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Energia solare oltre ogni previsione: gli elettroni attraversano i materiali in un’unica esplosione

I ricercatori dell’Università di Cambridge hanno scoperto un nuovo comportamento degli elettroni. Possono essere spinti nei materiali solari e si ottengono degli effetti che potrebbero influenzare le tecnologie di cattura dell’energia del Sole. Gli elettroni attraversano gli strati a una velocità estrema, al limite massimo consentito dalle leggi della natura, e questo grazie alle vibrazioni delle molecole.

I fenomeni monitorati in laboratorio impiegano circa 18 femtosecondi, ovvero venti quadrilionesimi di secondo. È un intervallo incredibilmente minimo, velocissimo. I ricercatori hanno visto un elettrone riuscire ad attraversare un confine tra materiali in un solo singolo evento e alla velocità indicata.

Pratyush Ghosh è autore principale dello studio e ricercatore presso lo St John’s College di Cambridge, queste le sue affermazioni: “Abbiamo progettato deliberatamente un sistema che, secondo la teoria convenzionale, non avrebbe dovuto trasferire la carica così velocemente. Secondo le regole di progettazione convenzionali, questo sistema avrebbe dovuto essere lento ed è questo che rende il risultato così sorprendente. Invece di vagare in modo casuale, l’elettrone viene lanciato in un’unica esplosione coerente. La vibrazione agisce come una catapulta molecolare. Le vibrazioni non si limitano ad accompagnare il processo, ma lo guidano attivamente“.

energia solare

Dalle parole di Ghosh e Rao emerge un principio innovativo per l’energia solare: le vibrazioni molecolari agiscono come catapulta, trasformando il trasferimento di carica in uno strumento efficace

Nature Communications è la rivista scientifica che ha pubblicato questa ricerca. I risultati mettono in discussione la convinzione che il trasferimento di carica ultraveloce richiedesse grandi differenze di energia tra materiali e forti interazioni elettroniche. Presente nella scienza dell’energia solare, questa formulazione viene superata ma considerando anche alcune condizioni. Quelle che possono ridurre l’efficienza energetica aumentando le perdite di energia. La velocità di separazione delle cariche dipende dal modo in cui le molecole vibrano, quindi dalle caratteristiche della catapulta molecolare descritta dall’autore.

Il fisico Akshay Rao del Cavendish Laboratory parla di un nuovo principio di progettazione considerando l’applicazione pratica della scoperta: “Invece di cercare di sopprimere il movimento molecolare, ora possiamo progettare materiali che lo sfruttano, trasformando le vibrazioni da una limitazione a uno strumento“.

Energia solare oltre ogni previsione: gli elettroni attraversano i materiali in un’unica esplosione è stato pubblicato per la prima volta su Lega Nerd. L’utilizzo dei testi contenuti su Lega Nerd è soggetto alla licenza Creative Commons Attribuzione-Non commerciale-Non opere derivate 2.5 Italia License. Altri articoli dello stesso autore: Daniela Giannace

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Il miele tra benefici e limiti: la scienza chiarisce per cosa funziona davvero

Un cucchiaio di miele nel latte e si ha un dolcificante naturale, uno nel tè o nella camomilla e aiuta a lenire il mal di gola e a prendere sonno. In più ci sono numeri positivi come fattore di riduzione del rischio di diabete e disturbi cardiaci. Gli studi scientifici stanno scoprendo altri potenziali, ad esempio, l’acidità del miele contrasta i batteri: non possono crescere e vengono trattenuti dalla pressione osmotica.

Quello che molti non sanno è che al suo interno troviamo anche l’acqua (20%) accanto agli zuccheri semplici (80%). I monosaccaridi li digeriamo subito, poi troviamo fruttosio e glucosio. È vero che andrebbe comunque assunto con molta parsimonia in caso di indici glicemici alti. Tra le sue proprietà troviamo cinque vitamine (A, B1, B2, B6 e C), proteine ed enzimi, minerali come potassio, magnesio, ferro e zinco.

Un articolo su The Conversation allunga queste informazioni base con le revisioni di ricerca degli ultimi anni. Studi che contrastano le false informazioni o dati che dovevano essere aggiornati. Quello che trovi scritto sulle confezioni di miele, dal supermercato alla farmacia, è frutto di queste informazioni sempre in aggiornamento. Ad esempio, il miele può guarire le ferite?

miele

Tre ambiti dove l’aggiornamento scientifico raddrizza informazioni e uso del miele per curare ferite, infezioni, mal di gola o tosse, insonnia. Dal 2015 ad oggi, le informazioni migliorate

L’aggiornamento Cochrane del 2015 ha valutato il suo uso per ustioni, lacerazioni, ferite croniche. Le ustioni guariscono in circa cinque giorni rispetto alle medicazioni convenzionali, quindi ci sono prove di qualità su questo dato. Nel 2020 è stata valutata anche l’attività antimicrobica, in particolare del miele di Manuka. La capacità antinfettiva e antibiotica è stata confermata, lo studio però indica il miele sterilizzato di grado medico, quindi specifico per curare ferite e infezioni.

Insonnia, mal di gola e tosse, anche nei bambini. Il miele sul sonno ha effetti limitati, uno studio ha confrontato il suo uso su 68 adulti ricoverati in ospedale. A metà pazienti veniva somministrata una miscela di latte e miele (150 ml + 30 g) due volte al giorno. Questi partecipanti, rispetto agli altri che non assumevano il miele, hanno dormito meglio dopo il terzo giorno.

La bevanda comunque produce sensazione di benessere ma non effetto immediato sul sonno. Sono stati anche rivisti i risultati dell’uso del miele nei bambini. Il dolce unito al latte ma anche al cioccolato, ad esempio, crea un mix che piace, a colazione o a merenda. Alcune qualità di miele contengono tracce di serotonina che favorisce benessere, sonno ma anche ritmo cardiaco. Questi tre elementi hanno effetto tanto sui bambini quanto sugli anziani.

Il miele tra benefici e limiti: la scienza chiarisce per cosa funziona davvero è stato pubblicato per la prima volta su Lega Nerd. L’utilizzo dei testi contenuti su Lega Nerd è soggetto alla licenza Creative Commons Attribuzione-Non commerciale-Non opere derivate 2.5 Italia License. Altri articoli dello stesso autore: Daniela Giannace

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Microbi in fuga da un pianeta all’altro: nuove prove da un batterio quasi invincibile

Raccontiamo un’incredibile teoria pubblicata su Scinexx e alla base anche dello studio della vita terrestre. I batteri potrebbero aver viaggiato e viaggiare ancora nello spazio, sono su meteoriti e altri corpi celesti, si muovono e si trasmettono anche con gli impatti. Tutti i pianeti o corpi celesti hanno delle caratteristiche o delle atmosfere che possono cambiare all’improvviso per l’arrivo di meteoriti o comete.

Questi grandi massi anche energetici o di ghiaccio dallo spazio contengono dei batteri molto resistenti. Arrivati su un pianeta, si muovono, si adattano e possono evolversi generando anche la vita. Gli scienziati sono arrivati a queste ricostruzioni con un esperimento. Un batterio molto resistente alle radiazioni e al vuoto è sopravvissuto a shock estremi. È quello che è capitato anche sulla Terra secondo diverse ricostruzioni, ed è quello che potrebbe essere realtà sui pianeti e satelliti.

L’Universo non è fatto solo di asteroidi interi ma anche di loro detriti che vengono espulsi con quello che contengono, microbi o batteri compresi. Da qui si arriva alla teoria che tutt’oggi nell’Universo esistono batteri che viaggiano e che possono ancora evolversi in vita anche microscopica.

batterio Deinococcus radiodurans

Il Deinococcus Radiodurans è il batterio più resistente al mondo utilizzato per studiare i microrganismi spaziali, abituati a forze e temperature estreme, da qualche parte generano anche la vita

L’inizio di un articolo di Scinexx parla di DNA, aminoacidi e biomolecole presenti su comete, asteroidi e polvere spaziale. Parliamo anche di residui di stelle oltre che di altri pianeti. I microrganismi possono sopravvivere anche a condizioni spaziali, quindi viaggiano, forse sono i primi alieni che ci dobbiamo immaginare. È l’ipotesi della panspermia, utilizzata per spiegare l’origine della vita sulla Terra ma anche su altri pianeti. A raccontarla, Lily Zhao, della Johns Hopkins University di Baltimora: “I meteoriti marziani rinvenuti sulla Terra dimostrano che il materiale espulso durante gli impatti può viaggiare da Marte alla Terra“.

Zhao è stata protagonista con i colleghi dell‘esperimento in laboratorio su un batterio resistente, il più indistruttibile tra quelli conosciuti. Si teorizza che su Marte possano esistere microrganismi come lui, caratterizzati anche da piastre metalliche. Il nome di questo microbo estremofilo è Deinococcus radiodurans, i suoi punti forti sono: sopravvivenza a radiazioni fortissime, al freddo estremo, al caldo, al secco ma anche al vuoto. In laboratorio lo definiscono Conan il Batterio. “Ci aspettavamo che i batteri venissero uccisi anche alla pressione più bassa, ma non è stato così. Con uno shock di 1,4 gigapascal, oltre il 95% delle cellule di Deinococcus è sopravvissuto“.

Microbi in fuga da un pianeta all’altro: nuove prove da un batterio quasi invincibile è stato pubblicato per la prima volta su Lega Nerd. L’utilizzo dei testi contenuti su Lega Nerd è soggetto alla licenza Creative Commons Attribuzione-Non commerciale-Non opere derivate 2.5 Italia License. Altri articoli dello stesso autore: Daniela Giannace

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