Ricerche

Per la maggior parte delle persone, quando si parla di cristalli si intendono diamanti, pietre dure o forse i cristalli di ametista o di quarzo amate dai collezionisti. Per Norman Yao, questi cristalli inerti sono solo la punta dell’iceberg.

Se i cristalli hanno una struttura atomica che si ripete nello spazio, come il reticolo di carbonio di un diamante, perché allora i cristalli non potrebbero avere una struttura che si ripete nel tempo?

Cioè un cristallo temporale?

In un documento presentato on line sulla rivista Physical Review Letters l’assistente professore di fisica della UC Berkeley descrive esattamente come creare e misurare le proprietà di tali cristalli e anche prevedere quali siano le varie fasi che dovrebbero circondare il cristallo temporale, simili alle fasi liquide e gassose nel ghiaccio.

Questo diagramma di fase mostra come il modificare i parametri sperimentali possa “fondere” un cristallo di tempo in un normale isolante o portarlo in uno stato termico ad alta temperatura. Grafica di Norman Yao.

Questa non è solo mera speculazione. Due gruppi hanno seguito le indicazioni di Yao ed hanno già creato i primi cristalli temporali.

I bambini colpiti da asma nei primi anni di vita, se non trattati, hanno un rischio superiore del 51% di diventare obesi nell’adolescenza.

Il legame fra la malattia respiratoria e l’eccesso ponderale è dimostrato da uno studio recentemente pubblicato sul Journal of Respiratory and Critical Care Medicine: 2.171 bambini americani (età media intorno ai 6,5 anni), che frequentavano asili nido o scuole primarie, sono stati seguiti per un decennio. I risultati sono stati confermati su altri 2.684 bambini e adolescenti tra i 10 e i 18 anni.

“È un’osservazione importante - afferma Giorgio Piacentini, Professore Ordinario di Pediatria all’Università di Verona e Presidente Eletto della Società Italiana per le Malattie Respiratorie Infantili (SIMRI), - che può rispecchiare anche la situazione italiana. Lo studio americano ha evidenziato una maggiore probabilità di diventare obesi nei bambini che ricevevano una diagnosi di asma nei primi anni di vita. La ricerca ipotizza anche che un trattamento precoce agisca come preventivo sul rischio di sviluppare non solo obesità ma anche altre malattie metaboliche, come pre-diabete e diabete, in età adulta.” “Un tempo - aggiunge il professor Piacentini, - con una diagnosi di questo tipo si sconsigliava l’attività sportiva nei bambini per evitare l’asma da sforzo.

Ora, invece, la appoggiamo caldamente perché un regolare esercizio fisico protegge dal peggioramento della malattia. La sedentarietà incide negativamente favorendo sovrappeso e obesità negli anni successivi. Invece il movimento aiuta anche la terapia perché potenzia la muscolatura e facilita la respirazione.

Presso l’Università di Stanford degli ingegnosi studiosi, in collaborazione con il National Accelerator Laboratory del DOE, hanno progettato un elettrodo che, simulando la struttura della melagrana, è capace di immagazzinare fino a dieci volte l’energia che le pile riescono normalmente ad accumulare.

Il professor Yi Cui, associato all’Università di Stanford e capo del team di ricerca, spiega così questa invenzione: “Abbiamo di fronte ancora un paio di sfide, ma questo design ci porta ad un passo dall’utilizzare anodi di silicio in piccole batterie, più leggere e più potenti di quelle attuali, per prodotti come telefoni cellulari, tablet e macchine elettriche. Gli esperimenti hanno mostrato il nostro anodo a melograno funziona ad una capacità del 97 per cento anche dopo 1000 cicli di carica e scarica, collocandosi così ben all’interno della gamma desiderata per operazione commerciale”.

Gli anodi in silicio possono arrivare a memorizzare una carica pari a quasi 10 volte quella della grafite presente nelle tradizionali batterie agli ioni di litio e per ricavare il silicio per il momento si sta valutando di estrarlo dal residuo dell’involucro dei chicchi di riso che sono composti per ben il 20% dalla sostanza organica costituita da diossido di silicio.

Il silicio è fragile e dunque rischia di deformarsi o addirittura deteriorarsi durante la carica della batteria.