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I batteri aiutano a produrre nanomateriali per i computer

24.07.2019

Scienziati del Regno Unito e dei Paesi Bassi hanno escogitato un nuovo modo per ottenere nanomateriali dal grafene: mescolare grafene ossidato e batteri. Il loro metodo è economico, richiede meno tempo e anche rispettoso dell'ambiente rispetto alla produzione chimica del materiale. Il metodo potrebbe portare alla creazione di tecnologie informatiche e apparecchiature mediche innovative, secondo il sito web dell'Università di Rochester.

Per creare computer, dispositivi medici e altre tecnologie avanzate nuovi e più efficienti, i ricercatori si stanno rivolgendo ai nanomateriali, materiali controllati su scala di atomi o molecole che hanno proprietà uniche. Uno di questi composti rivoluzionari è il grafene, una forma bidimensionale di carbonio. Questo sottile fiocco di carbonio ha una straordinaria resistenza meccanica e flessibilità ed è in grado di condurre facilmente l'elettricità. Tuttavia, non possiamo ancora piegare attivamente il grafene nella vita di tutti i giorni: è molto difficile produrlo su larga scala. E non solo dal punto di vista economico: il grafene ottenuto in grandi quantità è più denso e perde le sue proprietà uniche.

Il grafene viene estratto dalla grafite, il materiale utilizzato nelle matite normali. Con lo spessore di un atomo esatto, il grafene è il materiale bidimensionale più sottile ma più resistente conosciuto dalla scienza. Nel 2010, gli scienziati dell'Università di Manchester hanno ricevuto il Premio Nobel per la Fisica per gli esperimenti rivoluzionari con il grafene: sono stati in grado di produrre il grafene esfoliando la grafite con un semplice nastro adesivo. Tuttavia, il loro metodo ha prodotto una piccola quantità di materiale.

Per produrre più materiali di grafene, un team di ricercatori guidato da Anne Meyer, assistente professore di biologia all'Università di Rochester, ha iniziato con una fiala di grafite. Hanno gradualmente sfaldato la grafite in ossido di grafene, che è stato poi mescolato con i batteri Shewanella. Hanno lasciato la fiala di batteri e ossido di grafene durante la notte, durante la quale i batteri hanno convertito il materiale in grafene rimuovendo i gruppi di ossigeno.

L'ossido di grafene stesso è un cattivo conduttore di elettricità, ma è facile da produrre. E il grafene derivato dai batteri non è solo un buon conduttore, è anche molto più sottile e stabile del grafene derivato chimicamente. Inoltre, può essere conservato molto più a lungo.

Il nanomateriale di grafene ha molte applicazioni. Può essere utilizzato per produrre biosensori a transistor ad effetto di campo (FET). I biosensori FET sono dispositivi che rilevano molecole biologiche e possono essere utilizzati, ad esempio, per il monitoraggio del glucosio in tempo reale nei pazienti diabetici.

Il materiale di grafene derivato dai batteri potrebbe anche essere la base per l'inchiostro conduttivo, che a sua volta potrebbe essere utilizzato per realizzare tastiere per computer, circuiti stampati o piccoli fili più veloci ed efficienti. Secondo Meyer, l'uso dell'inchiostro conduttivo è "un modo più semplice ed economico per produrre circuiti elettrici rispetto ai metodi tradizionali". L'inchiostro conduttivo può essere utilizzato anche per creare circuiti elettrici su materiali non tradizionali come tessuto o carta.

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Mini condizionatore Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

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Energia dallo spazio per Starship 08.05.2024

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Nuovo metodo per creare batterie potenti 08.05.2024

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Contenuto alcolico della birra calda 07.05.2024

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Il pensionamento anticipato influisce negativamente sul cervello 15.01.2023

Gli scienziati della Binghamton University hanno scoperto che il pensionamento anticipato può avere un impatto negativo sul cervello e accelerare il declino cognitivo. I ricercatori hanno analizzato una serie di dati sullo stato di salute dei pensionati in Cina. Gli scienziati ritengono che l'impatto negativo del pensionamento anticipato sul cervello possa essere dovuto a una diminuzione dell'attività sociale.

Il nuovo studio si è concentrato sui dati sanitari del governo provenienti da un regime pensionistico introdotto in Cina nel 2009. A causa della crescente povertà tra gli anziani in alcune zone rurali del paese, il programma ha offerto alle persone un reddito stabile se andavano in pensione entro pochi anni dal compimento dei 60 anni.

Raccogliendo decenni di dati, i ricercatori sono stati in grado di confrontare i risultati di salute e cognitivi di coloro che partecipano al programma di prepensionamento con un gruppo corrispondente di persone che lavorano ancora sulla sessantina. I risultati hanno mostrato che coloro che hanno partecipato al programma di prepensionamento hanno mostrato un deterioramento delle capacità cognitive negli anni successivi rispetto alle persone vicine all'età pensionabile.

Gli scienziati hanno anche mostrato uno schema più interessante. Sebbene i partecipanti al piano pensionistico abbiano mostrato un declino cognitivo, hanno anche mostrato un miglioramento della salute generale. Questi primi pensionati tendevano a ridurre l'assunzione di alcol, a smettere di fumare e generalmente dormivano meglio. Secondo Plamen Nikolov, uno dei principali ricercatori del progetto, questa interessante discrepanza tra la salute generale e quella cognitiva suggerisce che alcuni aspetti della pensione possono influenzare negativamente il cervello. Lo scienziato osserva:

In generale, l'effetto negativo del pensionamento anticipato sull'attività mentale e sociale supera di gran lunga l'effetto protettivo del programma su varie forme di salute. L'impegno sociale e la connessione possono semplicemente essere fattori potenti per le prestazioni cognitive in età avanzata.

L'isolamento sociale è risultato essere un fattore chiave associato al declino cognitivo precoce tra i partecipanti al piano pensionistico cinese analizzati nello studio. I partecipanti precedentemente in pensione al programma hanno riportato livelli inferiori di interazione sociale complessiva e impegno rispetto alle persone non in pensione della stessa età, ha affermato Nikolov. Pertanto, ciò suggerisce che alcune politiche possono essere introdotte per mitigare i danni cognitivi del pensionamento anticipato e preservare benefici per la salute più generali.

I ricercatori raccomandano l'introduzione di politiche volte a tamponare il declino dell'attività sociale e dell'attività mentale. In questo senso, i programmi di pensionamento possono generare un impatto positivo sullo stato di salute dei pensionati senza un impatto negativo associato sulle loro capacità cognitive.

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