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Traduzione a cura di Denis Gobbi

La nuova batteria agli ioni di alluminio può rimpiazzare molte batterie agli ioni di litio e alcaline ancor oggi in uso.

 

 

Gli scienziati dell’Università di Stanford hanno inventato la prima batteria di alluminio ad alte prestazioni. Ha una lunga durabilità, si ricarica velocemente ed è a basso costo. I ricercatori affermano che la nuova tecnologia offre un’alternativa sicura alle batterie commerciali attualmente diffuse.

Abbiamo sviluppato una batteria ricariabile che può rimpiazzare quelle attuali, quali le batterie alcaline ad esempio, dannose per l’ambiente e le batteria agli ioni di litio che occasionalmente possono prendere fuoco. La nostra nuova batteria non prenderà mai fuoco, nemmeno trapanandola.

Hongjie Dai, professore di chimica a Stanford

Dai e i suoi colleghi descrivono la loro nuova creazione in “Una batteria ricaricabile ultravelocemente agli ioni di alluminio” articolo pubblicato il 6 aprile sull’edizione online di Nature.

L’alluminio è stato a lungo un materiale attraente per quanto riguarda l’impiego nelle batterie, sopratutto per il suo basso costo, la bassa infiammabilità e l’alta capacità di immagazzinamento di energia. Per decenni, i ricercatori hanno tentato invano di sviluppare una batteria agli ioni di alluminio che potesse essere commercializzata. La sfida chiave da vincere consisteva nel trovare materiali capaci di produrre voltaggio sufficiente dopo ripetuti cicli di carica e scarica.

 

 

 

Catodi di Grafite

Una batteria agli ioni di alluminio consiste in due elettrodi: un anodo caricato negativamente fatto di alluminio e un catodo caricato positivamente.

Sono stati sperimentati catodi di diversi materiali. Abbiamo accidentalmente scoperto che una soluzione semplice consisteva nell’utilizzo della grafite, in pratica carbonio. Nel nostro studio, abbiamo identificato alcuni tipi di grafene che ci permettono di ottenere ottime prestazioni.

ha detto Dai.

Per il prototipo, la squadra di Stanford ha assemblato l’anodo di alluminio e il catodo di grafite assieme a un liquido ionico elettrolitico all’interno di un sacchetto ricoperto da un polimero flessibile.

L’elettrolita è in pratica un sale liquido a temperatura ambiente, quindi è molto sicuro.

– Ming Gong studente di Stanford co-autore dello studio

Le batterie di alluminio sono più sicure delle convenzionali batterie agli ioni di litio utilizzate in milioni di computer e cellulari al giorno d’oggi, ha aggiunto Dai.

Le batterie agli ioni di litio possono causare rischio d’incendio

Per fare un esempio, egli ha citato la recente decisione presa dalle compagnie aeree United e Delta di bandire i trasporti di stock di batterie agli ioni di litio sugli aerei passeggeri.

Nel nostro studio, abbiamo realizzato video dimostranti la possibilità di trapanare attraverso il rivestimento esterno della nostra batteria e continuare a farlo senza che ci sia rischio di sviluppare incendi. La batterie di litio possono comportarsi in maniera molto più imprevedibile, su un aereo, nella macchina o anche in tasca. A parte il discorso sicurezza, i nostri maggiori risultati però consistono nelle prestazioni di questa nuova batteria d’alluminio.

Per esempio la sua ricaricabilità ultra-veloce. Chi possiede uno smartphone sà che può richiedere ore caricare una batteria agli ioni di litio. Ma la squadra di Stanford ha riportato “tempi di ricarica straordinari” da meno di un minuto con il prototipo di alluminio.

La durabilità è un altro importante fattore, batterie di alluminio sviluppate in altri laboratori morivano abitualmente dopo appena un centinaio di cicli di carica/scarica. La batteria di Stanford è stata capace invece di durare più di 7.500 cicli senza sperimentare nessuna perdita di capacità.

L’autore ha scritto:

Questa è stata la prima volta dove una batteria agli ioni di litio a carica ultra-veloce è stata assemblata e testata con stabilità oltre svariate migliaia di cicli

In comparazione, una batteria agli ioni di litio abitualmente non supera i mille cicli.

Gong ha poi aggiunto:

Un’altra caratteristica della batteria d’alluminio  consiste nella sua flessibilità. Puoi fletterla e piegarla, ha quindi un’impiego potenziale nei dispositivi elettronici flessibili. L’alluminio oltretutto è molto più economico del litio.

 

 

Applicazioni

In aggiunta ai piccoli dispositivi elettronici, le batterie di alluminio potrebbero venire utilizzate per immagazzinare energia rinnovabile nella rete elettrica, ci dice Dai.

Le reti elettriche necessitano di batterie che possiedano un ciclo di vita molto lungo e che possano rapidamente immagazzinare e rilasciare energia. I nostri ultimi dati non ancora pubblicati suggeriscono che una batteria di alluminio possa venire ricaricata decine di migliaia di volte. E’ invece impensabile la costruzione di immense batterie agli ioni di litio da utilizzare allo stesso scopo.

La tecnologia agli ioni di alluminio offre oltretutto un’alternativa amichevole nei confronti dell’ambiente rispetto alle batterie alcaline usa e getta.

Milioni di consumatori utilizzano batteria AA e AAA da 1.5 volt. Le nostre batterie di alluminio generano circa 2 volt di elettricità. Nessuno ha mai raggiunto una cifra simile con l’alluminio.

Ma ulteriori miglioramenti saranno necessari per riuscira ed eguagliare il voltaggio delle batterie agli ioni di litio, aggiunge Dai.

Le nostre batterie producono la metà del voltaggio prodotto da una tipica batteria agli ioni di litio. Ma migliorando il materiale del catodo potremmo eventualmente incrementarlo assieme alla densità dell’energia immagazzinata. Per il resto la nostra batteria possiede già tutto quel che si potrebbe desiderare da essa: economicità, sicurezza, alta velocità di ricarica, flessibilità e un lungo ciclo di vita. Vedo un promettente futuro per questa nostra nuova batteria. E’ alquanto eccitante.

Altri collaboratori esterni dello studio affiliati a Stanford sono stati gli scienziati Mengchang Lin dell’Istituto Tecnologico di Ricerca Industriale di Taiwan, Bingan Lu dell’Università di Hunan e lo studioso Yingpeng Wu. Interni a Stanford citiamo invece Di-Yan Wang, Mingyun Guan, Michael Angell, Changxin Chen e Jiang Yang; nonchè Bing-Joe Hwang dell’Università Nazionale della Scienza e della Tecnologia di Taiwan.

Il principale supporto per la ricerca è stato fornito dal Dipartimento Statunitense per l’Energia, dall’Istituto Tecnologico di Ricerca Industriale di Taiwan, dal Progetto sul Clima e l’Energia Globale di Stanford, dal ” Precourt Institute for Energy” di Stanford e dal Ministero dell’Educazione di Taiwan.

 

Fonte: news.stanford.edu

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Traduzione a cura di Denis Gobbi

Quando l’argomento riguarda i veicoli elettrici, la conversazione prima o poi verte sempre su autonomia, infrastrutture e tempi di ricarica. Per tentare di risolvere quest’ultimo problema, Volvo e Siemes hanno congiuntamente sviluppato un nuovo sistema di ricarica rapida che permette di raggiungere la massima autonomia in appena 90 minuti.

(altro…)

Traduzione a cura di Daniel Iversen

La Eos Energy Storage afferma che le batterie aria-zinco possono immagazzinare abbastanza energia per soddisfare i picchi di consumo e ad un costo molto inferiore.

Lunga vita: Questo prototipo di batteria aria-zinco può essere caricata e scaricata 2700 volte senza degreadazioni fisiche.

L’azienda produttrice riferisce di aver risolto i principali problemi che frenano una tecnologia che potrebbe rivoluzionare lo stoccaggio in rete dell’energia.
Se la compagnia avesse ragione, le batterie aria-zinco saranno in grado di immagazzinare energia alla metà del costo attuale per l’approviggionamento di gas naturale, il metodo usato per soddisfare le grandi richieste di energia.

I responsabili dell’azienda dicono che gli attuali prototipi evidenziano già il doppio della densità energetica delle batterie agli ioni di litio.

Sostengono inoltre che il prodotto finale durerà almeno 30 anni se impiegato per l’accumulo dell’energia in eccesso prodotta dalla rete elettrica, con un ciclo di vita di molto superiore a quello delle batterie al piombo, rendendole tra le batterie più durature in circolazione.
L’amministratore delegato Michael Oster afferma che la Eos a breve si concluderà una raccolta fondi di 10 milioni di dollari.

“Se ottenessero quello che dicono, sarebbe rivoluzionario” dice Steve Minnihan, analista della Lux Research, il quale spiega che questa tecnologia mostra di essere promettente sia nello stoccaggio per la rete elettrica sia per i veicoli elettrici.

La tecnologia aria-zinco attrae da molto tempo gli sviluppatori di batterie per via della loro sicurezza, del basso costo e l’offerta di alte densità di energia.
Diversamente dalle batterie convenzionali, dove tutti i reagenti sono imballati all’interno della batteria stessa, le celle aria-zinco assorbono l’ossigeno dall’aria per generare corrente.
Il ricorso all’utilizzo dell’aria esterna conferisce a queste batterie una capacità superiore in rapporto a volume e costi per i materiali più bassi. Inoltre queste batterie, a differenza di quelle agli ioni di litio, presentano una chimica a base d’acqua e non sono propense a incendiarsi.

Finora tuttavia, tali batterie hanno avuto basse efficienze e cicli di vita corti, limitando il loro uso ad applicazioni piccole e non ricaricabili, come gli apparecchi acustici.
I tecnici della EOS hanno però risolto diversi problemi confermando gli sforzi precedenti.

I progressi chiave effettuati coinvolgono cambiamenti nella chimica elettrolitica e nel design delle celle. Le batterie aria-zinco in genere usano idrossido di potassio, una soluzione basica che assorbe l’anidride carbonica dall’aria. Questo permette al carbonato di potassio di accrescere, lentamente, intasando i pori della cella.

Dato che le batterie della Eos usano un nuovo elettrolita a pH neutro, spiega Oster, queste non hanno bisogno di assorbire l’anidride carbonica. L’azienda usa anche configurazione unica, con una cella orizzontale per separare l’elettrolita liquido dall’aria, la separazione si realizza per mezzo della gravità piuttosto che con una membrana fisica. La modifica, spiega, previene la crescita di zinco sull’elettrolita, che può provocare la rottura della membrana e causare il collasso della cella.

Stoccaggio d'energia: Un rendering mostra come un sistema di stoccaggio basato su batterie ad aria-zinco potrebbe apparire. Eos Energy Storage

Oster dice che l’azienda ha portato a termine piu di 2.700 cicli senza alcuna degradazione fisica in una batteria con la capacità di un terzo di kilowatt. In confronto, la ReVolt Technology, un concorrente leader che mira a una tecnologia simile, spera di raggiungere 1000 cicli entro il 2013. Minnihan, tuttavia, dice che la Eos ha ancora una lunga strada per arrivare a ultimare l’obiettivo di 10.000 cicli con batterie nella scala dei megawatt.

Oster spiega che l’azienda mira a vendere batterie nella scala dei megawatt con una capacità di stoccaggio di 6 ore a un costo capitale di 160 dollari per kilowatt/ora. Stoccando l’energia quando la richiesta è bassa, continua, le batterie dovrebbero essere in grado di fornire elettricità a 12-17 cents kilowatt/ora nei momenti di picco della domanda, invece che dai 22 fino ai 33 cents kw/ora chiesti per l’elettricità prodotta da impianti a gas naturale.

Jeff Dahn, professore di fisica e chimica alla Dalhousie University, afferma che aver risolto i problemi riguardanti gli elettroliti e la membrana, dovrebbe già essere un significantivo passo in avanti per le batterie zinco-aria. “Ma fateci vedere i dati” dice “Non è stato mostrato niente di tutto ciò”.

Dahn sostiene anche che l’efficienza massima delle batterie zinco-aria, mettendo a rapporto la quantità di energia che entra con la quantità di energia che esce, è solo del 60% percento, paragonata all’80 % per le batterie al piombo e a più del 95 % per le batterie agli ioni di litio.
Dice inoltre che la bassa efficienza risultante è dovuta alla differenza di voltaggio tra la fase di carica e quella di scarica, e che dipende dal tipo di batteria.

Eos afferma di aver trovato dei modi per risolvere le differenze di voltaggio e aumentare l’efficienza, ma Dahn non è convinto. “Molte persone hanno lavorato a lungo sulle ricaricabili zinco-aria e il problema dell’efficienza non è ancora stato aggirato”.

Fonte: Techonology Review

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Trascrizione a cura di Daniel Iversen 

Gareth Cook, The Boston Globe, Stati Uniti

(tradotto dalla rivista “Internazionale”)

Dall’astronomia all’ecologia fino all’epigrafia, aumentano i siti scientifici che chiedono aiuto agli utenti del web per analizzare i loro dati. Con risultati sorprendenti.

Alla fine dell’ottocento un gruppo di archeologi britannici scoprì per caso quella che sarebbe diventata la discarica più preziosa del mondo. Si trovava sul versante occidentale del corso principale del Nilo, vicino alia città di Ossirinco, cinque giorni di viaggio a sud di Menfi. Già allora i cumuli di spazzatura erano molto ricercati dagli storici, ma a rendere unica la discarica di Ossirinco era l’eccezzionale aridità del sito.                       II livello freatico era molto basso e le piogge erano praticamente inesistenti. I papiri di duemila anni ritrovati tra i cumuli – e i test che contenevano – erano sorprendentemente ben conservati.

Circa 500 mila documenti furono prelevati e inviati all università di Oxford, in Gran Bretagna. Da allora, sono stati meticolosamente trascritti e tradotti da generazioni di studiosi. Sono manoscritti ricchi, affascinanti e molto vari. Tra i testi sono stati ritrovati alcuni componimenti del commediografo ateniese Menandro e il discusso Vangelo di Tommaso, oltre a testimonianze di vita quotidiana come appunti personali, atti di acquisto di asini, certificati e cerimoniali di magia sessuale.
I ritmi di lavoro, tuttavia, sono stati lentissimi.  In più di cento anni gli studiosi sono riusciti a venire a capo solo del 15 per cento del materiale raccolto.
Sembrava che ci sarebbero voluti secoli prima di portare a termine l’opera. Poi, alcuni mesi fa, i papirologi hanno avuto un’idea. Hanno creato un sito web chiamato Ancient Lives e si sono inventati un gioco che permette agli utenti di interpretare da casa le immagini contenute nei papiri, fornendo agli studiosi un aiuto per la trascrizione in greco antico. I contributi sono stati numerosissimi. In pochi mesi gli utenti hanno aiutato i ricercatori a completare quattro milioni di trascrizioni. Sono state recuperate opere di Tucidide e Aristofane, il saggio Sull’intelligenza degli animali di Plutarco e molti altri testi antichi.

Ancient Lives è un esempio di un nuovo approccio agli studi, chiamato
crowd science o citizen science (scienza della folla o scienza dei cittadini). L’idea è rimettere in moto dei progetti di ricerca abbandonati attingendo al tempo libero e all’entusiasmo del pubblico.  In pochi anni i progetti di crowd science hanno prodotto risultati  importanti nei campi più diversi, dall ecologia alla ricerca sull’aids fino all’astronomia. Oltre ad accelerare la ricerca in diversi settori, questo approccio può far cadere le antiche barriere che separano gli esperti del mondo accademico dai dilettanti e dai curiosi di tutto il mondo. “Chiedere agli utenti di aiutarci a trascrivere i papiri in greco antico può sembrare un compito spropositato, ma in realtà si tratta solo di riconoscere degli schemi, ed è una cosa che il cervello umano fa benissimo”, spiega James Brusuelas, che fa parte dell equipe di studiosi di Ancient Lives.

La crowd science ha successo perché risponde in modo creativo a un problema centrale della scienza nel ventunesimo secolo: l’eccesso di informazioni. Nel caso dei papiri, gli studiosi di Oxford si sono trovati davanti a una mole immane di lavoro in seguito al ritrovamento di un tesoro nascosto. Ma spesso sono gli scienziati stessi a produrre una quantità di dati che poi non hanno il tempo di interpretare. Ogni notte centinaia di telescopi robotizzati scandagliano il cielo scaricando terabyte di immagini sui server.  Dai laboratori di biologia arrivano fiumi di sequenze genetiche. Lo  stesso succede in molti altri campi, dalla fisica delle particelle alle scienze ambientali. E i ricercatori si chiedono come gestire tutte queste risorse. Per ora, la nuova scienza dei cittadini ha interessato una minuscola parte della ricerca mondiale. Ma l’immediato successo, ,che ha lasciato di stucco anche gli ideatori, fa pensare che con il tempo le  collaborazioni tra professionisti e dilettanti potrebbero cambiare significativamente il panorama della scienza: il lavoro di ricerca, un tempo dominio esclusivo di pochi esperti, potrebbe essere affidato a un bacino potenzialmente infinito di cervelli.

Tutto questo ha un corollario preoccupante, cioè che la scienza moderna, per come è organizzata oggi, limita le nostre capacità di apprendimento. L’idea di ricorrere a scienziati dilettanti risale ad almeno un secolo fa. A Natale del 1900, agli albori del movimento ambientalista americano, l ornitologo Frank Chapman organizzò un censimento degli uccelli. Gruppi di appassionati cominciarono a raccogliere dati da Toronto, in Canada, Baldwin, in Louisiana, scoprendo 89 specie tra cui l’anatra nera americana, il picchio muratore pettofulvo e la gracula comune. Mai tanti dati erano stati raccolti in un solo giorno. Da allora il Christmas bird count è diventato una tradizione della contea di Audubon, in lowa, a cui ogni anno partecipano circa 6omila persone.
I dati accumulati negli anni si sono rivelati molto preziosi per i ricercatori. Oggi si possono contare le lucciole, le aringhe e le coccinelle. Si censiscono ragni, pipistrelli e barriere coralline. Una nuova applicazione per l’iPhone, chiamata Noah (Networked organisms and habitats, organismi e habitat in rete), permette agli utenti di fotografare le specie e di scambiare informazioni con ricercatori e appassionati. Secondo la Bbc, una App sviluppata in Gran Bretagna chiamata iSpot ha portato alla scoperta di due specie mai registrate prima in Inghilterra. Alcuni programmi usano reti di osservatori per annotare tempi di alcuni eventi naturali – per esempio l’arrivo dei calibrìi o il germogliare delle piante – che forniscono informazioni sui cambiamenti climatici del pianeta. Nessuno di questi progetti sarebbe possibile senza l’aiuto di tanti dilettanti che si mettono al servizio della scienza in tutto il mondo.

Una piccola rivoluzione

Grazie a internet le possibilità si sono moltiplicate. Oggi le persone comuni possono aiutare gli studiosi anche in altri modi. Per esempio, mettendo a disposizione i loro computer. Il progetto più famoso di questo tipo è SETI@home, un esperimento di “calcolo distribuito” lanciato nel 1999. I volontari scaricavano un software che, nel momento in cui non usavano il computer, analizzava dei dati radiotelescopici provenienti dallo spazio alla ricerca di segnali di intelligenza extraterrestre.

Negli ultimi tempi, però, c’è stata una svolta affascinante. Dopo aver messo a disposizione il tempo libero dei loro computer, le persone hanno cominciato a mettere a disposizione il tempo libero dei loro cervelli: si è passati dall’elaborazione distribuita al pensiero distribuito.

Chris Lintott, un astronomo dell’università di Oxford, ha cominciato a collaborare a progetti di questo tipo nel 2007, dopo una chiacchierata con uno studente davanti a una pinta di birra al Royal Oak, tradizionale punto di ritrovo degli astronomi di Oxford. Lo studente, Kevin Schawinski, aveva appena finito di classificare la bellezza di cinquantamila immagini di galassie per un progetto scientifico. Ma era solo all’inizio: perché il progetto andasse a buon fine doveva classificarne un milione. “Ho guardato in faccia Kevin e ho capito che dovevamo trovare un altro metodo” racconta Lintott.
Cosi nel 2007 è nato Galaxy Zoo. I due studiosi hanno pubblicato su un sito web delle istruzioni semplici per classificare le galassie in base al loro aspetto. Poi hanno caricato una serie di immagini non ancora catalogate.

Galaxy Zoo ha avuto un tale successo che pochi giorni dopo la partenza i server stavano per andare in tilt. Dal suo appartamento nel sud est dei Paesi Bassi un insegnante ha scoperto una strana nube verde mai osservata prima, e i dati astronomici del progetto sono stati usati in molte pubblicazioni scientifiche. Cosi Lintott e gli altri organizzatori hanno deciso di estendere Galaxy Zoo ad altri campi, tra cui le esplosioni solari e i cambiamenti climatici, dandogli il nome di Zooniverse (anche il progetto Ancient Lives fa parte di Zooniverse).
Nel frattempo si stanno aggiungendo nuovi studiosi e istituti di ricerca: un famoso sito chiamato scienceforcitizens.net ha lanciato più di quattrocento progetti, e il fondatore si aspetta di raggiungere quota mille in un anno.

Questo approccio è un traguardo importante nella storia della scienza, perché ha trovato un nuovo modo di sfruttare la forza della mente. Molti progetti, in particolare quelli in cui si richiede l’interpretazione di immagini complesse, non possono essere svolti neanche dai computer più avanzati. Identificare le cellule cancerose è un esempio. Un altro è classificare le galassie. Un altro ancora è riconoscere le lettere del greco antico, sbiadite dal tempo e scritte in modo ingarbugliato, magari senza spazi tra una parola e l’altra.

Internet è lo strumento ideale per affidare la soluzione di questi
problemi ai cervelli delle persone, i veri super-computer del pianeta.
Una scoperta recente ha messo in evidenza quanta può essere prezioso il lavoro dei volontari. Per i biologi è fondamentale interpretare le forme tridimensionali assunte dalle molecole delle proteine all’interno del corpo umano. Le proteine, che hanno un ruolo importante in diversi aspetti della vita, tendono a ripiegarsi e a prendere forme difficilmente prevedibili, anche una volta stabilita la loro composizione chimica. II ripiegamento delle proteine è un’ostacolo alla ricerca su molte malattie. Un gruppo di scienziati dell’università di Washington ha creato un gioco chiamato Foldit, che propone ai giocatori l’immagine di una molecola proteica e fornisce una serie di strumenti simili a quelli di un videogioco per piegarla. Meno energia si usa per mantenere la molecola in una particolare forma – cioè piu si avvicina alla soluzione naturale – più aumenta il punteggio del giocatore. Foldit è un gioco che puo dare dipendenza e richiede un’elevata capacita di ragionamento spaziale.

Alcuni giocatori sisono rivelati molto abili, al punto che i ricercatori hanno cercato di sfruttarii per risolvere problemi più complessi. A settembre gli scienziati hanno annunciato che un team di giocatori ha decifrato il piegamento di una proteina molto importante nella ricerca sull aids.
In un rapporto che descrive i risultati dell’esperimento pubblicato su Nature Structural & Molecular Biology, gli studiosi hanno spiegato che è stato superato un vecchio limite: “Negli ultimi tempi si è parlato molto del potenziale del crowdsourcing e dei giochi, ma questo è il primo caso documentato in cui i giocatori online hanno risolto un antico problema scientifico”.

Foldit è la dimostrazione più evidente di come il pubblico può
contribuire a un progetto scientifico. E il suo successo sottintende una forte critica al modo in cui la comunita scientifica e strutturata oggi.
La scienza è per molti versi una società chiusa, organizzata in piccoli feudi di studiosi altamente specializzati. Questo significa che solo poche menti si dedicano alla soluzione di un problema. Prima di Foldit, per esempio, il problema del ripiegamento delle proteine era studiato solo da un numero relativamente ristretto di esperti, mentre è stato dimostrato che anche dei ragazzini di 13 anni possono dare un contributo concreto semplicemente giocando a un videogame.

Premiare la condivisione

II sistema di oggi risente in parte della forza della tradizione, ma l’ostacolo maggiore al suo superamento è il fatto che gran parte dei dati scientifici non viene condivisa. Uno scienziato lavora sodo per produrre dati originali e si aspetta di essere premiato con la pubblicazione di un articolo in cui descrive un nuovo fenomeno.
Preferisce non condividere i suoi dati, meno che mai con degli estranei, per lo stesso motivo per cui un giornalista non vuole diffondere i suoi appunti prima di pubblicare un’inchiesta. L’interesse degli scienziati a mantenere la riservatezza sui dati e a prendersene il merito, in parole povere, si scontra con l’interesse della società ad affrontare alcuni problemi attraverso la cooperazione di più cervelli.
Ci sono delle eccezioni, come le grandi serie di dati astronomici e biologici messe a disposizione di tutti gli utenti interessati.
Ma secondo Michael Nielsen, ex fisico teorico e autore di Reinventing discovery: the new era of networked science, il boom tecnologico degli ultimi dieci anni, che ha permesso a un gran numero di persone di collaborare e condividere informazioni, non ha coinvolto il mondo scientifico, che non si è minimamente impegnato per cercare di condividere i dati in modo produttivo.

Per favorire il cambiamento, il governo statunitense ha invitato la comunità scientifica a essere piu collaborativa e a condividere più rapidamente le sue scoperte. Nel mondo accademico si sta studiando un sistema per premiare i ricercatori in base al loro contributo alla comunità e non solo in base alle pubblicazioni. “E essenziale che gli scienziati siano premiati quando  condividono delle informazioni , dice Nielsen.
E’ un problema complesso, e secondo Nielsen i reali benefici della scienza in rete si vedranno tra alcuni decenni. Ma anche se la scienza diventasse più aperta, ci sono dei limiti pratici: ci vuole una particolare abilità, e molto impegno, per riconoscere quali problemi possono essere affidati a una folla di persone e predisporre i sistemi necessari per far collaborare queste persone in modo produttivo. Non è sempre facile stabilire quando questo metodo fa progredire un progetto e quando invece lo rallenta. Con il tempo, però, potrebbe emergere un nuovo tipo di scienziato, la cui abilita consisterà nell’individuare i problemi e nel realizzare progetti che attingano alle capacità di una comunità sparpagliata e varia.
La scienza va avanti grazie alle scoperte, e a quanta pare siamo entrati in una fase di democratizzazione delle scoperte. Una persona qualunque può accorgersi che il braccio lungo di una proteina si ripiega in un certo modo.Una donna che non è mai andata all’università può fornire la trascrizione cruciale per capire che dietro una serie di zampe di gallina si nasconde una poesia d’amore scritta duemila anni fa. Nessuno può dire dove siamo diretti, ma tra i pionieri della crowd science c’è la sensazione di aver messo le mani su un’importante risorsa mai sfruttata prima.

“Finora”, dice Lintott, “abbiamo potuto contare solo su una piccolissima parte dell’attenzione che normalmente la gente dedica ai talk show”. fas

Fonte: Internazionale

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Traduzione a cura di Daniel Iversen & Lorenzo Micali

La IBM ha presentato oggi ufficialmente il quinto anno di “Next in Five”, un elenco di innovazioni con il potenziale di cambiare il modo in cui le persone lavoreranno, vivranno e giocheranno nei prossimi cinque anni: i vostri amici verranno trasmessi in 3D, le batterie respireranno l’aria per ricaricare i nostri dispositivi, non servirà più essere uno scienziato per salvare il pianeta, i vostri tragitti per andare al lavoro saranno personalizzati e i computer aiuteranno a ricaricare le vostre città.

Il “Next in Five” si basa sul mercato e sui trends sociali che prevedono di trasformare le nostre vite, e su quanto queste innovazioni possano essere rese possibili con le tecnologie emergenti nei laboratori IBM.

Nei prossimi cinque anni le innovazioni tecnologiche cambieranno la vita delle persone nei seguenti modi:

Trasmettere i vostri amici in un fascio 3-D

Nei prossimi 5 anni, le interfacce 3D – come quelle nei film – vi permetteranno di interagire con ologrammi in tre dimensioni dei vostri amici, in tempo reale. Le TV e i film si stanno già muovendo verso il 3D e le telecamere olografiche stanno diventando sempre più sofisticate e miniaturizzate per entrare nei telefoni cellulari.
Sarete in grado di interagire con foto, navigare nel web e chattare con i vostri amici in modi completamente nuovi.

Gli scienziati stanno lavorando su come migliorare le video chat e farle diventare olografiche – o, come si dice, in “telepresenza 3-D”. Questa tecnologia usa fasci di luce diffusa da un oggetto, ricostruendone poi l’immagine, una tecnica simile a quella che l’occhio umano usa per vedere ciò che ci circonda.

Sarà possibile vedere in 3D anche qualcosa di più dei vostri amici.
Proprio come una mappa piana della Terra possiede delle distorsioni ai poli che rende gli schemi di volo indiretti, esiste anche una distorsione dei dati – che sta diventando sempre maggiore dal momento che le informazioni digitali diventano più “intelligenti” – nel vostro album digitale di foto. Ora le foto sono taggate in geo-locazione, il web è capace di sincronizzare informazioni tra i dispositivi e le interfacce dei computer, facendole diventare sempre più naturali.

Scienziati e ricercatori IBM stanno lavorando su nuovi modi per visualizzare dati in 3-D, incentrandosi su tecnologie che permetteranno agli ingegneri di interfacciarsi in qualsiasi tipo di progetti: dalle costruzioni ai programmi software, dalle simulazioni su come le malattie si spargono in globi 3-D interattivi, alle visualizzazioni degli avvenimenti planetari nel mondo di Twitter, tutto in tempo reale con pochissima o addirittura senza distorsione.

La batterie respireranno aria per ricaricare il vostro dispositivo

Avete mai desiderato far durare la batteria del vostro laptop tutto il giorno senza mai bisogno di una ricarica? E che ne dite di un cellulare che si ricarica semplicemente tenendolo in tasca?

Nei prossimi cinque anni, i progressi tecnologici nelle batterie e nei transistor permetteranno ai vostri dispositivi di durare circa 10 volte più a lungo di adesso. Anzi, ancora meglio, perchè in alcuni casi le batterie potrebbero sparire del tutto nei dispositivi più piccoli.

Al posto delle pesanti batterie agli ioni di litio in uso oggi, gli scienziati stanno lavorando su batterie che usano l’aria che respiriamo facendola reagire con metalli densi di energia, eliminando un inibitore chiave per batterie più durature.
Se avrà successo, il risultato sarà una batteria leggera, piena di energia e ricaricabile, capace di alimentare qualsiasi cosa, dalle auto elettriche ai dispositivi di consumo.

E se si riuscisse a eliminare completamente le batterie?

Ripensando al mattone chiave di tutti i dispositivi elettronici, il transistor, la IBM mira a ridurre la quantità di energia per i transistor a meno di 0,5 volt. Con una richiesta energetica così bassa potremmo essere in grado di perdere completamente le batterie in alcuni piccoli dispositivi come cellulari o E-reader.

Come risultato avremo dei dispositivi senza batteria che si potranno ricaricare usando una tecnica chiamata “scavenging energy”. Alcuni orologi da polso la usano già – non richiedono una ricarica ad avvitamento ma si ricaricano in base al movimento del braccio. Lo stesso concetto potrebbe essere utilizzato per ricaricare i cellulari: uno “scuoti e chiama”.

Non sarà necessario essere scienziati per salvare il pianeta.

Sebbene magari non siete dei fisici, vi potete considerare come dei sensori ambulanti.
In cinque anni , i sensori nei vostri cellulari e nelle vostre macchine, il portafoglio o addirittura un vostro tweet, raccoglieranno dei dati che daranno agli scienziati un’immagine in tempo reale del vostro ambiente. Sarete capaci di contribuire con questi dati per combattare il riscaldamento globale, salvare specie a rischio o tracciare piante o animali invasivi che minacciano ecosistemi in tutto il mondo. Nei prossimi cinque anni, emergerà un’intera classe di “cittadini scienziati”, che useranno semplicemente dei sensori già esistenti per creare enormi set di dati destinati alla ricerca.

Semplici osservazioni, come ad esempio quando si verifica il primo disgelo nella vostra città, quando appaiono le prime zanzare, o se non c’è acqua corrente dove dovrebbe, sono dati importanti che però gli scienziati non hanno oggi in grandi insiemi. Anche il vostro computer portatile può essere usato come sensore per rilevare per esempio l’attività sismica. Se correttamente usato e collegato a una rete di altri computer, il vostro laptop può aiutare a delineare in fretta le conseguenze di unterremoto, accelerare il lavoro dei soccorritori e potenzialmente quindi salvare delle vite.

La IBM ha recentemente brevettato una tecnica che consente a un sistema di condurre un’accurata e precisa analisi post evento-sismico, come i terremoti, oltre a fornire un’allarme preventivo per gli tsunami.
Questa invenzione fornisce anche la capacità di misurare e analizzare rapidamente il danno nelle zone terremotate per aiutare a gestire le emergenze necessarie in seguito a un evento sismico.

L’azienda sta anche sostenendo un “app” per cellulari, che permette ai cittadini di contribuire fornendo dati preziosi su diversi argomenti, come il miglioramento della qualità dell’acqua potabile o la segnalazione di inquinamento acustico.
Già ora, un’app chiamata Creek Watch, permette ai cittadini di scattare una fotografia istantanea di un torrente o di un corso d’acqua.
Dopo aver risposto a tre semplici domande su di esso i dati sono automaticamente resi poi accessibili alle autorità locali del sistema idrico.

Il vostro viaggio sarà personalizzato

Immaginate il vostro viaggio senza autostrade stracolme, senza metropolitane affollate, senza ritardi dovuti a lavori stradali e di non dovervi nemmeno  preoccupare di arrivare tardi al lavoro. Nei prossimi cinque anni, tecnologie analitiche avanzate forniranno consigli personalizzati che porteranno i pendolari dove devono andare nel tempo più veloce. Sistemi di traffico adattabili apprenderanno intuitivamente i modelli di comportamento dei viaggiatori per fornire una sicurezza di viaggio più dinamica e informazioni sul loro percorso, cosa che comunque oggi è già disponibile.
I ricercatori della IBM stanno sviluppando nuovi modelli che saranno in grado di prevedere gli esiti di diversi itinerari di trasporto per fornire informazioni che andranno oltre le semplici reportistiche sul traffico, come alcuni dispositivi che indicano solo dove sei già localizzato
in un ingorgo stradale, o applicazioni basate sul web che danno una stima del tempo del viaggio
nel traffico.

Usando nuovi modelli matematici e le tecnologie analitiche di previsione dell’IBM, i ricercatori analizzeranno e combineranno diversi possibili scenari che potranno influenzare i viaggiatori nella scelta di migliori itinerari per gli spostamenti giornalieri, inclusi molti fattori come incidenti, il luogo del guidatore, strade in costruzione attuali o in fase di progettazione, i giorni in cui si viaggia di più della settimana, il tempo dall’inizio dei lavori previsti, eventi locali che potrebbero causare traffico, opzioni alternative di trasporto come il treno o il traghetto, la disponibilità di parcheggio e il clima.

Per esempio, dalla combinazione delle analisi di previsione e informazioni in tempo reale circa il traffico in corso attraverso l’utilizzo di sensori e altri dati, il sistema potrebbe consigliare strade migliori per raggiungere una destinazione, oppure come raggiungere una zona pedonale nelle vicinanze, se è previsto che il treno arrivi in orario, o se è disponibile il parcheggio alla stazione.
Nuovi sistemi potranno imparare dove ti piace andare dai modelli di viaggio regolari, e quindi integrare tutti i possibili dati e i modelli di previsione per individuare il miglior tragitto.

I computer aiuteranno a fornire energia alla tua città

Le innovazioni nei computer e nei data centers (centri elaborazione dati) fanno si che il calore e l’energia generata in eccesso possa essere usata per cose come riscaldare gli edifici in inverno e rinfrescarli durante l’estate
Provate a immaginarvi che l’energia riversata nei data centers di tutto il mondo possa essere usata e riciclata per un uso cittadino ?

Più del 50% dell’energia consumata da un moderno data center serve per il raffreddamento ad aria. La maggior parte del calore è quindi sprecato perchè si riversa nell’atmosfera. Nuove tecnologie, come i sistemi di raffreddamento ad acqua “on-chip” sviluppati dall’IBM, permettono all’energia termica proveniente dai processori di un gruppo di computer di essere efficientemente riciclata per fornire acqua calda a un ufficio o per più case.

Un progetto pilota in Svizzera, che sta coinvolgendo un sistema di computer adattati alla tecnologia, prevede di risparmiare fino a 30 tonnellate di emissioni di diossido di carbonio all’anno, equivalente a una riduzione dell’impronta ecologica dell’85%. Una innovativa rete di capillari “microfluidic”, messi all’interno di un dissipatore, sono attaccati sulla superficie di ogni chip nel computer cluster, che permette all’acqua di essere convogliata all’interno di ognii micron dello stesso materiale semiconduttore. Essendo il flusso di acqua cosi vicino ad ogni chip, il calore può essere rimosso in modo più efficiente. L’acqua riscaldata a 60°C quindi passa attraverso lo scambiatore di calore per fornire riscaldamento, che viene poi mandato ovunque.

Fonte: Zeitnews

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