Smart City

È sempre difficile valutare l'impatto di una nuova ricerca, ma i risultati ottenuti dai ricercatori del California NanoSystems Institute, pubblicati su nature Nature di Marzo, rappresentano senz'altro una tappa importante nello sviluppo della più studiata e ricercata tra le alternative al fotovoltaico al silicio: il fotovoltaico alla perovskite.
Il fotovoltaico alla perovskite è al centro delle ricerche di scienziati di mezzo mondo perché promette l'abbattimento dei costi e una grande semplificazione del processo di produzione. A differenza del silicio, infatti, le perovrskiti possono essere depositate sotto forma di sottilissimi film a partire da soluzioni liquide non tanto diverse da inchiostri. Celle di questo tipo vengono prodotte con facilità nei laboratori di mezzo mondo, ma c'è un problema: si degradano rapidamente finendo per diventare inutili nell'arco di mesi, e nessuno finora era riuscito a risolverlo.
Finora, perché si direbbe che finalmente, questa volta, ci siamo.

Ospite: Mario Pagliaro, Istituto per lo Studio dei Materiali Nano-strutturati del CNR

Il lento ma inesorabile avvento della guida autonoma viene spesso accostato a funeste previsioni di una drastica riduzione dei posti di lavoro per camionisti, ma almeno per ora, i segnali che, sotto forma di numeri, giungono dalla realtà raccontano una storia completamente diversa.
È la storia di un settore, quello dei trasporti pesanti, a cui mancano circa 400 mila addetti. Così il paradosso è che la guida autonoma (e in generale la tecnologia) più che a espellere camionisti dal mercato del lavoro viene vista come uno strumento per attrarre nuovi dipendenti verso una professione considerata poco appetibile, faticosa e poco riconosciuta socialmente.

Ospite Damiano Frosi, Direttore dell'osservatorio Contract Logistic del Politecnico di Milano.

Una delle più drammatiche vicende umane nella storia della scienza ebbe per protagonista, negli anni '30 del ‘900, Nikolai Vavilov, scienziato russo tra i più grandi genetisti del suo tempo, che per primo ebbe l'intuizione di costituire una banca dei semi, raccogliendo centinaia di migliaia di varietà di sementi di specie selvatiche affini a quelle da cui derivano le nostre più importanti colture come frumento, riso, mais, soia e così via.
Incrocio dopo incrocio, Vavilov contava di riuscire a trasferire alcune caratteristiche desiderabili presenti nelle specie selvatiche, fino a ottenere colture più produttive e resistenti e sconfiggere la fame in Russia. Vavilov cadrà tragicamente vittima delle purghe staliniane e non riuscirà a portare a termine il suo lavoro, ma si lascerà dietro la prima banca dei semi del mondo e una linea di ricerca inesauribile, che perdura ancora oggi e che ritroviamo nel progetto di cui vi parleremo stasera a Smart City: IMPRESA, un progetto internazionale finanziato dal MIUR, coordinato dall'Università della Tuscia, che mira a sviluppare, grazie al contributo genetico si specie selvatiche, nuove varietà di grano duro più resistenti a stress quali calore, siccità e salinità.

Ospite Carla Ceoloni Prof.ssa del Dip di Agricoltura e Scienze Forestali dell'Università della Tuscia

E' possibile realizzare materiali che coniugano proprietà meccaniche opposte? Per esempio: è possibile realizzare un materiale che sia duro ma non fragile, o che sia allo stesso tempo rigido e malleabile? E' questo l'obiettivo del progetto ArcHIDep, vincitore di un ERC Consolidator Grant da 2 milioni di euro.
ArcHIDep utilizzerà una particolare tecnologia, chiamata Cold Spray, che permette di depositare materiale metallico allo stato solido più o meno come un aerografo deposita strati di vernice. L'idea alla base di ArcHIDep è che variando strato per strato il tipo di metallo utilizzato sia possibile dar vita a materiali eterogenei, dotati di caratteristiche altrimenti impossibili da ottenere, tra cui l'unione di proprietà che normalmente si escludono a vicenda.

Ospite Sara Bagherifard, Ricercatrice del Dip di Meccanica del Politecnico di Milano, Ideatrice del progetto ArcHIDep

Una nuova tecnologia di dragaggio a bassissimo impatto ambientale, sviluppata in Italia da Fincantieri-Decomar, permetterà nei prossimi anni di iniziare a rimuovere gli oltre 4 miliardi di metri cubi di sedimenti che nel corso di decenni si sono accumulati nei bacini idrici del Paese causando non solo un danno ecologico, ma anche una riduzione della disponibilità di acqua per l'agricoltura e per la produzione di energia elettrica: parliamo di circa 25% su scala nazionale.
Come abbiamo visto ieri, questi sedimenti sono composti in grandissima parte da sabbie e limi che sarebbero utilissimi in edilizia e in agricoltura; e possono perciò rappresentare una importante risorsa una volta estratti e separati nelle diverse componenti, cosa che la tecnologia DECOMAR fa.
Ora, intorno a questa tecnologia sta nascendo un progetto con protagonista uno dei bacini italiani più colpiti dall'Interrimento: il lago di Chiusi, che si vuole riportare in vita con l'eco-dragaggio e con altre attività volte a ridurre le pratiche agricole maggiormente responsabili dell'erosione e, di conseguenza, dell'interrimento del lago.

Ospite Fabio Roggiolani, co-fondatore EcoFuturo

Ci sono più di 4 miliardi di metri cubi di sedimenti depositati nei bacini idrici italiani, che in certi casi occupano una parte considerevole del volume di laghi e bacini idroelettrici causando problemi di natura ecologica, una minore disponibilità di acqua per l'irrigazione, e una minore capacità dei bacini idro-elettrici (quelli chiusi dalle dighe, per capirsi) di immagazzinare e produrre energia.
Allo stesso tempo questi sedimenti, accumulatisi a causa dell'erosione dovuta all'agricoltura intensiva, sono composti in grandissima parte da sabbie e limi che sarebbero utilissimi in edilizia e in agricoltura, ma raccoglierli era ritenuto impraticabile, perché il dragaggio avrebbe sollevato una tale nuvola di detriti (plume, in gergo tecnico) da distruggere tutti gli ecosistemi a valle. Tuttavia un nuovo sistema di dragaggio messo a punto in Italia da Fincantieri-Decomar, che permette di dragare il fondo di un bacino senza sollevare nemmeno una nuvoletta di sabbia, ha finalmente aperto la strada a questo scenario.

Ospite Fabio Roggiolani, co-fondatore EcoFuturo

Parliamo del lavoro di sei studenti dell'Alta Scuola Politecnica (ASP), il programma internazionale riservato ai migliori studenti del Politecnico di Milano e del Politecnico di Torino, i quali hanno messo a punto dei pannelli anti-rumore innovativi, in cui la capacità fono-assorbente non dipende dal materiale cui cui sono fatti ma dalla loro geometria interna: una sorta di labirinto tridimensionale.
Giocando sui dettagli del labirinto, questo tipo di materiali, detti meta-materiali, possono essere progettati ad hoc affinché possiedano proprietà specifiche, come per esempio la capacità di abbattere certe frequenze acustiche, funzionando in tal caso come materiali fono-isolanti.
In particolare, gli studenti dell'ASP stanno studiando come applicare la loro idea nel settore aeronautico, con cui i materiali fono-isolanti tradizionali, massicci e pesanti, non vanno per nulla d'accordo, mentre i meta-materiali potrebbero rappresentare una valida soluzione.

Ospiti Fabio Nistri e Davide Piciucco, Alta Scuola Politecnica (ASP)

Andiamo al Dipartimento DISEG del Politecnico di Torino per parlare di un progetto mirato a portare sul mercato un sistema innovativo per la riparazione dei tendini e, in futuro, dei legamenti, che sta prendendo corpo grazie al finanziamento del Venture Capital EUREKA! Venture SGR.
Oggi un tendine rotto (incidente non così raro) viene semplicemente ricucito, ma è una procedura con numerosi limiti che il dispositivo inventato a Torino promette di superare; per esempio, permettendo al paziente di iniziare la riabilitazione senza dover aspettare la guarigione, grazie alla sua capacità di sostenere gli sforzi al posto del tendine, per poi dissolversi a compito esaurito.

Ospite Cecilia Surace, Prof.ssa di Scienza delle Costruzioni del Politecnico di Torino

Dieci anni di pubblicazioni su importanti riviste scientifiche di mezzo mondo, eppure quasi nessuno sembra essersene accorto. Parliamo della possibilità di utilizzare le ceneri vulcaniche come fertilizzante. E che fertilizzante!
Eppure è qualcosa che tutti sappiamo, cioè che tra i terreni più fertili del mondo ci sono proprio i terreni alle pendici di vulcani come l'Etna e il Vesuvio.
Ora una meta-analisi del CNR, che sintetizza un decennio di studi sugli usi agricoli di questo materiale, tenta di dare una scossa, e chissà che anche in Italia non riusciamo a darci una mossa.
Basti considerare che solo nel corso di una delle eruzioni dell'Etna nel Marzo del 2021 la quantità di cenere caduta solo nell'area urbanizzata di 800 ettari dei Comuni etnei si erano depositati oltre 40mila tonnellate di cenere vulcanica, che oggi consideriamo un rifiuto e che come tale smaltiamo in discarica con costi elevatissimi, quando in effetti è fertilizzante che piove dal cielo.Ospite Antonino Scurria. Dottorando in Ing. Ambientale dell'Università di Messina.

Immaginate una batteria fatta di materiale organico, che accumula energia sotto forma di composti simili a quelli che gli esseri viventi utilizzano allo stesso scopo, e che finita la sua vita utile si ricicla senza complicazioni.
È un direzione radicalmente nuova quella che verrà esplorata dal progetto HYNANOSTORE (HYbrid NANOstructured systems for sustainable energy STORagE) ideato da Luisa De Marco e risultato vincitore di un ERC consolidator Grant da 2 Milioni di Euro, tra i più ambiti finanziamenti alla ricerca cui un ricercatore o una ricercatrice possano aspirare.
Obiettivo del progetto, nato dopo che la De Marco ha già fornito una proof-of concept, dimostrando che il principio funziona, è di arrivare in 5 anni a un prototipo industriale.

Ospite Luisa De Marco, ricercatrice del CNR, Istituto di Nanotecnologia del CNR di Lecce