Per quanto ancora necessaria in molti frangenti, la sperimentazione dei farmaci sugli animali è spiacevole e, per di più, non sempre così utile come si vorrebbe: non sempre, cioè, il modello animale rappresenta bene il modello umano. Perciò gli scienziati sono impegnati nella ricerca di alternative, come per esempio l’intestino artificiale sviluppato all’Università di Pisa: un modello di intestino umano ricreato all’interno di un bireattore, dove le cellule dell’intestino vengono coltivate in un ambiente che riproduce non solo il contesto biochimico in cui vivono, ma anche la peristalsi e le sollecitazioni meccaniche a cui sono sottoposte abitualmente, tanto che si organizzano spontaneamente assumendo una struttura che ricorda proprio i villi intestinali. E’ un altro passo verso l’obiettivo dello human on-chip, una sorta di condensato del metabolismo umano in provetta, con cui poter sperimentare i farmaci in vitro senza rischi e in modo sempre più accurato. Ospite Giovanni Vozzi, Prof. del Dipartimento di Ingegneria dell'Informazione e del Centro di Ricerca "E. Piaggio" dell'Università di Pisa.

Sempre più sensori e altri dispositivi della Internet of things popolano case, uffici e fabbriche: è possibile alimentarli con la luce artificiale? L’idea di usare il fotovoltaico in ambienti indoor può apparire bislacca e lo sarebbe, se il focus fosse la produzione di energia in sé. Ma non è questo il caso. Il problema è invece come dotare di alimentazione dispositivi che hanno bisogno di pochissima energia per funzionare ma che per essere installati possono richiedere operazioni di cablaggio invasive o anche solo una periodica manutenzione per cambiare le pile. Eccoci allora al progetto VIPER, ideato dalla professoressa Teresa Gatti e finanziato dall’UE con un ERC Grant, mirato a sviluppare una nuova generazione di celle fotovoltaiche capaci di funzionare in modo efficiente con la luce artificiale presente negli ambienti interni, molto diversa dalla luce solare. Ospite Teresa Gatti, Prof.ssa di Chimica per le tecnologie, del Politecnico di Torino.

La ricerca sui materiali raramente attira l’attenzione del grande pubblico, eppure è alla base di molte delle innovazioni che stanno cambiando il mondo in questi anni: dal settore energetico alla robotica alla chimica all’elettronica. Questa sera faremo un tuffo in questo mondo andando a Brindisi, al Laboratorio Idrogeno e nuovi vettori energetici dell’ENEA, dove hanno messo punto un nuovo materiale capace di svolgere due funzioni diverse - oggi affidate a componenti distinti - in dispositivi come batterie, fuel-cell ed elettrolizzatori: una semplificazione che potrebbe renderli più economici e semplici da costruire. A rendere ancora più interessante la ricerca c’è che questo materiale è privo di metalli nobili come platino ed iridio. Viene invece ottenuto aggiungendo piccole quantità di metalli comuni a qualcosa che possiamo immaginare come una sorta di feltro composto da fibre sottilissime, ottenute con un procedimento, l’elettrospinning, che ricorda alla lontana il procedimento per fare lo zucchero filato. Ospite Maria Federica De Riccardis, Prima ricercatrice del Dipartimento Tecnologie energetiche e fonti rinnovabili dell’ENEA

Sono chiamate meta-strutture, strutture ingegnerizzate dotate di proprietà particolari che dipendono dalla geometria e dall’architettura interna, e solo in misura minore dai materiali usati per realizzarle. Pensate al cartone da imballaggio: un materiale ottenuto a partire da un materiale flessibile come la carta, eppure rigido grazie all’alternanza di strati piani e ondulati. Le meta-strutture sono qualcosa di ancor più raffinato, legato non alle proprietà statiche - come la capacità di sopportare un peso - ma alle proprietà dinamiche, come per esempio la capacità di isolare dalle vibrazioni o dagli urti. Ed è proprio questo l’obiettivo del progetto R3DEFINE, premiato con un prestigioso ERC Grant. Ospite Riccardo Augello, ricercatore del del gruppo di ricerca MUL2 Politecnico di Torino.

Trasformare la crusca in lardo: è l’obiettivo di ECOF2AT, progetto finanziato con un ERC Grant ideato dalla professoressa Elena Simone del Politecnico di Torino, la quale si propone di ricavare, da sottoprodotti alimentari come la crusca di riso o i fondi di caffè, alimenti grassi con caratteristiche simili a prodotti tradizionali. Può sembrare strano, ma questi sottoprodotti contengono una certa percentuale di grassi non molto diversi da quelli che si trovano nei prodotti tradizionali, anche se in minore abbondanza, non altrettanto facili da estrarre e bisognosi di qualche aggiustamento. Problemi che ECOF2AT si propone di risolvere. Ce ne parla Elena Simone, professoressa di Ingegneria chimica del Politecnico di Torino.

Nelle giuste condizioni geologiche, è possibile iniettare nelle rocce profonde acqua satura di CO2 e tirare fuori idrogeno. In altre parole, si sequestra l’anidride carbonica e si produce combustibile green in un colpo solo. Si tratta dell'ultima evoluzione di un filone recentissimo della ricerca, nato meno di venti anni fa dalla scoperta di accumuli di idrogeno sotterraneo, detto idrogeno naturale o idrogeno bianco. Da un lato è partita l’esplorazione geologica alla ricerca di questo tipo di giacimenti; dall’altro si è capito come questo idrogeno si genera e che questa produzione può anche essere stimolata e unita al sequestro geologico della CO2. E oggi esistono anche le prime evidenze sperimentali. Ne parliamo con Chiara Boschi, Prima Ricercatrice dell’Istituto di Geoscienze del CNR.

Non dice ancora dov’è, ma dice dove andare a cercarlo: è la prima mappa dell’idrogeno bianco (o idrogeno naturale) in Italia, stilata dall’Istituto di Geoscienze del CNR. Arriva a quindici anni dalla scoperta del tutto casuale dell’idrogeno bianco, che si accumula in particolari condizioni nel sottosuolo e che può essere estratto come qualunque altro gas. Oggi l’idrogeno naturale viene concretamente estratto e utilizzato in un solo luogo al mondo, un villaggio in Mali, e non è ancora chiaro se si tratti di un caso raro o se, come pensano alcuni, potremmo trovarne ingenti riserve. Ma un dato interessante è che queste si troverebbero in contesti completamente diversi, se non opposti a quelli in cui ci si aspetta di trovare petrolio e altri fossili. Il che, paradossalmente, è un vantaggio per territori che ne sono poveri, proprio come l’Italia. Ne parliamo con Chiara Boschi, prima ricercatrice dell’Istituto di Geoscienze del CNR.

Ogni anno nel mondo vengono impiantate quasi mezzo milione di protesi di valvola cardiaca, di cui circa trentamila in Italia. Numeri che ci parlano di una pratica più che consolidata. Allo stesso tempo, nel corso degli ultimi venti anni, le valvole protesi si sono evolute tantissimo. Ora la frontiera è realizzare protesi destinate a dissolversi, lasciando al loro posto una valvola cardiaca nuova di zecca, fatta dalle stesse cellule del paziente, senza problemi di biocompatibilità e in grado di crescere con l'età. Proprio come quella di cui parliamo stasera, ideata a Palermo e finanziata dal National Institutes of Health. Ce ne parla Antonio D'Amore, professore dell'Università Pittsburg e dell'Università di Palermo; group leader della Fondazione Ri.MED.