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16/10/14

Una batteria che si ricarica in 2 minuti | Rivoluzionerà la mobilità elettrica

Potrebbe essere la risposta ai sogni di ogni proprietario di smartphone - una batteria che può essere caricata in soli 120 secondi.


I ricercatori di Singapore, scienziati all' Università di tecnologia di Nanyang (NTU) hanno realizzato una batteria con una ricarica ultra-veloce, fino al 70% in solo 2 minuti. Durano anche dieci volte di più rispetto alle batterie attuali, che invecchiando faticano a mantenere la carica.. La loro batteria, inoltre ha un impatto ad ampio raggio su tutti i settori, soprattutto per i veicoli elettrici, dove gli utenti sono messi in difficoltà per i tempi lunghi di ricarica e la durata della batteria limitata.

Chen XiaodongProf Chen, che ha condotto lo studio dice:"Non essendo più necessario il ricambio delle batterie i costi di mantenimento di una car elettrica, si potrebbero ridurre notevolmente e risolvere con pochi minuti di ricarica, stesso tempo per il rifornimento di un pieno di carburante".
 «Altrettanto importante, è l'abbattimento di rifiuti tossici generati da batterie eliminate, poiché le nostre batterie durano dieci volte di più rispetto alle attuali generazioni di batterie agli ioni di litio.» Comunemente utilizzati nei telefoni cellulari, tablet e in veicoli elettrici, batterie ricaricabili agli ioni di litio di solito durano circa ricarica 500 cicli.

Chen XiaodongProf Chen e il suo team
Nella nuova batteria NTU, la grafite tradizionale utilizzata per l'anodo (polo negativo) in batterie di litio-ione è sostituita con un nuovo materiale gel composto da biossido di titanio. Biossido di titanio è un materiale abbondante, a buon mercato e facile da trovare nel sottosuolo. È comunemente usato come conservante o in creme per assorbire i raggi ultravioletti nocivi. Naturalmente presenti in forma sferica, il team NTU ha trovato un modo per trasformare il biossido di titanio in nanotubi molto piccoli, mille volte più sottile del diametro di un capello umano. Ciò accelera le reazioni chimiche che si svolgono nella batteria, permettendo la ricarica superveloce.

Il Prof Chen si aspetta che la nuova generazione di batterie a ricarica veloce possa essere commercializzata nei prossimi due anni. Ha anche il potenziale per essere una soluzione chiave nel superare i problemi di alimentazione da tempo legate alla mobilità-elettrica.

30/07/14

Nanoparticelle d'oro | Nuova età dell'oro per i test per l'HIV

Gli artigiani medievali delle vetrate colorate furono i primi nanotecnologici. Saranno stati ignari degli aspetti fisici che facevano, ma le loro tecniche avevano come effetto di intrappolare minuscole particelle d'oro in un vetro che emetteva cosi un colore rosso rubino.

Adesso le nanoparticelle d'oro, anzichè dar vita alle scene bibliche, vengono utilizzate per nuovi test relativi a patologie letali, come l'HIV, più sensibili e facili da valutare dei test attuali. Su scala piccolissima, nel regno della nanotecnologia, i materiali acquisiscono nuove proprietà. Mentre un pezzo massiccio di oro è, ovviamente, dorato, le particelle minuscole possono generare colori diversi a seconda di come si uniscono. Un gruppo di ricercatori dell'Imperial Collage di Londra ha trovato un'applicazione importante.
Nanoparticelle d'oro

La loro soluzione per l'individuazione dell'HIV contiene ioni (atomi carichi elettricamente) d'oro. Quando vi si versano gocce di siero sanguigno, quello che accade dipende dall'eventuale contenuto di virus HIV. Se il virus è presente, il livello di perossido di idrogeno nella soluzione cala e si formano ammassi nanoscopici irregolari di oro, che producono una luce azzurra. Se non è presente l'HIV, la soluzione è allagata di perossido di idrogeno e si generano nanoparticelle d'oro sferiche, che producono una luce rossa. Questo test è cosi sensibile che può rilevare pochi attogrammi, cioè miliardesimi di miliardesimo di grammo, di proteina dell'HIV in un millimetro di siero umano, meglio dei migliori standard attuali.

E' l'aspetto cruciale è che il cambiamento di colore è cosi spiccato che si può osservare a occhio nudo, mentre i test attuali richiedono macchinari costosi per determinare la fondamentale variazione di sfumatura. Molly Stevens, che ha diretto le ricerche condotte all'Imperial Collage, dichiara che gli esperimenti pratici non sono lontani:
"Finora abbiamo sviluppato un prototipo che comprendeva test con campioni positivi di HIV umano. La tecnologia adesso dev'essere ottimizzata per diventare più portatile e di facile utilizzo. Speriamo che ci vogliano meno di cinque anni".

Non basta: il test si può modificare per individuare altre malattie tra cui la malaria, il cancro alla prostata e la tubercolosi.(science)
APPLICAZIONI

  • Individuazione dell'HIV
  • Individuazione del cancro alla prostata
  • Individuazione della tubercolosi a della malaria

08/02/14

Bentrovato diegogattaite | Nel Sud Africa scoperto un nuovo silicato idrato blu-turchese!

Bentrovato diegogattaite! Nel Sud Africa scoperto un nuovo silicato idrato blu-turchese! Un nuovo minerale, un silicato idrato blu-turchese è stato rinvenuto in Sud Africa e si chiamerà con un nome italiano.

Il nuovo silicato idrato blu-turchese per volere unanime dei suoi scopritori, ovvero sia un gruppo anglo-americano di scienziati supervisionato da Michael S. Rumsey, responsabile del prestigioso Museo di Storia Naturale di Londra, si chiamerà diegottaite, in segno di riconoscenza a Giacomo Diego Gatta, professore associato del dipartimento di Scienze della Terra "Ardito Desio" dell'Università degli Studi di Milano e studioso delle proprietà strutturali di zeoliti e altri silicati con "strutture a gabbia sub-nano-porose”, materiali che rivestono oggi un ruolo di primo piano nello sviluppo di tecnologie avanzate.

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Diegogattatite
La diegogattaite, è stata intercettata in campioni provenienti dalla miniera di Wessel nel Kalahari (Sud Africa), possiede una struttura cristallina caratterizzata da piani sovrapposti di ioni silicio e ossigeno interconnessi in maniera tale da formare eleganti e complesse gabbie tridimensionali.

Mai osservata prima in natura, la struttura della diegogattaite ricorda da vicino quella di alcuni silicati sintetici nanoporosi, che mostrano promettenti applicazioni come setacci molecolari, scambiatori di ioni e catalizzatori.
Il nuovo minerale si pone, quindi, come un anello di congiunzione tra alcune classi di silicati naturali, in particolare la wesselsite, e i materiali di sintesi, e il suo studio potrebbe aprire la strada alla produzione di silicati nanoporosi di nuova concezione.

22/01/14

Nel prossimo futuro batterie allo zucchero per i telefonini

Vi ricordate una vecchia pubblicità che diceva che il cervello aveva bisogno di zucchero? Rammento ancora la musichetta del jingle. Ma è anche vero che troppo zucchero non fa bene alla nostra salute, ma fa benissimo ai nostri smartphone. Lo ha stabilito un  gruppo di ricercatori del Komaba Group, presso la Tokyo University of Science.  Ma cosa c’entra lo zucchero con un telefonino? Semplice, come risorsa di energia. In Giappone hanno da poco notato come il carbonio, un elemento presente in grande quantità nei monosaccaridi, sia in grado di far funzionare una vecchia batteria agli ioni di sodio molto meglio di quelle agli ioni di litio attualmente in commercio per telefonini, tablets e altri dispositivi elettronici.
Un ricercatore del
Kobama Group
Come? Esposto ad alte temperature, lo zucchero genera anodi, ovvero conduttori elettrici particolarmente capaci di legarsi a quelli degli ioni di sodio, generando una carica elettrica superiore che nelle batterie al litio. Ma il carbonio può essere ricavato anche da ferro, alluminio e dal sodio stesso, il che rende le ‘batterie allo zucchero’, decisamente più economiche e più ecologiche di quelle al litio. Il litio infatti è un elemento ormai scarsamente presente in natura e non rinnovabile, e la sua estrazione nonché i processi chimici atti ad utilizzarlo, non sono del tutto eco-sostenibili. Il Gruppo di Komaba ha in definitiva stabilito che una rivisitazione delle batterie al sodio tramite l’uso di anodi di carbonio, genera un aumento del 20% della capacità di storage delle batterie dei nostri apparecchi elettronici. Purtroppo dovremmo aspettare ancora altri cinque anni almeno per poter assaggiarne, volevo dire, comprarne una.
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