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Tecnologia (205)


Al via il progetto europeo LUMINATE coordinato dall’Università di Pisa

Si chiama EndoFLight, è un rivoluzionario strumento chirurgico avanzato per riparare le articolazioni con biomateriali e stampanti 3D. Il dispositivo sarà sviluppato grazie a LUMINATE, un progetto coordinato dall’Università di Pisa e finanziato dall’Unione Europea nell’ambito del programma di ricerca e innovazione Horizon Health 2024.

“EndoFLight utilizza una combinazione di tecniche di biostampa 3D, cellule del paziente e biomateriali avanzati, per riparare le cartilagini delle articolazioni in maniera personalizzata – spiega il professore Giovanni Vozzi del Dipartimento di Ingegneria dell'Informazione dell’Università di Pisa e responsabile di LUMINATE - Il sistema ha una piccola telecamera che viene inserita nell'articolazione durante l'intervento per scansionare la lesione e determinare la dimensione e la forma dell'area danneggiata grazie ad algoritmi di intelligenza artificiale, quindi EndoFLight riempie la lesione con biomateriali avanzati studiati appositamente per integrarsi con i tessuti circostanti e promuovere la rigenerazione della cartilagine”.

 

Team di ricerca internazionale guidato da Padova osserva per la prima volta vetri resistenti all'irraggiamento e apre nuovi ambiti di applicazione.
Una nuova ricerca sui vetri pubblicata sulla prestigiosa rivista «Reports on Progress in Physics» fa luce sull'interazione tra materiali amorfi e radiazione X. Lo studio, sviluppato nell’ambito di una collaborazione tra il gruppo Sistemi Disordinati (https://disorderedsystems.dfa.unipd.it/) del Dipartimento di Fisica e Astronomia dell’Università di Padova e gli scienziati del sincrotrone tedesco PETRA
III presso il Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY), ha svelato come vetri preparati con metodi diversi rispondano all'irraggiamento con raggi X.


Uno studio condotto dall’Istituto di nanotecnologia del Cnr e dal Center for Life Nano- & Neuro-Science dell’Istituto Italiano di Tecnologia di Roma in collaborazione con l'azienda D-Tails ha portato, per la prima volta, all’introduzione di una tecnica di super-risoluzione senza scansione che sfrutta i movimenti oculari involontari legati alla determinazione delle distanze e al miglioramento dell'acuità visiva. Il lavoro è stato pubblicato sulla rivista ‘npj Imaging’.

 L'esame del fondo oculare sta acquisendo sempre maggiore importanza grazie alla sua potenzialità di estendersi oltre le patologie oculari, utilizzando la retina come una finestra sul sistema nervoso centrale per la diagnosi precoce e il monitoraggio delle malattie neurodegenerative. In questo contesto, è essenziale sviluppare una “fundus camera” (ovvero una camera le cui ottiche sono sviluppate specificatamente per lo studio del fondo dell’occhio), che offra alta risoluzione (super-risoluzione), alta specificità (imaging in fluorescenza) e che funzioni senza ottiche di scansione (scan-less) per rilevare precocemente biomarcatori molecolari delle malattie neurodegenerative.


Un dispositivo elettronico ultrasottile, dello spessore di tre micron, può essere applicato a tutti i tipi di superficie, irregolari, curve, delicate e flessibili, come foglie, lenti ottiche o bucce d’arancia.

Realizzato dal team di ingegneri elettronici del Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione (DII) dell’Università di Pisa, rappresenta un grande passo avanti nelle ricerche sull’elettronica conformabile, arrivando a realizzare dispositivi funzionanti su superfici così sottili da poter essere applicate ovunque.

La ricerca, frutto di una collaborazione tra Università di Pisa, IIT Milano e EPFL, è stata pubblicata sulla prestigiosa rivista Nano Letters.

Un catalizzatore a base di cobalto (in centro) promuove la conversione di molecole di acetilene (a sinistra) in molecole di etilene (a destra) mediante l’impiego della luce come fonte energetica.

 

Studio dell’Università di Padova rivoluziona i processi chimici di produzione di etilene puro con la luce solare per un futuro più sostenibile.
L’etilene è la sostanza chimica organica più importante dell’industria moderna: con una produzione annua che raggiunge 200 milioni di tonnellate, le sue applicazioni spaziano dalla produzione di circa il 60% di tutte le plastiche alla gestione agricola, fino alla sintesi di numerosi prodotti chimici e composti organici.
Oggigiorno l’etilene viene prodotto principalmente attraverso la pirolisi petrolchimica di idrocarburi, un processo industriale che introduce delle impurezze di acetilene che limitano il diretto utilizzo dell’etilene prodotto. Per questo motivo, in industria, l’etilene deve essere prima purificato dall’acetilene in un processo di trasformazione che attualmente presenta grandi problematiche in termini di sostenibilità poiché necessita di alte temperature e metalli nobili – costosi e difficili da reperire – come catalizzatori. Nonostante i progressi compiuti, queste strategie tradizionali per la conversione dell’acetilene in etilene possiedono ancora una selettività relativamente bassa (ossia l’acetilene non viene soltanto convertito nel desiderato etilene, ma una parte di esso viene anche convertito in prodotti non desiderati).


Una ricerca svolta congiuntamente dall’Istituto Officina dei Materiali del Cnr e dalle Università di Trieste, MilanoBicocca e Vienna ha dimostrato un metodo semplice e innovativo per realizzare nuovi materiali che uniscono le straordinarie proprietà manifestate da singoli atomi metallici con la robustezza, flessibilità e versatilità del grafene. Lo studio, pubblicato sulla rivista Science Advances, promette applicazioni nei campi della catalisi, della spintronica e dei dispositivi elettronici.


La ricerca dagli scienziati del Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione dell'Università di Pisa.


Strutture in silicio dell’ordine di grandezza di nanometri (nanostrutture) e integrabili su chip che funzionano da generatori termoelettrici, convertendo direttamente il calore in energia elettrica.

La novità arriva da un team di ingegneri elettronici del dipartimento di ingegneria dell’Informazione dell’Università di Pisa, che hanno pubblicato due lavori su riviste internazionali, dimostrando la validità di una tecnologia basata su un materiale, come il silicio, biocompatibile e non inquinante (si ricava a partire dalla sabbia) per la produzione di “green energy”.



Se l’applicazione dell’intelligenza artificiale è ormai di uso comune per l’individuazione e la lettura delle espressioni umane, finora la sua applicazione per specie di primati che non fossero l’uomo era inesplorata. Oggi l’Università di Torino è promotrice del primo studio orientato all’utilizzo dell’I.A. per decodificare le espressioni facciali dei primati non umani. La ricerca, pubblicata sulla rivista Ecological Informatics, mostra come l’utilizzo delle tecniche di deep learning possa essere efficace nel riconoscere i gesti facciali di lemuri e gibboni, facilitando l'indagine del repertorio facciale e consentendo una ricerca comparativa più efficace.


Un team di ricerca del Cnr-Ispc ha messo a punto una nuova metodologia basata sull’Intelligenza Artificiale per esaminare e assemblare in modo rapido e accurato grandi quantità di dati generati dalle tecniche spettroscopiche con raggi X applicate ai dipinti. Il metodo è stato sperimentato su due frammenti della Pala Baronci di Raffaello Sanzio conservati a Napoli, presso il Museo di Capodimonte. Lo studio è pubblicato su ‘Science Advances’
In un recente studio pubblicato su Science Advances, un gruppo di ricercatori dell'Istituto di scienze del patrimonio culturale del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr-Ispc) ha introdotto un metodo innovativo, basato sull'intelligenza artificiale, per l’analisi dei dati spettrali ottenuti tramite la tecnica Macro X-ray Fluorescence (MA-XRF) applicata allo studio delle opere pittoriche. Il nuovo approccio è stato applicato, come caso pilota, ai dati MA-XRF di due frammenti sopravvissuti della Pala Baronci dipinta da Raffaello nel XVI secolo ed esposti al Museo di Capodimonte a Napoli. Negli ultimi anni i progressi tecnologici nelle tecniche di imaging non invasivo applicate allo studio e alla conservazione dei dipinti hanno favorito l'emergere di nuovi metodi computazionali avanzati, in grado di analizzare in modo rapido e accurato le grandi quantità di dati generate nelle singole misure.


La Gioconda di Leonardo da Vinci in due millimetri, il Cherubino dell’Università di Pisa in appena mezzo millimetro. Sono micro “prove di maestria” per testare un nuovo prototipo di stampante ad alta risoluzione dell’Ateneo pisano destinato a fabbricare microdispositivi elettronici su supporti bidimensionali come la carta. Lo strumento è infatti in grado di realizzare stampe a risoluzioni submicrometriche, superando i limiti dei dispositivi attualmente in commercio.

“Questa miniaturizzazione costituisce un ulteriore passo avanti - spiega Elisabetta Dimaggio, ricercatrice dell’Università di Pisa - Il futuro è infatti nell’elettronica flessibile e indossabile, nella creazione di sistemi alternativi rispetto a quelli classici basati su silicio che possano adattarsi a diverse superfici per portare l'elettronica ovunque, proprio lì dove serve. In questo scenario, uno dei campi di applicazione più promettenti è ad esempio quello biomedicale con apparecchi indossabili e capaci di registrare i parametri vitali senza dover necessariamente far ricorso a sistemi ingombranti o invasivi”.

 

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