Smart City

Una "bacchetta magica" per sbrinare gli aerei: è quanto hanno cercato di fare i ricercatori del Virginia Tech dopo aver scoperto, qualche anno fa, che i cristalli di brina hanno una piccola carica elettrica, e che questa poteva essere sfruttata in modo pratico. I ricercatori si sono quindi messi all'opera, mettendo a punto una sorta di grande bacchetta elettrica ad alto voltaggio, capace di attirare la brina un po' come da bambini giochiamo ad attirare i pezzetti di carta con una bacchetta di plastica dopo averla caricata strofinandola con un panno. Sorprendentemente il sistema funziona, anche se non con il ghiaccio più duro. Ce lo spiega Carlo Antonini, professore dell' Università di Milano-Bicocca del dipartimento di Scienza dei materiali, Laboratorio di Ingegneria delle Superfici e Interfacce liquide.

Continua il nostro breve viaggio dedicato a fare il punto sulla diffusione della stampa 3D nel settore della manifattura, dove viene ormai regolarmente utilizzata per la produzione di piccole serie e per produrre oggetti molto complessi, impossibili o molto complicati da produrre in altro modo. In questa puntata facciamo il punto sui materiali per la stampa ceramica, cercando di capire quali siano, come vengano prodotti e da chi, e su quali nuovi materiali si stia lavorando. Le paste che vengono utilizzate nella stampa ceramica sono composte da un mix di polveri ceramiche e di resine, che servono a tenere insieme le polveri durante il processo di stampa e che vengono rimosse dal successivo trattamento termico. Ed è proprio progettare la giusta miscela, la cosa più importante per ottenere i risultati voluti. Ce lo spiega Francesca Mazzanti, ricercatrice del Laboratorio Materiali Ceramici e Compositi per l'Industria Manifatturiera dell'ENEA di Faenza.

Possono costare centinaia di euro al chilogrammo, eppure non contengono elementi preziosi. Sono le polveri usate nei processi di stampa 3D in metallo. Oggi questa tecnologia viene usata soprattutto per creare piccole serie o oggetti difficili da realizzare con le tecnologie tradizionali. Ma si prevede che avrà diffusione più ampia in futuro, mano a mano che la velocità delle stampanti 3D in metallo crescerà. Le versioni più diffuse di stampa 3D metallica utilizzano come materia prima delle polveri metalliche opportune, che un laser o un'altra sorgente di energia fonde del tutto o in parte creando il manufatto. Come si producono queste polveri? Cos'hanno di speciale e chi le produce oggi? Ne parliamo questa sera, dando il via a una serie di puntate dedicate alla stampa 3D per fare il punto della situazione a qualche anno dal momento di hype. E lo facciamo con l'aiuto di Daniele Mirabile Gattia, responsabile del Laboratorio Tecnologie e materiali per la manifattura additiva dell'ENEA.

Si è appena concluso a Riad il Future Minerals Forum 2026, il più importante meeting a livello mondiale che fa incontrare industria mineraria, gli end user delle materie prime e il mondo della ricerca scientifica. Con l'aiuto di Andrea Dini, Direttore dell'Istituto di Geoscienze e Georisorse del CNR, cerchiamo di capire quali siano i messaggi più forti usciti dal Forum di quest'anno. È in corso una sorta di riposizionamento nei pesi dell'industria mineraria mondiale: sia geografico, con la "super regione" mineraria Africa-Asia che sta tentando di coordinarsi; sia all'interno delle filiere, dove per la prima volta gli end user delle materie prime entrano nei capitali delle società minerarie. Tutto questo, mentre le tecnologie di Intelligenza Artificiale irrompono nel settore minerario con la promessa di rendere possibile l'analisi di miliardi di dati geo-minerari già disponibili, ma alla ricerca di materie prime nuove e diverse da quelle cercate in passato.

La Formula 1 più veloce potrebbe presto essere quella elettrica. La velocità di punta delle Formula 1 elettriche di quarta generazione - cioè quelle che inizieranno a gareggiare a partire dal prossimo campionato di Formula E - sarà di circa 350km/h contro i 370 delle Formula 1 a combustione, ma cresce molto più rapidamente ed è ormai opinione diffusa degli esperti che presto ci sarà il sorpasso. La prossima generazione di Formula 1 elettriche, infatti, potrà generare da regolamento 600 chilowatt di potenza, pari a circa 815 cavalli, contro i 350 attuali, che pure già rendono le Formula E di terza generazione in grado di accelerare del 30% più rapidamente di quelle convenzionali. Insomma, sarà lecito attendersi questo sorpasso sul giro più veloce. Ma nessuna Formula E di quarta generazione sarà ancora in grado di battere una Formula 1 sulla lunghezza standard di un gran premio, dove la densità energetica dei combustibili rimane, ancora per il momento, insuperabile. Ne parliamo con Matteo Corno, professore di Sistemi di Controllo presso il Dipartimento di Elettronica del Politecnico di Milano.

È possibile che l'Italia ospiti giacimenti di idrogeno naturale? Detto anche idrogeno bianco o idrogeno geologico, la sua esistenza è una scoperta relativamente recente. È idrogeno che si produce con continuità nelle profondità della terra, per lo più in seguito a reazioni chimiche tra minerali di ferro e acqua calda. Questo il ferro incontra l'acqua, si ossida trasformandosi in ruggine e liberando idrogeno, che inizia a risalire attraverso la crosta terrestre e nel corso del tragitto può incontrare trappole che ne favoriscono l'accumulo. Questi contesti geologici sono l'opposto di quelli in cui ci si aspetta di trovare petrolio. Un aspetto importante per paesi che, come l'Italia, non hanno petrolio, ma hanno in compenso un'attività geologica intensa. NHeat -Natural Hydrogen for Energy trAnsiTion è il primo progetto di ricerca in Italia dedicato alla ricerca dell'idrogeno naturale. E ne parliamo con Chiara Boschi, prima ricercatrice del l'Istituto di Geoscienze e Georisorse del CNR e leader di NHeat.

Circa il 30% della biomassa vegetale è composto da lignina, il più abbondante biopolimero presente in natura dopo la cellulosa, che conferisce rigidità al legno e ai tessuti vegetali. E' una delle risorse rinnovabili più abbondanti al mondo, ma anche una delle meno sfruttate, a causa della composizione chimica complessa e variabile. Benché si tratti di un polimero formato da composti molto preziosi, almeno 50 milioni di tonnellate di lignina vengono prodotte ogni anno dall'industria della carta e della cellulosa e utilizzate quasi esclusivamente come combustibile. Negli ultimi anni la ricerca ha tuttavia sviluppato enzimi in grado di scomporre la lignina in modo controllato e trasformarla in prodotti chimici di valore. La tecnologia è matura a livello di laboratorio e promette di essere economicamente sostenibile. Ora tocca all'industria compiere il prossimo passo. Ne parliamo con Elena Rosini, professoressa di Bio-Chimica dell'Università dell'Insubria - Laboratorio The Protein Factory 2.0.

Domani, l'Università Federico II di Napoli inaugurerà il primo Quantum Internet Testbed, infrastruttura di ricerca avanzata, concepita come un laboratorio aperto dedicato a sviluppare nuove soluzioni e tecnologie per dare vita a reti di telecomunicazioni quantistiche capaci di coesistere con il traffico dati classico. Due infrastrutture in una: questa è l'idea su cui i ricercatori della Federico II lavoreranno insieme a colleghi che ospiteranno da tutto il Paese. Lanciato grazie al programma RESTART, finanziato grazie a fondi PNRR, il nuovo laboratorio si caratterizza per un approccio fortemente ingegneristico. L'obiettivo è portare le tecnologie fuori dai laboratori, motivo per cui si lavorerà non solo su HW, ma anche su SW, cercando di sviluppare dei primi standard per reti di telecomunicazioni miste, classiche e quantistiche. Ce ne parla Marcello Caleffi, professore di Comunicazioni Quantistiche alla Federico II di Napoli.

Quello delle capsule intelligenti è un filone in forte sviluppo negli ultimi anni, su cui la ricerca medica punta per aprire nuove prospettive nella cura dell'apparato digerente. C'è tutto un armamentario in via di sviluppo: capsule che, una volta ingerite, permettono di eseguire in modo non invasivo una gastroscopia, o di monitorare vari parametri chimici lungo il tragitto; capsule che trasportano i farmaci e li rilasciano nel punto giusto del sistema digerente; o addirittura - come nel caso di questa puntata - una capsula ingeribile capace di trovare un'ulcera intestinale e di trasformandosi in un cerotto che aderisce alla lesione e ne aiuta la guarigione. Ce lo racconta Carmelo De Maria, professore di Bioingegneria all'Università di Pisa.

Solo da pochi anni disponiamo di mezzi come la potenza di calcolo o gli strumenti di Intelligenza Artificiale, per studiare le proteine in modo sistematico e comprenderne la funzione. Questi recentissimi progressi hanno spalancato un mondo di possibili applicazioni per la Medicina e di strumenti di indagine per la Biologia. E ora un gruppo di ricercatori dell'Università di Pisa, in collaborazione con la Scuola Superiore Meridionale di Napoli, ha sviluppato uno strumento ancora più potente: una sorta di rappresentazione "zippata" delle proteine che promette un altro salto di scala nella nostra capacità di confrontare e analizzare le proteine, come per esempio la ricerca di mutazioni pericolose. Ce ne parla Tiziano Tuccinardi, docente del Dipartimento di Farmacia dell'Ateneo Pisano e coordinatore dello studio.

Un gel per rigenerare le lesioni ossee più gravi, quelle che oggi non trovano soluzioni terapeutiche, come i danni da osteoporosi e le lesioni causate da gravi fratture o da tumori ossei rimossi chirurgicamente. Questo è l'obiettivo del progetto STARBONE, finanziato dal MIUR tramite il Fondo Italiano per la Ricerca. Il gel, elettricamente conduttivo e destinato a bio-degradarsi completamente, verrebbe semplicemente iniettato in corrispondenza delle lesioni; e creando, grazie a speciali nano-particelle, un ambiente altamente favorevole all'insediamento di nuove cellule del tessuto osseo, ne favorirebbe la rigenerazione. Ne parliamo con Anna Mariano, Post-doc presso l'Istituto per i Polimeri, Compositi e Biomateriali del CNR.

Pilotare una macchina col pensiero: un robot o magari un avatar in un videogioco; oppure un dispositivo per la riabilitazione dopo un incidente. Sono esempi di possibili applicazioni "brain to computer" (letteralmente "dal cervello al computer"). Infatti è sufficiente immaginare di compiere un gesto perché il nostro cervello si attivi, predisponendosi a dare ai muscoli i comandi necessari a compiere tutti i movimenti. Un po' come quando un computer carica il software prima di eseguirlo; oggi sappiamo leggere questo software direttamente dal cervello. Ma farlo è complicato. Un nuovo metodo sviluppato dal Cognition in Action Lab dell'Università Statale di Milano, chiamato MultiMEP, permette invece di decodificare le azioni immaginate dal cervello in modo più semplice, attraverso i muscoli. Le possibili applicazioni sono, prima di tutto, nel settore medico e sportivo. Ce ne parla Guido Barchiesi, professore del Dipartimento di Filosofia dell'Università Statale di Milano.

Più alberi e più foreste non comportano necessariamente un clima più fresco. Lo dice uno studio guidato dall'ETH di Zurigo, con cui ha collaborato anche l'Istituto per i sistemi agricoli e forestali del Mediterraneo del Consiglio Nazionale delle Ricerche di Perugia. Lo studio mostra come l'effetto delle foreste sulla temperatura locale possa variare in base alle specie arboree. Se infatti tutte le specie vegetali contribuiscono a sequestrare CO2 dall'atmosfera, e quindi a mitigare il riscaldamento globale, non si può dire la stessa cosa del loro effetto sul microclima locale. Tra gli alberi, i faggi garantiscono per esempio un clima più fresco degli abeti rossi, che con le loro chiome dense e scure assorbono tutta la luce. Questa ricerca è rilevante perché ci indica una strada per rendere più efficace la gestione forestale là dove si attuano politiche di rimboschimento, di verde urbano, e nelle attività di silvicoltura. Ne parliamo con Alessio Collalti, primo ricercatore responsabile del Laboratorio di Modellistica Forestale del CNR Isafom.

Il crollo del Ponte Morandi ha acceso l'attenzione sulla possibilità di dotare le grandi infrastrutture di sistemi di monitoraggio in tempo reale, che possano monitorarne lo stato di salute e segnalare eventuali problemi con largo anticipo, ben prima che possano verificarsi cedimenti catastrofici. Le cose stanno ora cambiando, complice anche lo sviluppo, negli ultimi anni, di nuove soluzioni che permettono di dotare le infrastrutture di sensori in modo agile. Molte delle soluzioni che esistevano fino a solo pochi anni fa, infatti, erano lunghe e complesse da installare. Oggi, possiamo dire che non ci sono più scuse. Un esempio ci è offerto dalla start-up Displaid, che ha da poco chiuso un round di finanziamento da 1,2 milioni di euro. Nata da esperienze fatte tra Politecnico di Milano e MIT di Boston, ha sviluppato un sistema di sensori che può essere installato in poche ore senza nemmeno fermare il traffico. Ne parliamo con Lorenzo Benedetti, Founder e Ceo di Displaid.

Generare sequenze di numeri veramente casuali, cioè così causali da essere completamente impredicibili e imprevedibili è dannatamente difficile. Questo perché, per poter funzionare, gli algoritmi di crittografia su cui è basata la sicurezza informatica hanno bisogno di sequenze di numeri casuali impredicibili. Random Power, spin-off dell'Università dell'Insubria di Como e dell'Università di Scienza e Tecnologia di Cracovia, ha messo a punto un dispositivo nato da anni di ricerca sulle particelle subatomiche al CERN, una sorta di "lancia-monete quantistico" sotto forma di un chip convenzionale, facilmente integrabile nell'elettronica esistente, in grado di generare sequenze di numeri del tutto impossibili da prevedere. Ne parliamo con Massimo Caccia, professore di Fisica delle Particelle all'Università dell'Insubria.

Manca una manciata di settimane all'avvio dei giochi Olimpici Invernali di Milano-Cortina, ma è già tempo per i primi bilanci. Anche grazie allo stimolo della società civile, le Olimpiadi Invernali si sono caratterizzate per il tentativo di applicare in modo sistematico a un vasto piano di opere pubbliche una serie di innovazioni amministrative e strumenti digitali con l'obiettivo di coniugare rapidità, legalità e trasparenza. Il portale Open Milano Cortina 2026 ha, per esempio, permesso per la prima volta un monitoraggio effettivo da parte dell'opinione pubblica, sull'avanzamento delle opere, i rispettivi autori e i corrispondenti costi ed impatti. E seppure imperfetto e ancora privo di alcune informazioni rilevanti, rappresenta un passo avanti non da poco rispetto al passato. Tra gli esperimenti più interessanti c'è stata l'introduzione di alcuni strumenti di IA per monitorare i lavori e contrastare il rischio di infiltrazione nei cantieri, tra cui un chatbot a disposizione delle forze dell'ordine che permette loro di ottenere rapidamente numeri, tabelle e informazioni sintetiche di vario tipo. Ospite Veronica Vecchi, professoressa di Relazioni pubblico private alla School of Management dell'Università Bocconi; Presidente del Consiglio di Amministrazione di SiMICO - Società Infrastrutture Milano Cortina 2020 - 2026 S.p.A

A cosa può servire un contatore di atomi capace di enumerarli uno a uno anche quando sono riuniti in piccoli gruppi? Per esempio, a dar vita a nuovi orologi atomici, computer quantistici e simulatori quantistici. Può avere diverse funzionalità, in un momento storico in cui moltissime prospettive di sviluppo, tanto nella ricerca di base che nella ricerca applicata, convergono verso la capacità di manipolare gli atomi singolarmente. Un notizia è che al Laboratorio ArQuS - laboratorio congiunto tra l'Università di Trieste e l'Istituto Nazionale di Ottica del CNR, per la prima volta dei ricercatori sono riusciti a intrappolare, fotografare e contare singoli atomi con con una metodologia che potrebbe aprire la strada ad applicazioni concrete, basata su pinze e manipolatori fatti letteralmente di luce. I risultati degli studi condotti al Laboratorio ArQuS sono stati pubblicati su Quantum Science and Technology e Physical Review Letters. Ospite Francesco Scazza, professore di Fisica della Materia all'Università di Trieste, direttore del Laboratorio ArQuS.

Abbiamo appena imparato - si fa per dire - a familiarizzare col "qubit", l'unità fondamentale su cui si basa il calcolo quantistico, che già ci tocca fare i conti col fratello maggiore, il "qudit" - con la "D" di "Domodossola". Il qudit sta al qubit come il bit classico sta al byte, l'unità fondamentale di memoria che contiene 8 bit e che perciò può assumere 256 valori diversi, anziché solo due (0 o 1) come il semplice bit. La metafora rende l'idea dell'obiettivo a cui si punta: una specie di super qubit che possa rappresentare un'informazione più complessa, verrebbe da dire multidimensionale, rispetto a quanto già esiste. Perché il problema è proprio qui. I qubit bene o male abbiamo imparato a fabbricarli, mentre i qudit ancora no, e non manca chi pensa che senza qudit non arriveremo mai a computer quantistici come quelli di cui sentiamo spesso parlare. Ospite Francesco Scazza, professore di Fisica della Materia all'Università di Trieste, direttore del Laboratorio ArQuS.