mercoledì 25 giugno 2014

I 5 peggiori ecomostri e i reati che stanno uccidendo i nostri mari


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I 5 peggiori ecomostri e i reati che stanno uccidendo i nostri mari

Biosensori rilevano i superbatteri (resistenti agli antibiotici)


Studio dei batteri Gram negativi

Una ricerca  dimostra che un biosensore è in grado di rilevare la resistenza agli antibiotici nei batteri. Questa nuova tecnologia è il passo preliminare per identificare e combattere superbatteri, grave problema di salute pubblica che ha portato a più morti di AIDS negli Stati Uniti negli ultimi anni.
La tecnologia è il risultato della collaborazione tra il dott. Vitaly Vodyanoy ( Auburn University) e la Air Force Base Keesler con un finanziamento della United States Air Force.
Louis Pasteur e Robert Koch furono i primi , nel 1877, a caratterizzare come antibiotica, la capacità di una sostanza chimica di uccidere le cellule batteriche. Da allora, la comunità medica e i biochimici hanno fatto grandi progressi nel trattamento delle infezioni batteriche. Questi progressi hanno contribuito a ridurre la mortalità nell'infanzia e hanno contribuito alla crescita della popolazione del 20 ° secolo. Tuttavia, la selezione naturale ha permesso ai batteri resistenti agli antibiotici di prosperare e propagarsi, e la continua esposizione ha portato allo sviluppo di "superbatteri" che sono resistenti a diversi tipi di antibiotici.
"Batteri resistenti agli antibiotici - dice il dott. Vodyanoy - sono un problema serio. E 'molto importante [nel trattamento di un paziente] distinguere tra batteri normali e resistenti, se si dispone di un caso di resistenza si debbono prendere misure particolari per curarla."
La tecnologia del dott. Vodyanoy approfitta dei batteriofagi, virus semplici che possono colpire e uccidere i batteri.                                                                                                                                                            Un batteriofago, quando è combinato con anticorpi specifici, può essere usato per produrre un cambiamento di colore fisico in un campione che indica la resistenza agli antibiotici. Questa tecnologia sarà preziosa per i medici che cercano di curare i pazienti e puntano a disinfettare le strutture ospedaliere.
In particolare, questa tecnica si rivolge a germi antibiotico resistenti Staphylococcus , uno dei primi patogeni caratterizzati come un superbatterio. Staphylococcus , comunemente indicato come stafilococco, spesso è una condizione della pelle fastidiosa, dopo essere stata curata con antibiotici comuni. Tuttavia, le variazioni dei batteri stafilococco possono trasformarsi in mortali quando infettano i pazienti immuno-compromessi o organi interni come polmoni e le vie respiratorie. La malattia è di particolare interesse per ospedali, carceri e rami delle forze armate, in cui gli individui sono a rischio di infezione da distanza ravvicinata, per condizioni non igieniche.
"Nel nostro metodo, -spiega il dott. Vodyanoy- possiamo determinare resistenza batterica agli antibiotici in 10-12 minuti, mentre altri metodi prendono ore, per questa determinazione". Metodi alternativi utilizzati per rilevare la resistenza agli antibiotici devono avere fasi intensive di tempo,prima della purificazione e l’avvio di protocolli di sequenziamento multi-hour.                                        "Prevediamo un futuro in cui i medici fanno le prove con veri campioni di sangue o di saliva. Il virus è del tutto benigno per gli esseri umani, e speriamo di usarlo per rendere le superfici antimicrobiche come un arma  per uccidere i batteri."


lunedì 23 giugno 2014

STRANA CITTA': lacrimevoli storie di una città della World Heritage List

Strana città nella quale sono sempre le associazioni naturalistiche come Natura Sicula ad occuparsi della pulizia straordinaria di villa Reiman , nella quale qualcuno nell’amministrazione comunale attiva “scopre” che debbono essere rispettate le volontà testamentarie: un procedura sinora disattesa. Strana città' dove il volontariato governa in tutti settori . Sempre queste associazioni si dovrebbero prendere l’incombenza di manutenzionare le poche spiagge libere esistenti, una volta che “motu proprio” hanno anche ripulito diversi siti archeologici rimane Siracusa che possiede tutte le credenziali per essere annoverata a buon ragione nelle città incluse nella World Heritage List. La città ha chiare propensioni turistiche, ma le sue coste sono lottizzate, soprattutto nelle aree del demanio marittimo, grazie alla Regione Siciliana, matrigna nei riguardi dei cittadini aretusei che non hanno una casa proprio sul mare. Strana città dove è scoppiato il fattaccio della SAI8,per una struttura di servizio che dovrebbe essere potenziata da parecchi anni, al fine di evitare i rischi d’inquinamento (leggasi fenomeno delle acque colorate di marrone, poco tempo addietro). E’ invece divenuta la solita bolsa e inconcludente questione di un braccio di ferro politico che non produrrà nulla di buono. Strana città'.  Il Comune che non ha la proprietà del demanio marittimo ma ha dichiarato di volere istituire una task force per il mare che continua ad essere negato: non si capisce cosa debba o possa fare. Strana città' nella quale si continua a disquisire pro o contro il parcheggio Talete, mostro di cemento da abbattere per taluni o da ristrutturare per l’attuale amministrazione. Strana città, dove si trovano fondi per creare continuamente rotonde mentre il sindaco richiede alla Regione matrigna 800 mila euro che deriverebbero dallo sbigliettamento del parco della Neapolis e una gestione in prima battuta di un parco archeologico che non viene a tutt’oggi correttamente perimetrato. Strana città  dove si avvia, nella stagione estiva, l’ampliamento delle banchine al foro Italico, uno dei pochi luoghi d’evasione perciò sottratto ai cittadini siracusani. Strana città dove invece di attrezzare con docce e altri servizi, le poche spiagge libere (Arenella, Costa del Sole, Fanusa) e, si decide di investire sulla festa della musica ,il quel caos urbanistico che risponde al nome di Fontane Bianche. Strana città nella quale si continua a dissentire sulle nomine al consiglio dell’INDA, la fondazione che gestisce gli spettacoli classici al teatro Greco: sono state operate,  con una suddivisione di posti secondo il manuale Cencelli. Strana città  dove si pubblicizzano (chissà perché ) le attività e i corsi che vengono gestisti dal Consorzio Universitario Siracusa e che include anche un corso di ricostruzioni al laser di luoghi storici e archeologici. Grida perciò vendetta il progetto di ricostruzione reale del castello Eurialo mediante un accurata ricostruzione laser che venne proposto ormai parecchi anni addietro. Costituirebbe un volano pubblicitario e turistico non indifferente sfruttando una quota dei fondi strutturali europei sottoutilizzati in Sicilia. Strana città nella quale si mena stranamente vanto delle iniziative intraprese per valorizzare il castello Maniace. Qualcuno dovrebbe riuscire a spiegare dove sono gli arieti di bronzo che campeggiavano nel portone d’entrata: uno venne utilizzato anni addietro per una mostra a palazzo Grassi ,cioè a Venezia. Strana città dove sono progettati altri interventi per la tonnara di Santa Panagia nel tempo divenuta un pozzo senza fondo di investimenti regionali, con milioni di € sprecati.

Strana città dove si pressa per regolarizzare un complesso di multi villette nella zona di contrada Sinerchia. Strana città dove si avvia la “giornata del decoro urbano”: quale decoro se la puzza di orina permane nelle viuzze poco frequentate di Ortigia e rifiuti di ogni tipo si accumulano in periferia mentre si continua imperterriti a prorogare l’appalto per l’igiene urbana ?                            

mercoledì 18 giugno 2014

Le alghe conoscono da miliardi di anni la meccanica quantistica ?




Un team dell'Università di Toronto chimici ha dato un contributo importante alla biologia quantistica,osservando la meccanica quantistica al lavoro nella fotosintesi delle alghe marine.
"C'è stato un sacco di emozioni e di speculazione -dice il professore  Greg Scholes- che la natura può essere utilizzata per pratiche di meccanica quantistica. I nostri ultimi esperimenti mostrano che i sistemi biologici normalmente funzionanti hanno la capacità di usare la meccanica quantistica per ottimizzare un processo essenziale per la loro sopravvivenza come la fotosintesi."
Speciali proteine ​​chiamate complessi di raccolta -luce sono usati nella fotosintesi per catturare la luce solare e incanalare la sua energia a celle solari della natura - altre proteine ​​note come centri di reazione. Scholes e i suoi colleghi hanno isolato complessi di raccolta-luce da due diverse specie di alghe marine e studiato la loro funzione a temperature naturali utilizzando un esperimento laser sofisticato noto come spettroscopia elettronica bidimensionale.
"Abbiamo stimolato le proteine ​​- spiega Scholes- con impulsi laser a femtosecondi per simulare l'assorbimento della luce solare. Questo ci ha permesso di monitorare i trattamenti successivi, incluso il movimento di energia fra le molecole particolari legate alla proteina. Siamo stati sorpresi di trovare prove evidenti di stati di meccanica quantistica a lunga durata, necessari per trasferire l'energia. Il risultato suggerisce che l'energia della luce assorbita risiede in due posti contemporaneamente - uno stato di sovrapposizione quantistica, o la coerenza - e un tale stato si trova nel cuore della teoria della meccanica quantistica ".
"Questa e altre scoperte recenti -spiega Scholes- hanno catturato l'attenzione dei ricercatori per diversi motivi. In primo luogo, significa che le leggi di probabilità della meccanica quantistica possono prevalere sulle leggi classiche della cinetica in questo sistema biologico complesso, anche a temperature normali L'energia può quindi scorrere in modo efficiente -. Paradossalmente - attraversando diversi percorsi alternativi attraverso le proteine cosiddette ​​antenna contemporaneamente. Vengono sollevate alcune altre questioni potenzialmente interessanti, come ad esempio: questi organismi hanno sviluppato strategie della meccanica quantistica per la luce raccolta in modo da ottenere un vantaggio evolutivo? Si suggerisce -dice Scholes- che le alghe sapevano di meccanica quantistica quasi due miliardi di anni prima gli esseri umani ".
Colleghi Scholes 'nella ricerca presso l'Università di Toronto comprendono Elisabetta Collini, Cathy Y. Wong, e Paul Brumer. Altri membri del team includono Paul Curmi e Krystyna Wilk della University of New South Wales. La ricerca è stata finanziata con il sostegno delle scienze naturali e ingegneria Research Council del Canada, in parte da una Steacie Fellowship attribuiti a Scholes.


La biologia quantistica



Un team UNSW Australia guidato da ricercatori ha scoperto come le alghe che sopravvivono a livelli molto bassi di luce sono in grado di accendere e spegnere un fenomeno quantistico strano che si verifica durante la fotosintesi.
La funzione nelle alghe di questo effetto quantistico, conosciuto come la coerenza, rimane un mistero, ma si pensa che potrebbe aiutarle a raccogliere molto più efficientemente l'energia dal sole. Lavorare su questi meccanismi  in un organismo vivente potrebbe portare a progressi tecnologici notevoli, come migliori celle solari organiche e dispositivi elettronici basati sulla quantistica.
Fa parte di un settore emergente denominato biologia quantistica, in cui sono in crescita le prove che i fenomeni quantistici operano in natura, non solo il laboratorio, e possono anche spiegare come gli uccelli si spostano utilizzando il campo magnetico terrestre.
"Abbiamo studiato piccole alghe unicellulari chiamati criptofite -dice l'autore, il professor Paul Curmi, della scuola UNSW di Fisica- che prosperano nel fondo di pozze d'acqua, o sotto spesse coltri di ghiaccio, dove li raggiunge molto poca luce ".
"La maggior parte delle criptofite hanno un sistema di raccolta della luce dove è presente la coerenza quantistica. Ma abbiamo trovato una classe di criptofite dove viene spento questo sistema a causa di una mutazione genetica che altera la forma di una proteina di raccolta della luce. Questa è una scoperta molto importante. Significa che saremo in grado di scoprire il ruolo della coerenza quantistica nella fotosintesi confrontando organismi con i due diversi tipi di proteine."
Nel mondo bizzarro della fisica quantistica, un sistema che è coerente - con tutte le onde quantistiche al passo con l'altro - può esistere in molti stati differenti contemporaneamente, un effetto noto come sovrapposizione: fenomeno è di solito solo osservato in condizioni di laboratorio strettamente controllate.
Il team, che comprende il professor Gregory Scholes (Università di Toronto-Canada), è stato sorpreso di scoprire nel 2010 che il trasferimento di energia tra molecole nei sistemi di raccolta di luce da due specie diverse criptofite era coerente.
Lo stesso effetto è stato trovato nei batteri verdi che sopravvivono anche in livelli molto bassi di luce.
"Il presupposto è che questo -dice il professor Curmi- potrebbe aumentare l'efficienza della fotosintesi, permettendo la  sua presenza nelle alghe e nei batteri,quasi senza luce. Una volta che una proteina-raccolta della luce ha catturato luce solare, è necessario ottenere che l'energia intrappolata sia al centro di reazione nella cellula più rapidamente possibile, dove l'energia viene convertita in energia chimica per l'organismo. E 'stato ipotizzato però che l'energia arriva al centro di reazione in modo casuale, come un  ubriaco raggiunge barcollando una casa. Ma secondo la coerenza quantistica permetterebbe di testare per l'energia ogni possibile percorso simultaneo, prima del viaggio attraverso il percorso più veloce."
Nel nuovo studio, il team ha utilizzato la cristallografia a raggi x per capire la struttura cristallina dei complessi di luce, raccolti da tre diverse specie di criptofite.
Hanno scoperto che in due specie una mutazione genetica porta all'inserimento di un amminoacido supplementare che modifica la struttura del complesso proteina, interrompendo  perciò la coerenza.
"Questo dimostra che  le criptofite sono l’evoluzione -dice il professor Curmi - di un interruttore genetico elegante ma potente che controlla la coerenza e cambia i meccanismi utilizzati per la raccolta della luce,".
Il prossimo passo sarà quello di confrontare la biologia di diversi criptofite, e se esse abitano diverse nicchie ambientali, capire se l'effetto coerenza quantistica sta aiutando la loro sopravvivenza.


martedì 17 giugno 2014

Scoperto il peptide che distrugge il biofilm dei batteri




I ricercatori della University of British Columbia hanno identificato una piccola molecola che impedisce la formazione di batteri nel biofilm, una frequente e importante causa di infezioni.                                                                                                                                                      
Il peptide anti-biofilm funziona su una gamma di batteri tra cui molti che non possono essere trattati con antibiotici.
"Attualmente c'è un problema grave -spiega Bob Hancock,  professore nel Dipartimento di UBC di Microbiologia e Immunologia e autore principale dello studio -con microrganismi antibiotico-resistenti. Il nostro intero arsenale di antibiotici sta gradualmente perdendo efficacia."
Molti batteri che crescono sulla pelle, polmoni, cuore e altre superfici di tessuti umani formano il biofilm, una comunità altamente strutturata di batteri che sono responsabili di due terzi di tutte le infezioni umane.                                                                                                                Non ci sono trattamenti approvati per le infezioni da biofilm e i batteri nel biofilm sono molto più resistenti agli antibiotici standard.
Hancock e suoi colleghi hanno scoperto che il peptide conosciuto come 1018 - composto di soli 12 aminoacidi, i mattoni delle proteine ​​– distrugge i biofilm e impedisce loro di formarsi.
I batteri sono generalmente divisi in due classi, Gram-positivi e Gram-negativi, e le differenze nelle loro strutture, della parete cellulare li rendono sensibili a diversi antibiotici. 1018 lavora bene su entrambe le classi di batteri così come su diversi importanti patogeni resistenti agli antibiotici, tra cui Pseudomonas aeruginosa , E. coli e MRSA.
"Gli antibiotici sono la medicina di maggior successo del pianeta. La mancanza di antibiotici efficaci -dice Hancock - porterebbe a profonde difficoltà in importanti interventi chirurgici, alcuni trattamenti di chemioterapia, trapianti, e persino lesioni lievi. La nostra strategia rappresenta un avanzamento significativo nella ricerca di nuovi agenti che colpiscono specificamente i biofilm batterici."



lunedì 16 giugno 2014

Goldstone individua un nuovo asteroide

Sequenze immagini radar dell'asteroide 2014 HQ124


Gli scienziati della NASA che utilizzano radar terrestri hanno prodotto viste nitide di un asteroide scoperto di recente mentre scivolava silenziosamente vicino al nostro pianeta.           Catturato l'8 giugno 2014, le nuove viste dell'oggetto designato come "2014 HQ124" sono alcune delle immagini radar più dettagliate di un asteroide vicino alla Terra mai ottenute. Le osservazioni radar sono stati guidati da Marina Brozović e Lance Benner del Jet Propulsion Laboratory della NASA, Pasadena, California. I ricercatori del JPL hanno lavorato a stretto contatto con Michael Nolan, Patrick Taylor, Ellen Howell e Alessondra Springmann all’Osservatorio di Arecibo a Puerto Rico per pianificare ed eseguire le osservazioni. Dati radar dell’ asteroide 2014 HQ124 sono state presi per più di quattro ore l'8 giugno 2014.Secondo Benner  2014 HQ124 sembra essere un oggetto irregolare allungato che è almeno 370 metri, largo sul suo asse lungo. "Questo può essere -ha detto- un doppio oggetto, o un 'binario di contatto,' costituito da due oggetti che formano un unico asteroide a forma lobata". Le immagini rivelano ricchezza di altre caratteristiche, tra cui una collina a punta sconcertante vicino il centro dell'oggetto, in alto. Le immagini radar 21 sono state scattate in un arco di quattro ore e mezzo. Durante questo intervallo, l'asteroide ha ruotato di pochi gradi per fotogramma, suggerendo il suo periodo di rotazione:poco meno di 24 ore. Al suo massimo avvicinamento alla Terra l'8 giugno, l'asteroide è rientrato attorno a 1,25 milioni chilometri, quindi leggermente più di tre volte la distanza della Luna. Gli scienziati hanno iniziato le osservazioni del 2014 HQ124 poco dopo il massimo avvicinamento, quando l'asteroide era tra circa 1,39 milioni km e 1450 mila chilometri dalla Terra. Ogni immagine nel collage e nel film, rappresentano 10 minuti di dati. Le nuove visualizzazioni mostrano caratteristiche come piccolo di circa 3,75 metri di larghezza. Questa è la massima risoluzione attualmente possibile con antenne radar scientifiche per produrre immagini. Tali informazioni di questo asteroide sono stati rese possibili collegando insieme due radiotelescopi giganti per migliorare le loro capacità. Per ottenere le nuove viste, i ricercatori hanno abbinato l’ Antenna Deep Space Network  di 70 metri a Goldstone, California, con altri due radiotelescopi, uno alla volta. Usando questa tecnica, l’antenna Goldstone trasferisce un segnale radar ad un asteroide mentre l'altra antenna riceve la riflessione del segnale. La tecnica migliora notevolmente la quantità di dettagli che si possono vedere nelle immagini radar. Per l'immagine 2014 HQ124, i ricercatori hanno associato per prima la grande antenna di Goldstone con il radiotelescopio di 305 metri sito ad Arecibo (Puerto Rico). Hanno poi abbinato la grande antenna di Goldstone con un compagno più piccolo, un antenna di 34 metri, situata a circa 32 chilometri di distanza. Un recente aggiornamento di attrezzature ad Arecibo ha permesso alle due strutture di lavorare in tandem per ottenere immagini con questo bel livello di dettaglio per la prima volta. "Di per sé, l'antenna di Goldstone - ha detto Benner- è in grado di ottenere le immagini che mostrano le caratteristiche piccole come la larghezza di una corsia di traffico in autostrada". "Con Arecibo ora in grado di ricevere i nostri segnali di Goldstone a più alta risoluzione, possiamo creare un unico sistema che migliora la qualità complessiva delle immagini. "Le prime cinque immagini della nuova sequenza - la riga superiore nel collage - rappresentano i dati raccolti da Arecibo, e sono 30 volte più luminosi di quello che Goldstone può produrre osservando da solo. Gli scienziati hanno avuto la fortuna di essere in grado di fare queste osservazioni radar a tutti, come questo particolare asteroide, scoperto solo di recente. La missione NEOWISE della NASA, un telescopio spaziale adatta per lo scouting dei cieli , utilizzando la luce infrarossa, emessa da asteroidi e comete, per prima ha individuato questa roccia spaziale il 23 aprile 2014. Ulteriori informazioni sulla scoperta dell'asteroide e la sua orbita sono condivise in : http://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?release=2014-178.                                                                                                                                                             Per asteroidi, e anche comete, radar è un potente strumento per studiare la dimensione degli oggetti, forma, rotazione, caratteristiche superficiali e orbite. Misure radar di asteroidi distanze e velocità permettono ai ricercatori di calcolare le orbite molto più in là nel futuro che se le osservazioni radar non erano disponibili. NASA rileva, tracce e caratterizza gli asteroidi e le comete che passano vicino alla Terra utilizzando telescopi spaziali sia a terra.                             Il programma Near-Earth Object, comunemente chiamato "Spaceguard" scopre questi oggetti, caratterizza un sottoinsieme di essi e individua le loro orbite per determinare se potrebbe essere potenzialmente pericolosi per il nostro pianeta. Ad oggi, le attività statunitensi hanno scoperto oltre il 98 per cento degli oggetti vicini alla Terra conosciute. Insieme con le risorse della NASA mette in comprensione asteroidi, ma anche partner con altre agenzie governative degli Stati Uniti, gli astronomi-universitari e istituti scientifici spazio in tutto il paese che stanno lavorando per individuare, monitorare e capire meglio questi oggetti, spesso con sovvenzioni, i trasferimenti tra le agenzie e altri contratti dalla NASA. Inoltre, la NASA apprezza il lavoro di numerosi astrofili altamente qualificati, i cui dati osservativi accurati aiutano a migliorare le orbite degli asteroidi dopo che sono state trovate. I contributi degli ingegneri del JPL Jon Giorgini, Giuseppe Jao e Clemente Lee erano fondamentali per il buon esito di queste osservazioni. Attraverso la sua Iniziativa Asteroidi, la NASA sta sviluppando una prima volta la missione di identificare, catturare e reindirizzare un asteroide vicino alla Terra da un'orbita stabile attorno alla luna con un veicolo spaziale robotico. Gli astronauti a bordo di una navicella Orion, lanciato da un razzo Space Launch System potranno esplorare l'asteroide nel 2020, ritornando sulla Terra con campioni. L'esperienza di volo spaziale umano oltre l'orbita bassa terrestre attraverso questo Redirect Missione Asteroide aiuteranno i nuovi sistemi e le capacità di test NASA necessarie per supportare le future missioni umane su Marte. L'iniziativa comprende anche un Grand Challenge Asteroidi, che sta cercando le migliori idee per trovare tutte le minacce di asteroidi per la popolazione e accelerare i lavori che già la NASA sta facendo per la difesa planetaria.

Computazione quantistica: ancora fragile per essere senza errori


Ricostruzione virtuale di 7 qubit



In una stretta collaborazione, i fisici spagnoli e austriaci hanno sperimentalmente codificato un bit quantistico (qubit) distribuito su diverse particelle e per la prima volta effettuato calcoli semplici su di esso. Il registro quantistico 7-qubit potrebbe essere utilizzato come elemento principale per un computer quantistico che corregge qualsiasi tipo di errore. 
Anche i computer sono soggetti a errori. I disturbi più lievi possono modificare le informazioni salvate e falsificare i risultati dei calcoli. Per superare questi problemi, i computer utilizzano specifiche routine per rilevare continuamente e correggere gli errori. Questo vale anche per un futuro computer quantistico, che richiederà procedure per la correzione degli errori ." Fenomeni quantistici sono estremamente fragili e soggette a errori- spiega Thomas Monz, membro di Rainer Blatt di gruppo di ricerca presso l'Istituto di Fisica Sperimentale presso l'Università di Innsbruck-   gli errori possono diffondersi rapidamente e disturbare  gravemente  il computer ".
Insieme a Markus Müller e Miguel Angel Martin-Delgado del Dipartimento di Fisica Teorica presso l'Università Complutense di Madrid, i fisici a Innsbruck  hanno sviluppato un nuovo metodo di correzione degli errori quantistici e testati sperimentalmente.                                           "Un quantum è estremamente complesso e non può essere copiato semplicemente. Inoltre, gli errori nel mondo quantistico microscopico sono più molteplici -sottolinea Monz-  e difficili da correggere rispetto ai computer tradizionali. Per rilevare e correggere gli errori generali in un computer quantistico, abbiamo bisogno cosiddetti codici di correzione degli errori quantistici altamente sofisticati." Il codice topologico utilizzato per questo esperimento in corso è stato proposto dal gruppo di ricerca di Martin-Delgado a Madrid. Esso dispone le qubit su un reticolo bidimensionale, dove possono interagire con le particelle confinanti.
Un po ' di quantum codificato in sette ioni
Per l'esperimento presso l'Università di Innsbruck i fisici si sono limitati  a sette atomi di calcio in una trappola ionica, che permette loro di raffreddare questi atomi a temperature quasi zero assoluto e li controllano proprio con raggi laser. I ricercatori hanno codificato gli stati quantici fragili di un qubit logici in stati  diversi di queste particelle. Il codice di correzione di errore quantistico disponibile il programma per questo processo." La codifica logica  del qubit  -racconta Daniel Nigg, membro del gruppo di ricerca di Rainer Blatt -   nei sette qubit fisici è stata una vera sfida sperimentale".                                                                                                            I fisici hanno raggiunto questo in tre fasi, in cui in ogni sequenza complessa e, passaggi di impulsi laser sono stati utilizzati per creare interconnessioni  tra quattro qubit vicini. "Per la prima volta siamo stati in grado di codificare un singolo bit quantistico distribuendo le sue informazioni in sette atomi in modo controllato, -dice un emozionato Markus Müller-, che nel 2011 si trasferì da Innsbruck presso l'Università Complutense di Madrid.Quando abbiamo intrappolato gli atomi in questo modo specifico, forniscono informazioni sufficienti per la successiva correzione degli errori e possibili calcoli."
Operazioni senza errori
In un altro passaggio i fisici hanno testato la capacità del codice di rilevare e correggere diversi tipi di errori. "Abbiamo dimostrato che in questo tipo di sistema quantistico  -dice Daniel Nigg -  siamo in grado di rilevare in modo indipendente e correggere ogni errore possibile per ogni particella. Per fare questo abbiamo bisogno solo -spiega il collega di Daniel Nigg Esteban Martinez-  di informazioni sulle correlazioni tra le particelle e non devono effettuare misure delle singole particelle". Oltre a rilevare in modo affidabile errori singoli, i fisici erano in grado   per la prima volta di applicare operazioni singole o ripetitive su un qubit codificato logico. Una volta che l'ostacolo del processo di codifica complesso è superato, solo semplici operazioni logiche su singolo qubit sono necessari per ogni manovra del cancello. "Con questo codice quantistico possiamo implementare operazioni quantistiche di base e contemporaneamente correggere tutti i possibili errori, -spiega Thomas Monz- e questa è una pietra miliare fondamentale sulla strada verso un computer affidabile e a tolleranza di default quantistico.
Base per le innovazioni future
Questo nuovo approccio sviluppato dai fisici spagnoli e austriaci costituisce la base promettente per future innovazioni. "Questo sistema 7-ioni richiesto per la codifica di un bit quantistico logico -dice il fisico teorico Müller - può essere utilizzato come blocco di costruzione per sistemi quantistici molto più grandi". "Più grande è il reticolo, più robusto diventa. Il risultato potrebbe essere un computer quantico che potrebbe eseguire qualsiasi numero di operazioni senza essere ostacolati da errori.L'esperimento attuale non solo apre nuove rotte per le innovazioni tecnologiche. "Ecco, vengono domande  completamente nuove  , per esempio, -dice Rainer Blatt con una vista verso il futuro- che i metodi possono essere usati in primo luogo per caratterizzare in tal modo grandi bit quantistici logici . Inoltre, vorremmo anche sviluppare in modo collaborativo -aggiunge Martin-Delgado-   i codici quantistici usati ulteriormente per ottimizzare la loro adattabilità  ad ancora più ampie operazioni".
I ricercatori sono  stati sostenuti finanziariamente dal Ministero della Scienza, Fondo austriaco della scienza, il governo degli Stati Uniti, la Commissione europea e la Federazione delle industrie austriache Tirolo spagnolo.

Come si lavora sulla stazione spaziale internazionale

mercoledì 4 giugno 2014

Le celle solari a punti quantici sono il nuovo orizzonte del fotovoltaico

La sintesi dei quantum dot

Progettando l'allineamento a fascia degli strati quantum dot attraverso l'utilizzo di diversi trattamenti colligatori, i ricercatori del MIT hanno stabilito un nuovo record di efficienza nel settore fotovoltaico dei cosiddetti  quantum-dot.
La tecnologia cella-solare è rapidamente avanzata, come testimoniano centinaia di gruppi in tutto il mondo che perseguono più di due dozzine di  approcci con diversi materiali, le possibili nuove tecnologie e gli approcci per migliorare l'efficienza e ridurre i costi.                                                          Ora un team di MIT ha stabilito un nuovo record per ottenere celle quantum-dot più efficienti - un tipo di cella solare particolarmente promettente a causa del suo costo,intrinsecamente basso, versatilità e leggerezza.
Mentre l'efficienza complessiva di questa cella è ancora bassa rispetto ad altri tipi - circa 9 per cento della energia della luce solare è convertita in elettricità - il tasso di miglioramento di questa tecnologia è uno dei più rapidi visti per una tecnologia solare. Lo sviluppo è descritto, dai professori del MIT Moungi Bawendi e Vladimir Bulovic e i dottorandi Chia-Hao Chuang e Patrick Brown.
Il nuovo processo è un'estensione di lavoro di Bawendi, professore di chimica al Lester Wolfe, per produrre punti quantici con caratteristiche precisamente controllabili -  come rivestimenti sottili uniformi che possono essere applicati ad altri materiali. Queste particelle minuscole sono molto efficaci nel trasformare la luce in elettricità, e viceversa. Dal primo sostanziale progresso verso l'uso di punti quantici per rendere efficienti le celle solari derivanti, Bawendi dice: "La comunità, negli ultimi anni, ha iniziato a capire meglio come funzionano queste cellule, e quali le limitazioni vi sono."
Il nuovo lavoro rappresenta un salto significativo nel superare queste limitazioni, aumentando il flusso di corrente nelle celle e quindi aumentando l'efficienza globale nel convertire la luce solare in energia elettrica.
Molti approcci per la creazione di celle solari flessibili e leggeri, basso costo, grande superficie soffrono di gravi limitazioni - come brevi durate di funzionamento quando sono esposte all'aria, o necessitano di alte temperature e camere a vuoto durante la produzione. Per contro, il nuovo processo non richiede un'atmosfera inerte o alte temperature per fare crescere strati  del dispositivo attivi, e le cellule risultanti non mostrano alcuna degradazione dopo più di cinque mesi di conservazione in aria.
Bulovic, professore di Emerging Technology al Fariborz Maseeh e decano per l'innovazione nella scuola di Ingegneria del MIT, spiega che i rivestimenti sottili di punti quantici "permette loro di fare quello che fanno individualmente - cioè di assorbire la luce molto bene - ma anche di riuscire a lavorare in gruppo ,e  trasportare bene. Questo permette a  tali cariche di essere rilevanti sul bordo della pellicola, dove possono essere sfruttate per fornire una corrente elettrica".
Il nuovo lavoro riunisce sviluppi da diversi campi per spingere ad una tecnologia per l'efficienza senza precedenti per un sistema basato sul  quantum-dot. . La cella solare prodotta dal team ha coinvolto reparti del MIT di fisica, chimica, scienza dei materiali e ingegneria e ingegneria elettrica e informatica. E’ stata aggiunta alla quotazione National Renewable Energy Laboratori di efficienze con un record di alta efficienza per ogni tipo di tecnologia cella-solare.
L'efficienza complessiva della cella è ancora inferiore rispetto a molti altri tipi di celle solari. Ma Bulovic sottolinea, "Silicon  ha avuto sei anni per arrivare dove è oggi, anche se il silicio non ha ancora raggiunto il limite teorico. Non si può sperare di avere una tecnologia completamente nuova battendo gli attuali operatori in soli quattro anni di sviluppo.E la nuova tecnologia ha vantaggi importanti, in particolare un processo produttivo che è molto meno costoso rispetto ad altri tipi ad alta intensità energetica.
Chuang aggiunge, "Ogni parte della cellula, tranne gli elettrodi per ora, possono essere depositati dalla soluzione a temperatura ambiente, in aria. E 'davvero senza precedenti ".
Il sistema è così nuovo che ha anche potenziale come strumento di ricerca di base.                              "C'è molto da imparare perché è così stabile. C'è molto più da fare, per usarlo come banco di prova per la fisica, -dice Bulovic- per capire perché i risultati sono a volte meglio di quanto ci aspettiamo ".
Una ricerca d’appoggio concepita insieme da Jeffrey Grossman del MIT, Carl Richard Soderberg ,professore associato di Ingegneria Energetica, e altri tre, spiega in dettaglio la scienza dietro la strategia impiegata per raggiungere questa efficienza innovativa.
Il nuovo lavoro rappresenta una svolta per Bawendi, che ha trascorso gran parte della sua carriera lavorando con i punti quantici. "Ero un po 'scettico -ha detto- quattro anni fa. Ma la ricerca della mia squadra da allora- ha poi aggiunto- dimostra chiaramente il potenziale dei punti quantici nelle celle solari. "
Arthur Nozik, professore di ricerca in chimica presso l'Università del Colorado, non coinvolto in questa ricerca, afferma: "Questo risultato rappresenta un avanzamento significativo per le applicazioni di film quantum-dot e la tecnologia della bassa temperatura, la soluzione-processing, e le celle fotovoltaiche quantum-dot. C'è ancora una lunga strada da percorrere prima  che le celle solari quantum-dot siano commercialmente redditizie, ma questo ultimo sviluppo è un bel passo verso questo obiettivo finale. "


martedì 3 giugno 2014

STRANA CITTA'_castello Maniace_spiagge libere_decoro urbano_tonnara S.Panagia_ tempio d'Apollo

Strana città' rimane Siracusa che possiede tutte le credenziali per essere annoverata a buon ragione nelle città incluse nella World Heritage List. Per una città a chiara propensione turistica, è strano che le sue coste sia stano lottizzate e soprattutto nelle aree del demanio marittimo, grazie alla Regione Siciliana, matrigna nei riguardi dei cittadini aretusei che non hanno una casa proprio sul mare. Strana città dove al riguardo il Comune che non ha la proprietà del demanio marittimo decide di istituire una task force che non si capisce cosa debba o possa fare per il mare che continua ad essere negato. Strana città nella quale ancora una volta sono le associazioni naturalistiche come Natura Sicula ad occuparsi della pulizia straordinaria di villa Reiman , nella quale qualcuno nell’amministrazione comunale attiva “scopre” che debbono essere rispettate le volontà testamentarie: un procedura sinora disattesa. Strana città' nella quale non si progetta di attrezzare con docce e altri servizi, le poche spiagge libere (Arenella, Costa del Sole, Fanusa) e, si decide di investire somme per liberarle dalla posidonia pianta che ha sempre arrestato l'erosione dei litorali. Strana città nella quale qualcuno tranquillizza sul mare pulito mentre si è ripetuto il fenomeno dell’acqua colorata di scuro all’interno del porto Grande, per l’eutrofizzazione dovuta al notevole riversamento di acqua ricca di sostanze azotate e fosforo, provenienti dal depuratore e, riferito ai dinoflagellati che possono rendere tossiche le cozze. Strana città dove l’ASP sollecita per il controllo dell’inquinamento, l’aumento della dotazione strumentale dell’ARPA. Strana città dove si pensa ad affidare l’avvio di un parco naturalistico al Plemmirio ai privati? Strana città nella quale si mena stranamente vanto delle iniziative intraprese per valorizzare il castello Maniace, ma sempre qualcuno dovrebbe riuscire almeno a spiegare che fine hanno fatto gli arieti di bronzo che campeggiavano nel portone d’entrata: uno di questi venne utilizzato anni addietro per una mostra a palazzo Grassi ,cioè a Venezia. Strana città  dove si progettano altri interventi per la tonnara di Santa Panagia che nel tempo è divenuta un pozzo senza fondo di investimenti regionali, con milioni di € sprecati mentre il museo del mare si trova sempre a conclusione di una indecente trazzera che snoda in un possedimento dell’ex feudo Gargallo, cosparso di rifiuti di ogni tipo e che non si decide di bonificare.

Strana città dove mentre si continua a battagliare sul piano regolatore (prevarranno i palazzinari o le associazioni ambientalistiche?) non viene avviata nel concreto la perimetrazione del parco archeologico e sono autorizzati obbrobri come il palazzone che adesso campeggia sulle balze di Akradina. E intanto si pressa per regolarizzare un complesso di multi villette nella zona di contrada Sinerchia. Strana città dove si avvia la “giornata del decoro urbano” e si dovrebbe riuscire a spiegare qual è il decoro che si regala ai cittadini (puzza di orina nelle viuzze poco frequentate di Ortigia e rifiuti di ogni tipo in periferia) ma soprattutto ai turisti che ci vengono a visitare, quando per esempio le pulizie del tempio di Apollo si debbono solo alle associazioni di volontariato mentre si continua imperterriti a prorogare l’appalto per l’igiene urbana.                            
castello Eurialo
Castello Maniace

Scorcio del Plemmirio

domenica 1 giugno 2014

Ferro ridotto in nanoparticelle riduce l'anidride carbonica



Gocce d'acqua nelle nuvole generalmente si formano attorno polvere e altre particelle. Quando le nubi evaporano, come spesso accade naturalmente, la superficie della particella può diventare molto acida. Questo è particolarmente vero in zone nelle quali l'aria è inquinata. Paradossalmente, gli scienziati suggeriscono che l'industria su larga scala in paesi come la Cina potrebbe costituire una lotta efficace  in una certa misura contro il riscaldamento globale, creando ferro più biodisponibile negli oceani, e quindi aumentando la rimozione di anidride carbonica dall'atmosfera.

Gli scienziati dell'Università di Leeds hanno dimostrato che l'acido in atmosfera rompe le particelle più grandi di ferro trovati nelle polveri  d’ aggregazione delle gocce di pioggia, in piccole nanoparticelle di ferro, estremamente solubili, più facilmente utilizzate dal plancton.
Questo è un dato importante perché la mancanza di ferro può essere un fattore limitante per la crescita del plancton nel mare - in particolare negli oceani meridionali e parti del Pacifico orientale. L’aggiunta di tali nanoparticelle di ferro innescherebbe un maggiore assorbimento di anidride carbonica dall'atmosfera.
"Questa potrebbe essere una scoperta molto importante perché c'è solo una piccola quantità di ferro solubile in mare e se -dice  Zongbo Shi, autore principale della ricerca della Scuola di Terra e Ambiente presso l'Università di Leeds- il plancton utilizza le nanoparticelle di ferro che si formano nelle nuvole allora l'intero flusso di ferro biodisponibile agli oceani deve essere rivisto.".
Gocce d'acqua nelle nuvole generalmente si formano attorno polvere e altre particelle. Quando le nubi evaporano, come spesso accade naturalmente, la superficie della particella può diventare molto acida. Questo è particolarmente vero nelle zone in cui l'aria è inquinata.
Paradossalmente, gli scienziati suggeriscono che l'industria su larga scala in paesi come la Cina potrebbe essere decisivi  nella lotta al riscaldamento globale, in una certa misura, creando ferro più biodisponibile negli oceani, e quindi aumentando la rimozione di anidride carbonica dall'atmosfera.
"L'inquinamento artificiale aggiunge più acido all'atmosfera , -spiega Shi- e quindi può favorire la formazione di più nanoparticelle di ferro".
Gli scienziati hanno effettuato la ricerca simulando nuvole in laboratorio a cui si aggiungono campioni di polvere del Sahara. Sono stati poi in grado di riprodurre le condizioni naturali al fine di monitorare i processi chimici che avvengono nel sistema.        Gli esperimenti di laboratorio sono stati confermati in campioni naturali in cui tale trattamento nella nube è noto che si sono verificati.
I risultati evidenziano la complessità del modello di fornitura di ferro naturale agli oceani, gettando nuova luce sui recenti progetti di alto profilo per aggiungere ferro negli oceani meridionali, artificialmente, in modo da stimolare la crescita del plancton.
"Questo processo sta accadendo in nuvole di tutto il mondo,-dice Michael Krom , ricercatore principale della ricerca, presso l'Università di Leeds- ma ci sono conseguenze particolarmente interessanti per gli oceani. Ciò che si è scoperto è una fonte precedentemente sconosciuta di ferro biodisponibile che viene consegnato alla superficie terrestre nelle precipitazioni",.
La ricerca è stata finanziata dal Natural Environment Research Council.


Una balena salvata ringrazia il suo salvatore