Tecnologia

Le tecnologie Terahertz (THz) offrono opportunità che vanno dai target di calibrazione per satelliti e telescopi ai dispositivi di comunicazione e ai sistemi di imaging biomedico, tra cui l’imaging e la comunicazione medica di prossima generazione. Un componente principale saranno gli assorbitori THz a banda larga con commutabilità. Tuttavia, i materiali otticamente commutabili in THz sono scarsi e la loro modulazione è disponibile per lo più a larghezze di banda strette.

Gli acceleratori di particelle racchiudono un grande potenziale per le applicazioni dei semiconduttori, l'imaging e la terapia medica, nonché la ricerca sui materiali, sull'energia e sulla medicina. Ma gli acceleratori convenzionali richiedono molto spazio – chilometri – rendendoli costosi e limitando la loro presenza a una manciata di laboratori e università nazionali.

Gli interruttori proteici progettati de novo sono strumenti potenti per rilevare in modo specifico e sensibile diversi target con semplici letture chemiluminescenti. Trovare un ospite materiale appropriato per gli interruttori proteici, progettati de novo senza alterarne la termodinamica preservandone al tempo stesso la stabilità intrinseca nel tempo, consentirebbe lo sviluppo di una varietà di formati di rilevamento per monitorare l’esposizione ad agenti patogeni, tossine e per la diagnosi di malattie.

Negli ultimi anni, un maggiore controllo sulle formulazioni di proteine strutturali di derivazione naturale e sul loro autoassemblaggio ha consentito l’applicazione di tecniche di produzione ad alta risoluzione a materiali a base di seta, portando a interfacce bioattive con formati e funzionalità miniaturizzati senza precedenti. Il tuo telefono potrebbe avere più di 15 miliardi di minuscoli transistor racchiusi nei chip del microprocessore.

Nuovi materiali fluidi rivelano proprietà elettriche mai osservate prima e potenzialmente rivoluzionarie in diverse applicazioni tecnologiche: è l’esito di una ricerca internazionale coordinata da docenti e ricercatori del gruppo di Fisica dei Fluidi Complessi e Biofisica Molecolare dell’Università Statale di Milano (dipartimento BIOMETRA) e pubblicata oggi sulla copertina di Nature Physics (1).

L'imaging e l'identificazione delle firme dei bersagli e dei marcatori biomedici nello spettro ultravioletto (UV) sono ampiamente importanti per l'imaging medico, il tracciamento dei bersagli militari, il telerilevamento e l'automazione industriale. Tuttavia, gli attuali sensori di imaging basati sul silicio sono fondamentalmente limitati a causa del rapido assorbimento e attenuazione della luce UV, che ostacola la loro capacità di risolvere le firme spettrali UV.

L'isolante antiferromagnetico Mott non drogato ha naturalmente un portatore di carica per sito reticolare. Quando è drogato con portatori aggiuntivi, questi sono instabili all'accoppiamento di Cooper mediato dalla fluttuazione dello spin così come ad altri tipi non convenzionali di ordinamento di carica, spin e corrente orbitale. La fotoeccitazione può produrre portatori di carica sotto forma di siti vuoti (holons) e doppiamente occupati (doublons) che possono anche presentare instabilità di carica.

La ricostruzione dello stimolo uditivo è una tecnica che trova la migliore approssimazione dello stimolo acustico dell'attività neurale evocata. La ricostruzione del parlato dalla corteccia uditiva umana crea la possibilità per una neuroprotesi vocale di stabilire una comunicazione diretta con il cervello ed è stato dimostrato che è possibile sia in condizioni palesi che nascoste. Tuttavia, la bassa qualità del parlato ricostruito ha fortemente limitato l'utilità di questo metodo per le applicazioni di interfaccia cervello-computer (brain-computer interface - BCI).

Poiché le stampanti 3D sono diventate più economiche e ampiamente accessibili, una comunità in rapida crescita di produttori alle prime esperienze sta fabbricando i propri oggetti. Per fare ciò, molti di questi artigiani dilettanti accedono a repository online gratuiti e open source di modelli 3D generati dagli utenti che scaricano e fabbricano sulla loro stampante 3D.

Cristalli fotomeccanici composti da fotocromi ordinati tridimensionalmente e densamente imballati sono promettenti per attuatori fotochimici ad alte prestazioni. Tuttavia, i cristalli sfusi con un elevato ordine strutturale sono fortemente limitati nella loro flessibilità, con conseguente scarsa lavorabilità e tendenza a frammentarsi in seguito all'esposizione alla luce, mentre i precedenti compositi nano o microcristallini mancavano di allineamento globale.