Materiali | Quelli che hanno dato forma al nostro passato

MARK MIODOWNIK è uno scienziato
dei materiali presso
lo University College di Londra,
conduttore della BBC 

Mark Miodownik ci racconta quali sono stati i materiali più significativi del XX secolo.

Silicio 
Negli anni Cinquanta, una volta capito il comportamento elettronico della materia, gli scienziati inventarono un materiale solido in grado di svolgere calcoli: il chip di silicio, che ha aperto la strada ai computer, a Internet e ai telefonini, che hanno tutti un pezzetto di silicio nel cuore. È quindi il silicio che ci collega tutti, ci permette di parlare da lontano alla nostra famiglia con Skype o di telefonare a un amico mentre passeggiamo.

Vetro float 
Queste sottili lastre di vetro prodotte facendo galleggiare vetro fuso su un letto di metallo fuso - una tecnica inventata negli anni Sessanta - sono state usate dagli architetti per cambiare il volto delle città moderne e l'intera architettura. Il vetro float ha cambiato anche la vita dentro questi edifici, permettendo alla luce di invadere gli interni.

Superleghe di nichel 
Questi metalli hanno reso democratica l'aviazione, mettendola a disposizione di ricchi e poveri. Contengono nichel, alluminio e titanio, nonché più di 10 altri elementi; negli anni Ottanta ne sono stati fatti robusti cristalli. Queste superleghe permettono alle turbine dei motori a reazione degli aviogetti di funzionare in modo affidabile anche alle temperature elevate necessarie perché i motori siano sicuri ed efficienti, e hanno così reso possibile viaggiare in modo economico.(science)

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Notiziando in breve | Sistemi ottici copiati dagli insetti

In futuro, potremo essere ripresi da telecamere a lenti multiple ispirate dagli occhi composti tipici degli insetti.

Si tratta di una videocamera a 180 lenti, ciascuna orientata in una diversa direzione, sarebbe perfetta per sistemi di sicurezza, che provvederebbero poi a combinare tutte le immagini in una sola, proprio come fa il cervello degli insetti. La fotocamera, sviluppata da John Rogers dell'Università dell"Illinois a Urbana-Champaign. contiene una griglia di minuscoli diodi di silicio fotosensibili. Ciascun diodo è collegato a fili flessibili a forma di "S", ed è dotato di una mini¬lente. L'insieme è poi modellato a forma di cupola. Questa struttura offre alcuni vantaggi rispetto alle videocamere tradizionali con una sola lente: consente, infatti, una visione chiara su un campo visivo allargato a 180°, ed è sensibile al movimento.(science)

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Samsung: "Il futuro è più vicino grazie ai chip in grafene"

Il grafene: un materiale più duro dell'acciaio, flessibile, elevata conducibilità termica, con elettroni il cui movimento è esattamente cento volte maggiore rispetto al silicio, un materiale con proprietà miracolose. Perchè non viene prodotto?

Da diversi anni si parla del grafene, il materiale che in futuro dovrebbe sostituire il silicio, ma finora gli scienziati hanno dovuto affrontare diversi problemi che ne impediscono la sua produzione di massa. Scoperto un metodo di sintesi che permetterà di produrre chip in grafene. Questa nuova tecnologia appartiene a Samsung che ne prevede l'uso nei display flessibili, negli indossabili e in altri dispositivi elettronici di prossima generazione.

Grafene

Il Samsung Advanced Institute of Technology (SAIT), in collaborazione con la Sungkyunkwan University, ha messo a punto un nuovo metodo per sintetizzare una grande area di grafene all’interno di un singolo cristallo su un semiconduttore, senza alterare le sue proprietà elettriche e meccaniche. Il metodo più usato finora era la sintesi multi-cristallo, ovvero ottenere grandi aree di grafene a partire da piccole particelle. Questa tecnica però deteriora le sue proprietà, rendendone impossibile la produzione su larga scala e quindi la commercializzazione. Il successo del silicio si deve alla possibilità di incrementare la dimensione dei wafer, riducendo allo stesso tempo la dimensione dei processori. L'obbiettivo dell’azienda coreana: sostituire il silicio e vendere chip in grafene. Ovviamente ciò non significa che metteremo processori in grafene nei nostri terminali a breve. Passeranno ancora diversi anni prima che il silicio venga abbandonato. Ma a Samsung va il merito per aver segnato una delle prime tappe per raggiungere questo evento storico, che grazie all'azienda coreana, è ora più vicino nel tempo. I risultati della ricerca sono stati pubblicati sul numero di aprile dello Science Magazine, una delle riviste scientifiche più prestigiose del mondo.

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Nella nube di Magellano scoperta una fabbrica di polveri

Come hanno avuto origine le galassie? Sono le polveri delle supernove. Pare che le supernove siano anche alla base dell'origine dell'Universo primordiale. Ma fino ad ora questa era solo una teoria, adesso non più.  Già questa affascinante scoperta è stata fatta dal telescopio Alma al quale l’Italia partecipa attraverso l’Osservatorio Europeo Meridionale (Eso) e con la Thales Alenia Space, che ha realizzato parti delle antenne. I risultati della ricerca e’ in via di pubblicazione sulla rivista Astrophysical Journal Letters. Il telescopio dell’Eso ha catturato per la prima volta i resti di una recente supernova, chiamata Sn1987A, ricca di polvere, situata nella Grande Nube di Magellano, a circa 160.000 anni luce dalla Terra.

Se una quantita’ sufficiente di questa polvere, riesce a completare il rischioso passaggio verso lo spazio interstellare, potrebbe spiegare come molte galassie abbiano acquisito il loro aspetto scuro e ‘polveroso’. Le galassie infatti possono essere luoghi decisamente polverosi e si pensa che le supernove siano una delle principali fonti di questa polvere, soprattutto nell’Universo primordiale. Ma finora le dimostrazioni dirette della possibilita’ di produrre polvere da parte delle supernove sono state poche e non erano in grado di giustificare le abbondanti quantita’ di polvere viste nelle galassie giovani e distanti. ”Abbiamo trovato una massa di polvere incredibilmente grande concentrata nella zona centrale del materiale espulso da una supernova relativamente giovane e vicina”, ha detto uno degli autori, Remy Indebetouw, astronomo all’Osservatorio Nazionale di Radio Astronomia degli Stati Uniti e universita’ della Virgina, entrambi con sede a Charlottesville. ”E’ la prima volta – ha aggiunto – che siamo in grado di produrre un’immagine della zona in cui si forma la polvere, un passo importante per comprendere l’evoluzione delle galassie”. Gli astronomi hanno previsto che quando il gas si raffredda dopo l’esplosione si formano grandi quantità di polvere poichè gli atomi di ossigeno, carbonio e silicio si legano tra loro nelle regioni interne e fredde del resto di supernova.

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