Messo a punto all’Università di Pisa un chip in silicio, capace di convertire il calore in energia elettrica con un'efficienza mai raggiunta prima. Il calore disperso da miriadi di apparati tecnologici, dai tubi di scappamento delle auto ai data-center, rappresenta un immenso bacino di energia che il mondo della ricerca tenta da tempo di trovare il modo di sfruttare. Tra gli approcci più studiati c’è tutta una famiglia di tecnologie dette termoelettriche, dispositivi a stato solido, senza componenti in movimento, capaci di trasformare direttamente il calore in energia elettrica, un po’ come i pannelli fotovoltaici fanno con la luce. Finora hanno avuto scarso successo a causa della bassa efficienza e del costo troppo elevato, ma il lavoro dei ricercatori pisani, pubblicato sulla rivista Small, rappresenta una novità. Ce ne parla Giovanni Pennelli, professore di Elettronica al Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione dell’Università di Pisa.

Continuiamo a parlare di micro macchine, cioè sistemi meccanici di dimensioni così piccole da poter interagire con singole cellule. Nella puntata precedente abbiamo visto che oggi i ricercatori riescono a costruire ingranaggi microscopici e a metterli in moto. Ci domandiamo: è possibile a questo punto realizzare veri e propri robot microscopici? Diciamo subito che al momento siamo parecchio lontani. A mancare, nella cassetta degli attrezzi dei ricercatori, non sono braccia e gambe miniaturizzate, ma sensori e sistemi per processare i segnali di dimensioni analoghe, senza i quali i nostri ipotetici robot risulterebbero privi di cervello. Continuiamo a parlarne con Roberto di Leonardo, professore di fisica sperimentale della materia al Dipartimento di Fisica dell’Università della Sapienza di Roma.

Inventato in Svezia il primo “motore” capace di mettere in moto ingranaggi più piccoli dello spessore di un capello. Da qualche tempo disponiamo delle tecnologie per realizzare ingranaggi e parti meccaniche piccolissime, con cui, in teoria, si potrebbe dar vita a micro-macchine così piccole da poter interagire con singole cellule. Finora, tuttavia, nessuno aveva ancora inventato un “motore meccanico” delle stesse dimensioni. La risposta sembra ora arrivare da un team di ricercatori svedesi, che hanno realizzato una speciale ruota dentata di dimensioni microscopiche, in grado di ruotare quando viene illuminata. Ne parliamo con Roberto di Leonardo, professore di fisica sperimentale della materia al Dipartimento di Fisica dell’Università della Sapienza di Roma.

Sistemi di monitoraggio dei macchinari industriali capaci di predire guasti e anomalie negli impianti produttivi; sistemi di knowledge management, come i chatbot dedicati al supporto clienti o ai manutentori sul campo; software che aiutano le risorse umane nella scrematura dei candidati sulla base dei curricula. Sono tra le applicazioni dell’Intelligenza Artificiale più gettonate dalle imprese secondo quanto emerso nel corso del Festival delle Città Impresa, a Bergamo la settimana scorsa. Sentiamo Roberto Sala - ricercatore del Dipartimento di Ingegneria Gestionale, dell'Informazione e della Produzione dell’Università degli Studi di Bergamo - intervistato al Festival da Silvia Bandelloni.

I record, nel campo delle telecomunicazioni, sono sempre destinati a durare poco, e talvolta hanno il valore di semplici curiosità. Ma fa un certo effetto il risultato ottenuto allo University College di London, dove con un singolo apparato trasmettitore, che potrebbe essere usato in futuro per la telefonia 6G, sono riusciti a trasmettere dati in modalità wireless a 938 Gigabits per secondo; quasi 10.000 volte la velocità di una attuale connessione 5G e più o meno l’equivalente di una 20 di film in un secondo. Velocità così elevate sono perfino inutili in situazioni normali, ma avrebbero senso in contesti molto affollati come le stazioni, gli stadi, i concerti, quando la banda disponibile viene suddivisa tra troppi utenti e le prestazioni calano. Ne parliamo con Piero Castoldi, professore di Telecomunicazioni alla Scuola Superiore Sant’Anna di Pisa e Direttore dell’istituto TeCIP.

Ha un design unico al mondo la protesi di piede messa a punto dai ricercatori dell’IIT di Genova, in collaborazione con il Centro E. Piaggio e l’Università di Pisa. Parliamo di un capolavoro di meccanica, in grado di riprodurre con straordinaria accuratezza i movimenti naturali del piede senza alcun meccanismo attivo. Nessun motore per questo piede flessibile, del tutto indifferente all’acqua e del peso di soli 450 grammi, chiamato SoftFoot Pro. La protesi è stata testata da numerosi pazienti a Genova, ad Hannover e a Vienna, grazie alla collaborazione con vari istituti di ricerca medica. A raccontarlo, Manuel Giuseppe Catalano, ricercatore dell’IIT del laboratorio di soft.bots.

Circuiti elettronici flessibili e biocompatibili, spessi meno di un millesimo di millimetro e collocabili su ogni tipo di superficie, indipendentemente da forma, consistenza e presenza di irregolarità. Questo l’obiettivo del progetto SKIN2DTRONICS, che si è visto assegnare un ERC Synergy grant da 10 milioni di Euro. Il progetto tenterà di sviluppare un microchip grande quanto un francobollo, flessibile e biocompatibile, che possa essere inserito nel corpo di un paziente per monitorare la recrudescenza di tumori particolarmente aggressivi, come il glioblastoma, che colpisce il cervello. Solo un esempio del vastissimo ventaglio di nuovi orizzonti che lo sviluppo dell’elettronica flessibile sta cercando di aprire. Ce ne parla Gianluca Fiori, professore del Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione dell’Università di Pisa.

130 paesi, 11 mila espositori e 25 mila visitatori: sono i numeri dello Smart City Expo World Congress, che si è svolto la scorsa settimana a Barcellona e che negli anni si è posizionato come il più importante appuntamento annuale per fare il punto sui progetti di smart city in tutto il mondo. In questa edizione ci si è posti fortemente il problema di come non lasciare indietro fasce di popolazione dal processo di digitalizzazione che investe molti servizi e che è intrinseco al concetto stesso di smart city: insomma, il panorama tecnologico è ormai consolidato, ma su come calare le tecnologie nella vita dei cittadini c’è ancora bisogno di fare chiarezza. Ne parliamo con Monica Lucarelli, Assessora alle Attività Produttive e alle Pari Opportunità del comune di Roma.

In occasione di Ecomondo, in corso in questi giorni a Rimini, torniamo su un tema che abbiamo già toccato periodicamente in passato: il destino delle bio-plastiche e, più precisamente, delle plastiche compostabili a fine vita. Metà di queste ancora oggi non vengono compostate insieme ai rifiuti organici. Le ragioni sono molteplici e dipendono sia dalla qualità della raccolta che dalla qualità del trattamento di compostaggio. Biorepack, il consorzio per la promozione degli imballaggi in bioplastica, è impegnato a ridurre questo fenomeno di dispersione. A tal fine, ha commissionato all’Università di Tor Vergata un’analisi che, a partire dai dati ISPRA, ha preso in considerazione le performance dei 112 principali impianti di compostaggio italiani. Ne parliamo con Marco Versari, Presidente di Biorepack.

Nessun filo, nessuna connessione elettrica: solo alcuni piccoli magneti impiantati nei muscoli dell’avambraccio per controllare i movimenti delle dita di una mano robotica, restituendo a chi la indossa la capacità di riprodurre i movimenti pensati dosando la forza. Daniel - questo il nome del primo paziente - ne è entusiasta e ora l'Istituto di BioRobotica della Scuola Superiore Sant’Anna di Pisa, che l’ha messa a punto, si prepara a una sperimentazione più ampia. Il sistema offre moltissimi vantaggi: poiché i muscoli con cui il paziente muove la mano robotica sono gli stessi con cui muoveva la sua, è molto intuitivo; i magneti sono sicuri e non hanno bisogno di essere alimentati dall’esterno per funzionare. Ce lo racconta Christian Cipriani, professore di Bioingegneria all’Istituto di BioRobotica della Scuola Superiore Sant’Anna di Pisa.

Circa un terzo delle bioplastiche non arriva mai agli impianti di compostaggio. Ma c’è anche una quota di bioplastiche che ci arriva ma viene ugualmente scartata e avviata all’incenerimento o alla discarica: si tratta in media del 17% delle bioplastiche raccolte, con picchi del 50% in alcune regioni. Secondo un’analisi effettuata dall’Università di Tor vergata, questi numeri non si spiegano se non con delle inefficienze nei cicli di compostaggio, come temperature o tempi di maturazione insufficienti, o processi inadeguati ancora presenti in molti impianti. Ne parliamo con Francesco Lombardi, professore di Ingegneria Sanitaria e Ambientale e Gestione Integrata dei rifiuti e Tecnologie di Trattamento e Smaltimento, del Dipartimento di Ingegneria Civile e Informatica dell'Università Tor Vergata di Roma.

La logistica investe le imprese in modo più o meno diretto, ma è sempre presente e pesa sia sul bilancio economico che di sostenibilità, dove - per le imprese il cui core business non è la logistica stessa - ricade nel famoso “scope 3”, cioè le emissioni di CO2 causate da altri ma riconducibili alla propria attività economica. Per aiutare le imprese a orientarsi nel tentativo di individuare come intervenire sulla catena logistica, la LIUC - l’Università di Castellanza - ha ideato il Green Logistics Radar, un repository delle migliori soluzioni tecnologiche ed organizzative per la Green Logistics e il Supply Chain Management, già implementate con successo sia da aziende italiane che internazionali. Il green logistic Radar è insieme uno strumento di ricerca e di lavoro. Ce ne parla Alessandro Creazza, professore di Logistica e supply chain management alla LIUC di Castellanza e direttore del Green transition Hub.

La scorsa estate ha visto la sperimentazione, da parte del Politecnico di Torino, di un attività di collegamento tra la terra ferma e le isole minori del Golfo di Napoli, in particolare Procida, per mezzo di droni aerei capaci di trasportare un carico fino a 40 kg. I droni potrebbero rappresentare un’alternativa vincente ai trasporti via mare o per mezzo di aerei, offrendo anche l’occasione per una completa decarbonizzazione. L’attività di sperimentazione si è conclusa da poco, e noi facciamo il punto con Giorgio Guglieri, Direttore del Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Aerospaziale del Politecnico di Torino e responsabile dello Spoke1 del Centro Nazionale per la Mobilità Sostenibile.

È quanto cercherà di elaborare l'ospite di questa puntata Aronne dell’Oca, giovane ricercatore del Dipartimento di Ingegneria Civile e Ambientale del Politecnico di Milano, che si è aggiudicato un ERC Starting Grant con il progetto HYPOR, sulle dinamiche di trasporto e trasformazione di nutrienti e inquinanti disciolti all’interno dei corsi fluviali. Il nome HYPOR deriva dalla cosiddetta “zona iporeica”, cioè gli strati più vicini al letto del fiume, dove l’acqua e il substrato su cui scorre si toccano e interagiscono, e dove si concentra gran parte delle trasformazioni bio-chimiche dei nutrienti e inquinanti disciolti in acqua. Da qui la definizione di “fegato” dei fiumi.

Tra le iniziative presentate all’ultimo Festival delle Regioni, la scorsa settimana a Bari, c’era anche il progetto di dar vita a un gemello digitale della città di Bolzano. Un gemello digitale è una simulazione alimentata da dati in tempo reale. Nel caso di una città parliamo, idealmente, di creare una copia digitale di ogni edificio, strada e infrastruttura idrica o elettrica, e di nutrirla con dati in tempo reale quali i flussi di traffico, la posizione dei mezzi di trasporto pubblico, i consumi di energia, e le precipitazioni, al fine di migliorare la gestione e la pianificazione urbana.
Creare gemelli digitali figura tra gli obiettivi più ambiziosi dei progetti di smart city in tutto il mondo, così ambiziosi che si fa fatica a dire se anche uno solo di questi “avatar” sia mai stato realizzato compiutamente. Intanto Bolzano ci prova. Ne parliamo con Luca Bellettati, Data Scientist di SIAG (Südtiroler Informatik AG / Informatica Alto Adige S.p.A.).

La ricerca di nuovi tipi di accumulatori elettrici non conosce sosta. Una strada ancora poco battuta punta su dispositivi ibridi che possano ereditare i pregi di tecnologie di accumulo concettualmente agli estremi (come le batterie e i supercondensatori), possibilmente senza ereditarne i difetti. A tal proposito, una recente pubblicazione del coreano Kaist Institute descrive, appunto, un nuovo tipo di dispositivo ibrido. Ne parliamo con Stefano Passerini, Senior expert advisor dell’Austrian Institute of Technology.

Ortodontisti, guardie di sicurezza e controllori di volo: sono alcuni esempi delle professioni più a rischio per via dello sviluppo dell’IA, secondo uno dei più completi studi eseguiti per valutare l’impatto dell’IA sul mondo del lavoro. Quello che emerge è un quadro a macchia di leopardo, in cui professioni tradizionali (pensate agli operatori di macchinari come draghe ed escavatrici) o poco specializzate come quella dei raccoglitori di prodotti agricoli possono resistere meglio di altre che, almeno noi umani, consideriamo più specialistiche. Ancora più spesso, ciò che emerge è che l’IA può svolgere alcuni compiti di un lavoratore ma non sostituirlo in toto. Non esiste quindi una regola, ma è possibile individuare un filo rosso. Ne parliamo con Daniele Quercia, Direttore della ricerca sulla Responsible AI ai Nokia Bell Labs di Cambridge.

Si sentono molte cose sull’impatto che l’Intelligenza Artificiale avrà sul lavoro. Ma finora anche tesi molto ragionevoli hanno faticato a trovare una solida base scientifica. Un nuovo studio pubblicato su PNAS Nexus prova a rimediare grazie a un’estesa analisi comparativa, che mette a confronto le descrizioni ufficiali di circa 18 mila tipologie di competenze lavorative e 25 mila brevetti di applicazioni di Intelligenza Artificiale. Ce ne parla Daniele Quercia, Direttore della ricerca sulla Responsible AI ai Nokia Bell Labs di Cambridge.

Questa sera vi portiamo a Bari, dove si sta svolgendo il III Festival delle Regioni e delle Province autonome, nel corso del quale il mondo delle regioni presenta le proprie attività, le proprie peculiarità e le proprie eccellenze e best practice amministrative. Il tema di quest’anno è “La Regione del Futuro tra Digitale e Green: quali competenze per azzerare le distanze?” e tra le casistiche presentate c’è quanto sta facendo la CRUI (Conferenza dei Rettori delle Università Italiane), che ha avviato una serie di collaborazioni con grandi aziende internazionali per sviluppare soluzioni basate sull’IA dedicate al mondo universitario: tra queste, il tutor multilingua per aiutare gli studenti a orientarsi nei servizi universitari o nella scelta dei corsi, o gli strumenti di ricerca avanzati per l’estrazione dati dai verbali dei consigli di dipartimento e da altra documentazione. Ne parliamo con Francesco Cupertino (nella foto qui sotto), Rettore del Politecnico di Bari e delegato CRUI sui temi dell’ICT.

Sviluppare un sensore miniaturizzato (immaginate una cannuccia lunga 1 o 2 cm e larga tra 2 e 4 mm) che possa essere impiantato in una vena o in un'arteria del sistema circolatorio periferico, e che da lì possa trasmettere parametri come pressione, ossigenazione, ematocrito e altro ancora. Questo è l'obiettivo del progetto IV-Lab, coordinato dall’Istituto italiano di Tecnologia, di cui ci parlerà Virgilio Mattoli, ricercatore dell’IIT di Pisa.

Droni antincendio e droni che possono stare per aria all’infinito sono al centro di questa puntata. I primi li ha sviluppati l’Università di Genova. Si tratta di una piattaforma denominata M.A.R.S (Multiple Airdrone Response System): un sistema basato su flotte di droni, totalmente automatizzato, il cui scopo è individuare eventuali focolai di ripresa dopo un incendio boschivo ed elaborare previsioni e mappe utili alla lotta sul campo agli incendi. I secondi li ha sviluppati un gruppo di ricercatori della Beihang University, in Cina, i quali hanno realizzato dei droni a energia solare del peso di soli 4 grammi, dotati anche di una piccola capacità di carico pari a un grammo e mezzo. Si tratta di un risultato raggiunto grazie a un totale stravolgimento del sistema di propulsione del drone, che potrebbe costituire la base per realizzare droni capaci di volare indefinitamente. Ospite Patrizia Bagnerini, Professore Associato di Analisi Numerica dell’Università di Genova, intervistata da Silvia Bandelloni.

Andiamo in provincia di Bari per parlare di una delle prime vigne fotovoltaiche d’Europa. Il vino è uno dei prodotti più sensibili alle variazioni meteorologiche. Complice il fatto che la maggior parte dei vigneti europei sono stati selezionati in un periodo storico particolarmente freddo, il global warming rappresenta un serio problema in molte località dedite alla viticoltura, che sono ora impegnate in un complesso processo di adattamento. Tra le soluzioni più promettenti c’è l’utilizzo di impianti fotovoltaici accoppiati opportunamente ai filari delle viti, in modo che possano, oltre che produrre energia, agire come sistema di difesa dagli eccessi del clima, proteggendo le viti dal troppo sole e dalle intemperie. Una delle prime soluzioni di questo tipo è stata messa in atto a Laterza in provincia di Taranto, dove dopo anni di sperimentazioni si stanno raccogliendo i primi, incoraggianti risultati. Ce lo racconta Claudio Campanella, Responsabile Tecnico di Vigna Agrivoltaica di Comunità.

Andiamo a Montalto di Castro per parlare di una delle prime strutture civili realizzate con Stampa 3D. Parliamo di una sottostazione elettrica che Enel Green Power sta realizzando per collegare alla rete elettrica un nuovo impianto di Storage. Parliamo di quei sistemi di accumulo basati su batterie, il cui scopo è compensare le fluttuazioni delle fonti rinnovabili come sole e vento. Il progetto è altamente innovativo: è la prima volta che in Italia si realizzano strutture civili definitive con la stampa 3D e non esiste una normativa tecnica ad hoc per questo tipo di fabbricati. È stato quindi necessario un lavoro approfondito di validazione, in particolare per ottenere l’autorizzazione sismica, obbligatoria per questo tipo di strutture. Ce ne parla Roberto Testa, Head of engineering di Enel Green Power.

Il recente Premio Nobel per la Chimica è andato per metà a Demis Hassabis e John Jumper, inventori di Alphafold2, il SW di IA di Google Deep Mind che permette di ottenere la forma e la struttura di una proteina dal suo corrispettivo codice genetico. Meno di 6 mesi fa, tuttavia, lo stesso Hassabis, CEO di Deep Mind, ha lanciato Aphafold 3, una versione aggiornata del SW che permette di predire non solo la struttura delle proteine, ma anche come queste interagiscono con altre proteine, molecole farmacologiche, frammenti di DNA. Ed è proprio per capirne le interazioni che vogliamo conoscere la struttura delle proteine. Se quindi l’impatto di Alphafold 2 sulla ricerca scientifica è testimoniato dal Nobel, quale impatto possiamo aspettarci da Alphafold3? Ne parliamo con Pietro Faccioli, professore di Biofisica Computazionale dell'Università di Milano-Bicocca.

Arriva il transistor al dentifricio. Torniamo al Laboratorio di Printed and Molecular Electronics diretto da Mario Caironi, presso il Centro per le nanoscienze dell’IIT, a Milano, dove pochi mesi fa avevano annunciato la realizzazione della prima batteria commestibile. Siamo nel campo della cosiddetta elettronica edibile, il cui obiettivo è realizzare piccoli dispositivi elettronici per il monitoraggio dell’apparato digerente e altre applicazioni medicali, come il rilascio controllato di farmaci, che possano essere ingeriti e, a fine vita, digeriti. L’elettronica convenzionale a base di silicio, tutto è tranne che commestibile, per cui i ricercatori sono impegnati nel riprogettare i componenti base dell’elettronica, partendo da ingredienti come il succo di barbabietola, le chele di granchio o, come in questo caso, il dentifricio; più precisamente uno dei suoi componenti. Parliamone con Alessandro Luzio, Ricercatore del Laboratorio di Printed and Molecular Electronics.

Torniamo alla Fondazione Bruno Kessler, per chiedere ai ricercatori quale sia l’identikit del comune “tipo” infiltrato dalla mafia, e del suo sindaco.Tra predittori più efficaci c'è l’incremento di fondi pubblici in presenza di procedure di spesa semplificate (come accade per alcuni fondi PNRR), mentre un altro segnale la riduzione delle spese dedicate alla scuola e alle attività sportive. Per quanto riguarda le caratteristiche del sindaco si vede che le probabilità di infiltrazione mafiosa crescono se è uomo, se è nato nello stesso comune in cui si candida e se appartiene a liste o civiche o di destra estrema. Ce lo racconta Gian Maria Campedelli, Research Scientist presso il Mobile and Social Computing Lab della Fondazione Bruno Kessler.

Individuare i comuni infiltrati dalla mafia con anticipo grazie all’intelligenza artificiale. Questo è l’obiettivo di uno studio alquanto sofisticato e corposo (un articolo scientifico di oltre 100 pagine, che è decisamente un'anomalia) condotto da un team di ricercatori della Fondazione Bruno Kessler, dell’università Cattolica e dell’Università degli studi di Milano.Di come sia stato possibile condurre questo tipo di analisi e di cosa emerga parliamo in due puntate. Il presupposto di questo lavoro, che produce delle mappe di rischio di infiltrazione mafiosa, è che questa possa essere prevista in base alle caratteristiche di spesa pubblica e ad alcune caratteristiche specifiche del sindaco. E questa sera l’algoritmo ci azzecca nel 96% dei casi. Ne parliamo con Gian Maria Campedelli, Research Scientist presso il Mobile and Social Computing Lab della Fondazione Bruno Kessler.

Puntata dedicata alla logistica e al grande trasporto su gomma. Ci domandiamo a che punto è la digitalizzazione della logistica, prendendo spunto da alcune novità legislative recenti, come l’attivazione della lettera di vettura elettronica, e dai risultati dell’ultimo studio condotto in merito dall’Osservatorio Digital B2B della School of Management del Politecnico di Milano, che ha preso in analisi proprio questo aspetto. Il tema è di grande rilevanza. Secondo la ricerca, per esempio, solo il 35% delle aziende italiane emette Documento di Trasporto in formato elettronico, mentre si stima che se venisse reso obbligatorio si potrebbe ottenere un risparmio, per il sistema paese, di circa 18 miliardi di euro. Ne parliamo con Paola Olivares, Direttrice dell’Osservatorio Digital B2B della School of Management del Politecnico di Milano.

Cosa è vero e cosa no? Nell’epoca dell’IA artificiale generativa e dei deep fake, rischiano di crollare molte certezze su ciò che possiamo dare per vero. E come da decenni va ormai in scena un’eterna battaglia tra hacker ed esperti di sicurezza informatica, allo stesso modo oggi assistiamo allo svilupparsi di tecnologie, imprese e servizi volti a contrastare la diffusione in rete di contenuti falsi ma straordinariamente credibili per via dell’avanzamento delle tecnologie di IA generativa. Tra questi IdentifAI, una start-up che da poco ha chiuso un round di investimento da 2,2 milioni di euro per sviluppare una tecnologia che definisce “de-generativa" capace di riconoscere gli artefatti prodotti dall’AI e distinguere, di conseguenza, contenuti veri da contenuti generati. Ospite Marco Ramilli, fondatore di IdentifAI.

Torniamo al Cersaie, il Salone Internazionale della Ceramica per l'Architettura e l’Arredobagno, per raccontare due casi di prodotti innovativi. Una piastrella antisettica, grazie a ioni d’argento e biossido di titanio incorporati negli smalti; e un sistema di posa per esterni che permette di integrare nelle pavimentazione impianti di vario tipo, un sistema di riscaldamento e soprattutto vari sensori: sensori di temperatura e umidità, sensori antiallagamento e sensori di presenza, rendendo il pavimento un oggetto attivo. Ospiti Alessandro Fogazza, AD e socio di DPS Solving, e Graziano Verdi, AD gruppo ItalCer e Ceramica Rondine. Intervistati da Silvia Bandelloni.