Galileo Giornale di scienza e problemi globali

Dossier: Ardi, the best of 2009

Grafene in real time

È grazie al più potente microscopio elettronico al mondo che i ricercatori statunitensi si sono conquistati la copertina di Science. Team 0.5 sta per Transmission Electron Aberration-corrected Microscope e ha filmato in tempo reale, per la prima volta, il comportamento degli atomi di carbonio al “bordo” di uno strato di grafene forato con l’irradiazione di elettroni. Il microscopio - capace di riprodurre immagini con una risoluzione di mezzo Angstrom, cioè meno del diametro di un singolo atomo di idrogeno - ha mostrato, confermando i dati teorici, qual è la configurazione più stabile degli atomi “al limite”.

Emmanuele Cappelluti - fisico e studioso dei sistemi complessi dell'Istituto nazionale per la fisica della materia (Infm-Cnr) di Roma - ha spiegato a Galileo che il microscopio di trasmissione elettronica utilizza una sorta di “punta” che registra la corrente: “In ogni punto sappiamo con precisione quanta corrente passa, e mettendo assieme tutti i punti si ha una scansione del sistema intero: la traduzione dei diversi dati in differenti colori ci dà le immagini di quello che avviene ai bordi del grafene”. A seconda del tipo di bordo che si crea si possono avere strati metallici o semiconduttori con caratteristiche fisiche diverse, e questo perché ogni bordo ha delle capacità elettroniche specifiche. “Per esempio”, continua Cappelluti, “se potessi creare una sorta di manopola che regola il passaggio di corrente, in sostanza avrei un transistor”. Ma se studiare le dinamiche degli atomi di carbonio al bordo del grafene è certamente utile, per ora siamo molto lontani dalla possibilità di intervenire manipolandone le potenzialità di conduzione. “In questo senso”, conclude il ricercatore, “il valore aggiunto dello studio riportato da Science sta soprattutto nella tecnica” (qui il link).

Le configurazioni a cui tendono gli atomi di carbonio quando si va a forare un foglio di grafene sono due, a seconda della direzione in cui viene tagliato il materiale: una viene detta a “zig zag”, l'altra “armchair”. Che differenza c’è? I due bordi possibili sono diversi per proprietà di conduzione e stabilità.  “Se io “perdo” un atomo di carbonio nella configurazione a zig zag, spiega Cappelluti, “agli atomi adiacenti non accade nulla, la struttura rimane pressoché inalterata e rimpiazzarlo sarà facile. Invece, nella configurazione detta armchair, la perdita di un atomo sarà seguita da quella dell’atomo che gli sta accanto”. E rimpiazzare due atomi sarà più difficile o, per dirla con i fisici, certamente meno probabile. (r.s.)

Riferimento: DOI: 10.1126/science.1166999

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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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• La scienza fatta dal basso LINX MAGAZINE

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  La scienza fatta dal basso

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