Galileo Giornale di scienza e problemi globali

Dossier: Superconduttore a comando

Classe magnetica

Superconduttori anche se sottoposti a campi magnetici elevatissimi. Sono gli ossiarsenidi di ferro, composti a base di ferro e arsenico che promettono di di costituire una nuova classe di superconduttori  e di rivoluzionare le attuali conoscenze in fatto di superconduttività. Conoscenze che si vanno via via rimodellando sotto la spinta delle scoperte che ormai a ritmo serrato numerosi gruppi di ricerca in tutto il mondo stanno facendo. Il fatto che alcuni materiali, a determinate temperature, non oppongano resistenza al passaggio di elettricità è infatti uno dei fenomeni fisici più affascinanti e promettenti per le numerose applicazioni in campo tecnologico che potrebbe avere. L'entusiasmo però si è scontrato da subito con i limiti principali di applicabilità di questi materiali: le basse temperature necessarie per il loro funzionamento e la scarsa resistenza a campi magnetici esterni. Aumentando la temperatura e il campo magnetico, infatti, le coppie di elettroni necessarie per la superconduttività (“coppie di Cooper”) tendono a separarsi. Ma ora un gruppo di ricercatori del Laboratorio nazionale dei campi magnetici elevati dell’Università della Florida (Usa) ha invece evidenziato che alcuni materiali mantengono la superconduttività anche se sottoposti a un campi magnetici elevatissimi (45 Tesla).

Si tratta in particolare di composti a base di ferro e arsenico sviluppati all’inizio dell’anno da un gruppo di scienziati giapponesi. La presenza di ferro è già di per sé sorprendente, proprio per l’effetto negativo dei campi magnetici (il ferro è un materiale ferromagnetico) che si è soliti osservare sui superconduttori. Invece, gli ossiarsenidi di ferro studiati hanno dimostrato di mantenere le loro proprietà di superconduttori anche quando sottoposti ai più potenti generatori di campo magnetico presenti in laboratorio. Come sottolinea Frank Hunte, post-doc che ha scoperto questa inattesa peculiarità, ciò significa che potrà essere di gran lunga aumentata l’applicazione dei superconduttori in contesti in cui sono normalmente generati campi magnetici, come l’imaging di risonanza magnetica.

Il fatto che ferro e arsenico siano alla base di superconduttori così particolari mette in discussione la teoria stessa su cui si basano le conoscenze attuali sulla superconduttività, che andranno sicuramente approfondite e riviste alla luce di questi risultati. Inoltre, il fatto che questi due materiali siano relativamente economici, a differenza dei metalli delle terre rare spesso utilizzati nei superconduttori tradizionali, apre prospettive commerciali molto interessanti. (m.f.)

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  Raccontare il tempo e i tempi della scienza

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  Francesco Cavalli Sforza
  Stefania Polvani
  
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  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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  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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  La scienza fatta dal basso

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