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Raffreddamento laser

29.11.2015

Gli scienziati dell'Università di Washington (USA) sono riusciti per la prima volta a raffreddare l'acqua utilizzando un laser a infrarossi che genera energia termica.

Quando gli atomi vengono irradiati con un raggio laser, i fotoni a volte possono essere riflessi a una frequenza più alta, il che richiede energia aggiuntiva dalle vibrazioni termiche degli atomi. Di conseguenza, il laser raffredderà la sostanza invece del solito riscaldamento.

Tali sistemi sono noti alla scienza, ma non potrebbero essere utilizzati per funzionare in un mezzo liquido a causa di condizioni specifiche. Di solito, l'acqua assorbe la radiazione infrarossa e si riscalda, e per evitarlo, i fisici americani hanno realizzato un cristallo speciale da fluoro, litio, ittrio e itterbio.

La forma del nanocristallo è di due piramidi collegate senza vertici. Durante l'esperimento, quando irradiato con un laser a infrarossi a bassa potenza, il cristallo ha assorbito con successo il calore e, di conseguenza, non si è riscaldato, ma ha raffreddato l'acqua di 15 °C.

La nuova tecnologia di raffreddamento laser dei liquidi può essere utile nel campo dell'elettronica di precisione e in quello medico.

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Macchina per diradare i fiori nei giardini 02.05.2024

Nell'agricoltura moderna si sta sviluppando il progresso tecnologico volto ad aumentare l'efficienza dei processi di cura delle piante. Presentata in Italia l'innovativa macchina per il diradamento dei fiori Florix, progettata per ottimizzare la fase di raccolta. Questo attrezzo è dotato di bracci mobili, che permettono di adattarlo facilmente alle esigenze del giardino. L'operatore può regolare la velocità dei fili sottili controllandoli dalla cabina del trattore tramite joystick. Questo approccio aumenta significativamente l'efficienza del processo di diradamento dei fiori, offrendo la possibilità di adattamento individuale alle condizioni specifiche del giardino, nonché alla varietà e al tipo di frutto in esso coltivato. Dopo due anni di test della macchina Florix su diverse tipologie di frutta, i risultati sono stati molto incoraggianti. Agricoltori come Filiberto Montanari, che utilizza una macchina Florix da diversi anni, hanno riscontrato una significativa riduzione del tempo e della manodopera necessari per diluire i fiori. ... >>

Microscopio infrarosso avanzato 02.05.2024

I microscopi svolgono un ruolo importante nella ricerca scientifica, consentendo agli scienziati di approfondire strutture e processi invisibili all'occhio. Tuttavia, vari metodi di microscopia hanno i loro limiti e tra questi c'è la limitazione della risoluzione quando si utilizza la gamma degli infrarossi. Ma gli ultimi risultati dei ricercatori giapponesi dell'Università di Tokyo aprono nuove prospettive per lo studio del micromondo. Gli scienziati dell'Università di Tokyo hanno presentato un nuovo microscopio che rivoluzionerà le capacità della microscopia a infrarossi. Questo strumento avanzato consente di vedere le strutture interne dei batteri viventi con sorprendente chiarezza su scala nanometrica. In genere, i microscopi nel medio infrarosso sono limitati dalla bassa risoluzione, ma l’ultimo sviluppo dei ricercatori giapponesi supera queste limitazioni. Secondo gli scienziati, il microscopio sviluppato consente di creare immagini con una risoluzione fino a 120 nanometri, ovvero 30 volte superiore alla risoluzione dei microscopi tradizionali. ... >>

Trappola d'aria per insetti 01.05.2024

L’agricoltura è uno dei settori chiave dell’economia e il controllo dei parassiti è parte integrante di questo processo. Un team di scienziati dell’Indian Council of Agricultural Research-Central Potato Research Institute (ICAR-CPRI), Shimla, ha trovato una soluzione innovativa a questo problema: una trappola per insetti alimentata dal vento. Questo dispositivo risolve le carenze dei metodi tradizionali di controllo dei parassiti fornendo dati sulla popolazione di insetti in tempo reale. La trappola è alimentata interamente dall'energia eolica, il che la rende una soluzione ecologica che non richiede energia. Il suo design unico consente il monitoraggio sia degli insetti dannosi che utili, fornendo una panoramica completa della popolazione in qualsiasi area agricola. “Valutando i parassiti target al momento giusto, possiamo adottare le misure necessarie per controllare sia i parassiti che le malattie”, afferma Kapil ... >>

La minaccia dei detriti spaziali al campo magnetico terrestre 01.05.2024

Sempre più spesso sentiamo parlare di un aumento della quantità di detriti spaziali che circondano il nostro pianeta. Tuttavia, non sono solo i satelliti e i veicoli spaziali attivi a contribuire a questo problema, ma anche i detriti di vecchie missioni. Il crescente numero di satelliti lanciati da aziende come SpaceX crea non solo opportunità per lo sviluppo di Internet, ma anche gravi minacce alla sicurezza spaziale. Gli esperti stanno ora rivolgendo la loro attenzione alle potenziali implicazioni per il campo magnetico terrestre. Il dottor Jonathan McDowell del Centro di astrofisica di Harvard-Smithsonian sottolinea che le aziende stanno rapidamente implementando costellazioni di satelliti e il numero di satelliti potrebbe crescere fino a 100 nel prossimo decennio. Il rapido sviluppo di queste armate cosmiche di satelliti può portare alla contaminazione dell'ambiente plasmatico terrestre con detriti pericolosi e una minaccia per la stabilità della magnetosfera. I detriti metallici dei razzi usati possono disturbare la ionosfera e la magnetosfera. Entrambi questi sistemi svolgono un ruolo chiave nella protezione e nel mantenimento dell'atmosfera ... >>

Solidificazione di sostanze sfuse 30.04.2024

Ci sono parecchi misteri nel mondo della scienza e uno di questi è lo strano comportamento dei materiali sfusi. Possono comportarsi come solidi ma improvvisamente trasformarsi in un liquido fluido. Questo fenomeno ha attirato l'attenzione di molti ricercatori e forse ci stiamo finalmente avvicinando alla soluzione di questo mistero. Immagina la sabbia in una clessidra. Di solito scorre liberamente, ma in alcuni casi le sue particelle iniziano a rimanere bloccate, trasformandosi da liquido a solido. Questa transizione ha importanti implicazioni per molti settori, dalla produzione di farmaci all’edilizia. Ricercatori statunitensi hanno tentato di descrivere questo fenomeno e di avvicinarsi alla sua comprensione. Nello studio, gli scienziati hanno condotto simulazioni in laboratorio utilizzando i dati provenienti da sacchetti di perle di polistirolo. Hanno scoperto che le vibrazioni all’interno di questi insiemi avevano frequenze specifiche, il che significa che solo alcuni tipi di vibrazioni potevano viaggiare attraverso il materiale. Ricevuto ... >>

Notizie casuali dall'Archivio

Le molecole sintetiche distruggono le allergie 10.11.2012

Gli scienziati hanno scoperto come una molecola sintetica può distruggere i complessi che causano reazioni allergiche. Questa scoperta potrebbe portare a uno sviluppo molto potente di farmaci ad azione rapida per il trattamento di una serie di reazioni allergiche acute. La ricerca è stata condotta da scienziati della Stanford University Medical School e dell'Università di Berna, in Svizzera.

Un nuovo inibitore disarma gli anticorpi IgE, attori chiave nelle allergie acute. Separa gli anticorpi dai loro partner chimici, molecole chiamate FcR.

"Sarebbe incredibilmente fortunato se potessi disattivare rapidamente gli anticorpi IgE nel mezzo di una reazione allergica acuta", ha affermato il dott. Ted Zardecki, professore di biologia strutturale e leader del team di ricerca. Tuttavia, si è scoperto che l'inibitore usato dagli scienziati fa proprio questo.

Un'ampia varietà di allergeni, dal polline al burro di arachidi, può causare un'allergia in pochi secondi provocando anticorpi IgE. Il nuovo inibitore sintetico distrugge il complesso che lega le IgE alle FcR, le cellule responsabili della reazione. Rompere questa connessione è il vero Santo Graal per affrontare le allergie.

"Se separi le IgE dalle FcR sulla superficie dei mastociti - cellule immunitarie dei tessuti connettivi - questo salverà una persona da una reazione allergica", affermano gli autori dello studio.

Di conseguenza, è stata creata una macromolecola proteica, chiamata dai creatori di DARPin E2-79. Non solo blocca la formazione di nuovi complessi IgE-FcR, ma decompone anche attivamente quelli già formati. E tutto questo avviene in pochi secondi. Inoltre, la molecola si è rivelata piccola, ma efficace, il che è stata una grande sorpresa. Il fatto è che gli sviluppatori di farmaci di solito si aspettano grandi macromolecole. E sembrava loro che l'E2-79 si sarebbe rivelato meno potente delle piccole molecole di inibitori e difficilmente sarebbe stato in grado di distruggere i complessi. Quindi il fatto che l'E2-79 funzionasse così bene è stata una sorpresa. Inoltre, le piccole molecole sono più adatte per la somministrazione orale, nonché più economiche e più facili da produrre rispetto alle grandi macromolecole.

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