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Macchina di calcolo basata sulla luce

Macchina di calcolo basata sulla luce

Macchina di calcolo che elaborando i dati alla velocità della luce. Il risultato apre importanti prospettive per lo sviluppo di tecnologie applicabili a numerosi ambiti disciplinari: dal sequenziamento genico, alla generazione di bit-coin e password sicure.

Lo studio, condotto da un gruppo di ricerca del Dipartimento di fisica della Sapienza e dell'Istituto dei sistemi complessi del Cnr, è pubblicato sulla rivista Physical Review Letters.

Trovare il tragitto più corto che collega molte città, confrontando i numerosi e diversi percorsi, è un compito che diventa sempre più arduo al crescere del numero di città da visitare. Calcoli di ottimizzazione combinatoria, simili a questo, sono molto frequenti nella quotidianità, nella scienza e nell'ingegneria, ma sono difficilmente trattabili su larga scala dai computer tradizionali.

Lo sviluppo di nuovi sistemi hardware che possano risolvere efficacemente complesse ottimizzazioni è una delle sfide della scienza moderna. Una direzione promettente è quella di codificare tali problemi in modelli di Ising, modelli fisico-matematici definiti da un insieme finito di variabili (spin), che possano essere risolti da specifici processori ottici, definite macchine di Ising. Queste macchine di calcolo codificano lo stato delle variabili e le loro connessioni nell'ampiezza e nella fase del campo elettromagnetico. Elaborando i dati alla velocità della luce attraverso diversi canali spaziali e di frequenze, promettono di essere estremamente più rapide di quelle elettroniche.

Il team di ricerca del Dipartimento di fisica della Sapienza e dell'Istituto dei sistemi complessi del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr-Isc), costituito da Davide Pierangeli e Giulia Marcucci e coordinato da Claudio Conti, ha progettato e realizzato sperimentalmente la più grande macchina di Ising mai dimostrata prima. Il risultato, pubblicato sulla rivista Physical Review Letters, apre importanti prospettive per lo sviluppo di tecnologie future.

Aumentare il prezzo del cacao per eliminare il lavoro minorile in Ghana

Aumentare il prezzo del cacao per eliminare il lavoro minorile in Ghana

Un aumento del prezzo del cacao fino al 47% potrebbe eliminare tutto il lavoro minorile dalla produzione di cacao in Ghana.

Secondo un nuovo modello economico, descritto in uno studio pubblicato di recente nella rivista PLOS ONE, (1) di Jeff Luckstead (2) e Lawton Lanier Nalley (3) della University of Arkansas, USA, e Francis Tsiboe della Kansas State University, USA, un aumento del prezzo del cacao del 2,8% potrebbe potenzialmente eliminare le peggiori forme di lavoro minorile dalla produzione di cacao in Ghana.

Anche se l'attuale legge del Ghana proibisce il lavoro minorile, tradizionalmente, i bambini iniziano a imparare e ad usare le abilità di coltivazione del cacao durante l'infanzia. Si stima che nel 2015, poco meno del 40% dei bambini, che lavorano nel settore del cacao, sono stati coinvolti in lavori pericolosi.

Molte famiglie, occupate nel settore del cacao, vivono in povertà in fattorie di piccole dimensioni e hanno bisogno che i bambini lavorino per guadagnare abbastanza da sopravvivere. Di conseguenza, le attuali leggi sul lavoro minorile vengono applicate raramente.

Il lavoro minorile nella produzione di cacao non è solo un sintomo di povertà, ma anche un fattore che penalizza l'istruzione poiché i bambini spesso rinunciano a un percorso scolastico per lavorare nei frutteti di cacao.

In questo studio, gli autori hanno utilizzato i dati tratti da una revisione della letteratura sulla politica agricola per sviluppare un modello economico che includa l'incremento della quotazione del prezzo del cacao al fine di eliminare diverse tipologie di lavoro minorile nelle fattorie del cacao ghanese.

Dall'aria un nuovo processo per catturare e riciclare il CO2

Dall'aria un nuovo processo per catturare e riciclare il CO2

Dall'aria sottile: un nuovo processo elettrochimico accorcia la strada per catturare e riciclare il CO2. Gli ingegneri offrono una tecnica promettente per convertire il CO2 (diossido di carbonio) atmosferico in prodotti di valore commerciale.

Un team di ricerca di U of T Engineering ha sviluppato un nuovo percorso elettrochimico per trasformare il CO2 in prodotti di valore come il carburante per jet o la plastica. Catturare e riciclare il carbonio direttamente dall'aria. Una tecnologia che potrebbe migliorare significativamente l'economia.

Il dottor Edward (Ted) Sargent, (1) docente presso l'Università di Toronto e direttore del gruppo di ricerca, afferma: “oggi è tecnicamente possibile catturare il diossido di carbonio (CO2) dall'aria e, attraverso una serie di passaggi, convertirla in prodotti commerciali. La sfida è che ci vuole un sacco di energia per farlo, il che incrementa i costi e riduce l'incentivo. La nostra strategia aumenta l'efficienza energetica globale evitando alcune delle perdite più energivore.”

Estrarre il carbonio dall'aria è una tecnologia emergente. Le aziende mirano a produrre combustibili o plastiche dal carbonio che è già nell'atmosfera, piuttosto che dai combustibili fossili. La compagnia canadese Carbon Engineering, che ha costruito un impianto pilota a Squamish, nella provincia canadese della Columbia Britannica, (2) cattura CO2 forzando l'aria attraverso una soluzione liquida alcalina. Il CO2 si dissolve nel liquido, formando una sostanza chiamata carbonato.

Per essere completamente riciclato, il carbonato disciolto viene normalmente trasformato in gas CO2 e quindi in blocchi chimici che costituiscono la base di combustibili e materie plastiche. Un modo per farlo è aggiungere sostanze chimiche che convertono il carbonato in un sale solido. Questa polvere salina viene quindi riscaldata a temperature superiori ai 900°C per produrre gas CO2 che può subire ulteriori trasformazioni. L'energia richiesta per questo riscaldamento fa aumentare il costo dei prodotti derivati.

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