Focus

Nanoparticelle d'oro identificano e uccidono le cellule tumorali

2014
Comunicato stampa CNR - 18 Dicembre 2014 Un team dell'Ifac-Cnr e dell'Università di Firenze mette a punto un nuovo tipo di trattamento del cancro: nanoparticelle d'oro riconoscono le cellule cancerose quando queste sviluppano un enzima che permette loro di sopravvivere senza ossigeno. La tecnologia, illustrata su Advanced Functional Materials, è protetta da brevetto. Utilizzare la temibile capacità delle cellule tumorali di sopravvivere anche in condizioni di scarsa ossigenazione per ...

Tassonomie e sistemi di codifica in ambito sanitario

2014
In ambito medico-sanitario le tassonomie e i sistemi di codifica sono risorse fondamentali per l' identificazione univoca dei dati clinici rilevanti in situazioni di criticità ed emergenza. I sistemi di codifica medica vengono generalmente utilizzati: (i) per classificare le malattie e gli altri dati sanitari in modo univoco; (ii) per supportare studi epidemiologici; (iii) per indicizzare e recuperare le informazioni di interesse. Attività di ricerca generali in questo ambito ...

Sensori innovativi nanostrutturati per il monitoraggio di inquinanti

2014
I sensori basati su materiali nanostrutturati, proprio per la loro dimensionalità estremamente ridotta e per le peculiari proprietà elettriche e ottiche ad essa correlate, riescono a dialogare con il mondo infinitamente piccolo riuscendo a percepire e a rivelare anche una singola molecola nell'atmosfera o un singolo ione in liquido. In aggiunta lo sviluppo di materiali nanostrutturati permette di creare strutture con elevata superficie di assorbimento su aree molto ridotte avvicinando così le ...

Vertical Cavity Surface Emitting Lasers (VCSELs)

2014
I VCSEL sono microlaser a semiconduttore, una Key Enabling Technology in molte applicazioni ICT, dal datacom alla sensoristica. Sono oggi la sorgente ottica a seminconduttore per antonomasia ed il loro volume di produzione è in crescita esponenziale. Presto saranno introdotti in tutti gli smartphones e nei processori per lo scambio dei dati intra- e inter-chip. Un VCSEL è un risonatore dielettrico complesso, formato da centinaia di strati longitudinali con possibilità di varie geometrie ...

Semafori Virtuali Basati su Comunicazioni Wireless tra Veicoli

2014
Sicurezza stradale e gestione del traffico rappresentano importanti problematiche per le società moderne. Il Global status report on road safety 2013 riporta un numero di morti per incidenti stradali nel mondo pari a 1.24 milioni all'anno, gran parte dei quali avviene in corrispondenza degli incroci. Oltre a questo, la gestione degli incroci ha un impatto rilevante anche sulla creazione di code ed ingorghi nelle nostre città. Nonostante ciò, la percentuale di incroci controllati da impianti ...

Empowering Life in the Future Internet

2014
Uno dei principali paradigmi nello sviluppo di nuove applicazioni è l'empowering della persona per promuovere la consapevolezza (awareness) dell'individuo e più in generale, la qualità della vita. Il Web si pone come tecnologia core alla base di questo processo. Come la stampa ed altri media, il Web ha allargato la base di conoscenza a cui ognuno di noi può accedere, rivoluzionando il nostro modo di vivere e diventando lo strumento più utilizzato per apprendere, relazionare, informare, ...

L'"economia della condivisione" nella mobilita' urbana

2014
Fenomeni sempre piu' diffusi come UBER, Car2Go, Enjoy, etc., sono esempi del trend verso una sempre maggiore condivisione delle risorse legate alla mobilita'. Quali saranno gli effetti di tale trend sul traffico urbano? In linea di principio, ci possiamo aspettare che un migliore utilizzo delle risorse legate alla mobilita' (autoveicoli, biciclette, etc.) porti ad un traffico cittadino piu' sostenibile. E' possibile quantificare questi benefici a livello, per esempio, di una grande citta'? Per ...

Morfologia di singoli strati di MgO cresciuti su Ag(100): come passare da isole irregolari a terrazze estese

2014
I materiali a base di ossido sono spesso utilizzati per importanti applicazioni tecnologiche in settori come la catalisi, la protezione contro la corrosione, la micro- e nano- elettronica, la sensoristica, la spintronica , la somministrazione di farmaci , ecc [ 1 ]. Ciò giustifica il grande sforzo per una completa caratterizzazione di tali materiali [ 1,2 ]. I film ultrasottili di ossido sono di importanza fondamentale perché possono presentare proprietà elettroniche e chimiche peculiari, ...

Ceramici massivi compositi ultra-refrattari per protezioni termiche

2014
I materiali ceramici ultra-refrattari (UHTCs) attraggono l'interesse dell'ingegneria dei materiali in previsione di progettare e realizzare protezioni termiche o superfici di controllo per la "Key Enabling Technology Sharp leading edge". Bordi alari d'attacco a profilo aguzzo per veicoli di rientro o veivoli ipersonici sono due esempi eccellenti. Grazie a questo nuovo concetto, le prestazioni durante il volo possono essere migliorate garantendo una maggiore sicurezza per l'equipaggio, ...

Celle solari a sensibilizzante organico (DSSC)

2014
Le celle solari a sensibilizzante organico, dette anche celle di Grätzel, sono dispositivi utilizzati per convertire direttamente la luce solare in energia elettrica. Nel 1991 O'Regan e Grätzel realizzarono i primi prototipi per questa tecnologia con buona efficienza utilizzando materiali meno pregiati e costosi del silicio monocristallino.   Le DSSCs (Dye Sensitized Solar Cells) sono costituite da multistrati di materiali a "band gap" selezionato che permettono l'assorbimento dei fotoni e la ...

Membrane per la separazione di gas ad alta temperatura

2014
Le membrane di separazione sono dispositivi elettrochimici che permettono la separazione di specifici componenti provenienti da una corrente gassosa ad alte temperature (500-800°C). Sulla base dei materiali considerati questi sistemi possono essere classificati come: Membrane per la separazione di ossigeno; Membrane per la separazione di idrogeno. Questi dispositivi sono sostanzialmente dei doppi strati ceramici o ceramico-metallici costituiti da un elemento supportante ed uno attivo. Le ...

Realizzazione di un evaporatore Loop Heat Pipe con strutture porose geopolimeriche

2014
Un heat pipe è un dispositivo di trasferimento di calore che può scambiare grandi quantità di calore con una piccola differenza di temperatura tra le interfacce calde e fredde mediante evaporazione e condensazione di un fluido di lavoro. L'evaporatore è il cuore del dispositivo e contiene strutture capillari porose (wicks) generalmente a base di metalli o di polimeri organici. Una possibilità per aumentare la capacità di scambio termico è attraverso la sostituzione dei materiali ...

Una valvola innovativa roto-traslante ad alte prestazioni per applicazioni safety-critical

2014
I sistemi X-by-Wire, per il settore delle macchine operatrici mobili e delle Trattrici Agricole, fanno parte della categoria delle tecnologie emergenti e si stanno rapidamente evolvendo in sistemi via via sempre più indipendenti, capaci di controllare le funzionalità del veicolo, interpolare i comandi dell'operatore o manovrare in completa autonomia le funzioni della macchina. L'istituito IMAMOTER ha sviluppato e brevettato una valvola oleodinamica di nuova concezione che può essere ...

Valutazione soggettiva del comfort del posto di guida di trattori agricoli. Risultati di un'indagine tra gli operatori

2014
Il presente studio illustra i risultati di parte del Work Package (WP) 6 del progetto IN-TRAC con l'obiettivo di indagare il comfort degli operatori mediante un approccio sog-gettivo ed antropometricofunzionale. Il comfort percepito dagli operatori di macchine destinate ad essere utilizzate sui luoghi di lavoro, infatti, costituisce un elemento chiave nel determinare preferenze e comportamenti di acquisto e nel promuovere condizioni di impiego che aumentino la produttività e il benessere. Per ...

Nanocompositi ibridi per la rigenerazione di regioni anatomiche multifunzionali

2014
Scaffolds 3D biomimetici e bioriassorbibili per la completa rigenerazione di regioni multi-funzionali come i siti osteocondrali e parodontali sono sviluppati grazie ad un processo di sintesi biologicamente ispirato che mima il processo di neo-ossificazione, così da conferire ai nuovi dispositivi un'elevata abilità rigenerativa. Gli scaffold sono basati su fibre di collagene Tipo I che assemblano, organizzano e mineralizzano spontaneamente con nano-nuclei di idrossiapatite biomimetica a seguito ...

Elettrolizzatori ad Ossido solido (SOEC)

2014
Le SOEC vengono prodotte in ISTEC partendo da polveri ottenute mediante sintesi convenzionale allo stato solido o sintesi chimica (precipitazione, sol-gel, etc.). Queste celle vengono realizzate depositando i vari strati su di un elemento scelto come supportante e prodotto per colaggio su nastro. Con questa tecnica sono stati prodotti substrati di tutti gli elementi utilizzati per applicazioni SOEC: anodi: La0.6Sr0.4Fe0.8Co0.2O3 (LSCF), La0.8Sr0.2MnO3 (LSM); catodi: NiO/(Zr,Y)O2, ...

Sistemi filtranti intelligenti per lo scambio di umidità e la cattura di nanoparticelle per applicazioni biomedicali

2014
In questa ricerca vengono sviluppati nano-compositi porosi ibridi per utilizzo come dispositivi filtranti per nanoparticelle e come sistemi per lo scambio di umidità. Questi dispositivi esibiscono una geometria complessa che consente l'intrappolamento delle nano-particelle nella regione critica 30-100 nm senza elevata caduta di pressione. I compositi ibridi vengono sviluppati mediante un processo di biomineralizzazione indotto a partire da una sospensione di miscele di polimeri naturali (ad ...

Impianti per la rigenerazione della rete vascolare e organi molli

2014
Matrici polimeriche a base di collagene sono sviluppate per la rigenerazione di tessuti molli quali il muscolo cardiaco, tendini/legamenti, menisco ed organi endocrini (timo, tiroide). Vengono applicati processi biologicamente ispirati di auto-assemblaggio e auto-organizzazione indotti da variazioni di pH a blends polimerici naturali e bio-erodibili (collagene, cellulosa, alginato, chitosano, PLLA, PCL, PGA, PEG) per ottenere costrutti 2-D e 3-D con elevata mimesi del tessuto stromale. Vengono ...

Safety by Design: un nuovo approccio per gestire il rischio dei nanomateriali

2014
L'esperienza maturata nel campo della scienza colloidale è stato fruttuosamente trasferito al controllo del confinamento e della chimica di superficie delle nanoparticelle (NP), aprendo nuove sfide verso il controllo dell' impatto potenzialmente nocivo dei nanomateriali per la salute. IMPATTI ATTESI _ Alcuni degli impatti estremamente ambiziosi di questa ricerca sono: o Lo sviluppo di strategie pratiche ed efficaci per la riduzione dell'esposizione dei lavoratori ai nanomateriali durante tutte ...

Stima della pioggia dal basso

2014
Un nuovo algoritmo per stimare la pioggia dal basso SM2RAIN è un innovativo sistema di stima della pioggia che si basa sul contenuto d'acqua nel suolo. SM2RAIN considera il suolo come un grande pluviometro naturale e, misurando le variazioni della quantità di acqua nel suolo, stima la pioggia caduta (approccio "bottom-up"). In termini tecnici, SM2RAIN fa riferimento all'inversione dell'equazione di bilancio idrologico del suolo che calcola la ripartizione delle precipitazioni in ...

Nanostrumenti Ceramici in applicazioni di "Green Technology"

2014
L'unione della tecnologia sol-gel con i processi di finissaggio dei tessuti o le tecnologie di spinning consente di ottenere MEZZI MULTIFUNZIONALI ALTAMENTE VERSATILI, facilmente sfruttabili nelle molteplici applicazioni della "green technology". L'elevata scalabilità e la sostenibilità del processo è garantita dalle tecnologie consolidate coinvolte nei processi nanotecnologici / sol-gel / colloidali e tessile. PROPRIETÀ ANTIBATTERICHE _Il meccanismo largamente accettato di azione ...

Fabbricazione di celle solari basate su film sottili di CuInGaSe2 mediante Pulsed Electron Deposition (PED)

2014
Dispositivi fotovoltaici che convertono direttamente la luce solare in energia elettrica sono importanti per la realizzazione di sistemi di approvvigionamento di energia rinnovabile. Oggi i moduli a base di silicio stanno dominando il mercato del fotovoltaico, ma diverse tecnologie emergenti basate sui film sottili di semiconduttori inorganici, sui materiali sensibilizzati con coloranti e sui materiali organici stanno progredendo rapidamente. Uno dei maggiori vantaggi nell'utilizzo del film ...

Punti quantici epitassiali: sorgenti di singolo fotone per applicazioni nelle future telecomunicazioni quantistiche

2014
Lo sviluppo di dispositivi nanofotonici che si basano sulla generazione, manipolazione e rivelazione di singoli fotoni è un passaggio fondamentale per la realizzazione dei futuri computer quantistici, la cui logica si baserà non più su bits classici, ma su bits quantistici (QuBits). Tra i vari metodi proposti per la realizzazione dei QuBits vi sono i punti quantici (Quantum Dots - QDs) di materiale semiconduttore cresciuti per epitassia, sistemi in cui i portatori di carica confinati ...

L'uso del tempo in Italia

2014
Lo studio dell'uso del tempo degli italiani è un'attività di analisi secondaria svolta dall'IRPPS a partire dal 2012. La ricerca utilizza l'indagine Istat "Uso del Tempo", una delle fonti più complete a nostra disposizione per l'analisi della partecipazione di donne e uomini alle diverse attività quotidiane. L'indagine rileva infatti, attraverso un diario compilato dagli intervistati, il tempo dedicato alle attività giornaliere, oltre a specificare le caratteristiche degli individui e ...

Ceramici trasparenti: Granato di ittrio e alluminio(YAG)

2014
Lo YAG YAG (Y3Al5O12) policristallino drogato con elementi delle terre rare (REE) è un materiale funzionale strategico come sorgente laser per laser allo stato solido di alta potenza pompati a diodi (DPLSSL). Rispetto ai cristalli singoli generalmente utilizzati, i ceramici YAG trasparenti possono dare origine a nuove applicazioni laser in quanto: 1. Possono contenere più elevati tenori di drogaggio 2. Sono più veloci da produrre 3. Possono esse fabbricati anche in forme ...

Metodologie avanzate di microscopia elettronica per l'indagine di nanofili di GeSbTe su scala atomica

2014
Lo studio degli effetti della dimensionalità ridotta sulle proprietà dei materiali, nei sistemi le cui dimensioni sono inferiori al centinaio di nanometri, è fondamentale per la comprensione di molti fenomeni fisici che non avvengono su scala macroscopica. In particolare, al disotto di una dimensione critica, i materiali nanostrutturati possono cristallizzare in fasi che sono metastabili nel bulk o, nei casi più estremi, manifestare polimorfi mai osservati, le cui proprietà possono ...

ceramici trasparenti a base di MgAl2O4 per finestre protettive

2014
Cubic isotropic MgAl2O4 spinel can be regarded as an almost ideal transparent ceramic material. It is an attractive material in the aerospace sector for several applications under severe conditions such as hard front layer in transparent protection and rugged optical windows operating in harsh environment. CNR ISTEC optimized the production process of spinel components with an in-line transmittance up to 82 % close to the theoretical value

Studio dei processi di assembling molecolare per la realizzazione di dispositivi ad alta efficienza con semiconduttori organici

2014
La deposizione di semiconduttori organici da fasci supersonici inseminati è una metodologia di crescita di questi materiali che dà la possibilità di studiare i processi che regolano le interazioni molecola-molecola e molecola superficie durante la formazione di film sottili. Essa permette di modificare l'energia cinetica delle molecole che arrivano sulla superficie e nel contempo anche il loro momento, in questo modo risultano essere accessibili diversi meccanismi di crescita altrimenti non ...

Risonanza parametrica e squeezing in un sistema optomeccanico

2014
Gli oscillatori meccanici operano in regime parametrico degenere quando la costante elastica è modulata al doppio della frequenza di risonanza dell'oscillatore. In tale regime, come in una altalena per bambini, la risposta dell'oscillatore ad una forzante esterna in risonanza viene amplificata proporzionalmente alla modulazione, e si può facilmente arrivare alla soglia di innesco di auto-oscillazioni (risonanza parametrica). Più precisamente, la risposta viene amplificata se il movimento è ...

Sistemi multiferroici magnetoelettrici innovativi: sintesi in alta pressione ed alta temperatura (HP/HT) e caratterizzazione avanzata

2014
"Multifunctional Materials" è un argomento di crescente impatto nell'ambito della scienza e tecnologia dei materiali innovativi. Il multiferroismo è una proprietà della materia definita come la coesistenza fra due o più ordini ferroici primari, i principali sono ferromagnetismo e ferroelettricità. Qualora, oltre alla coesistenza, i due ordinamenti siano correlati, il multiferroico è contemporaneamente definibile come magnetoelettrico. Questa proprietà è di grande interesse per una serie ...