Un nuovo sistema per l'analisi delle sostanze torbide basato sull’effetto Doppler. Scoperta dell'istituo di ottica del CNR

Ricercatori dell’Istituto nazionale di ottica del Consiglio nazionale delle ricerche (Ino-Cnr) di Napoli, guidati da Pietro Ferraro, hanno avviato una ricerca su una tecnica ottica che permette di vedere anche attraverso fluidi torbidi grazie all’utilizzo del laser.
La ricerca, pubblicata su 'Lab on a Chip' e 'Optics Letters', è stata seleziona tra gli Hot Topics dalla rivista della RSC Publishing ‘Lab on a Chip’ e nei migliori 30 contributi di ricerca in ottica del 2012 dal magazine ‘Optics and Photonics News 2012’ dell'Optical Society of America.
«Il metodo - spiega Melania Paturzo (Ino-Cnr) - permette, tramite una tecnica ottica di tipo interferometrico con il laser, di vedere oggetti che si trovano in mezzi torbidi, anche di dimensioni microscopiche. I campi di applicazione vanno dalla microfluidica per la medicina, alla scansione dei fondali marini, alla visione di oggetti avvolti da nebbia o fumo e quindi la tecnica proposta può avere ricadute anche nel campo della sicurezza».
«Se la soluzione colloidale fluisce a una certa velocità - spiega Pietro Ferraro (Ino-Cnr) - allora la luce diffusa dalle particelle del mezzo subisce uno spostamento della frequenza, in base all'effetto Doppler, proporzionale alla velocità del mezzo stesso. Se quest’ultima velocità è maggiore di un certo valore di soglia, la frequenza varierà al punto da non contribuire più al processo d’interferenza e quindi alla formazione dell’immagine dovuta solo alle parti statiche dell’oggetto».

Andrea Mameli www.linguaggiomacchina.it 19 Gennaio 2013

Clear coherent imaging in turbid microfluidics by multiple holographic acquisitions
Vittorio Bianco, Melania Paturzo, Andrea Finizio, Donatella Balduzzi, Roberto Puglisi, Andrea Galli, Pietro Ferraro
Optics Letters, Vol. 37, Issue 20, pp. 4212-4214 (2012)
http://dx.doi.org/10.1364/OL.37.004212

Abstract

Recently it has been demonstrated that digital holography is a powerful means allowing imaging of both amplitude and phase objects in turbid flowing media. However, in quasi-static turbid microfluidics, multiple scattering contributions through the colloids superimpose coherently to the recording device, resulting in speckle noise and hindering a clear vision of the objects. In this Letter we exploit the Brownian motion of the colloidal particles to get multiple uncorrelated holograms, and we combine them to reduce the speckle contrast. In this way we get a multi-look gain without losing image resolution.

Dal blog di Scott McKinney una bella visione della matematica dei mappamondi

In un precedente post dedicato alla relazione fra geometria euclidea e navigazione Scott ha mostrato come la geometria euclidea è adatta a svolgere calcoli su una superficie piana in quanto, come sappiamo dalle Elementari, se si estendono indefinitamente due linee parallele non si incontreranno mai.
Su una sfera, invece, se estendiamo due linee parallele (ovvero due cerchi) questi finiranno per intersecarsi.
Una conseguenza della differenza fondamentale tra superfici piane e superfici sferiche è che qualsiasi rappresentazione planare della Terra, come una mappa, manifesterà necessariamente alcune distorsioni. Le differenze tra geometria di una sfera e geometria di una superficie piana appaiono evidenti quando cerchiamo di proiettare i continenti della Terra su una mappa. Per capirlo basta disegnare la forma dei continenti con un pennarello sulla superficie di un'arancia, poi la si sbuccia delicatamente e si prova ad appiattirla.

Nel post dell'8 Gennaio 2013 - "Non-Euclidean Geometry and Map-Making" - Scott esamina la matematica che si trova dietro queste proiezioni nelle diverse tipologie di mappe, come quella Marcatore (adatta al tracciamento di rotte navali e aree) e quella Galls-Peters (fedele alle proporzioni dei continenti.


Andrea Mameli www.linguaggiomacchina.it 18 Gennaio 2013

• “La misura del mondo” Gauss e Humboldt, due mostri sacri per un best seller (L'Unione Sarda, 11 Luglio 2006)

• I sentieri dei pastori, i fuoristrada e le mappe aborigene che diventano quadri (Linguaggio Macchina, 9 Luglio 2011)

• Da Belvì a Honk Kong. Laboratori, mappe, scambi culturali: la ricerca di Alessandro Carboni (Linguaggio Macchina, 23 Giugno 2012)

Nuove membrane polimeriche. Studio pubblicato su Advanced Materials e Angewandte Chemie

Ricercatori dell’Istituto per la tecnologia delle membrane del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr-Itm) e delle Università di Cardiff e di Manchester hanno sviluppato nuove membrane basate su materiali polimerici innovativi. 

Lo studio, pubblicato sulle riviste Advanced Materials e Angewandte Chemie-International Edition, dimostra che queste membrane, grazie all’elevata permeabilità, possono essere impiegate per applicazioni nel campo della separazione di gas e vapori. Questi filtri, progettati originariamente per le centrali termoelettriche, sono in grado di catturare agevolmente la CO2 dai fumi di combustione.

«I materiali sviluppati - commenta John Jansen (Itm-Cnr) coordinatore dello studio - presentano una cosiddetta microporosità intrinseca, cioè miliardi di cavità microscopiche che permettono il passaggio di piccole molecole di gas in maniera selettiva, con strutture molecolari particolarmente rigide che garantiscono un elevato volume libero a disposizione per la permeazione di gas. Abbiamo sfruttato questa 'marcia in più' per ottenere membrane con prestazioni superiori alle attuali per separazioni di grande rilevanza industriale o ambientale, come la produzione economica dell’azoto dall’aria o la rimozione della CO₂ da gas di scarico».

La ricerca, condotta nell'ambito del progetto DoubleNanoMem, (Nanocomposite and Nanostructured Polymeric Membranes for Gas and Vapour Separations), è stata finanziata dall’Unione Europea nell’ambito del VII programma quadro. 

I primi polimeri con microporosità intrinseca furono sviluppati circa un decennio fa da due coautori della ricerca: Peter Budd dell’Università di Manchester e da Neil McKeown dell’Università di Cardiff. 

Per Paola Bernardo (Itm-Cnr) questi materiali sono particolarmente interessanti «perché combinano le proprietà dei polimerici classici e dei materiali ceramici, che consentono un setacciamento molecolare grazie a dimensioni dei pori ben definite e prossime a quelle di molecole di interesse per l’industria».

Andrea Mameli www.linguaggiomacchina.it 15 Gennaio 2013


A Spirobifluorene-Based Polymer of Intrinsic Microporosity with Improved Performance for Gas Separation

Advanced Materials, Volum 24, Issue 44, pages 5930–5933, November 20, 2012

DOI: 10.1002/adma.201202393

C. Grazia Bezzu, Mariolino Carta, Alexander Tonkins, Johannes C. Jansen, Paola Bernardo, Fabio Bazzarelli, Neil B. McKeown

Nanoporous Organic Polymer/Cage Composite Membrane
Angewandte Chemie International Edition, Volume 52, Issue 4, pages 1253–1256, January 21, 2012. DOI: 10.1002/anie.201206339
Alexandra F. Bushell, Prof. Peter M. Budd, Dr. Martin P. Attfield, Dr. James T. A. Jones, Tom Hasell, Prof. Andrew I. Cooper, Paola Bernardo, Fabio Bazzarelli, Gabriele Clarizia, Johannes C. Jansen

 

Semiconduttori + Rame = Memoria. Studio pubblicato su Nature Nanotechnology

La memoria sui nanocristalli può essere scritta e cancellata con la luce. Sono i risultati più eclatanti di uno studio, condotto dai ricercatori dell’Università Milano-Bicocca e dei laboratori di Los Alamos National, pubblicato su Nature Nanotechnology.
L'interesse per questa scoperta, come su qualsiasi studio inerente la memoria artificiale, è che i nanocristalli drogati (cui vengono aggiunti alcuni atomi estranei, in questo caso di rame) manifestano una forte risposta magnetica e rientrano quindi nella famiglia dei semiconduttori magnetici diluiti. Si viene così a creare di fatto, una nuova classe di materiali funzionali magnetici.
In passato sono stati condotti esperimenti simili per modificare le proprietà fisiche di semiconduttori tradizionali, ma si trattava esclusivamente di proprietà relative al trasporto elettrico e di emissione di luce.
«L'aspetto più sorprendente della nostra ricerca – sottolinea Sergio Brovelli, ricercatore di fisica sperimentale al dipartimento di Scienza dei Materiali dell’Università di Milano-Bicocca - è che la risposta magnetica dei nostri nanocristalli aumenta di oltre il cento per cento se questi sistemi sono irraggiati con luce ultravioletta o visibile e che tale fotomagnetizzazione, ovvero l'aumento di magnetizzazione sotto stimolo luminoso, persiste nel tempo per molte ore al buio, generando memoria magnetica sensibile a un processo di "scrittura ottica"».
Questa scoperta potrebbe portare a un cambio sostanziale nelle tecniche di memorizzazione dei dati: «Seppur di carattere puramente fondamentale – continua Brovelli - i nostri risultati dimostrano che in principio questi sistemi possono essere utilizzati per memorie magnetiche "scritte" e "cancellate" con la luce, invece che con i consueti metodi elettrici e magnetici. Di conseguenza, questi risultati aprono, insieme ad altri recenti studi su semiconduttori avanzati, alla possibile realizzazione di computer ottici».

Andrea Mameli www.linguaggiomacchina.it 14 Gennaio 2013

Long-lived photoinduced magnetization in copper-doped ZnSe–CdSe core–shell nanocrystals
A. Pandey, S. Brovelli, R. Viswanatha, L. Li, J.M. Pietryga, V. I. Klimov and S. A. Crooker
Nature Nanotech. 7, 792–797 (2012)
Abstract
Nanoscale materials have been investigated extensively for applications in memory and data storage. Recent advances include memories based on metal nanoparticles1, nanoscale phase-change materials and molecular switches. Traditionally, magnetic storage materials make use of magnetic fields to address individual storage elements. However, new materials with magnetic properties addressable via alternative means (for example, electrical or optical) may lead to improved flexibility and storage density and are therefore very desirable. Here, we demonstrate that copper-doped chalcogenide nanocrystals exhibit not only the classic signatures of diluted magnetic semiconductors —namely, a strong spin-exchange interaction between paramagnetic Cu²⁺ dopants and the conduction/valence bands of the host semiconductor—but also show a pronounced and long-lived photoinduced enhancement of their paramagnetic response. Magnetic circular dichroism studies reveal that paramagnetism in these nanocrystals can be controlled and increased by up to 100% when illuminated with above-gap (blue/ultraviolet) light. These materials retain a memory of the photomagnetization for hour-long timescales in the dark, with effects persisting up to ~80 K.

Il Sardinia Radio Telescope in tv (12 Gennaio 2013). Il video.

Massimiliano Ossini in visita al Sardinia Radio Telescope. Con interviste a Sergio Poppi e Nichi D'Amico (INAF). "E se domani", RAI 3, puntata del 12 Gennaio 2013.

INAF MULTIMEDIA

Alla Casa Bianca non piace la Morte Nera. Se è lecito chiedere lo è altrettanto rispondere.

Nel 1789 gli Stati Uniti d'America varano la loro Costituzione. Le prime tre parole contengono l'ideale della democrazia repubblicana: noi, il Popolo. Dal Settembre 2011 l'amministrazione Obama ha attivato un portale (We The People) con lo scopo di raccogliere le petizioni online. Dai 13 anni di età chiunque può creare una petizione con relativa raccolta di firme, ma il sito di una specifica petizione non sarà visibile a tutti fino alla soglia minima di 150 adesioni. Secondo filtro: 5 mila firme in 30 giorni: in tal caso la richiesta sarà esaminata e riceverà una risposta ufficiale.
Aveva quindi pieno diritto di essere ascoltata la richiesta del 14 Novembre 2012 inerente la richiesta di costruire la Morte Nera ("Secure resources and funding, and begin construction of a Death Star by 2016").
Aveva altrettanto diritto, quindi, la Casa Bianca a rispondere come ha risposto: con ironia e precisione: costa troppo (850 milioni di miliardi di dollari) e il nostro obiettivo è ridurre il deficit, non aumentarlo; non è nostra intenzione far saltare in aria pianeti; sarebbe troppo vulnerabile, dato che può essere fatta saltare in aria da una navetta spaziale guidata da un uomo solo.
Nella risposta, firmata da Paul Shawcross (capo dell’ufficio bilancio per la scienza e lo spazio), si legge anche che l'amministrazione condivide il desiderio di creare posti di lavoro e di garantire la difesa nazionale, ma una Morte Nera non è nei piani del Presidente Obama.
Ecco di seguito la risposta originale.
Che la Forza sia con voi!

Andrea Mameli www.linguaggiomacchina.it 13 Gennaio 2013

This Isn’t the Petition Response You’re Looking For

By Paul Shawcross
The Administration shares your desire for job creation and a strong national defense, but a Death Star isn’t on the horizon. Here are a few reasons:

• The construction of the Death Star has been estimated to cost more than $850,000,000,000,000,000. We’re working hard to reduce the deficit, not expand it.
• The Administration does not support blowing up planets.
• Why would we spend countless taxpayer dollars on a Death Star with a fundamental flaw that can be exploited by a one-man starship?

However, look carefully (here’s how) and you’ll notice something already floating in the sky — that’s no Moon, it’s a Space Station! Yes, we already have a giant, football field-sized International Space Station in orbit around the Earth that’s helping us learn how humans can live and thrive in space for long durations. The Space Station has six astronauts — American, Russian, and Canadian — living in it right now, conducting research, learning how to live and work in space over long periods of time, routinely welcoming visiting spacecraft and repairing onboard garbage mashers, etc. We’ve also got two robot science labs — one wielding a laser — roving around Mars, looking at whether life ever existed on the Red Planet.
Keep in mind, space is no longer just government-only. Private American companies, through NASA’s Commercial Crew and Cargo Program Office (C3PO), are ferrying cargo — and soon, crew — to space for NASA, and are pursuing human missions to the Moon this decade.
Even though the United States doesn’t have anything that can do the Kessel Run in less than 12 parsecs, we’ve got two spacecraft leaving the Solar System and we’re building a probe that will fly to the exterior layers of the Sun. We are discovering hundreds of new planets in other star systems and building a much more powerful successor to the Hubble Space Telescope that will see back to the early days of the universe.
We don’t have a Death Star, but we do have floating robot assistants on the Space Station, a President who knows his way around a light saber and advanced (marshmallow) cannon, and the Defense Advanced Research Projects Agency, which is supporting research on building Luke’s arm, floating droids, and quadruped walkers.
We are living in the future! Enjoy it. Or better yet, help build it by pursuing a career in a science, technology, engineering or math-related field. The President has held the first-ever White House science fairs and Astronomy Night on the South Lawn because he knows these domains are critical to our country’s future, and to ensuring the United States continues leading the world in doing big things.
If you do pursue a career in a science, technology, engineering or math-related field, the Force will be with us! Remember, the Death Star’s power to destroy a planet, or even a whole star system, is insignificant next to the power of the Force.

• Automating 'We the People': New White House Initiative for Citizen Petitions (Sarah Granger, The Huffington Post, Sept. 4, 2011)
• Death Star Petition Gets White House Rebuff ( Ethan Klapper, The Huffington Post, Jan. 11, 2013)
• We the people want a Death Star (Emi Kolawole, Washington Post, Jan. 12, 2013)