Manuale di sopravvivenza energetica (Scienza Express, 2011)

Il Manuale di sopravvivenza energetica (testi: Andrea Mameli, disegni: Fabrizio Piredda) esce a fine mese in formato e-book: scienzaexpress.it

15 gennaio 2010 Manuale di sopravvivenza energetica

Oggi, 15 gennaio, presento il mio Manuale di sopravvivenza energetica (Disegni di Fabrizio Piredda. Edizioni Scienza Express) al Festival “Dire Fare Sostenibile e Solidale” (Ex Liceo Artistico, Piazza Dettori, Cagliari).

Effetti quantistici nelle batterie al piombo (Relativity and the Lead-Acid Battery)

Uno degli oggetti più importanti tra quelli contenuti in un mezzo di trasporto dotato di motore a scoppio o a gasolio è, a mio avviso, la batteria. Per capire questa mia affermazione basta immaginare cosa accade se la si trova scarica. Ora un articolo pubblicato su Physical Review Letters aggiunge potrebbe farne (forse non solo per me) oggetto di venerazione. Cosa è successo di tanto straordinario? Il professor Pekka Pyykko e il suo gruppo di ricerca dell'università di Helsinki sono giunti alla conclusione che le batterie al piombo-acido celano nientemeno che aspetti relativistici. Ma la relatività speciale ha a che fare con la fisica estrema: governa il comportamento delle particelle subatomiche che sfrecciano negli acceleratori di particelle a velocità molto prossime a quella della luce. Allora cosa c'entrano le vecchie e umili batterie, inventate dal fisico francese Gaston Plant nel 1859? Le normali batterie per automobili sono costituite da 6 celle collegate in serie, ciascuna delle quali contiene due elettrodi (un anodo di Piombo e un catodo di diossido di piombo) immersi in una soluzione elettrolitica acquosa contenente acido solforico. da cui ha origine una differenza di potenziale complessiva di 12,70 V (12 V durante l'uso). L'elettrodo di piombo, elettropositivo (anodo), cede alcuni dei suoi elettroni all'elettrodo di diossido di piombo, elettronegativo (catodo). E percgé ciò accade con il piombo e non, per esempio, con lo stagno (che ha numero atomico 50)? Il piombo, essendo più pesante dello stgno, ha più protoni nel nucleo (82 contro 50). Da qui discende il fatto che il suo nucleo ha una carica positiva più forte e che, pertanto, attira con più forza gli elettroni in orbita intorno al nucleo, i quali sono portati a correre più velocemente, circa il 60% della velocità della luce. Gli elettroni dello stagno, invece, viaggiano al 35% della velocità della luce. Quindi gli elettroni del piombo si avvicinano di più alla velocità della luce rispetto agli elettroni dello stagno.
Per la fisica classica una batteria allo stagno potrebbe anche funzionare, quindi è il minore effetto relativistico (dovuto alla differente velocità degli elettronic) a causare questa differenza nel comportamtento di un'ipotetica batteria allo stagno, rendendola inutilizzabile ai fini energetici. Il gruppo di ricerca guidato da Pekka Pikko ha scoperto che dei 2.1 Volt tipici di una delle 6 batterie che formano la batteria al piombo, l'80% (circa 1.7 volt) proviene da effetti relativistici
Gli autori dell'articolo sottolineano che sono stati trovati effetti relativistici nel giallo perenne dell'oro (Relativity in Chemistry: The Color of Gold).
Possiamo aggiungere che dalle recenti batterie al litio (numero atomico 3) non ci possiamo aspettar alcun effetto relativistico, ma sicuramente la ricerca della batteria migliore non si ferma qui.
Andrea Mameli - linguaggiomacchina.it - 14 gennaio 2010

Relativity and the Lead-Acid Battery Physical Review Letters - published 5 January 2011 © 2011 The American Physical Society
Rajeev Ahuja1 (1), Andreas Blomqvist (1), Peter Larsson (1), Pekka Pyykkö (2), and Patryk Zaleski-Ejgierd (2)
(1) Division of Materials Theory, Department of Physics and Astronomy, Uppsala University, Box 516, SE-751 20, Uppsala, Sweden
(2) Department of Chemistry, University of Helsinki, Box 55 (A. I. Virtasen aukio 1), FI-00014 Helsinki, Finland
Abstract
The energies of the solid reactants in the lead-acid battery are calculated ab initio using two different basis sets at nonrelativistic, scalar-relativistic, and fully relativistic levels, and using several exchange-correlation potentials. The average calculated standard voltage is 2.13 V, compared with the experimental value of 2.11 V. All calculations agree in that 1.7–1.8 V of this standard voltage arise from relativistic effects, mainly from PbO2 but also from PbSO4.

Slow Wave, portale di fumetti imbevuti di scienza

Slow Wave è un portale che pubblica fumetti e offre uno splendido archivio di tavole colorate.
Per chi fosse interessato a pubblicare qualche striscia: reklaw@slowwave.com.

E se traduttore universale facesse rima con cellulare? Android ci prova.

Ralph 124C 41+ è il titolo di una storia di fantascienza scritta da Hugo Gernsback e pubblicata su Modern Electrics in 20 puntate tra il 1911 e il 1913. L'opera, ritenuta una delle più importanti per l'influenza che ha avuto per il genere, contiene anche numerose previsioni. In Ralph I24C 41+ Gernsback descrive la tv a colori (fu lui a introdurre la parola televisione), il radar (la sua più famosa previsione) e il registratore a bobine.
Ma l'elemento su cui intendiamo soffermarci in questa sede è il Telephot: un telefono a immagini che integra un traduttore universale.
E oggi, dopo un lungo inseguimento, pare che la tecnologia sia riuscita a raggiungere la fantascienza: la piattaforma Android sta sperimentando una versione del traduttore vocale integrata con i cellurari equipaggiato con il suo sistema operativo. come ha dichiarato ieri Awaneesh Verma sul blog ufficiale di Google Translator (A new look for Google Translate for Android). Attualmente la modalità "Conversation" è attiva solo per le traduzioni fra Inglese e Spagnolo. In questa configurazione è sufficiente pronunciare le parole da tradurre e il nostro interlocutore sentirà la domanda nella sua lingua e viceversa. Al monento gli accenti, i rumori di sottofondo e il parlare veloce possono creare al sistema difficoltà di interpretazione. Sicuramente siamo ancora lontani dal traduttore universale dei protagonisti di Star Trek: indispensabile per comunicare con le numerose specie aliene incontrate nelle loro missioni. Ma riteniamo di non sbilanciarci troppo se prevediamo che nel giro di pochi mesi questo genere di applicazioni inizierà a comparire su svariati dispositivi.

Andrea Mameli, linguaggiomacchina.it (13 gennaio 2010)

NOTE
- Il termine Scientifiction fu coniato da Gernsbackper designare il tipo di narrativa che intendeva pubblicare sulle sue riviste (fonte: Ralph 124C 41+, un romanzo sul futuro di Hugo Gernsback)
- Il titolo Ralph 124C 41+ è un gioco di parole costruito sull'assonanza fonetica: "one to foresee for one another" (fonte: Wikipedia - Ralph 124C 41+)

Jenny Gu (14 anni) tra gli sviluppatori di EteRNA: videogame dedicato all'RNA.

Jenny Gu ha 14 anni. E la mamma pensava che al computer stesse perdendo tempo dietro a qualche videogioco. Invece Jenny il videogioco lo sta creando. E non si tratta di un gioco di puro intrattenimento: EteRNA, questo è il suo nome, è stato progettato da scienziati della
Stanford University (School of Medicine) e della Carnegie Mellon University. EteRNA fonisce ai giocatori quegli elementi di biochimica utili nello studio dell'RNA. Il coordinatore del progetto, Rhiju Das (docente di biochimica a Stanford) ha annunciato il debutto del videogioco ieri, 11 gennaio, insieme a Adrien Treuille (docente di informatica alla Carnegie Mellon University).
Jackie Gu played (foto a sinistra) partecipa allo sviluppo del videogioco EteRNA da quando (aveva appena teminato il primo anno delle superiori) scrisse a Das per chiedere un posto di stage estivo a Stanford. Non stupisce sapere che Gu è una studentessa modello, scrive sul giornalino della scuola, suona il violoncello e fa parte del club dei giovani matematici.
Il 15 novembre Gu è rientrata a scuola, e ora a EteRNA dedica solo mezz'ora alla settimana: "E' veramente facile - ha commentato - le regole di questo videogame sono molto semplici”.
Nella foto a destra il biochimico Rhiju Das in posa accanto a un poster dell'RNA.

New video game makes game players Stanford professor's virtual lab assistants (Bruce Goldman, Stanford University) JAN. 11, 2011

By playing EteRNA, you will participate in creating the first large-scale library of synthetic RNA designs. Your efforts will help reveal new principles for designing RNA-based switches and nanomachines -- new systems for seeking and eventually controlling living cells and disease-causing viruses. By interacting with thousands of players and learning from real experimental feedback, you will be pioneering a completely new way to do science. Join the global laboratory!

Online game helps predict how RNA folds (13 January 2011 by Bob Holmes. New Scientist)

Calendario Geek 2011

Nel calendario Geek 2011 (va da dicembre 2010 a gennaio 2012) ogni immagine riguarda la (possibile) vita privata e altri scenari possibili di scienziate e scienziati, con una breve biografia e una spiegazione (quando possibile) della foto scelta da Jonathan Ross, Brian Cox, Chris Addison e Simon Singh. Il tutto per una buona causa: Libel Reform.
Sotto il mese di febbraio 2011: Brian Cox (docente a Manchester e ricercatore dell'esperimento Atlas del CERN nonché divulgatore televisivo con "Wonders of the Solar System", BBC) insieme alla scrittrice Gia Milinovich.

Acqua sulla Luna: e se arrivasse dalle comete?

La nostra amata Luna, calpestata da piedi umani, rivelò il suo essere secca, asciutta, polverosa.
Ma le esplorazioni con sonde del 2009 mostrarono la presenza di ghiaccio in alcuni crateri perennemente in ombra. E poi i risultati di uno studio dell'Università del Tennessee pubblicati su Nature il 22 luglio 2010 ("Lunar Apatite with Terrestrial Volatile Abundances") hanno fornito ulteriori prove: l’anione idrossilico OH- è stato trovato in un minerale contenente apatite (fosfato di calcio) all’interno di rocce basaltiche provenienti dalla missione Apollo 14 (1971). Recentemente, esaminando gli stessi campioni del 1971 con sofisticate tecniche di spettroscopia i ricercatori del California Institute of Technology (Pasadena) hanno osservato una forte somiglianza con i depositi vulcanici terrestri. Di conseguenza l’apatite terrestre appare quasi identica all’apatite trovata sulla Luna.
Ma in questi giorni gli astrofisici della Wesleyan University (Connecticut) hanno rivelato i risultati delle loro indagini su campioni di rocce lunari, sempre raccolte nelle missioni Apollo. Il gruppo guidato da James Greenwood (Wesleyan University in Middletown, Connecticut) ha osservato che i segnali geochimici dell'acqua contenuta nei minerali lunari forniscono risultati diversi nella proporzione tra deuterio e idrogeno (D/H). In altre parole almeno una parte dell'acqua presente sulla luna non proviene dal nostro pianeta. Valori simili di D/H si trovano solo in alcune meteoriti e nelle comete Hale-Bopp, Hyakutake e Halley.

La ricerca è pubblicata su Nature Geoscience del 9 gennaio 2011: "Hydrogen isotope ratios in lunar rocks indicate delivery of cometary water to the Moon" (James P. Greenwood, Shoichi Itoh, Naoya Sakamoto, Paul Warren, Lawrence Taylor, Hisayoshi Yurimoto)

Moon Crater Has More Water Than Parts of Earth (21 October 2010)

Moon Has 100 Times More Water, New Study Suggests (14 June 2010)

Un premio per chi illustra la scienza: Scientific Integrity Editorial Cartoon Contest 2011

Il concorso Scientific Integrity Editorial Cartoon Contest, organizzato dall'UCS (Union of Concerned Scientists) ha chiesto a 12 artisti di illustrare ironicamente le interferenze della politica in campo scientifico. Questa edizione del premio puntava a descrivere come il settore privato può influenzare impropriamente la maniera in cui la scienza è usata per prendere decisioni sulla salute, la sicurezza e l'ambiente. Il vincitore dell'edizione 2011 del concorso "Scientific Integrity Calendar" è Raul de la Nuez (Miami, Florida) con la tavola che riportiamo sotto (il mese di giugno nel calendario).