I difetti topologici sono irregolarità in cui l’ordine si interrompe e rivela qualcosa sulla struttura del sistema, che si tratti delle linee di un’impronta digitale o dell’orientamento molecolare nei cristalli liquidi attivi. Ne abbiamo parlato con Adriano Tiribocchi dell’Istituto per le applicazioni del calcolo del Cnr
Dalle grotte europee al Sahara, dalle Americhe all’Australia, le impronte di mani raccontano una delle più antiche forme di autorappresentazione umana. Con Giulio Lucarini dell’Istituto di scienze del patrimonio culturale del Cnr esploriamo il significato, i rituali e i misteri di un gesto che attraversa continenti e millenni
L'identificazione e la caratterizzazione dei tessuti biologici richiedono metodi analitici di elevata specificità e sensibilità e, in questo contesto, l'approccio dell’impronta molecolare si sta affermando come frontiera diagnostica rivoluzionaria. Per meglio comprendere in cosa consiste ne abbiamo parlato con Marco Laurino dell’Istituto di fisiologia clinica del Cnr
Il cibo che portiamo in tavola ogni giorno ha una storia che inizia molto prima del piatto: nei campi, nelle serre, negli allevamenti. Una storia che incrocia quella del cambiamento climatico, della scarsità d’acqua e della perdita di biodiversità. Di questo equilibrio fragile e delle soluzioni possibili parliamo con Silvano Fares, direttore del Dipartimento di scienze bio-agroalimentari del Cnr
Uno degli obiettivi più ambiziosi della scienza è imitare i meccanismi biologici e naturali. Ne abbiamo alcuni esempi nelle ali degli aerei, progettate imitando la forma di quelle degli uccelli, o nei materiali autoguarenti ispirati alla capacità della pelle di rigenerarsi. Con la tecnologia dei polimeri a impronta molecolare (Mip) entriamo nel mondo dei materiali intelligenti, progettati per riconoscere selettivamente una molecola specifica. Questa tecnica, ispirata ai meccanismi naturali, è usata per rilevare contaminanti in acqua e cibo, nell’analisi forense e persino in medicina. A raccontarci questa nuova frontiera è Caterina Cristallini dell’Istituto per i processi chimico fisici del Cnr
Non tutto quello che viviamo e ci capita rimane in maniera identica nel nostro cervello, alcune cose permangono a lungo, altre invece si perdono. Le cause per cui questo si verifica sono molte e differenti, come spiega Elvira De Leonibus, ricercatrice dell’Istituto di biochimica e biologia cellulare del Cnr
Per affrontare il riscaldamento globale è essenziale capire quanto le singole attività umane contribuiscano alle emissioni di gas serra. Per farlo si utilizza l’impronta di carbonio, un indicatore che misura in modo sistematico la quantità totale di CO₂ e di altri gas serra emessi nell’atmosfera. Ce ne parla Lidia Armelao, ricercatrice e direttrice del Dipartimento scienze chimiche e tecnologie dei materiali del Cnr
Questo bacino, celato al Polo Sud sotto metri di ghiaccio perenne, rappresenta una straordinaria capsula del tempo biologica, un archivio naturale che custodisce le tracce della vita antica e che potrebbe rivelare informazioni fondamentali sui meccanismi di sopravvivenza in condizioni estreme, come quelle delle lune ghiacciate di Giove e Saturno. Ce ne parla Francesco Smedile dell’Istituto di scienze polari del Cnr
Sotto la superficie degli oceani corre una rete nascosta che alimenta il mondo moderno. Cavi e gasdotti trasportano energia e informazione collegando continenti, economie e persone. Oggi, la ricerca ingegneristica esplora nuove forme di integrazione ibrida tra queste infrastrutture, fino alla distribuzione dell’idrogeno verde, aprendo la strada a un futuro più sostenibile e interconnesso. Ne parliamo con Giovanni Brunaccini dell’Istituto di tecnologie avanzate per l’energia “Nicola Giordano” del Cnr
Dal flauto all’organo, molti strumenti producono suoni grazie all’aria che vibra all’interno di un tubo, trasformandosi in onde sonore che danno vita alla musica. Per scoprire la fisica che si nasconde dietro questa famiglia di strumenti abbiamo parlato con Carlo Andrea Rozzi dell’Istituto nanoscienze del Cnr
Queste parti tubolari dei funghi svolgono funzioni importanti: dall’assorbimento di nutrienti utili alla pianta per crescere al rilascio di composti che rendono fertile il suolo, fino ad azioni concrete per contrastare il cambiamento climatico. Per comprendere meglio il loro ruolo ne abbiamo parlato con Cristiana Sbrana dell’Istituto di biologia e biotecnologia agraria del Cnr
Anche le cellule comunicano tra loro, e lo fanno attraverso minuscole strutture biologiche che funzionano da veri e propri vettori di informazione. Queste nanoparticelle specializzate possono assumere forme diverse - tra cui strutture tubulari - a seconda del loro ruolo e della funzione biologica che devono svolgere. Ne abbiamo parlato con Giorgia Adamo dell’Istituto per la ricerca e l’innovazione biomedica del Cnr, che studia le potenzialità delle nanostrutture per applicazioni in campo biomedico
Per studiare gli elementi di base dell’Universo servono strumentazioni estremamente grandi, in grado di accelerare le più piccole componenti della materia: sono gli acceleratori, enormi apparecchiature tubolari in grado di rivelare minuscole particelle. Ce ne parla Andrea Malagoli dell'Istituto superconduttori, materiali innovativi e dispositivi del Cnr, dove si studiano i materiali superconduttori usati per costruire i magneti destinati al più famoso acceleratore di particelle al mondo, quello del Cern di Ginevra
Si trova nella sede di Pisa dell’Istituto nazionale di ottica (Ino) del Cnr, e il tubo di luce che esso produce, e che può essere trasportato dove si vuole, ha numerose potenziali applicazioni nel campo biomedico, ma anche in quello dei beni culturali. Federica Baffigi e Martina Salvadori, ricercatrici del Cnr-Ino, illustrano alcuni dei suoi possibili utilizzi
La natura possiede una straordinaria capacità di incanalare e trasformare l'energia in forme che lasciano tracce tangibili e spettacolari nel nostro Pianeta. Quando queste forze immense vengono concentrate danno origine a fenomeni geologici affascinanti, ma spesso anche distruttivi. Ne abbiamo parlato con Andrea Billi dell’Istituto di geologia ambientale e geoingegneria del Cnr
Sebbene considerati, assieme al fullerene, la “scoperta” del ventesimo secolo per quanto riguarda i materiali innovativi, i nanotubi di carbonio sono stati, seppur inconsapevolmente, sfruttati come materiali tecnologici già nel Medioevo. Dall’acciaio della spada di Damasco, tenace e resiliente, ai sensori per il monitoraggio della qualità dell’aria: applicazioni che rivelano le eccezionali e tuttora ampiamente studiate proprietà di questa peculiare forma del carbonio
A favorire lo sviluppo di questa tecnologia è stato infatti proprio lo studio del nostro cervello. E fondamentale è stato il contributo delle neuroscienze. Ma l’AI, a sua volta, supporta la ricerca, costituendo un aiuto significativo per l’avanzamento delle conoscenze, come spiega Erika Donà dell’Istituto di neuroscienze del Cnr
Per capire il mondo bisogna studiare i legami che lo attraversano. Ogni fenomeno nasce dall’intreccio di molte parti, che insieme generano qualcosa di nuovo. È questo lo sguardo di Guido Caldarelli, fisico teorico e tra i pionieri della scienza delle reti complesse, direttore dell’Istituto dei sistemi complessi del Cnr
Viviamo immersi in una fitta trama di relazioni: dalle amicizie ai rapporti di lavoro, fino ai contatti online. Le reti sociali, fatte di legami reali e digitali, ci mostrano che il mondo è molto più connesso di quanto sembri. Studiare come funzionano queste reti significa capire come si diffondono le informazioni, come nascono le comunità e perché alcune persone diventano leader mentre altre restano in secondo piano. Ne abbiamo parlato con Stefano Boccaletti dell’Istituto dei sistemi complessi del Cnr
Le ricerche condotte all’Istituto di scienze e tecnologie della cognizione del Consiglio nazionale delle ricerche mostrano come questa tecnologia possa migliorare la precisione delle valutazioni mediche quando lavora in sinergia con l’esperienza dei dottori
Arte e scienza, spesso considerate erroneamente discipline antitetiche, sono, al contrario, sempre più spesso interconnesse nell’ambito della tutela e della valorizzazione dei beni culturali. Per comprendere le dinamiche di queste connessioni interdisciplinari abbiamo parlato con Cristiano Riminesi, Eva Pietroni e Bruno Fanini, ricercatori esperti di diagnostica, valorizzazione e tecnologie della comunicazione dell’Istituto di scienze del patrimonio culturale del Cnr
Una ricerca recentemente pubblicata su Scientific Reports, realizzata congiuntamente dall’Istituto per la bioeconomia (Ibe) e dall’Istituto di ricerca sulla crescita economica sostenibile (Ircres) del Cnr, analizza il fenomeno della propagazione della siccità con gli strumenti della scienza delle reti, fornendo un innovativo contributo di conoscenza per lo sviluppo di nuovi strumenti di governance per la gestione delle risorse idriche. Ne abbiamo parlato con Massimiliano Pasqui del Cnr-Ibe e con Antonio Zinilli del Cnr-Ircres
Le interazioni tra gli organismi, così come vengono definite in ecologia, possono ricordare un complicato intreccio: più grande è questa matassa, più complesso - e spesso più resistente agli stress esterni - è un ecosistema. Ce ne parla Gianluca Corno dell’Istituto di ricerca sulle acque del Cnr
Queste sostanze svolgono un ruolo fondamentale, regolando le azioni svolte dal nostro corpo. Con Stefano Farioli Vecchioli, ricercatore dell’Istituto di biochimica e biologia cellulare del Cnr, abbiamo cercato di capire meglio le azioni che ci consentono di svolgere e cosa fare per mantenerne un corretto funzionamento