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Gennaio 4th

Le nanofibrille di collagene nei tessuti dei mammiferi si rafforzano con l'esercizio

Le fibrille di collagene nei tessuti dei mammiferi possono diventare più forti e più dure quando vengono ripetutamente allungate e lasciate riposare

Il collagene è il componente fondamentale di muscoli, tessuti, tendini e legamenti nei mammiferi. È anche ampiamente usato nella chirurgia ricostruttiva e cosmetica.

Sebbene gli scienziati abbiano una buona conoscenza di come comportarsi nell'ambito tessutale, alcune proprietà meccaniche chiave del collagene su scala nanometrica rimangono ancora da scoprire. Un recente studio sperimentale condotto da ricercatori dell'Università dell'Illinois a Urbana-Champaign, della Washington University di St. Louis e della Columbia University su fibre di collagene su nanoscala ha riportato le ragioni, in precedenza imprevedibili, per cui il collagene è un materiale così resistente.

Poiché una fibrilla di collagene è circa un milionesimo di dimensione della sezione trasversale di un capello umano, studiarla richiede attrezzature altrettanto piccole. Il gruppo del Dipartimento di Ingegneria Aerospaziale dell'Università dell'Illinois ha progettato minuscoli dispositivi - Sistemi micro-elettro-meccanici - di dimensioni inferiori a un millimetro, per testare le fibrille di collagene.

Il dottor Debashish Das,(1) uno studioso post dottorato dell'Università dell'Illinois coinvolto nel progetto ha asserito: "Usando i dispositivi di tipo MEMS per afferrare le fibrille di collagene sotto un microscopio ottico ad alto ingrandimento, abbiamo allungato le singole fibre per imparare come si deformano e il punto in cui si rompono. Abbiamo anche ripetutamente allungato e rilasciato le fibrille per misurare le loro proprietà elastiche e non elastiche e come rispondono a ripetuti carichi."

Debashish Das ha inoltre spiegato: "A differenza di un elastico, se si stira il tessuto umano o animale e poi lo si rilascia, il tessuto non torna alla sua forma originale. Questo comportamento è stato conosciuto e compreso a livello del tessuto e attribuito allo scorrimento nanofibrillare o alla sostanza idrofila gelatinosa tra le fibrille di collagene. Le singole fibrille di collagene non sono state considerate come importanti contributori al comportamento viscoelastico complessivo, ma ora abbiamo dimostrato che i meccanismi del tessuto dissipativo sono attivi anche alla scala di una singola fibrina di collagene."

Gennaio 3rd

Nuove tecnologie al Max Planck Institute for Astronomy

Il Max Planck Institute for Astronomy è coinvolto nell'ingegneria meccanica per i telescopi spaziali e nello sviluppo di rivelatori a infrarossi

Il Max Planck Institute for Astronomy (MPIA) partecipa per lo sviluppo di tecnologie astronomiche per strumenti sia terrestri che spaziali

Gli astronomi stanno costantemente ampliando le tecnologie con lo scopo di ottenere osservazioni sempre più dettagliate e dati per un numero sempre maggiore di oggetti in una varietà di lunghezze d'onda nello spettro elettromagnetico.

I telescopi e gli strumenti necessari per questo tipo di ricerca all'avanguardia non possono essere acquistati dall'industria. Di solito sono sviluppati da consorzi di istituti di ricerca e società specializzate. In cambio, gli istituti ottengono tempo di osservazione sugli strumenti con i quali, in virtù del loro aiuto nella costruzione, sono molto familiari.

Il Max Planck Institute for Astronomy è coinvolto nello sviluppo di strumenti sia terrestri che spaziali.(1)

Le specialità dell'istituto includono lo sviluppo di ottica adattiva e interferometria nel vicino infrarosso - tecniche per rimuovere l'influenza disturbante dell'atmosfera terrestre dalle immagini astronomiche e per combinare diversi telescopi in uno, rispettivamente.

I progetti attuali in questa direzione includono lo strumento LINC-NIRVANA, gli spettrografi LUCI e il sistema a stella guida laser ARGOS per il Large Binocular Telescope Observatory in Arizona,(2) il rilevatore di velocità radiale CARMENES per l'Osservatorio di Calar Alto e gli strumenti GRAVITY e MATISSE per il Very Large Interferometro del telescopio all'osservatorio Paranal dell'ESO. Il MPIA è anche coinvolto nella progettazione e costruzione di due strumenti, MICADO e METIS, per il prossimo Telescopio Europeo Estremamente Grande di 39 metri.

Gennaio 2nd

I fisici registrano la durata della vita di un qubit grafene

Gli scienziati hanno misurato per quanto tempo un qubit grafene può mantenere uno stato che gli consente di rappresentare contemporaneamente due stati logici

I ricercatori del MIT di Boston hanno registrato la “coerenza temporale” di un qubit grafene - per quanto tempo mantiene uno stato speciale che gli consente di rappresentare contemporaneamente due stati logici - segnando un passo in avanti critico per il calcolo quantistico pratico. La prima misurazione del suo genere potrebbe fornire un trampolino di lancio per il calcolo quantistico pratico.

I ricercatori del MIT di Boston e di altri paesi hanno registrato, per la prima volta, la “coerenza temporale” di un qubit grafene, ovvero per quanto tempo può mantenere uno stato speciale che gli consente di rappresentare contemporaneamente due stati logici. Secondo gli scienziati la dimostrazione, che ha utilizzato un nuovo tipo di qubit basato su grafene, rappresenta un passo avanti fondamentale per il calcolo quantistico pratico.

I bit quantistici superconduttori (semplicemente i qubit) sono atomi artificiali che usano vari metodi per produrre bit di informazione quantistica, la componente fondamentale dei computer quantistici. Analogamente ai circuiti binari tradizionali nei computer, i qubit possono mantenere uno dei due stati corrispondenti ai classici bit binari, uno 0 o 1. Ma questi qubit possono anche essere una sovrapposizione di entrambi gli stati contemporaneamente, che potrebbe consentire ai computer quantistici di risolvere problemi complessi che sono praticamente impossibili per i computer tradizionali. La quantità di tempo in cui questi qubit rimangono in questo stato di sovrapposizione viene definito come il loro “tempo di coerenza”. Più lungo è il tempo di coerenza, maggiore è la capacità del qubit di calcolare problemi complessi.

Recentemente, i ricercatori hanno incorporato materiali basati su grafene in dispositivi di calcolo quantistico. Superconduttori che promettono un calcolo più veloce e più efficiente, tra gli altri vantaggi. Fino ad ora, tuttavia, non c'era alcuna coerenza registrata per questi qubit avanzati, quindi non si sa se sono fattibili per il calcolo quantistico pratico.

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