Scienza

Il silicio può essere depositato su un supporto isolante di zaffiro assumendo una struttura atomica bidimensionale, analoga a quella del grafene, che potrà rivoluzionare il futuro della fotonica attivandosi anche in zone dello spettro ottico considerate off limits.

Un team di ricerca coordinato da Alessandro Molle dell’Istituto per la microelettronica e microsistemi del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr-Imm) di Agrate Brianza e da Stefano Lupi della Sapienza Università di Roma, insieme a gruppi delle Università di Roma Tor Vergata e Università di Roma Tre e in collaborazione con la STMircoelectronics, ha ottenuto per la prima volta una configurazione bidimensionale del silicio, che presenta una risposta ottica mai osservata prima.

La nuova struttura consente, infatti, l’assorbimento della luce in una zona dello spettro ottico che per il silicio era ritenuta proibita fino a questo momento e promette grandi innovazioni in ambito tecnologico. I risultati sono pubblicati sulla rivista Nano Letters.

“Il silicio è il materiale di base per l’elettronica e il fotovoltaico. Questa nuova configurazione è simile a quella del grafene (da cui il nome silicene), materiale particolarmente versatile in molti settori, come l’energia, l’informatica o la biomedicina”, spiega Molle. “La grande innovazione dello studio è rappresentata dal supporto di zaffiro, un ossido di alluminio cristallizzato, che ha un comportamento isolante. Su questo supporto abbiamo depositato, tramite evaporazione in vuoto ultra spinto, atomi di silicio che, abbiamo constatato, si organizzano in uno o più strati bidimensionali, con una struttura simile al grafene, dove i portatori di carica si comportano come se fossero fotoni”.

Dimostrato per la prima volta che gli astrociti, le cellule cerebrali a forma di stella finora considerate passive, possono essere eccitati con uno campo elettrico applicato da un dispositivo organico.

Questa forma di eccitazione è importante per il funzionamento dell’attività neuronale nella memoria e nell’apprendimento. Possibili ricadute per la cura di patologie come Alzheimer, Parkinson, Ictus ed Epilessia. Il lavoro condotto da Cnr Isof e Cnr-Ismn è pubblicato su Advanced Healthcare Materials.

Quando parliamo di cervello molti di noi pensano ai neuroni, eppure negli ultimi decenni è stato dimostrato che la classica visione neurone-centrica delle funzioni e disfunzioni cerebrali è stata ormai sorpassata. Infatti, ciò che rende diverso il nostro cervello da quello di altri mammiferi, non è il numero o la struttura dei neuroni, bensì quella di altre cellule, dette astrociti.

Gli astrociti, così denominati per la loro tipica morfologia stellata, sono stati a lungo considerati mero ‘collante’ che riempiva gli spazi tra neuroni. Sono definiti cellule non eccitabili perché non possono generare e propagare l’impulso bioelettrico nello stesso modo dei neuroni.

Un lavoro pubblicato sulla rivista Advanced Healthcare Materials (1) e coordinato da Valentina Benfenati dell’Istituto per la sintesi organica e la fotoreattività del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr-Isof), in collaborazione con Michele Muccini e Stefano Toffanin dell’Istituto per lo studio dei materiali nanostrutturati del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr-Ismn), dimostra che anche gli astrociti, e non solo i neuroni, rispondono al campo elettrico applicato dal dispositivo organico, e che è possibile stimolare e modulare l’attività degli astrociti applicando un campo elettrico estremamente piccolo.

Ex frutto esotico, l'ormai italianissimo kiwi è ricco di nutrienti come la vitamina C.

Il più comune è a polpa verde, ma esistono ben 54 specie e 21 varietà botaniche tra cui la versione gialla, dal bouquet ancora più esotico. È un protagonista indiscusso sulle tavole di tutto il mondo. Della famiglia delle Actinidiaceae, genere Actinidia, proviene dalla Cina e lì inizia la sua domesticazione intorno alla metà del VIII secolo.

All'inizio del secolo scorso approda in Nuova Zelanda per poi espandersi a livello planetario negli anni '60 e '70, spingendo i produttori a puntare sulla varietà Hayward a polpa verde, i frutti a cui tutti siamo abituati.

“Da molti anni l'Italia si contende con la Nuova Zelanda il primato di produttore e protagonista sui mercati internazionali (dati Faostat)”, afferma Alberto Battistelli, ricercatore dell'Istituto di biologia agro-ambientale e forestale (Ibaf) del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr). E sebbene la Cina sia il primo Paese per produzione e mercato interno, con oltre due milioni di tonnellate prodotte, circa quattro volte quelle dell'Italia, nel 2017 il valore delle nostre esportazioni è stato di quasi mezzo miliardo di euro, il terzo tra le specie da frutto, dietro solo all'uva da tavola e alle mele. L'esportazione è in continua evoluzione: se l'Unione Europea è ancora un importante acquirente del prodotto italiano, insieme a Stati Uniti e Canada, ottime prospettive sembrano nascere nei mercati orientali”.

Per il 2018 si stima che in Italia la produzione di kiwi a polpa verde sarà di circa 373mila tonnellate, 13% in più rispetto al 2017 ma 16% in meno rispetto alla media produttiva dei quattro anni precedenti, per problemi legati ad aspetti climatici, cui vanno aggiunte 60mila tonnellate a polpa gialla, circa l'8% del totale dei paesi analizzati dell'emisfero nord.