Non c’è mai stato un bisogno così urgente per gli scienziati di scoprire percorsi verso prodotti e combustibili che siano veramente rinnovabili, dati i prezzi crescenti dell’energia e gli impatti che stanno emergendo rapidamente dalla combustione di combustibili fossili sul clima globale.

I forti legami chimici nella biomassa, o materia vegetale, possono essere rotti dall’elettricità e dall’acqua grazie al metodo chimico appena sviluppato dai ricercatori. Questo approccio “elettrocatalitico” potrebbe essere applicato alla lignina, un componente della biomassa ricco di carbonio che viene spesso sprecato o bruciato come sottoprodotto della produzione di carta. Questa nuova tecnica può essere potenzialmente utilizzata per ridurre la nostra dipendenza dai combustibili fossili.

Lo studio è stato recentemente pubblicato sulla rivista Nature Communications.

Il 15 febbraio 2013, sopra Chelyabinsk negli Urali meridionali della Russia, il più grande meteorite mai visto in questo secolo è entrato nell’atmosfera terrestre. Insolitamente, la polvere superficiale del meteorite è sopravvissuta al suo impatto ed è ora oggetto di ricerche approfondite. Alcuni microcristalli di carbonio in questa polvere hanno forme strane. Un gruppo guidato da Sergey Taskaev e Vladimir Khovaylo dell’Università statale di Chelyabinsk in Russia ha recentemente pubblicato un articolo sulla morfologia e le simulazioni della formazione di questi cristalli sull’European Physical Journal Plus.

La superficie di una meteora sviluppa polvere di meteorite quando entra nell’atmosfera ed è soggetta a temperature molto elevate e pressioni tremende. La meteora di Chelyabinsk era eccezionale in termini di dimensioni, intensità dell’esplosione, dimensioni dei pezzi più grandi che caddero sulla Terra e distruzione che causò. Ancora più importante, è atterrato su un terreno innevato e la neve ha contribuito a mantenere intatta la polvere.

Taskaev, Khovaylo e il loro team hanno osservato per la prima volta microcristalli di carbonio di dimensioni micrometriche in questa polvere al microscopio ottico. Pertanto, hanno esaminato gli stessi cristalli utilizzando la microscopia elettronica a scansione (SEM) e hanno scoperto che assumevano una varietà di forme insolite.

Molto probabilmente, queste strutture saranno state formate aggiungendo ripetutamente strati di grafene, veramente insolito…

Taskaev e Khovaylo suggeriscono che la classificazione di questi cristalli potrebbe aiutare a identificare i meteoriti del passato.

Il mistero si infittisce..

Quelle che sembrano increspature di sabbia blu che spolverano il paesaggio marziano fanno apparire il Pianeta Rosso ancora più alieno del solito.

La colorazione sorprendente non è, tuttavia, come sembra.

Fotografato dal Mars Reconnaissance Orbiter della NASA all’inizio di quest’anno, lo scenario è stato elaborato in quello che viene chiamato “falso colore”, trasformando lunghezze d’onda della luce sottilmente distinte in tavolozze spettacolari che non possiamo fare a meno di distinguere.

L’elaborazione dei dati in questo modo evidenzia il contrasto nelle regioni e nelle caratteristiche della superficie marziana, offrendo agli scienziati planetari uno strumento davvero ingegnoso per comprendere i processi geologici e atmosferici che si svolgono molto al di sotto dell’altitudine orbitale di MRO.

La regione fotografata da MRO qui è il cratere Gamboa nell’emisfero settentrionale marziano. Con una risoluzione spettacolare, ogni pixel rappresenta 25 centimetri (9,8 pollici).

Le più piccole increspature in cima a molte delle colline più grandi sono separate l’una dall’altra di pochi metri. Ad un certo punto si fondono per formare piccoli tumuli che si irradiano verso l’esterno dal moto ondoso delle dune a distanze di circa 10 metri (30 piedi) l’uno dall’altro.

Colorate in blu brillante, è più facile distinguere i motivi distintivi di queste strutture di medie dimensioni in mezzo a un mare di increspature e grandi onde sabbiose.

Conosciute come Trasverse Eolian Ridges , o TARs, queste strutture di dimensioni intermedie sono costituite da una sabbia composta da particelle molto grossolane. Secondo la NASA, i colori accresciuti delle grandi dune e dei TAR suggeriscono processi erosivi in ​​corso.

Le mega-increspature appaiono blu-verdi su un lato di un ritaglio di colore migliorato mentre il TAR appare più luminoso sull’altro.

Questo potrebbe essere dovuto al fatto che i TAR si stanno muovendo attivamente sotto la forza del vento. Tutte queste diverse caratteristiche possono indicare da che parte stava soffiando il vento quando si sono formati.

Sembra un meraviglioso dipinto…

I ricercatori dell’Università del Massachusetts Amherst hanno recentemente annunciato di aver scoperto come progettare un biofilm che raccoglie l’energia durante l’evaporazione e la converte in elettricità. Questo biofilm, annunciato su Nature Communications , ha il potenziale per rivoluzionare il mondo dell’elettronica indossabile, alimentando qualsiasi cosa, dai sensori medici personali all’elettronica personale.

Il fattore limitante dell’elettronica indossabile è sempre l’ alimentazione. Le batterie si scaricano e devono essere sostituite o ricaricate. Sono anche ingombranti, pesanti e scomode. Ma un biofilm trasparente, piccolo, sottile e flessibile che produce una fornitura continua e costante di elettricità e che può essere indossato, come un cerotto, come un cerotto applicato direttamente sulla pelle, risolve tutti questi problemi.

Si tratta di vera energia verde e, a differenza di altre cosiddette fonti di ‘energia verde’, la sua produzione è totalmente verde”.

Questo perché questo biofilm , un sottile foglio di cellule batteriche dello spessore di un foglio di carta, è prodotto naturalmente da una versione ingegnerizzata del batterio Geobacter sulfurreducens.

G. sulfurreducens è noto per produrre elettricità ed è stato precedentemente utilizzato in “batterie microbiche” per alimentare dispositivi elettrici.

Una fila di domino in piedi su un’estremità crolla in una reazione a catena dopo che il primo è stato rovesciato. Le simulazioni al computer rivelano che l’attrito gioca un ruolo importante nel determinare la velocità con cui cade la cascata.
L’attrito è cruciale per determinare la velocità con cui il collasso precipita attraverso una fila di domino , riportano due ricercatori del Politecnico di Montreal nel Physical Review Applied di giugno . Ciò include sia l’attrito tra le tessere in collisione, sia tra le tessere e la superficie su cui si trovano.

Le simulazioni al computer hanno rivelato le condizioni necessarie per un rapido collasso. Il ribaltamento è avvenuto più rapidamente per i domino ravvicinati che avevano poco attrito tra di loro e che si trovavano su una superficie ad alto attrito.
Meno attrito tra le tessere, come accade per le piastrelle con superfici più scivolose, significa che si perde meno energia. E più attrito tra le tessere e la superficie su cui poggiano, come il feltro ruvido, significa che le tessere non scivolano troppo all’indietro mentre cadono. Tale retrocessione rallenterebbe altrimenti la cascata.

In alcune simulazioni, la reazione a catena si è interrotta. Ad esempio, i domino distanziati l’uno dall’altro su una superficie scivolosa sono scivolati all’indietro così tanto da evitare di colpirsi a vicenda.

Sulla base delle simulazioni, i due ricercatori del domino hanno elaborato un’equazione che prevede la velocità del collasso e ha mostrato che le previsioni corrispondevano ai risultati degli esperimenti precedenti. Si scopre che c’è una scienza seria dietro un gioco spettacolare.

Quando i medici hanno bisogno di immagini dal vivo degli organi interni di un paziente, spesso si rivolgono all’imaging a ultrasuoni per una indagine sicura e non invasiva sul funzionamento del corpo. Per catturare queste immagini approfondite, tecnici specializzati manipolano le sonde a ultrasuoni per dirigere le onde sonore nel corpo. Queste onde si riflettono e vengono utilizzate per produrre immagini ad alta risoluzione del cuore, dei polmoni e di altri organi profondi di un paziente.

L’imaging a ultrasuoni attualmente richiede apparecchiature ingombranti e specializzate disponibili solo negli ospedali e negli studi medici. Tuttavia, un nuovo design sviluppato dagli ingegneri del MIT potrebbe rendere la tecnologia indossabile e accessibile quanto l’acquisto di cerotti in farmacia. Gli ingegneri del MIT hanno progettato un cerotto adesivo che produce immagini ecografiche del corpo. Il dispositivo delle dimensioni di un francobollo aderisce alla pelle e può fornire immagini ecografiche continue degli organi interni per 48 ore.

I nuovi adesivi a ultrasuoni delle dimensioni di un francobollo offrono immagini nitide del cuore, dei polmoni e di altri organi interni. Gli ingegneri hanno presentato il progetto per il nuovo adesivo a ultrasuoni in un articolo pubblicato il 28 luglio sulla rivista Science . Il dispositivo delle dimensioni di un francobollo aderisce alla pelle e può fornire immagini ecografiche continue degli organi interni per 48 ore.

È noto che gli ecosistemi accumulano microplastiche e la scomposizione delle microplastiche produce nanoplastiche. Le nanoplastiche sono particelle di plastica di dimensioni inferiori a 100 nm che si disperdono in acqua in uno stato colloidale.

Sebbene le nanoplastiche possano essere più comuni delle microplastiche, le loro piccole dimensioni le rendono difficili da indagare e valutare a fondo.

Il novanta per cento delle microplastiche nelle aree urbane viene rimosso durante il processo di trattamento delle acque reflue. È noto che le microplastiche si legano ai biopolimeri nell’oceano e affondano sul fondo.

Un gruppo di ricerca dell’Università di Shinshu, sotto la direzione del professor Hiroshi Moriwaki del Dipartimento di Biologia Applicata, Facoltà di Scienze e Tecnologie Tessili, ha proposto di utilizzare la pectina, un biopolimero da attaccare alle nanoplastiche con l’aiuto di ferro o alluminio. Hanno scoperto che impiegando la sedimentazione coagulativa con pectina e ferro con carta da filtro, sono stati in grado di rimuovere il 95% delle nanoplastiche entro le prime 24 ore.

L’uso della pectina è stato ispirato dall’abbondanza di mele nella prefettura di Nagano dove ha sede l’Università di Shinshu. Maggiori informazioni possono essere trovate leggendo l’articolo che è stato pubblicato sul Journal of Environmental Chemical Engineering.

Il carburante degli aerei ora può essere ricavato dall’aria.

O almeno è il caso di Móstoles, in Spagna, dove i ricercatori hanno dimostrato che un sistema all’aperto potrebbe produrre cherosene , usato come carburante per aerei, con tre semplici ingredienti: luce solare, anidride carbonica e vapore acqueo. Il cherosene solare potrebbe sostituire il carburante per jet derivato dal petrolio nell’aviazione e aiutare a stabilizzare le emissioni di gas serra, riferiscono i ricercatori nel Joule del 20 luglio .

La combustione del cherosene derivato dall’energia solare rilascia anidride carbonica, ma solo quanto ne viene utilizzato per produrla, afferma Aldo Steinfeld, ingegnere dell’ETH di Zurigo. “Ciò rende il carburante a zero emissioni di carbonio, soprattutto se utilizziamo l’anidride carbonica catturata direttamente dall’aria”.

Il cherosene è il carburante preferito per l’aviazione, un settore responsabile di circa il 5% delle emissioni di gas serra causate dall’uomo. Trovare alternative sostenibili si è rivelato difficile, soprattutto per l’aviazione a lunga distanza, perché il cherosene è ricco di così tanta energia, afferma la fisica chimica Ellen Stechel dell’Arizona State University di Tempe, che non è stata coinvolta nello studio.

Nel 2015 Steinfeld e i suoi colleghi hanno sintetizzato il cherosene solare in laboratorio , ma nessuno aveva prodotto il combustibile interamente in un unico sistema sul campo. Così Steinfeld e il suo team hanno posizionato 169 specchi solari per riflettere e focalizzare la radiazione equivalente a circa 2.500 soli in un reattore solare in cima a una torre alta 15 metri. Il reattore ha una finestra per far entrare la luce, porte che forniscono anidride carbonica e vapore acqueo, nonché un materiale utilizzato per catalizzare reazioni chimiche chiamato ceria porosa.

Quando riscaldata con la radiazione solare, la ceria reagisce con l’anidride carbonica e il vapore acqueo nel reattore per produrre syngas, una miscela di gas idrogeno e monossido di carbonio. Il syngas viene quindi convogliato alla base della torre dove una macchina lo converte in cherosene e altri idrocarburi.

Se hai voglia di un hamburger, la matematica potrebbe avere alcuni suggerimenti per cucinare per e farti risparmiare tempo.
I calcoli teorici affermano che l’aumento del numero di volte in cui un hamburger viene capovolto da un lato all’altro riduce il suo tempo di cottura fino a quasi un terzo.
Il matematico Jean-Luc Thiffeault il 17 giugno in Physica D afferma che i cuochi a casa probabilmente non vedranno molti benefici da più di tre o quattro lanci.
Thiffeault ha utilizzato la matematica per modellare il modo in cui il calore si muove attraverso una lastra di carne “infinita”, che cuoce continuamente solo sul lato inferiore e si raffredda sopra fino a quando la carne non viene capovolta. L’analisi ha mostrato che il capovolgimento ha riscaldato la carne in modo uniforme, accelerando la cottura. E più salti mortali facevano gli hamburger più la cottura era veloce.
Ma il vantaggio del risparmio di tempo sembrava diminuire con l’aumento del numero di lanci oltre una certa soglia, afferma Thiffeault, dell’Università del Wisconsin-Madison. “Dopo tre o quattro lanci, il guadagno di tempo è trascurabile.”
Le scoperte di Thiffeault sono in linea con ciò che lo chef e scrittore di cibo J. Kenji López-Alt ha osservato in cucina.

I ricercatori dell’Università di Rochester, interessati alla genetica della longevità, propongono nuovi obiettivi per combattere l’invecchiamento e i disturbi legati all’età.

Cosa causa una maggiore durata della vita? Una componente cruciale del puzzle, secondo un recente studio condotto da biologi dell’Università di Rochester, si trova nei meccanismi che controllano l’espressione genica.

Vera Gorbunova, la professoressa di biologia e medicina di Doris Johns Cherry, Andrei Seluanov, il primo autore della pubblicazione, Jinlong Lu, ricercatore post-dottorato nel laboratorio di Gorbunova, e altri ricercatori hanno esaminato i geni legati alla longevità in un recente articolo pubblicato su Cell Metabolismo.

I loro risultati hanno indicato che due meccanismi regolatori che governano l’espressione genica, noti come reti circadiane e di pluripotenza, sono cruciali per la longevità. Le scoperte hanno un significato per capire come si manifesta la longevità e per fornire nuovi obiettivi per combattere l’invecchiamento e i disturbi legati all’età.

Hanno scoperto che le specie longeve tendono ad avere una bassa espressione di geni coinvolti nel metabolismo energetico e nell’infiammazione; e alta espressione di geni coinvolti nella riparazione del DNA , RNA e nell’organizzazione dello scheletro cellulare (o microtubuli). Precedenti ricerche di Gorbunova e Seluanov hanno dimostrato che caratteristiche come una riparazione del DNA più efficiente e una risposta infiammatoria più debole sono caratteristiche dei mammiferi con una lunga durata della vita.

Il contrario era vero per le specie di breve durata, che tendevano ad avere un’elevata espressione di geni coinvolti nel metabolismo energetico e nell’infiammazione e una bassa espressione di geni coinvolti nella riparazione del DNA, nel trasporto dell’RNA e nell’organizzazione dei microtubuli.

Ciò significa che possiamo esercitare almeno un certo controllo sui geni negativi della durata della vita.”

Per vivere più a lungo, dobbiamo mantenere programmi di sonno sani ed evitare l’esposizione alla luce di notte in quanto potrebbe aumentare l’espressione dei geni negativi della durata della vita”, afferma Gorbunova.