Scienza

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.

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.

Alcune delle più grandi scoperte scientifiche sono avvenute quasi per caso.

Come quella di una equipe di scienziati israeliani che potrebbe essere l'ultima frontiera della lotta ai virus più devastanti, come l'Hiv. Il team del Weizmann Institute of Science, istituto di ricerca israeliano, guidato da Rotem Sorek ha scoperto come combattere i virus 'ascoltando' le loro conversazioni.

Nello studio pubblicato su Nature viene spiegato che quando i virus devono decidere se uccidere o 'semplicemente' colpire il loro ospite (con un attacco 'soft') si scambiano dei messaggi chimici. L'intercettazione di tali messaggi - o meglio l'identificazione della proteina utilizzata dai virus per comunicare - potrebbe essere la chiave per nuovi farmaci anti-virali.

Una scoperta avvenuta per caso

Lo studio è stato condotto sui virus batteriofagi, o fagi, ovvero quelli che attaccano i batteri. In particolare i ricercatori israeliani stavano studiando una specie batterica chiamata 'Bacillus subtilis' per provare che i vari batteri si allertano tra di loro attraverso dei messaggi chimici sulla presenza dei fagi. Ma i ricercatori hanno scoperto che anche un invasore virale del batterio in questione - un fagio chiamato phi3T - emette questo genere di messaggi che influenzano il comportamento degli altri virus.