Smart City

Messo a punto all'Università di Bologna il primo nano-motore con la retromarcia che funziona con la luce. Qualcosa che fa intuire quale sia il potenziale, ancora del tutto inesplorato, che lo sviluppo delle nanotecnologie ci potrà mettere a disposizione in futuro. Lo sviluppo di nano-motori rotanti artificiali è una delle frontiere più promettenti della ricerca chimica, perché questi dispositivi possono svolgere molte funzioni in campo tecnologico e biomedico: muscoli artificiali, sistemi di conversione dell'energia, nuove forme di sintesi chimica e nuovi farmaci. Più precisamente i ricercatori bolognesi sono riusciti a sintetizzare una molecola chiamata ROAR che, se illuminata, inizia una sorta di danza che la porta a ruotare in un senso o nell'altro a seconda del colore della luce. Ce ne parla Massimiliano Curcio, ricercatore al Dipartimento di Chimica Industriale "Toso Montanari" dell'Università di Bologna.

La corsa a ridurre i consumi energetici dell'IA è cominciata: si lavora su nuovi paradigmi come la cosiddetta IA on the edge; c'è un enorme lavoro per sviluppare HW ad hoc per far "girare" le reti neurali artificiali, e ora una ricerca pubblicata su Nature Artificial Intelligence da un gruppo di studiosi dell'Università di Bologna e dell'INFN di Roma Tre ci ricorda che il percorso per rendere efficiente l'IA ha ulteriori opzioni da esplorare. I ricercatori hanno infatti applicato un formalismo matematico preso dalla termodinamica statistica e lo hanno applicato all'analisi delle reti neurali profonde, cuore dei moderni sistemi di Intelligenza Artificiale, scoprendo che è possibile ristrutturarle per renderle più efficienti. Ne parliamo con Pierluigi Contucci, professore al Dipartimento di Matematica dell'Università di Bologna e coautore dello studio.

Stimolare la crescita e la rigenerazione del tessuto nervoso, riparando danni come quelli causati da lesioni al midollo spinale, oppure ictus, è da sempre uno dei più ambiziosi obiettivi della medicina rigenerativa. E finora non è stato raggiunto. Sembra però che un team di ricercatori dell'Università degli Studi di Milano e dell'Università di Verona sia riuscito nell'impresa, descritta in uno studio che ha conquistato la copertina di Immunity nel mese di febbraio. I ricercatori hanno scoperto che è possibile ammaestrare alcune cellule del sistema immunitario a fare ciò che non era riuscito a nessuno prima d'ora. Prelevate dal paziente e indotte con segnali chimici a comportarsi come veri e propri elettricisti del sistema nervoso, vengono semplicemente reinserite nel paziente dove svolgono autonomamente il loro lavoro. La nuova terapia ha un nome: REMaST, e ora uno spin-off universitario, Hemera, è nato per portarla nella pratica m

Torniamo al centro BI-REX, il Competence Center specializzato sui Big Data e sulle applicazioni di Industria 4.0 che ha sede a Bologna. Da anni il centro si è attrezzato con una linea pilota, che permette alle imprese di testare e mettere a punto nuovi processi produttivi che investono in tecnologie quali IOT, robotica, additive e smart manufacturing. Ma alcune settimane fa, a BI-REX, è nato IPAZIA, il nuovo supercomputer per mettere a disposizione delle capacità di supercalcolo che sono alla base di applicazioni rilevanti, come la manutenzione predittiva, la simulazione di parti e componenti, l'IA e i gemelli digitali. Ne parliamo con Stefano Cattorini, General Director at BI-REX.

Negli ultimi anni la sharing economy ha dimostrato come la condivisione degli asset possa aumentarne l'efficienza d'uso: un'auto condivisa, ad esempio, viene utilizzata per molte più ore rispetto a un veicolo privato. Tuttavia, nel settore della logistica - e in particolare in quello del trasporto pesante - i modelli di economia condivisa, pur ampiamente studiati, trovano ancora scarsa applicazione pratica. Tra i primi esempi di shared logistics emerge la condivisione dei semirimorchi: un camion può trasportare un carico lungo una tratta e, a metà percorso, cedere il semirimorchio a un'altra motrice che completa il viaggio, mentre il primo autista rientra con un nuovo carico. Un sistema semplice solo in apparenza, che offre vantaggi significativi in termini di efficienza operativa e qualità della vita dei conducenti. Nonostante le barriere tecnologiche siano ormai superate, questo modello resta poco diffuso. Il tema viene approfondito con Damiano Frosi, direttore de

Un sistema di messaggistica dedicato ai veicoli autonomi, che fornisce in tempo reale informazioni su come comportarsi: una sorta di vigile urbano elettronico incorporato nell'incrocio stesso che, sulla base di un sistema di comunicazione strettamente locale - quindi indipendente da Internet - comunica con i veicoli dando le istruzioni necessarie. La soluzione, denominata TLM (Time-Logic-Map), è stata messa a punto dal CNR di Pisa insieme all'Università di Pisa e al Massachussetts Institute of Technology, ed è stata presentata con successo alla Vehicle Technology Conference di Chengdu. Ne parliamo con Ilaria Matteucci, prima ricercatrice di IIT-CNR.

Continuiamo a parlare di piante bio-ibride, cioè di piante - prodotte all'Università di Bolzano - che incorporano delle nanoparticelle che agiscono come antenne capaci di aumentare la fotosintesi, permettendo loro di crescere più rapidamente e assorbire più CO2 dell'atmosfera. Si tratta di nanoparticelle di natura organica, che la pianta assorbe attraverso le radici e che, dopo un certo periodo, vengono completamente bio-degradate. Questa tecnologia, che permette di modificare le proprietà degli organismi vegetali migliorandoli senza alterarne il DNA, apre le porte a numerose applicazioni in settori che vanno dall'agricoltura alle energie rinnovabili, a partire dalla produzione di biomassa destinata alle energie rinnovabili. Ne parliamo ancora con Manuela Ciocca, ricercatrice in Fisica Sperimentale alla Facoltà di Ingegneria dell'Università di Bolzano.

Nata all'Università di Bolzano la prima pianta bio-ibrida, grazie a una vasta collaborazione con altri centri di ricerca come Fondazione Bruno Kessler, Eurac Research, Università di Monaco, CNR e Elettra Sincrotrone Trieste. I ricercatori sono riusciti a incorporare per la prima volta nelle piante, delle nanoparticelle che agiscono come antenne capaci di aumentare l'assorbimento di luce della pianta e quindi la fotosintesi, col risultato di piante che crescono più rapidamente e assorbono più CO2 dell'atmosfera. Un filone di ricerca che apre prospettive del tutto inedite, di cui parliamo in questa puntata e nella successiva, con Manuela Ciocca, ricercatrice in Fisica Sperimentale alla Facoltà di Ingegneria dell'Università di Bolzano.

Il 6G, il prossimo protocollo di rete mobile che nelle previsioni inizierà ad essere introdotto a partire dal 2030, rappresenterà una discontinuità importante rispetto al passato: sostituirà l'attuale paradigma di reti di telecomunicazione sovrapposte, sostituendole con un unico "tessuto di telecomunicazione". Ingloberà, cioè, tecnologie wireless che oggi non si parlano (come il wi-fi e la rete cellulare) e segnerà la convergenza tra reti di telecomunicazioni e reti di sensori. Si parla infatti di tecnologia ICAS, che sta per Integrated Communication and Sensing, in cui, come sperimentato con successo dall'Università di Bologna, uno stesso dispositivo funge sia da antenna per trasmettere i dati sia da sensore capace di individuare, mappare e tracciare oggetti a distanza. Ne parliamo con Roberto Verdone, professore del Dipartimento "Guglielmo Marconi" dell'Università di Bologna e direttore del WiLab.

Circa metà delle buste in plastica compostabile per la spesa segnalate non rispettano il requisito di legge, che prevede non contengano più del'1% di polietilene, la plastica comune. Si tratta di prodotti in gran parte di provenienza extra UE, nei quali il quantitativo di polietilene può arrivare anche al 5%. Finora mancava un metodo pratico, per poter verificare che questo limite fosse rispettato. Ma l'Università di Pisa, in collaborazione con Biorepack (il Consorzio Nazionale per il Riciclo Organico delle Bioplastiche Compostabili) ha pubblicato sul Journal of Analytical and Applied Pyrolysis una nuova metodologia di analisi, sufficientemente semplice ed economica e allo stesso tempo altamente sensibile, che ha colmato questa lacuna. Ce ne parla Erika Ribechini, professoressa di Chimica Analitica dell'Università di Pisa.