Il trasferimento di calore su scala nanometrica non funziona come ci si aspetterebbe. A distanze infinitamente piccole, centinaia di volte più sottili di un capello umano, l’energia termica si comporta in modi che sfidano la fisica classica. Ed è proprio lì che un gruppo di ricercatori della Carnegie Mellon University, insieme a colleghi di Stanford e Purdue, ha deciso di andare a mettere le mani. Con risultati pubblicati su Nature l’8 giugno 2026, il team ha dimostrato che usando metamateriali ingegnerizzati a base di oro è possibile quadruplicare il flusso di calore tra due oggetti separati da una distanza nanometrica. Non un miglioramento marginale, insomma. Una vera e propria impennata rispetto ai sistemi convenzionali. Questo tipo di scoperta potrebbe avere ricadute enormi: dal raffreddamento dei chip alla produzione di energia, fino ai sensori a infrarossi.

Come funziona il trasferimento termico nei gap nanometrici

Quando due superfici si trovano a pochi centinaia di nanometri l’una dall’altra, il calore non si limita a irradiarsi verso l’esterno come farebbe normalmente. L’energia termica riesce a “attraversare” lo spazio vuoto attraverso onde elettromagnetiche, in un processo che ricorda una specie di effetto tunnel. Si chiama trasferimento radiativo di calore in campo vicino ed è un fenomeno noto da tempo nella comunità scientifica. Il problema, fino a oggi, era riuscire a potenziarlo in modo significativo e controllabile in laboratorio. Qui entrano in gioco i metamateriali. Sheng Shen, professore di ingegneria meccanica alla Carnegie Mellon e autore senior dello studio, ha spiegato che il team ha creato strutture microscopiche in oro depositate su membrane sottilissime, posizionate faccia a faccia attraverso un gap nanometrico. Il risultato è stato un aumento del trasferimento di calore fino a quattro volte rispetto a configurazioni simili prive di queste strutture. Molto oltre quello che la fisica tradizionale avrebbe previsto.

Non solo più percorsi per il calore, ma una vera risonanza

La cosa affascinante è che il potenziamento non dipende semplicemente dall’aver aggiunto più “strade” per far viaggiare l’energia. Zexiao Wang, dottorando nel gruppo di ricerca di Shen e co-primo autore dello studio, ha chiarito il meccanismo: le strutture in oro interagiscono con onde energetiche naturalmente presenti nel materiale, chiamate polaritoni fononici di superficie. Questa interazione genera un effetto di risonanza che permette all’energia di muoversi in modo molto più efficiente attraverso il gap. Una sorta di cooperazione tra struttura artificiale e proprietà intrinseche del materiale. “Le strutture e il materiale si amplificano a vicenda”, ha sintetizzato Shen. E le applicazioni pratiche? Notevoli. Con i dispositivi elettronici che diventano sempre più piccoli e potenti, la gestione del calore è una delle sfide ingegneristiche più urgenti. Poter dirigere e controllare il flusso termico con questa precisione potrebbe portare a metodi di raffreddamento molto più efficaci per chip e sistemi ad alte prestazioni. Ma non solo: anche le tecnologie termofotovoltaiche, che convertono la radiazione termica in elettricità, potrebbero beneficiare enormemente di un trasferimento radiativo più efficiente. E nel campo del rilevamento a infrarossi, segnali termici più forti e controllabili aprirebbero scenari che vanno dal monitoraggio ambientale alla sicurezza nazionale. Certo, gli esperimenti sono stati condotti in condizioni di laboratorio molto controllate e restano confinati alla scala nanometrica. Ma il passaggio dalla teoria alla dimostrazione sperimentale è un salto enorme. Come ha detto Shen: se il calore può essere ingegnerizzato con la stessa precisione della luce o dell’elettricità, si apre la porta a una classe completamente nuova di tecnologie. Non pensate per resistere al calore, ma per sfruttarlo.

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Un enigma che durava da decenni sul periodo di rotazione di Saturno ha finalmente trovato una spiegazione, e il merito va tutto al James Webb Space Telescope. Per anni, gli scienziati si sono arrovellati su un dato che non tornava: ogni volta che veniva misurata la velocità di rotazione del pianeta con gli anelli, il numero cambiava. Come se Saturno accelerasse e rallentasse senza un motivo apparente. Una cosa che, per un gigante gassoso, non aveva molto senso.

Il punto è che nessuno stava misurando la cosa giusta. Il problema non era il pianeta in sé, ma quello che succedeva nella sua atmosfera. Le osservazioni senza precedenti del Webb hanno rivelato che quei cambiamenti nel presunto tasso di rotazione erano in realtà causati da venti potentissimi negli strati più alti dell’atmosfera di Saturno. Venti che, a quanto pare, giocano un ruolo molto più importante di quanto chiunque avesse immaginato.

Un ciclo che si alimenta da solo: aurore, calore e correnti elettriche

La scoperta più affascinante riguarda il meccanismo che sta dietro a tutto questo. Il James Webb ha permesso di osservare come le aurore di Saturno, quelle luci spettacolari simili alle nostre aurore boreali ma su scala enormemente più grande, riscaldano attivamente l’atmosfera del pianeta. Questo riscaldamento genera venti, i quali a loro volta producono correnti elettriche. E qui arriva la parte davvero sorprendente: quelle stesse correnti elettriche alimentano nuovamente le aurore, creando un ciclo che si autosostiene.

È un po’ come una macchina perpetua atmosferica. Le aurore scaldano l’aria, l’aria si muove, il movimento genera elettricità, e l’elettricità riaccende le aurore. Un circolo vizioso, nel senso più elegante del termine. Nessuno aveva mai osservato qualcosa del genere con questo livello di dettaglio prima che il telescopio spaziale Webb puntasse i suoi strumenti a infrarossi verso il sesto pianeta del sistema solare.

Perché questa scoperta cambia la comprensione di Saturno

Il fatto che per decenni si sia cercato di calcolare il periodo di rotazione di Saturno ottenendo risultati sempre diversi aveva generato non poca frustrazione nella comunità scientifica. Le sonde Voyager negli anni Ottanta avevano dato un numero, la missione Cassini ne aveva trovato un altro. Sembrava un rompicapo senza soluzione. Ora sappiamo che il problema era nell’approccio stesso: quei segnali radio usati per misurare la rotazione venivano influenzati dai venti atmosferici e dal ciclo delle aurore, falsando completamente i risultati.

Questa scoperta del James Webb Space Telescope non chiarisce solo un vecchio mistero, ma apre nuove domande su come funzionano le atmosfere dei pianeti giganti gassosi. Se un meccanismo simile esiste su Saturno, potrebbe essere presente anche su Giove, Urano e Nettuno. La scienza planetaria ha appena fatto un bel passo avanti, e tutto grazie a un telescopio che continua a stupire ben oltre le aspettative iniziali.

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Le collisioni tra navi e balene sono un problema molto più serio di quanto si pensi. Ogni anno, decine di cetacei vengono colpiti e uccisi da imbarcazioni commerciali e da trasporto, spesso senza che l’equipaggio se ne accorga nemmeno. Ora, però, una nuova intelligenza artificiale addestrata a leggere le immagini termiche potrebbe cambiare radicalmente le cose, offrendo un sistema di allerta capace di rilevare il calore corporeo delle balene prima che sia troppo tardi.

Il concetto, in fondo, è tanto semplice quanto geniale. Le balene, come tutti i mammiferi, emettono calore. Quando emergono in superficie per respirare, la loro firma termica diventa visibile alle telecamere a infrarossi. Ed è proprio qui che entra in gioco l’intelligenza artificiale: un algoritmo è stato addestrato a riconoscere queste firme termiche in mezzo al rumore di fondo dell’oceano, distinguendo il corpo di un cetaceo da onde, riflessi solari e altri elementi che normalmente confonderebbero un sensore tradizionale.

Come funziona il sistema di rilevamento termico

La tecnologia si basa su telecamere a infrarossi montate sulle navi o su piattaforme fisse lungo le rotte più trafficate. L’intelligenza artificiale analizza i dati in tempo reale, cercando pattern termici compatibili con la presenza di balene nelle vicinanze. Quando il sistema identifica un potenziale animale, invia un avviso all’equipaggio, che può così modificare la rotta o ridurre la velocità.

Quello che rende questo approccio particolarmente interessante è che funziona anche di notte e in condizioni di scarsa visibilità, situazioni in cui gli avvistamenti tradizionali a occhio nudo sono praticamente impossibili. Non si tratta di sostituire i metodi già esistenti, come il monitoraggio acustico, ma di aggiungere un livello di protezione in più, complementare e molto efficace.

Perché serve proprio adesso

Le rotte commerciali globali attraversano spesso zone di alimentazione e migrazione dei grandi cetacei. Con l’aumento del traffico marittimo, il rischio di collisioni tra navi e balene è cresciuto in modo significativo negli ultimi anni. Alcune specie già a rischio di estinzione, come la balena franca nordatlantica, subiscono perdite che la popolazione non riesce a compensare.

Avere un sistema basato su intelligenza artificiale e immagini termiche non risolve tutti i problemi, ovviamente. Ma rappresenta un passo avanti concreto. È il tipo di tecnologia che, se adottata su larga scala, potrebbe davvero fare la differenza tra una specie che sopravvive e una che scompare. E in un momento storico in cui si parla tanto di sostenibilità, strumenti come questo dimostrano che la tecnologia, quando applicata nel modo giusto, sa anche prendersi cura del pianeta.

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Il Roman Space Telescope della NASA sta per diventare realtà, e potrebbe farlo prima del previsto. La missione, che porta il nome dell’astronoma Nancy Grace Roman, ha ricevuto il via libera per un lancio anticipato a settembre 2026, diversi mesi prima rispetto alla scadenza originale fissata per maggio 2027. Una notizia che ha fatto sobbalzare la comunità scientifica, perché parliamo di uno degli strumenti di osservazione spaziale più potenti mai costruiti.

L’amministratore della NASA Jared Isaacman ha parlato del progetto durante una conferenza stampa al Goddard Space Flight Center, nel Maryland, definendolo un esempio concreto di cosa si può ottenere quando investimenti pubblici, competenze istituzionali e settore privato lavorano insieme verso obiettivi che sembrano quasi impossibili. E in effetti, guardando i numeri, è difficile dargli torto.

Cosa farà il Roman Space Telescope una volta in orbita

Il Roman Space Telescope è stato progettato per combinare un campo visivo enorme con capacità di imaging a infrarossi estremamente avanzate. Questo significa poter osservare porzioni vastissime di cielo con un livello di dettaglio che fino a oggi restava fuori portata. Gli obiettivi scientifici principali ruotano attorno a tre grandi misteri: l’energia oscura, la materia oscura e i pianeti al di fuori del sistema solare.

Ma la cosa davvero affascinante è che nessuno sa esattamente tutto quello che il telescopio potrebbe scoprire. Nel corso della sua missione primaria, prevista in cinque anni, il Roman Space Telescope raccoglierà circa 20.000 terabyte di dati. Una mole di informazioni quasi inimmaginabile, che permetterà agli scienziati di studiare circa 100.000 esopianeti, centinaia di milioni di galassie, miliardi di stelle e fenomeni cosmici che, forse, non sono mai stati osservati prima. Esiste la possibilità concreta che emergano oggetti o eventi del tutto sconosciuti alla scienza attuale.

Il lancio con il Falcon Heavy di SpaceX

Per portare il Roman Space Telescope nello spazio, la NASA si affiderà a un razzo Falcon Heavy di SpaceX, con il decollo previsto dal Launch Complex 39A del Kennedy Space Center, in Florida. La data esatta verrà comunicata più avanti, man mano che i preparativi della missione procederanno.

Il progetto coinvolge una rete piuttosto ampia di istituzioni: oltre al Goddard Space Flight Center, che gestisce la missione, contribuiscono il Jet Propulsion Laboratory della NASA, il Caltech/IPAC in California, lo Space Telescope Science Institute di Baltimora e ricercatori provenienti da diverse università e centri di ricerca.

Quello che rende il Roman Space Telescope così speciale non è solo la tecnologia a bordo, ma la scala dell’impresa. L’archivio di dati che produrrà potrebbe alimentare scoperte astronomiche per decenni, ben oltre la durata della missione stessa. È il tipo di progetto che non si limita a rispondere alle domande che già abbiamo, ma ne genera di completamente nuove. E magari, tra qualche anno, guarderemo indietro a questo momento come al punto in cui la comprensione dell’universo ha fatto un salto che nessuno si aspettava davvero.

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La ragnatela cosmica non è mai stata così visibile. Grazie al telescopio James Webb, un gruppo internazionale di astronomi ha prodotto la mappa più dettagliata mai ottenuta di quella struttura immensa e quasi invisibile che tiene insieme l’universo, collegando galassie su distanze inimmaginabili. E la cosa notevole è che questa mappa arriva a coprire un’epoca in cui l’universo aveva appena un miliardo di anni.

Il risultato, pubblicato su The Astrophysical Journal nel maggio 2026, nasce dal lavoro di ricercatori guidati dall’Università della California a Riverside. Il team ha analizzato oltre 164.000 galassie nell’ambito di COSMOS-Web, la più grande campagna osservativa condotta finora con il telescopio spaziale. L’obiettivo era ambizioso: tracciare l’evoluzione della ragnatela cosmica lungo 13,7 miliardi di anni di storia. E a quanto pare, ci sono riusciti in modo spettacolare.

Per chi non ha familiarità con il concetto, la ragnatela cosmica è una sorta di impalcatura gigantesca fatta di filamenti e fogli di materia oscura e gas, che circondano enormi regioni quasi vuote chiamate “vuoti cosmici”. Insieme, queste strutture formano l’architettura su larga scala del cosmo. Pensarla come uno scheletro dell’universo aiuta a capire quanto sia fondamentale per comprendere come le galassie si formano e si distribuiscono nello spazio.

Come il James Webb ha cambiato le regole del gioco

Dal suo lancio nel 2021, il James Webb Space Telescope ha letteralmente riscritto le possibilità dell’astronomia osservativa. I suoi strumenti a infrarossi, estremamente sensibili, riescono a catturare galassie debolissime che i telescopi precedenti non potevano nemmeno intravedere. Questo permette di guardare più indietro nel tempo e attraverso spesse nubi di polvere cosmica.

Hossein Hatamnia, dottorando presso UCR e Carnegie Observatories, nonché primo autore dello studio, ha spiegato che COSMOS-Web è stato progettato fin dall’inizio per sfruttare al massimo queste capacità. La survey copre un’area di cielo continua, grande quanto circa tre lune piene, ed è stata pensata specificamente per mappare la ragnatela cosmica con una precisione senza precedenti.

Il salto qualitativo rispetto alle osservazioni precedenti, realizzate con il telescopio Hubble sulla stessa porzione di cielo, è notevole. Bahram Mobasher, professore di fisica e astronomia a UCR, ha sottolineato come strutture che prima apparivano come un unico blocco indistinto ora si risolvono in molteplici componenti separate. Dettagli che erano letteralmente “spalmati via” dalle limitazioni tecniche precedenti adesso emergono con chiarezza.

Una mappa pubblica per tutta la comunità scientifica

Hatamnia ha spiegato che la nitidezza della nuova mappa dipende da due punti di forza del telescopio James Webb che lavorano in sinergia: la capacità di rilevare molte più galassie deboli nella stessa porzione di cielo e la precisione molto maggiore nella misurazione delle distanze. Ogni galassia può così essere collocata nella “fetta” corretta di tempo cosmico, rendendo la mappa enormemente più definita.

In linea con la tradizione di scienza aperta del progetto COSMOS, il team ha reso disponibili pubblicamente le mappe della struttura su larga scala, il catalogo delle 164.000 galassie con le relative densità cosmiche, e persino un video che mostra l’evoluzione della ragnatela cosmica attraverso miliardi di anni. Un gesto che vale quasi quanto la scoperta stessa, perché mette a disposizione della comunità scientifica mondiale uno strumento prezioso per futuri studi.

Alla ricerca hanno contribuito scienziati provenienti da Stati Uniti, Danimarca, Cile, Francia, Finlandia, Svizzera, Giappone, Cina, Germania e Italia, con finanziamenti arrivati anche dal programma Horizon 2020 dell’Unione Europea. Un lavoro corale che dimostra, ancora una volta, come le grandi scoperte nascano quando competenze diverse convergono su un obiettivo comune. E il James Webb, ormai è chiaro, continua a essere lo strumento che sta ridisegnando la nostra comprensione dell’universo.

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Le zanzare non sbagliano quasi mai bersaglio. Chiunque abbia passato una serata estiva all’aperto lo sa bene: questi insetti sembrano dotati di un radar infallibile. E adesso un gruppo di ricercatori del Georgia Institute of Technology e del MIT ha capito esattamente come funziona quel radar. Lo studio, pubblicato su Science Advances nel marzo 2026, ha analizzato qualcosa come 20 milioni di punti dati, tracciando il volo di centinaia di zanzare attorno a un soggetto umano. Il risultato? Le zanzare non si seguono tra loro. Ognuna reagisce in modo indipendente a una combinazione micidiale di segnali: anidride carbonica e oggetti scuri.

Per capire come le zanzare si orientano, gli scienziati hanno usato telecamere a infrarossi 3D, osservando il comportamento degli insetti attorno a oggetti di diverso colore e in presenza o assenza di CO2. Poi hanno introdotto un volontario in una camera controllata, cambiandogli i vestiti (tutto nero, tutto bianco, combinazioni miste) e registrando ogni traiettoria di volo. La specie studiata è la Aedes aegypti, la cosiddetta zanzara della febbre gialla, diffusa nel sud degli Stati Uniti, in California e in moltissime regioni del mondo. Le zanzare di questa specie sono tra le principali responsabili della trasmissione di malattie come malaria, febbre gialla e Zika, che ogni anno causano oltre 700.000 morti.

David Hu, professore di ingegneria meccanica al Georgia Tech, ha usato un paragone piuttosto efficace: è come un locale affollato il venerdì sera. I clienti non entrano perché si sono seguiti a vicenda. Entrano perché attratti dalla stessa musica, dagli stessi drink, dalla stessa atmosfera. Le zanzare funzionano allo stesso modo. Seguono i segnali, non il gruppo.

Il colore scuro e la CO2: la combinazione perfetta per attirare le zanzare

I test hanno rivelato tre scenari distinti. Con un oggetto nero e senza anidride carbonica, le zanzare si avvicinavano ma non restavano a lungo. Con un oggetto bianco e CO2, riuscivano a localizzare la fonte solo da distanza ravvicinata, esitando un attimo prima di avvicinarsi. Ma quando oggetto scuro e CO2 erano presenti insieme? Sciame totale. Le zanzare si ammassavano nella zona, restavano lì e tentavano di nutrirsi.

Christopher Zuo, che ha condotto lo studio come studente magistrale al Georgia Tech, ha poi fatto da cavia. È entrato nella camera con diverse combinazioni di abbigliamento, braccia distese, mentre le telecamere registravano tutto. I dati, analizzati successivamente al MIT, hanno mostrato che le zanzare trattavano il corpo umano come un qualsiasi altro oggetto. I punti di maggiore concentrazione erano testa e spalle, le zone che questa specie predilige. Un dettaglio curioso: Zuo indossava maniche lunghe, pantaloni e un copricapo, e ha riferito di non essere stato punto granché.

Verso trappole più intelligenti contro le zanzare

Il team ha anche sviluppato un modello interattivo disponibile online, dove chiunque può esplorare come le zanzare cambiano direzione, accelerano e rallentano in base ai segnali visivi e alla CO2. Si possono modificare le condizioni (colore, anidride carbonica, entrambi o nessuno) e osservare la risposta di fino a 20 zanzare virtuali. È anche possibile caricare immagini personalizzate come bersagli.

Ma la parte davvero interessante riguarda le ricadute pratiche. Le trappole per zanzare attuali usano stimoli costanti, come rilascio continuo di CO2 o fonti luminose fisse. Lo studio suggerisce che un approccio intermittente potrebbe funzionare meglio: attivare l’aspirazione a intervalli, alternando i segnali. Perché quando entrambi gli stimoli non sono presenti contemporaneamente, le zanzare tendono a non restare ferme sul bersaglio. Una scoperta che potrebbe cambiare le strategie di controllo delle zanzare e, di conseguenza, la prevenzione di malattie che ancora oggi uccidono centinaia di migliaia di persone ogni anno.

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