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Traduzione a cura di Denis Gobbi

Questa nuova tecnologia può rivoluzionare il modo mediante il quale archiviamo i dati, portando gli scienziati uno step più vicini alla creazione di un cervello bionico.

memristori

Scienziati della RMIT University in Australia hanno costruito un nuovo nano-dispositivo che farà da piattaforma per dispositivi di memoria di nuova generazione altamente stabili ed affidabili.

Esistono due tipi di memoria: quella volatile e quella non volatile. La memoria non volatile può accedere ai dati immagazzinati anche quando non alimentata, al momento la principale memoria non volatile da noi utilizzata è la memoria flash. Anche se questa tecnologia funziona bene, abbiamo raggiunto ormai limiti di scala difficili da superare per cercare di rendere questi dispositivi ancora più piccoli immagazzinando ancor più memoria.

Gli scienziati australiani hanno però creato una piattaforma per nuovi rivoluzionari nano-dispositivi che permetteranno ai computer di immagazzinare quantità significativamente maggiori di dati mimando la memoria umana.

Queste strutture impilate una sull’altra sono state create utilizzando una sottile pellicola, fatta di un ossido funzionale allo scopo 10.000 volte più sottile di un capello umano.

Dr Sharath Sriram.

Dr Sharath Sriram

“Questa sottile pellicola è stata appositamente progettata per avere dei difetti nella sua chimica per dare luogo ad un effetto memristivo dove la memoria del comportamento dell’elemento è dipendente dalle sue esperienze passate.” ha dichiarato Sharath Sriram, il leader del progetto dell’RMIT, in una recente dichiarazione.

“Con la memoria flash che stà rapidamente raggiungendo i suoi limiti di scala, ci servono nuovi materiali e architetture per creare una nuova generazione di memoria non volatile.”

La tecnologia in questione fà affidamento sui memristori – un tipo di elemento circuitale ritenuto da molti esperti di tecnologia di gran lunga superiore alle attuali tecnologie alla base degli hard disk come Flash, SSD e DRAM.

Questi memristori hanno il potenziale per poter essere inclusi all’interno della memoria a stato solido non volatile, e potrebbero servire oltretutto come “mattoni” per la costruzione di computer capaci di mimare le azioni del cervello umano.

Questa tecnologia appena sviluppata è una delle piattaforme più promettenti per la creazione di queste strutture, potendo oltretutto essere utilizzate a temperatura ambiente.

“Queste strutture da noi sviluppate potranno venire utilizzate in un vasto range di applicazioni nell’elettronica – da dispositivi di memoria ultraveloci rimpiccioliti fino a pochi nanometri fino ad architetture logiche per computer che replicano la versatilità e i tempi di risposta di una rete neurale biologica.”

ha affermato Sriram.

7fuayofea5kf“Anche se con molte altre ricerche ancora da fare, il nostro lavoro porta avanti la ricerca per una nuova tecnologia di nuova generazione che possa replicare le complesse funzioni di un sistema neurale umano, portandoci un passo più vicino al cervello bionico.”

I ricercatori hanno descritto il loro lavoro nel “journal Advanced Functional Materials” e credono nel fatto che la loro piattaforma non solo possa migliorare il campo dell’archiviazione dati, ma anche i dispositivi che processano il mondo attorno ad essi.

“I risultati ed il materiale usato sono fondamentali, in quanto lo stabile effetto memoria nasce dalle incredibilmente sottili vie nell’ossido, larghe appena 60 nanometri.” ha affermato Hussein Nili, ricercatore con PhD al RMIT autore dell’articolo.

“Esse posso anche venire sintonizzate e controllate tramite l’applicazione di pressione, fattore che apre nuove opportunità per l’utilizzo di questi elementi di memoria come sensori e attuatori.”

Fonte: RMIT

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Traduzione a cura di Denis Gobbi


Nei piani di HP una stampante che combina la stampa di vetro con quella di altri materiali, come indicato da una recente richiesta di personale.

ugellostampante3d

HP non sembra contenta con la sola stampa 3D di materiali plastici. Un lavoro per un “esperto di robotica per stampa 3D” suona abbastanza normale finchè non approfondisci l’argomento e nel testo trovi questo:

HP Labs sezione ricerca nel campo della stampa di materiali inorganici stà lavorando sulla stampa ibrida di vetro (e altri materiali inorganici) in oggetti già prodotti su larga scala

La stampa 3d generalmente è riservata a materiali plastici e metallici. Sentir parlare di stampa di vetro risulta abbastanza inusuale. Ma HP ha sicuramente le sue ragioni. In accordo con un documento risalente al 2012 di HP Labs:

Dato che la terra è composta al 90% da minerali silicati, non ci sarà mai carenza di questo tipo di risorsa.Il vetro è facile da riciclare ed è amico dell’ambiente. Il vetro è economico ma ha un’apparenza elegante, è piacevole al tatto ed è così familiare da far si che i clienti non diano troppo peso alla sua fragilità – a certe condizioni.

Modelli 3d stampati in vetro

Modelli 3d stampati in vetro

Esistono diversi metodi per produrre vetro, e questo documento indica che HP è interessata ad adattarne più di uno alle stampanti 3D. Le stampanti possono, per esempio, eliminare la necessità di uno stampo. Gli artigiani del vetro potrebbero usare una stampante 3D per creare un modello di vetro della complessità desiderata, e successivamente riscaldarlo in un forno.

Quello che non ci è completamente chiaro dell’annuncio è dove parla di “oggetti precedentemente prodotti in scala di massa”. Non è chiaro cosa voglia dire esattamente, ma viene in mente l’elettronica. La stampa 3D potrebbe provvedere ad un metodo relativamente economico di aggiungere vetro a modelli complessi.

HP è in procinto di lanciare la sua prima stampante 3D in Ottobre. Non ne sappiamo molto eccetto il fatto che sarà orientata al mercato business e porterà potenziale respiro all’azienda attualmente in difficoltà. Certamente non sarà una stampante per vetro. Questo progetto vivrà ancora a lungo solamente all’interno dei laboratori di HP.

Fonte: gigaom.com

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Traduzione a cura di Denis Gobbi

Negli impianti eolici in Nord America e Europa, eleganti turbine equipaggiate con tecnologia all’avanguardia convertono l’energia del vento in elettricità. Ma, all’interno di queste pale ingegnerizzate modernamente, c’è un cuore di materiale decisamente poco raffinato tecnologicamente parlando: legno di balsa. Come altri prodotti che utilizzano sandwitch di pannelli per raggiungere una combinazione di leggerezza e forza strutturale, le pale delle turbine contengono strisce di legno di balsa dall’Ecuador (che provvede alla soddisfazione del 95% della domanda mondiale di questo materiale) sapientemente allineate. Per secoli, l’albero della Balsa è stato ritenuto pregiato per la sua velocità di crescita (in 5 anni un albero è già pronto per essere abbattuto e lavorato N.d.T.), la sua leggerezza e la sua resistenza rapportata alla densità del legno. Per contro il legno di balsa risulta costoso e le naturali variazioni nella qualità del legno possono essere d’ostacolo nel raggiungere crescenti richieste di precisione in quanto a performance richieste nel campo dell’eolico ed altre sofisticate applicazioni.

A mano a mano che i produttori di turbine aumentano le dimensioni delle pale eoliche – la più grande al mondo ora misura 75 metri, come l’apertura alare di un aereo di linea Airbus A380 – esse devono anche essere ingegnerizzate per mantenersi libere dal bisogno di manutenzione per decine di anni. Per riuscire a soddisfare queste crescenti richieste di precisione, minor peso e consistenza qualitativa, i costruttori stanno ora ricercando nuovi materiali adatti allo scopo da impiegare.

Usando un cocktail di fibre rinforzate con resine epossidiche termoindurenti, combinate con tecniche di estrusione 3d gli scienziati dell'”Harvard School of Engineering and Applied Sciences” (SEAS) e del “Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering” hanno sviluppato un materiale cellulare composito con particolarità senza precedenti riguardo a leggerezza e rigidità. A causa delle sue proprietà meccaniche e del processo di produzione, questo nuovo materiale imita e migliora la balsa e, a detta dei ricercatori, supera anche il miglior polimero e i migliori composti polimerici stampati in 3d attualmente disponibili.

polimerobalsa

Un documento illustrante i risultati del team di ricerca è stato pubblicato online su “Advanced Materials”.

Fino ad oggi, la stampa 3d era stata utilizzata nel campo della termoplastica e delle UV – resine reticolabili – materiali che non sono considerati generalmente utili ingegneristicamente parlando per applicazioni strutturali. “Addentrandoci in una classe di materiali completamente nuova quali gli epossidici, apriamo nuovi vie che porteranno la stampa 3d ad essere efficacemente impiegata nella fabbricazione di strutture ultraleggere” ha affermato Jennifer A. Lewis, professore di Ingegneria Biologicamente Ispirata ad Harvard SEAS. “Essenzialmente, stiamo ampliando i materiali e i possibili campi di applicazione della stampa 3d.”

Il legno di balsa ha una struttura cellulare che minimizza il peso perchè la maggior parte dello spazio che occupa risulta vuoto, solamente le pareti cellulari sostengono il peso strutturale. Ha quindi un alta rigidità e forza specifica.” Spiega Luis, che oltre al suo ruolo ad Harvard è anche un membro facoltoso dell’Istituto Wyss. “Abbiamo preso in prestito quel design dalla natura e ne abbiamo creato un’altro composto ingegneristicamente.”

Lewis e Brett G. Compton, hanno sviluppato inchiostri di resina epossidica contenenti aumentatori di viscosità come piastrine di nanoargilla e un composto chiamato dimetil fosfato e riempitivi quali piccoli “baffi” di carbonato di silicio e fibre di carbonio. Il risultato è un inchiostro altamente fibroso che ha nella sua caratteristica chiave il poter essere facilmente controllato nell’orientamento delle fibre durante l’estrusione.

estrusioneresina

La direzione presa nel depositare il composto ne determina la forza (pensate alla facilità con cui si spezza un pezzo di legno in parallelo lungo le fibre piuttosto che perpendicolarmente contro il grano).

Luis e Compton hanno dimostrato che grazie alla loro tecnica si può ottenere un composto rigido come il legno, dalle 10 alle 20 volte più rigido dei normali polimeri utilizzati dalle stampanti 3d commerciali, e il doppio più forti dei migliori composti attualmente esistenti in questo campo. L’abilità nel controllare l’allineamento dei riempitivi permette a chi li produce di modificarne digitalmente la composizione controllandone la rigidità e tenacità a seconda del design di riferimento.

“Questo rende possibile, per la prima volta, la stampa 3d di strutture a nido d’ape formate da celle rinforzate con fibre” afferma Lorna Gibson, professoressa di scienze dei materiali e ingegneria meccanica al Massachusetts Institute of Technology, nonchè una dei più grandi esperti in composti a celle, seppur non fosse coinvolta in questa ricerca. “Particolarmente significante è il modo in cui le fibre possono venire allineate mediante il controllo della loro proporzione – intesa come lunghezza relativa al diametro – e il diametro dell’ugello utilizzato. Questo segna un importante passo avanti nel design ingegneristico di materiali che simulano il legno, ovunque conosciuto per le sue lodabili qualità meccaniche in rapporto al suo peso.”

“Ottenendo man mano maggior controllo nell’allineamento delle fibre ed imparando ad integrare meglio il loro orientamento in design efficienti possiamo ancora ottimizzare l’efficienza di questo materiale” ha aggiunto Compton, facente parte ora dello staff di ricerca al Laboratorio Nazionale di Oak Ridge.  “Eventualmente, potremmo essere prossimamente capaci di cambiare il grado di allineamento e la composizione delle fibre riempitive in tempo reale durante la stampa.

fibre riempitive

Questo lavoro potrebbe trovare applicazione in molti campi inclusa l’industria automobilistica, dove i materiali leggeri sono una chiave nel raggiungimento di alti standard d’efficienza quanto a carburante consumato. Secondo una stima, tagliando anche solo 110 libbre di peso da ogni autoveicolo nel miliardo di autoveicoli presenti nelle strade del mondo produrrebbe un risparmio di 40 miliardi di dollari ogni anno.

La stampa 3d può trasformare radicalmente la produzione anche in altre vie. Lewis afferma che il prossimo passo consisterà nel testare resine termoindurenti per la creazione di diversi tipi di architettura includendo anche la tecnica di allineamento delle fibre precedentemente spiegata. Questo potrebbe portare in avanzamenti non solo nei materiali strutturali, ma anche nel campo dei composti conduttivi.

Fonte: Seas.harvard.edu

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Traduzione a cura di Plesoianu Vlad, revisione di Gobbi Denis

130118064735-large-470x226Nell’ultimo numero di “Science” i ricercatori della Lund University in Svezia hanno mostrato come, con l’aiuto dei nanofili, potremmo avere celle solari più efficienti e molto meno costose. Borgström Magnus, il principale autore è un ricercatore in fisica dei semiconduttori. Egli afferma che i loro risultati sono i primi a dimostrare come sia davvero possibile utilizzare nanofili per la fabbricazione di celle solari. La ricerca di celle solari costituite da nanofili è in aumento a livello globale. Fino ad  ora si puntava a raggiungere il 10% di efficienza, considerata una cifra da sogno. Ora però il Dr. Borgström e il suo team sono capaci di segnalare un rendimento del 13,8 %. Tutto questo perché i nanofili sono costruiti con un materiale semiconduttore chiamato fosfuro di indio il quale fa si che questi lavorino come antenne assorbendo la luce solare e trasformandola in energia. I nano-fili sono montati su superfici di un millimetro quadrato, ciò fa si che ogni casa abbia fino a 4 milioni di nanofili. Una cella solare costituita da nanofili e in grado di produrre svariate volte più energia rispetto ad una cella solare di silicio moderna.

Le celle solari costituite da nanofili non hanno ancora oltrepassato il confine del laboratorio, ma il piano è che la tecnologia potrebbe essere utilizzata in grandi centrali elettriche solari in regioni soleggiate come il sud-ovest degli Stati Uniti d’America, in Spagna meridionale e in Africa.

I ricercatori della Lund University sono riusciti ad individuare il diametro ideale dei nanofili e un metodo per sintetizzarli. Magnus Borgström spiega che per i nanofili la misura giusta è essenziale per poter assorbire più fotoni possibili, se sono solo 10 decimi di nanometro più piccoli la loro funzione risulta significativamente compromessa.

sunpower_mainLe celle solari al silicio utilizzate per fornire elettricità ad uso domestico sono relativamente economiche però inefficienti dato che sono solo in grado di utilizzare una parte limitata della luce solare, la ragione di questo è che un singolo materiale può assorbire solo parte dello spettro della luce.

Una ricerca effettuata contemporaneamente a quella sui nanofili mirava a combinare diversi tipi di materiali semiconduttori al fine di ottenere un uso efficiente e più ampio dello spettro solare. Lo svantaggio di questo e che diventavano estremamente costosi a tal punto da poter essere utilizzati solamente in contesti molto ristretti quali satelliti e aerei militari.

Tuttavia, questo non è il caso dei nanofili. Grazie alle loro piccole dimensioni lo stesso tipo di combinazioni di materiali possono essere create con molto meno sforzo, offrendo molta più efficienza. In questo articolo di “Science”, i ricercatori hanno dimostrato che i nanofili possono generare energia allo stesso livello dei materiali senza nanofili con solo il 10% dello spazio occupato.

La ricerca è stata svolta nell’ambito di un progetto finanziato dall’UE, Amon-Ra, coordinato da Knut Deppert, professore di fisica dell’Università di Lund che dichiara:

“In qualità di coordinatore del progetto, sono molto orgoglioso di un tale grande risultato. Ha ampiamente superato le nostre aspettative Noi, naturalmente, continueremo la ricerca sulle celle solari con nanofili sperando di raggiungere un livello ancora più elevato di efficienza rispetto al 13.8 per cento ottenuto al momento”

Fonte: Science Daily

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Traduzione a cura di Denis Gobbi

Stampante 3D MakerBot

Stampante 3D MakerBot

E’ da un pò di anni che alla Maker Fair hanno fatto la loro comparsa, ma quest’anno qualcosa era cambiato. Non solo erano lì, erano DAPPERTUTTO. In qualunque direzione ci si voltasse sembrava esserci uno stand con una MakerBot o un altra stampante che emetteva un ronzio creando una sorta di oggetto in plastica appositamente progettato, dimostrando di poter ottenere qualsiasi componente adatto al progetto sul quale potrebbero lavorare.

Uno dei partecipanti della Maker Fair ha voluto fare un censimento e ci ha detto “Tutto sommato ho visto 55 stampanti 3d alla fiera, di cui ben 23 erano progetti e design unici”.

Stampante 3D Touch

Stampante 3D Touch

Questo vuol dire tanto per la stampa 3d. Grazie a MakerBot e a Cubify, essa è diventata accessibile a moltissimi produttori, anche quelli dotati di piccoli budget. E quando si tratta di produrre componenti per un nuovo progetto, eccola lì pronta a fare il suo lavoro.

Cubify è una stampante 3d mostrata quest’anno al CES ad un pubblico entusiasta, le cui spedizioni partiranno questo mese, e secondo il produttore le prenotazioni sono alle stelle. Chiaramente c’è un alta richiesta, e vale anche per la MakerBot, la stampante che si può costruire a casa propria.

Le stampanti 3d usano tipicamente per stampare plastica ABD o PLA per stampare i progetti con meno sprechi di materiale. Tuttavia possono essere modificate per usare altro, ad esempio purè di patate o cioccolata. La stampa 3d stà prima di tutto portando una rivoluzione verde nella manifattura: si crea ciò di cui si ha bisogno QUANDO e DOVE se ne ha effettivamente bisogno,  invece di fare affidamento su magazzini pieni di pezzi “più o meno adatti” messi li ad attendere e prodotti a lunga distanza, và da se che questo implica un aumento dell’efficienza produttiva e logistica senza precedenti. 3D System Corporation, la società che stà dietro a Cubify e alla stampante 3D Touch mostrata qui stanno non solo lavorando per democraticizzare la creatività ma anche per farlo in maniera sostenibile.

Stampante 3D Cubify

Stampanti 3D Cubify

Il CEO Abe Reichental ci ha detto che l’azienda stà già lavorando per lanciare diversi programmi di ecosostenibilità come ad esempio un sistema di crediti per chi invia all’azienda le stampe 3d con difetti o venute male, crediti che si potranno utilizzare per acquistare cartucce nuove per ricaricare le proprie stampanti. In questo modo gran parte dei prodotti delle stampanti non dovrà nemmeno passare per le discariche creando un circolo virtuoso con i consumatori/produttori.

La sostenibilità come già detto è una priorità per la compagnia, ma si sta lavorando anche per portare questa tecnologia alle masse. Reichental ci ha confidato che suo nonno era un calzolaio, e nel momento in cui prendeva la misura del tuo piede avrebbe fatto un paio di scarpe perfette e su misura per te. Al giorno d’oggi portiamo i nostri piedi in un negozio dove troviamo diversi modelli di scarpe già prodotte, che devono incontrare non solo i nostri gusti personali ma anche la comodità per i nostri piedi unici e, molto spesso, la comodità viene sacrificata in favore dell’estetica. La stampante 3d fa esattamente la stessa cosa del vecchio calzolaio: crea al momento un oggetto su misura per noi che incontra tutti i nostri gusti e le nostre esigenze. La capacità di fabbricare le cose di cui abbiamo bisogno quando ne abbiamo bisogno, senza sprechi e senza affidarsi a impianti di produzione distanti, sta finalmente tornando. Il potenziale è evidente e 3D Systems sta già portando Cubify nelle scuole ed insegnando agli studenti come usarla nel creare oggetti nuovi in un processo che incoraggi la progettazione, l’ingegnerizzazione, la programmazione, l’arte e molte altre importanti competenze che possono essere sviluppate efficacemente grazie a questo metodo.

La stampa 3D è arrivata, ed è chiaro quest’anno come non sia più relegata a chi ha abbastanza soldi e competenze di programmazione per potersele permettere. E’ una tecnologia che stà prendendo piede ovunque e tra chiunque. Un paio di anni fa era considerata quasi fantascienza, ed invece eccola qui pronta ad irrompere nelle case di ognuno. Tutto ora sembra possibile, anche un ritorno della manifattura su piccola scala e alla produzione in proprio dei pezzi di ricambio per le società che effettuano riparazioni di qualsiasi genere, il tutto a beneficio dell’efficienza industriale e, quindi, dell’ambiente.

Fonte: zeitnews.org

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