La struttura del Dna

Uno studio di un team internazionale guidato dai ricercatori della University of Virginia School of Medicine ha mostrato come si può usare il Dna per superare un ostacolo finora ritenuto insormontabile per ingegnerizzare i materiali. Una soluzione che potrebbe portare a un salto tecnologico impressionante nel mondo dei superconduttori. Un futuro alla ‘Star Trek’ in cui potremmo vedere tremi a lievitazione magnetica, supercomputer che stanno nel palmo di una mano, consumo di energia ridotto.La scienza dei semiconduttoriI superconduttori, materiali ingegnerizzati che hanno una resistenza elettrica pari a zero, consentono agli elettroni di fluire senza ostacoli. Ovvero non perdono energia e non creano calore e potrebbero essere impiegati a temperatura ambiente, a differenza degli attuali conduttori, che devono essere utilizzati a temperature estremamente alte o basse. Significa, fra le altre cose, poter realizzare computer iperveloci, ridurre le dimensioni dei dispositivi elettronici, ma anche far fluttuare i treni ad alta velocità sui magneti e a abbassare il consumo di energia.Finora la scienza ha sempre ritenuto la costruzione dei superconduttori una sfida impossibile da vincere, ma lo studio del Dipartimento di Biochimica e Genetica Molecolare dell'UVA sembra cambiare le cose. Si ritiene che possa aprirsi un’altra era nella ricerca sui materiali attraverso la tecnologia dell'imaging Cryo-EM. Si tratta della microscopia crioelettronica, tecnica inventata da Jacques Dubochet, Joachim Frank e Richard Henderson, che per questa scoperta hanno ottenuto il premio Nobel per la Chimica 2017; permette di esaminare più nel dettaglio le strutture di proteine e di componenti delle cellule (altrimenti difficili da analizzare), congelandole velocemente (processo di vetrificazione) e visualizzandole con un altissimo livello di precisione. E permettendo di intervenire sugli elementi a livello atomico e in sicurezza.Nuove prospettive tecnologicheI biochimici americani hanno trovato un sistema per modificare i reticoli di nanotubi di carbonio, controllando le reazioni chimiche connesse in modo che il reticolo potesse essere assemblato con la precisione necessaria e funzionare come previsto, senza disperdere energia e calore.Una scoperta che apre un grande potenziale per il futuro della tecnologia, dicono i ricercatori nel paper pubblicato sulla rivista Science."Mentre la Cryo-EM è emersa come la tecnica principale in biologia per determinare le strutture atomiche degli assemblaggi proteici, ha avuto finora un impatto molto minore nella scienza dei materiali", spiega l’autore della ricerca Edward Egelman, "Questo lavoro dimostra che è possibile ottenere una modifica ordinata dei nanotubi di carbonio sfruttando il controllo della sequenza del DNA sulla distanza tra i siti di reazione adiacenti".Secondo gli studiosi questo approccio potrebbe avere un'ampia gamma di utili applicazioni di ricerca, soprattutto in fisica, dandoci la possibilità di costruire il superconduttore a temperatura ambiente che si riteneva, di fatto, una cosa irrealizzabile.

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Uno studio di un team internazionale guidato dai ricercatori della University of Virginia School of Medicine ha mostrato come si può usare il Dna per superare un ostacolo finora ritenuto insormontabile per ingegnerizzare i materiali. Una soluzione che potrebbe portare a un salto tecnologico impressionante nel mondo dei superconduttori. Un futuro alla ‘Star Trek’ in cui potremmo vedere tremi a lievitazione magnetica, supercomputer che stanno nel palmo di una mano, consumo di energia ridotto. La scienza dei semiconduttori I superconduttori, materiali ingegnerizzati che hanno una resistenza elettrica pari a zero, consentono agli elettroni di fluire senza ostacoli. Ovvero non perdono energia e non creano calore e potrebbero essere impiegati a temperatura ambiente, a differenza degli attuali conduttori, che devono essere utilizzati a temperature estremamente alte o basse. Significa, fra le altre cose, poter realizzare computer iperveloci, ridurre le dimensioni dei dispositivi elettronici, ma anche far fluttuare i treni ad alta velocità sui magneti e a abbassare il consumo di energia. Finora la scienza ha sempre ritenuto la costruzione dei superconduttori una sfida impossibile da vincere, ma lo <a href="https://www.science.org/doi/10.1126/science.abo4628?cookieSet=1" target="_blank" rel="nofollow">studio</a> del Dipartimento di Biochimica e Genetica Molecolare dell'UVA sembra cambiare le cose. Si ritiene che possa aprirsi un’altra era nella ricerca sui materiali attraverso la tecnologia dell'imaging Cryo-EM. Si tratta della microscopia crioelettronica, tecnica inventata da Jacques Dubochet, Joachim Frank e Richard Henderson, che per questa scoperta hanno ottenuto il premio Nobel per la Chimica 2017; permette di esaminare più nel dettaglio le strutture di proteine e di componenti delle cellule (altrimenti difficili da analizzare), congelandole velocemente (processo di vetrificazione) e visualizzandole con un altissimo livello di precisione. E permettendo di intervenire sugli elementi a livello atomico e in sicurezza. Nuove prospettive tecnologiche I biochimici americani hanno trovato un sistema per modificare i reticoli di nanotubi di carbonio, controllando le reazioni chimiche connesse in modo che il reticolo potesse essere assemblato con la precisione necessaria e funzionare come previsto, senza disperdere energia e calore. Una scoperta che apre un grande potenziale per il futuro della tecnologia, dicono i ricercatori nel paper pubblicato sulla rivista Science. "Mentre la Cryo-EM è emersa come la tecnica principale in biologia per determinare le strutture atomiche degli assemblaggi proteici, ha avuto finora un impatto molto minore nella scienza dei materiali", spiega l’autore della ricerca Edward Egelman, "Questo lavoro dimostra che è possibile ottenere una modifica ordinata dei nanotubi di carbonio sfruttando il controllo della sequenza del DNA sulla distanza tra i siti di reazione adiacenti". Secondo gli studiosi questo approccio potrebbe avere un'ampia gamma di utili applicazioni di ricerca, soprattutto in fisica, dandoci la possibilità di costruire il superconduttore a temperatura ambiente che si riteneva, di fatto, una cosa irrealizzabile.

Nel Dna umano potrebbe risiedere la rivoluzione nella tecnologia

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Nel Dna umano potrebbe risiedere la rivoluzione nella tecnologia

Una nuova scoperta di un team scientifico apre nuovi orizzonti nella tecnologia dei superconduttori

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