Un team di ricercatori dell’Università di Hong Kong ha sviluppato un acciaio inossidabile talmente resistente da lasciare di stucco perfino chi lo ha creato. Il materiale, battezzato SS-H2, è stato progettato per sopravvivere alle condizioni estreme richieste dalla produzione di idrogeno verde a partire dall’acqua di mare, e lo fa grazie a un meccanismo di protezione doppio che nessuno si aspettava. Parliamo di qualcosa che potrebbe sostituire i costosissimi componenti in titanio attualmente impiegati negli elettrolizzatori industriali, con un impatto economico enorme.

Il progetto, guidato dal Professor Mingxin Huang del Dipartimento di Ingegneria Meccanica dell’HKU, si inserisce nel più ampio programma “Super Steel” che negli anni ha già prodotto risultati notevoli: un acciaio anti COVID nel 2021, leghe ultra resistenti nel 2017 e 2020. Ma questa volta la scoperta ha un sapore diverso, perché tocca uno dei nodi più critici della transizione energetica.

Il problema è noto a chiunque si occupi di elettrolisi dell’acqua di mare: sale, ioni cloruro, reazioni collaterali e corrosione distruggono rapidamente i componenti degli elettrolizzatori. È per questo che oggi si usano parti in titanio rivestite con metalli preziosi come oro o platino. Funzionano, certo. Ma costano una fortuna. Per un sistema di elettrolisi PEM da 10 megawatt, i componenti strutturali possono rappresentare fino al 53% del costo totale. Secondo le stime del team di Hong Kong, passare al nuovo acciaio inossidabile SS-H2 potrebbe ridurre quel costo di circa 40 volte.

Perché l’acciaio tradizionale non regge e cosa rende SS-H2 diverso

L’acciaio inossidabile si protegge dalla corrosione da oltre un secolo grazie al cromo, che forma una pellicola passiva sulla superficie. Funziona benissimo in condizioni normali, ma c’è un limite strutturale: quando i potenziali elettrici salgono troppo, quel film protettivo si degrada. Il cromo stabile (Cr2O3) viene ulteriormente ossidato in specie solubili, causando la cosiddetta corrosione transpassiva già intorno ai 1000 mV. Peccato che per l’ossidazione dell’acqua servano almeno 1600 mV. Anche il 254SMO, un super acciaio inossidabile considerato un punto di riferimento per la resistenza in ambiente marino, non riesce a reggere quei livelli.

Ed è qui che entra in gioco la strategia del team HKU, chiamata “dual passivation sequenziale”. L’SS-H2 non si limita allo scudo tradizionale a base di cromo. Intorno ai 720 mV si forma un secondo strato protettivo a base di manganese, che si sovrappone al primo. Questo doppio scudo consente al materiale di resistere alla corrosione fino a un potenziale straordinario di 1700 mV, anche in ambienti ricchi di cloruro.

La cosa davvero sorprendente? Il manganese è sempre stato considerato un nemico della resistenza alla corrosione nell’acciaio inossidabile. Il Dr. Kaiping Yu, primo autore dello studio, lo ha ammesso candidamente: all’inizio nemmeno loro ci credevano. Lo hanno definito una scoperta “controintuitiva, che non può essere spiegata con le conoscenze attuali nella scienza della corrosione.” Solo dopo aver accumulato risultati a livello atomico, il team si è convinto.

Dalla sorpresa di laboratorio alla produzione industriale

Dalla prima osservazione alla pubblicazione sono passati quasi sei anni. Il percorso ha richiesto pazienza, verifiche incrociate e un lavoro certosino per passare dalla scoperta scientifica alla spiegazione profonda del fenomeno. Ma il progetto non è rimasto confinato nei laboratori. Sono stati depositati brevetti in più paesi, due dei quali già concessi al momento dell’annuncio ufficiale. E soprattutto, tonnellate di filo a base di SS-H2 sono già state prodotte in collaborazione con una fabbrica nella Cina continentale.

Il Professor Huang ha spiegato che trasformare materiali sperimentali in prodotti reali come reti e schiume per elettrolizzatori resta una sfida complessa, ma il passo verso l’industrializzazione è stato significativo. Nel frattempo, la ricerca più recente sulla elettrolisi diretta dell’acqua di mare continua a confermare che corrosione, reazioni secondarie e durata limitata dei componenti restano i principali ostacoli alla commercializzazione su larga scala.

L’SS-H2 non è ancora una soluzione pronta all’uso per l’economia dell’idrogeno. Ma un acciaio inossidabile capace di resistere ad alte tensioni in acqua salata, sostituendo componenti in titanio da migliaia di euro, potrebbe rendere la produzione di idrogeno più economica, scalabile e davvero compatibile con le fonti rinnovabili. Per un settore dove costi e durabilità decidono il destino di ogni tecnologia, un materiale che si costruisce da solo un secondo scudo protettivo potrebbe fare molto più che stupire i ricercatori.

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Una piccola cittadina canadese sta dimostrando che l’energia geotermica può nascere nei posti più impensabili. Cumberland, nella Columbia Britannica, ha deciso di trasformare le sue miniere di carbone abbandonate in una risorsa per riscaldare e raffreddare gli edifici, con emissioni quasi nulle. E la cosa bella è che non si tratta di fantascienza, ma di un progetto concreto, già in fase di studio avanzato.

Per quasi ottant’anni, l’estrazione del carbone ha definito l’identità di questa comunità. Migliaia di lavoratori, milioni di tonnellate esportate fino in Giappone, navi che partivano cariche da Union Bay. Poi, tra la fine degli anni Sessanta e l’inizio dei Settanta, tutto si è fermato. Le miniere hanno chiuso, lasciando un vuoto economico enorme e una rete sotterranea di tunnel allagati. Proprio quell’acqua intrappolata nel sottosuolo, oggi, potrebbe diventare il cuore di un sistema energetico pulito.

Il progetto si chiama Cumberland District Energy e nasce dalla collaborazione con l’iniziativa ACET (Accelerating Community Energy Transformation) guidata dall’Università di Victoria. Il principio è semplice: l’acqua nelle vecchie gallerie mantiene una temperatura relativamente stabile tutto l’anno. Più fresca d’estate, più calda d’inverno rispetto all’aria esterna. Utilizzando pompe di calore, è possibile sfruttare questa differenza termica per climatizzare gli edifici, riducendo drasticamente i costi e le emissioni di carbonio.

Dalle gallerie sotterranee a un modello di comunità sostenibile

La sindaca Vickey Brown ha colto al volo l’opportunità dopo aver partecipato a un webinar dell’ACET rivolto ai comuni. Due isolati di terreno municipale, compresi gli uffici del villaggio e un centro ricreativo, si trovano proprio sopra un’ex miniera. Il posto ideale per un progetto pilota. Con una popolazione di circa 4.800 abitanti, Cumberland non dispone delle risorse ingegneristiche per valutare da sola la fattibilità di un’operazione del genere. Il supporto accademico dell’ACET si è rivelato fondamentale.

Già nota per il mountain biking e le attività all’aperto, la cittadina potrebbe aggiungere un altro tratto distintivo alla propria identità: quello di laboratorio per l’energia pulita. La rete di tunnel si estende sotto gran parte dell’abitato, il che significa che il sistema potrebbe servire un’area molto ampia, ben oltre il sito pilota iniziale.

Il passato minerario come risorsa, non come peso

La storica Dawn Copeman ricorda che nel 2011 un progetto per riaprire una miniera di carbone vicino a Union Bay incontrò una fortissima opposizione. Al contrario, l’idea di riutilizzare le gallerie per la geotermia è stata accolta con entusiasmo. Non si cancella la storia, con le sue condizioni di lavoro pericolose e il contributo al cambiamento climatico. La si reinterpreta, dandole un senso nuovo.

Se il progetto pilota dovesse funzionare, le ricadute andrebbero ben oltre il risparmio energetico. Costi di riscaldamento e raffreddamento più bassi potrebbero attirare attività come serre e impianti di trasformazione alimentare, creando posti di lavoro e rafforzando la base fiscale del comune. Progetti simili esistono già a Nanaimo, sempre in Columbia Britannica, e a Springhill, in Nuova Scozia. Cumberland non sta inventando nulla di rivoluzionario, sta semplicemente guardando sotto i propri piedi con occhi diversi. E quello che trova, a quanto pare, potrebbe cambiare il futuro di un’intera comunità.

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Un tipo di materia che “batte il tempo” per sempre, senza bisogno di energia esterna, ha appena fatto un salto enorme verso applicazioni concrete. Si chiama cristallo temporale, ed è uno di quei concetti che sembrano usciti da un film di fantascienza ma che invece esistono davvero, confermati sperimentalmente già nel 2016. La novità? Un gruppo di ricercatori dell’Università Aalto in Finlandia è riuscito per la prima volta a collegarlo a un dispositivo esterno, dimostrando che il suo comportamento può essere controllato. E questo cambia tutto.

Per capire di cosa si parla, bisogna fare un passo indietro. Nel 2012, il fisico Frank Wilczek, premio Nobel, aveva teorizzato che certi sistemi quantistici potessero organizzarsi in schemi ripetitivi nel tempo, non nello spazio come i cristalli tradizionali. Una specie di orologio perpetuo che oscilla nel suo stato di energia più basso, senza mai fermarsi. Suona impossibile, eppure la meccanica quantistica lo permette, a patto che nessuna energia esterna venga introdotta nel sistema. Proprio per questo motivo, finora nessuno era mai riuscito a connettere un cristallo temporale a qualcosa di esterno senza distruggerlo.

Come hanno fatto: superfluidi, magnoni e temperature vicine allo zero assoluto

Il team guidato da Jere Mäkinen ha usato onde radio per iniettare dei magnoni, delle quasiparticelle che si comportano come singole particelle pur essendo gruppi, all’interno di un superfluido di elio 3 raffreddato a temperature prossime allo zero assoluto. Una volta spente le onde radio, i magnoni si sono auto organizzati formando un cristallo temporale. La cosa notevole è che questo cristallo ha continuato a oscillare per un tempo insolitamente lungo, fino a 108 cicli, diversi minuti prima di indebolirsi al punto da non essere più misurabile.

Durante il suo graduale affievolimento, il cristallo temporale ha interagito con un piccolo oscillatore meccanico posto nelle vicinanze. E qui arriva il colpo di scena: la natura di questa interazione dipendeva dalla frequenza e dall’ampiezza dell’oscillatore, il che significa che era possibile regolare e modulare il comportamento del cristallo. Mäkinen ha spiegato che i cambiamenti nella frequenza del cristallo temporale sono del tutto analoghi ai fenomeni optomeccanici già noti in fisica, gli stessi utilizzati ad esempio per rilevare le onde gravitazionali presso il LIGO negli Stati Uniti.

Perché questa scoperta conta per il futuro del quantum computing

Collegare un cristallo temporale a un sistema optomeccanico non è solo un esercizio accademico elegante. Apre la strada a tecnologie molto concrete. I cristalli temporali durano ordini di grandezza più a lungo rispetto ai sistemi quantistici attualmente impiegati nel quantum computing. Questo li rende candidati ideali per potenziare i sistemi di memoria dei computer quantistici, uno dei colli di bottiglia più frustranti di questa tecnologia. Potrebbero anche funzionare come pettini di frequenza, strumenti usati in dispositivi di misurazione ad altissima sensibilità.

Lo scenario migliore, come ha sottolineato Mäkinen, è che i cristalli temporali possano migliorare significativamente le prestazioni dei computer quantistici. La ricerca, pubblicata su Nature Communications, è stata condotta presso il Low Temperature Laboratory, parte di OtaNano, l’infrastruttura nazionale finlandese per le nanotecnologie e le tecnologie quantistiche. Un piccolo laboratorio nel freddo della Finlandia che potrebbe aver appena scritto un capitolo importante nella storia della fisica applicata.

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Un gruppo di fisici della Stanford University ha sviluppato un amplificatore ottico compatto capace di potenziare i segnali luminosi fino a cento volte, consumando pochissima energia. La notizia, pubblicata sulla rivista Nature nel maggio 2026, apre scenari davvero interessanti per le telecomunicazioni e l’elettronica di consumo. E la cosa notevole è che questo dispositivo, grande più o meno quanto la punta di un dito, potrebbe funzionare alimentato da una semplice batteria.

Gli amplificatori ottici funzionano un po’ come quelli audio, ma invece del suono potenziano la luce. Il problema, fino a oggi, era che le versioni compatte richiedevano troppa energia per essere davvero utili nei dispositivi portatili. Il team guidato dal professor Amir Safavi-Naeini ha trovato una soluzione elegante: riciclare gran parte dell’energia necessaria al funzionamento del chip. In pratica, il dispositivo riesce a ottenere un’amplificazione potente con appena qualche centinaio di milliwatt, una frazione di quanto serve ai sistemi tradizionali. Questo lo rende teoricamente integrabile in laptop, smartphone e altri dispositivi che tutti usano quotidianamente.

Meno rumore, più larghezza di banda

Come succede con qualsiasi amplificatore, anche quelli ottici tendono a introdurre del rumore indesiderato quando potenziano un segnale. Ecco, il design sviluppato a Stanford tiene questo problema sotto controllo in modo notevole. Non solo: l’amplificatore opera su una gamma di lunghezze d’onda più ampia rispetto ai dispositivi esistenti, il che significa più dati trasportabili con meno interferenze. Un vantaggio non da poco, soprattutto pensando alle reti in fibra ottica che reggono il traffico internet globale.

Devin Dean, dottorando nel laboratorio di Safavi-Naeini e co-primo autore dello studio, ha spiegato che il segreto sta nel riciclare l’energia della luce “pompa” che alimenta l’amplificazione. E questo trucco, a quanto pare, non compromette nessuna delle altre proprietà del dispositivo. Una di quelle soluzioni che sembrano ovvie col senno di poi, ma che richiedono anni di ricerca per essere realizzate.

Come funziona il riciclo dell’energia luminosa

Il cuore del sistema è un risonatore in cui la luce pompa viaggia lungo un percorso circolare continuo, simile a una pista da corsa. A ogni giro, la luce cresce di intensità, un po’ come accade quando un fascio luminoso rimbalza tra due specchi paralleli. Questo accumulo progressivo di energia permette di amplificare il segnale bersaglio in modo molto più efficiente rispetto ai metodi convenzionali. Il risultato è un output più forte con meno energia in ingresso. Dean lo chiama, con una certa semplicità, un “trucco di riciclo energetico”, ma dietro questa definizione colloquiale si nasconde un principio di risonanza già usato nei laser, applicato però qui in modo nuovo.

Le applicazioni potenziali sono ampie: dalle comunicazioni dati al biosensing, dalla creazione di nuove sorgenti luminose a utilizzi che probabilmente nessuno ha ancora immaginato. Il fatto che l’amplificatore ottico compatto sia producibile in massa e alimentabile a batteria cambia le regole del gioco. La ricerca è stata sostenuta, tra gli altri, dalla DARPA, da NTT Research e dalla National Science Foundation, il che dà la misura di quanto il settore consideri promettente questa tecnologia. Il passo da un laboratorio di fisica a un chip dentro uno smartphone potrebbe essere più breve di quanto si pensi.

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Tutti la conoscono come l’integratore preferito da chi solleva pesi, eppure la creatina nasconde un profilo molto più articolato di quanto si pensi. Una revisione scientifica appena pubblicata nel manuale “Handbook of Creatine and Creatinine In Vivo Kinetics” (CRC Press, maggio 2026) firmata dal ricercatore farmaceutico Mehdi Boroujerdi rilancia il dibattito: questa molecola, prodotta naturalmente dal corpo umano, non si limita a far funzionare meglio i muscoli. Ha un ruolo chiave nel fornire energia al cervello, al cuore e potrebbe avere applicazioni cliniche ancora tutte da esplorare.

Il corpo produce creatina nel fegato, nei reni e nel pancreas a partire da aminoacidi come glicina, arginina e metionina. Una volta sintetizzata, viaggia nel sangue fino ai tessuti che ne hanno più bisogno. Circa il 95% finisce nei muscoli scheletrici, il resto si distribuisce tra cervello, cuore e altri organi. A livello cellulare, la creatina si trasforma in fosfocreatina, una molecola ad alta energia che rigenera rapidamente l’ATP, ovvero il carburante principale delle cellule. Questo meccanismo è fondamentale durante sforzi intensi o momenti di stress fisico. Dopo essere stata utilizzata, la creatina si degrada in creatinina, un prodotto di scarto che i reni filtrano ed eliminano con le urine. E qui vale la pena chiarire un equivoco che circola ancora online: la creatina non è uno steroide. Come spiega lo stesso Boroujerdi, il suo ruolo nello sviluppo muscolare si limita a fornire energia per la contrazione, niente di più.

Benefici per il fisico e (forse) anche per la mente

La forma più studiata resta la creatina monoidrato. La ricerca conferma che aumentare i livelli di fosfocreatina nel muscolo migliora la capacità di rigenerare ATP durante attività brevi e ad alta intensità, il che si traduce in maggiore potenza, sprint più veloci e una capacità di allenamento superiore. Fin qui, nulla di nuovo per chi frequenta le palestre. La parte davvero interessante, però, riguarda il cervello. Alcuni studi suggeriscono possibili benefici su memoria, umore e velocità di elaborazione, soprattutto in soggetti con livelli basali di creatina più bassi, come gli anziani o chi segue una dieta vegetariana o vegana. Si stanno inoltre indagando possibili applicazioni nel contesto del morbo di Parkinson, della depressione e della perdita di massa muscolare e ossea legata alla menopausa. I risultati preliminari sono incoraggianti, ma servono studi più solidi prima di trarre conclusioni definitive. Lo stesso Boroujerdi sottolinea le proprietà antinfiammatorie e antiossidanti della creatina, pur ribadendo la necessità di trial clinici più robusti.

Dosaggio, sicurezza e a chi serve davvero

L’approccio classico all’integrazione prevede una fase di carico con 20 grammi al giorno (suddivisi in quattro dosi) per cinque/sette giorni, seguita da un mantenimento di 3/5 grammi giornalieri. Chi preferisce un approccio più graduale può raggiungere la stessa saturazione muscolare con 3/5 grammi al giorno in circa 28 giorni. Non tutta la creatina ingerita viene effettivamente assorbita: la biodisponibilità dipende dalla stabilità digestiva e dalla capacità di stoccaggio dei muscoli. Assumerla insieme a carboidrati sembra migliorare l’assorbimento grazie al trasporto mediato dall’insulina.

Le risposte alla supplementazione variano molto da persona a persona. Le donne, che tendono ad avere livelli di creatina più bassi, potrebbero ottenere miglioramenti relativi maggiori. Chi segue diete prive di carne spesso parte da una base inferiore e risponde in modo più marcato. La creatina è tra gli integratori più studiati al mondo e viene generalmente considerata sicura per le persone sane. Le preoccupazioni sui danni renali sono state in gran parte ridimensionate dalla letteratura scientifica, anche se chi soffre già di problemi ai reni dovrebbe consultare un medico prima di iniziare. E un’ultima cosa importante: dosi maggiori non significano risultati migliori. I depositi muscolari hanno un limite di saturazione, e tutto l’eccesso viene semplicemente espulso sotto forma di creatinina. Nessun vantaggio aggiuntivo, solo spreco. La creatina ha un potenziale enorme, ma non è una soluzione universale. Capire come funziona resta il primo passo per usarla in modo consapevole.

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Sembra una di quelle promesse troppo belle per essere vere, eppure la scienza sta facendo passi concreti. Un gruppo di ricercatori della Adelaide University sta lavorando a una tecnologia che usa la luce solare per convertire i rifiuti di plastica in idrogeno pulito e altri combustibili utilizzabili. Due problemi enormi, inquinamento da plastica e fame di energia pulita, affrontati con un unico approccio. E i primi risultati sono tutt’altro che teorici.

Lo studio, guidato dalla dottoranda Xiao Lu e pubblicato sulla rivista Chem Catalysis, analizza come sistemi alimentati dal sole possano spezzare le catene molecolari della plastica e trasformarle in idrogeno, syngas e sostanze chimiche industriali di valore. In pratica, quella bottiglia di plastica che finisce in discarica o nell’oceano potrebbe diventare una risorsa energetica. Non è fantascienza: è chimica applicata con intelligenza.

Ogni anno nel mondo vengono prodotte oltre 460 milioni di tonnellate di plastica. Una quantità spaventosa, di cui una fetta enorme finisce dispersa nell’ambiente. Allo stesso tempo, la corsa verso alternative ai combustibili fossili non si ferma. La plastica, ricca di carbonio e idrogeno, ha tutte le carte in regola per essere trattata come materia prima e non solo come scarto. Ed è esattamente questo il punto di partenza della ricerca.

Come funziona il processo e perché è diverso

Il cuore della tecnologia si chiama fotoreforming solare. Funziona così: materiali fotosensibili, detti fotocatalizzatori, sfruttano l’energia della luce solare per degradare la plastica a temperature relativamente basse. Da questa reazione si ottiene idrogeno pulito, che non produce emissioni quando viene utilizzato, insieme ad altri sottoprodotti utili come acido acetico e idrocarburi nella gamma del diesel.

Rispetto alla classica elettrolisi dell’acqua per produrre idrogeno, questo metodo risulta potenzialmente più efficiente dal punto di vista energetico. La plastica si ossida più facilmente dell’acqua, il che significa che le reazioni richiedono meno energia. Un vantaggio non da poco se si ragiona in termini di scalabilità industriale.

I risultati preliminari sono incoraggianti. Alcuni sistemi sperimentali hanno funzionato in modo continuo per oltre 100 ore, mostrando livelli di produzione di idrogeno pulito decisamente promettenti e una stabilità in crescita.

Gli ostacoli da superare prima del salto di scala

Nessuno nasconde le difficoltà. Il professor Xiaoguang Duan, coautore dello studio, lo dice senza giri di parole: la complessità dei rifiuti di plastica reali è un problema serio. Esistono decine di tipi diversi di plastica, e additivi come coloranti e stabilizzanti possono compromettere il processo. Servono sistemi di selezione e pretrattamento efficienti, altrimenti la resa cala in modo significativo.

Poi c’è la questione dei fotocatalizzatori stessi, che devono essere selettivi, resistenti e capaci di lavorare a lungo senza perdere efficacia. Oggi tendono a degradarsi nel tempo, e questo limita la loro affidabilità su scala reale. Anche la separazione dei prodotti finali, spesso un mix di gas e liquidi, richiede processi che consumano energia e possono ridurre i benefici ambientali complessivi.

Per colmare il divario tra laboratorio e applicazione concreta, il team sta esplorando soluzioni come reattori a flusso continuo, sistemi ibridi che combinano energia solare con quella termica o elettrica, e strumenti di monitoraggio avanzato. La strada è ancora lunga, ma la direzione appare chiara. Con gli investimenti giusti e il proseguimento della ricerca, la tecnologia che trasforma rifiuti di plastica in idrogeno grazie alla luce del sole potrebbe davvero diventare un tassello fondamentale nella costruzione di un futuro a basse emissioni di carbonio.

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Dopo quasi mezzo secolo di onorato servizio, la sonda Voyager 1 ha dovuto rinunciare a un pezzo della propria dotazione scientifica. La NASA ha infatti ordinato lo spegnimento dello strumento noto come Low Energy Charged Particles (LECP), un sensore attivo praticamente senza interruzioni dal lancio della sonda nel 1977. La ragione è tanto semplice quanto brutale: l’energia a bordo sta finendo, e ogni watt conta quando si è a oltre 25 miliardi di chilometri dalla Terra.

Il 17 aprile, gli ingegneri del Jet Propulsion Laboratory in California hanno inviato il comando di spegnimento. Un segnale che ha impiegato circa 23 ore per raggiungere la Voyager 1, seguito da un processo di disattivazione durato oltre tre ore. Il LECP era lo strumento che studiava particelle cariche a bassa energia, ioni, elettroni e raggi cosmici provenienti sia dal sistema solare che dallo spazio interstellare. Nel corso dei decenni ha fornito dati preziosissimi sulla composizione del mezzo interstellare, rilevando onde di pressione e variazioni nella densità delle particelle ben oltre i confini dell’eliosfera.

La decisione non è stata improvvisata. Già da anni, il team della NASA aveva elaborato un piano dettagliato per lo spegnimento progressivo degli strumenti di bordo, stabilendo una sequenza precisa che bilanciasse risparmio energetico e capacità scientifica residua. Delle dieci suite strumentali originali, sette erano già state disattivate. Il LECP era il prossimo della lista, lo stesso destino che aveva già colpito lo strumento gemello sulla Voyager 2 nel marzo 2025.

Una sonda che perde potenza ma non smette di stupire

Il cuore energetico della Voyager 1 è un generatore termoelettrico a radioisotopi che converte il calore del plutonio in elettricità. Il problema è che questo sistema perde circa 4 watt ogni anno. Dopo quasi cinquant’anni, il margine è diventato sottilissimo. A febbraio, durante una manovra di rotazione programmata, la sonda ha registrato un calo di potenza imprevisto. Gli ingegneri si sono resi conto che un ulteriore abbassamento avrebbe potuto attivare il sistema di protezione automatica, con conseguenze difficili da gestire a quella distanza.

Meglio agire prima, insomma. Come ha spiegato Kareem Badaruddin, responsabile della missione Voyager al JPL: spegnere uno strumento scientifico non piace a nessuno, ma resta la scelta migliore. A bordo della Voyager 1 restano comunque attivi due strumenti, uno per le onde di plasma e uno per i campi magnetici, che continuano a inviare dati da una regione dello spazio mai esplorata prima da un oggetto costruito dall’uomo.

Il piano audace per allungare la vita della missione

Lo spegnimento del LECP dovrebbe garantire alla Voyager 1 circa un anno in più di operatività. Ma il team sta già lavorando a qualcosa di più ambizioso, una strategia ribattezzata internamente “Big Bang”. L’idea è sostituire in un colpo solo diversi componenti energivori con alternative più efficienti, mantenendo calore e funzionalità sufficienti per proseguire le osservazioni scientifiche.

Il Big Bang verrà testato prima sulla Voyager 2, che dispone di un po’ più di energia ed è relativamente più vicina alla Terra, il che la rende un candidato meno rischioso. I test sono previsti per maggio e giugno 2026. Se tutto andrà bene, la stessa procedura verrà applicata alla Voyager 1 non prima di luglio.

E c’è un dettaglio che tiene viva la speranza: un piccolo motore del LECP, quello che ruota il sensore per scansionare in tutte le direzioni, è stato lasciato acceso perché consuma appena mezzo watt. Tenerlo attivo significa che, se un giorno ci sarà abbastanza energia, lo strumento potrebbe tornare a funzionare. Una scommessa sul futuro, per una sonda che del futuro ha fatto la propria ragione di esistere.

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Un nuovo chip di memoria sviluppato al Science Tokyo potrebbe cambiare radicalmente il modo in cui smartphone, wearable e sistemi di intelligenza artificiale gestiscono l’energia. Sembra quasi un paradosso, eppure un gruppo di ricercatori è riuscito a dimostrare che, riducendo le dimensioni di un componente elettronico fino a scale estreme, le prestazioni migliorano invece di peggiorare. Questo va contro una delle convinzioni più radicate nel mondo dell’elettronica: più piccolo significa più problemi. E invece no, almeno non stavolta.

Il punto di partenza è un problema che chiunque conosce bene. Lo smartphone si scalda dopo un uso intenso, la batteria crolla proprio quando serve di più. Gran parte di questa inefficienza dipende dai circuiti elettronici e dalla memoria interna, che consumano energia e generano calore durante il funzionamento. La memoria di un computer, al livello più elementare, conserva informazioni sotto forma di 0 e 1 controllando il passaggio della corrente attraverso un materiale. Se fosse possibile progettare memorie che richiedono molta meno elettricità, l’impatto su telefoni, computer e dispositivi connessi sarebbe enorme.

L’ossido di afnio e la giunzione ferroelettrica a tunnel

L’idea alla base di questo chip di memoria non è nuova. Risale addirittura al 1971, quando venne proposta la cosiddetta giunzione ferroelettrica a tunnel (FTJ). Si tratta di un tipo di memoria che sfrutta la ferroelettricità, cioè la capacità di un materiale di cambiare la propria polarizzazione elettrica interna. Quando questa polarizzazione viene invertita, cambia anche la facilità con cui la corrente scorre, e questo consente di memorizzare dati. Il problema, però, è sempre stato lo stesso: i materiali tradizionali usati per queste memorie perdevano efficacia quando venivano rimpiccioliti. La miniaturizzazione, in pratica, li sabotava.

La svolta è arrivata nel 2011, quando si è scoperto che l’ossido di afnio, un materiale già ampiamente utilizzato nell’industria dei semiconduttori, riesce a mantenere la propria polarizzazione anche in spessori incredibilmente sottili. Partendo da questa scoperta, il professor Yutaka Majima e il suo team hanno costruito un dispositivo di memoria largo appena 25 nanometri, circa un tremillesimo dello spessore di un capello umano.

Quando più piccolo funziona meglio

Ridurre un chip di memoria a queste dimensioni porta con sé una sfida enorme. La corrente elettrica tende a disperdersi attraverso i confini tra i minuscoli cristalli del materiale, e questo fenomeno ha sempre rappresentato un muro invalicabile per la miniaturizzazione. La mossa brillante dei ricercatori è stata controintuitiva: invece di aggirare il problema, hanno reso il dispositivo ancora più piccolo, riducendo l’impatto stesso di quei confini cristallini. In più, hanno sviluppato un nuovo metodo di fabbricazione che prevede il riscaldamento degli elettrodi, i quali assumono naturalmente una forma semicircolare. Il risultato è una struttura più vicina a un singolo cristallo, con meno punti deboli dove la corrente può fuggire.

Il team ha così ottenuto un dispositivo ad alte prestazioni che, ed è questo il dato clamoroso, migliora man mano che diventa più piccolo. Se questa tecnologia dovesse arrivare sul mercato, le conseguenze sarebbero notevoli. Dispositivi come gli smartwatch potrebbero funzionare per mesi con una sola ricarica. Le reti di sensori connessi non avrebbero più bisogno di sostituzioni frequenti delle batterie. E nel campo dell’intelligenza artificiale, questo tipo di memoria potrebbe garantire elaborazioni più veloci con consumi drasticamente ridotti. Il fatto che l’ossido di afnio sia già compatibile con i processi produttivi attuali rende il passaggio dalla ricerca alla produzione reale meno complicato del solito. Resta da vedere quanto rapidamente l’industria deciderà di scommettere su questa strada, ma le premesse sono davvero promettenti.

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Un traguardo scientifico che ha dell’incredibile: la mappa 3D dell’universo più dettagliata e vasta mai costruita è stata completata. E non si parla di un progettino accademico qualunque. Parliamo di un lavoro colossale, basato sui dati di oltre 47 milioni di galassie e quasar, che potrebbe cambiare radicalmente il modo in cui comprendiamo il cosmo. Il progetto è frutto della collaborazione internazionale DESI (Dark Energy Spectroscopic Instrument), un consorzio che riunisce centinaia di ricercatori da tutto il mondo con un obiettivo ambizioso: capire cosa diavolo sta facendo l’universo mentre si espande.

Perché sì, l’universo si espande. E lo fa in modi che ancora non riusciamo a spiegare del tutto. La forza responsabile di questa accelerazione si chiama energia oscura, e rappresenta uno dei misteri più grandi della fisica moderna. Nessuno sa davvero cosa sia. Sappiamo solo che esiste, che costituisce circa il 68% di tutto ciò che c’è là fuori, e che questa nuova mappa 3D dell’universo potrebbe finalmente offrire indizi concreti sulla sua natura.

Cosa rende questa mappa così speciale

La portata del lavoro è semplicemente senza precedenti. Il dataset raccolto da DESI copre miliardi di anni luce e offre una risoluzione mai raggiunta prima in un progetto di mappatura cosmica. Ogni punto sulla mappa corrisponde a una galassia reale, con la sua posizione nello spazio e la sua distanza dalla Terra calcolata con precisione spettroscopica. Non è un’illustrazione artistica: è una fotografia tridimensionale della struttura dell’universo.

E poi c’è il dettaglio che sta facendo discutere la comunità scientifica. I primi risultati suggeriscono che l’energia oscura potrebbe non comportarsi come previsto. Per decenni si è assunto che fosse una costante, qualcosa di uniforme e immutabile nel tempo. Ma i dati della mappa 3D dell’universo sembrano raccontare una storia diversa: l’energia oscura potrebbe variare nel tempo, il che aprirebbe scenari completamente nuovi per la fisica teorica.

Un progetto nato tra le difficoltà

Vale la pena ricordare che questo risultato non è arrivato senza ostacoli. Il team DESI ha dovuto fare i conti con interruzioni causate da incendi boschivi che hanno minacciato le operazioni dell’osservatorio in Arizona, dove si trova lo strumento principale. Eppure la collaborazione è andata avanti, raccogliendo dati notte dopo notte con una determinazione che dice molto sulla qualità delle persone coinvolte.

Ora la sfida si sposta sull’analisi. Con un volume di informazioni così enorme, ci vorranno anni per estrarre tutto il valore scientifico nascosto in quei 47 milioni di oggetti cosmici catalogati. Ma una cosa è già chiara: questa mappa 3D dell’universo non è solo un record tecnico. È uno strumento che potrebbe riscrivere i libri di cosmologia, e la comunità scientifica internazionale lo sa bene.

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Una cella a combustibile alimentata dal suolo potrebbe cambiare radicalmente il modo in cui vengono alimentati i sensori agricoli e ambientali. Sembra quasi fantascienza, eppure un gruppo di ricercatori della Northwestern University ha sviluppato un dispositivo grande più o meno quanto un libro tascabile, capace di generare elettricità sfruttando i microbi naturalmente presenti nel terreno. Il principio è tanto semplice quanto affascinante: questi microrganismi, mentre decompongono la materia organica nella terra, rilasciano elettroni. La cella a combustibile cattura quell’energia e la trasforma in corrente elettrica sufficiente a far funzionare piccoli sensori sotterranei. Niente batterie al litio, niente pannelli solari, niente sostanze tossiche. Solo terra e biologia.

Il sistema è stato progettato per alimentare sensori utilizzati nell’agricoltura di precisione e nel monitoraggio ambientale. Durante i test, la cella a combustibile ha fatto funzionare sensori per misurare l’umidità del suolo e perfino rilevare il passaggio di animali selvatici attraverso un campo. Un piccolo dettaglio che dice molto sulle potenzialità concrete della tecnologia. Il dispositivo include anche un’antenna a bassissimo consumo energetico che trasmette dati in modalità wireless riflettendo segnali radio già esistenti nell’ambiente. E la cosa notevole è che ha funzionato sia in terreni asciutti che completamente allagati, durando circa il 120% in più rispetto a sistemi simili.

Perché le batterie tradizionali non bastano più

Chiunque abbia a che fare con reti di sensori distribuite su larga scala conosce bene il problema. Le batterie tradizionali si esauriscono, contengono materiali pericolosi, e sostituirle su un terreno agricolo di decine di ettari è un incubo logistico. I pannelli solari, dal canto loro, si sporcano facilmente, non funzionano di notte e occupano spazio prezioso. Come ha spiegato Bill Yen, il ricercatore che ha guidato il progetto, immaginare un futuro con migliaia di miliardi di dispositivi connessi nell’Internet of Things costruiti tutti con litio e metalli pesanti non è sostenibile. Serve un’alternativa. E quella alternativa, a quanto pare, sta sotto i nostri piedi.

Le celle a combustibile microbiche (spesso chiamate MFC) esistono in realtà come concetto dal 1911. Il problema, però, è sempre stato la loro inaffidabilità: avevano bisogno contemporaneamente di umidità e ossigeno, una combinazione difficile da garantire sottoterra. Il team della Northwestern ha risolto la questione con un cambio di geometria piuttosto ingegnoso. Invece di posizionare anodo e catodo paralleli tra loro, li hanno disposti perpendicolarmente. L’anodo, in feltro di carbonio, giace orizzontale sotto il suolo. Il catodo, in metallo conduttivo, si estende verticalmente fino alla superficie. In questo modo la parte superiore resta esposta all’aria, mentre quella inferiore rimane nel terreno umido anche durante i periodi secchi.

Risultati concreti e prospettive future

I numeri parlano chiaro: il prototipo finale ha generato in media 68 volte più energia di quanta ne servisse per alimentare i sensori collegati. Il tutto in condizioni che andavano dal terreno moderatamente secco a quello completamente sommerso. Nove mesi di raccolta dati prima di arrivare alla versione definitiva, poi test sul campo reali. Non esattamente il lavoro di un pomeriggio.

Il gruppo di ricerca ha anche reso pubblici i propri progetti, tutorial e strumenti di simulazione, in modo che altri possano replicare e migliorare il sistema. L’obiettivo dichiarato è arrivare a versioni completamente biodegradabili, che non dipendano da catene di approvvigionamento complesse o da minerali provenienti da zone di conflitto. George Wells, coautore dello studio, ha tenuto a precisare che questa tecnologia non alimenterà intere città, ma può catturare piccole quantità di energia sufficienti per applicazioni pratiche a basso consumo. Ed è esattamente quello che serve al mondo dei sensori distribuiti, dove la cella a combustibile alimentata dal suolo potrebbe diventare la norma piuttosto che l’eccezione.

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