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Abbiamo raccolto tutti i talk, le foto e i video che stiamo usando in tutta Italia per la fase formativa del nostro progetto.
Vi prego di perdonare i nostri eventuali errori e le possibili sviste.
I Fantastici 4 - "Women empowered"
- Elena Vannuccini - INFN Firenze
- Daniele Martello (UNISALENTO)
- Piera Sapienza-INFN-LNS
- Ottavia Perrone, Artista teatrale
Prof. Francesco Aliberti - Napoli
Prof. Ignazio Sardella - Bari
Jose Angelino-artista e Prof. Davide Peddis-Chimico Genova
Felicita Russo - artista
Prof. A. Garuccio - Fisico
Prof. Vincenzo Pannarale (Dipartimento TADec - Conservatorio N. Piccinni Bari)
Il seminario cercherà di raccontare per immagini la fisica delle particelle agli acceleratori. Si mostrerà come forme astratte vengono utilizzate per visualizzare quantità altrimenti difficilmente rappresentabili: le forme dei "fiotti" di particelle, gli "archi" delle particelle cariche, le "torri" dei depositi di energia
Alla fine degli anni 60 un fisico di nome Richard Feynman parlò per la prima volta della possibilità di manipolare direttamente atomi e molecole. In pochi anni si aprì uno scenario in cui avremmo potuto costruire utensili, macchine e congegni del tutto simili a quelli che normalmente utilizziamo, solamente un miliardo di volte più piccoli. Pochi anni dopo questo nuovo filone di ricerca venne battezzato nanoscienza, utilizzando il prefisso che nel linguaggio scientifico significa appunto un miliardo di volte più piccolo. Il grande genio di Feynman fu un apripista per la scoperta di un “nanomondo” che da sempre era stato dominio esclusivo della natura. All’inizio degli anni 80 un team di ricercatori riuscì non solo ad ottenere l’immagine di un singolo atomo, ma a scrivere con atomi di Ferro su una superficie di Nichel l’acronimo, IBM, della loro azienda di appartenenza. Qualche anno fa ricercatori della stessa compagnia hanno ottenuto immagini microscopiche di una rete tridimensionale di atomi di carbonio, il Grafene, riuscendo a descrivere come mai prima il legame chimico tra gli atomi. Questi due esperimenti limitano un arco temporale in cui i sogni di generazioni di chimici e fisici, che avevano solo immaginato di poter studiare e modulare le proprietà di poche centinaia, decine o addirittura di un singolo atomo, diventano realtà. L’approccio “tradizionale” alle trasformazioni della materia ha come unità fondamentale la mole, definita come una quantità di sostanza in cui è contenuto un numero di Avogadro di particelle (6.022 ´1023), siano esse atomi o molecole. Se si prendesse una mole di mele e le si disponesse in modo omogeneo su tutta la superficie della terra, si raggiungerebbe un'altezza di circa cinquanta chilometri.
La nanoscienza offre un cambio di prospettiva radicale: la possibilità di mordere uno solo di questi frutti. Questo approccio impone il superamento delle barriere tra le scienze della natura, la visione del mondo di chimici, fisici e biologi si fonde in unica, nuova, prospettiva. Primo Levi scriveva che «l’abitudine a penetrare la materia, a volerne sapere la composizione e la struttura, a prevederne le proprietà e il comportamento, conduce [..] ad un abito mentale di concretezza e di concisione, al desiderio di non fermarsi alla superficie delle cose». Nel pieno compimento di questa intuizione è racchiusa la portata culturale della nanoscienza, verso un nuovo umanesimo scientifico.
La superconduttività è quella proprietà dei materiali, scoperta nel 1911 da Kamerlingh Onnes, che permette alla corrente elettrica di fluire senza dissipazione, annullando il fenomeno della resistenza elettrica. Questo, purtroppo, avviene, in genere, a temperature molto basse ma non è teoricamente impossibile l'esistenza di nuovi materiali che siano superconduttori a temperatura ambiente! Nei film questo è già successo: chi ha visto il popolarissimo Avatar si ricorderà delle montagne ricche di Unobtanium (materiale di fantasia) che fluttuano sospese grazie al fenomeno della levitazione magnetica, proprio della superconduttività.
Nel mondo reale siamo ancora distanti da questi risultati ma alcuni materiali scoperti nel nuovo millennio lasciano intravvedere enormi potenzialità. Ancora oggi, infatti, a più di un secolo dalla sua scoperta, la superconduttività continua ad attrarre l'interesse del mondo scientifico e tecnologico alla ricerca di nuovi materiali adatti alle applicazioni. Alcune caratteristiche necessarie per ottenere alte temperature di utilizzo risultano in conflitto, però, con quelle necessarie per le applicazioni pratiche. Il seminario farà una carrellata delle affascinanti vicende della superconduttività degli ultimi cento anni (che si incrocia con l'attribuzione di ben sei premi Nobel!), fino alle più recenti scoperte degli ultimi anni. Verranno descritte le proprietà fondamentali e i principali meccanismi alla base di questo fenomeno e verrà fatta una rassegna dei materiali superconduttori più interessanti per le applicazioni tecnologiche.
Esistono materiali intelligenti per compiti eccezionali. Ad inventarli è stata la natura ed i ricercatori cercano di copiarla. Impareremo come nasce un materiale ad alta adesione, simile alla pelle che ricopre le dita delle zampe di un rettile arrampicatore, giocheremo con l'acqua, facendola scivolare su tessuti capaci di respingerla senza bagnarsi. Useremo spugne che mangiano olio e circuiti elettrici stampati su carta; ci medicheremo con cerotti antibatterici e antinfiammatori che si dissolvono perché perfettamente biocompatibili. Vedremo bioplastiche prodotte con gli scarti alimentari. Tecnologie che diventeranno indispensabili nel futuro e sono possibili grazie alla nostra più preziosa insegnante: la Natura.
Le profondità del mare sono uno dei luoghi ancora più inesplorati del nostro pianeta, ma proprio in questi abissi possiamo trovare una connessione tra l'infinitamente piccolo e lo straordinariamente grande. Il messaggero attraverso cui queste due realtà si incontrano è l'onda sonora: sui fondali del Mediterraneo (al largo di Capo Passero, in Sicilia, e di Tolone, in Francia), a migliaia di metri di profondità, un gruppo di ricerca internazionale sta infatti costruendo il più grande telescopio sottomarino mai esistito: KM3NeT. Questo rivelatore è stato progettato per la misura di neutrini prodotti da sorgenti astrofisiche come i nuclei galattici attivi o le supernove. Al contempo, però, registra anche tutti i suoni ambientali degli abissi del Mediterraneo. Ecco dunque la connessione tra l'infinitamente piccolo e lo straordinariamente grande attraverso le onde sonore: i microfoni di KM3NeT registrano infatti le vocalizzazioni dei grandi mammiferi marini dei nostri mari, come capodogli e balenottere, ma anche le emissioni sonore indotte dalle interazioni dei neutrini quando interagiscono con i nuclei atomici presenti nell'acqua. Attraverso il linguaggio comune delle onde sonore, è così possibile istituire un 'dialogo' tra i mammiferi delle profondità marine e i neutrini delle profondità del Cosmo.
Negli ultimi 70 anni si è verificato un fatto di inaudita gravità: la concentrazione di anidride carbonica nell'atmosfera ha raggiunto livelli mai toccati nei precedenti 400.000 anni. Questo fenomeno è la probabile causa del riscaldamento globale, ma la portata reale di esso è ancora tutta da scoprire. E' pertanto necessario rivedere il nostro modello di sviluppo andando verso un'economia che eviti questo sbilanciamento tra produzione ed assorbimento di CO2.
La bioeconomia è un'economia che usa risorse biologiche dalla terra e dal mare, oppure rifiuti, come materie prime per: alimentazione, mangimi, concime, produzione di energia e di prodotti industriali. Copre anche l'uso di processi basati su biotecnologie (ad es. enzimi, microorganismi). L'uso di risorse biologiche, che sono rinnovabili, non porta ad uno sbilanciamento della concentrazione di CO2 in quanto la quantità emessa pareggia quella assorbita dalle piante. Al contrario, l'uso di materiale fossile (petrolio, carbone, gas naturale) porta a produrre più CO2 di quella assorbita. Inoltre si tratta di risorse destinate ad esaurirsi.
Nell'ambito della bioeconomia stanno prendendo sempre più piede ricerche rivolte alla produzione di sostanze chimiche organiche a partire non più dal petrolio, ma da fonti rinnovabili. Ciò pone diverse problematiche, ma anche interessanti opportunità. Ci vuole un drastico cambiamento di approccio. Se, partendo dal petrolio, bisognava aggiungere atomi di ossigeno o azoto, partendo invece da risorse rinnovabili bisogna spesso "defunzionalizzare", cioè rimuovere in particolare ossigeni.
La chimica verde invece si prefigge di diminuire l'impatto ambientale delle produzioni chimiche, seguendo tutta una serie di dettami.
Il seminario, oltre a descrivere questi concetti generali, mostrerà degli esempi rivolti a dimostrare come lo sfruttamento di risorse rinnovabili e la chimica verde o, ancora meglio, l'insieme sinergico delle due strategie, possa portare ad un progresso più sostenibile.
Nella seconda metà del Novecento, Paolo Boringhieri scriveva che «la divulgazione scientifica è la pietra di paragone degli scienziati che riescono a comunicare le idee alla base della loro ricerca: non tanto il risultato particolare, quanto la struttura mentale che condiziona tutta la ricerca scientifica». L’editore piemontese aggiungeva, poi, che «solo se questo obiettivo è raggiunto la scienza diventa un fatto culturale, diventa un elemento che entra nell’orizzonte dell’uomo colto». Partendo da questa visione a attraverso la “ri-lettura” delle opere di scienziati unificatori si discuterà di come la scienza possa essere considerata cultura universale e come abbia contribuito, al pari degli altri saperi, al progresso dell’umanità. In particolare, ripercorreremo insieme l’avvincente viaggio nella struttura della materia che il premio Nobel per la Fisica William Bragg espose nella sua più famosa Christmas Lecture, “L’architettura delle cose”. Leggendo uno dei classici della scienza, esploreremo la chimica e la fisica della materia e le idee alla base dello studio della stessa. Racconteremo le evoluzioni più recenti degli studi di Bragg esplorando la straordinaria rivoluzione scientifica e culturale generata dall’avvento delle nanotecnologie. Proveremo, infine, a comprendere quanto la lettura di un classico scientifico possa influenzare “l’orizzonte dell’uomo colto”.
Gli oceani polari svolgono un ruolo chiave nel sistema climatico terrestre. I processi di raffreddamento e congelamento che qui avvengono producono infatti acque marine fredde e dense che, sprofondando, avviano lo schema di circolazione oceanica noto come Conveyor Belt (nastro trasportatore). Secondo questo schema, le acque profonde scorrono dai poli all’equatore e le acque superficiali dall’equatore ai poli, permettendo il trasporto di massa e la ridistribuzione di calore. Il rinnovo delle acque oceaniche abissali grazie allo sprofondamento di acque superficiali influenza la capacità degli oceani di assumere dall’atmosfera oltre che calore, anche ossigeno e gas serra tra cui CO2. Poiché i gas sono più solubili a basse temperature, lo sprofondamento delle acque marine polari è un meccanismo molto efficiente per la loro rimozione dall' atmosfera, al punto che le aree polari si definiscono "pozzi". Purtroppo, le regioni polari in grado di arginare l’aumento dell’effetto serra, risentono del riscaldamento globale più di altre aree e la formazione di acque dense o la loro azione pozzo si potrebbe indebolire in futuro.
Il Mare di Ross, posto a sud della Nuova Zelanda, è una delle regioni più importanti e più studiate dell' Oceano Antartico, con ricerche riguardanti l'oceanografia fisica e chimica, la biologia marina, la geologia, la sedimentologia, la glaciologia e la contaminazione ambientale. Le motivazioni principali di un così grande interesse sono riconducibili sostanzialmente a tre sue peculiarità: è un sito di formazione di acque oceaniche profonde, è una delle principali zone pozzo e, infine, le sue acque sono tra le più produttive dell'Antartide.
Gli studi oceanografici sono molto complessi e si avvalgono oltre che dell'impiego di navi che permettono la raccolta di misure puntuali, di dati satellitari e di dati ottenuti da sensori mantenuti in mare in profondità per lunghi periodi su stazioni fisse. Dall'analisi di tutte queste osservazioni è stato possibile mettere in risalto la sensibilità della regione alle forzanti climatiche attuali, permettendo di formulare anche alcune ipotesi su come il cambiamento climatico potrebbe condizionare le proprietà del Mare di Ross in futuro.
La materia ordinaria che noi tutti conosciamo costituisce solo una piccola parte della materia totale presente nell’universo. Ci sono infatti numerose evidenze sperimentali del fatto che una diversa e tuttora ignota forma di materia sia presente nell’universo e che sia predominante rispetto a quella ordinaria. Si tratta della cosiddetta “Materia Oscura”. Numerosi esperimenti sono alla ricerca delle particelle di materia oscura, con l’obiettivo di determinarne la natura e le proprietà fondamentali.
Il seminario si propone di fornire una prima introduzione al mondo delle particelle elementari e delle interazioni fondamentali.
Dopo una breve introduzione storica si introdurranno i moderni esperimenti agli acceleratori (con particolare riferimento all’acceleratore LHC del CERN di Ginevra).
Particolare enfasi verrà posta nel sottolineare gli aspetti grafici che accompagnano questo tipo di ricerca.
La possibilità di sondare la materia attraverso tecniche microscopiche avanzate, capaci di risolverne i costituenti elementari (atomi, molecole…) e di esplorare il legame profondo fra struttura microscopica e proprietà macroscopiche, rappresenta un obiettivo affascinante e fondamentale per gli scienziati di tutti i tempi. Offre altresì un orizzonte per lo sviluppo di nuovi strumenti, dotati di risoluzioni sempre più elevate o capaci di operare in condizioni estreme (ad esempio in ultra-alto-vuoto o a temperature di pochi milliKelvin). Le microscopie a scansione di sonda - in particolare il microscopio a forza atomica AFM ed il microscopio ad effetto tunnel STM - rappresentano una famiglia di tecniche microscopiche che ha rivoluzionato la ricerca scientifica dell’ultimo trentennio. Il seminario descrive i principi alla base del loro funzionamento ed illustra gli straordinari contributi offerti da tali tecniche, dalla visualizzazione di atomi e molecole di superficie allo studio delle proprietà meccaniche, elettriche e termiche di nano materiali e materiali avanzati, fino all’indagine di nuovi effetti e stati quantistici della materia.
In questo seminario illustreremo con esempi semplici i principi della microscopia a scansione di sonda, che permette di "vedere" sistemi molto più piccoli di quelli visibili con i microscopi ottici.
Offriremo una descrizione semplificata sia del microscopio a forza atomica che di quello a effetto tunnel, mostrando le loro applicazioni per acquisire immagini di superfici nanostrutturate, fino al limite di vedere visibili i singoli atomi e/o molecole che le compongono. Proseguiremo poi mostrando agli studenti la possibilità di intervenire attivamente "spostando" gli atomi sulla superficie fino a creare dei veri e propri "disegni atomici".
Verrà introdotto l'esperimento CUORE, attualmente in fase di presa dati presso i Laboratori Nazionali del Gran Sasso, mostrando i risultati conseguiti e gli elementi costitutivi di un esperimento di fisica che ricerca eventi rari. Verrà, inoltre, mostrato come il ritrovamento archeologico di una nave romana affondata 2000 anni fa possa essere prezioso per progredire nello sviluppo di esperimenti di fisica astroparticellare.
Il colore degli oggetti è dato nella gran parte dei casi dall’assorbimento selettivo della luce solare. Alcune lunghezze d’onda sono assorbite da coloranti o pigmenti, mentre altre - non interagendo con tali molecole e composti – vengono trasmesse e sono percepite dal nostro occhio dando luogo al colore. In alcuni casi però, il colore non è generato da un assorbimento selettivo ma può essere creato in un materiale assolutamente trasparente. Questo è possibile quando il materiale è organizzato in una nanostruttura opportuna. In questi casi il colore viene detto strutturale. L’esempio più semplice di colore strutturale è dato dalla colorazione della bolla di sapone. Ma esistono esempi molto più sofisticati e spettacolari in nanostrutture molto complesse che possono essere osservate in Natura nell’esoscheletro di alcuni coleotteri, negli opali – le note pietre preziose – e nelle ali di alcune famiglie di farfalle. In questo seminario parleremo dell’origine del colore – sia tradizionale che strutturale – spiegando i diversi aspetti che portano alla sua percezione, senza dimenticare le caratteristiche peculiari del nostro sistema visivo. Ci soffermeremo in particolare sul colore strutturale per far capire le importanti ripercussioni che questo tipo di nanostrutture possono avere nelle tecnologie e nella vita di tutti i giorni per lo sviluppo di sensori per il controllo ambientale e della qualità degli alimenti, lo sviluppo di laser flessibili e di nuovi dispositivi fotovoltaici.
Bibliografia
K. Nassau, Le Scienze, Giugno 1994, "L'origine dei Colori",
(http://www.caisem.org/pdf/csc_2014/le_scienze_colori.pdf)
Eric Denton, Le Scienze, Agosto 1971, "I Riflettori dei Pesci",
(http://download.kataweb.it/mediaweb/pdf/espresso/scienze/1971_032_8.pdf)
E. Yablonovitch, Le Scienze, Gennaio 2002, "Cristalli Fotonici: Semiconduttori di Luce"
(http://optoelectronics.eecs.berkeley.edu/eliy_SCIAM.pdf).
P. Ball, Chemistry in Britain, August 2003 "Ball games"
(https://www.chemistryworld.com/news/ball-games/3000478.article)
A.R. Parker, J. R. Soc. Interface (2005) 2, 1–17 "A geological history of reflecting optics"
(https://doi.org/10.1098/rsif.2004.0026)
D. Comoretto Editor "Organic and Hybrid Photonic Crystals", Springer, Cham, 2015
(https://www.springer.com/la/book/9783319165790)
Per le loro caratteristiche e peculiarità, gli ambienti polari costituiscono luoghi privilegiati per lo studio del nostro pianeta, stimolando la ricerca scientifica in numerosi settori, quali la biologia e la medicina, la geologia e la glaciologia, la fisica e chimica dell’atmosfera, l’astrofisica, l’oceanografia, l’ecologia marina e la chimica degli ambienti polari. In particolare, l’Artide e l’Antartide possono essere considerati un enorme laboratorio naturale per lo studio dei processi ambientali a livello planetario e dei loro cambiamenti nel tempo.
Alcuni ricercatori del DCCI sono coinvolti in numerosi progetti di ricerca in Artide e Antartide, partecipando a diverse spedizioni scientifiche e svolgendo attività di ricerca nei settori dell’oceanografia chimica, della contaminazione ambientale e della chimica dell’atmosfera. Inoltre, in Dipartimento è presente la Banca Campioni Ambientali Antartici, unica al mondo, che conserva in opportune condizioni migliaia di campioni raccolti durante le diverse spedizioni, mettendoli a disposizione della comunità scientifica internazionale.
In questo seminario, con un livello di approfondimento adeguato alla classe, verranno illustrati diversi aspetti relativi all’Artide e all’Antartide, inclusi i principali temi di ricerca, la logistica e le infrastrutture delle spedizioni e l’esperienza di vita in quell’ambiente estremo ma affascinante che caratterizza queste aree remote del pianeta.
La possibilità che in un tempo non troppo lontano dal nostro esseri umani ed artificiali convivranno negli stessi spazi non è un'ipotesi così remota. Ma dove e perché nasce la necessità di includere un robot in un contesto sociale? Che tipo di caratteristiche dovrà avere un agente artificiale per poter interagire all'interno del nostro mondo? Quanto è importante che assomigli o si comporti come un essere umano? A questa e altre domande la ricerca prova a dare una risposta.
Il seminario propone in modo semplice, comprensibile a tutti, una descrizione del mondo delle particelle elementari e di come queste vengano studiate negli esperimenti che si svolgono principalmente al CERN di Ginevra.
In pochi minuti viene illustrato il metodo scientifico e i successi che questo ha portato nella conoscenza del mondo che ci circonda, dall'estremamente grande all'infinitamente piccolo.
Viene introdotto in modo colorato e intuitivo il modello standard con un'attenzione particolare al campo di Higgs, di cui tanto si è parlato negli ultimi anni anche tra il grande pubblico.
Vengono illustrate le strategie sperimentali per "vedere" queste particelle infinitamente piccole, per ricostruirne l'esistenza e per fare nuove scoperte.
Viene infine accennato ad alcune delle importanti ricadute sulla nostra vita di tutti i giorni di queste attività sperimentali apparentemente slegate dal quotidiano.
“Ti piacerebbe vivere nella Casa dello Specchio, Kitty? Chissà se te lo darebbero il latte? Magari il latte della Casa dello Specchio non è buono da bere” (Lewis Carroll, Through the looking glass).
Oggetti che sono l’immagine speculare l’uno dell’altro ma non sono sovrapponibili sono definiti chirali. La chiralità è una proprietà che possiedono molte molecole, soprattutto di origine naturale. Essa è un elemento fondamentale, alla base della stessa vita, tuttavia rimane una caratteristica pressoché sconosciuta tra i non addetti ai lavori. Nonostante ciò, oggetti chirali sono presenti inconsapevolmente nella vita di tutti i giorni e le loro proprietà sono inconsciamente note: non ci infileremmo mai un guanto sulla mano sbagliata, o la scarpa destra sul piede sinistro. E quando avvitiamo o svitiamo una vite lo facciamo nel verso corretto. Tuttavia probabilmente non molti sanno che non esiste un’unica sostanza chiamata Mentolo, ma due…ed hanno aromi diversi! In chimica due molecole speculari non sovrapponibili sono dette enantiomeri e nella quasi totalità gli organismi biologici producono un solo enantiomero di una molecola chirale. Spesso nei sistemi viventi solo uno dei due enantiomeri di una coppia viene coinvolto nei processi metabolici, mentre l'altro viene ignorato o può addirittura esercitare effetti dannosi.
Questo seminario-laboratorio intende perseguire i seguenti obiettivi didattici:
I nostri telescopi sono in grado di intercettare la luce emessa dalle stelle ma anche quelli piu’ potenti non riescono a scrutare al loro interno.
Per capire come funzionano le stelle e come riescono a produrre energia dobbiamo per forza seguire altre strategie: ad esempio provare a riprodurre in laboratorio le reazioni che avvengono al loro interno o rivelare le particelle emesse da questi processi nel cuore delle stelle e che riescono a viaggiare per enormi distanze ed arrivare fino a noi.
In entrambi casi occorre costruire gli esperimenti in luoghi “silenziosi” dal punto di vista delle radiazioni dato che il segnale che si vuole studiare e’ molto debole.
Un laboratorio di eccellenza in questo campo e’ situato sotto il massiccio del Gran Sasso vicino a L’Aquila, in Italia.
Al suo interno si trovano molti esperimenti di astrofisica: in particolare LUNA che replica in laboratorio le reazioni di fusione stellare e BOREXINO che studia i neutrini emessi dal Sole ma anche quelli emessi dalle rocce terrestri.
Si tratta di esperimenti attivi da molti anni, e che hanno collezionato risultati importanti: con questo seminario ci proponiamo di portarvi all’interno di questi esperimenti per capire come funzionano e quali risultati hanno ottenuto, e per scoprire come si svolge una giornata tipica di uno “scienziato” che vi lavora, le sue fatiche ma anche le sue soddisfazioni.
Gli exhibit interattivi della mostra Super!, realizzata da CNR-SPIN presentati direttamente dai ricercatori che l'hanno realizzata, portano alla scoperta delle meraviglie della superconduttività, mostrando come i materiali superconduttori, grazie a particolari proprietà elettriche e magnetiche, sono già utilizzati per la realizzazione di mezzi di trasporto avveniristici, di performanti apparecchiature biomedicali, di grandi infrastrutture per la ricerca come gli acceleratori di particelle e per il controllo della fusione nucleare, futura fonte pulita di energia.
Il mondo dell’elettronica di consumo negli ultimi anni è stato rivoluzionato da nuove tecnologie che stanno conquistando campi impensabili fino a pochi anni orsono. Gli schermi con tecnologia OLED (Organic Light Emitting Diode) e QD (Quantum Dots) ormai equipaggiano molti cellulari e sono tra le tecnologie di punta per gli schermi televisivi di grande dimensione. L‘incredibile gamma di colori, la possibilità di avere un nero perfetto e le proprietà meccaniche che consentono di costruire schermi flessibili, arrotolabili e trasparenti rendono questi sistemi enormemente superiori agli schermi basati sulla tecnologia a cristalli liquidi.
Questo progresso è stato possibile grazie allo sviluppo di materiali organici e polimerici che invece di avere le proprietà di isolanti elettrici – si pensi alla copertura plastica dei cavi elettrici - possono diventare semiconduttori e perfino metallici aprendo la strada a nuove tecnologie impensabili con i tradizionali materiai inorganici.
Questi stessi materiali sono utilizzati anche per la realizzazione di transistor e di celle fotovoltaiche di grandissima area, leggere, trasparenti e arrotolabili che possono essere integrate negli edifici per convertire la radiazione solare in energia contribuendo quindi alla sostenibilità ambientale.
In questo seminario saranno illustrate le proprietà di questi materiali innovativi e saranno riportati molti esempi anche di nuove applicazioni nel campo della elettronica indossabile oppure edibile nonché della medicina come nel caso della retina artificiale.
La plastica è un materiale composto da vari polimeri, estremamente diffuso in moltissimi settori. Con l’aumento della produzione di questo materiale, diventa impellente sviluppare sistemi efficienti e sostenibili per il corretto smaltimento dei rifiuti plastici, che oggi a causa della scarsa educazione dell’uomo inquinano gran parte degli ambienti naturali.
La crescita delle materie plastiche negli ultimi anni si aggira intorno al 6%, superiore a quella della carta e dell’acciaio, con una produzione che è passata dai 15 milioni del 1964 ai 310 milioni di oggi, ne consegue la grande importanza del suo recupero a fine vita, dai cosiddetti “giacimenti metropolitani”. Infatti, il problema dello smaltimento dei rifiuti plastici e della formazione delle microplastiche è divenuto sempre più importante presso l’opinione pubblica poiché ogni anno, l’inquinamento dovuto alla plastica raggiunge livelli via via più preoccupanti.
In realtà le materie plastiche possono essere sempre riciclate e rivalutate sotto forma di recupero di materia e, quando non è possibile, di energia grazie al loro elevato potere calorifico.
Nel seminario verrà considerato il recupero dei materiali plastici; verranno esaminate nei dettagli le operazioni di raccolta, di separazione e purificazione di tutti i rifiuti provenienti dalla raccolta differenziata, in particolare le plastiche da imballaggio, valutando gli aspetti normativi, gestionali e tecnologici di questi processi.
Si dedicherà una parte del seminario al riciclo partendo da una classificazione dei metodi che permettono di arrivare a potenziali materie prime e verrà esaminato il processo di materiali polimerici che, opportunamente miscelati, possono portare alla preparazione di nuovi materiali polimerici.
L’automobile blu, il camice bianco, i capelli castani… Nasce dall’esperienza quotidiana l’idea che il colore sia una proprietà intrinseca degli oggetti che ci circondano. Newton dimostrò che in realtà i colori sono contenuti nella luce e che il loro manifestarsi è dovuto all’interazione tra luce ed oggetti. L’interazione tra luce e materia non è tuttavia responsabile solamente della manifestazione dei colori…fenomeni ben più interessanti avvengono quando ad esempio la luce è in grado di indurre una trasformazione chimica.
L’uomo non è stato il primo a sfruttare la radiazione luminosa per far avvenire delle reazioni chimiche, ben prima ci ha pensato la Natura con i processi fotosintetici! …E sempre basati sull’interazione tra luce e materia sono ad esempio il meccanismo della visione o la biosintesi della vitamina D.
Solo all’inizio del 1900 l’uomo ha pensato di sfruttare sistematicamente la luce per trasformare e sintetizzare le molecole: nasce così la Fotochimica. Uno dei pionieri in questo campo è stato un italiano, Giacomo Ciamician, che per primo ha ipotizzato che l’energia solare potesse essere utilizzata come fonte alternativa ai combustibili fossili.
In questo seminario verrà percorso lo sviluppo della Fotochimica dalla sua nascita fino ai giorni d’oggi, quando ormai una parte del pensare visionario di Ciamician è diventato realtà, attraverso i pannelli solari, la produzione di idrogeno, la costruzione di fotoreattori in flusso continuo, la degradazione delle sostanze inquinanti.
In maniera semplice verranno spiegati i meccanismi attraverso cui l’assorbimento di fotoni da parte della materia può dare luogo a trasformazioni che non potrebbero avvenire attraverso i processi tradizionali.
Da alcuni anni il chimico affianca il restauratore e lo storico nello studio delle opere d’arte. La sinergia fra queste figure permette, avvalendosi delle analisi tecniche ed in particolare dalle analisi chimiche su pigmenti, su leganti pittorici e su altri componenti dei manufatti artistici, di conoscere la natura dei materiali antichi e il loro livello di degrado e di individuare la presenza di sostanze moderne. Il chimico pertanto sostiene il restauratore nelle sue delicate operazioni e conforta lo storico dell’arte nelle sue considerazioni, che altrimenti sarebbero basate solo su interpretazioni personali di tipo stilistico e di tecnica artistica. Ad esempio, uno dei problemi fondamentali che lo storico dell’arte deve affrontare nell’analisi di un dipinto è la sua datazione ossia l’attribuzione di una pittura ad un certo periodo storico o addirittura ad un ben determinato autore, individuandone l’autenticità ed escludendo che si tratti di una copia o addirittura di un falso. In fase di restauro, invece, si pone il problema di identificare eventuali ridipinture, che derivano da restauri precedenti, magari mal eseguiti, o da cambiamenti nel gusto che talvolta determinano lo stravolgimento dell’iconografia originale: in ogni caso si hanno apporti all’opera che non sono omogenei con il periodo storico a cui il quadro appartiene o dovrebbe appartenere.
Presso il Dipartimento di Chimica e Chimica Industriale dell’Università di Genova, un gruppo di ricerca si è specializzato in questo settore, collaborando proficuamente con restauratori e storici dell’arte. In questo seminario, con un livello di approfondimento adeguato alle classi, verrà chiarito il ruolo del chimico nel settore della conservazione dei Beni Culturali, evidenziando quali sono i materiali impiegati in campo artistico, le proprietà chimico-fisiche e le metodologie analitiche per la loro caratterizzazione.
Prof. D. Molinini (Conservatorio- Bari), Prof. D. Di Bari (Dipartimento Interateneo di Fisica -Universita' e Politecnico di Bari)
La chimica come fonte di ispirazione e linguaggio nelle opere letterarie (dott.ssa Nicoletta Ditaranto -Dipartimento Chimica-UniBa )
Il colore nell’arte: ruolo ed evoluzione (Prof.ssa Sabbatini -Dipartimento Chimica-UniBa )
– il Prof. Luigi Morleo del Dipartimento di Nuove tecnologie e linguaggi musicali, , Conservatorio N. Piccinni di Bari,
– il Prof. Gregorio Iacobelli del Dipartimento TADeC, Conservatorio N. Piccinni di Bari,
-la dott.ssa Caterina Aruta del Dipartimento Interateneo di Fisica & INFN Bari.
-il dott. Antonello Pellecchia del Dipartimento Interateneo di Fisica & INFN Bari.
1."Dalle orme alle ricostruzioni artistiche dei dinosauri" - Prof. Rafael La Perna, Dipartimento Di Scienze Della Terra E Geoambientali
2."Tecnologie per visite di siti e musei archeologici: opportunità e prospettive", Dott. Giuseppe Desolda, Dipartimento di Informatica
3. "Percussioni al ritmo di Euclide", Dott.ssa Antonella Falini, Dipartimento di Informatica
Prof. Domenico Molinini del Dipartimento TADeC Conservatorio N. Piccinni di Bari,
la Prof.ssa Anna Maria E. Lagioia del Liceo Classico "Socrate" di Bari
il Dott. Angelo Colelli del Dipartimento Interateneo di Fisica
Tre interventi:
• Simboli, strutture, astrazioni: matematica e arte sulla via
della conoscenza - Prof.ssa Margherita Barile del Dipartimento di Matematica dell'Università degli Studi di Bari “A. Moro”
• La sezione aurea: miti, leggende e qualche verità
“matematica” - Dott.ssa Mirella Cappelletti Montano, Dipartimento di Matematica dell'Università degli Studi di Bari “A. Moro”
• Forma delle piante ed equivalenti pittorici - Prof. Mario De Tullio, Dipartimento Di Biologia dell'Università degli Studi di Bari “A. Moro”
Musica e bellezza nel cervello - Prof.ssa Elvira Brattico del Dipartimento di Scienze della Formazione, Psicologia, Comunicazione dell'Università A. Moro Bari e Department of Clinical Medicine, Aarhus University, Danimarca
La struttura matematica della musica - il Prof. Gregorio Iacobelli - Dipartimento TADeC, Conservatorio "N. Piccinni" di Bari
Guardare le cattedrali con la geometria euclidea
Prof.ssa Sandra Lucente - Dipartimento Interateneo di Fisica "M. Merlin"
Symmetria: l’arte delle proporzioni nella Grecia classica
Arch. Marco Chiricallo - Dipartimento di Scienza dell'Ingegneria Civile e dell'Architettura - Bari
Dipartimento Interateneo di Fisica e INFN Bari
Dott.ssa Antonella Falini -Dipartimento di Informatica