Scienza

Perché la velocità della luce si indica con c?

fiber optic cropped

La velocità della luce è una delle principali costanti della fisica. La sua importanza è legata al fatto che non solo misura la velocità di propagazione delle onde elettromagnetiche nel vuoto (attraversando spazi non vuoti essa viene rallentata per interazione con la materia presente), ma per il fatto che tale valore costituisce un limite invalicabile di velocità. La lettera "c" utilizzata per indicare questo valore costante è stata scelta perché è l'iniziale della parola latina celeritas, corrispondente alla parola italiana celerità, cioè velocità. L'uso di questa costante è noto al grande pubblico attraverso la più famosa equazione del mondo, apparsa su milioni di magliette, volantini e pubblicità: E=mc2. La famosa equazione di Einstein che lega massa ed energia. La velocità della luce è pari a quasi 300 mila km/s nel vuoto. Questo significa che un raggio luminoso emesso sulla Terra impiega poco più di un secondo per raggiungere la Luna (distanza media 384.000 km) mentre affinché un raggio luminoso emesso dal Sole raggiunga la Terra devono passare circa 8 minuti visto che la distanza media della Terra dal Sole è di circa 150 milioni di km. Immaginate, allora, quanto tempo ci vuole affinché la luce emessa da un oggetto o un ammasso luminoso spaziale come può essere una galassia esterna alla nostra possa raggiungere i nostri occhi. Si va dai pochi milioni di anni di Andromeda ai miliardi di anni delle galassie più lontane. 

Come riportato su wikipedia e riscontrabile ad occhio nudo, la Galassia di Andromeda, nota anche come M31 è l'oggetto più lontano visibile ad occhio nudo.

La Galassia di Andromeda (nota talvolta anche con il vecchio nome Grande Nebulosa di Andromeda o con le sigle di catalogo M 31 e NGC 224), è una galassia a spirale gigante facente parte del Gruppo Locale, assieme alla Via Lattea; si trova a circa 2,538 milioni di anni luce dalla Terra,[4] in direzione della costellazione boreale di Andromeda, da cui prende il nome. Si tratta della galassia a spirale di grandi dimensioni più vicina alla nostra galassia; è visibile anche ad occhio nudo e si tratta dell'oggetto più lontano visibile da occhi umani senza l'ausilio di strumenti di osservazione.

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Enzima mangia plastica

Come tutte le grandi scoperte, anche quella di cui stiamo per parlare è avvenuta per caso o per errore. Come riportato sul sito di ANSA, è stato annunciato in un articolo pubblicato su una prestigiosa rivista scientifica americana (PNAS) il risultato di una ricerca su un enzima esistente in natura che a seguito di una modifica è in grado di digerire la plastica.

bottiglia pet fondo

 

Nello specifico l'enzima è in grado di digerire una delle plastiche più diffuse e, quindi, inquinante esistente sulla terra: il PET. Si tratta del tipo di plastica usata per le bottiglie di acqua minerale, dei flaconi di detergenti e detersivi ed una marea di altre applicazioni.

L'inciviltà che regna sovrana, l'ingorda sete di denaro facile che porta le industrie a risparmiare sui costi di smaltimento, nonché le colpevoli ditte addette allo smaltimento, hanno fatto diffondere miliardi di bottiglie e altri oggetti in plastica in terra come in mare. Circolano le foto e i documentari sulle isole di plastica formatesi a causa delle correnti oceaniche. Il problema è serissimo e preoccupante. Migliaia di animali marini muoio ogni anno per aver ingerito sacchetti e pezzi di plastica. Altri rimangono intrappolati o crescono deformati. 

Traduzione articolo (spiegazione): I polimeri sintetici sono ubiquitari nel mondo moderno ma pongono un problema ambientale globale. Se la plastica come il PET sono altamente versatili, la loro resistenza alla degradazione naturale presente un serio e crescente rischio per la fauna e la flora, in particolare per gli ambienti marini.

Qui abbiamo caratterizzato la struttura 3D di un enzima recentemente scoperto che può digerire (degradare) il PET altamente cristallino, materiale primario usato nella manifattura di bottiglia usa e getta per le bibite, in qualche tipo di vestito e nei tappeti. Abbiamo ingegnerizzato questo enzima per migliorare la sua capacità di degradazione del PET e per poter dimostrare che esso può anche degradare un importante sostistuto del PET, il polyethylen-2,5-furandicaboxylato, fornendo nuove opportunità per il riciclo di plastiche su base organica.

Significance

Synthetic polymers are ubiquitous in the modern world but pose a global environmental problem. While plastics such as poly(ethylene terephthalate) (PET) are highly versatile, their resistance to natural degradation presents a serious, growing risk to fauna and flora, particularly in marine environments. Here, we have characterized the 3D structure of a newly discovered enzyme that can digest highly crystalline PET, the primary material used in the manufacture of single-use plastic beverage bottles, in some clothing, and in carpets. We engineer this enzyme for improved PET degradation capacity and further demonstrate that it can also degrade an important PET replacement, polyethylene-2,5-furandicarboxylate, providing new opportunities for biobased plastics recycling.

 ABSTRACT

Poly(ethylene terephthalate) (PET) is one of the most abundantly produced synthetic polymers and is accumulating in the environment at a staggering rate as discarded packaging and textiles. The properties that make PET so useful also endow it with an alarming resistance to biodegradation, likely lasting centuries in the environment. Our collective reliance on PET and other plastics means that this buildup will continue unless solutions are found. Recently, a newly discovered bacterium, Ideonella sakaiensis 201-F6, was shown to exhibit the rare ability to grow on PET as a major carbon and energy source. Central to its PET biodegradation capability is a secreted PETase (PET-digesting enzyme). Here, we present a 0.92 Å resolution X-ray crystal structure of PETase, which reveals features common to both cutinases and lipases. PETase retains the ancestral α/β-hydrolase fold but exhibits a more open active-site cleft than homologous cutinases. By narrowing the binding cleft via mutation of two active-site residues to conserved amino acids in cutinases, we surprisingly observe improved PET degradation, suggesting that PETase is not fully optimized for crystalline PET degradation, despite presumably evolving in a PET-rich environment. Additionally, we show that PETase degrades another semiaromatic polyester, polyethylene-2,5-furandicarboxylate (PEF), which is an emerging, bioderived PET replacement with improved barrier properties. In contrast, PETase does not degrade aliphatic polyesters, suggesting that it is generally an aromatic polyesterase. These findings suggest that additional protein engineering to increase PETase performance is realistic and highlight the need for further developments of structure/activity relationships for biodegradation of synthetic polyesters.

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Che cos'è la bomba H? Che significa bomba H (acca)?

bomba atomicaIn questi giorni abbiamo sentito parlare dell'esplosione di un potentissimo ordigno bellico di tipo nucleare: la bomba H. Oltre alla facile battuta "non ci ho capito un'acca", possiamo descrivere una bomba H come un devastante tipo di bomba nucleare che combina i due tipi fondamentali di reazione nucleare: la fusione e la fissione. Una bomba nucleare a fissione esplodendo provoca la fusione di elementi leggeri collocati in un involucro che la contiene generando temperature di milioni di gradi e provocando la fissione di elementi contenuti in un ulteriore involucro. Gli effetti di una bomba di questo tipo dipendono dall'altezza alla quale viene fatta esplodere. I danni peggiori avvengono quando la bomba esplode all'altezza del terreno perché contamina con la radioattività il terreno e gli edifici con ricadute negative a lungo termine, nonché con i danni diretti dovuti all'onda d'urto, alla temperatura elevatissima e ai danni da radiazioni elettromagnetiche alle apparecchiature elettroniche.

Perché si usa l'aggettivo nucleare?

La potenza di queste bombe è legata all'enorme energia racchiusa negli atomi e che si libera con la fissione (l'atomo si divide in più parti dando origine ad elementi meno pesanti e radiazioni) o con la fusione (più nuclei atomici si fondono insieme dando origine a nuclei di elementi più pesanti).

Che cos'è il nucleo atomico?

Mentre un tempo gli scienziati - filosofi con il solo ragionamento arrivarono a coniare il termine di atomo (a - tomo, dal greco "a" alfa privativo [negazione] e tomé tagliare) ad indicare la particella più piccola e indivisibile, oggi sappiamo che un atomo è costituito da un nucleo di protoni e neutroni (particelle a loro volta costituite da sub - particelle...) e da una nuvola di elettroni (carica elettrica negativa). La fissione o la fusione del nucleo liberano enormi quantità di energia ed arrivare a generare questi processi incontrollati comporta esplosioni devastanti.

Da Wikipedia:

Sono quattro i fattori distruttivi dovuti all'esplosione di un ordigno nucleare:

  1. onda di calore fino a 20 milioni di gradi centigradi in corrispondenza del punto di detonazione;
  2. onda d'urto;
  3. emissione di radiazioni (direttamente con l'esplosione e tramite successivo fallout radioattivo);
  4. effetto EMP (Electro Magnetic Pulse), questo scoperto solo a partire da alcuni test nucleari dei primi anni sessanta.

Le esplosioni nucleari possono essere a loro volta classificate in cinque tipi:

  1. aero-alte: esplosione nella stratosfera, con forte rilascio di particelle alfa e beta e scarso rilascio di radiazioni gamma, che però vengono fermate dall'atmosfera; nessun danno agli esseri umani ma viene rilasciato un gigantesco impulso elettromagnetico (EMP) che distrugge qualunque apparecchiatura elettronica non protetta da adeguata schermatura o funzionante con valvole termoioniche; inoltre vengono azzerate le comunicazioni radioper un certo periodo a causa dei disturbi;
  2. aero-basse: esplosione nell'atmosfera a poche centinaia di metri di altezza, con forte rilascio di particelle alfa e beta e scarso rilascio di radiazioni gamma, letali nel raggio di diversi chilometri in un tempo breve. Scarso fall-out nucleare;
  3. superficiali: esplosione a terra, con forte rilascio di radiazioni gamma, e scarso rilascio di particelle alfa e beta; elevata ricaduta radioattiva dovuta alle polveri sollevate, pesantemente contaminate. Danni anche di tipo sismico alle cose, ma minori effetti immediati sulle persone;
  4. sotterranee: nessun rilascio di particelle, che vengono schermate dal terreno, e di onde elettromagnetiche. Forte onda sismica, proporzionale alla potenza dell'arma. È usata principalmente nei test per le armi nucleari;
  5. sottomarine.

 

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Celle solari ultrasottili

ultrathinsol

Il presente ed il futuro della tecnologia sono le rinnovabili, fonti pulite ed inesauribili di energia.

Leggi tutto: Celle solari ultrasottili

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Il bruco mangia-plastica: una scoperta che potrebbe risolvere il grande problema dell'inquinamento

bruco mangia plastica 01 - fonte paolo bombelli

Come le più grandi scoperte, da una casuale osservazione, si è scoperto che la tarma della cera (parassita degli alveari) è in grado di digerire il polietilene, uno dei polimeri maggiormente utilizzati per produrre la plastica di uso comune. Questo significa che il bruco, sia in fase di larva che in fase di bruco, riesce a mangiucchiare la plastica ed a digerirla grazie a degli enzimi. Questa scoperta naturalmente potrebbe rivoluzionare la lotta all'inquinamento da plastica, selezionando le larve con una maggiore efficienza nel degradare la plastica.

Dopo aver osservato che in una busta di plastica dove aveva messo i parassiti che infestavano le arnie delle api dopo poche decine di minuti erano comparsi numerosi buchi, una apicultrice e biologa, l'italiana Federica Bertocchini, ha segnalato l'accaduto a Paolo Bombelli e Christopher Howe dell'Università di Cambridge, i quali hanno condotti degli esperimenti. Un centinaio di larve, messe in una busta di plastica hanno fatto ridurre la massa della plastica di 92 mg in 12 ore, superando di gran lunga quello che riescono a fare dei batteri (0,13 mg in un giorno). Occorre, adesso, scoprire quali enzimi siano coinvolti per poterli anche sintetizzare. Possibile che la capacità di digerire la cera delle api, complessa miscela di composti lipidici, comporti anche la possibilità di rompere legami chimici dello stesso tipo nella plastica.

bruco mangia plastica 02

Fonte: LeScienze

 

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Lama spaziale: il pugnale di Tutankhamon era fatto con metallo meteoritico

tutankhamon

Che il popolo egizio sia sempre stato legato al mondo extraterrestre è risaputo sia dagli appasionati di storia egizia che a quelli come me che nella vita hanno avuto modo di leggere qualcosa sulla storia e i costumi egiziani, passando per la visione di film anche fantascientifici ambientati nel mondo delle piramidi e delle sfingi. A rafforzare questo legame, adesso, giunge la scoperta che la lama di uno dei due pugnali ritrovati insieme alla mummia del giovane faraone Tutankhamon è di origine meteoritica. L'analisi, condotta da un gruppo di ricercatori a cui contribuisce anche l'Italia, ha determinato che le percentuali di nickel (10%) e cobalto (0.6%) sono quelle tipiche del ferro meteoritico che ancora oggi possiamo ritrovare nelle numerose meteoriti del deserto egiziano. Per gli egizi, questo metallo d'origine extraterrestre era prezioso e con esso venivano prodotti oggetti e utensili magici.

 Articolo originale su Meteoritics & Planetary Science

Autore: Vincenzo Catanese

Abstract dell'articolo:

Scholars have long discussed the introduction and spread of iron metallurgy in different civilizations. The sporadic use of iron has been reported in the Eastern Mediterranean area from the late Neolithic period to the Bronze Age. Despite the rare existence of smelted iron, it is generally assumed that early iron objects were produced from meteoritic iron. Nevertheless, the methods of working the metal, its use, and diffusion are contentious issues compromised by lack of detailed analysis. Since its discovery in 1925, the meteoritic origin of the iron dagger blade from the sarcophagus of the ancient Egyptian King Tutankhamun (14th C. BCE) has been the subject of debate and previous analyses yielded controversial results. We show that the composition of the blade (Fe plus 10.8 wt% Ni and 0.58 wt% Co), accurately determined through portable x-ray fluorescence spectrometry, strongly supports its meteoritic origin. In agreement with recent results of metallographic analysis of ancient iron artifacts from Gerzeh, our study confirms that ancient Egyptians attributed great value to meteoritic iron for the production of precious objects. Moreover, the high manufacturing quality of Tutankhamun's dagger blade, in comparison with other simple-shaped meteoritic iron artifacts, suggests a significant mastery of ironworking in Tutankhamun's time.Pugnale Tutankhamon

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Sottocategorie

Notizie sullo spazio, astronomia, astrofisica, esobiologia.

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