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Secondo le notizie del 22 luglio (lunedì), i principali contenuti di noti siti web scientifici stranieri sono i seguenti:

Sito web "Science News" (www.sciencenews.org)

Eccitazione dell'energia luminosasuperconduttività ?Un nuovo studio riaccende il dibattito

superconduttore Trasmette elettricità senza resistenza a basse temperature. Ma dal 2011, alcuni scienziati hanno affermato che alcuni materiali possono mostrare brevemente superconduttività a temperature ben al di sopra dei limiti convenzionali quando vengono colpiti da impulsi laser intensi e ultracorti.

Precedenti ricerche hanno dimostrato che i cuprati cambiano temporaneamente la loro riflettività quando esposti alla luce. Questo cambiamento significa che il calo della resistenza può durare anche solo un picosecondo (un trilionesimo di secondo). Tuttavia, i critici ritengono che questo cambiamento possa essere causato da altri fattori oltre alla superconduttività.

Andrea Cavalleri, fisico del Max Planck Institute in Germania, e il suo team hanno recentemente riferito sulla rivista Nature che il rame nell'esperimento verrà rilasciato dopo essere stato colpito dalla luce.campo magnetico , credono che questa sia la prova dell'effetto Meissner della superconduttività. Nonostante ciò, gli ambienti accademici hanno gradi diversi di accettazione di questa conclusione e le opinioni rimangono divise.

La ricerca mostra che la luce può distruggere la superconduttività, ma l’idea che la luce induca la superconduttività è sorprendente e controversa. Quindi Cavalleri e i suoi colleghi studiarono ulteriormente l’effetto Meissner. Si sono concentrati sugli ossidi di ittrio bario rame (YBCO), una classe di composti che hanno mostrato segni di superconduttività indotta dalla luce.

Il team ha utilizzato un cristallo di fosfuro di gallio situato accanto all’YBCO per misurare il campo magnetico. Hanno scoperto che se YBCO diventasse un superconduttore, l’effetto Meissner causerebbe l’espulsione del suo campo magnetico interno. Ciò causerebbe un aumento dell’intensità del campo magnetico ai margini di YBCO, come hanno osservato.

Sito web "Science Daily" (www.sciencedaily.com)

1. Decifrare il codice dell'infragilimento da idrogeno: gettare le basi per una migliore previsione dell'infragilimento da idrogeno

Quando si scelgono i materiali per i progetti infrastrutturali, i metalli vengono spesso scelti per la loro durabilità. Tuttavia, quando i metalli sono esposti ad ambienti ricchi di idrogeno, diventano fragili e si deteriorano. Questo fenomeno, noto come infragilimento da idrogeno, ha lasciato perplessi i ricercatori sin dalla metà del XIX secolo a causa della sua imprevedibilità e della difficoltà nel controllarlo. Una recente ricerca pubblicata sulla rivista Science Advances ci porta un passo avanti verso la previsione sicura dell’infragilimento da idrogeno.

Lo studio è frutto di una collaborazione tra ricercatori della Washington and Lee University e della Texas A&M University. Hanno studiato il processo di formazione delle crepe nell'Inconel 725, una lega a base di nichel nota per la sua forza e resistenza alla corrosione che inizialmente era impeccabile e priva di crepe.

Attualmente esistono diverse ipotesi che tentano di spiegare il meccanismo dell’infragilimento da idrogeno. I risultati di questo studio mostrano che uno dei presupposti più noti – la plasticità locale potenziata dall’idrogeno (HELP) – non si applica a questa lega.

I ricercatori hanno scoperto che la plasticità, o deformazione irreversibile, non è uniforme nel materiale ma è localizzata in aree specifiche. L'ipotesi HELP afferma che le crepe hanno origine nelle regioni con la più alta plasticità locale. "Per quanto ne so, il nostro studio è il primo a esaminare dove ha origine una crepa in tempo reale e a scoprire che non inizia nella regione di massima plasticità locale."

Monitorare le origini delle crack in tempo reale è fondamentale. Quando i campioni furono esaminati dopo la comparsa delle crepe, l'idrogeno era già fuoriuscito dal materiale, rendendo impossibile comprendere il meccanismo che aveva causato il danno.

L’importanza di questa ricerca è che aiuta a gettare le basi per previsioni migliori sull’infragilimento da idrogeno. Con l’idrogeno che probabilmente diventerà una futura alternativa energetica pulita ai combustibili fossili, anticipare questa fragilità diventa fondamentale per prevenire fallimenti imprevisti in una futura economia dell’idrogeno.

2. La struttura causale determina che la coscienza non può esistere nelle simulazioni al computer

L’intelligenza artificiale può sviluppare la coscienza? La dottoressa Wanja Wiese del Secondo Istituto di Filosofia della Ruhr-Universität Bochum in Germania ritiene che ciò sia impossibile.In un recente articolo pubblicato sulla rivista Philosophical Studies, il dottor Wiese esamina le condizioni necessarie affinché la coscienza esista e identificacervello Sono stati fatti confronti con i computer. Ha notato che esistono differenze significative tra uomo e macchina, in particolare nell’organizzazione delle regioni del cervello, della memoria e delle unità computazionali. Il dottor Wiese ritiene: "La struttura causale può essere una differenza importante rilevante per la coscienza".

Nella sua ricerca, il Dr. Wiese ha citato anche il principio dell'energia libera proposto dal neuroscienziato britannico Karl Friston. Questo principio afferma che i processi che assicurano la continua esistenza di sistemi auto-organizzati, come gli organismi viventi, possono essere visti come una forma di elaborazione delle informazioni. Nel corpo umano, ciò include il processo di regolazione di parametri importanti come la temperatura corporea, i livelli di ossigeno nel sangue e lo zucchero nel sangue. Un'elaborazione delle informazioni simile può essere implementata in un computer, ma il computer non regola la temperatura o i livelli di zucchero nel sangue, ma simula solo questi processi.

I ricercatori ritengono che la coscienza possa essere simile. Se la coscienza è benefica per la sopravvivenza, allora secondo il principio dell'energia libera, quei processi fisiologici che contribuiscono al mantenimento dell'organismo devono conservare tracce lasciate dall'esperienza cosciente, che possono essere descritte come processi di elaborazione delle informazioni chiamati "correlazioni computazionali della coscienza". Sebbene ciò sia possibile in un computer, potrebbero essere necessarie condizioni aggiuntive affinché il computer non solo simuli, ma anche replichi l'esperienza cosciente.

Pertanto, nel suo articolo, il Dr. Wiese analizza le differenze tra il modo in cui le creature coscienti implementano i correlati computazionali della coscienza e il modo in cui i computer li implementano nelle simulazioni. Crede che la maggior parte di queste differenze non abbiano nulla a che fare con la coscienza. Ad esempio, a differenza dei computer elettronici, il nostro cervello è molto efficiente dal punto di vista energetico, ma è improbabile che questa sia una condizione necessaria per la coscienza.

Tuttavia, un’altra differenza fondamentale tra computer e cervello risiede nella loro struttura causale: in un computer tradizionale, i dati devono prima essere caricati dalla memoria all’unità di elaborazione centrale per l’elaborazione, e poi nuovamente archiviati nella memoria. Nel cervello non esiste una tale separazione e le connessioni causali tra le regioni assumono forme diverse. Il dottor Wiese ritiene che questa potrebbe essere una delle differenze chiave nella coscienza tra il cervello e un computer tradizionale.

Sito web dello Scitech Daily (https://scitechdaily.com)

1. Non è fantascienza: i ricercatori hanno sviluppato raggi traenti sulla metasuperficie

I ricercatori dell'ARC Centre of Excellence for Translated Meta-Optical Systems (TMOS) australiano hanno guidato lo sviluppo di un raggio traente leggero che trasformerà le procedure mediche non invasive. Hanno compiuto progressi significativi nella creazione di travi traenti abilitate dalle metasuperfici. Questi raggi attirano le particelle verso di sé e sono ispirati ai raggi traenti immaginari dei romanzi di fantascienza. Nella ricerca pubblicata sulla rivista Acs Photonics, il team descrive come hanno utilizzato i raggi elettromagnetici generati dalle metasuperfici di silicio. I precedenti raggi elettromagnetici venivano generati da ingombranti speciali modulatori di luce (SLM), ma le dimensioni e il peso di questi sistemi ne impedivano l’uso nei dispositivi portatili. La metasuperficie è uno strato di silicio nanostrutturato spesso solo 1/2000 di millimetro. Il team spera che un giorno questa tecnica possa essere utilizzata nelle biopsie in modo non invasivo, a differenza dei metodi attuali, come l'uso delle pinzette, che possono causare danni ai tessuti circostanti.

Questo particolare raggio elettromagnetico presenta numerosi vantaggi rispetto ai raggi elettromagnetici generati in precedenza, poiché le condizioni richieste per il raggio di ingresso sono più flessibili rispetto ai raggi precedenti, non è richiesto alcun SLM e i suoi requisiti di dimensioni, peso e potenza sono significativamente inferiori rispetto al sistema precedente.

"Le dimensioni compatte e l'elevata efficienza di questo dispositivo potrebbero portare a future applicazioni innovative", hanno affermato i ricercatori. "La capacità di utilizzare metasuperfici per estrarre particelle potrebbe avere un impatto sul campo della biopsia riducendo il dolore attraverso un approccio meno invasivo".

2. Il pezzo mancante del puzzle del dolore cronico?Funzione proteica recentemente scoperta

Un gruppo di ricerca del Centro Max Delbrück in Germania ha scoperto un nuovo ruolo della proteina PIEZO2 nel promuovere l’ipersensibilità al dolore cronico. La scoperta offre una potenziale nuova strada per i farmaci antidolorifici e potrebbe far luce sul motivo per cui i trattamenti focalizzati sui canali del sodio voltaggio-dipendenti hanno sottoperformato come soluzioni cliniche. Lo studio è stato pubblicato su Brain, una delle principali riviste neurologiche.

La proteina PIEZO2 forma canali ionici nei recettori sensoriali umani. Precedenti ricerche hanno dimostrato che i canali ionici sono coinvolti nella trasmissione del tatto al cervello. Le persone con mutazioni di “perdita di funzione” nel gene PIEZO2 sono meno sensibili al tocco delicato o alle vibrazioni. Al contrario, ai pazienti con "mutazioni con guadagno di funzione" PIEZO vengono spesso diagnosticati disturbi dello sviluppo complessi. Ma non è mai stato dimostrato se le mutazioni con guadagno di funzione siano associate all’ipersensibilità meccanica.

Per studiare questa connessione, i ricercatori hanno creato due cosiddetti topi “guadagno di funzione”, ciascuno portatore di una versione diversa del gene PIEZO2 mutato. Utilizzando metodi elettrofisiologici, i ricercatori hanno misurato l'attività elettrica dei neuroni sensoriali isolati da topi geneticamente modificati. Hanno scoperto che, oltre a sensibilizzare i recettori tattili come previsto, le mutazioni nel gene PIEZO2 hanno anche reso i nocicettori – neuroni che rilevano la stimolazione meccanica dolorosa – significativamente più sensibili alla stimolazione meccanica.

Inoltre, i ricercatori hanno scoperto che i nocicettori vengono attivati ​​dalla stimolazione meccanica, tipicamente un tocco leggero.

Questo studio è il primo a collegare le mutazioni con guadagno di funzione nel gene PIEZO2 ai recettori del dolore. I risultati suggeriscono che un aspetto specifico del meccanismo di apertura del canale PIEZO2 potrebbe essere preso di mira con nuovi farmaci antidolorifici. (Liu Chun)