news 2022

Gli scienziati dell'EPFL hanno risolto i problemi di scalabilità dei sistemi optomeccanici quantistici e hanno creato il primo array optomeccanico di grafene con un circuito superconduttore. Il controllo preciso degli oscillatori micromeccanici è essenziale per molte tecnologie contemporanee, dal rilevamento e dalla sincronizzazione ai filtri a radiofrequenza negli smartphone.

Nel mondo macro, l'attrito non dipende dalla velocità con cui due superfici si muovono l'una sull'altra. Tuttavia, questo è esattamente ciò che i ricercatori di Basilea e Tel Aviv hanno ora osservato in strutture speciali di grafene su una superficie di platino . Grazie al loro attrito potenzialmente basso, i materiali costituiti da singoli strati atomici sono interessanti per le applicazioni in cui è necessario ridurre l'attrito.

Gli scienziati dell'EPFL hanno sviluppato circuiti integrati fotonici che hanno dimostrato un nuovo principio di amplificazione della luce su un chip di silicio.

I fisici dell'Università di Basilea hanno dimostrato per la prima volta sperimentalmente che esiste una correlazione negativa tra i due spin di una coppia di elettroni entangled di un superconduttore. Per il loro studio hanno utilizzato filtri di spin costituiti da nanomagneti e punti quantici, come riportato nella rivista scientifica "Nature" .

I ricercatori hanno sviluppato un metodo per raffreddare simultaneamente diverse nanoparticelle a temperature di pochi millesimi di grado sopra lo zero assoluto. Con questo nuovo metodo è possibile studiare gli effetti quantistici di più nanoparticelle e costruire sensori altamente sensibili. Negli ultimi quarant'anni, i fisici hanno imparato a raffreddare oggetti sempre più grandi a temperature prossime allo zero assoluto: Atomi, molecole e, più recentemente, nanoparticelle, costituite da miliardi di atomi.

I ricercatori del Politecnico di Zurigo e dell'Università di Zurigo stanno sviluppando ulteriormente la risonanza magnetica. Rendono visibile il metabolismo del corpo. L'obiettivo è quello di poter diagnosticare e trattare meglio le malattie cardiache in futuro. La risonanza magnetica (RM) è diventata un elemento indispensabile della medicina.

Un team di ricerca internazionale è riuscito a migliorare significativamente le nostre conoscenze sulla materia oscura grazie a un esperimento di precisione sviluppato all'Università di Berna. Realizzato presso la Sorgente europea di neutroni per la ricerca dell'Institut Laue-Langevin in Francia, l'esperimento fornisce un importante contributo alla ricerca di queste particelle di materia ancora sconosciute.

I ricercatori sono riusciti per la prima volta a costruire dal grafene un componente superconduttore coerente dal punto di vista quantistico e sensibile ai campi magnetici. Questo apre nuove interessanti prospettive per la ricerca di base. Sono passati meno di 20 anni da quando Konstantin Novoselov e Andre Geim riuscirono per la prima volta a produrre cristalli piatti bidimensionali composti da un solo strato di atomi di carbonio.

Per dorare le sculture, gli artisti del tardo Medioevo usavano spesso una sottilissima pellicola d'oro su uno strato d'argento. Per la prima volta, i ricercatori del Paul Scherrer Institute PSI hanno ottenuto immagini tridimensionali di questa doratura, nota come Zwischgold . Le immagini mostrano quanto fosse sofisticata questa tecnica di lavorazione medievale e spiegano perché il restauro di queste opere d'arte sia così difficile.

I fisici dell'EPFL hanno sviluppato una formulazione che risolve l'annoso problema dell'autointerazione degli elettroni nello studio dei polaroni, quasiparticelle create dalle interazioni elettrone-fonone nei materiali. Il loro lavoro può portare a calcoli senza precedenti di polaroni in sistemi di grandi dimensioni, studi sistematici di grandi insiemi di materiali e dinamiche molecolari che si evolvono su lunghi periodi di tempo.

Le reti neurali sono algoritmi di apprendimento che si avvicinano alla soluzione di un compito allenandosi con i dati esistenti. Tuttavia, spesso non è chiaro come riescano a raggiungere questo obiettivo. Due giovani fisici di Basilea hanno ricavato formule che consentono di calcolare la soluzione ottimale senza la necessità di addestrare una rete.

Il raffreddamento dei materiali a temperature estreme è importante per la ricerca fisica di base e per le applicazioni tecniche. I ricercatori di Basilea sono riusciti a raffreddare un circuito elettrico su un chip a 220 microkelvin - vicino allo zero assoluto - migliorando uno speciale frigorifero e un termometro a bassa temperatura.

Per la prima volta, gli scienziati dell'EPFL sono riusciti a far accettare spontaneamente ai batteri nanotubi di carbonio fluorescenti. Questa scoperta apre la strada a nuove applicazioni biotecnologiche per i procarioti, come il tracciamento dei batteri nel vicino infrarosso e il "fotovoltaico vivente", dispositivi che producono energia utilizzando batteri che raccolgono la luce.

L'Istituto Paul Scherrer PSI e la start-up AlphaSYNT hanno avviato una joint venture. Con la firma di un accordo di cooperazione e di licenza, i due attori intendono commercializzare un nuovo approccio al "Power-to-Gas", più precisamente al "Power-to-Methane". Il processo di metanazione sviluppato dal PSI dovrebbe consentire in futuro di immagazzinare energia sotto forma di metano.

Gli scienziati dell'EPFL, dell'Istituto Max Planck per le Scienze Multidisciplinari e dell'Università di Gottinga sono riusciti a creare per la prima volta coppie elettrone-fotone in modo controllato utilizzando circuiti fotonici integrati in un chip.coppie elettrone-fotone per la prima volta in modo controllato, utilizzando circuiti fotonici integrati su chip.

Ricercatori canadesi hanno scoperto di poter utilizzare gli ultrasuoni per far aderire con particolare forza alla pelle i cerotti in idrogel. Il professore dell'ETH Outi Supponen ha ora chiarito il meccanismo sottostante: Nell'adesivo tra il cerotto e la pelle si formano delle bolle implodenti che ancorano il cerotto alla pelle.

La distribuzione quantistica delle chiavi è un metodo crittografico che da tempo promette un livello di sicurezza delle comunicazioni irraggiungibile con la crittografia convenzionale. Per la prima volta, un team internazionale, tra cui scienziati dell'EPFL, ha fornito una dimostrazione sperimentale di un approccio alla distribuzione quantistica delle chiavi.

I ricercatori del Politecnico di Zurigo hanno sviluppato un metodo per risolvere nel tempo i movimenti degli elettroni di pochi attosecondi negli ammassi di acqua. Questa tecnica può essere utilizzata sia per una ricerca più precisa sull'acqua che per un'elettronica più veloce. Quasi tutti i processi chimici vitali avvengono in soluzioni acquose.

I ricercatori hanno rideterminato la costante gravitazionale G utilizzando una nuova tecnica di misurazione. Sebbene il valore misurato abbia ancora un alto grado di incertezza, il metodo ha un grande potenziale per verificare una delle leggi fondamentali della natura. La costante gravitazionale G determina la forza di gravità.

Con l'aiuto di un nuovo metodo, è possibile distinguere meglio le sostanze speculari l'una dall'altra. Questo è importante, tra l'altro, nella produzione di farmaci, perché le due varianti possono avere effetti completamente diversi sul corpo umano. I ricercatori dell'Istituto Paul Scherrer PSI, dell'EPF di Losanna (EPFL) e dell'Università di Ginevra hanno descritto il nuovo metodo sulla rivista Nature Photonics .