Energia: ricercatori europei e italiani ottengono quantità di energia record da reazioni di fusione

Risultato record ottenuto da fisici e ingegneri di EUROfusion a dimostrazione delle potenzialità della fusione nella produzione di energia: presso l’impianto europeo JET (Joint European Torus), l’esperimento leader a livello mondiale situato a Culham (Regno Unito), sono stati prodotti 59 megajoules di energia, un risultato pienamente in linea con le previsioni teoriche e che conferma le motivazioni alla base del progetto ITER per garantire energia sicura, sostenibile e a bassa emissione di CO2.

Il livello di energia ottenuto raddoppia e supera il precedente record di 21,7 megajoules stabilito nel 1997 sempre al JET, il più grande e potente tokamak in funzione al mondo che ha sede presso la UK Atomic Energy Authority (UKAEA). Arriva come risultato di una campagna sperimentale, progettata da EUROfusion per mettere a frutto oltre due decenni di progressi nella fusione e per prepararsi al meglio in vista dell’avvio della sperimentazione sul progetto internazionale ITER.

Il record e i dati scientifici ottenuti durante questa cruciale campagna sperimentale sono una grande conferma per il successo di ITER, la versione più grande e avanzata di JET. ITER è un progetto di ricerca sulla fusione in corso di realizzazione a Cadarache, nel sud della Francia, sostenuto da sette partner (Cina, Unione Europea, India, Giappone, Corea del Sud, Russia e Stati Uniti d’America), che mira a dimostrare la fattibilità tecnica e scientifica dell’energia da fusione.

Proprio mentre aumenta a livello globale la richiesta di affrontare efficacemente gli effetti del cambiamento climatico attraverso la decarbonizzazione della produzione di energia, questo successo rappresenta un grande passo avanti sulla strada verso la fusione quale fonte sicura, efficiente e a basso impatto ambientale per combattere la crisi energetica globale.

Cofinanziato dalla Commissione Europea, il consorzio EUROfusion vede la partecipazione di 4.800 tra esperti, studenti e personale in staff da tutta Europa, con una forte presenza di ricercatori italiani.

Gilberto Dialuce, Presidente dell’ENEA, ha detto:

“Il risultato ottenuto dal JET conferma e rafforza il nostro impegno per il progetto ITER e per lo sviluppo dell’energia da fusione nell’ambito dello sforzo comune europeo. E siamo particolarmente orgogliosi dei nostri ricercatori che hanno lavorato alla preparazione e all’esecuzione degli esperimenti e all’analisi dei dati coordinando anche il team europeo che ha studiato gli aspetti tecnologici delle operazioni in deuterio-trizio, fondamentali in vista del progetto ITER, in via di realizzazione in Francia. Questo contributo si colloca nel solco di una lunga tradizione che ha visto ENEA tra i maggiori e più qualificati contributori di JET sin dall’inizio, con propri scienziati che hanno ricoperto ruoli di leadership scientifica e di direzione dell’intero progetto”.

I vantaggi della fusione termonucleare

La fusione è il processo che alimenta le stelle, come il nostro Sole, e promette, nel lungo termine, di essere una fonte di elettricità quasi illimitata, utilizzando piccole quantità di combustibile reperibili ovunque sulla terra, da materie prime poco costose. Il processo di fusione unisce, fino a fondersi ad altissima temperatura, nuclei di elementi leggeri come l’idrogeno, che si trasformano in elio, rilasciando una quantità enorme di energia sotto forma di calore. La fusione è intrinsecamente sicura perché per sua natura non può innescare processi incontrollati.

L’importanza strategica di JET

L’esperimento a fusione Joint European Torus (JET) – che è in grado di generare plasmi che raggiungono temperature di 150 milioni di gradi Celsius, 10 volte la temperatura al centro del Sole – è un banco di prova di importanza vitale per ITER, uno dei progetti di collaborazione più grandi della storia. JET può raggiungere condizioni simili a quelle di ITER e dei futuri reattori a fusione ed è l’unico tokamak in funzione nel mondo ad usare come combustibile il mix di deuterio e trizio (D-T), isotopi dell’idrogeno, previsto per questi impianti.

Megajoules e megawatt

Con il suo recente record sperimentale, JET ha prodotto complessivamente 59 megajoules di energia termica da fusione in un tempo di 5 secondi (la durata dell’esperimento a fusione). Durante questo esperimento, JET ha raggiunto una potenza di fusione media (ovvero, energia prodotta per secondo) di circa 11 megawatt (megajoule per secondo).

Il record precedente ottenuto dal JET, durante un esperimento di fusione nel 1997, è stato pari a 22 megajoule di energia termica. Il picco di potenza pari a 16 MW raggiunto brevemente nel 1997 non è stato sorpassato nei recenti esperimenti perché l’obiettivo era finalizzato a ottenere energia da fusione in un arco di tempo di alcuni secondi.

La fusione termonucleare

La ricerca sulla fusione mira a replicare il processo che alimenta il Sole per una nuova fonte di energia a basse emissioni di carbonio su larga scale

Quando atomi leggeri si fondono insieme per formare atomi più pesanti, si genera una grande quantità di energia. Per fare ciò, si riscaldano pochi grammi di idrogeno a temperature estreme, 10 volte più elevate che nel Sole, formando un plasma in cui avvengono reazioni di fusione. L’impianto a fusione commerciale utilizzerà l’energia prodotta da reazioni di fusione per generare elettricità.

La fusione ha una enorme potenzialità come fonte di energia a bassa emissione di carbonio. È eco-sostenibile e sicura e il combustibile che utilizza è abbondante e sostenibile. In termini di resa, a parità di quantità, la fusione genererà circa 4 milioni di volte più energia rispetto a quella prodotta bruciando carbone, petrolio o gas.

EUROfusion

EUROfusion è un consorzio composto da 30 organizzazioni di ricerca e, dietro di esse, da circa 150 entità affiliate, incluse università e aziende, di 25 Paesi Membri dell’Unione Europea, del Regno Unito, della Svizzera e dell’Ucraina. Insieme, lavorano per la realizzazione di un impianto in grado di produrre e immettere in rete elettricità da reazioni di fusione in linea con la European Research Roadmap to the Realisation of Fusion Energy.

Il programma di EUROfusion ha due obiettivi: preparare la sperimentazione di ITER e sviluppare le soluzioni tecnologiche per il futuro impianto a fusione dimostrativo europeo DEMO. Il programma EUROfusion sostiene diversi progetti di ricerca in laboratori europei attraverso attività di Enabling Research.

Per ulteriori informazioni euro-fusion.org, LinkedIn, Twitter #road2fusion

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AIFA presenta il Rapporto Nazionale “L’uso degli antibiotici in Italia – Anno 2020”

Giovedì 10 marzo 2022 alle ore 10 l’Agenzia Italiana del Farmaco presenterà il Rapporto Nazionale “L’uso degli antibiotici in Italia – Anno 2020”.

La pubblicazione, realizzata dall’Osservatorio Nazionale sull’Impiego dei Medicinali (OsMed) dell’AIFA, monitora i consumi e la spesa per gli antibiotici in Italia e contiene analisi sull’uso in ambito ospedaliero e quelle relative all’acquisto privato, con focus dedicati all’utilizzo nella popolazione pediatrica e alla prescrizione negli anziani. Oltre ai dati di confronto dei consumi italiani rispetto agli altri Paesi europei, presenta un approfondimento sugli indicatori di appropriatezza prescrittiva nell’ambito della Medicina Generale e una valutazione dell’impatto della pandemia da SARS-CoV-2 sul consumo, che include anche i primi otto mesi dell’anno 2021.

La presentazione sarà trasmessa sul canale YouTube dell’Agenzia Italiana del Farmaco. Il link alla diretta streaming sarà pubblicato nei prossimi giorni sul sito internet dell’AIFA insieme al programma dell’evento.

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On line il nuovo Almanacco della Scienza Cnr sulla guerra

Partendo dalla drammatica attualità del conflitto, dedichiamo il nostro magazine, on line su https://almanacco.cnr.it/, a vari aspetti e punti di vista che intersecano scienza e tecnologia, con il supporto delle ricercatrici e dei ricercatori del Consiglio nazionale delle ricerche

All’alba dello scorso 24 febbraio, Vladimir Putin ha ordinato alle truppe russe di invadere l’Ucraina, dando inizio al conflitto. Uno scontro che è il risultato di un contrasto in corso da otto anni, da quando Mosca ha occupato la penisola di Crimea e il Donbas, nell’Ucraina orientale. Ispirandoci a questa tragica attualità, abbiamo dedicato l’Almanacco della Scienza, on line da oggi  su https://almanacco.cnr.it/, a vari ambiti e aspetti di carattere scientifico e tecnologico, con il supporto delle colleghe e dei colleghi del Cnr.
Nel Focus Gianfranco Tamburelli dell’Istituto di studi giuridici internazionali analizza le radici del conflitto e Antonella Guidi dell’Unità relazioni europee e internazionali riporta la propria esperienza di volontaria in un orfanatrofio di Kiev. Le armi chimiche sono il tema dell’intervento di Matteo Guidotti dell’Istituto di scienze e tecnologie chimiche, mentre Vasiliki Voukelatou dell’Istituto di scienze e tecnologie dell’informazione ricorda l’uso dell’Intelligenza artificiale per stilare la classifica dei Paesi più pacifici. Salvatore Capasso dell’Istituto di studi sul Mediterraneo commenta il trasferimento delle tecnologie militari e belliche in ambito civile.
Elsa Addessi ed Elisabetta Visalberghi dell’Istituto di scienze e tecnologie della cognizione ricordano le similitudini esistenti tra l’aggressività umana e quella degli scimpanzé; di Antonello Pasini dell’Istituto sull’inquinamento atmosferico riprendiamo un passo dal volume “Effetto serra, effetto guerra”. Nell’ambito dei beni culturali, Sandra Fiore, storica dell’arte dell’Ufficio stampa, richiama l’attenzione sul rischio che corre il patrimonio ucraino, Massimo Cultraro dell’Istituto di scienze del patrimonio culturale ricorda l’archeologia della guerra, in particolare subacquea. Disciplina che torna in Altra ricerca, dove si parla del Museo dello sbarco di Anzio.
Di guerra e Ucraina si parla in vario modo anche nelle Recensioni con i volumi “Il mondo chiuso” (Leg edizioni), “Killer High” (Meltemi), “Eroi bestiali” (Rossini) e “Chernobyl Herbarium” (Mimesis edizioni). E nel Faccia a faccia con la regista afgana Sahara Karimi, fuggita in Italia.

Il magazine dell’Ufficio Stampa Cnr è on line all’indirizzo https://almanacco.cnr.it/

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Il PNRR chiama, la Sardegna risponde. Presentata la proposta progettuale e.INS – Ecosystem of Innovation for Next Generation Sardinia

La proposta progettuale relativa alla costituzione dell’ecosistema e.INS – Ecosystem of Innovation for Next Generation Sardinia è stata presentata entro il 24 febbraio, termine previsto dal Ministero dell’Università e della Ricerca (MUR). Parte così l’iter che nei prossimi mesi attraverserà le fasi di valutazione, elaborazione di una graduatoria, predisposizione della proposta integrale, negoziazione con il MUR, costituzione e avviamento.

La compagine proponente è costituita da 24 soggetti sia di natura pubblica che privata; di questi, 10 sono soggetti costituenti l’HUB: RAS-Regione Sardegna, UniSS-Università di Sassari, UniCA-Università di Cagliari, Banco di Sardegna, Fondazione di Sardegna, Unioncamere Sardegna, Confindustria Sardegna, Legacoop Sardegna, So.G.Aer Spa, Autorità di Sistema Portuale del Mare di Sardegna, mentre gli altri 14 si suddividono tra coordinatori e affiliati Spoke.

L’ecosistema che ha dato vita alla proposta progettuale è inserito nell’area di specializzazione “Humanistic culture, creativity, social transformations, society of inclusion” ed è stato delineato in stretta correlazione con le principali strategie di sviluppo regionali. Questi i dieci ambiti di intervento: Medicine, Tourism and Cultural Heritage, AgriVet, Finance and Credit services to the territory and to businesses, Aerospace, Energy, Digital, Mobility, Environmental Heritage, Biopharmacology. Il valore complessivo degli interventi è pari a 120 milioni di euro.

La proposta progettuale è corredata da 115 “Dichiarazioni di Intenti a Collaborare” rappresentativi di un numero significativo di collaborazioni formalizzate con soggetti pubblici e privati a livello regionale, nazionale e internazionale che concorreranno alle attività dell’ecosistema e che testimoniano l’elevato livello di interesse, partecipazione e sostegno del territorio.

Nel pieno rispetto delle direttive dell’Avviso pubblico, il progetto è sostenuto da una massa critica totale composta da 459 persone, di cui 263 uomini (57,3%), 196 donne (42,7%), con il coinvolgimento di 66 (14,4%) ricercatori junior.

Il processo di selezione porterà alla costituzione di 12 Ecosistemi su tutto il territorio nazionale.

In caso di successo della selezione, i partner che hanno aderito all’HUB come soggetti costituenti si sono impegnati alla formalizzazione della partnership in forma consortile entro i 30 giorni che seguono la comunicazione del MUR.

Nel dettaglio, la proposta progettuale ha risposto all’ “Avviso pubblico per la presentazione di Proposte di intervento per la creazione e il rafforzamento di “ecosistemi dell’innovazione”, costruzione di “leader territoriali di R&S” – Ecosistemi dell’Innovazione – nell’ambito del Piano Nazionale di Ripresa e Resilienza, Missione 4 Istruzione e ricerca – Componente 2 Dalla ricerca all’impresa – Investimento 1.5, finanziato dall’Unione europea – NextGenerationEU”

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COSMO-SkyMed SG2, le prime porzioni di mondo riprese dal satellite italiano

Un ghiacciaio nell’Antartico, la steppa pordenonese in Italia e una spettacolare      immagine delle isole dell’arcipelago delle Galapagos sono le prime immagini rilasciate dal secondo satellite della costellazione COSMO-SkyMed di Seconda Generazione (CSG), finanziato dall’Agenzia Spaziale Italiana (ASI) e dal Ministero della Difesa, con il contributo del Ministero dell’Università e della Ricerca

COSMO-SkyMed Product – ©ASI – Agenzia Spaziale Italiana – 2022. All rights reserved. Distributed by ASI and processed by e-GEOS
Ghiacciaio di Pine Island, in Antartico. Nell’immagine è possibile distinguere con chiarezza iceberg di dimensioni anche considerevoli (quello nel centro dell’immagine è lungo quasi 15 Km) distaccarsi dalla piattaforma glaciale formatasi dal flusso di ghiaccio che arriva in mare.
Acquisizione effettuata dal Satellite CSG2 il 19 febbraio 2022 alle ore 18:02 UTC. Si tratta di una acquisizione in modalità Stripmap (3 m di risoluzione su un’area di 40×40 Km) fatta con doppia polarizzazione (HH ed HV). La combinazione dei colori è stata ottenuta unendo le due polarizzazioni con il valore medio tra le due polarizzazioni (RGB = HH, media, HV).

A un mese dal suo lancio, il secondo satellite COSMO-SkyMed di Seconda Generazione (CSG FM2), ha acquisito le prime immagini che ne mostrano le eccezionali capacità. Il programma, finanziato dall’Agenzia Spaziale Italiana (ASI) e dal Ministero della Difesa, con il contributo del Ministero dell’Università e della Ricerca, è attualmente nella sua fase di Commissioning (test in orbita). Dal ghiacciaio Pine Island, situato al Polo Sud, che mostra la situazione di pericolo che questi ambienti stanno registrando, al nord Italia con il delicato ambiente della pianura alle porte di Pordenone, fino a quella che ritrae alcune isole dell’arcipelago delle Galapagos, sono i primi soggetti acquisiti dal secondo satellite COSMO-SkyMed di seconda generazione, elaborati da e-GEOS

Il sistema COSMO-SkyMed di Seconda Generazione è stato realizzato per assicurare la continuità operativa alla prima generazione, grazie all’introduzione di diverse innovazioni nella tecnologia utilizzata e nei servizi resi disponibili per gli utenti. Il primo satellite della nuova generazione è stato lanciato nel 2019, aggiungendosi ai 4 satelliti di prima generazione lanciati tra il 2007 e il 2010 e ancora operativi.

La costellazione COSMO-SkyMed è in grado di fornire agli utenti dati di eccezionale valore in termini di applicazioni per cui possono essere utilizzati, tra cui il monitoraggio delle infrastrutture, la gestione delle emergenze, il monitoraggio dei cambiamenti climatici, la sicurezza. Le nuove capacità della seconda generazione, tra cui il “quad pol” e la risoluzione migliorata in diverse modalità di acquisizione, hanno aperto il campo a numerose nuove applicazioni.

In questo programma, l’industria italiana svolge un ruolo cruciale. con Leonardo e le sue joint venture Thales Alenia Space e Telespazio, insieme a un numero significativo di piccole e medie imprese. Thales Alenia Space (Thales 67%, Leonardo 33%) è la capocommessa responsabile dell’intero Sistema e della realizzazione dei due satelliti che ne costituiscono la componente spaziale, mentre Telespazio (Leonardo 67%, Thales 33%) ha rea-lizzato il segmento di Terra e ospita nel Centro spaziale del Fucino il centro di comando e controllo della costellazione. Leonardo contribuisce inoltre al programma fornendo i sensori di assetto stellare per l’orientamento del satellite, i pannelli fotovoltaici e le unità elettroniche per la gestione della potenza elettrica. I dati generati dai satelliti COSMO-SkyMed sono commercializzati in tutto il mondo da e-GEOS, società di Telespazio (80%) ed ASI (20%), che sviluppa applicazioni e fornisce servizi operativi basati sugli stessi dati.

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Uniss. Giustizia riparativa: tavola rotonda EDUPRIS sul futuro dell’apprendimento per minori negli istituti penitenziari

Mercoledì 9 marzo online sulla piattaforma Zoom, dalle 10.00 alle 13.00, si svolgerà la tavola rotonda “EDUPRIS – Le possibilità del futuro e i futuri possibili: dall’imparare all’apprendere”, organizzata dall’Università di Sassari attraverso il team delle Pratiche di Giustizia Riparativa, partner italiano del Progetto europeo EDUPRIS (Education, training and lifelong learning as dynamic interventions to promote inclusion and common values in juvenile justice).

Obiettivo dell’incontro è l’avvio un confronto sullo stato dell’istruzione e sui percorsi di apprendimento per minori e giovani adulti all’interno degli Istituti penitenziari.

Lo scopo di EDUPRIS è proprio quello di ottenere i migliori risultati possibili di apprendimento dell’istruzione in contesti giovanili attraverso la promozione diretta e attiva di ambienti di apprendimento inclusivi, sviluppando una migliore gestione dei professionisti dell’insegnamento e dell’apprendimento nel sistema di giustizia minorile nei paesi partner e a livello europeo; sostenere insegnanti, educatori e dirigenti delle istituzioni educative nell’affrontare; rafforzare la diversità socioeconomica nell’ambiente di apprendimento della giustizia penale per i bambini e gioventù.

Fra gli interventi allo studio, ci sono un metodo pratico per lavorare con bambini e ragazzi, sotto forma di manuale per insegnanti, un meccanismo di supporto per insegnanti e professionisti della giustizia e dell’istruzione che interagiscono con i bambini e le strutture correzionali giovanili (competenze e strumenti, pratiche, materiali per l’autosviluppo dei giovani).

Il completamento di questo progetto dovrebbe portare a progressi costanti nella professionalizzazione dell’educazione correzionale e della giustizia minorile, all’apertura delle strutture carcerarie-detentive alternative alla cultura dell’apprendimento permanente e a un aumento misurabile della qualità dell’insegnamento della giustizia minorile e dell’interesse degli insegnanti a lavorare con i giovani autori di reato minori utilizzando metodi mirati per creare ambienti di apprendimento inclusivi.

La partecipazione alla tavola rotonda, a numero chiuso, è gratuita.  

Il termine ultimo per le iscrizioni al seguente link https://forms.gle/4nyLQ3k57hJ8hH5H6 è lunedì 7 marzo 2022, ore 13:00

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Come rilassare velocemente il grafene

Uno studio del Cnr-Ifn e del Politecnico di Milano dimostra un controllo senza precedenti delle proprietà ottiche del grafene. Promettenti le ricadute in diversi settori applicativi come la fotonica e le telecomunicazioni. Il lavoro pubblicato su ACS Nano

Il grafene è il materiale più sottile mai realizzato, con lo spessore di un singolo strato di atomi inferiore a un miliardesimo di metro, è in grado di assorbire efficacemente la luce visibile ed infrarossa, mediante l’eccitazione dei suoi portatori di carica. A seguito dell’assorbimento della luce, le cariche eccitate tornano rapidamente allo stato di equilibrio iniziale in un lasso tempo di pochi picosecondi, ovvero pochi milionesimi di milionesimi di secondo. La notevole velocità di questo processo di rilassamento energetico rende il grafene particolarmente promettente per una serie di applicazioni tecnologiche, tra cui rivelatori, sorgenti e modulatori di luce.

Un recente lavoro pubblicato su ACS Nano, ha mostrato che attraverso un campo elettrico esterno è possibile modificare in modo significativo il tempo di rilassamento dei portatori di carica del grafene. La ricerca è stata condotta dall’Istituto di fotonica e nanotecnologie del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr-Ifn) e dal Politecnico di Milano, in collaborazione con il Graphene Center di Cambridge, l’Istituto italiano di tecnologia (Iit), l’Università di Pisa e il ICN2 di Barcellona ed è supportata dal progetto europeo Graphene Flagship.

“La variazione del tempo di rilassamento dei portatori di carica del grafene che abbiamo osservato dimostra un livello di controllo delle proprietà ottiche senza precedenti e permette di ottenere da un unico materiale una grande variabilità di comportamenti”, afferma Eva Pogna, ricercatrice del Cnr-Ifn, prima firma del lavoro.

Il lavoro apre la strada allo sviluppo di dispositivi che sfruttano il controllo del tempo di rilassamento dei portatori di carica per ottenere nuove funzionalità. Per esempio, se il grafene viene utilizzato come assorbitore in una cavità laser per generare impulsi di luce ultrabrevi, variando il tempo di rilassamento dei portatori è possibile controllare la durata degli impulsi generati.

La modellizzazione teorica del rilassamento dei portatori di carica del grafene in funzione del campo elettrico esterno, curata da Andrea Tomadin e Marco Polini, professori del Dipartimento di fisica dell’Università di Pisa, ha permesso l’identificazione del meccanismo fisico alla base del fenomeno osservato.

“Per osservare la dipendenza delle proprietà del grafene dal campo elettrico applicato, è stato cruciale realizzare un dispositivo in grado di variare il numero dei portatori di carica su un ampio intervallo, sfruttando i transistor con liquidi ionici, una tecnologia all’avanguardia ideata per lo studio dei superconduttori”, afferma Andrea Ferrari, direttore del Graphene Center di Cambridge.

Il dispositivo a base di grafene è stato quindi studiato mediante un esperimento di spettroscopia ultraveloce che ha permesso di scoprire come varia il rilassamento dei portatori di carica.

“Questa scoperta è di grande interesse per diversi settori applicativi, dalla fotonica, per la produzione di sorgenti laser impulsate o di limitatori ottici che prevengono il danneggiamento da eccessiva illuminazione, alle telecomunicazioni, per la realizzazione di rivelatori e modulatori ultraveloci”, conclude Giulio Cerullo, professore del Dipartimento di fisica del Politecnico di Milano, che ha coordinato lo studio.

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Inaugurata la scuola di specializzazione in psicologia della salute dell’università di Cagliari

“La pandemia ci ha fatto interrogare sulle attività del futuro. Si sono aperti spazi nuovi di riflessione: abbiamo registrato una impennata di richieste per il nostro counseling psicologico. Ma il disagio non tocca solo i giovani, vedo ovunque segnali di stanchezza e di frustrazione”, il Rettore Francesco Mola ha aperto con queste parole il convegno “Ritorno al futuro: nuove sfide e opportunità per la psicologia della salute”, organizzato da Marco Guicciardi, Loredana Lucarelli e Laura Vismara, in collaborazione con la Società Italiana di Psicologia della Salute.

L’iniziativa inaugura il nuovo anno accademico della Scuola di Specializzazione in Psicologia della Salute. La direttrice del Dipartimento di Dipartimento di Pedagogia, Psicologia e Filosofia, Loredana Lucarelli, ha introdotto la giornata di lavori: “Abbiamo dimostrato una grande capacità di resilienza nell’organizzazione di questa scuola di specializzazione. Il cammino è stato lungo ma siamo sempre stati supportati dal Rettore e dall’Ateneo”.

Parole di incoraggiamento anche da parte di Angela Quaquero, presidente dell’Ordine delle Psicologhe e degli Psicologi della Sardegna: “Sosteniamo con entusiasmo le colleghe e i colleghi che affrontano ogni giorno il disagio di ampie fasce della popolazione, ancora di più in questo periodo. Siamo a disposizione anche dell’Università per le attività in cui voleste coinvolgerci. Vogliamo lavorare per formare persone che si impegnano per la costruzione del benessere e della salute, e aiutano a leggere il tempo presente consentendo alla persona umana di essere integra. Parliamo anche di psicologia di genere, che deve entrare nella nostra formazione e nel nostro vocabolario”.

Prima di dare via agli interventi delle relatrici e dei relatori, la presidente della Società Italiana di Psicologia della Salute, Maria Francesca Freda, ha portato i suoi saluti in videoconferenza, ed è stata letta una comunicazione del presidente della Facoltà di Studi Umanistici, Antonello Mura.

Presente al convegno anche l’assessore regionale all’Igiene e Sanità, Mario Nieddu, che ha ricordato il sostegno dato dalla Regione Autonoma della Sardegna con lo stanziamento delle borse di studio.

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Tra stelle molto antiche, scoperto il lampo radio veloce più vicino alla terra

Con misurazioni di precisione realizzate con il network VLBI/EVN (compresi i tre radiotelescopi italiani dell’INAF), gli astronomi hanno scoperto che questo FRB è esploso in un modo inatteso e in una regione anomala, un antico ammasso globulare 

Un lampo radio veloce (FRB) proveniente da una sorgente sorprendente: un ammasso di stelle antiche (a sinistra) vicino alla galassia a spirale Messier 81 (M81). L’immagine mostra in blu-bianco come la luminosità di un flash sia cambiata nel corso di poche decine di microsecondi. Crediti: Daniëlle Futselaar / ASTRON

In due articoli pubblicati oggi sulle riviste Nature e Nature Astronomy, un team internazionale di astronomi presenta delle osservazioni che avvicinano gli scienziati alla risoluzione del mistero dei lampi radio veloci, sollevando anche nuovi quesiti sull’argomento. Alcuni ricercatori dell’Università di tecnologia Chalmers, ASTRON e Università di Amsterdam hanno coordinato il team internazionale di scienziati che ha localizzato un lampo radio veloce (FRB, fast radio burst), con ripetizioni del proprio segnale, all’interno di un ammasso globulare nella vicina galassia M81. La scoperta è inaspettata perché gli FRB vengono individuati, di solito, attorno a stelle giovani e massicce, molto più grandi del Sole, e in regioni con un’intensa attività di formazione stellare; al contrario, gli ammassi globulari presentano grandi quantità di stelle antiche. I risultati delle osservazioni, effettuate nell’ambito del progetto europeo PRECISE, confermano che questa sorgente è la più vicina mai avvistata: 40 volte più prossimo alla Terra di qualsiasi altro FRB conosciuto. Tra gli autori anche diversi ricercatori dell’Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF). 

I lampi radio veloci sono fenomeni imprevedibili, estremamente brevi e misteriosi. Scoperti dai radioastronomi nel 2007 e avvistati raramente, la loro origine è ancora sconosciuta. Questi eventi producono intense emissioni nelle onde radio solo per pochi millisecondi prima di svanire. Sono in grado di sprigionare una quantità di energia tale da renderli visibili anche a distanze cosmologiche: ogni FRB rilascia un’energia paragonabile a quella che il Sole emette in un giorno. Successivamente è arrivata anche la scoperta dei cosiddetti repeating FRB, vale a dire lampi radio veloci che ripetono l’emissione anche a distanza di mesi dalla loro prima osservazione. Gli FRB sono stati visti finora solo dai radiotelescopi.

“Le nostre osservazioni hanno una precisione spaziale e temporale altissime, per cui abbiamo capito moltissime cose nuove ed inaspettate di  questo fenomeno”, spiega Marcello Giroletti, dell’INAF di Bologna, tra gli autori di entrambi gli articoli. “La novità più sorprendente è che abbiamo localizzato questo evento all’interno di un ammasso globulare, praticamente un insieme di stelle omogeneo e molto vecchio, quando invece la maggior parte dei modelli per la spiegazione degli FRB sembravano  suggerire che questi fenomeni fossero associati alla presenza di stelle giovani”

Gli ammassi globulari sono oggetti straordinari: si tratta di sistemi stellari molto densi, caratterizzati da milioni di stelle che sono distribuite in una configurazione a forma sferica estesa mediamente circa 100 anni luce. Tali oggetti sono antichi in quanto la loro formazione risale a oltre 13 miliardi di anni fa. 

I lampi radio veloci vengono “avvistati” a enormi distanze dalla Terra, in galassie a miliardi di anni luce da noi. I dati raccolti dalla rete di radiotelescopi confermano, invece, che FRB 20200120E è di gran lunga il lampo radio veloce extragalattico più vicino alla Terra mai osservato: si trova ad “appena” 12 milioni di anni luce da noi.

La sorgente di questo repeating FRB è stata scoperta nel gennaio 2020 nella Galassia di Bode (M81 o NGC 3031) in direzione della costellazione dell’Orsa Maggiore. Per studiare la sorgente alla risoluzione e alla sensibilità più elevate possibili, gli scienziati hanno combinato le misurazioni dei 12 telescopi della rete europea VLBI (EVN) e sono stati in grado di scoprire esattamente la posizione della potente esplosione cosmica. Le misurazioni EVN sono state integrate con i dati di diversi altri telescopi. Tra le antenne coinvolte, si annoverano tutti i radiotelescopi dell’INAF: i radiotelescopi di Medicina (Bologna) e Noto (Siracusa) in modalità VLBI, e il Sardinia Radio Telescope (Cagliari) come single dish e VLBI.

La scoperta potrebbe modificare radicalmente il modo di cercare e studiare gli FRB. Negli ultimi anni la comunità scientifica ha seguito il modello che indica le magnetar (una particolare classe di stelle di neutroni) come l’origine più probabile per i repeating FRB. Poiché gli ammassi globulari ospitano vecchie popolazioni stellari, questa associazione sfida fortemente i modelli conosciuti, vale a dire proprio quelli che coinvolgono giovani magnetar formate in una supernova con collasso del nucleo. Gli esperti propongono che FRB 20200120E sia, invece, una stella di neutroni altamente magnetizzata formata dal collasso indotto dall’accrescimento di una nana bianca o dalla fusione di stelle compatte in un sistema binario.

Gli astronomi hanno cercato ulteriori indizi analizzando nel dettaglio i loro dati trovando un’altra sorpresa. Alcuni flash sono stati più brevi di quanto si aspettassero: fino a poche decine di nanosecondi. Kenzie Nimmo, ricercatrice presso ASTRON e Università di Amsterdam nonché prima autrice dell’articolo su Nature Astronomy, commenta: “Questo ci dice che provengono da un minuscolo volume nello spazio, più piccolo di un campo da calcio ( forse solo decine di metri di diametro). Alcuni dei segnali che abbiamo misurato sono brevi ed estremamente potenti. Ciò suggerisce che stiamo davvero vedendo una magnetar, ma in un posto dove non sono state trovate prima”.

Marta Burgay (INAF di Cagliari) aggiunge: “Il risultato fa parte di un progetto molto ampio finalizzato alla localizzazione degli FRB. L’obiettivo è duplice: da un lato capire a quale distanza si trovano (e quindi determinare tutte le loro proprietà intrinseche, e non solo apparenti, prima fra tutte la luminosità) e dall’altro determinare in quale tipo di ambiente si originano, per avere indicazioni su quali potrebbero essere i loro progenitori”. 

E continua Gabriele Surcis (INAF di Cagliari): “È soprattutto il risultato di un modo molto flessibile di utilizzare la rete europea dei radiotelescopi al di fuori delle sessioni ordinarie. Ogni volta che un numero sufficiente di radiotelescopi ha del tempo a disposizione, vengono selezionati alcuni candidati e si osservano con pazienza fino all’arrivo del lampo radio veloce, che di solito viene riconosciuto usando degli speciali rilevatori. A quel punto si combinano i segnali di tutta la rete e si localizza l’evento con grandissima accuratezza spaziale”.

Il coinvolgimento dell’INAF in questo campo è molto importante, come conferma Giroletti: “Con le sue antenne e il suo personale, l’INAF contribuisce a svelare nuove caratteristiche di fenomeni sconosciuti fino a pochi anni fa! Questa nuova modalità d’uso della rete di radiotelescopi ha richiesto una forte dose di creatività e di tenacia da parte di tutto il team. Ora, oltre a continuare con questo progetto europeo (ci sono già altri FRB che stiamo analizzando), l’idea è quella di riuscire a riproporre una versione tutta italiana dell’esperimento”.

Le future osservazioni di questo sistema aiuteranno a capire se la sorgente è davvero una magnetar insolita o altro, come una pulsar o un buco nero e una stella in un’orbita ravvicinata. “I lampi radio veloci sembrano darci una visione nuova e inaspettata su come le stelle vivono e muoiono. Se fosse vero, potrebbero avere cose da dirci sulla vita delle stelle in tutto l’universo”, conclude Franz Kirsten (primo autore dell’articolo su Nature e ricercatore presso Chalmers e ASTRON).

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Dalle discariche del marmo alle pitture

Gli scarti della lavorazione dei blocchi estratti a Orosei possono essere impiegati per produrre nuovi tipi di vernici murali a base d’acqua, con caratteristiche migliori in termini di resistenza e potere coprente. Il procedimento e il risultato dello studio sperimentale targato UniCa in un articolo scientifico del gruppo di ricerca guidato dal professor Nicola Careddu, docente del Dipartimento di ingegneria civile, ambientale e architettura (Dicaar)

L’articolo “Circular economy in marble industry: from stone scraps to sustainable water-based paints” (LINK) – recentemente pubblicato sulla rivista internazionale “Construction & Building Materials” (Elsevier) – è uno studio che rientra nel progetto “Riduzione delle discariche di lavorazione del marmo mediante la valorizzazione del CaCO3”, finanziato dalla Regione Sardegna con la legge regionale 7/2007, il cui responsabile scientifico è il professor Nicola Careddu, del Dipartimento di ingegneria civile, ambientale e architettura (Dicaar) dell’ateneo cagliaritano.

Il professor Nicola Careddu (area scientifica "Ingegneria industriale e dell'informazione" - settore disciplinare "Ingegneria e sicurezza degli scavi"
Il professor Nicola Careddu (area scientifica “Ingegneria industriale e dell’informazione” – settore disciplinare “Ingegneria e sicurezza degli scavi”

Economia circolare nell’industria del marmo: dagli scarti di pietra alle vernici sostenibili a base d’acqua

Oltre al professor Careddu, sono coinvolti nel gruppo di ricerca anche la ricercatrice Graziella Marras, la professoressa Paola Meloni (Dipartimento di ingegneria meccanica, chimica e dei materiali – Dimcm) e il dottor Gianfranco Carcangiu dell’Istituto di Scienze dell’Atmosfera e del Clima (Cnr-Isac).

Nell’articolo si dimostra come gli sfridi, provenienti dalla lavorazione dei blocchi nel bacino estrattivo del marmo di Orosei, possano essere impiegati nella produzione di pitture bianche per muro. Il giacimento ha infatti un elevato tenore di carbonato di calcio, materia prima impiegata in molti processi industriali di produzione, ad esempio per cemento, gomma, carta, ma anche in cosmesi e farmaceutica.

Lo studio ha coinvolto alcune importanti realtà del territorio sardo, tra cui le principali aziende del Marmo di Orosei (Simg e Sardegna Marmi) e la EdiChem di Elmas, che produce vernici

I risultati ottenuti confermano che le vernici prodotte sostituendo il carbonato di calcio commerciale con gli sfridi del marmo di Orosei, hanno caratteristiche migliori in termini di resistenza agli alcali, potere coprente e resistenza al lavaggio.

Come spiega il professor Careddu: “L’importanza dello studio è indubbiamente legata all’economia circolare applicata all’industria marmifera: il Marmo di Orosei – che dal punto di vista petrografico è un calcare lucidabile – rappresenta la terza voce nell’export della Sardegna (dopo il petrolchimico e il caseario, fonte Istat), in quanto esportato in tutto il mondo. L’ingente di produzione di sfridi, attualmente collocati e stoccati nella discarica consortile di Orosei, spinge per un riutilizzo dello stesso materiale che non può essere ulteriormente rimandato e che è anche economicamente molto interessante, proprio per il suo alto tenore di CaCO3“.

Lo studio si inserisce in uno dei principali filoni di ricerca del Dicaar, dipartimento fortemente impegnato nell’ambito delle materie prime, della sostenibilità e dell’economia circolare, come ampiamente dimostrato nel corso degli appuntamenti inseriti nel programma della Terza Conferenza della Ricerca, “per fare il punto in una fase cruciale nella quale la comunità scientifica deve riorganizzare le sue priorità, in un mondo così interconnesso che ogni azione locale assume una valenza planetaria, e viceversa”.

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