Galileo Giornale di scienza e problemi globali

I giganti del nanotech

Il premio Nobel per la fisica va al tedesco Peter Grünberg e al francese Albert Fert per la scoperta dell'effetto di magnetoresistenza gigante (Gmr) nel 1988. I loro studi, condotti indipendentemente, hanno portato alla tecnologia che permette oggi la miniaturizzazione dei supporti per i dati informatici e che rappresentano una delle più importanti applicazioni delle nanotecnologie.

Alcuni materiali mostrano una variazione della conducibilità elettrica in presenza di un campo magnetico esterno, fenomeno che prende il nome di magnetoresistenza. Il Gmr è l’effetto elettromagnetico per cui, in questi materiali, piccoli cambiamenti del campo magnetico portano a variazioni molto grandi nella resistenza elettrica. Il Gmr era sconosciuto fino al 1988 e fu scoperto grazie a una tecnica sviluppata durante gli anni Settanta, utilizzata per produrre strati molto fini di differenti materiali. Se l’effetto è in atto, infatti, le strutture prodotte risultano composte da strati spessi appena pochi atomi (motivo per cui la scoperta della Gmr è anche considerata quella che ha reso possibile le prime applicazioni delle nanotecnologie).

Un sistema che sfrutta questo effetto è stato utilizzato nell’ultimo ventennio per convertite in segnali elettrici i dati registrati magneticamente su di un supporto informatico (hard disk).
Nel 1997 fu lanciato sul mercato il primo sensore (o testina) basato sull’effetto di magnetoresistenza gigante, che divenne in breve tempo la tecnologia standard. Anche le moderne tecnologie usate oggi nei portatili e in alcuni lettori musicali non sono che uno sviluppo di quelle ricerche di base che hanno portato Grünberg e Fert al Nobel.

Gli hard disk immagazzinano informazioni sotto forma di microscopiche aree magnetizzate secondo differenti direzioni. Le informazioni sono recuperate grazie alla testina che procede a una scansione del disco e registra i cambiamenti di polarità magnetica. Più piccolo e compatto è il supporto e più piccola e debole sarà la singola area magnetica, oltre che più densa di dati, e la testina dovrà essere, di conseguenza, molto sensibile per poterli rilevare. Una testina basata sull’effetto Gmr può convertire cambiamenti magnetici impercettibili in grandi differenze nelle resistenze elettriche, che si traducono in variazioni della corrente elettrica emessa dalla testina stessa. Queste variazioni di corrente rappresentano gli “1” e gli “0” del linguaggio binario utilizzato in informatica.
L’effeto Gmr  ha aperto la strada anche alle ricerche nel campo della spintronica, l'elettronica basata sullo spin degli atomi che, avendo due soli possibili valori, si presta come codice binario, in sostituzione della modulazione della carica elettrica. (t.m.)

Galileo Servizi Editoriali

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  I piccoli di scimpanzé giocano esattamente come i cuccioli di umani: fanno le lotte e si sfidano a ruba bandiera. E nessuno si fa mai male seriamente

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• Raccontare il tempo e i tempi della scienza FESTIVAL DELLE SCIENZE

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  Raccontare il tempo e i tempi della scienza

  Bruno Arpaia
  Francesco Cavalli Sforza
  Stefania Polvani
  
  Moderatore Elisa Manacorda, Galileo
  

  
  Il tempo è una sfida per la comunicazione scientifica. Rendere conto di questa complessa variabile nel racconto della scienza è un compito che i comunicatori sono chiamati a svolgere con chiarezza e rigore, senza mancare però di affascinare e coinvolgere il pubblico. Grazie alla partecipazione di esperti di comunicazione, l’incontro punterà l’attenzione sui diversi modi in cui è possibile parlare del tempo nella scienza, a partire da tre particolari aree di interesse così da offrire il più ampio scenario possibile: la fisica, con la teoria del Big Bang; l’evoluzione, con la storia del viaggio attraverso il tempo dell’essere umano; la medicina narrativa, che usa i tempi del racconto della malattia per migliorare la condizione del paziente.

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• Tempo e stress FESTIVAL DELLE SCIENZE

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  Tempo e stress

  Lectio Magistralis di Ronald D. Siegel

  Introduce: Lorenzo Mannella, Galileo

  Lo “stress” è legato alle fantasie sul futuro: anche se in un dato momento proviamo un grande disagio, non ci sentiamo molto stressati a meno di non immaginare che il disagio si protrarrà nel tempo. Tre milioni di anni fa, i nostri antenati erano in competizione con altri animali selvatici nella savana africana. Essi sopravvissero perché ereditarono una risposta di “combattimento o fuga” che li aiutava ad affrontare l’emergenza con azioni tempestive in caso di minaccia, e perché svilupparono la capacità di pensare al passato, immaginare il futuro e pianificare azioni di conseguenza. Mentre questi sistemi, presi singolarmente, contribuivano in maniera efficace al miglioramento della sopravvivenza, operando insieme sono diventati una fonte di stress continuo. Fortunatamente molte culture umane hanno finito col trovare dei modi per allenare la mente a sospendere questa costante pianificazione della sopravvivenza, astrarsi dal flusso di pensieri e assaporare il momento presente. Questa conferenza esplorerà i modi in cui la scienza moderna sta adattando queste tecniche antiche per alleviare lo stress del mondo moderno.

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  Botox nemico per la pelle

  Blocca i muscoli. E spiana le rughe. Col rischio di paralisi e danni nervosi. E' il lato oscuro del superbusiness. Ma un'alternativa c'è

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• La scienza fatta dal basso LINX MAGAZINE

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  La scienza fatta dal basso

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