Quando si parla di consumo energetico dell’intelligenza artificiale, i numeri fanno girare la testa. I data center che alimentano i modelli di IA più avanzati divorano elettricità a ritmi impressionanti, e la situazione peggiora man mano che queste tecnologie si diffondono. Ecco perché fa notizia il lavoro di un gruppo di ricercatori dell’Università di Cambridge, che ha sviluppato un nuovo chip neuromorfico capace, almeno in teoria, di ridurre i consumi fino al 70%. Non è fantascienza: i risultati sono stati pubblicati sulla rivista Science Advances nell’aprile 2026, e il dispositivo funziona imitando il modo in cui il cervello umano elabora e conserva le informazioni.

Il cuore di questa innovazione è un componente chiamato memristore, realizzato con una versione modificata dell’ossido di afnio. A differenza dei chip tradizionali, che sprecano energia spostando continuamente dati tra unità di memoria e unità di calcolo, questo dispositivo fa tutto nello stesso posto. Proprio come fanno i neuroni biologici, che processano e memorizzano simultaneamente. Il team guidato dal dottor Babak Bakhit ha aggiunto stronzio e titanio al materiale, creando delle micro giunzioni elettroniche tra gli strati del film sottile. Il risultato è un meccanismo di commutazione molto più controllato e affidabile rispetto ai memristori convenzionali, che si basano su filamenti conduttivi imprevedibili e spesso richiedono tensioni elevate.

Prestazioni da record e comportamenti che ricordano quelli biologici

I test di laboratorio hanno restituito dati notevoli. Le correnti di commutazione del nuovo dispositivo sono circa un milione di volte inferiori rispetto ad alcuni memristori a base di ossido già esistenti. Il chip è rimasto stabile per decine di migliaia di cicli e ha dimostrato di poter raggiungere centinaia di livelli di conduttanza stabili, un requisito fondamentale per il cosiddetto computing analogico in memoria. Ancora più interessante: il dispositivo ha replicato comportamenti tipici dell’apprendimento biologico, come la plasticità dipendente dal tempo degli impulsi, quel meccanismo che permette ai neuroni di rafforzare o indebolire le proprie connessioni in base alla tempistica dei segnali. “Queste sono le proprietà necessarie se si vuole un hardware capace di imparare e adattarsi, non solo di immagazzinare bit”, ha spiegato Bakhit.

Le sfide che restano prima di vedere questo chip sul mercato

Nonostante i risultati promettenti, la strada verso la produzione su larga scala non è priva di ostacoli. Il processo di fabbricazione attuale richiede temperature intorno ai 700°C, decisamente troppo alte per essere compatibili con le linee produttive standard dei semiconduttori. Lo stesso Bakhit lo ammette con franchezza: è la sfida principale su cui il team sta lavorando adesso, cercando di abbassare le temperature senza compromettere le prestazioni del dispositivo.

Dietro questa svolta ci sono quasi tre anni di tentativi e fallimenti. Il salto di qualità è arrivato verso la fine del 2025, quando Bakhit ha modificato il processo aggiungendo ossigeno solo dopo la formazione del primo strato. “I fallimenti sono stati tantissimi”, ha raccontato. “Ma se riusciremo a risolvere il problema della temperatura, questa tecnologia potrebbe cambiare le regole del gioco, perché il consumo energetico è drasticamente più basso e le prestazioni sono estremamente promettenti.”

L’Università di Cambridge ha già depositato un brevetto tramite Cambridge Enterprise. Il progetto ha ricevuto supporto dal Consiglio svedese per la ricerca, dalla Royal Academy of Engineering, dalla Royal Society e da UK Research and Innovation. Resta da vedere quanto tempo servirà per portare questo chip neuromorfico fuori dal laboratorio e dentro i dispositivi reali, ma la direzione sembra quella giusta. E con l’intelligenza artificiale che continua a espandersi a ritmi vertiginosi, trovare il modo di farla funzionare consumando meno non è solo auspicabile: è urgente.

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Una reazione chimica attivata dalla luce potrebbe cambiare radicalmente il modo in cui vengono progettati i farmaci. La scoperta, pubblicata il 12 marzo 2026 su Nature Synthesis, arriva dall’Università di Cambridge e nasce, come spesso accade nella scienza, da qualcosa che non doveva funzionare. Un esperimento fallito, un risultato inatteso, e la decisione di non ignorarlo. Ecco come un gruppo di ricercatori ha messo a punto una tecnica capace di modificare molecole farmacologiche complesse nelle fasi finali dello sviluppo, usando una semplice lampada a LED al posto di reagenti tossici e condizioni estreme.

Il metodo, battezzato dal team come reazione “anti Friedel Crafts”, ribalta la logica tradizionale della chimica farmaceutica. Nella prassi consolidata, la reazione di Friedel Crafts richiede catalizzatori metallici pesanti e condizioni aggressive, motivo per cui viene applicata nelle primissime fasi della produzione. Dopo di che servono numerosi passaggi chimici aggiuntivi per arrivare al prodotto finito. La nuova tecnica di Cambridge permette invece di intervenire sulle molecole molto più avanti nel processo, quando il farmaco è quasi pronto. Questo significa meno passaggi, meno sprechi e tempi di sviluppo farmaceutico drasticamente ridotti.

Una lampada LED che crea legami chimici fondamentali

La reazione si attiva a temperatura ambiente grazie a una lampada LED che innesca un processo a catena autosostenibile. Si formano così legami carbonio carbonio, che rappresentano la struttura portante di innumerevoli sostanze, dai carburanti alle plastiche fino alle molecole biologiche più complesse. Il tutto senza metalli pesanti, senza reagenti costosi e senza condizioni di laboratorio proibitive. In pratica, i chimici possono apportare modifiche mirate a molecole complesse senza doverle smontare e ricostruire pezzo per pezzo, un processo che normalmente richiede mesi di lavoro.

David Vahey, primo autore dello studio e dottorando al St John’s College di Cambridge, ha spiegato che ora gli scienziati possono partire dalla molecola già identificata come promettente e fare piccole modifiche in un secondo momento, invece di affrontare centinaia di processi a più stadi. La reazione mostra anche quella che i chimici chiamano “alta tolleranza dei gruppi funzionali”: riesce a modificare una regione specifica della molecola lasciando intatte tutte le altre parti sensibili. Un dettaglio tutt’altro che secondario, perché anche cambiamenti strutturali minimi possono influenzare l’efficacia di un medicinale o i suoi effetti collaterali.

Quando un esperimento fallito diventa una svolta scientifica

La storia dietro questa scoperta ha un fascino particolare. Vahey stava testando un fotocatalizzatore e, durante un esperimento di controllo, lo ha rimosso dal processo. Il risultato? La reazione funzionava ugualmente, e in alcuni casi persino meglio. Il prodotto sembrava un errore. Invece di scartarlo, il team ha scelto di approfondire, e da quel momento è partita tutta la ricerca che ha portato alla pubblicazione su Nature Synthesis.

Il professor Erwin Reisner, a capo del gruppo di ricerca e coautore dello studio, ha sottolineato come riconoscere il valore di un risultato inatteso sia una delle qualità fondamentali di chi fa scienza. Il suo laboratorio è noto per lo sviluppo di sistemi chimici ispirati alla fotosintesi, con l’obiettivo di trasformare materiali di scarto, acqua e anidride carbonica in sostanze utili sfruttando la luce solare.

Dopo aver compreso la chimica alla base della reazione, il team ha collaborato con il Trinity College di Dublino per sviluppare modelli di intelligenza artificiale capaci di prevedere dove la reazione agirà su molecole mai testate prima in laboratorio. Un ulteriore passo avanti che riduce enormemente la necessità di procedere per tentativi. La collaborazione con AstraZeneca ha poi confermato che la tecnica potrebbe soddisfare i requisiti pratici e ambientali della produzione farmaceutica su larga scala, contribuendo a ridurre rifiuti tossici e consumi energetici in un settore che ne ha davvero bisogno.

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Un gruppo di ricercatori dell’Università di Cambridge ha appena stravolto una delle convinzioni più radicate nel mondo dei materiali solari. Gli elettroni, a quanto pare, possono attraversare le molecole a velocità prossime al limite fisico consentito dalla natura, grazie a un meccanismo che è stato ribattezzato catapulta molecolare. E no, non si tratta di una metafora esagerata: le vibrazioni atomiche all’interno delle molecole funzionano davvero come una fionda microscopica, lanciando gli elettroni attraverso i confini molecolari in un singolo, violentissimo scatto.

Il dato che colpisce di più? L’intero processo dura appena 18 femtosecondi. Per dare un’idea: un femtosecondo è un milionesimo di miliardesimo di secondo. Parliamo di una scala temporale talmente ridotta che persino la luce, in quel lasso di tempo, percorre una distanza ridicola. Eppure è sufficiente perché un elettrone compia un salto che le teorie consolidate descrivevano come molto più lento e graduale.

Perché questa scoperta ribalta decenni di progettazione

Per anni, chi progettava celle solari e dispositivi fotovoltaici ha lavorato con un modello ben preciso: gli elettroni si muovono attraverso i materiali in modo relativamente casuale, con tempi di trasferimento che dipendono da una serie di fattori statistici. Il trasferimento di carica veniva trattato come un processo stocastico, cioè governato dal caso. Questo approccio ha funzionato, certo, ma ha anche imposto dei limiti progettuali che oggi potrebbero rivelarsi superflui.

Quello che il team di Cambridge ha osservato è profondamente diverso. L’elettrone non si muove in modo random: cavalca letteralmente le vibrazioni naturali della molecola, sfruttandole come un trampolino. È come se la molecola stessa collaborasse attivamente al trasferimento, fornendo l’energia cinetica necessaria nel momento esatto in cui serve. Questo meccanismo a “singolo impulso” è enormemente più efficiente rispetto al modello tradizionale, e apre scenari che fino a poco tempo fa nessuno avrebbe considerato realistici.

La cosa interessante è che queste vibrazioni atomiche non sono qualcosa di esotico o artificiale. Esistono naturalmente in qualsiasi molecola. Il punto è che nessuno, prima d’ora, aveva capito fino in fondo il ruolo che giocano nel trasferimento elettronico all’interno dei materiali solari. È un po’ come scoprire che un motore aveva una marcia in più che nessuno aveva mai innestato.

Cosa cambia per il futuro del fotovoltaico

Le implicazioni pratiche sono notevoli. Se gli elettroni possono muoversi così rapidamente sfruttando la catapulta molecolare, allora le regole di progettazione dei materiali solari di nuova generazione vanno riscritte. Non da zero, ma con una consapevolezza completamente diversa di ciò che accade a livello molecolare durante la conversione della luce in energia elettrica.

Questo potrebbe portare a celle solari significativamente più efficienti, capaci di catturare e convertire l’energia solare con meno dispersione. Il trasferimento ultrarapido degli elettroni riduce le perdite energetiche che normalmente si verificano quando la carica si muove lentamente e incontra resistenze lungo il percorso. Meno tempo impiega l’elettrone a raggiungere la sua destinazione, meno energia viene sprecata sotto forma di calore.

Resta da capire, ovviamente, come tradurre questa scoperta di laboratorio in tecnologia applicabile su scala industriale. La ricerca è ancora nelle fasi iniziali e il passaggio dalla comprensione del fenomeno alla sua implementazione nei pannelli solari commerciali richiederà tempo, risorse e ulteriori studi. Ma il segnale è forte. Quando una scoperta mette in discussione decenni di assunti progettuali, di solito significa che qualcosa di grosso sta per cambiare. E nel campo dell’energia rinnovabile, ogni punto percentuale di efficienza in più conta enormemente.

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