, sarebbe indimostrabile.

Invece Skow ci ha perso parecchio tempo. Penso che non siaserio. Infatti ha scritto: «Penso che questa teoria sia una fan-tasia - ma mi è tremendamente simpatica».

Più di tremila anni fa, i greci vedevano un mondo simileal nostro. Coltivavano la terra, costruivano, avevano capitovarie cose. Si chiesero da dove venisse tutto ciò. Le cose piùgrandi che vedevano erano cielo e terra: Urano e Gaia. Eraplausibile l’opinione che le cose grandi avessero prodottotutte le altre.

Come altri popoli, inventarono il concetto di divino;potente, creatore. Urano e Gaia si accoppiarono e produsse-ro i Titani: Okeanos, Ceo, Crios, Iperione, Iapeto, Teia, Rea,Mnemosine, Temis, Foibe, Tethis, Kronos. Urano divoròmolti dei suoi figli ma fu castrato da Kronos e forzato arivomitarli vivi. Okeanos creò il mare. Altri titani crearonomemoria, paura, avidità. Kronos si accoppiò con la sorellaRea e generò Zeus, padre degli dei ben noti.

Kronos (o un altro dio omonimo) creò il tempo e lo sim-boleggiava. Più tardi fu rappresentato come decrepito. Con-tava anni, giorni e ore – “Ora” è parola greca. Agli inizi diquella civiltà, le idee erano confuse. Ci vollero secoli perchéi ragionamenti migliorassero. La rozza definizione dei quat-tro elementi [terra, acqua, aria e fuoco] fu conservata perquasi due millenni. Intanto Euclide sviluppava la geometriacon i suoi teoremi. Altri grandi – cominciavano a creare lamatematica e la fisica. Archimede, il genio più grande, sco-priva anche il calcolo infinitesimale e tanto altro. Il proble-ma dell’origine del tempo non veniva affrontato.

Nel 1854 nel suo libro Le leggi del pensiero il matemati-co inglese George Boole usò l’algebra della logica, da luiinventata, per trasformare in formule i ragionamenti del teo-logo Samuel Clarke, di cui accettò due tesi antitetiche, con-siderate le sole possibili. La prima è «L’universo è sempreesistito». La seconda: «L’Universo ha cominciato a esisterein un certo momento del passato - ed è stato creato da unaltro essere». Sebbene nessuno avesse mai visto crearealcunché dal nulla, Boole ritenne di aver dimostrato logica-mente l’esistenza di un creatore onnipotente, necessario,intelligente, eterno, infinito. Altri, notoriamente, dissentono.

Siamo abituati a considerare il nostro mondo come esi-stente in 3 dimensioni geometriche: altezza, larghezza eprofondità. Chi sa di geometria, parla di 3 assi perpendicola-ri fra loro: x, y e z. Poi c’è la quarta dimensione: il tempo.L’elettrodinamica quantistica suggerisce ora che il mondosia costituito sempre da 4 dimensioni, solo 2 delle quali,però, sono spaziali - geometriche. Le altre 2 sono dimensio-ni temporali ma non sono reali: sono immaginarie o com-plesse [in senso matematico!].

I numeri complessi possono definire la distanza fra duepunti nello spazio-tempo - separati da una lunghezza reale(in metri) e da un tempo immaginario (in i-secondi). Il temporeale in cui crediamo di esistere e di cui parliamo è, forse,un’illusione. Il tempo vero sarebbe quello a due dimensioni


espandendo e i fisici sono capaci di rispondere a domandecome «Qual è la probabilità che l’Universo si espanda allastessa velocità in tutte le direzioni quando la sua densità hail valore attuale (che sappiamo calcolare)?».

Questa probabilità è alta. Il fatto che l’Universo siespanda alla stessa velocità in ogni direzione è confermatodall’osservazione che la radiazione di fondo (costituita damicroonde) è quasi costante in ogni direzione. E torniamo altempo. È rilevante la domanda: «Il tempo ha avuto un iniziooppure no?». Con le analisi e le considerazioni dei cosmolo-gi moderni non ci avviciniamo a una risposta soddisfacente.È interessante che una matematica piuttosto semplice comequella dei numeri complessi (nota a tutti gli elettrotecniciche si occupano di correnti alternate) possa servire per dareun senso comprensibile ad affermazioni come «Esistono duedimensioni temporali immaginarie» che, altrimenti, ci sfug-girebbero del tutto.

Da quanto ho scritto qui non si possono trarre conclusio-ni semplici. Non si possono nemmeno intuire cose vere einteressanti sulla genesi dell’Universo. Fisici famosi hannodetto che il tempo non esisteva prima del Big Bang. Percapire che intendano, bisognerebbe studiare a lungo e, forse,non basterebbe. Ma torniamo a parlare in modo semplice.

È ragionevole ritenere che qualche cosa ci sia semprestato. Se quelle cose non avessero subito alcun cambiamen-to, un osservatore ideale non avrebbe potuto concepire iltempo. Non sembra plausibile che un Universo sia stato alungo immutabile, in fermo immagine per poi cominciare avariare. Anche il tempo ci sarebbe sempre stato. Per capiremeglio dovremmo studiare molto di più – o chi ha già stu-diato dovrebbe riuscire a spiegarci meglio.

immaginarie. Non avrebbe più senso parlare,allora, di un inizio del tempo, né di alcunpunto singolare come quello corrispondenteall’evento iniziale del Big Bang avvenutocirca 15 miliardi di anni fa e che taluno iden-tifica con la creazione del mondo.

L’Universo ci apparirebbe come sempreesistito, senza discontinuità, confermando laprima fra le due tesi di Boole. Questo nonimplica che sia immutabile. Possiamo consi-derarne le evoluzioni come transizioni suuna superficie continua, simili al passaggiodal polo Nord al polo Sud del nostro piane-ta. È accertato, infatti, che l’Universo si sta

GENETICA PER LA BIODIVERSITÀFEM GUIDA IL NUOVO NETWORK EUROPEO “G-BIKE”

lLa FEM al vertice di “G-BiKE”, unanuova rete europea di ricerca per valoriz-zare la genetica e la genomica nell’ambi-

to della conservazione della biodiversità. Ilnetwork, inserito nel programma Horizon2020 COST, si è dato appuntamento per laprima volta a marzo a Bruxelles, eleggendocome Chair (Coordinatore) e rappresentantescientifico Cristiano Vernesi, ricercatoredella Fondazione Edmund Mach con grandeesperienza nel campo. La sfida principale èpromuovere l’uso di queste scienze biologi-

che come strumento standard nel monitoraggio e nellagestione di specie vegetali e animali per garantire la loropersistenza e assicurare di conseguenza la continua disponi-bilità di servizi ecosistemici, anche alla luce degli impattidel cambiamento climatico.

La rete di studiosi impegnata nel garantirela persistenza di specie vegetali e animali


conservazione della biodiversità. Tra gli altri il monitoraggiodei grandi carnivori, la ricostruzione dell’adattamento dipiante selvatiche alla siccità e all’altitudine, lo studio delledinamiche di popolazione del lupo attraverso l’analisi di Dnaantico e l’analisi della biodiversità vegetale con estrazione dimateriale biologico dai ghiacciai.

In seno a “G-BiKE” sono stati pianificati corsi di forma-zione e laboratori in siti Natura 2000, eventi scientifici didivulgazione, conferenze e webinars. I vari sotto-gruppi delprogetto, guidati sia da scienziati sia da professionisti dellaconservazione, sono Implementing genetic into manage-ment, Monitoring of genetic diversity, Genomics and ecosy-stem services, Biotechnological assessment and knowledgesharing.

“G-BiKE”, acronimo di Genomic Biodi-versity Knowledge for Ecosystems Resilient,è promosso nell’ambito del programmaCOST (European Cooperation in Scienceand Tecnhology), all’interno di Horizon2020. Come il telaio di una bicicletta, ilnetwork intende unire due “ruote”: da unlato gli scienziati, che rispondono a questioniscientifiche usando strumenti come genomi-ca e genetica, e dall’altro professionisti estakeholders. Lo scopo principale è quindi“pedalare” per stabilire il ruolo della geneti-ca nella gestione dei sistemi naturali e nellaloro capacità evolutiva e sviluppare strumen-ti standard per il monitoraggio, da imple-mentare nella politiche locali ed europee.

Nel primo incontro, svoltosi a marzo aBruxelles, si sono riuniti più di 45 scienziatiprovenienti da 27 Paesi europei. In quell’oc-casione Cristiano Vernesi, ricercatore delCentro Ricerca Innovazione della Fondazio-ne Edmund Mach, è stato eletto come Chaire rappresentante scientifico. La FondazioneEdmund Mach, attraverso il Centro Ricercae Innovazione, si occupa di diversi progettiche prevedono l’uso della genetica per la

notiziario

Dall’azoto un’innovazione per il fotovoltaico ibrido

L’importante innovazione, cheprevede l’introduzione nelle cellefotovoltaiche della molecolapresente in natura, è stata messapunto dall’Istituto dimicroelettronica e microsistemi delCnr in collaborazione con l’Istitutodi nanotecnologia del Cnr. È difacile applicabilità, a basso costo eatossica e consentirebbe ilmiglioramento delle performancesdei dispositivi, aumentando la vitamedia delle celle. I risultati sonostati pubblicati su «AdvancedEnergy Materials»Un team di ricercatori dell’Istitutodi microelettronica e microsistemidel Consiglio nazionale delle

ricerche di Catania (Cnr-Imm)coordinato da Alessandra Alberti eda Antonino La Magna, incollaborazione con ricercatoridell’Istituto di nanotecnologia delCnr di Lecce (Cnr-Nanotec) guidatoda Silvia Colella, ha raggiuntoun’importante innovazione nelcampo del fotovoltaico ibrido aPerovskite, grazie all’impiegodell’azoto. Lo studio è pubblicatosulla rivista «Advanced EnergyMaterials».Le perovskiti ibride sono mateœrialiinnovativi sensibili alla luce solarecon alte performances diconversione fotone-elettrone.«L’effetto dirompente dellatecnologia che utilizza tale materialeibrido (organico-inorganico), ideatanel 2009 dal professore Tsutomu

Miyasaka in Giappone pressol’Università di Yokohama, si evincedalla rapida crescita dell’efficienzadi conversione di energia ottenutagrazie ad essa, pari al +9% negliultimi 8 anni di attività di ricerca. Ilrecord attuale di efficienzacertificata, nel palinsesto mondiale,ha raggiunto il 23,7%», premetteAlessandra Alberti «La prospettivadi una distribuzione capillare dicelle solari a Perovskite ad altaefficienza, a basso peso, flessibili ecolorate sta alimentando grandiaspettative ed investimenti nelsettore pre-industriale per il lanciodi forme di energia immediatamentedisponibili, trasportabili ed a bassocosto. Grande impatto è inoltreprevisto nel settore dell’IntegratedBuilding Photovoltaics per il

ricoprimento di superfici estese diedifici. A fronte di una talerivoluzione, le celle solari aPerovskite hanno per il momentouna bassa vita media, se confrontatealla tecnologia consolidata dellecelle in silicio, a causa dellainstabilità nel tempodell’architettura reticolare delmateriale foto-assorbente. Lamancata stabilità delle prestazioninel tempo rappresenta, pertanto, ilprimo limite per una rapida e diffusaaffermazione di mercato».Qui entra in gioco la scoperta deiricercatori del Cnr: «Tecnicheavanzate di diagnostica ad ampiospettro dimostrano come si possafinalizzare l’introduzione controllatadi molecole di azoto dentro laPerovskite allo scopo di occupare icosiddetti siti di degrado perstabilizzare l’architettura atomicadel materiale» -prosegue laricercatrice- «Oltre al poterestabilizzante esercitato da forzeelettrostatiche in condizioni difunzionamento della cella solare,l’azoto ha anche la capacità dimitigare l’insorgenza di nuovidifetti reticolari, ovvero diimperfezioni nella ‘periodicità’dell’architettura atomica checausano una riduzione del potere dicattura dei fotoni e una lentatrasformazione del materiale adiscapito della vita media dellecelle». Dall’aggiunta dell’azoto alla

perovskite, insomma, risulta unaumento complessivo delleprestazioni dei dispositivi con essarealizzati. L’aspetto innovativoconsiste nella facile applicabilità,nel basso costo e nella completaatossicità della soluzionetecnologica con azoto. «Rispetto adaltre più complesse alternativeesistenti nel panorama scientifico edapplicativo, l’infiltrazione di azotonelle perovskiti consentirebbeinoltre di uniformare discrepanze direndimento tra materiali prodotti neidiversi laboratori e di aumentare laresa in assorbimento dei fotonidurante il funzionamento sottoirraggiamento solare» -concludeAlberti- «Una doppia valenza,quindi: stabilizzazione dellastruttura atomica e aumento delleperformances dei dispositivi adopera di una piccola e semplicemolecola esistente in natura, dasperimentare presto nel mercatodelle future tecnologie».

Ecco il nuovo nano-laser a ragnatela

Ricercatori dell’Istituto nanoscienzedel Cnr, Imperial College eUniversità di Pisa realizzano unnuovo tipo di laser basato su unreticolo di filamenti plastici cheemettono e amplificano la luce.Pubblicato su «NatureCommunications», lo studio apre lastrada a una nuova classe didispositivi che potranno essere usaticome sorgenti di luce miniaturizzatee sensori ottici ad altaefficienzaUn team di ricercatoridell’Istitutonanoscienze delConsiglio nazionaledelle ricerche(CnrNano) hasviluppato un nuovotipo di laser costituitoda una rete di filamentiminiaturizzati dipolimeri. Il risultatodella collaborazione traImperial College diLondra, CnrNano,Università di Pisa,Università del Salentoe Università di Exeter èpubblicato su «NatureCommunications», eapre la strada ad una

nuova classe di dispositivi laser chepotranno essere usati come sorgentidi luce miniaturizzate e comesensori ottici ad alta efficienza.Il cuore del laser non-convenzionaleè una sorta di minuscola eimpalpabile ragnatela, un intrecciodi nanofibre polimeriche cheemettono e amplificano la luce.«Contrariamente ai laserconvenzionali che usano specchi ostrutture periodiche per intrappolareed amplificare la luce, in questodispositivo essa è prodotta eamplificata dalla rete di filamenti» -spiega Andrea Camposeo diCnrNano- «Le nanofibre emettonoluce e poi funzionano come fibreottiche lungo le quali questa sipropaga: intrappolata nel reticololungo i percorsi di una matricedisordinata la luce è soggetta ainterferenze in centinaia di nodi edemerge amplificata come lucelaser».I ricercatori hanno realizzato unarete di nanofili composti damateriale fotoattivo, con undiametro di tra i 200 e i 500nanometri (un nanometro è pari a unmilionesimo di millimetro) e con unelevato numero di nodi e di rami.Ogni struttura è una rete disordinataplanare, ramificata così daconnettere ciascun nodo al lorovicino più prossimo. «Lo studiomostra per la prima volta che unsistema reticolare di nanofibre puòdiventare un dispositivo laserefficiente e che le sue proprietàpossono essere determinate dallaforma della rete che le fibre vanno a


costituire», commenta DarioPisignano dell’Università di Pisa edi CnrNano. «Le dimensioni ridottedelle singole fibre attive e della retecomplessiva hanno permesso direalizzare reticoli molto complessi,con un elevato numero di ‘nodi’ e di‘canali di collegamento’». «L’Istituto nanoscienze del Cnr hauna competenza riconosciuta alivello internazionale nello sviluppodelle nanofibre polimeriche, si èaggiudicato finanziamentiprestigiosi e con risultati rilevanti incampi che spazianodall’optoelettronica all’ingegneriatissutale per la medicinarigenerativa», conclude Camposeo.«In particolare i ricercatori diCnrNano hanno messo a puntometodi avanzati di elettrofilatura perrealizzare le nanofibre luminose. Ipolimeri dei filamenti sono statidrogati con molecole organiche perconferire le proprietà di emissioneed amplificazione di luce all’interarete».

Nuova luce sull’evoluzionerecente della rift valleyafricana

Un gruppo di ricerca coordinatodall’Istituto di geoscienze egeorisorse del Consiglio nazionaledelle ricerche (Cnr-Igg), ha ottenutonuovi dati sullo sviluppo dei sistemidi rift continentali. In particolare, iricercatori hanno studiato unaporzione quasi sconosciuta della riftvalley africana, il rift del Ririba(Sud dell’Etiopia), permettendo diricostruirne la storia geologica. Inuovi dati hanno dimostrato come lasua nascita sia dovuta allapropagazione verso sud della Riftvalley etiopica intorno a 3.7 milionidi anni fa, sia stata di breve durata esi sia interrotta da circa 2.5 milionidi anni. Lo studio è stato pubblicatosu «Nature Communications», nelquadro di un progetto finanziatodalla National Geographic SocietyLe rift valley continentali sonoprocessi geodinamici che simanifestano con grandi fratturenella superficie terrestre (rift ininglese significa spaccatura,rottura). La loro espansione, neltempo, provoca la rottura delleplacche continentali e la formazionedi nuovi bacini oceanici. La Rift

valley africana è un esempioclassico di questi processigeodinamici, il cui sviluppo risultafondamentale per controllaremorfologia, clima e biosfera inAfrica orientale e comprendere lerelative implicazioni perl’evoluzione della nostra specienella ‘culla dell’umanità’. Un gruppo di ricercatori, coordinatoda Giacomo Corti dell’Istituto digeoscienze e georisorse delConsiglio nazionale delle ricerche(Cnr-Igg), provenienti da universitàed enti di ricerca di diversi paesi(Etiopia, Francia, Germania, Italia,Nuova Zelanda e Regno Unito), haottenuto nuovi dati sullo svilupporecente della Rift valley africana. Lostudio è stato pubblicato su «NatureCommunications», nel quadro di unprogetto finanziato dalla NationalGeographic Society. «Siamo partitida dati raccolti durante unacampagna di lavoro in un’arearemota al confine tra Etiopia eKenya e abbiamo integrato i risultatidel nostro lavoro con analisi dilaboratorio su campioni di roccevulcaniche, uno studio dellasismicità e della morfologiadell’area e sofisticati modellinumerici» -afferma Giacomo Cortidel Cnr-Igg- «Ciò ha permesso diricostruire la storia geologica delRift del Ririba, un settoreprecedentemente quasi sconosciutadella Rift valley africana». I risultati hanno mostrato come ilRift del Ririba sia nato dallapropagazione verso sud della Riftvalley etiopica intorno a 3.7 milionidi anni fa; tuttavia, in contrasto conprecedenti teorie sull’evoluzionedel processo di rifting nella regione,i nuovi dati mostrano come questapropagazione sia stata di brevedurata e si sia interrotta da circa 2.5milioni di anni. In questo periodol’attività tettonica nel Ririba rift ècessata e la deformazione è migrataa ovest nella regione del lagoTurkana, dove i sistemi di rift delKenya e dell’Etiopia sonoattualmente direttamente connessi.Una fase tardiva di vulcanismo cheha dato luogo a numerose colate dilave basaltiche e impressionanticrateri vulcanici esplosivi (maars),ha successivamente interessatol’area del Ririba. «Questa attivitàvulcanica, non direttamentecollegata a significativi eventi

tettonici, apre nuove domande sucome vulcanismo e fratturazionedella crosta terrestre interagiscanodurante il processo di ‘rifting’continentale» -conclude ilricercatore del Cnr-Igg- «Ingenerale, questi nuovi risultatisuggeriscono come il processo diconnessione dei maggiori settoridella Rift valley, in questo caso delKenya e dell’Etiopia, sia legato afasi di propagazione e abbandonoche causano variazionigeologicamente rapide dellaposizione e caratteristichedell’attività vulcanica e tettonica.Ciò può essere stato all’origine diimportanti cambiamenti nellamorfologia e negli ambienti naturalinel sud dell’Etiopia che possono, aloro volta, aver condizionato ipattern di migrazione dei nostriantenati in Africa orientale».

L’amplificazione del geneSMC1A contribuisce allo sviluppo del tumore del colon-retto

I risultati di uno studio coordinatodall’Istituto di ricerca genetica ebiomedica del Cnr, pubblicati sul«Journal of Experimental &Clinical Cancer Research», hannoidentificato un nuovo meccanismomolecolare coinvolto nello sviluppodel tumore del colon-retto. Lo studiopotrebbe aprire la strada a terapiemirate Il tumore del colon-retto è il


secondo più frequente in Italia conuna stima di circa 51.300 nuovi casinel 2018, secondo i datidell’Associazione italiana dioncologia medica (Aiom), e laseconda causa di morte oncologicadopo il tumore al polmone. Alcuniricercatori dell’Istituto di ricercagenetica e biomedica del Consiglionazionale delle ricerche (Cnr-Irgb)hanno individuato un nuovomeccanismo molecolare checontribuisce allo sviluppo di taletumore. La scoperta è statapubblicata sul «Journal ofExperimental & Clinical CancerResearch».«La sopravvivenza al tumore delcolon-retto è associata allo stadio almomento della diagnosi e perquesto è particolarmenteimportante una diagnosi precoce.Dai nostri risultati emerge che ilgene SMC1A ha un’elevatafrequenza di mutazioni eamplificazioni nella fase in cui lamucosa intestinale si trasforma danormale a tumorale. Il prodotto delgene SMC1A fa parte di uncomplesso proteico, la coesina, checontribuisce a una correttadivisione cellulare e inoltre regolal’espressione genica» -spiegaAntonio Musio, ricercatore delCnr-Irgb e coordinatore dellostudio- «Inoltre i livelli diespressione della proteinacorrelano con l’avanzare delprocesso neoplastico. In questolavoro, grazie a tecnicheall’avanguardia come la NextGeneration Sequencing checonsentono di analizzarerapidamente i livelli di espressionedi migliaia di geni, abbiamoosservato che l’amplificazione diSMC1A è accompagnata dallaregolazione alterata di centinaia dialtri geni. È interessante notarecome i cambiamenti nei livelli diespressione siano piccoli. Ciòsuggerisce che dopo il primoevento, l’amplificazione del geneSMC1A, il tumore necessitidell’effetto cumulativo di piccolicambiamenti nell’espressionegenica di numerosi altri geni».Lo studio rappresenta unsignificativo contributo alla ricercasul cancro. «Comprendere imeccanismi molecolari checaratterizzano il tumore è diventatofondamentale nell’era della

medicina di precisione. Il geneSMC1A potrebbe rappresentare unbersaglio molecolare per impedire ilprocesso neoplastico e aprire nuoveprospettive per la cura del tumoredel colon-retto», conclude ilricercatore.Allo studio hanno partecipatol’Università di Pisa, l’Università diGenova, l’Irccs Istituto nazionaletumori Regina Elena di Roma, laFondazione Pisana per la ScienzaOnlus, l’Istituto di linguisticacomputazionale del Cnr, l’Irccs“Casa Sollievo della Sofferenza” el’Irccs Ospedale Policlinico SanMartino, con il sostegno di AIRC.

Associazione Luca Coscioni e Science for Democracy un nuovo studio di Nomismasvela la nuova agricolturasostenibile

L’Associazione Luca Coscioni e lapiattaforma internazionale Sciencefor Democracy hanno presentato,con il sostegno di EuropaBio, il 19marzo c.a. uno studio di Nomismasull’innovazione in agricoltura.Lo studio ha affrontato le criticità ele prospettive di un settore moltoimportante per l’economia italianama che necessita di una costante, senon crescente, attenzioneistituzionale in termini normativi edi investimenti - oltre che di ricercascientifica. L’unità di ricercaagroalimentare di Nomisma hasviluppato un osservatoriosull’innovazione in agricoltura cheraccoglie e diffonde dati einformazioni aggiornatisull’innovazione in agricoltura conl’obiettivo di aumentare il livello diconoscenza e la correttainterpretazione dei fenomeniinnovativi nel settore primarioitaliano. L’appuntamento è giunto poco dopol’iniziativa organizzatadall’Associazione Luca Coscioni eda Science for Democracy aBruxelles davanti al ParlamentoEuropeo con lo slogan GiveCRISPR a Chance. L’obiettivodell’evento era promuovere laconoscenza delle nuove tecniche diagricoltura e, in prospettiva, i loroeffetti benefici sul cibo.L’atteggiamento della politicaeuropea verso l’innovazione in

agricoltura corre infatti il rischio dibloccare alcune delle applicazionidell’editing del genoma, un numerocrescente di studi segnala cheCRISPR potrebbe contribuire alottare, tra le altre cose, contro ilcambiamento climatico.Dopo interventi politici e diinformazione scientifica, è statoofferto il pudding di riso belgapreparato in loco con riso CRISPRper denunciare l’incertezza deldiritto che si è venuta a creare dopouna sentenza della Corte europea digiustizia dell’estate scorsa per cui iprodotti dell’editing del genomadevono essere trattati come OGM.Al momento della distribuzione delpudding, gli ispettori delle autoritàbelghe hanno provato a confiscare ilriso. La risolutezza dei presenti haconsentito non ha impedito che unaparte del riso venisse sequestrata eche a Marco Cappato e a MarcoPerduca sia stato fatto un verbale enotificata la richiesta di tornare aBruxelles per un interrogatorio.Insomma, occorre disobbedire, ofarsi segnalare dalle autorità, perchévengano chiarite norme checonsentano, anche in agricoltura, dipoter godere dei benefici dei piùrecenti sviluppo scientifici.L’evento romano è statofocalizzato, appunto, sulla necessitàdi promuovere un monitoraggiocontinuo dell’innovazione inagricoltura, dove per innovaziones’intende, così come definitadall’Organizzazione per lacooperazione e lo sviluppoeconomico, l’implementazione diun prodotto (sia esso un bene oservizio) o di un processo, nuovo oconsiderevolmente migliorato, di unnuovo metodo di marketing, o di unnuovo metodo organizzativo conriferimento alle pratichecommerciali, al luogo di lavoro oalle relazioni esterne. Al dibattito, presentato e moderatodalla giornalista e biologa AnnaMeldolesi, hanno partecipato:• Avv. Filomena GalloSegretario Associazione LucaCoscioni;• Marco CappatoTesoriere Associazione LucaCoscioni;• Stefano BaldiProject Manager, Nomisma S.p.A.;• Prof. Dario Gianfranco FrisioEstimo ed Economia Rurale,



Università Statale di Milano;• Dott. Roberto DefezCNR Napoli;• Dott. Vittoria Brambillaricercatrice biotecnologie,Università Statale di Milano;• Dott. Deborah PiovanAgricoltrice, ConfagricolturaVeneto e portavoce del ManifestoCibo per la mente;• Marco PerducaCoordinatore Science forDemocracy.

Come ti raffreddo il qubit

Un recente studio del Cnr-Iscindica come sfruttare laperturbazione generata durante lamisurazione di determinati sistemifisici, per realizzare minuscolemacchine termiche in grado, peresempio, di raffreddare le unitàfondamentali di informazionequantistica, i qubit, così comerichiesto per l’effettivofunzionamento dei computerquantistici. Il lavoro è pubblicatosu «Physical Review Letters»«Si osservi un sistema quantisticoper mezzo di un apparato di misuraed inevitabilmente lo si perturberà:questa è una delle affermazioni piùrivoluzionarie della fisicaquantistica, e ne costituisceeffettivamente uno dei postulatifondamentali», spiega PaolaVerrucchi dell’Istituto dei sistemicomplessi del Consiglio nazionale

delle ricerche (Cnr-Isc).Per comprenderne il senso, occorreprima di tutto ricordare che itermini ‘osservazione’ e ‘misura’fanno riferimento ad un processo incui alcune informazioni circal’oggetto osservato vengono estrattee messe a disposizionedell’osservatore, mediantel’apparato di misura. Questo processo implicaun’interazione fra oggetto osservatoe apparato. «Basta pensare ad unbambino piccolo, o un primate, chedi fronte ad un oggetto sconosciutonon si accontentano di guardarlo,ma cercano di toccarlo, annusarlo,possibilmente assaggiarlo, hannocioè bisogno di interagire conesso», chiarisce Verrucchi. La fisica quantistica formalizzaqueste idee, e mostra che durante unprocesso di misura, osservatore edosservato interagiscono, ed il lorostato risulta reciprocamentemodificato da tale interazione: ilprimo sa qualcosa in più grazie allaperturbazione che ha causato allostato del secondo. «La nostra ricerca, pubblicata su«Physical Review Letters»,dimostra che questo tipo diperturbazione può essere utile:abbiamo infatti mostrato comesfruttarlo per alimentare macchinenanoscopiche che potranno essereimpiegate, per esempio, comeminuscoli frigoriferi per mantenerefreddi e funzionanti i dispositivi suiquali si basano le modernetecnologie quantistiche«, spiega laricercatrice.I computer quantistici, a esempio,sono dispositivi analoghi ai comunicomputer, i cui elementifondamentali (unità di informazionee memoria, porte logiche, dispositividi lettura e scrittura) si comportanosecondo le leggi della meccanicaquantistica. Da questo segue una velocitàcomputazionale di tali dispositiviincredibilmente maggiore di quellaanche solo immaginabile per uncomputer classico.«Tuttavia, per garantire le miglioriprestazioni di tali dispositivioccorre garantire che il lorofunzionamento avvenga incondizioni estremamente protette.Per esempio, il sistema fisico cherealizza l’unità fondamentale diinformazione quantistica, detto

quantum-bit (o qubit, in analogiacon l’unità classica, detta bit) ècostituito da singoli atomi, opiccole molecole, o minuscolicircuiti superconduttori, il cuicorretto funzionamento è garantitosolo a temperature bassissime.Raffreddare i qubit di un computerquantistico è quindi essenziale pergarantirne l’efficienza. È dunque in questo contesto, cheabbiamo studiato una minuscolamacchina frigorifera, composta dadue singoli atomi che, inconseguenza del solo fatto di essereosservati, ovvero di interagire conl’osservatore e fornire ad essoinformazioni (modificandoconseguentemente il proprio stato)pompano calore da una zona freddaverso una calda. È importante sottolineare, però, cheun’osservazione generica non è diper sé sufficiente a far funzionare ilnostro nanoscopico frigorifero.Infatti, non sapendo esattamentequali aspetti osservarne (in gergotecnico, quali osservabili misurare)si finirà per riscaldare tutto. È una conseguenza della secondalegge della termodinamica, secondola quale se due sistemi con diversetemperature sono messi in contattoè impossibile che il più freddo siraffreddi ulteriormente (ovvero cheil calore venga pompato dal sistemafreddo verso quello caldo), se non apatto di bilanciare il fenomeno conun adeguato costo energetico»,approfondisce Verrucchi.La nostra macchina frigoriferafunziona solo se si osservanoalcune particolari proprietà dellacoppia di atomi, cioè dei due qubit:si tratta di quelle proprietà per lacui misura l’apparato interagiscecon i qubit in modo tale da generarefra i due un particolarissimo tipo dicorrelazione, che si instaura solo edesclusivamente fra sistemiquantistici, detta ‘entanglement’.«Il nostro minuscolo frigoriferofunziona dunque secondo l’idea chesi può estrarre calore generandocorrelazioni quantistiche medianteun’osservazione. L’osservazionedeve però comportareun’interazione fra apparato dimisura e sistema osservato (inquesto caso la coppia di qubit) chelasci quest’ultimo in uno statocaratterizzato da tali correlazioni,ovvero in uno stato detto ‘stato


entangled’», conclude laricercatrice Cnr-Isc.

Un rivestimento perprolungare la “vita” delle protesi all’anca

Il progetto europeo EVPRO -Extracellular Vesicles PromotedRegenerative Osseointegration, dicui il Politecnico di Torino èpartner, combina un nuovobiomateriale capace di controllarel’infiammazione tra la protesi e iltessuto, migliorando larigenerazione osseaProlungare la “vita” delle protesidell’anca e ridurre il rischio diinfiammazione attraverso l’utilizzodi biomateriali avanzati: èl’obiettivo del progetto EVPRO-Extracellular Vesicles PromotedRegenerative Osseointegration,finanziato dall’Unione Europeanell’ambito del programma Horizon2020 per un totale di 5.8 milioni dieuro, di cui il Politecnico di Torinoè partner. A livello europeo il numero diprotesi d’anca impiantate ècostantemente aumentato negliultimi dieci anni, in particolare inAustria e Germania con l’impiantodi 300 protesi ogni 100 milaabitanti; in parallelo, però, sonocresciuti anche i casi diinfiammazione all’interfaccia traosso e impianto, con il conseguenteallentamento della protesi. Ilprogetto EVPRO vede il lavorosinergico di undici partner, noveuniversità e centri di ricerca e trepartner del settore privato conaziende leader nel settorebiomedicale - Lonza NetherlandsB.V., Meotec GmbH & Co. KG,Stryker B.V.- provenienti da quattro

paesi diversi - Germania, Italia,Paesi Bassi, Irlanda – finalizzato apreservare la mobilità dei pazientianziani, migliorarne la qualità divita e il benessere, diminuendo iproblemi associati all’impianto diprotesi articolari e il numero e lafrequenza dei successivi trattamentimedici. Il progetto propone infatti l’impiegodi rivestimenti bioattivi che, adattatisulla protesi, siano in grado dicontrollare l’eventualeinfiammazione tra la protesi e iltessuto circostante, per permettereuna migliore integrazionedell’impianto, riducendo così lecomplicazioni e promuovendo larigenerazione ossea. Si tratta di unnuovo biomateriale biodegradabile,bioistruttivo e nano-funzionalizzato,caricato con vescicole extracellulari,incorporato sulla superficiemicroporosa e nano-ruvida delleprotesi. Il Politecnico di Torino coordineràla fase della caratterizzazionepreclinica, i cui esiti sono decisivi alfine della trasferibilità in clinicadelle tecnologie sviluppate, deiprototipi sviluppati nell’ambito delprogetto, in termini dicitocompatibilità in vitro epotenzialità antiinfiammatoria. Inoltre, in accordo con il principiodelle 3R-Replacement, Reduction,Refinement, il gruppo delPolitecnico sarà anche responsabiledello sviluppo di un nuovo modellobioingegnerizzato -fabbricato contecniche di bioprinting- del tessutoosseo che permetta di testare in vitroi dispositivi sviluppati nell’ambitodel progetto, consentendo unoscreening preliminare e unavalutazione funzionale dei prototipiche verranno in ultimo testati invivo, ma riducendo e mirandomaggiormente quest’ultima fase disperimentazione.«Si tratta di una ricerca oltremodostimolante, sia perché finanziata dabandi europei ormai estremamentecompetitivi, sia per il suo potenzialeimpatto sulla salute umana, in cuiimplementeremo le competenzeacquisite in questi anni dal gruppodi ricerca di Materiali per leBionanotecnologie e del BiomedicalLab» dichiarano Gianluca Ciardellie Valeria Chiono, responsabili delprogetto per l’Ateneo.Un prodotto biomedicale che, a

lungo termine, dovrebbe diminuireil numero di interventi chirurgici direvisione degli impianti, con unimpatto positivo sia sui tempi diospedalizzazione sia sui costi. Unanuova tecnologia sviluppata cheverrà destinata alla vendita e,successivamente, potrebbe essereapplicata anche alle protesi diginocchio primarie e secondarie,oppure a connettori come viti ochiodi -endomidollari o dentali- emedicazioni per il trattamento delleferite croniche o di gravi ustioni.

La risonanza magnetica della neuromelanina può confermare la diagnosi di Parkinson

Uno studio dell’Istituto ditecnologie biomediche del Cnr, incollaborazione con il Department ofPsychiatry Columbia UniversityMedical Center di New York,dimostra sul cervello umano che lariduzione del contrasto nelleimmagini di risonanza magneticadella sostanza nera è dovuta allaperdita di neuro melanina, cioè deineuroni che producono dopamina,legata alla malattia di Parkinson.Oltre a confermare tali diagnosi ilnuovo metodo, validato medianteconfronto con Pet e la fMri, èlargamente disponibile negliospedali e potrà essere utilizzatoper ricerche su soggetti conschizofrenia e rischio di psicosi. Illavoro è pubblicato su «Pnas»In un recente studio del gruppodell’Istituto di tecnologiebiomediche del Consiglio nazionaledelle ricerche (Cnr-Itb) di Segrate-Milano coordinato da Luigi Zecca eFabio Zucca, frutto di unacollaborazione con il Department ofPsychiatry Columbia UniversityMedical Center, New York, NY(coordinato da Guillermo Horga eClifford Cassidy), è stato dimostratosu sezioni del cervello umano che lariduzione del contrasto nelleimmagini di risonanza magnetica èeffettivamente dovuta alla perdita dineuromelanina, cioè dei neuroni cheproducono dopamina, legata allamalattia di Parkinson.È stato perciò confermato che leimmagini di risonanza magneticadella neuromelanina costituisconoun marcatore della funzionalità dei


neuroni della dopamina dellasostanza nera cerebrale. Lo studio(Neuromelanin-sensitive MRI as anoninvasive proxy measure ofdopamine function in the humanbrain), pubblicato sulla rivista«Proceedings of the NationalAcademy of Sciences (Pnas)», èbasato sugli studi pionieristici sullaneuromelanina condotti dal gruppodi Luigi Zecca. «Nei neuroni della sostanza nera delcervello umano che produconodopamina si accumula una sostanzachiamata neuromelanina. Questineuroni vengono persi nella malattiadi Parkinson» spiega Zecca. «Eranogià stati pubblicati numerosi studi,eseguiti con la risonanza magnetica(Rm o Mri), che nelle immaginimostrano una riduzione delcontrasto nella zona (sostanza nera)dove si registra la perdita di neuronidella dopamina in soggetti affetti daParkinson. Finora, però, nonavevamo la certezza che lariduzione di contrasto fosse dovutoalla perdita dei neuroni e dellaneuromelanina in questa zona delcervello».Questo fatto è stato ora dimostratodallo studio. «Il metodo di risonanzamagnetica della neuromelanina èstato verificato mediantecorrelazione con il rilascio didopamina osservato nelle immaginidella tomografia ad emissioni dipositroni (Pet). Inoltre è statoconvalidato con misure del flussosanguigno, utilizzando immagini dirisonanza magnetica funzionale(fMri) nella zona in cui ci sono ineuroni della dopamina» -prosegueil ricercatore- «Questa procedura dirisonanza magnetica dellaneuromelanina può quindi essereconsiderata come un nuovo metodoper confermare la diagnosi della

malattia diParkinson».Questa procedurapotrà essereutilizzata perricerche su altrepatologieneurologiche epsichiatriche incui sia presenteun’alterataattività delladopamina.«Abbiamoimpiegato le

immagini di risonanza magneticadella neuromelanina per studiarepazienti con schizofrenia e soggetticon elevato rischio per le psicosi,usando sempre come confronto laPet e la fMri» conclude Zecca. «Inquesti casi abbiamo osservato che ilsegnale delle immagini di risonanzamagnetica della neuromelanina ècorrelato alla gravità delle psicosinella schizofrenia e nei soggetti arischio di schizofrenia. Questosuggerisce che il metodo possadiventare un marcatore del rischioper le psicosi, prima della comparsadi una manifesta schizofrenia.Questi soggetti potrebbero cosìbeneficiare di un trattamentotempestivo con farmaciantidopaminergici. Inoltre questametodologia è non-invasiva, pococostosa, semplice e rapida daeseguire con una strumentazione(risonanza magnetica a 3 Tesla)largamente disponibile in moltiospedali».

Massima entropia e reti complesse: dalla finanza alla biologia

Una collaborazione tra Istituto deisistemi complessi del Cnr, Imt diLucca e Università di Leiden haprodotto un framework comune,basato sulle idee proprie della fisicastatistica, per la modellizzazione direti complesse, applicabile a sistemireali che spaziano da quelli socio-economici a quelli naturali. Laprincipale applicazione si haquando bisogna ricostruire lastruttura di tali sistemi a partire dainformazioni parziali. A esempio,nel caso delle banche e degli scambifinanziari coperti dalla privacy. Lostudio è pubblicato nel numero

inaugurale di «Nature ReviewsPhysics»Molti sistemi socio-economici enaturali possono essereefficacemente modellizzati comereti in cui i nodi rappresentano glielementi che interagiscono tra loro ei legami le interazioni stesse le qualispesso danno luogo a strutturecomplesse ed irregolari. Talemodellizzazione è fondamentale perlo studio approfondito di talisistemi: talvolta, però, non si haaccesso alla struttura totale dellarete, ma si ha un’informazioneparziale, da cui sorge la necessità dielaborare modelli statistici adattialla ricostruzione della rete globale.Fisici esperti di teoria delle retidell’Istituto dei sistemi complessidel Consiglio nazionale dellericerche (Cnr-Isc), in collaborazionecon colleghi della scuola Imt diLucca e dell’Università di Leiden inOlanda, hanno pubblicato nelnumero inaugurale di «NatureReviews Physics» un lavoro dove sipresenta un approccio matematicocomune a questi problemi, basatosui metodi e le idee proprie dellafisica statistica, che permette ampieapplicazioni in ambiti scientifici chevanno dalla biologia alla descrizionedelle reti sociali ed economiche.«Spesso questi sistemi sonoschematizzati come reti per le quali,nel recente passato, sono statisviluppati molti strumenti teorici enumerici di analisi, a partire dallateoria matematica dei grafi. È ilcaso per esempio delle reti bancarieche scambiano moneta o titoli, degliecosistemi con specie legate darapporti preda-predatore o delle retefunzionali delle aree corticali delcervello, che interagisconodinamicamente» -spiega AndreaGabrielli, ricercatore Cnr-Isc-«Tuttavia, per limiti sperimentali oimposti dall’esterno, come leclausole di privacy che nonpermettono la conoscenza di tutti gliscambi finanziari in una reteinterbancaria, l’informazioneparziale sulla rete rende necessariala formulazione di modelli statisticiper dedurne le sue proprietàstrutturali». Una delle applicazioni principali diquesta nuova metodologia è appuntorelativa alle reti finanziarie. «Lebanche sono infatti obbligate arivelare il proprio debito e credito


totale, ma in genere non permettonol’accesso a informazioni riguardo aisingoli scambi con altre istituzionifinanziarie. Questa mancanza diconoscenza determinal’impossibilità di misurare lapresenza di un’eventuale instabilitànascosta del sistema», prosegue ilcollega di istituto Giulio Cimini.«Ad esempio, se la banca A haprestato denaro alla banca B, che asua volta ha prestato denaro a unabanca instabile C, non solo B, maanche A diventa instabile per effettodella catena di prestiti. Quando lebanche centrali hanno testato idiversi metodi teorici in letteraturaper ricostruire un sistema bancario,quello da noi proposto è risultato ilmigliore» (Anand et al. 2018,Journal of Financial Stability 35,107-119).Il presente lavoro riassume i risultatidi una lunga collaborazione che hapermesso di formulare una vera epropria meccanica statistica basatasui concetti di ensemble statistici edi massima entropia vincolata. Ciòconsente di ricostruire molti sistemiinteragenti reali schematizzabilicome reti d’interazioni e permetteapplicazioni molto importanti dalpunto di vista scientifico. Un’altraapplicazione importante consiste nelcapire quali proprietà strutturalidella rete contengonol’informazione fondamentale e qualisono sostanzialmente casuali. Taledistinzione viene fatta attraverso unconfronto con modelli detti nulli,ottenuti tramite la stessa tecnicameccanico-statistica che consente dieseguire test statistici anche inpresenza di una sola osservazionedella rete reale.

Sinapsi artificiali per lacomunicazione neuronale

Realizzata per la prima volta laconnessione sinaptica tra neuronitramite un dispositivo elettronico(memristore) sviluppato dapolimeri, garantendo funzionalitàanaloghe alle sinapsi naturali.Viene così abilitata la direttacomunicazione tra neuroni in modoartificiale, aprendo prospettive nelleinterfacce brain-computer e nellaprotesica di nuova generazione. Laricerca, condotta dal Cnr-Imem, èpubblicata su «Advanced Materials

Technologies»Una sinapsi è una struttura biologicache connette due neuroni stabilendotra essi un flusso di informazionispecifico e unidirezionale. Questeconnessioni sono elementi chiaveper funzioni neuronali essenzialicome l’apprendimento e lamemorizzazione che si fondano sulnumero di ripetizioni (o prove) e ilraggiungimento di varie soglie ditensione. L’emulazione delle loro proprietà ela realizzazione di interfacce tracervello e macchine (brain-computer), in grado di acquisire,leggere e stimolare l’attivitàcelebrale naturale, è oggetto distudio intensivo crescente nelpanorama delle ricercheinternazionali.Grazie allo studio condotto da SilviaBattistoni, Victor Erokhin eSalvatore Iannotta, l’Istituto deimateriali per l’elettronica ed ilmagnetismo del Consiglio nazionaledelle ricerche (Cnr-Imem) harealizzato dei memristori organici,dispositivi in grado di trattenere unamemoria della corrente passata alloro interno, in grado di emulare icomportamenti sinaptici dimemorizzazione e apprendimentodelle cellule neuronali naturali. Lostudio è stato pubblicato su«Advanced MaterialsTechnologies». «I risultatidimostrano l’effettiva interfacciafunzionale ‘neurone-memristore-neurone’, in cui il dispositivo giocail ruolo di una sinapsi, consentendola comunicazione tra le due cellulein modo pressoché analogo a quantoavviene in natura con un importantecambio di paradigma rispettoall’approccio consolidato basato sumicroelettrodi» -spiega SalvatoreIannotta del Cnr-Imem- «Dettaglimolto rilevanti della comunicazioneinterneuronale sono riprodotti, siadal punto di vista dell’eccitazionereciproca tra i neuroni sia neldettaglio dell’evoluzionetemporale». Questi risultatirappresentano una importante basedi riferimento per la realizzazione di‘protesi sinaptiche’, per il rispristinodella funzionalità in caso diincidente, di malattieneurodegenerative, di disfunzionidelle sinapsi e per lo sviluppo diinterfacce ‘brain-computer’ dinuova generazione.

Il lavoro condotto del Cnr-Imem, incollaborazione con Università diKazan (Russia) e con Institut deNeurobiologie de la MéditerranéeInmed (Francia), è stato realizzatonell’ambito del progetto ‘Madelena’(Developing and studying novelintelligent nano materials anddevices towards adaptive electronicsand neuroscience applications),finanziato dalla provincia autonomadi Trento, con l’obiettivo direalizzare reti neuronali artificialicon capacità di memorizzazione eapprendimento usando dispositivielettronici in grado di emulare ilcomportamento sinaptico e quello dicostruire una rete neuronale ibrida,in cui il ruolo della connessionesinaptica tra cellule neuronali fosserappresentato da dispositivielettronici con proprietà memristive,di essere cioè in grado di trattenereuna memoria della corrente passataal loro interno.

Cancro al seno: verso strategie più efficaci econ meno controindicazioni

Nuovi strumenti farmacologici perterapie che combattano i fenomenidi resistenza e riducano gli effetticollaterali nella cura di questaforma tumorale. Queste leprospettive aperte da una ricercacondotta dall’Istituto officina deimateriali del Cnr e finanziatadall’Airc. Il lavoro, che ha coinvoltoanche Università di Trieste e Istitutonazionale dei tumori di Milano, èpubblicato su «European Journal ofMedicinal Chemistry»Il 30% delle donne malate di cancroè affetta da un tipo di tumore alseno, particolarmente frequente


dopo la menopausa, indotto daun’eccessiva concentrazione diestrogeni, gli ormoni sessualifemminili. Questi vengono prodottidall’enzima aromatasi e si legano,attivandola, a una particolareproteina, il recettore agli estrogeni(ERα), che a sua volta èresponsabile della proliferazionecellulare alla base della malattia.Approcci terapeutici classiciprevedono quindi di inibire l’enzimaaromatasi al fine di interrompere laproduzione di estrogeni o dibloccare l’azione di quest’ultimiimpedendogli di legarsi al recettoreERα. In questo modo ERα rimaneinattivo e non può svolgere la suafunzione di trasmissione del segnaledi crescita e riproduzione cellulare.Questi metodi, sebbene abbianoconsentito dei grandi passi avantinella cura dei tumori al seno,manifestano alcuni limiti rispetto aiquali una ricerca condottadall’Istituto officina dei materialidel Consiglio nazionale dellericerche (Cnr-Iom) e finanziatadall’Airc apre interessantiprospettive. Il lavoro, che hacoinvolto anche Università diTrieste e Istituto nazionale deitumori di Milano, è pubblicato su«European Journal of MedicinalChemistry».«Il problema più diffuso delleterapie finora in uso è che in seguitoa trattamenti prolungati si possonosviluppare dei fenomeni diresistenza che rendono ERα attivo,quindi in grado di stimolarecostantemente la crescita cellulare,anche in assenza di estrogeni» -spiega Alessandra Magistrato delCnr-Iom, responsabile scientifico ecoordinatore della ricerca- «Inoltrel’eliminazione completa degliestrogeni non è mai un bene e puòcondurre a effetti collaterali, tra cuil’insorgere dell’osteoporosi».La soluzione proposta dalla ricercaè quella di inibire solo parzialmentel’enzima aromatasi, in modo da nonimpedirgli del tutto di produrreestrogeni, ma solo di rallentarne ilprocesso. «L’enzima ha una tascache si chiama ‘sito attivo’ doveavviene la formazione degliestrogeni. Nelle terapieconvenzionali l’inibitore va adoccupare proprio il sito attivoimpedendone del tutto la reazione disintesi. Noi abbiamo identificato un

altro sito che si chiama ‘allosterico’,che può essere occupatodall’inibitore in modo da diminuire,ma non bloccare completamente, laproduzione di estrogeni», prosegueAngelo Spinello del Cnr-Iom, primoautore della pubblicazione. I ricercatori Cnr-Iom hanno cercatodunque di identificare qualimolecole sono capaci di legarsi alsito allosterico, inducendo esfruttando un nuovo meccanismo diinibizione. Attraverso una serie diesperimenti virtuali hanno elaboratodelle predizioni su alcune classi dimolecole, poi verificate neilaboratori dell’Istituto nazionale deitumori di Milano. In seguitol’Università di Trieste hacaratterizzato lo specifico tipo diinibizione che quelle molecoleinducevano, confermando lepredizioni. «Questa ricerca haquindi mostrato la possibilità disintetizzare potenziali nuovifarmaci che permettono di teneresotto controllo la produzione diestrogeni e quindi la proliferazionedelle cellule tumorali, ostacolandoo rallentando l’insorgere difenomeni di resistenza e gli effetticollaterali derivanti dalle terapieattualmente in uso clinico» -conclude Magistrato- «Ulterioriindagini in questo sensoriguarderanno lo studio e ilmiglioramento delle caratteristichechimico fisiche delle molecoleidentificate, per aumentarel’efficacia e rilevare la capacità dipenetrazione nei tessuti biologici,prima di valutare i loro effetti invivo. Questo sarà il processopreliminare per un possibileingresso di questo tipo di approccionei trial clinici».

Anelli elastici come nuovomodello di materia soffice

Un team di ricerca del Cnr-Isc hadimostrato, grazie a un modellonumerico di anelli elastici, come larisposta dinamica del sistema siainfluenzata dall’abilità dideformarsi propria di questi colloidisoffici. Lo studio pubblicato su«Nature Physics»I colloidi sono particelle con tagliavariabile da centinaia di nanometri aqualche micron e possono esserenaturali o artificiali. L’avanzamento

tecnologico degli ultimi 20 anni hapermesso di sintetizzare diversevarietà di queste particelle dallemolteplici proprietà, tra cui icosiddetti colloidi ‘soffici’, fattiprincipalmente da materialepolimerico, ovvero catene flessibiliche danno alle particelle lapossibilità di deformarsi e diinterpenetrarsi (pensate a delle retiestremamente morbide e intrecciatefra loro). I collodi soffici presentanomolteplici applicazioni ad esempionella biomedicina, microfluidica esensoristica ed è dunque importantecomprendere come le proprietà diun singolo colloide influenzino ilcomportamento del materiale cheessi formano.In un recente studio numericopubblicato su «Nature Physics», ilteam dell’Istituto dei sistemicomplessi del Consiglio nazionaledelle ricerche (Cnr-Isc), compostoda Nicoletta Gnan e EmanuelaZaccarelli, ha mostrato che unmodello numerico di particellesoffici con un’elasticità interna è ingrado di riprodurre meccanismiosservati sperimentalmente, mafinora incompresi a livellomicroscopico. «Ispirate dalla natura polimerica diquesti colloidi, abbiamo deciso dilavorare in due dimensioni e diconsiderare dei semplici anellipolimerici elastici», spiega NicolettaGnan. «Questi sono assimilabili a


dei cerchietti la cui forma circolareviene mantenuta per via delleinterazioni elastiche interne, cheriescono quindi a mimare l’effetto diuna rete polimerica. Più è fortel’interazione elastica, più gli anellipolimerici diventano duri, viceversaquanto meno forti sono leinterazioni elastiche, quanto piùsoffici sono gli anelli. Questopermette loro di deformarsi e inquesto modo di immagazzinarespontaneamente energia elastica(stress) che poi rilasciano quandoriescono a tornare in formacircolare». Il team ha dimostrato come larisposta dinamica di un sistema dianelli elastici sia fortementeinfluenzata dalla sofficità deglianelli, ossia dalla loro abilità dideformarsi. La deformazione deglianelli elastici risulta cruciale perriprodurre anche un altromeccanismo anomalo osservatosperimentalmente, quello di unarisposta iperveloce nella dinamicadi sistemi fortemente stressati, qualiad esempio i gel colloidali. Anchein questo caso gli anelli elasticiforniscono una spiegazionemicroscopica basata sullapropagazione dello stress dovutoalla deformazione delle particelle.«Gli anelli elastici dimostrano che imodelli colloidali utilizzati sino adora devono essere abbandonati.L’elasticità è infatti un ingredientefondamentale che non può esseretrascurato specialmente ad alteconcentrazioni, quando ladeformazione delle particellediventa importante» concludeEmanuela Zaccarelli. Lo studio faparte del progetto ERC Consolidator‘Mimic’ finanziato dalla Comunitàeuropea.

Migrazioni climatiche verso l’Italia

Uno studio dell’Istitutosull’inquinamento atmosferico delConsiglio nazionale delle ricerche(Cnr-Iia), pubblicato su«Environmental ResearchCommunications», mostra come nelrecente passato le migrazionidall’area del Sahel all’Italia sianostate guidate soprattutto dallevariazioni meteo-climatiche inquelle zone, dove si evidenziano

intensi impatti del riscaldamentoglobaleIn uno studio pubblicato sullarivista internazionale«Environmental ResearchCommunications» dall’Istitutosull’inquinamento atmosferico delConsiglio nazionale delle ricerche(Cnr-Iia), si osserva come levariazioni meteo-climatichesvolgano un ruolo primarionell’influenza dei flussi migratoridalla fascia africana del Sahelall’Italia. I ricercatori si sonoconcentrati sul periodo 1995-2009,precedente alle primavere arabe ealla crisi siriana, escludendo cosìconflitti recenti ed evidenziandomeglio eventuali incidenzeclimatiche.«In questo contesto appareinteressante valutarequantitativamente l’influenza deicambiamenti climatici sullemigrazioni dalla fascia africana delSahel all’Italia, che rappresentanocirca il 90% degli ingressi sulnostro territorio dalla rottamediterranea», afferma AntonelloPasini, ricercatore del Cnr-Iia eautore dello studio, svolto incollaborazione con StefanoAmendola, dottorando in fisicadell’Università di Roma Tre. «Nellospecifico, abbiamo utilizzato unsemplice modello lineare e un altropiù sofisticato di intelligenzaartificiale, un sistema a rete neuralerecentemente sviluppato dal nostrogruppo, in grado di evidenziarecambiamenti non graduali ed effettidel superamento di determinatesoglie nelle variabili meteo-climatiche. Con il modello a reteneurale siamo stati in grado dispiegare quasi l’80% dellavariabilità nelle correnti migratorieverso l’Italia, prendendo inconsiderazione i soli dati meteo-climatici, per causa diretta e perinfluenza sull’ammontare deiraccolti annuali».L’agricoltura rappresenta quindi uncollegamento tra cambiamenticlimatici e migrazioni. «Raccoltipoveri ed eventuali carestie,congiuntamente alle ondate dicalore durante la stagione dicrescita, amplificano il fenomenomigratorio» chiarisce Pasini. Il fattore dominante che ha indottoqueste migrazioni sembra essereperò la temperatura, tanto da far

pensare che il superamento di unasoglia di tolleranza termica, umanaed animale, possa avere un ruoloprimario sulle variazioni dei flussimigratori. «Oggi sappiamo che ipaesi africani sono molto vicini aqueste soglie. I nostri risultatimodellistici rappresentanoovviamente solo un primo passoverso studi più ampi, che possanovedere la collaborazione conscienziati sociali per unavalutazione più completa di tutti ifattori che influenzano lemigrazioni», conclude ilricercatore. «Nonostante ciò,ritengo che già ora le evidenzepresentate in questo studio vadanoseriamente prese in considerazionedal mondo della politica, affinchéanche in Africa si adottino strategiedoppiamente vincenti, come ilrecupero di terreni degradati edesertificati, che possano condurrea mitigare il riscaldamento globalee, nel contempo, a creare situazioniche prevengano il triste fenomenodelle migrazioni forzate».

Il riciclo perfetto: energia rinnovabile e CO2pura dai rifiuti organici

Un team di ricerca dell’Istituto perla tecnologia delle membrane delCnr ha dimostrato per la primavolta che da rifiuti organici si puòottenere in un unico processo,metano come fonte di energiarinnovabile e anidride carbonica informa pura per uso industriale edalimentare. Lo studio è statopubblicato su «Energy &Environmental Science» e latecnologia oggi è già applicata inun impianto in Lombardia, primodel suo genere in Europa.Grazie a un progetto italiano èpossibile ottenere dai rifiutiorganici in un unico processometano come fonte di energiarinnovabile e CO2 in forma pura peruso industriale e alimentare. Adimostrarlo è un team di ricercatoridell’Istituto per la tecnologia dellemembrane del Consiglio nazionaledelle ricerche (Cnr-Itm) di Rende(Cs), in collaborazione conl’azienda Tecno Project IndustrialeS.r.l, che ha descritto il metodosulla rivista «Energy &Environmental Science».


«Ridurre i gas serra in atmosfera èuna delle sfide più importanti nellalotta contro il riscaldamentoglobale» -spiega John Jansen,responsabile del gruppo di ricercasulle membrane polimeriche per laseparazione di gas del Cnr-Itm- «Lepossibilità per realizzare questoobiettivo sono fondamentalmentedue: l’utilizzo di energiarinnovabile per sostituire quellaprodotta con i combustibili fossili, eil recupero e successivo stoccaggioo riutilizzo della CO2, il principalegas serra prodotto dalle attivitàumane. Finora non era mai statorealizzato contemporaneamente inun unico processo, obiettivo inveceraggiunto con la collaborazione traCnr e Tecno Project Industriale. Nelprocesso, rifiuti organici vengonoconvertiti in biogas come fonte dienergia rinnovabile. Allo stessotempo, membrane -una sorta di filtriestremamente fini- separano epurificano l’anidride carbonica persuccessivo utilizzo». L’innovativa metodologia è stataapplicata a livello industriale pressola Montello S.p.A., nell’omonimocomune in provincia di Bergamo,dove la frazione organica dei rifiutisolidi urbani della Lombardia vienetrasformata in biogas. «Il biogas,normalmente usato comecombustibile per riscaldamento oper produrre energia elettrica,contiene principalmente metano ecirca il 35% di CO2. La novità delnostro impianto, il primo in Europaanche per le sue dimensioni, è che

la CO2 contenuta in questo biogas,invece di essere rilasciata inatmosfera, viene interamenterecuperata a un elevato livello dipurezza tale da poter essereutilizzata anche nell’industriaalimentare -prosegue Jansen- Vieneimpiegata ad esempio per laproduzione di acqua frizzante e dibevande gassate o per ilsurgelamento o l’imballaggio dialimenti in atmosfera controllata,riducendo così l’uso di conservanti.L’applicazione di questa tecnologiapotrebbe fornire un notevolecontributo nella lotta contro icambiamenti climatici e perun’economia più sostenibile».La collaborazione con TecnoProject Industriale parte nel 2009con un progetto finanziato dallaCommissione europea, il cuiobiettivo iniziale era solo larimozione dell’anidride carbonicaper rendere il biogas uncombustibile migliore. Unsuccessivo progetto Pon(Programma operativo nazionale)ha portato alla costruzione di unimpianto pilota, fino allarealizzazione dell’impiantoindustriale oggetto dello studio.«Nell’impianto di Montello dove èstata eseguita la sperimentazionevengono prodotti circa 3000 metricubi di metano all’ora, sufficientiper il fabbisogno di oltre 20 milafamiglie. Simultaneamente, le 7000tonnellate di CO2 prodotte ognianno, vengono ora recuperateassumendo un importante valore

commerciale», dice Elisa Esposito,del gruppo di ricerca del Cnr-Itm eprincipale autore dello studio. «Ilruolo svolto dal Cnr è stato lostudio di tutti i parametri di purezzadel biogas grezzo, del biometanoprodotto e dalla CO2 purificata. Unvantaggio di questa tecnologia èche può essere applicata a tutti irifiuti organici, non solo domesticima anche provenienti daagricoltura, allevamenti e industriaalimentare, per produrre ancorapiù energia rinnovabile e ridurreulteriormente l’emissione di gasserra».

Nel silicio bidimensionale ilfuturo della fotonica

Il silicio può essere depositato suun supporto isolante di zaffiroassumendo una struttura atomicabidimensionale, analoga a quelladel grafene, che potrà rivoluzionareil futuro della fotonica attivandosianche in zone dello spettro otticoconsiderate off limits. Lo studio diCnr-Imm e Sapienza Università diRoma è stato pubblicato su «NanoLetters»Un team di ricerca coordinato daAlessandro Molle dell’Istituto perla microelettronica e microsistemidel Consiglio nazionale dellericerche (Cnr-Imm) di AgrateBrianza e da Stefano Lupi dellaSapienza Università di Roma,insieme a gruppi delle Università diRoma Tor Vergata e Università diRoma Tre e in collaborazione con laSTMircoelectronics, ha ottenuto perla prima volta una configurazionebidimensionale del silicio, chepresenta una risposta ottica maiosservata prima. La nuova strutturaconsente, infatti, l’assorbimentodella luce in una zona dello spettroottico che per il silicio era ritenutaproibita fino a questo momento epromette grandi innovazioni inambito tecnologico. I risultati sonopubblicati sulla rivista «NanoLetters».«Il silicio è il materiale di base perl’elettronica e il fotovoltaico.Questa nuova configurazione èsimile a quella del grafene (da cui ilnome silicene), materialeparticolarmente versatile in moltisettori, come l’energia,l’informatica o la biomedicina» -


spiega Molle- «La grandeinnovazione dello studio èrappresentata dal supporto dizaffiro, un ossido di alluminiocristallizzato, che ha uncomportamento isolante. Su questosupporto abbiamo depositato,tramite evaporazione in vuoto ultraspinto, atomi di silicio che,abbiamo constatato, si organizzanoin uno o più strati bidimensionali,con una struttura simile al grafene,dove i portatori di carica sicomportano come se fosserofotoni».Questo comportamento del silicio èstata una sorpresa per il gruppo diricerca. «Si tratta di una rispostainaspettata nel senso chel’assorbimento ottico del silicio cheabbiamo avuto modo di riscontrarenel nostro studio non corrisponde aquello convenzionalmente notonella forma tridimensionale»precisa Molle «Avere un siliciobidimensionale, che devia quindidal silicio convenzionale, ha unpotenziale totalmente inesplorato eil suo impiego non avrà più i limitienergetici legati alla configurazionetridimensionale» aggiunge Lupi.Il neonato silicio bidimensionalesembra avere secondo i ricercatoritutte le carte in regola perrivoluzionare diversi ambititecnologici. «Stiamo pensandoanche all’uso della metodologia inprogetti legati alla creazione didispositivi plasmonici e fotonicigrazie al successo dell’integrazionecon altri materiali bidimensionalicome il grafene, che abbiamosperimentato nel laboratorio Teralabdel Dipartimento di fisica dellaSapienza» conclude Lupi

Un punto di contatto trastrutture biologiche e non

Strutture inorganiche portate abassissime temperature noncambiano stato di aggregazione erivelano che la transizione dinamicanon è propria soltanto di composti‘vivi’. I risultati avranno ricadute inmedicina, ricerca farmaceutica. Lostudio dell’Istituto dei sistemicomplessi del Cnr e delDipartimento di fisica e geologiadell’Università di Perugia èpubblicato su «Science Advances»Negli studi svolti da LetiziaTavagnacco e Emanuela Zaccarellidell’Istituto dei sistemi complessidel Consiglio nazionale dellericerche e Andrea Orecchini delDipartimento di fisica e geologiadell’Università di Perugia, incollaborazione con colleghidell’Istituto dei processi chimico-fisici di Pisa, dell’Università di TorVergata e dell’Università di Verona,si è scoperto che si verificatransizione dinamica in strutture nonbiologiche come i microgel.I risultati, pubblicati recentementesu «Science Advances» stannoaprendo nuove strade perapprofondimenti di medicina,ricerca farmaceutica, scienze deimateriali e biofisica.«La transizione dinamica èl’attivazione termica, a circa -53gradi centigradi, dei movimentidegli atomi di una strutturamolecolare attorno alla loroposizione di equilibrio» -spiegaTavagnacco- «che avviene in tempiridottissimi. A seguito degliesperimenti condotti, abbiamopotuto dimostrare che la transizione

dinamica può avvenire in strutturenon biologiche come i microgel,cosa che prima ritenevamoimpossibile».La scoperta nasce da ipotesiformulate nell’ambito dello studiopiù ampio sulla natura dellatransizione dinamica. «Studiando ilfenomeno in diverse sostanzebiologiche come le proteine, glistrati lipidici o le catene di DNA» -osserva Orecchini- «si è evidenziatoche si aveva l’attivazione deimovimenti funzionali anche negliamminoacidi, che sono le unità dibase delle proteine ma non hanno,da soli, la loro funzione biologica.Questo ci ha portato a pensare chefosse l’ambiente acquoso, grazie ailegami idrogeno generati con levarie sostanze, a innescare ilprocesso, essendo il fattore comunealle sostanze che stavamostudiando».A partire da queste osservazioni,dunque, gli studiosi hannoipotizzato un comportamentoanalogo in macromolecole nonbiologiche immerse in ambienteacquoso, di qui lo studio suimicrogel. «Si tratta di piccolissimeparticelle costituite da una rete dipolimeri, quindi catene, disposti inmaniera disordinata. Essendo vuotiquesti sono in grado di riempirsidell’acqua di cui sono circondatigonfiandosi e sgonfiandosi, inrisposta a variazioni di temperatura,pH o altri parametri. Abbiamoportato i microgel a temperatureinferiori a quelle che di solitocausano un cambiamento di stato, liabbiamo, cioè, sottoraffreddati enon abbiamo avuto lacristallizzazione che ci si aspettava.Così abbiamo potuto osservare latransizione dinamica e confermarela nostra ipotesi di un legame conl’ambiente acquoso. Infatti abbiamovisto che il fenomeno si realizzasolo in presenza dell’acqua e nonnel sistema secco» concludeZaccarelli.

Un nuovo approccio alla terapia genica per le malattie “genomiche”

Eliminare le numerose alterazionigenomiche attualmente incurabilitrapiantando un intero cromosomanelle cellule che presentano il


difetto genetico. Questo il nuovometodo proposto da un team diricercatori del Cnr-Irgb eHumanitas per il contrasto allemalattie genomiche, come laMalattia granulomatosa cronica ola Distrofia di Duchenne. Il lavoropubblicato su «Stem Cells»Negli ultimi anni abbiamo assistitoalla messa a punto di interessantiapprocci alla terapia genica per lemalattie ereditarie, basati sullatecnologia CRISPR/Cas9 e sull’usodi speciali vettori virali che hannosemplificato notevolmente lacorrezione di piccole alterazionigenetiche. Purtroppo non tutte lepatologie ereditarie sono curabilicon queste strategie, poiché alcunedi esse sono dovute ad alterazionigenomiche di grandi dimensionicome aneuploidie, duplicazioni,inversioni e altri riarrangiamenticomplessi. Ricercatori dell’Istitutodi ricerca genetica e biomedica(Cnr-Irgb) e dell’Irccs Humanitas diMilano hanno messo a punto unnuovo metodo che potrebbeconsentire di curare anche questemalattie. Lo studio è pubblicatosulla rivista «Stem Cells».«Questo nuovo metodo si basasull’idea di trapiantare un interocromosoma nelle cellule chepresentano il difetto genetico» -spiega Marianna Paulis delCnr-Irgb- «Il principio è chesostituendo l’intero cromosoma sieliminano numerose alterazionigenomiche attualmente incurabili.Per trapianto cromosomico siintende proprio la sostituzione delcromosoma alterato con quello di undonatore sano: in tal modo ilgenoma della cellula tornaperfettamente normale».Finora era possibile trasferire unintero cromosoma da una cellulaall’altra ma si riteneva che non fossepossibile eliminare nel contempo ilcromosoma danneggiato. «Dopoanni di esperimenti su modellisperimentali abbiamo potutodimostrare che con questo approccioè possibile curare in provetta celluledi una grave immunodeficienzaquale la Malattia GranulomatosaCronica, in cui alcune cellule delsangue non sono in grado dieliminare le infezioni» -proseguePaulis- «Ora abbiamoriprogrammato le cellule delportatore di questa patologia

ottenendo cellule staminalipluripotenti capaci di differenziarsiverso qualsiasi tipo di tessuto, ed inparticolare in quelli che presentanoil difetto funzionale. Le cellule cosìresettate sono state corrette con iltrapianto cromosomico e poidifferenziate nelle cellule delsistema immunitario (granulociti)che sono quelle non funzionanti inquesta malattia. Tali cellule hannoacquisito il nuovo cromosoma sanocon la contemporanea eliminazionedel cromosoma danneggiato».Nel presente lavoro, gli autori hannodimostrato che le cellule corretteavevano riacquistato la capacità dieliminare i batteri patogeni, il cheequivale ad aver potenzialmentecurato la malattia. Il passaggiosuccessivo su cui i ricercatori stannolavorando è quello di trasferire lametodica del trapianto dicromosoma a cellule umane. Sonomolte le malattie che potrebberotrarre giovamento da questoapproccio, prima fra tutte laDistrofia di Duchenne, una gravemalattia muscolare. La ricerca èstata resa possibile dal sostegnoeconomico della Fondazione Nicoladel Roscio.

lo splicing alternativo che nutre il tumore

Scoperto un nuovo meccanismo chemodifica i vasi tumorali econtribuisce a rendere il cancro piùaggressivo: una nuova prospettivaper la terapia anti-angiogenetica.Lo studio - di un gruppo di ricercadell’Istituto di genetica molecolaredel Cnr di Pavia, sostenutodall’Airc e in collaborazione con loIeo di Milano - è pubblicato su«eLife»Un gruppo di ricerca dell’Istituto digenetica molecolare del Consiglionazionale delle ricerche (Cnr-Igm)di Pavia guidato da Claudia Ghigna,sostenuto dall’Airc-Associazioneitaliana per la ricerca contro ilcancro e in collaborazione con ilgruppo di Ugo Cavallaro dello Ieodi Milano, ha scoperto che nei vasisanguigni del tumore ovarico, unadelle cause più comuni di morte percancro nella popolazione femminiletra i 50 e i 69 anni, viene prodottauna nuova variante delle proteinaL1, a cui è stato dato il nome di L1-

deltaTM, attraverso un meccanismodi ‘taglia e cuci’ noto come splicingalternativo. Lo studio è pubblicatosulla rivista scientifica «eLife».«Attraverso lo splicing alternativo imattoni che formano i geni umanipossono essere montati in vari modi,consentendo a un singolo gene diprodurre proteine differenti» -spiegaClaudia Ghigna- «I risultati dellaricerca accendono i riflettori suquesto meccanismo molecolare e sulsuo ruolo, fino ad oggi pococonosciuto, nei vasi tumorali.Infatti, la nuova variante L1-deltaTM, è frutto del malfunzionamento dello splicingalternativo nelle cellule checompongono i vasi sanguigni deltumore ovarico».«A guidare la macchina di splicingnel formare la proteina L1-deltaTMè il fattore NOVA2, che si credevapresente esclusivamente nel cervelloma che in realtà il gruppo di ricercaha dimostrato essere espresso anchenelle cellule dei vasi sanguigni» -prosegue Elisa Belloni, assegnistapresso il Cnr-Igm di Pavia grazie auna borsa di ricerca Airc- «NOVA2tramite lo splicing alternativo è ingrado di manipolare il gene L1 eindurlo a produrre la nuova varianteL1-deltaTM. Tale fattore haun’espressione alterata nei vasisanguigni del tumore ovaricomentre è assente o è espresso a bassilivelli nei vasi sanguigni dei tessutisani. Un altro aspetto importantedella ricerca è che, a differenza dellaforma classica della proteina, L1-deltaTM non si trova sullasuperficie dei vasi tumorali, maviene rilasciata direttamente nelcircolo sanguigno e può agire sullecellule adiacenti attivando laformazione di nuovi vasi. Questoprocesso, noto come angiogenesi,sostiene la progressione dellaneoplasia, in quanto fornisce allecellule tumorali ossigeno e altresostanze nutritive indispensabili perla loro crescita e una via di fuga performare metastasi in altri organi».Lo studio dell’angiogenesi haportato a sviluppare terapieinnovative in grado di fermare iltumore o di farlo regredirebloccando la formazione dei vasisanguigni: «Il tumore viene così‘affamato’ dalla mancanza diossigeno e nutrienti» -concludeGhigna- «Sfortunatamente, fino a


oggi, le terapie anti-angiogenichehanno dimostrato dei risultatimodesti sui pazienti, che spessosviluppano meccanismi diresistenza. Ottenere maggioriinformazioni su come si sviluppa ilsistema vascolare del tumore èpertanto di fondamentaleimportanza per rendere questiapprocci terapeutici anti-cancro piùefficaci. In questo contesto, lostudio può essere utile per chiarireprocessi fondamentali chesostengono la crescita del tumore,ma anche per aprire nuoveprospettive in campo clinico: L1-deltaTM potrebbe essere sfruttabilesia come marcatore non invasivodell’angiogenesi tumorale sia comenuovo bersaglio terapeutico».

Cavitazione idrodinamicatrasforma gli aghi di abete inuna soluzione antiossidante

Un processo efficiente e a bassatemperatura, basato sullatecnologia della cavitazioneidrodinamica controllata, perestrarre in acqua straordinaricomposti bioattivi dagli aghi diabete bianco: estraendo solo 500grammi di aghi in oltre 100 litri diacqua, risulta un additivo superfoodpiù potente rispetto alle Vitamine Ced E. Lo studio, condotto da unteam di ricerca del Consiglionazionale delle ricerche (Ibimet,Iret), è pubblicato su «Foods»Una soluzione a base di acqua eaghi di abete bianco della montagnatoscana, in concentrazione diappena lo 0.44%, ottenuta attraversoun processo di cavitazioneidrodinamica controllata, hadimostrato capacità antiossidantiequiparabili o migliori rispetto allesostanze comunemente usate comeriferimento, dalle Vitamine C ed E,al Resveratrolo alla Quercetina. Èquanto emerge da uno studiocondotto da studiosi del Consiglionazionale delle ricerche, dell’Istitutodi biometeorologia Ibimet (HCT-agrifood Laboratory) e dell’Istitutodi ricerca sugli ecosistemi terrestri(Iret), dal titolo ‘Affordableproduction of antioxidant aqueoussolutions by hydrodynamiccavitation processing of silver fir(Abies Alba Mill.) needles’,pubblicato dalla rivista «Foods».

«Il risultato è interessante non soloin sé, in quanto svela un tesoronascosto e di grande valore delleconifere e approfondisce leconoscenze sugli antiossidantinaturali, ma anche per il processo diestrazione utilizzato, basato sullacavitazione idrodinamica, che staemergendo come una delletecnologie più promettenti einnovative per l’estrazione dicomponenti alimentari esottoprodotti dalla materia prima discarto della filiera agro-alimentaree, da oggi, anche forestale» -osservaFrancesco Meneguzzo del Cnr-Ibimet, che aggiunge- «In estremasintesi, la cavitazione è unfenomeno di formazione,accrescimento e implosione di bolledi vapore in un liquido atemperature inferiori rispetto alpunto di ebollizione, che generamicroambienti caratterizzati datemperature localmente elevatissimee intense onde di pressione e gettiidraulici, capaci di intensificare unaserie di processi fisici, chimici ebiochimici, in modo efficiente e‘verde’. Per la prima volta, talemetodo è stato applicato alprocessamento degli aghi di abete(in particolare quelli della specieAbies Alba Mill), con risultatisorprendenti».La possibilità di produrre soluzionifunzionali senza l’uso di alcunsolvente sintetico, in modo non solorapido, economico e scalabile finoal livello industriale, ma anchecapace di trasferire in soluzioneacquosa una parte molto più grandedell’attività antiossidante delmateriale di partenza, estraendone iprincipi attivi in modo potenziato,rappresenta una grande opportunitàper diversi settori. «I risultatiottenuti nello studio rispondonoinfatti pienamente al crescente

interesse scientifico e industriale perle sostanze antiossidanti naturali, daapplicare nei campi dellafunzionalizzazione e conservazionedelle bevande, sia vegetalianalcoliche, sia, per esempio, birra,a fini dietetici e salutari, dellastimolazione della crescita di certecolture tra cui il frumento, dellaconservazione degli alimentilipidici, della cosmetica,consentendo di superare una serie diinconvenienti legati agli attualimetodi di estrazione» -prosegueFrancesco Meneguzzo- «Leproprietà delle conifere, ad esempio,sono note da tempo e già utilizzatein diversi campi, ma la variabilitàdelle loro proprietà bioattive, lacomplessità dei metodi di estrazionee l’uso di sostanze chimichesintetiche costose e potenzialmentedannose, hanno rappresentato finoad ora un ostacolo alla lorodiffusione e utilizzo». I risultati ottenuti con la cavitazioneidrodinamica, in termini diefficienza, economicità esostenibilità del processo e diqualità e quantità degli antiossidantiestratti dagli aghi di abete bianco,«aprono dunque una nuova stradaper valorizzare una specie vegetaledalle ottime potenzialità, dandonuova vita ai sottoprodotti dellagestione forestale e, non da ultimo,indirizzando l’attenzione ad unaspecie spesso trascurata» -concludeFrancesco Meneguzzo- «Lo studioconferma il potenziale del processodi cavitazione idrodinamica per lacreazione di soluzioni acquosearricchite con composti bioattiviestratti da piante e biomassavegetale, prive di solventi e ottenuteattraverso un processo diproduzione efficiente, per ridurre ilconsumo di risorse e generareprodotti sani e di alta qualità».

Comunicazione ai Soci

Con estremo rammarico diano notizia della scomparsa di un Socio storicodi questa Istituzione riportando le parole del figlioBuongiorno,con dolore comunico alla Segreteria di questa illustre Società che il 31marzo è venuta a mancare Dirce Maria Seidenari, mia mamma, associataSIPS... resta la sostanza e l’attaccamento che aveva per la Società e lastima per i suoi componenti. Fino in ultimo riceveva volentieri la rivista,complimentandosi per lo sforzo compiuto nel tenerla in vita.Un caro salutoGianluca Calderini

La SIPS - Società Italiana per il Progresso delle Scienze - onlus«ha per scopo di promuovere il progresso, la coordinazione e la diffusione delle scienze e delle loro appli-cazioni e di favorire i rapporti e la collaborazione fra cultori di esse», svolgendo attività interdisciplinare emultidisciplinare di promozione del progresso delle scienze e delle loro applicazioni, organizzando studi eincontri che concernono sia il rapporto della collettività con il patrimonio culturale, reso più stretto dallenuove possibilità di fruizione attraverso le tecnologie multimediali, nella ricerca delle cause e nella rilevazionedelle conseguenze di lungo termine dell’evoluzione dei fattori economici e sociali a livello mondiale: popo-lazione, produzione alimentare e industriale, energia e uso delle risorse, impatti ambientali, ecc.

Le origini della Società Italiana per il Progresso delle Scienze si ricollegano al periodo anteriore al nostroRisorgimento politico, allorquando nella nostra penisola, smembrata in sette piccoli Stati, i più eminenti uo-mini di Scienza e di Lettere solevano riunirsi in Congresso. Nel 1839, a Pisa, fu tenuta la prima Riunionedegli scienziati italiani, celebrata dal Giusti, nei noti versi:

Di si nobile congressoSi rallegra con sè stessoTutto l'uman genere.

Ciò che costituì, fin da principio un'importante caratteristica delle Riunioni degli scienziati italiani, fu la largapartecipazione del pubblico colto, a fianco dei più illustri scienziati. E di ciò danno conferma gli Atti delleRiunioni, e le testimonianze degli scrittori, italiani e stranieri del tempo. Oltre a dibattere tematiche a caratterescientifico-tecnico e culturale, la SIPS pubblica e diffonde i volumi degli Atti congressuali e Scienza e Tec-nica, palestra di divulgazione di articoli e scritti inerenti all’uomo tra natura e cultura. Gli articoli, salvo diversi accordi, devono essere contenuti in un testo di non oltre 4 cartelle dattiloscritte suuna sola facciata di circa 30 righe di 80 battute ciascuna, comprensive di eventuali foto, grafici e tabelle.Pos-sono far parte della SIPS persone fisiche e giuridiche (università, istituti, scuole, società, associazioni e, ingenerale, enti) che risiedono in Italia e all’estero, interessate al progresso delle scienze e che si proponganodi favorirne la diffusione (art. 7 dello statuto).

CONSIGLIO DI PRESIDENZAMaurizio Luigi Cumo, presidente; Luigi Berlinguer, vicepresidente; Barbara Martini, amministratore; Enzo Casolino,segretario generale; Mario Alì, Francesco Balsano, Vincenzo Cappelletti, Salvatore Lorusso, Elvidio Lupia Palmieri,Filomena Rocca, Antonio Speranza, Nicola Vittorio, consiglieri; Alfredo Martini, consigliere onorario.Revisori dei conti: Antonello Sanò, Guglielmo Lucentini, Elena Maratea, effettivi; Roberta Stornaiuolo, supplente.

COMITATO SCIENTIFICOMichele Anaclerio, Piero Angela, Mario Barni, Carlo Blasi, Maria Simona Bonavita, Federico Cinquepalmi, Mario Cipolloni, IreneoFerrari, Michele Lanzinger, Waldimaro Fiorentino, Gaetano Frajese, Gianfranco Ghirlanda, Mario Giacovazzo, Giorgio Gruppioni,Nicola Occhiocupo, Gianni Orlandi, Renato Angelo Ricci, Mario Rusconi, Cesare Silvi, Roberto Vacca, Bianca M. Zani.

SOCIPossono far parte della SIPS persone fisiche e giuridiche (università, istituti, scuole, società, associazioni ed in generale, enti) che risiedonoin Italia e all’estero, interessate al progresso delle scienze e che si propongano di favorirne la diffusione (art. 7 dello statuto).

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