Preambolo

Questo è un articolo assai diverso da quelli che scrivo solitamente.
Nasce da un invito di carlomariamanenti e dal placet di admin, avvenuti in un topic del Forum. Mi capita, infatti, qualche volta, di scrivere nel Forum dei piccoli post informativi riguardo determinati avvenimenti e/o novità scientifiche che cerco di riassumere o con link o parafrasando brevemente quanto trovato in rete.
Da questa abitudine e dall'invito dello stesso carlomariamanenti, si prova a scrivere almeno il primo articolo di quella che in futuro potrebbe essere una vera e propria rubrica collettiva degli utenti di ElectroYou, come Gustavo ha giustamente proposto.

A dispetto del titolo che potrà sembrare forse a tratti altisonante, nell'articolo che segue cercherò di fare una sorta di elenco a mo' di notiziario di quelle che sono le maggiori novità scientifiche dei giorni (o al più settimane) immediatamente precedenti alla scrittura dell'articolo stesso.
Come potrete vedere mi limiterò molte volte ad esporre solamente, parafrasando, citando o riassumendo, determinate notizie senza addentrarmi più di tanto in considerazioni "tecniche" dato che per la quasi totalità degli argomenti che andrò a trattare non possiedo le conoscenze giuste.

A fine articolo, nella sezione dedicata, verranno inseriti, come è doveroso che sia, i link di riferimento impiegati per la scrittura delle notizie.

Quindi, per questo, se ci fossero appunti e correzioni oppure aggiunte da fare sarei molto ben lieto di riceverle da parte vostra.
Spero che questo possa essere una sorta di apri-pista a quella che in futuro possa essere una rubrica di news di ElectroYou, gestita da tutti i suoi utenti.

Con la speranza che il tutto possa essere piacevole da leggere, vi auguro una buona lettura.

E come direbbe Crozza - Zichichi : "E' questa è scienza ... ecco perché ..."

Maggiore luminosità con gli spin-OLED

Sulla rivista scientifica Science sono stati pubblicati i risultati di una ricerca condotta dalla Università dello Utah. Si tratta di una nuova generazione di led, denominata spin-OLED, che potrebbe garantire una maggiore luminosità, un minor costo e soprattutto una sempre più crescente ecocompatibilità ai dispositivi che normalmente usiamo come ad esempio i lettori mp3, i televisori Lcd, gli smartphone, le telecamere, tanto per citarne qualcuno.

spin-oled

Lo spin-OLED può emettere, per ora, solo luce arancione; entro due anni si aggiungeranno anche i colori rosso e blu a quello già esistente. Successivamente toccherà al bianco. Si stima quindi che in seguito a queste considerazioni, in 5 anni, questa nuova generazione di led possa sostituire i diodi che sono attualmente sul mercato.

Il nome del led è (tradotto in italiano) Led organico spintronico : è principalmente costituito da carbonio e sfrutta le proprietà dello spin per immagazzinare le informazioni.

Esso è costituito da tre strati sovrapposti di materiali diversi, che non superano in totale lo spessore di 40 nanometri. Uno dei tre strati è organico, agisce da semiconduttore ed emette la luce arancione.
E' schiacciato tra due elettrodi di metallo che generano contemporaneamente carica negativa e positiva all’interno dello strato centrale (ovvero, iniettano elettroni o favoriscono la formazione delle lacune elettromagnetiche), quando sono percorsi dalla corrente.
La luce è ottenuta proprio dall'incontro di questi due "elementi" opposti.
A tal proposito Valy Vardeny, docente all’Università dello Utah e autore senior dello studio, ha dichiarato : “Quando un elettrone si combina con una lacuna, questi si annullano a vicenda, producendo energia che viene rilasciata sotto forma di luce. Ovvero, quando si incontrano, formano i cosiddetti eccitoni: sono proprio questi a darci la radiazione luminosa”.

Quando un campo magnetico viene applicato al sistema, il momento angolare degli elettroni e delle lacune può essere allineato, in modo che questi siano paralleli o antiparalleli : così facendo l’intensità della luce del diodo può essere controllata semplicemente modificando il campo magnetico stesso, anziché aumentare la corrente elettrica necessaria a farlo funzionare.
Parimenti potrà essere controllato anche il colore della radiazione emessa.
Sempre Vardeny ha affermato infatti : “Appena affineremo la tecnica di produzione, ognuna delle nuove lucette potrà generare colori diversi semplicemente modulando il campo”.

Va detto però che, almeno allo stato attuale delle cose, il funzionamento dello spin-OLED è garantito se l’ambiente in cui lavora non supera i -2°C.
Una volta ovviato questo inconveniente, le luci ora sul mercato verranno soppiantate da queste e verranno quindi ridotti anche i costi oltre che, elemento da non trascurare, la produzione di rifiuti tossici legati ai semiconduttori in silicio, attualmente impiegati.

A questo indirizzo è possibile leggere l'intero articolo tratto dalla rivista Science :
http://www.sciencemag.org/content/337/6091/204.abstract .

Un drone per pulire i mari

Il marine drone in questione è francese. Si chiama 1-001-1 ed è stato realizzato e sviluppato dal designer Elie Ahovi con i compagni di corso Adrien Lefebvre, Philomene Lambaere, Marion Wipliez, Quentin Sorel, e Benjamin Lemoal, presso la French International School of Design.
Tale realizzazione si è resa una ottima arma per porre rimedio al Pacific Trash Vortex, che è un accumulo di spazzatura galleggiante, in particolare plastica, situato nell'Oceano Pacifico.

drone 1-001-1

Il drone ha la forma di un grande cestino della spazzatura.
E' composto da due parti fondamentali :

• una struttura interna, formata da una sola anima in acciaio, bilanciata adeguatamente, che consente di mantenere un assetto neutro in navigazione, su cui sono posti i 6 motori elettrici e altrettanti pacchi batteria che permettono di usufruire di una autonomia di due settimane;
• una struttura esterna : si tratta di un guscio unico fatto di materiale composito, con una forma idrodinamica che permette di ottenere il massimo rendimento dai motori; a questa struttura è fissata la rete, spessa, che serve da collettore della spazzatura.

Il drone è dotato anche di :

• un emettitore sonoro, che infastidisce ed allontana gli animali dell'oceano in modo tale che il drone elimini la sola spazzatura;
• un sonar, che localizza la presenza di altri droni eventualmente presenti nella stessa zona e permette una migliore efficienza di impiego.

Ad esaurimento delle batterie avvenuto oppure quando è stato riempito l'intero spazio a disposizione, il drone torna in superficie da sé. Da qui viene sollevato dall'equipaggio della nave appoggio, per mezzo delle tre maniglie che si vedono.

Nella seguente figura è ritratto il drone nello svolgimento delle sue funzioni :

mentre nella seguente è ritratta la fase in cui viene sollevato dalla nave di appoggio :

Il laser a semiconduttore più piccolo del mondo

I ricercatori dell'Università del Texas hanno presentato i propri risultati, inerenti alla realizzazione di questo strumento, sulla rivista scientifica Science.

Si tratta di un nanolaser. Esso emette luce verde a bassa energia ed è invisibile ad occhio nudo.
E' formato da una barra microscopica di nitruro di gallio riempita in parte con nitruro di gallio e indio.
Questi due composti hanno proprietà da semiconduttori. La nano-barra viene posta su di un sottile strato isolante di silicio il quale ricopre a sua volta uno strato di argento lisciato fino al livello atomico.
Questa peculiarità, cioè tale levigatezza, è importantissima al fine di creare dispositivi fotonici che non disperdano le onde di elettroni che possono essere impiegate come tramite per trasferire grandi quantità di dati.

La seguente figura è una rappresentazione artistica di tale nanolaser (fonte: Yu-Jung Lu et al., National Tsing-Hua University and The University of Texas at Austin) :

Al seguente indirizzo è possibile leggere l'intero articolo su Science :
http://www.sciencemag.org/content/337/6093/450 .

Computer dal cuore di cristallo

Finalmente una ricerca italiana.
Nel futuro avranno grande spazio e rilevanza i computer fotonici, che sfruttano la luce anziché l'elettricità per trasmettere le informazioni.
Un cristallo, fautore della propagazione della luce, potrebbe consentire lo sviluppo di queste macchine.
Flavio Romano e Francesco Sciortino, del Dipartimento di fisica della Sapienza – Università di Roma, sono coloro che hanno progettato tale cristallo.
I loro risultati sono stati pubblicati sulla rivista scientifica Nature communications e sono visibili al seguente indirizzo, presso cui è possibile leggere l'intero articolo, corredato anche di immagini esplicative :
http://www.nature.com/ncomms/journal/v3/n7/full/ncomms1968.html .

Il metodo impiegato per progettare questo cristallo è stato messo a punto nell'ambito del progetto europeo Patchycolloids, finanziato dall'European Research Council.
Esso ricorre alle proprietà superficiali delle particelle colloidali e sfrutta un fenomeno che in natura dà origine a strutture policristalline come l'opale.
Si poggia sul lavoro teorico compiuto sui colloidi janus, che sono delle particelle superficialmente costituite da tre regioni :

• due esterne attrattive;
• una interna repulsiva.

Flavio Romano, che ora si trova all'Università di Oxford, spiega che se le regioni attrattive sono disegnate con forma triangolare è possibile, orientando opportunamente le due regioni, selezionare la struttura cristallina voluta.
L'auspicio di Francesco Sciortino è che il loro lavoro "possa a breve essere utilizzato nei laboratori e nelle applicazioni industriali".

La seguente immagine (tratta da http://www.nature.com/ncomms/journal/v3/n7/fig_tab/ncomms1968_F5.html) è stata riprodotta da Flavio Romano e Francesco Sciortino e ritrae la struttura dodecaedrica formata dalle particelle colloidali janus a tre bande (sfera gialla con bande rosse), quando la banda attrattiva ha una forma triangolare orientata in maniera opportuna :

Sitografia

Per la stesura dell'articolo mi sono riferito alle seguenti pagine :

• Schermi più luminosi con i Led del futuro, di Laura Berardi, del 13 Luglio 2012;
• Un drone marino per pulire le acque., di Leonardo D'Imporzano;
• Costruito un laser da record, da Ansa.it - Scienza & Tecnica del 27 Luglio 2012;
• In un cristallo il cuore dei computer del futuro, della Redazione di Galileo, del 26 Luglio 2012.