La levitazione acustica è un fenomeno che può essere ottenuto sfruttando alcuni principi fisici in grado di contrastare la forza di gravità. In particolare, la levitazione acustica è una tecnica che permette di far muovere piccoli oggetti solidi o liquidi nell’aria, senza che vengano “toccati” in alcun modo, sfruttando la pressione generata dalle onde sonore.
IN ARIA. In pratica, una piccola porzione di materia, per esempio una goccia di liquido, posta tra una superficie che emette onde sonore e una che le riflette, può restare sospesa nell’aria in posizioni fisse.
Il fenomeno è stato ottenuto con un dispositivo realizzato al Politecnico di Zurigo, che permette di controllare in modo preciso il movimento dei corpi che levitano, di spostare più oggetti insieme e persino di manipolarli (per esempio unendo e mescolando le gocce di liquido).
Inoltre, con questo dispositivo è possibile maneggiare qualunque tipo di materiale. Grazie a questo, si valuta la possibile applicazione per il trattamento in sicurezza dei materiali pericolosi, come rifiuti tossici e sostanze radioattive, che non avrebbero più bisogno dell’azione diretta dell’uomo.
Archiviata la caccia al bosone, l’LHC è stato spento e rimarrà in manutenzione per tutto il 2014. Ciò non vuol dire che i ricercatori del CERN se ne staranno con le mani in mano: i due esperimenti ATLAS e CMS, in questi anni, hanno prodotto un’enorme mole di dati che aspettano ancora di essere analizzati.
Che cosa troveranno? Per ora è impossibile dirlo: forse altre particelle esotiche, forse delle conferme sulla supersimmetria, la teoria che associa particelle bosoniche a quelle fermioniche.
Di sicuro, gli scienziati arriveranno a comprendere sempre meglio il bosone di Higgs e le origini della materia: questa particella infatti, ad oggi, non è stata osservata direttamente ma solo attraverso la rilevazione dei quark e degli anti-quark in cui decade. Ci sono però altri oggetti subatomici, anch’essi frutto del decadimento del bosone, teorizzati a livello matematico ma che gli strumenti non sono in grado di rilevare.
Secondo alcune teorie potrebbe trattarsi di qualcosa molto simile alla materia oscura rilevata nel cosmo. E se questa teoria fosse confermata, si aprirebbe un nuovo universo di esplorazioni e studi.
Foto: © © Kike Calvo/National Geographic Society/Corbis
I neutrini sono tra gli oggetti più strani della fisica. Di loro si sa poco: sono quasi senza massa, non riescono ad interagire praticamente mai con la materia ordinaria e, storicamente, la loro analisi ha sempre portato a risultati del tutto inattesi.
Ma i ricercatori si aspettano, per i prossimi anni, rivelazioni ancora più sorprendenti: agli Argonne National Laboratory, l’esperimento NOvA (NuMI Off-Axis Neutrino Appearance experiment), sta tentando di scoprire qualcosa in più su queste curiose particelle, prima di tutto la loro massa.
Al momento si conoscono tre diversi tipi di neutrino - elettronico, muonico e tauonico - tutti con massa 10 miliardi di volte più piccola rispetto a quella dell’elettrone, ma non si sa quale di loro sia il più pesante e quale il più leggero.
Per provare a stilare una classifica, i ricercatori stanno lavorando all'esperimento presso i Fermilab di Chicago: spareranno un fascio di neutrini attraverso il pianeta fino a un ricevitore posizionato ad Ash River, nel Minnesota, a 810 km di distanza.
Nel corso del loro viaggio le particelle oscilleranno attraverso i tre differenti stati: l’analisi delle differenze tra le stazioni di partenza e di arrivo permetterà agli scienziati di determinare le proprietà delle particelle con grande precisione.
NOvA verrà acceso nel 2014 e durerà fino al 2020.
L’esperimento permetterà di rispondere a 3 domande fondamentali: possiamo osservare solo l’oscillazione dei neutrini muonici in elettronici? Quali e cosa sono le masse del neutrino? Qual è e cos'è la simmetria tra materia ed antimateria?
L'esperimento sarà da record per diversi motivi: coinvolgerà il fascio di neutrini più potente mai utilizzato (ma niente panico, sono innocui), sarà uno dei più lunghi dal punto di vista temporale e sarà gigantesco per dimensioni della strumentazione.
Il ricevitore di Ash River, un marchingegno da 14.000 tonnellate, è composto da centinata di moduli in PVC rivestiti di fibre ottiche e immersi in un liquido scintillatore: quando i neutrini interagiscono con il liquido producono particelle cariche che rilasciano fotoni. Le fibre ottiche registrano questa luce, rilevando il segnale elettrico quindi il passaggio dei neutrini.
Un esperimento simile a NoVA è in corso in Giappone, verrà condotto su distanze più brevi, circa 295 km, e durerà solo 2 anni.
Foto: © © Reidar Hahn
La caccia alla materia oscura è in pieno svolgimento ed è assai probabile che nei prossimi anni occuperà un posto di primo piano nelle attività dei fisici. Stiamo parlando di quella componente della materia apparentemente così abbondante nel cosmo ma invisibile e che può essere rilevata solo attraverso i suoi effetti gravitazionali.
Tra gli esperimenti che nei prossimi anni potrebbero fare un po’ di chiarezza su questa singolare componente dell’Universo c’è Lux (Large Underground Xenon experiment), un grande dispositivo che si trova nei laboratori del Sanford Underground Research Facility, in South Dakota (Stati Uniti).
Attivo da qualche settimana, Lux è in grado di registrare il passaggio di particelle massicce debolmente interagenti con la materia ordinaria (le Weakly Interacting Massive Particles, o WIMP) che sono tra le maggiori indiziate tra i possibili costituenti della materia oscura.
Il rivelatore di LUX è composto da una specie di thermos alto un metro e mezzo e riempito con 300 kg di xenon liquido mantenuto alla temperatura di -100°C. Il tutto è stato calato nel cuore di una miniera d’oro abbandonata, a 1500 metri di profondità per schermarlo da possibili segnali spuri prodotti dai raggi cosmici. Per minimizzare anche quelli dovuti alla radioattività naturale, è stato ulteriormente circondato da un contenitore riempito con 300.000 litri di acqua purissima.
«LUX sta già producendo i migliori risultati al mondo e comincia a indicarci uno scenario in cui escludere la presenza di particelle costituenti la materia oscura» spiega Mattew Szydagis, ricercatore dell’Università della California a Davis e coordinatore dell’analisi dati del progetto, al quale collaborano oltre 100 scienziati e ingegneri provenienti da 18 istituti europei e statunitensi.
Per una risposta definitiva dovremo comunque attendere altri dati e ad altre analisi nel corso dei prossimi anni.
Foto: © © Copyright 2013 Carlos H. Faham
Tra i paradossi del modello standard uno dei più curiosi riguarda l’esistenza stessa della materia: secondo la teoria, durante il Big Bang sarebbero state create materia e antimateria in quantità uguali. Ma visto che questi due elementi si annullano a vicenda, l’Universo non dovrebbe esistere. O, meglio, dovrebbe essere pieno di… nulla.
L’esistenza della materia potrebbe essere spiegata da un fenomeno noto come decadimento beta, un evento che si manifesta quando un neutrone si trasforma spontaneamente in un protone e un elettrone e, nel corso del processo, emette un antineutrino.
In alcuni casi l’antineutrino può non esserci, perchè viene annullato da un neutrone. Ciò significa che l’antineutrino è l’antiparticella del neutrone? Affermarlo con certezza per ora non è possibile, ma se così fosse questo spiegherebbe la maggior produzione di materia rispetto a quella di antimateria nell’Universo primordiale.
Al momento diversi esperimenti stanno indagando su questo fenomeno.
Tra i più importanti, GERDA (GERmanium Detector Array), in corso presso i Laboratori Nazionali del Gran Sasso. Il cuore dell’apparato è costituito da rivelatori di germanio arricchiti nell’isotopo 76, immersi nell’argon liquido. Questi sono contenuti in un criostato (uno speciale supercongelatore utilizzato per il raffreddamento di attrezzature scientifiche) di circa 4 metri di diametro e 8 metri di altezza, collocato a sua volta al centro di un serbatoio di acqua ultrapura di 10 m di diametro per 9 m di altezza. L’argon liquido agisce sia come liquido refrigerante, necessario per il funzionamento dei rivelatori di germanio, sia come schermatura dei rivelatori dalla radioattività naturale del criostato.
Altri esperimenti simili sono il MAJORANA, in corso presso i laboratori dell'Università di Berkley e SNO+, in Canada
Foto: © © INFN
La caccia ai neutrini e alle loro proprietà non sempre porta a nuove scoperte. Anzi, in alcuni casi apre la strada a nuovi dubbi e nuovi problemi.
I neutrini sono stati osservati per la prima volta nel 1956 come emissione di un reattore nucleare. Nel 2011 i modelli matematici hanno però evidenziato una piccola frazione di questa emissione che non è mai osservata sperimentalmente. Per mettere alla prova la validità della teoria, che spiega la presenza di queste particelle chiamate neutrini sterili solo sotto forma di interazione gravitazionale con altre particelle, occorrono rilevatori particolarmente sensibili e sofisticati collocati molto vicino a un reattore nucleare.
È quello che stanno facendo i ricercatori giapponesi ed europei con gli esperimenti CeLAND e Sox.
Quest’ultimo è in corso presso i Laboratori Nazionali del Gran Sasso, è compiuto con l'esperimento BoreXino (foto) e coinvolge oltre 100 fisici provenienti da Italia, USA, Russia, Germania, Francia e Polonia.
SOX studierà le oscillazioni del neutrino, il fenomeno in base al quale i tre neutrini conosciuti (elettronico, muonico o tauonico) si trasformano l’uno nell’altro con
variazioni periodiche durante la loro propagazione.
In particolare, questo fenomeno, presenta alcune anomalie e non spiega come mai il numero di neutrini prodotti è inferiore a quanto previsto teoricamente.
Una possibile spiegazione della “scomparsa” dei neutrini, suffragata anche da risultati recenti, prevede l’esistenza di altri tipi di neutrini, i neutrini sterili, che si mescolerebbero con i tre noti.
I nuovi neutrini sarebbero inoltre ancora più elusivi dei neutrini conosciuti
dato che non interagiscono con nessuna delle interazioni fondamentali previste dal modello standard (elettromagnetica, nucleare forte e debole),
Foto: © © INFN
Per cercare una particella strana, occorrono strumenti strani. E così gli scienziati, per inseguire i neutrini, hanno realizzato quello che con tutta probabilità è... il telescopio più pazzo del mondo: un blocco di ghiaccio antartico del volume di 1 Km cubo disseminato di sensori che hanno il compito di captare i neutrini provenienti dallo spazio, l'IceCube Neutrino Telescope.
Attivato nel 2010, il telescopio fin’ora ha registrato il passaggio di 28 neutrini di provenienza extra sistema solare.
Sembra insomma che queste particelle non siano così frequenti come ipotizzato da alcuni modelli astrofisici che ne associano la comparsa con eventi ad altissima energia come i lampi di raggi gamma.
Ma gli scienziati non si dicono ancora vinti e per riuscire a “fotografare” l’elusiva particella e carpirne i segreti stanno ipotizzando la costruzione di uno strumento ancora più grande: ARIANNA.
Dovrebbe occupare un volume di oltre 1.000 km cubici di ghiaccio sulla banchisa di Ross, sempre nell'Antartico, e dovrebbe permettere di rilevare neutrini con livelli di energia ancora più alti.
Foto: © © Robert Schwarz
Nei prossimi anni la caccia al neutrino sarà facilitata, o almeno così sperano gli scienziati, da strumenti come il Long Baseline Neutrino Experiment (LBNE), un impianto di rilevazione dedicato a queste particelle costruito all'interno di una miniera dismessa del South Dakota.
Qui verranno captati i neutrini sparati dal Fermilab di Chicago, in Illinois, a 1300 km di distanza. Il costo stimato per la realizzazione di questo impianto è 1,5 miliardi di euro, motivo per cui il governo a stelle e strisce ha deciso di sospendere temporaneamente il progetto e chiedere ai ricercatori di mettere a punto una soluzione più economica.
LBNE dovrebbe permettere di rispondere a diverse domande sui neutrini, dalla loro massa all'origine dei neutrini sterili, ma al momento tutto fa supporre che la ricerca delle risposte dovrà utilizzare strumenti meno costosi di questo o attendere tempi economicamente migliori.
Foto: © © Reidar Hahn/Fermilab
Terminata da poco la caccia Bosone di Higgs, i ricercatori stanno già pensando come ottenere sempre di più dall’ LHC. Per il momento ipotizzano un potenziamento dello strumento che, entro il 2020, renderà possibile lo scontro tra protoni a livelli di energia fino a 30 TeV, circa 3 volte di più rispetto a quelli attuali. Gli scienziati stanno inoltre cercando di aumentare il flusso di protoni in uscita dallo strumento e, contemporaneamente, di ridurre il rumore di fondo che rende difficile cogliere gli eventi prodotti dalle collisioni protoniche ad alta energia.
Sostenibilità economica permettendo, l’LHC potrebbe però presto essere surclassato da un nuovo, gigantesco, collider di particelle, l’International Linear Collider. Al momento il Giappone è in pole position per la realizzazione dell’ impianto (costo stimato 7 miliardi di euro): il governo di Tokyo si è detto disposto a sostenere metà dei costi di realizzazione a patto che l’acceleratore venga costruito sul suo territorio. Ma Europa e Stati Uniti non sembrano essere particolarmente favorevoli a questa ipotesi.
ILC sarà così potente da produrre contemporaneamente moltissimi bosoni di Higgs, grazie ai quali i fisici potranno approfondire le loro conoscenze sulla particella. E magari scoprire qualcosa di nuovo sul modello standard. Se mai verrà finanziato, la sua costruzione inizierà nel 2016 e dovrebbe essere terminata nel giro di 10 anni.
Foto: © © 2005 CERN
La scoperta della materia oscura è stata una delle più affascinanti dello scorso secolo ma cosa sia esattamente e come si evolva nel corso delle epoche non è ancora chiaro.
Tra gli esperimenti più interessanti finalizzati allo studio di questa strana componente dell’Universo c’è senza The Dark Energy Survey: iniziata lo scorso anno, ha prodotto le immagini di centinaia di migliaia di galassie e ammassi di galassie distanti migliaia di anni luce da noi. Lo studio di questi oggetti celesti e la loro evoluzione nel tempo permetterà agli astrofisici di comprendere meglio la materia oscura.
Per saperne di più su DES non perderti la fotogallery dedicata ai cacciatori di energia oscura.
Foto: © © Reidar Hahn
Einstein diceva che «i grandi scienziati sono anche artisti» e come dargli torto. Le immagini che hanno partecipato al concorso Art of Science sono frutto di ricerche scientifiche e sono state scelte sulla base del loro interesse scientifico o estetico. In questa foto per esempio si può osservare il risultato del movimento dell'acqua sulla sabbia di una costa atlantica. L'autrice è l'idrologa Sara Sadri, alla quale queste tracce incise nella sabbia hanno ricordato la coda di un pavone.
Foto: © Art of Science (Princeton University)
Il ricercatore James S. Waters è affascinato dalla quantità di esseri viventi invisibili che vivono intorno a noi. Come questo fungo Rhizopus trovato in una colonia di formiche da laboratorio e catturato dal suo microscopio. I puntini neri che vedete sono spore. Come in un dipinto astratto sono unite da una sottilissima ragnatela che trasmette loro i nutrienti. Le loro dimensioni sono 64000 volte inferiori a quelle delle formiche con le quali convivono.
Foto: © Art of Science (Princeton University)
La studentessa in ingegneria elettrica Yasmin Afsar passa molto tempo nella camera bianca, un laboratorio dove si svolgono ricerche che richiedono un ambiente sterilizzato. Prima di entrare nella camera i ricercatori devono fare in modo che il loro corpo non emetta particelle nell'aria. Nella foto, la ricercatrice si prepara all'ingresso.
Foto: © Art of Science (Princeton University)
Le ovaie dei moscerini della frutta ospitano quelli che vengono definiti ovarioli, "catene di montaggio" nelle quali si sviluppano le uova. Per questa immagine il gruppo di ricercatori dell'università di Princeton ha unito le sezioni di dieci ovarioli di diverse femmine di moscerino, con le uova più sviluppate verso l'esterno.
Foto: © Art of Science (Princeton University)
Scoperto uno strano corpo celeste? O un raro minerale? Siete fuori strada. Quella che vedete è la traccia lasciata da una proteina presente nel sangue delle mucche dopo la sua evaporazione.
Foto: © Art of Science (Princeton University)
Il piroettare luminoso delle lucciole è ancora più poetico se si approfondisce la sua funzione. Per alcune specie il luccichio fa parte del rituale di accoppiamento. Per altre invece rappresenta uno strumento per catturare le loro prede. Qui lo studente Albert Kao ha scattato diverse foto di lucciole e ha creato una romantica composizione.
Foto: © Art of Science (Princeton University)
La dottoranda in biologia Jennifer Schieltz ha scattato questa foto durante una ricerca sul comportamento della fauna selvatica in Kenya.
Foto: © Art of Science (Princeton University)
Cos'hanno di interessante i cristalli di pirocloro? Molte cose, tra cui il fenomeno della frustrazione magnetica.
Di che si tratta? Questo materiale contiene atomi di cobalto che donano al cristallo un rosso intenso. Gli atomi si comportano come piccoli magneti che cercano di allinearsi, ma a causa della loro geometria non riescono a farlo. Da qui il termine frustrazione magnetica. In questa foto dello studente Jason Krizan potete vedere un cristallo di circa 3 millimetri di base.
Foto: © Art of Science (Princeton University)
La Via Lattea è "attraversata" da una meteora luminosa in questo spettacolare scatto. Gli autori-ricercatori hanno utilizzato una particolare fotocamera fisheye sviluppata dal loro dipartimento e installata in Cile. Questa fotocamera, collegata a un software speciale, funziona ininterrottamente da tre anni e viene utilizzata per monitorare le condizioni del cielo in modo da migliorare la funzionalità dei telescopi.
Foto: © Art of Science (Princeton University)
I cristalli di disossido di iridio in natura hanno una struttura simile a quella degli alveari. In questo caso però un gruppo di studenti ha trovato un cristallo molto particolare, con angoli smussati e asole. Il motivo non è chiaro, ma se osservate bene potete trovare... Snoopy!
Foto: © Art of Science (Princeton University)
Gli imprevisti non sempre vengono per nuocere. Lo dimostra questa immagine, frutto di un esperimento fallito sul comportamento di un liquido su una superficie. Durante l'esperimento il liquido ha cominciato a dissolversi invece che muoversi sulla pellicola ruvida utilizzata dai ricercatori, formando questa interessante struttura che sembra aver poco a che vedere con il caos.
Foto: © Art of Science (Princeton University)
La metafora è una figura retorica importante anche nella ricerca. Secondo lo studente Andy Dobson questo gruppo di animali al pascolo, sovrastato dal un brillante arcobaleno, simboleggia la speranza per i fragili ecosistemi della regione del Serengeti in Tanzania. Il gruppo di ricerca di Dobson si occupa di questioni ambientali e biomediche.
Foto: © Art of Science (Princeton University)
Insetti che giocano a palle di neve? In realtà questi coleotteri sono cavie da laboratorio e quella che sembra candida neve è una coltre di minuscoli parassiti che vivono e crescono sui loro corpi. Quest'immagine è stata scattata durante un esperimento volto a studiare il loro metabolismo e dispendio energetico in risposta all'infezione di questi parassiti.
Foto: © Art of Science (Princeton University)
Nel procedimento della deposizione laser viene vaporizzato dell'ossido di polietilene con un laser su una lastra di silicio, formando una sottile pellicola. In questo caso il risultato è stato casuale e sorprendente: l'esperimento ha ricreato l'immagine del sole in un'area delle dimensioni di un capello.
Foto: © Art of Science (Princeton University)
L'impacchettamento compatto di solidi diversi dai cubi non è cosa semplice. Ne sa qualcosa il ricercatore Amir Haji-Akbari Balou che in questo progetto ha cercato di avvicinarsi all'ideale di impacchettamento di 21932 tetraedri. Il risultato? Un colorato dipinto puntinista.
Foto: © Art of Science (Princeton University)
La saldatura anodica è un processo che utilizza l'alto voltaggio e il calore per legare sottili lastre di vetro e silicio. A causa delle impurità presenti sulle superfici il legame è fallito. Se fosse riuscito, tutta l'immagine che vedete dovrebbe essere uniforme, mentre in questo caso gli spazi tra i materiali hanno prodotto quest'immagine variegata di colori. Tutto sbagliato, sì, ma bello.
Foto: © Art of Science (Princeton University)
La vitamina C si trova normalmente dissolta in acqua, ma se si osserva al microscopio un'alta concentrazione separata dal liquido si notano variopinti cristalli, come in questa immagine scattata dall'ex studente Nathan P. Myhrvold.
Foto: © Art of Science (Princeton University)
A cosa dobbiamo la deliziosa consistenza del puré e l'appetitoso croccare delle chips di patate? A queste piccole gemme viola, chiamate amiloplasti, che producono la fecola di patate (in rosa) all'interno delle cellule del nostro tubero preferito. Le amiloplasti contengono un proprio DNA composto da 120 geni e i biologi ritengono che anticamente fossero batteri.
Foto: © Art of Science (Princeton University)
Ecco un mostruoso kraken... in erba. Questo piccolo calamaro è ancora un embrione, catturato da un microscopio a fluoresenza. Osservando bene potrete notare gli occhietti, quattro dei suoi tentacoli e minuscole ventose.
Foto: © Art of Science (Princeton University)
La bobina di Tesla è stata inventata dall'omonimo scienziato a fine Ottocento per condurre esperimenti sull'elettricità. Omelan Stryzak, autore della foto, spiega che oggi viene utilizzata a Princeton per fare dimostrazioni dal vivo con gli studenti dell'università.
Foto: © Art of Science (Princeton University)
Quello che vedete non è un bellissimo corallo, ma un fungo che vive sul suolo di una foresta tropicale, una muffa commestibile che gioca un ruolo importantissimo nel ciclo dell'azoto della foresta. Muffe come questa trasformano composti organici in azoto, processo fondamentale nell'ecosistema. Sfortunatamente nella foresta tropicale di Panama dove questa foto è scattata, la presenza di questo fungo non è sufficiente a provvedere al fabbisogno di azoto a causa del disboscamento di 12 anni fa.
Foto: © Art of Science (Princeton University)
Le formiche legionarie, proprio come i legionari romani, si muovono in continuazione verso nuove posizioni. Contrariamente alle comuni formiche, le legionarie non costruiscono formicai stabili per le loro colonie, ma formano nidi viventi con i loro corpi per proteggere la regina, le formiche più giovani e il cibo. In questa foto, scattata a Panama, le formiche operaie legionarie creano un ponte con i loro corpi.
Foto: © Art of Science (Princeton University)
Un'immagine vale più di mille parole. Soprattutto, quando si tratta di illustrare contenuti scientifici. Ogni anno, la prestigiosa rivista Science in collaborazione con la U.S. National Science Foundation (NSF) organizza una competizione internazionale che premia le migliori illustrazioni, fotografie e visualizzazioni elaborate per comunicare scienza e tecnologia al grande pubblico.
In questa gallery vedrete le immagini premiate quest'anno nell'International Science & Engineering Visualization Challenge (ormai giunto alla sua undicesima edizione), suddivise nelle categorie illustrazioni, poster e grafica, fotografie, video e app.
Nello scatto in time-lapse - vincitore nella categoria dedicata alla fotografia - i microscopici vortici creati nell'acqua dalle ciglia di due polipi di Pocillopora damicornis (in rosa), un corallo che vive in acque tropicali. I movimenti aiutano l'animale a procurarsi sostanze nutritive e allontanare quelle di scarto.
Foto: © Vicente I. Fernandez, Orr H. Shapiro, Melissa S. Garren, Assaf Vardi and Roman Stocker, Massachusett
Stelle marine? No, questa è la strana peluria a forma "stellata" che ricopre le foglie di Deutzia scabra, un arbusto conosciuto per i bei fiori bianchi. L'immagine realizzata con un microscopio a luce polarizzata è tra le più apprezzate della categoria "fotografia".
Foto: © Credit: Stephen Francis Lowry, Steve Lowry Photography
Non è un mitocondrio - anche se nella forma lo ricorda - ma un frammento di due millimetri di un polimero auto-assemblante, utilizzato dagli scienziati dell'Università della Florida Meridionale per realizzare minichip da utilizzare in apparecchiature biomediche diagnostiche.
Foto: © Credit: Anna Pyayt and Howard Kaplan, University of South Florida
Vincitore per la categoria "video" è questo filmato realizzato da Horace Mitchell, oggi responsabile delle visualizzazioni scientifiche della Nasa, che illustra la circolazione delle correnti oceaniche e dei venti sul pianeta Terra.
Il video Dynamic Earth, che potete vedere qui sotto, è stato ottenuto a partire da immagini satellitari e modelli computazionali di come i diversi fattori climatici e le varie attività della corona solare interagiscono tra di loro.
Foto: © Credit: Greg Shirah and Horace Mitchell, NASA/Goddard Space Flight Center; Tom Bridgman, Global Scie
Questa animazione 3D, tra le menzioni onorevoli della categoria "video", si concentra sulle risposte immunitarie della mucosa dell'intestino alle allergie causate dal cibo.
Foto: © Credit: Doug Huff and Elizabeth Anderson, Arkitek Studios; Zoltan Fehervari, Nature Immunology; Simo
Un'altra animazione tridimensionale, questa volta per illustrare la forma delle cellule di una foglia, la cui struttura è ben visibile in questi brillanti colori.
Foto: © Credit: Geoffrey J. Harlow, Shou Li, Albert C. Cruz, Jisheng Chen and Zhenbiao Yang, University of C
Ecco il vincitore secondo la giuria popolare nella categoria dedicata ai video.
È un'animazione che illustra la struttura degli acidi nucleici sferici, frammenti di RNA disposti in formazione compatta su una nanoparticella (in genere d'oro o d'argento).
Questi frammenti grazie alla loro curiosa conformazione riescono a penetrare più facilmente la barriera cellulare e promettono importanti applicazioni nel trattamento delle malattie genetiche.
Non è un bosco ma un'illustrazione - la vincente nella sua categoria - di una sezione di corteccia cerebrale, con assoni e dendriti sparpagliati sulla scena come alberi striminziti in uno scenario invernale.
Il cervelllo sezionato di un uomo senza memoria: guarda
Le incredibili immagini di un cervello trasparente
Foto: © Credit: Greg Dunn, Greg Dunn Design
Uomo 0 - batteri 1: quest'immagine del biofilm di batteri del genere Pseudomonas - tra i più diffusi - fa venire voglia di correre al lavandino. E dimostra che la lotta contro i microbi è difficilissima da vincere.
Lydia-Marie Joubert ha fotografato un'opera d'arte, la scultura di una mano realizzata da Francis Hewlett e poi ha sovrapposto le immagini ricavate dalle culture di batteri. In verde, le aree resistenti ai trattamenti antimicrobici (la maggior parte), in rosso quelle da cui i batteri sono stati rimossi.
A ogni mano i suoi batteri: un giorno varranno come impronte digitali?
Foto: © Credit: Lydia-Marie Joubert, Stanford University
Un tessuto intelligente in grado, per esempio, di misurare direttamente il battito cardiaco di chi lo indossa? C'è già chi ci sta lavorando come Kristy Jost della Drexel University di Philadelphia, classificatasi al primo posto nella categoria "Poster e grafica" con questo schema che illustra il funzionamento di tessuti "intelligenti", da usare in ambito militare, medico e sportivo.
Foto: © Credit: Kristy Jost, Babak Anasori, Majid Beidaghi, Genevieve Dion and Yuri Gogotsi, Drexel Universi
Tra le menzioni d'onore nella categoria grafica anche un poster che illustra gli effetti del "cold-stunning", lo stato - una sorta di letargo collegato a difficoltà di movimento e sovraesposizione a catture e predatori - in cui entrano le tartarughe quando sono esposte a temperature inferiori ai 10 °C.
Foto, notizie e curiosità sulle tartarughe
Foto: © Credit: Katelyn McDonald and Timothy Phelps, Johns Hopkins University; Jennifer Dittmar, The Nationa
Anche giocando si può contribuire a nuove, importanti scoperte scientifiche: vincitore nella categoria "Giochi e App" è EyeWire, un grande progetto di citizen science. Ai giocatori viene chiesto di ricostruire, come in un puzzle, le complesse connessioni neurali della retina di un topo, a partire dalle micrografie di queste cellule. A un anno dal lancio del gioco gli iscritti erano già 100 mila (gioca).
Foto: © Credit: Amy Robinson, William Silversmith, Matthew Balkam, Mark Richardson, Sebastian Seung, and Jin
Menzione d'onore per EarthViewer, una app per iPad che permette di ripercorrere la storia geologica della Terra, con la deriva dei continenti e i più epocali cambiamenti climatici. Inizialmente ideata per gli studenti, consente di capire che aspetto avesse la Terra milioni di anni fa.
Come è verde la Terra, vista dall'alto: guarda
Credit: Mark Nielsen and Satoshi Amagai, Howard Hughes Medical Institute, Chevy Chase, Maryland; Michael Clark, EarthBuzz Software Pte Ltd., Singapore; Blake Porch; Dennis Liu, Howard Hughes Medical Institute, Chevy Chase, Maryland
Nel gioco didattico DEEP si diventa piloti di un rover subacqueo comandato da remoto (ROV) con il quale si possono esplorare i fondali marini, le sorgenti idrotermali e gli organismi che popolano le profondità degli abissi.
Credit: Daniel Rohrlick, Eric Simms, Cheryl Peach, Debi Kilb, Scripps Institution of Oceanography, University of California, San Diego; Charina Cain, Birch Aquarium at Scripps Institution of Oceanography
In Meta!Blast: The Leaf i giocatori si trovano immediatamente catapultati nello scenario surreale della superficie o dell'interno di una foglia, con i suoi abitanti (come tardigradi e nematodi) e meccanismi - come la fotosintesi. Un modo divertente per permettere agli studenti di esplorare questa realtà, per una volta non sulle pagine dei libri (gioca).
Foto: © Credit: Eve Syrkin Wurtele, William Schneller, Paul Klippel, Greg Hanes, Andrew Navratil and Diane B
