Smart City

Questa sera partiamo da una notizia curiosa che arriva dalla Finlandia, paese campione mondiale di consumo di caffè con circa 12 kg a testa ogni anno, nella cui capitale una torrefazione artigianale ha introdotto una nuova miscela sviluppata da un’intelligenza artificiale. Un blending di varietà che, nel corso di un test alla cieca, ha incontrato l’approvazione degli esperti assaggiatori, i quali hanno ritenuto che non avesse bisogno di modifiche. Il risultato sorprende perché il sistema utilizzato tutto può avere tranne che il senso del gusto. Eppure funziona. Commentiamo questo studio con Davide Cassi, professore di Fisica della Materia presso l'Università di Parma.

La pelle di pesce, scarto abbondantissimo dell’industria ittica, può sostituire la pelle animale nella produzione di cuoio e pellami. A tal fine, negli ultimi anni, si è fatta molta ricerca con l’obiettivo di mettere a punto processi di concia adeguati e, possibilmente, più sostenibili. In questo filone si inserisce il lavoro di alcuni ricercatori dell’IIT, i quali hanno messo a punto un olio vegetale capace di conferire idrorepellenza alla pelle di salmone, uno dei pesci più adatti alla produzione di pelli, per le dimensione e per quantità. Ne parliamo con Giovanni Perotto, ricercatore responsabile dello studio pubblicato su Green Chemistry.

È possibile affidare a sistemi di intelligenza artificiale il compito di disegnare scenari climatici? Da alcuni anni l’IA è entrata prepotentemente in molti campi della ricerca, dove si effettuano simulazioni che richiedono grandi potenze di calcolo. Dalle simulazioni del cuore alle simulazioni del plasma incandescente della fusione nucleare, quel che si è visto è che spesso l’AI riesce a fare previsioni accurate, pur senza risolvere in senso fisico i problemi. Concretamente, questo significa effettuare calcoli analiticamente impossibili e risparmiare molto tempo. Il campo della meteorologia non fa eccezione: il Machine Learning ha dimostrato di funzionare in modo eccellente quando si tenta di passare da previsioni del tempo su grande scala a quelle su scala più locale, e nel fare predizioni di processi fisici che nessun modello numerico riesce a risolvere esplicitamente. E ora gli scienziati stanno cercando di estendere queste tecniche anche al caso, ancora pi&u

Torniamo su un’idea di cui abbiamo parlato per la prima volta nel 2017, in occasione della prima sperimentazione sul campo di un tratto di tunnel geotermico: una sperimentazione che consisteva nell'integrare nelle pareti di un tratto di tunnel della linea metropolitana 1 di Torino, delle serpentine che, assorbendo o cedendo energia termica al terreno, permettevano di alimentare impianti di riscaldamento e di climatizzazione. Il percorso di sperimentazione è proseguito in varie tipologie di opere sotterranee, come per esempio i grandi parcheggi. Un’occasione imperdibile per abbattere i costi richiesti per la realizzazione ad hoc di un grande scambiatore di calore geotermico. Ne parliamo con Marco Barla, professore al Dipartimento di Ingegneria Strutturale, Edile e Geotecnica del Politecnico di Torino.

Arriva dall’Università di Bologna una nuova tipologia di prodotti cosmetici che potremmo definire disidratati. L’idea è che un domani le creme possano essere sostituite da sottilissimi dischetti di film cosmetico che, non appena inumiditi, si trasformano in un gel spalmabile. La prospettiva offre moltissimi vantaggi: grazie al 95% di acqua in meno, i film cosmetici - così sono definiti dai ricercatori bolognesi - durano molto più a lungo, occupano meno spazio e richiedono pochissimi imballaggi; ma soprattutto, possono integrare molto più facilmente composti di origine naturale, che nelle normali creme si degraderebbero troppo rapidamente. L’ateneo bolognese ha già registrato un brevetto, di cui punta a utilizzare i proventi per continuare a finanziare la ricerca e lo sviluppo. Ce ne parla Valentina Sallustio, ricercatrice all'Università Alma Mater di Bologna.

Forgiare il telaio di un auto in pochi pezzi di grandi dimensioni: con questa invenzione, Fiorenzo Dioni, Ingegnere progettista di Idra Italia, si è inserito insieme al collega Richard Oberle tra i finalisti dello European Inventor Awards 2024, promosso dall’Ufficio Europeo dei Brevetti. Con altre due invenzioni, il 9 luglio si contenderà il primo premio della categoria industria. Per realizzare i componenti del telaio di un’automobile si utilizza la cosiddetta pressofusione (o più precisamente pressocolata), una tecnica inventata a metà Ottocento con cui si inietta del metallo fuso in uno stampo. Quello di aumentare le dimensioni degli stampi, e in generale degli oggetti creati con un’unica fusione, è un problema antico quanto la metallurgia, per il quale forgiare componenti su larga scala significa semplificare il processo e alleggerire il telaio. Ne parliamo con Fiorenzo Dioni, Ingegnere progettista di Idra Italia.

Il progetto si chiama SUS3D, e mira a mettere a punto un protocollo che, senza dimenticare le 3 dimensioni della sostenibilità (economica, sociale e ambientale), offra agli allevamenti bovini nuovi strumenti tecnici e gestionali che permettano di tenere conto anche del benessere animale. Dopotutto, un bovino più felice fa anche più latte e offre carni di migliore qualità. Il benessere animale ha dunque anche una sua ragione economica. L’idea di elaborare nuove metriche per misurare a tutto tondo la sostenibilità degli allevamenti di bovini, con l’aiuto di sistemi di intelligenza artificiale e machine learning, sarà sviluppata grazie a fondi PRIN-PNRR da ricercatori dell'Università di Bologna dell'Università di Teramo e dell'Università dell’Aquila. Ne parliamo con Marco Bovo, ricercatore al Dipartimento di Scienze e Tecnologie Agro-Alimentari dell'Università di Bologna.

Ma chi l’ha detto che i robot devono avere due gambe? I bipedi, dopotutto, sono più un’eccezione che una regola. Quattro zampe sono decisamente meglio per correre; sei come gli insetti, o 8 come gli aracnidi sono pure meglio. La ricerca sui robot quadrupedi (talvolta con l’aggiunta di una o due braccia) ebbe un grande impulso nei primi anni 2000, grazie ai primi video della Boston Dynamics, che mostravano i primi robot a quattro zampe capaci di correre e saltare. Da allora è diventata anche una specialità dell’IIT di Genova, che qualche anno fa riuscì a far trainare dal robot quadrupede HyQReal un aereo Executive sulla pista dell’aeroporto di Genova. Su questo filone della robotica, facciamo il punto con Claudio Semini, coordinatore della linea di ricerca Dynamic Legged Systems.

Le vaschette per alimenti in polistirene estruso sono tra i rifiuti meno riciclati. Parliamo di quelle vaschette bianche in cui tipicamente vengono confezionate le carni e che, nel linguaggio comune, vengono chiamate vaschette di polistirolo. Contaminate proprio dal cibo che contengono, finiscono in discarica per il 95%. La cosa non è piaciuta a un team di studenti dell’Alta Scuola Politecnica che, in collaborazione con le due imprese GreenChemicals e Gamma Meccanica, hanno messo a punto un nuovo processo chiamato ORACLE. In questo processo le vaschette, una volta triturate, vengono lavate con CO2 liquida, la quale si è rivelata un ottimo solvente, in grado di estrarre i contaminanti alimentari, ripulendo le plastiche e rendendole così disponibili per il riciclo. Ce lo racconta Fabio Deorsola, professore di Ingegneria Chimica del Politecnico di Torino.

Uno studio del Centro Sustainable Energy della Fondazione Bruno Kessler ha stimato il gap di costo tra l’idrogeno verde e ciò che andrebbe a sostituirlo. Si tratta di un buon indicatore di quanta strada resta da fare per raggiungere una condizione di competitività. E, come abbiamo sentito nella puntata precedente, si tratta di una strada ancora lunga, soprattutto nell’ipotesi di una filiera basata su tecnologie europee e costi dell’energia italiani. Quanto è realistico, dunque, che questo gap si assottigli? E a quali condizioni? Ne parliamo con Luigi Crema, presidente di Hydrogen Europe Research e direttore del Centro Sustainable Energy della Fondazione Bruno Kessler, incontrato a Padova in occasione del Festival Galileo.

E’ una strada non facile quella dell’economia dell’idrogeno. Sono infatti ancora molte le incognite che circondano questo vettore energetico, ideale per l’ambiente dal punto di vista chimico, ma complicato dal punto di vista logistico. E soprattutto costoso, come dimostra uno studio svolto dal Centro Sustainable Energy di Fondazione Bruno Kessler, secondo il quale il combinato disposto di una filiera basata su tecnologie europee e costi dell’energia italiani richiederebbe, per renderla economicamente sostenibile, un incentivo variabile tra gli 8 e i 15 euro per chilogrammo di idrogeno. Un gap di costo decisamente troppo elevato, seppure da paesi europei come Spagna e Portogallo arrivino segnali completamente opposti, con le prime aste per l’idrogeno che si sono concluse con sussidi di pochi decimi di euro. Ce lo racconta Luigi Crema, presidente di Hydrogen Europe Research e direttore del Centro Sustainable Energy della Fondazione Bruno Kessler,  incontrato al Festival

Nell’immaginario collettivo, i robot sono macchine intelligenti, ma nella maggioranza dei casi sono in grado di svolgere compiti limitati e specifici e hanno pochissima flessibilità. Tuttavia, se il robot deve interagire direttamente con gli umani, è inimmaginabile che non abbia cognizione di ciò che gli stia intorno. Parliamo quindi di Robee, il primo robot umanoide cognitivo realizzato, certificato e commercializzato dall'impresa italiana Oversonic. I primi esemplari di Robee vengono già oggi testati in ambito industriale, dove vengono impiegati per affiancare lavoratori esposti a compiti usuranti e ripetitivi. Ma il vero obiettivo è la sanità. Ne parliamo con Fabio Puglia, presidente Oversonic Robotics, incontrato a Padova in occasione del Festival Galileo.

La risonanza magnetica cardiaca è un esame fondamentale per la diagnosi di varie patologie, ma prevede l’iniezione di un mezzo di contrasto che non sempre va a buon fine. Il suo esito infatti dipende dalla capacità dell’operatore di cogliere quello che in gergo si chiama tempo di inversione, quando nelle immagini si produce il massimo contrasto possibile. Sbagliare porta a immagini di bassa qualità, e quindi a dover prolungare l’esame o addirittura ripeterlo. Ma un team di ricercatori delle Università di Milano Bicocca e Ca’ Foscari, in collaborazione con l’Istituto Auxologico Italiano, ha messo a punto un nuovo software basato su tecniche di Machine Learning, che permette di stimare il tempo di inversione a partire da alcune peculiarità del paziente. Ne parliamo con Daniela Besozzi, professoressa all’Università di Milano-Bicocca e autrice del metodo TAHITI insieme a Marco S. Nobile, Daniele Papetti e Camilla Torlasco.

Una nuova mescola per pneumatici che permetta di aumentarne la quota di materiale riciclato e che favorisca la diffusione degli pneumatici rivestiti, senza compromessi sulla salute. Questo l’obiettivo finale del progetto europeo Norubtreet4Life, che vede impegnate alcune imprese del settore e un team di ricercatori provenienti dall’Istituto Reale Svedese di Tecnologia e dalle Università di Groningen e degli Studi di Milano, coordinati dall’Università di Trento. Sono soprattutto gli pneumatici rivestiti - quelli di cui viene ricostruito il battistrada - a promettere le migliori prestazioni ambientali ed economiche. Già largamente diffusi nel mondo dei mezzi pesanti, ora l’obiettivo è portarli anche verso il segmento delle auto e delle moto, dove la concorrenza degli pneumatici asiatici rende tutto più difficile. Parliamone con l'aiuto di Stefano Gialanella, docente di Scienza e Tecnologia dei materiali al Dipartimento di Ingegneria industriale dell

Una nuova miscela per pneumatici più economici e meno nocivi. Questo il non facile obiettivo dei ricercatori impegnati nel progetto Norubtreet4Life, finanziato con circa 900.000€ dal programma Life Horizon Europe, di cui parleremo in questa e nella prossima puntata di Smart City. Il progetto cercherà di dare risposta ad almeno due distinti problemi, che emergono dal regolamento Euro7 sulle emissioni degli autoveicoli. Scopriamo quali sono, con l'aiuto di Stefano Gialanella, professore al Dipartimento di Ingegneria Industriale dell’Università di Trento e Coordinatore scientifico del progetto Norubtreet4Life.

Si chiama effetto rebound e si verifica quando una strategia, oltre che il risultato sperato, produce paradossalmente anche il suo opposto. Nel campo dell’energia il problema è ben noto: più si aumenta l’efficienza energetica di un servizio, più si tende ad abusare di questo servizio proprio perché richiede poca energia. Ci domandiamo, quindi, se sia possibile che i benefici ambientali derivanti da pratiche come il riuso e il riciclo vengano annullati da un aumento dei consumi dovuto al minor costo dei beni rigenerati o riciclati. Solo da poco si è iniziato a indagare questo problema e i primi casi hanno iniziato ad emergere. Ne parliamo con PierLuigi Zerbino ricercatore del Dipartimento di Ingegneria dell'Energia, dei Sistemi del Territorio e delle Costruzioni dell'Università di Pisa.

Andiamo all'Università degli Studi di Bari, per parlare del progetto FOODsens, finanziato nell’ambito dei fondi PNRR, con cui i ricercatori dell’ateneo barese, del CNR-ISPA e dell’Istituto di Scienze delle Produzioni Alimentari mirano a sviluppare alcune nuove soluzioni per monitorare la sicurezza alimentare di prodotti ortofrutticoli freschi e o minimamente processati, come i prodotti di quarta gamma che troviamo ai supermercati. Scopriamolo con l'aiuto di Simona Marianna Sanzani, ricercatrice del Dipartimento di Scienze del Suolo, della Pianta e degli Alimenti dell’Università degli Studi di Bari Aldo Moro.

Una barriera frangi onde, capace di proteggere le coste dall’erosione, che richiede un decimo del materiale utilizzato oggi. È quanto ha ideato un team di ricercatori del Dipartimento di Mechanical Engineering del MIT, con l’aiuto di colleghi della Westlake University e dell’Istituto politecnico di Parigi. Si tratta di un sistema modulare, formato da strutture coniche disposte in fila, che rimangono ancorate al fondo rimanendo quindi invisibili. I ricercatori, che finora hanno sperimentato l’efficacia di queste strutture frangi-onda solo all’interno di vasche sperimentali, ora si apprestano a testare i primi prototipi in mare. A spiegarcelo, i lcoordinatore  del gruppo di lavoro sul monitoraggio dell'assetto costiero dell’ISPRA Filippo D'Ascola.

Ridurre il peso del pacco batterie è un obiettivo cruciale per tutti i costruttori di veicoli elettrici, giacché il consumo di un’auto è grossomodo proporzionale al peso e il peso dei pacchi batteria è notevole. La strada maestra è quella di agire sulla chimica delle celle, ma un certo contributo arriva anche dall’hardware che le impacchetta, le tiene insieme e le protegge. Da qui il lavoro svolto all’interno del progetto internazionale FENICE, coordinato dall’ENEA, che ha portato allo sviluppo di un nuovo materiale composito che offre numerosi vantaggi, sia in termini di leggerezza sia di impatto ambientale. Ce ne parla Claudio Mingazzini, ricercatore del Laboratorio Tecnologie dei Materiali Faenza di ENEA.