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La dissalazione è una risorsa strategica per molti paesi che da essa dipendono completamente per il rifornimento di acqua dolce. Tra questi, presto ci saranno anche varie regioni del Sud-Europa, come il Sud-Italia. Il problema della dissalazione è tuttavia la necessità di ingenti quantità di energia. Uno studio del Politecnico di Torino, pubblicato su Cell Reports Physical Science, descrive un nuovo materiale: un gel ottenuto da alghe brune, che permette di produrre acqua dolce, valorizzando il calore a bassa temperatura disperso da moltissimi processi industriali. Parliamo di fumi e reflui a 50 o 60°C, di cui siamo pieni: un oceano di energia, ma di bassa qualità, che i ricercatori torinesi hanno trovato il modo di usare per produrre il più essenziale dei beni: l’acqua. Ne parliamo con Matteo Fasano, professore del Dipartimento DENERG del Politecnico di Torino.

Arrivano le prime celle solari basate sulla tecnologia Black Diamond, nella quale un sottilissimo strato di diamante nero artificiale funge da catodo. Sono state messe a punto dall’Istituto di Struttura della Materia del CNR e hanno la capacità di funzionare a temperature comprese tra 325 °C e 625 °C, del tutto impossibili per la tecnologia fotovoltaica tradizionale che perde efficienza surriscaldandosi. Le celle solari al diamante hanno il comportamento opposto, e questo le renderebbe perfette per quelle applicazioni in cui la luce del sole viene concentrata. Potenzialmente, il fotovoltaico ad alta temperatura permetterebbe di aumentare moltissimo l’efficienza nello sfruttamento dell’energia solare, grazie a una sorta di doppia produzione, fotovoltaica e termodinamica nello stesso tempo. L’innovazione è stata descritta sulla rivista Joule e la raccontiamo con l'aiuto di Daniele Trucchi, dirigente di ricerca dell'Istituto di Struttura della Materia del CNR e direttore del DiaTHEMA Lab.

Dopo decenni di ricerche, grazie anche a scoperte recenti come la CRIPR-Cas9 da Nobel di pochi anni fa, le terapie geniche hanno preso a diffondersi nella pratica clinica. E seppure al momento siano riservate solo a patologie genetiche gravissime e a certi tipi di cancro, le terapie geniche sono tuttavia destinate a offrire risposte a un ventaglio sempre più ampio di patologie, meno letali ma non per questo poco rilevanti, come la nevralgia del trigemino, una patologia che colpisce circa un milione di persone in Europa, distruggendo in molti casi la qualità della vita. È questo l’obiettivo del progetto TREAT, di cui parliamo con Chiara Mercurio, ricercatrice dell’Università Statale di Milano. Un caso particolarmente ingegnoso di applicazione della terapia genica, che introduce un gene in più che permette di “calmare” le cellule nervose a comando.

Da anni ricercatori di tutto il mondo sono impegnati nel tentativo di sviluppare muscoli artificiali. Ma finora nessuna soluzione è ancora riuscita a offrire quel mix di forza, volume ridotto, escursione, velocità, capacità di controllo fine e silenziosità che caratterizza le fibre muscolari. Tuttavia, la settimana scorsa un gruppo di ricercatori del MIT e del Politecnico di Bari ha descritto su Science Robotics qualcosa che ci si avvicina molto, applicando a una soluzione nota - chiamata attuatore McKibben - che funziona con particolari fibre pneumatiche, un altrettanto particolare tipo di pompa detta “elettroidrodinamica”, portando a qualcosa di davvero molto simile ai muscoli dell’uomo e degli altri animali. Ne parliamo con Vito Cacucciolo, professore di robotica del Politecnico di Bari.

Un paio di settimane fa, dopo ben 33 anni, un gruppo di ricercatori dell'Università di Huston ha infranto il record di temperatura per un materiale superconduttore a pressione ambiente. I superconduttori sono materiali in grado di condurre l'elettricità senza nessuna dispersione di energia e possono essere usati per generare potentissimi campi magnetici. Il nuovo materiale, una particolare ceramica, è rimasto superconduttivo fino alla temperatura di -123°C, contro i -141 °C del record precedente. Il balzo, di ben 18 gradi, è frutto di una nuova tecnica mai sperimentata prima e fa sperare che possa essere il primo di una serie di nuovi materiali superconduttivi in grado di funzionare a temperature sempre meno estreme, e quindi più facili da gestire. Si tratta di qualcosa che rivoluzionerebbe svariati settori, dall'energia alla medicina, ai trasporti. Ne parliamo con Lucio Rossi, fisico tra i massimi esperti di superconduttività, professore dell'Università degli Studi di Milano.

Per più di una settimana a Smart City abbiamo parlato di nuove tecnologie che rendono il legno trasparente o più resistente dell'acciaio, ma anche di super materiali a base di cellulosa e di pioppi modificati per contenere pochissima lignina. Tuttavia, mentre prendono piede nuove applicazioni del legno, l'Italia rimane debole nella silvicoltura e nell'economia forestale. Abbiamo una superficie forestale in crescita da un secolo, ma importiamo enormi quantità di legno per mobili, costruzioni e legna da ardere. Una situazione legata a vari fattori, a cui ha tentato di dare risposta la Strategia Nazionale Forestale, operativa dal 2020. Chiudiamo questo speciale cercando di capire, con l'aiuto di Alessandra Stefani - Presidente del Cluster Nazionale Italia Legno - se qualcosa sta cambiando anche in Italia.