Smart City

L'agenzia per la protezione dell'ambiente americana ha approvato un piano che prevede di rilasciare nell'ambiente della Florida Keys, nel corso del 2021 e del 2022, oltre 750 milioni di zanzare geneticamente modificate. Si tratta di un progetto pilota col quale si vuole verificare l'efficacia di un metodo alternativo agli insetticidi per abbattere la popolazione di zanzare Aedes aegypti, una delle più pericolose perché vettore di diversi virus tra cui quello della febbre gialla e il virus Zika.
L'esperimento tenta di implementare un'intuizione che risale agli anni '50, quando l'entomologo Edward Kipling ideò il metodo della castrazione maschile, che consiste nel rilasciare nell'ambiente una popolazione di insetti maschi sterili, che accoppiandosi con le femmine al posto dei maschi fertili, portano alla produzione di soli individui maschili, che trasmettono il gene della sterilità alla successiva generazione finendo, alla lunga, per ridurla drasticamente di numero.
Non sorprendentemente, la decisione ha causato le proteste di diversi gruppi ambientalisti, ma suscita perplessità anche in una parte del mondo scientifico.

Questa sera a Smart city seconda puntata dedicata allo sviluppo della nuova frontiera delle telecomunicazioni spaziali: le comunicazioni laser.
Il progetto più noto che fa uso di questa tecnologia per permettere ai satelliti di comunicare tra loro è la costellazione Starlink, una costellazione di oltre 10000 satelliti (600 sono già in orbita) che space X sta realizzando e grazie alla quali sarà possibile disporre di una copertura internet a banda larga in qualunque punto della superficie terrestre.
Sulla stessa tecnologia punta anche la Cina, col suo progetto di "internet spaziale" Xingyun-2, mentre la Nasa sperimenta l'uso del laser nelle comunicazioni terra spazio e l'Europa, che in questo caso non resta a guardare, sperimenta entrambe.

Passare dalle onde radio al laser. Sembra questa la nuova frontiera delle telecomunicazioni spaziali a giudicare dai numerosi progetti che stanno implementando in tutto il mondo reti di satelliti artificiali che comunicano tra loro, ed eventualmente anche con la superficie terrestre, per mezzo di raggi laser. Ne parleremo nelle puntate di smart city di stasera e di domani sera.
Come vedremo, il laser permette comunicazioni ad altissima velocità e praticamente impossibili da intercettare. Ma uno dei motivi principali per cui si sta andando in questa direzione è che la banda radio è ormai satura e che i satelliti sono sempre più piccoli, e i sistemi di comunicazione basati sul laser sono più facili da miniaturizzare.

Dall'Università Tsinghua di Pechino arriva il robot chirurgico che stampa cellule vive per riparare le lesioni allo stomaco.
I ricercatori cinesi lo hanno descritto in uno studio apparso sulla rivista Biofabrication e mira a offrire una soluzione per diverse tipologie di lesione della parete gastrica.
Il sistema si affida ad una tecnologia denominata "bioprinting in vivo in situ" proprio perché il mirco-robot (più precisamente, una sonda che viene posta sulla punta di un endoscopio) è in grado di entrare nello stomaco del paziente e riparare i tessuti gastrici danneggiati sul posto, un po' come si fa quando si stucca un buco nel muro, e rappresenta un'interessante fusione tra chirurgia robotica e stampa 3D.
Ospite Arianna Menciassi, Prorettore e Full Professor dell'Istituto di BioRobotica della Scuola Superiore Sant'Anna of Pisa

Da una decina d'anni la ricerca in campo farmacologico è fortemente impegnata nello sviluppo, oltre che di nuovi farmaci, anche di nuovi metodi per trasportare in modo mirato agenti curativi a specifici organi, tessuti, o addirittura a specifiche tipologie di cellule.
Tra i principali candidati a svolgere questo compito ci sono vari tipi di nano particelle, strutture microscopiche dell'ordine del milionesimo di millimetro, il cui utilizzò si è però scontrato con le difese immunitarie dell'organismo, che tendono a distruggere queste particelle considerandole oggetti estranei e pericolosi.
Per cercare di superare l'attuale situazione di empasse è nato il progetto europeo DIRNANO, che coinvolge ben 12 istituzioni scientifiche sparse in tutta Europa e sarà coordinato dall'Università di Padova.

Si calcola che solo negli stati uniti, su 7 miliardi di uova prodotte ogni anno, circa 200 milioni, vengano respinte per qualche ragione dalla filiera, non arrivino sul mercato e finiscano in discarica.
A partire da questo dato, ricercatori della Brown School of Engineering della Rice University, a Houston, hanno pensato di utilizzare queste uova per realizzare degli innovativi rivestimenti destinati alla protezione degli alimenti, che andrebbero a sostituire le pellicole di plastica che tutti conosciamo bene.
Descritto in uno studio pubblicato su Advanced Materials, si tratterebbe di un rivestimento multifunzionale che ritarda la disidratazione e fornisce una protezione antimicrobica e per di più commestibile.

Un'auto a guida autonoma che, sognando, impara a guidare meglio. La notizia arriva dall'Università di Trento, dove, nell'ambito del progetto Horizon2020 "Dreams4Cars" hanno messo a punto il concept, realizzato il primo prototipo, e dimostrato su due modelli reali.L'aspettativa è che questa tecnologia possa dare un contributo per migliorare le prestazioni di sicurezza di auto e altri mezzi autonomi, non necessariamente su ruote.In pratica, si tratta di una tecnologia di Intelligenza Artificiale che durante i momenti di inattività (per esempio quando non è impegnata a guidare un'automobile) simula scenari fittizi, situazioni al limite delle esperienze già acquisite ed elaborate, per poi addestrarsi a risolverle. In questo modo il sistema può fare esperienza su come affrontare scenari nei quali non si è mai trovata ma che potrebbero verificarsi.
A coordinare il progetto il nostro ospite, il Prof. Mauro Da Lio del Dipartimento di Ingegneria industriale dell'Università di Trento

Sono i materiali fluorescenti più brillanti di sempre, descritti in uno studio apparso sulla rivista Chem. Li hanno messi a punto Amar Flood, chimico dell'Università dell'Indiana, e Bo Laursen dell'Università di Copenaghen.
Nell'articolo campeggia l'immagine di tre oggetti stampati in tre D, che brillano intensamente illuminati da una fonte di luce esterna.
Materliali fluorescenti come quelli descritti dai due ricercatori permettono di convertire un tipo di luce in un'altra (per esempio di convertire una luce blu in una luce verde) e sono già utilizzati per realizzare schermi e altri dispositivi elettronici, ma se ne sta studiando l'applicazione anche per migliorare l'efficienza dei pannelli fotovoltaici.

Ne parliamo con Sergio Brovelli, Prof. di fisica dell'Università di Milano Bicocca

Si chiama RoBeatle ed è un nuovo micro-robot, simile nell'aspetto, come dice il nome, a uno scarafaggio. È stato sviluppato dagli scienziati dell'Università della California Meridionale ed è pesante solo 88 mg e lungo 15 mm, ciò che ne fa uno dei robot autonomi più piccoli e leggeri mai creati.
Robot di questo tipo potrebbero trovare utilizzo nell'ispezione di infrastrutture, nel monitoraggio ambientale o per attività quali l'impollinazione artificiale. E naturalmente anche nello spionaggio.
Ma l'aspetto più interessante del progetto, descritto dettagliatamente su Science Robotics, è il sistema che questo piccolo robot insetto utilizza per spostarsi. RoBeatle infatti non fa alcun ricorso all'elettricità, ma utilizza come fonte di energia del metanolo, che conserva all'interno di un piccolissimo serbatoio.

Sviluppare un sistema di sensori per il monitoraggio dei parametri ambientali all'interno di abitazioni, scuole e uffici, ma con due importanti caratteristiche peculiari: saranno autonomi (e quindi non richiederanno una fonte di energia esterna) e saranno biodegradabili. Questo l'obiettivo progetto SENSIBILE (SENSori autonomI e Biodegradabili per il monItoraggio ambientaLe negli Edifici) che l'ENEA sta conducendo nell'ambito del suo programma Proof of Concept, in partnership con l'azienda PROMETE.
I sensori verranno ottenuti da materie prime organiche ricavate da scarti dell'industria agroalimentare, come albume d'uovo, caseina e altre proteine, tra cui quelle contenute nei corn flakes, e una volta giunti a fine vita potranno essere smaltiti come normali rifiuti organici.