Eliminare le batterie dai dispositivi elettronici sembrava fantascienza fino a poco tempo fa. Eppure un team internazionale di scienziati ha appena scoperto un effetto quantistico che potrebbe cambiare radicalmente il modo in cui alimentiamo la tecnologia del futuro. La ricerca, guidata dal Professor Dongchen Qi della Queensland University of Technology (QUT) insieme al Professor Xiao Renshaw Wang della Nanyang Technological University di Singapore, è stata pubblicata sulla rivista Newton il 4 giugno 2026 e ha già fatto parecchio rumore nella comunità scientifica.

Al centro di tutto c’è il cosiddetto effetto Hall non lineare, un fenomeno quantistico che permette di convertire segnali elettrici alternati direttamente in corrente continua. Detto in parole povere: l’energia proveniente da trasmissioni wireless o da altre fonti ambientali potrebbe essere trasformata in elettricità utilizzabile senza bisogno di diodi tradizionali o altri componenti ingombranti. Un dispositivo basato su questo principio potrebbe, in teoria, funzionare senza batterie, alimentandosi dall’energia che già fluttua nell’ambiente circostante. Sensori, chip, dispositivi indossabili: tutto potrebbe cambiare.

Il materiale quantistico funziona anche a temperatura ambiente

La parte davvero interessante è che questo effetto quantistico non resta confinato alle condizioni estreme di un laboratorio. Il team ha esaminato un materiale topologico di alta qualità, il Bi2Te3, e ha dimostrato che l’effetto Hall non lineare rimane stabile anche a temperatura ambiente. Questo è un passaggio cruciale, perché molti fenomeni quantistici tendono a svanire appena ci si allontana dalle temperature prossime allo zero assoluto.

Ma c’è di più. I ricercatori hanno scoperto che la temperatura gioca un ruolo fondamentale nel determinare sia l’intensità sia la direzione della tensione elettrica prodotta dal materiale. A basse temperature, sono le microscopiche imperfezioni nella struttura del materiale ad avere il maggiore impatto sull’effetto quantistico. Man mano che la temperatura sale, entrano in gioco le vibrazioni atomiche naturali del reticolo cristallino, che prendono il sopravvento. Questo cambiamento provoca addirittura un’inversione nella direzione del segnale elettrico generato, rivelando un meccanismo di controllo che nessuno aveva osservato prima.

Dalle imperfezioni atomiche alla tecnologia del futuro

La scoperta di questo meccanismo di “commutazione” apre prospettive notevoli. Una volta compreso cosa succede all’interno del materiale, diventa possibile progettare dispositivi che sfruttino deliberatamente queste proprietà. Il Professor Qi lo ha spiegato in modo piuttosto diretto: quando gli effetti quantistici smettono di essere concetti astratti e iniziano a diventare strumenti pratici, le applicazioni si moltiplicano.

Si parla di sensori autoalimentati, tecnologia indossabile che non richiede ricarica, componenti ultraveloci per le reti wireless di prossima generazione. Il sogno di una elettronica senza batterie, alimentata dall’energia ambientale, è ancora lontano dal diventare un prodotto sugli scaffali. Però questa ricerca fornisce una base concreta su cui costruire. E il fatto che il fenomeno sia controllabile attraverso la temperatura e le imperfezioni del materiale offre ai progettisti una leva in più per ottimizzare le prestazioni dei futuri dispositivi. La strada è tracciata, e per una volta non servono batterie per percorrerla.

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Il sogno di trasmettere elettricità senza perdere nemmeno un watt di energia ha fatto un passo avanti enorme. Un team di ricercatori della University of Houston ha infranto un record di superconduttività che resisteva da oltre tre decenni, raggiungendo una temperatura di transizione di 151 Kelvin (circa meno 122 gradi Celsius) a pressione ambiente. Può sembrare ancora un freddo bestiale, e lo è. Ma nel mondo della fisica dei materiali, questo risultato è qualcosa di straordinario.

Per capire la portata della notizia, basta pensare che il precedente primato risaliva al 1993, quando un materiale ceramico a base di mercurio e ossido di rame, noto come Hg1223, aveva raggiunto la superconduttività a meno 140 gradi Celsius. Da allora, nessuno era riuscito a fare meglio senza ricorrere a pressioni estreme. Il nuovo traguardo supera quel limite di 18 gradi, e lo fa in condizioni di pressione normale, il che rende tutto molto più interessante dal punto di vista pratico.

La ricerca, firmata dai fisici Ching-Wu Chu e Liangzi Deng del Texas Center for Superconductivity, è stata pubblicata sui Proceedings of the National Academy of Sciences. Chu, tra l’altro, non è nuovo a queste imprese: già nel 1987 aveva contribuito alla scoperta del materiale YBCO, capace di diventare superconduttore a meno 180 gradi Celsius, innescando una corsa globale nel settore.

Il trucco si chiama pressure quenching

La chiave di questo balzo in avanti sta in una tecnica chiamata pressure quenching, un procedimento che prende in prestito principi già usati in altri ambiti, come la produzione di diamanti sintetici. Il materiale viene prima sottoposto a pressioni altissime, che ne migliorano le proprietà superconduttive. Poi, mentre è ancora sotto pressione, viene raffreddato a una temperatura precisa. A quel punto la pressione viene rilasciata di colpo. Il risultato? Le proprietà superconduttive potenziate restano “congelate” nel materiale, che continua a funzionare anche una volta tornato a pressione ambiente.

È un po’ come riuscire a conservare un effetto temporaneo in modo permanente. E questo apre scenari enormi, perché fino a oggi molti record di superconduttività venivano ottenuti solo in condizioni di pressione impossibili da replicare fuori da un laboratorio.

Quanto manca alla superconduttività a temperatura ambiente

Parliamoci chiaro: la superconduttività a temperatura ambiente resta ancora lontana. La temperatura ambiente si aggira intorno ai 300 Kelvin, quindi c’è ancora un divario di circa 140 gradi da colmare. Non è poco. Ma la direzione è quella giusta, e il metodo del pressure quenching potrebbe essere la strada per accorciare progressivamente questa distanza.

Se un giorno si riuscisse a ottenere superconduttori funzionanti a temperatura ambiente e a pressione normale, le applicazioni sarebbero enormi: dalle reti elettriche senza dispersione (oggi si perde circa l’8% dell’elettricità durante la trasmissione, con costi miliardari) fino a progressi nella risonanza magnetica, nei reattori a fusione, nell’elettronica ultraveloce e nelle tecnologie quantistiche.

Come ha detto lo stesso Chu, con abbastanza persone al lavoro e il tempo necessario, il potenziale di questa scoperta potrebbe davvero concretizzarsi. E francamente, dopo 30 anni di stallo, anche solo il fatto di aver mosso l’asticella è una notizia che merita attenzione.

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Che esista una temperatura ideale per la conservazione dei manghi non è esattamente una novità. Quello che però nessuno aveva ancora capito davvero è perché funziona così bene e cosa succede dentro il frutto quando viene conservato a 12°C anziché alle temperature tipiche dei climi tropicali. Un gruppo di ricercatori della Hainan University ha finalmente messo insieme i pezzi del puzzle, e i risultati sono piuttosto sorprendenti.

Lo studio, pubblicato sulla rivista Tropical Plants nel maggio 2026, ha confrontato manghi conservati a 12°C (circa 54°F) con altri tenuti a 30°C per un periodo di 24 giorni. E la differenza è stata enorme, quasi brutale. I frutti lasciati a temperatura più alta hanno perso oltre il 17% del loro peso, si sono ammorbiditi rapidamente e hanno mostrato un rapido ingiallimento della buccia. Quelli conservati a 12°C? Meno del 4% di perdita di peso, struttura ancora soda e colore preservato molto più a lungo. Il motivo principale è che il freddo controllato rallenta la degradazione della clorofilla, il processo che fa virare il colore dal verde al giallo.

Cosa succede dentro il frutto a livello cellulare

La parte più affascinante dello studio riguarda ciò che accade sotto la superficie. Analizzando i tessuti al microscopio, i ricercatori hanno scoperto che i manghi conservati a 12°C mantenevano le pareti cellulari intatte e i granuli di amido ancora presenti anche dopo 24 giorni. Nei frutti a 30°C, invece, le pareti cellulari si assottigliavano precocemente, l’amido spariva e le cellule finivano per collassare. Parliamo di un deterioramento strutturale profondo, non solo estetico.

Ma non è tutto. La conservazione a temperatura più bassa ha anche ridotto l’accumulo di specie reattive dell’ossigeno e di malondialdeide, entrambi marcatori di stress ossidativo. In pratica, il freddo moderato tiene a bada quei processi chimici che accelerano il decadimento del frutto. Al contempo, i livelli di vitamina C, fenoli e flavonoidi restavano significativamente più alti, il che significa non solo frutta più bella ma anche più nutriente.

Le difese naturali del mango si attivano col freddo

Ecco dove la faccenda diventa davvero interessante dal punto di vista biologico. Gli scienziati hanno scoperto che la conservazione a 12°C attiva una serie di geni legati al sistema antiossidante del frutto. In particolare, geni come MiAPX1, MiAPX2, MiSOD1 e MiSOD2 mostravano un’attività aumentata, contribuendo a rafforzare le difese naturali del mango e a mantenere l’equilibrio redox interno. Gli enzimi protettivi associati a questi geni restavano attivi più a lungo, creando una sorta di scudo biologico contro il deterioramento.

Le implicazioni pratiche per l’industria della logistica della catena del freddo sono evidenti. Se i manghi possono essere raccolti prima e trasportati a 12°C su distanze più lunghe, arriverebbero sui mercati di destinazione in condizioni decisamente migliori. Meno sprechi, meno perdite economiche, frutta di qualità superiore sugli scaffali. Per un frutto che rappresenta una delle colture tropicali più importanti al mondo, si tratta di un passo avanti tutt’altro che trascurabile. La scienza, ogni tanto, riesce a rendere semplice qualcosa che sembrava complicato: bastava trovare la temperatura giusta e capire il perché.

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Il James Webb Space Telescope continua a regalare scoperte che ridefiniscono la comprensione dell’universo. Questa volta, un team di astronomi guidato dalla Penn State e dal Jet Propulsion Laboratory della NASA ha individuato un pianeta davvero fuori dall’ordinario: un gigante gassoso grande quanto Saturno, ma con temperature che ricordano molto più da vicino quelle terrestri. Il pianeta si chiama TOI-199b, si trova a oltre 330 anni luce da noi, e rappresenta uno dei rarissimi casi di pianeta gigante “temperato” mai studiato nel dettaglio. Lo studio è stato pubblicato il 20 maggio 2026 sulla rivista Astronomical Journal.

Perché la notizia è così rilevante? Di solito i pianeti giganti si trovano agli estremi opposti dello spettro termico. Giove e Saturno, nel nostro sistema solare, sono mondi gelidi. Dall’altra parte ci sono i cosiddetti “Giove caldi”, esopianeti che orbitano vicinissimi alle loro stelle e raggiungono temperature di migliaia di gradi. TOI-199b invece sta nel mezzo. La sua temperatura si aggira intorno agli 80 gradi Celsius: calda, certo, ma enormemente più mite rispetto alla maggior parte dei giganti gassosi conosciuti. Per dare un’idea, è una temperatura che si può raggiungere dentro un’auto parcheggiata sotto il sole estivo. Una cosa del genere, su un pianeta delle dimensioni di Saturno, è praticamente inedita.

Come il James Webb ha analizzato l’atmosfera di TOI-199b

Per capire cosa si nasconde nell’atmosfera di TOI-199b, il team ha usato una tecnica chiamata spettroscopia di trasmissione. In pratica, quando il pianeta transita davanti alla sua stella, una parte della luce stellare attraversa l’atmosfera del pianeta. Il James Webb separa quella luce nelle diverse lunghezze d’onda, un po’ come un prisma che scompone la luce bianca nei colori dell’arcobaleno. Ogni elemento chimico assorbe lunghezze d’onda specifiche, lasciando una sorta di impronta digitale nello spettro luminoso.

Il transito di TOI-199b è durato circa sette ore, molto più a lungo rispetto ai transiti tipici dei Giove caldi, che spesso si esauriscono in meno di un’ora. I ricercatori hanno raccolto circa venti ore continue di osservazioni per avere una linea di base affidabile, poi hanno confrontato lo spettro registrato durante il transito con quello di riferimento. Le differenze hanno rivelato quali gas erano presenti.

Metano confermato e nuove prospettive per la scienza planetaria

Il risultato più significativo? L’atmosfera di TOI-199b contiene metano, esattamente come i modelli teorici avevano previsto per i giganti gassosi temperati. Una conferma che le teorie sulla composizione atmosferica di questi mondi sono sulla strada giusta. Oltre al metano, le osservazioni suggeriscono anche la possibile presenza di ammoniaca e anidride carbonica, anche se serviranno ulteriori dati per confermarlo.

Come ha spiegato Renyu Hu, professore associato alla Penn State e responsabile del gruppo di ricerca, lo studio degli esopianeti permette di osservare tipologie di pianeti che nel nostro sistema solare semplicemente non esistono. Questo aiuta a comprendere meglio come si formano e si evolvono i sistemi planetari, compreso il nostro. Il successo di questa prima analisi dettagliata dell’atmosfera di un gigante temperato apre la strada a osservazioni future su pianeti simili, per capire se TOI-199b sia un caso unico oppure rappresenti una categoria più ampia con caratteristiche condivise.

Alla ricerca hanno contribuito anche scienziati della Arizona State University, della Johns Hopkins University, del Carnegie Institution for Science, del Caltech e della University of California Santa Cruz. Il finanziamento è arrivato dalla NASA attraverso lo Space Telescope Science Institute. Ogni nuova finestra che il James Webb apre su mondi lontani racconta qualcosa anche del nostro, e questa scoperta ne è la prova più fresca.

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Il legame tra cambiamento climatico e malnutrizione infantile non è più solo un’ipotesi teorica. Uno studio condotto su 6,5 milioni di bambini in Brasile ha messo nero su bianco una correlazione preoccupante: quando le temperature salgono, i risultati nutrizionali dei più piccoli peggiorano. E il dato colpisce ancora di più se si guarda ai gruppi più vulnerabili della popolazione.

La ricerca, tra le più ampie mai realizzate su questo tema, ha analizzato dati raccolti in tutto il territorio brasiliano, incrociando informazioni sanitarie con le variazioni climatiche locali. Quello che ne esce è un quadro che dovrebbe far riflettere non solo chi si occupa di salute pubblica, ma chiunque abbia a cuore il futuro delle prossime generazioni. Perché quando si parla di nutrizione infantile, non si sta parlando di numeri astratti. Si sta parlando di bambini che crescono meno, che si ammalano di più, che partono già svantaggiati.

Come il caldo incide sulla salute dei bambini

Il meccanismo non è poi così difficile da capire, almeno nelle sue linee generali. Le temperature elevate influenzano la sicurezza alimentare in diversi modi. Riducono la produttività agricola, rendono più difficile la conservazione del cibo, aumentano il rischio di infezioni gastrointestinali. Tutti fattori che, messi insieme, colpiscono con particolare durezza le famiglie che già vivono in condizioni di fragilità economica e sociale.

Nel caso del Brasile, un paese enorme e con disuguaglianze profonde, gli effetti non si distribuiscono in modo uniforme. Le comunità rurali, le aree del nordest, le famiglie con redditi più bassi: sono questi i contesti in cui l’aumento delle temperature si traduce più facilmente in un peggioramento dello stato nutrizionale dei bambini. È un circolo vizioso che si autoalimenta, perché la malnutrizione nella prima infanzia compromette lo sviluppo cognitivo e fisico, riducendo le opportunità future.

Perché questo studio riguarda anche noi

Sarebbe un errore pensare che si tratti di un problema esclusivamente brasiliano. Il riscaldamento globale è una questione planetaria, e le dinamiche osservate in questo studio possono ripresentarsi ovunque esistano sacche di povertà e sistemi alimentari fragili. Anche in Europa, del resto, le ondate di calore stanno diventando sempre più frequenti e intense.

Lo studio sui 6,5 milioni di bambini in Brasile offre una base di dati solida per orientare le politiche pubbliche. Investire in programmi di protezione nutrizionale, rafforzare i sistemi sanitari nelle aree più esposte e accelerare le strategie di adattamento climatico non sono opzioni facoltative. Sono scelte necessarie. Perché se il clima continua a cambiare a questo ritmo, e tutto indica che lo farà, le conseguenze sulla nutrizione infantile rischiano di aggravarsi ulteriormente. E a pagare il prezzo più alto saranno, come sempre, quelli che hanno meno strumenti per difendersi.

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Una fonte nascosta di metano oceanico potrebbe accelerare il riscaldamento globale molto più di quanto si pensasse fino a oggi. La scoperta arriva da un gruppo di ricercatori della University of Rochester, che ha pubblicato i risultati sulla rivista Proceedings of the National Academy of Sciences nell’aprile 2026. E la cosa inquietante è che si tratta di un meccanismo che, con l’aumento delle temperature, rischia di diventare sempre più attivo.

Per anni la comunità scientifica si è interrogata su un paradosso piuttosto evidente. Le acque superficiali degli oceani, ricche di ossigeno, rilasciano metano nell’atmosfera. Eppure il metano viene tipicamente prodotto in ambienti privi di ossigeno, come le zone umide o i sedimenti delle profondità marine. Qualcosa non tornava. Il team guidato da Thomas Weber, insieme ai ricercatori Shengyu Wang e Hairong Xu, ha analizzato enormi set di dati globali e utilizzato modelli computazionali per venire a capo della questione. La risposta sta in un processo microbico legato alla scarsità di fosfato, un nutriente essenziale. Quando i livelli di fosfato nelle acque superficiali calano, determinati batteri iniziano a produrre metano mentre decompongono la materia organica. In pratica, meno fosfato c’è, più metano viene generato. Weber lo ha definito il “principale regolatore” delle emissioni di metano in mare aperto.

Oceani più caldi, più metano: il circolo vizioso che preoccupa gli scienziati

Ecco dove la faccenda si complica davvero. Il cambiamento climatico sta riscaldando gli oceani dalla superficie verso il basso. Questo fenomeno aumenta la differenza di densità tra le acque superficiali e quelle profonde, rallentando il rimescolamento verticale che normalmente trasporta nutrienti come il fosfato dagli strati profondi verso la superficie. Con meno rimescolamento, le acque superficiali diventano sempre più povere di fosfato. E indovinate cosa succede: si creano le condizioni ideali per quei microbi che producono metano.

Il risultato è quello che gli scienziati chiamano un feedback loop, un circolo vizioso. Gli oceani si scaldano, il fosfato diminuisce in superficie, i microbi producono più metano, il metano finisce nell’atmosfera e contribuisce a scaldare ulteriormente il pianeta. Che poi il metano, vale la pena ricordarlo, è un gas serra estremamente potente, molto più efficace della CO2 nel trattenere il calore nell’atmosfera nel breve periodo.

Un tassello mancante nei modelli climatici attuali

La parte forse più rilevante di questa ricerca riguarda ciò che ancora manca nei modelli climatici utilizzati per fare previsioni. Questo tipo di retroazione tra oceani e atmosfera, infatti, non è ancora contemplato nella maggior parte delle simulazioni principali. Come ha spiegato Weber stesso, il loro lavoro punta a colmare una lacuna significativa nelle previsioni sul clima, che spesso trascurano le interazioni tra l’ambiente in trasformazione e le fonti naturali di gas serra.

Capire quanto metano oceanico verrà rilasciato nei prossimi decenni potrebbe fare una differenza enorme nella capacità di prevedere la velocità e la gravità del riscaldamento globale. Non si tratta di un dettaglio tecnico per addetti ai lavori. È un pezzo del puzzle climatico che, se ignorato, rischia di rendere tutte le proiezioni attuali troppo ottimistiche.

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Un chip resistente al calore estremo che funziona a temperature superiori a quelle della lava fusa. Non è fantascienza, è quello che un gruppo di ingegneri della University of Southern California ha appena dimostrato in uno studio pubblicato su Science alla fine di marzo 2026. Il dispositivo opera fino a 700 gradi Celsius, ben oltre il limite dei 200 gradi che da decenni rappresenta il muro invalicabile dell’elettronica tradizionale. E la parte più interessante? Potrebbe cambiare radicalmente il modo in cui funziona l’intelligenza artificiale.

Il componente in questione si chiama memristor, un dispositivo su scala nanometrica capace non solo di immagazzinare dati, ma anche di eseguire calcoli. Pensarlo come un minuscolo sandwich aiuta a capirne la struttura: due elettrodi esterni e uno strato ceramico sottilissimo nel mezzo. La scelta dei materiali è stata decisiva. Tungsteno per l’elettrodo superiore (ha il punto di fusione più alto tra tutti gli elementi), ossido di afnio come strato intermedio e grafene per la base, quel foglio di carbonio spesso un solo atomo che ormai compare in ogni frontiera della scienza dei materiali. Questa combinazione ha prodotto risultati che gli stessi ricercatori non si aspettavano. Il dispositivo ha conservato dati per oltre 50 ore a 700 gradi senza necessità di aggiornamento, ha sopportato più di un miliardo di cicli di commutazione e funziona a soli 1,5 volt con velocità nell’ordine delle decine di nanosecondi.

Una scoperta nata per caso, come spesso accade

Il team guidato da Joshua Yang stava lavorando a qualcosa di completamente diverso. Stavano tentando di costruire un altro tipo di dispositivo a base di grafene, che però non ha funzionato. “A essere onesti, è stato un incidente, come la maggior parte delle scoperte,” ha ammesso Yang. “Se riesci a prevederla, di solito non è sorprendente, e probabilmente non è abbastanza significativa.” Indagando su cosa rendesse il dispositivo così resistente, i ricercatori hanno capito il meccanismo. Nell’elettronica convenzionale, il calore spinge gli atomi metallici dell’elettrodo superiore a migrare attraverso lo strato ceramico fino a quello inferiore, creando un cortocircuito permanente. Il grafene impedisce esattamente questo. L’interazione tra tungsteno e grafene, come ha spiegato Yang, somiglia a quella tra olio e acqua: gli atomi di tungsteno non riescono ad attaccarsi alla superficie del grafene e si allontanano, evitando la formazione di ponti conduttivi. Un principio confermato poi con microscopia elettronica avanzata e simulazioni quantistiche.

Perché conta per l’intelligenza artificiale e non solo

Le applicazioni pratiche sono enormi. Nello spazio, per esempio, la superficie di Venere raggiunge circa 500 gradi e ogni lander inviato finora ha fallito anche per il calore. Un chip resistente a 700 gradi aprirebbe possibilità concrete per l’esplorazione planetaria, ma anche per sistemi geotermici, impianti nucleari e persino per l’elettronica automobilistica, dove le temperature interne toccano spesso i 125 gradi. Ma è sul fronte dell’intelligenza artificiale che il memristor diventa davvero interessante. Oltre il 92% dei calcoli in sistemi come ChatGPT consiste in moltiplicazioni di matrici. I computer tradizionali le eseguono passo dopo passo, consumando quantità enormi di energia. Il memristor invece sfrutta la legge di Ohm per ottenere il risultato istantaneamente, mentre la corrente attraversa il dispositivo. “Questo tipo di componente può eseguire quei calcoli nel modo più efficiente possibile, ordini di grandezza più veloce e con meno energia,” ha dichiarato Yang, che ha già cofondato una società chiamata TetraMem per commercializzare chip basati su memristor.

Va detto che siamo ancora nella fase di laboratorio. Il dispositivo è stato costruito manualmente su scala ridottissima, e servono ancora circuiti logici ad alta temperatura per completare un sistema funzionante. Però due dei tre materiali utilizzati, tungsteno e ossido di afnio, sono già standard nell’industria dei semiconduttori. E il grafene viene sviluppato attivamente da colossi come TSMC e Samsung. “Questo è il primo passo,” ha detto Yang. “La strada è ancora lunga. Ma ora è possibile. Il componente mancante è stato creato.”

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Le due fasi liquide dell’acqua a basse temperature non sono più solo un’ipotesi teorica. Un gruppo di ricercatori è riuscito a dimostrare che, quando viene raffreddata a temperature estreme, l’acqua può esistere in due stati liquidi distinti, con densità e struttura molecolare differenti. Questi due stati, a un certo punto, convergono e diventano uno solo in corrispondenza di quello che viene chiamato punto critico. Ed è proprio questa scoperta che potrebbe finalmente dare una risposta convincente a una domanda che tormenta fisici e chimici da decenni: perché l’acqua si comporta in modo così strano rispetto a quasi tutti gli altri liquidi?

Parliamoci chiaro. L’acqua è la sostanza più comune sulla Terra, eppure è anche una delle più bizzarre. Ha proprietà anomale che sfidano le regole generali della fisica dei liquidi. Per esempio, la sua densità massima non si raggiunge allo stato solido ma a circa 4 gradi Celsius. Il ghiaccio galleggia, cosa tutt’altro che scontata. E la sua capacità termica è insolitamente alta. Queste stranezze, note da tempo, non avevano mai trovato una spiegazione unitaria del tutto soddisfacente. Ora, la conferma sperimentale delle due fasi liquide a temperature molto basse apre uno scenario nuovo e affascinante.

Cosa significa davvero questa scoperta per la scienza

Il concetto delle due fasi liquide dell’acqua era stato ipotizzato già negli anni Novanta, ma dimostrarlo si è rivelato un problema enorme. A quelle temperature estreme, ben al di sotto dello zero, l’acqua tende a cristallizzare quasi istantaneamente. Riuscire a osservarla in forma liquida richiede tecniche sperimentali raffinatissime e tempi di osservazione brevissimi. La sfida, insomma, era tutta nel riuscire a “catturare” l’acqua in quello stato prima che si trasformasse in ghiaccio.

I risultati ottenuti suggeriscono che esiste una transizione liquido liquido, un passaggio tra una fase ad alta densità e una a bassa densità. Le due fasi coesistono fino al raggiungimento del punto critico, oltre il quale non sono più distinguibili. Questo meccanismo potrebbe essere la chiave per capire molte delle anomalie dell’acqua che osserviamo anche a temperature normali, quelle con cui abbiamo a che fare ogni giorno senza farci troppo caso.

Perché dovrebbe interessare anche a chi non è un fisico

La portata di questa scoperta va ben oltre il laboratorio. Capire la struttura molecolare dell’acqua a livello profondo ha implicazioni enormi. Dalla biologia alla scienza dei materiali, dalla climatologia alla conservazione degli alimenti, praticamente ogni campo scientifico che ha a che fare con l’acqua potrebbe beneficiarne. E considerando che l’acqua è il solvente universale della vita, non è esagerato dire che comprendere meglio le sue due fasi liquide significa comprendere meglio un pezzo fondamentale di come funziona il mondo. A volte le risposte più importanti si nascondono proprio dentro le cose che diamo per scontate.

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Esiste una sorta di regola invisibile che lega ogni forma vivente del pianeta alla temperatura, dai batteri microscopici fino ai rettili più grandi. Un gruppo di ricercatori del Trinity College di Dublino ha scoperto quella che definiscono una curva termica universale, un pattern comune che descrive come tutti gli organismi rispondono ai cambiamenti di temperatura. E la cosa davvero notevole è che questa curva sembra valere per ogni ramo dell’albero della vita, senza eccezioni significative trovate finora.

La ricerca, pubblicata sulla rivista PNAS, ha analizzato oltre 2.500 curve di performance termica raccolte su migliaia di specie. Batteri, piante, insetti, pesci, lucertole: non importa quale organismo si osservi, lo schema è sempre lo stesso. Man mano che la temperatura sale, le prestazioni biologiche migliorano gradualmente fino a raggiungere un punto ottimale. Superato quel picco, però, tutto crolla. E crolla in fretta. Il declino dopo la temperatura ottimale è ripido, quasi brutale, il che significa che anche un piccolo surriscaldamento può diventare letale.

Fino a oggi gli scienziati avevano sviluppato decine di modelli diversi per spiegare come le varie specie reagiscono al caldo o al freddo. Sembrava che ogni organismo avesse le sue regole particolari. La novità è che tutte quelle differenze sono in realtà variazioni dello stesso identico schema, semplicemente spostato e allungato su intervalli di temperatura diversi. Un batterio che prospera a 80°C e una lucertola che funziona al meglio a 25°C seguono la stessa curva termica universale, solo calibrata su scale differenti.

Perché questa scoperta preoccupa gli scienziati sul fronte del clima

Andrew Jackson, professore di Zoologia al Trinity College, ha spiegato un aspetto particolarmente importante: la temperatura ottimale e la temperatura critica massima (quella oltre cui un organismo muore) sono indissolubilmente legate. Qualunque sia la specie, una volta superato il punto ottimale, la finestra di sopravvivenza si restringe enormemente. Non esiste organismo che sfugga a questo vincolo.

Ed è qui che entra in gioco il tema del cambiamento climatico. Se questa curva rappresenta davvero un limite biologico fondamentale, allora l’evoluzione ha meno margine di manovra di quanto si pensasse per aiutare le specie ad adattarsi al riscaldamento globale. Nicholas Payne, autore senior dello studio, lo ha detto in modo piuttosto diretto: il massimo che l’evoluzione è riuscita a fare nel corso di miliardi di anni è stato spostare la curva termica avanti e indietro lungo la scala delle temperature. Nessuna forma di vita ha trovato il modo di cambiarne la forma.

Questo significa che con le temperature in aumento su gran parte del pianeta, molte specie potrebbero trovarsi spinte oltre il loro punto ottimale senza avere reali possibilità di adattamento rapido. Il margine tra funzionare bene e collassare è più sottile di quanto chiunque immaginasse.

La caccia alle eccezioni è appena cominciata

Il prossimo passo del team di ricerca sarà usare questa curva termica universale come riferimento per cercare eventuali eccezioni. Esistono organismi che, anche solo in modo sottile, riescono a deviare da questo schema? Se ne trovassero, capire come e perché ci sono riusciti potrebbe aprire scenari interessanti, soprattutto alla luce delle previsioni climatiche per i prossimi decenni. Per ora, però, il messaggio che arriva da questa scoperta è chiaro: la vita sulla Terra è vincolata a una regola termica molto più rigida di quanto si credesse, e il riscaldamento globale potrebbe mettere alla prova quei limiti in modi che non possiamo ancora prevedere del tutto.

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Un composto a base di rame potrebbe aver appena riscritto le regole della superconduttività. Secondo uno studio recente, un rilascio improvviso di pressione ha permesso a questo materiale di raggiungere la temperatura di superconduzione più alta mai registrata in condizioni di pressione atmosferica. Se confermata, si tratterebbe di un risultato che potrebbe cambiare radicalmente il modo in cui si pensa ai materiali superconduttori e alle loro applicazioni pratiche.

Ma andiamo con ordine, perché la faccenda è meno semplice di quanto possa sembrare a prima lettura.

Cosa è successo davvero nel laboratorio

I superconduttori sono materiali capaci di trasportare corrente elettrica senza alcuna resistenza. Il problema, da decenni, è che per funzionare richiedono temperature bassissime oppure pressioni enormi, condizioni che li rendono inutilizzabili nella vita di tutti i giorni. La sfida della comunità scientifica è sempre stata la stessa: trovare un materiale che superconduca a temperatura ambiente e senza bisogno di apparecchiature estreme.

Lo studio in questione descrive un esperimento in cui un composto a base di rame è stato prima sottoposto a pressioni elevatissime. Poi, nel momento in cui la pressione è stata rilasciata in modo brusco, qualcosa di inatteso è accaduto. Il materiale ha mostrato proprietà superconduttive a una temperatura decisamente più alta rispetto a qualsiasi altro caso documentato sotto pressione atmosferica normale.

Va detto chiaramente: la comunità scientifica è ancora cauta. Non è la prima volta che qualcuno annuncia progressi clamorosi nel campo della superconduttività a temperatura elevata, per poi vedere i risultati ridimensionati o addirittura smentiti da verifiche indipendenti. Basta ricordare la vicenda del cosiddetto LK99, il presunto superconduttore a temperatura ambiente che nel 2023 aveva scatenato un entusiasmo enorme, salvo poi rivelarsi un buco nell’acqua.

Perché questa scoperta potrebbe contare davvero

Quello che rende questa ricerca diversa, almeno sulla carta, è il meccanismo sfruttato. Il rilascio improvviso di pressione sembra aver creato una sorta di stato metastabile nel composto a base di rame, una condizione che normalmente non esisterebbe a pressione atmosferica ma che, una volta innescata, si mantiene stabile abbastanza a lungo da essere misurata. È un approccio che non era mai stato esplorato in modo sistematico, e che apre scenari interessanti anche dal punto di vista teorico.

Se altri gruppi di ricerca riusciranno a replicare il fenomeno, le implicazioni sarebbero enormi. La superconduttività a pressione atmosferica e a temperature meno estreme potrebbe rivoluzionare settori come il trasporto di energia elettrica, la risonanza magnetica in ambito medico, i computer quantistici e persino i trasporti su rotaia a levitazione magnetica. Oggi tutte queste tecnologie esistono già in forma sperimentale o limitata, ma i costi per mantenere le condizioni di superconduzione le rendono proibitive su larga scala.

Il composto a base di rame utilizzato nell’esperimento appartiene alla famiglia dei cuprati, materiali già noti da tempo per le loro proprietà superconduttive. I cuprati detengono da anni i record di temperatura di superconduzione tra i materiali non sottoposti a pressioni estreme, quindi non è del tutto sorprendente che un ulteriore passo avanti arrivi proprio da questa classe di composti.

Resta il fatto che una singola pubblicazione non basta. La scienza funziona per conferme successive, e nel campo della superconduttività le delusioni sono state tante. Però è anche vero che ogni tanto arriva davvero la svolta, e questa potrebbe essere una di quelle volte in cui vale la pena tenere gli occhi aperti.

La prossima mossa spetta ora ai laboratori di tutto il mondo: replicare l’esperimento, verificare i dati, capire se quel rilascio di pressione produce davvero un superconduttore stabile nelle condizioni in cui tutti vorremmo usarlo. Fino ad allora, cautela e curiosità restano le uniche risposte sensate.

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