Circuiti elettrici su foglie, lenti e bucce d’arancia: a Pisa le nuove frontiere della microelettronica
Un dispositivo elettronico ultrasottile, dello spessore di tre micron, può essere applicato a tutti i tipi di superficie, irregolari, curve, delicate e flessibili, come foglie, lenti ottiche o bucce d’arancia.
Realizzato dal team di ingegneri elettronici del Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione (DII) dell’Università di Pisa, rappresenta un grande passo avanti nelle ricerche sull’elettronica conformabile, arrivando a realizzare dispositivi funzionanti su superfici così sottili da poter essere applicate ovunque.
La ricerca, frutto di una collaborazione tra Università di Pisa, IIT Milano e EPFL, è stata pubblicata sulla prestigiosa rivista Nano Letters.
“Adattare l’elettronica perché si conformi perfettamente a superfici curve e irregolari è un obiettivo difficile, ma che al tempo stesso può aprire la strada a una serie infinita di applicazioni, sia a livello industriale che in campo medico - spiega Gianluca Fiori, docente di elettronica al DII- Il dispositivo che abbiamo messo a punto ha uno spessore estremamente ridotto, dell’ordine di pochi micron, e ha come substrato un polimero flessibile, che può aderire perfettamente ad ogni tipo di superficie. In un centimetro quadrato possiamo integrare moltissimi transistori e la nostra prossima sfida sarà quella di realizzare circuiti complessi, in grado di essere applicati per esempio al cibo, per monitorarne il deterioramento all’interno della catena di produzione, trasporto e vendita, in modo da ridurre gli sprechi alimentari, oppure al corpo stesso, per monitorare parametri fisiologici in modo non invasivo”.
L’applicazione di nanodispositivi flessibili e conformabili al campo biomedicale è una ricerca di frontiera che Gianluca Fiori sta portando avanti nel progetto SKIN2TRONICS, finanziato di recente dall’Unione Europea con ERC Synergy Grant, i finanziamenti più competitivi e prestigiosi per la ricerca.
“Il lavoro di produzione del dispositivo - aggiunge Federico Parenti, dottorando al DII e primo autore dell’articolo - prevede un processo complesso, e che richiede macchinari all’avanguardia, realizzati dal nostro team. In particolare, abbiamo messo a punto una stampante a getto d’inchiostro in grado di definire strutture con risoluzione micrometrica, superando i limiti delle stampanti attualmente in commercio. Il dispositivo elettronico è il risultato di una combinazione di tecniche microelettroniche standard di deposizione dei materiali e più avanzate, come appunto la deposizione per mezzo di inchiostri”
“I transistori così fabbricati - conclude Elisabetta Dimaggio, ricercatrice in elettronica al DII - riescono a raggiungere ottime prestazioni, e sono quindi perfettamente integrabili in circuiti elettronici più complessi, sia digitali che analogici. Inoltre, la nostra ricerca ha dimostrato che questi dispositivi mantengono i livelli di performance richiesti anche sotto ripetuti stress da piegamento. Questa resilienza è cruciale per l’elettronica conformabile.
Date le enormi potenzialità di sviluppo e applicazione, quella sui dispositivi elettrici flessibili è una delle ricerche di punta dei nostri laboratori dedicati alla transizione digitale delle imprese e all’industria 5.0, dove le ricerche all’avanguardia per i futuri processi industriali vengono condotte in modo integrato e interdisciplinare in diverse aree”.
Rivers and Streams: artificial intelligence can now predict floods up to six hours in advance
New forecasting models based on artificial intelligence can predict up to six hours in advance floods caused by small rivers and streams, i.e. watercourses that are currently more difficult to manage and monitor than large rivers. The news comes from a study conducted by the University of Pisa and the Consorzio di Bonifica Toscana Nord (Land Reclamation Authority) and published in Scientific Reports, a Nature Group journal.
“Heavy rainfall, concentrated in a short period of time and over restricted areas makes it difficult to manage small watercourses, where the speed of rainwater runoff increases the risk of sudden flooding. Just think of the floods that occurred in November 2023 in the province of Prato, where the Furba and Bagnolo streams overflowed, and more recently in the Valdera and Livorno areas,” explains Monica Bini, professor at the Department of Earth Sciences at the University of Pisa, who coordinated the research.
Predictive models based on artificial intelligence have been trained using the rainfall and hydrometric database of the Regional Hydrological Service of Tuscany. The aim is to develop simple and easy-to-use software to predict critical watercourse situations and mitigate damage.
“Artificial intelligence has proven to be a valuable tool to provide early warnings in small pools, even six hours in advance, but it remains crucial that operational decisions must always be supervised by experts,” emphasised Dr. Marco Luppichini, first author of the paper and research fellow at the Department of Earth Sciences.
Monica Bini e Ismaele Ridolfi
“The availability of rainfall data from the Regional Hydrological Service and the funding provided by the Consorzio di Bonifica, for which we thank its President Ismaele Ridolfi, were fundamental to the success of the research, in which the engineer Lorenzo Fontana also participated on behalf of the Consorzio,” says Monica Bini, “I am also proud of the participation of Giada Vailati, a student of the Master’s Degree course in Environmental Sciences of which I am President, because I believe it is a concrete example of how the course deals with highly topical issues and how our students can immediately become protagonists of international research and have an impact on the management of the territory”.
“This is a result that makes us proud of the work we have done and of the collaboration we have established in recent years with a centre of excellence such as the Department of Earth Sciences of the University of Pisa,” points out Ismaele Ridolfi, President of the Consorzio di Bonifica Toscana Nord. “In the past few weeks, the current climate emergency has given a terrible demonstration of the catastrophic effects it can have on our lives, with the cases of Emilia Romagna, Marche, and Tuscany itself, and the recent floods that have hit Spain, particularly the Valencia area. In addition to the necessary regular maintenance and extraordinary works to reduce risks, we have a duty to make the best use of the new tools that can predict dangerous events and their possible impact on our territories as soon as possible. The collaboration will continue,” Ridolfi concludes, “thanks to the newly-signed agreement, which aims to deepen our understanding and extend studies to other watercourses”.
(Cover photoi Наталья Коллегова from Pixabay)
The oldest known ancestors of the domesticated ox have been discovered
The oldest known ancestors of the domesticated ox have been discovered in the Indus Valley and the Fertile Crescent in Mesopotamia: these are the remains of the aurochs (Bos primigenius) dating back some 10,000 years. The research, published in the journal Nature and carried out by Trinity College in Dublin and the University of Copenhagen, involved Luca Pandolfi, a palaeontologist at the Department of Earth Sciences of the University of Pisa, who has long studied with the evolution and extinction of large continental mammals, also in relation to climate change.
Domesticated aurochs were animals quite similar to their wild counterparts, but slightly smaller, especially with less developed horns, indicating a greater degree of meekness. In fact, Julius Caesar in De Bello Gallico (6-28) describes wild aurochs as being slightly smaller than elephants, fast and particularly aggressive. Fossil remains show that wild aurochs could reach a height of just under two metres, weigh up to 1,000 kg and have horns over a metre long. They dominated the fauna of Eurasia and North Africa from around 650,000 years ago, only to suffer a sharp decline from the end of the Pleistocene, around 11,000 years ago, until their extinction in modern times. The last known specimen was killed in Poland in 1627.
“The study published in Nature is the first to analyse this species with the objective of understanding its evolutionary and genetic history through fossil remains found at several sites in Eurasia, including Italy, and North Africa,” says Luca Pandolfi.
Aurochs skull at the Natural History Museum of the University of Wroclaw, Poland (photo L. Pandolfi)
Ancient DNA samples were extracted from the finds, which included complete skeletons and well-preserved skulls. Their analysis then identified four distinct ancestral populations that responded differently to climate change and interaction with humans. In particular, European aurochs suffered a drastic decline in both population size and genetic diversity during the last Ice Age, around 20,000 years ago. Falling temperatures reduced their habitat and drove them into the Italian and Iberian peninsulas, from where they later recolonised the whole of Europe.
Cave paintings of Lascaux (France) with representations of aurochs. Image credit: Prof Saxx CC BY-SA 3.0
“During the Quaternary, an era that spans from 2.5 million years ago to the present day, aurochs were protagonists in the ecosystems of the past, demonstrating their ability to both shrink and expand their habitat in response to the climatic events that characterised this period,” concludes Pandolfi. “The bones of these majestic animals tell palaeontologists the story of the success, adaptation and decline of a species to whose extinction humans have also contributed and reveal the complexity and fragility of the relationships that link living organisms to the climate of our planet”.
Created the first database to analyse the molecular mechanisms causing Rett syndrome
RettDb, the first database for the analysis of the molecular mechanisms that cause Rett syndrome, was launched. The web resource is accessible to the entire scientific community and will enable in silico experimentation, i.e. through data analysis, thus reducing the use of animal testing. This is the result of a study published in Database, a journal of Oxford Academic, and conducted by the Biology and Computer Science Departments of the University of Pisa.
From the left, Ugo Borello Nico Cillari e Giuseppe Neri
“Rett syndrome,” explains Professor Ugo Borello, author of the study, “is a rare neurodevelopmental disorder that occurs almost exclusively in females, with an incidence of 1 in 10,000 births, and is the second most common cause of severe intellectual disability in girls after Down syndrome. It is known to be caused by mutations in the MECP2 gene on the X chromosome in more than 95% of cases, but the molecular mechanisms that cause the syndrome are currently unknown”.
RettDb was therefore created precisely to unravel these mechanisms and to serve as a reference tool for all researchers studying this pathology. The research started in Professor Borello’s laboratory where the molecular mechanisms of cerebral cortex development are studied in different experimental systems and with different techniques, ranging from bioinformatics to molecular biology and neuroanatomy.
“A considerable amount of work was carried out by two thesis students, Nico Cillari and Giuseppe Neri, who took on this challenge, the success of which was not to be taken for granted,” Borello pointed out. “The inherent complexity of biological systems requires a multidisciplinary approach, hence the fruitful collaboration with Professors Paolo Milazzo and Nadia Pisanti of the Computer Science Department, with the help of PhD student Marta Scalisi, who was in charge of web development, and thanks to the invaluable support of Fabio Pratelli and Maurizio Davini, Head of the Green Data Centre of the University of Pisa”.
The study was financed by the European Commission with funds from the PNRR NextGeneration Program under THE’s Spoke 6, Tuscany Health Ecosystem, Precision Medicine & Personalised Healthcare.
Selezione per il reclutamento di un tecnologo di secondo livello presso il CISUP
Cofinanziamenti della tassa di iscrizione al Master Universitario di I livello in “Igiene Industriale, Prevenzione e Sicurezza”
Il Master di primo livello in Igiene Industriale, Prevenzione e Sicurezza, organizzato dal Dipartimento di Biologia, ha come obiettivo la formazione di una figura professionale che individua, misura, valuta e corregge le condizioni degli ambienti di lavoro determinate dalla presenza di agenti o condizioni di pericolo, ai fini della tutela della salute e della sicurezza dei lavoratori.
E' stata indetta pertanto una procedura selettiva per l’attribuzione di n. 2 cofinanziamenti della tassa di iscrizione al Master predetto, per il quale le domande di ammissione dovranno essere presentate entro il 20 dicembre 2024 (ore 13:00), secondo le modalità indicate nel bando (pubblicato in calce alla pagina).
Diritto di scegliere. Prospettive mediche, psicologiche e legali sull'aborto
Martedì 26 Novembre, alle ore 17:30, presso l'Aula PN3 del Polo Porta Nuova (Via Leonardo da Vinci, 15) si terrà l'incontro dal titolo "Diritto di scegliere. Prospettive mediche, psicologiche e legali sull'aborto".
Ospiti:
Massimo Srebot, Ginecologo
Laura Bellu, Ostetrica e membro AIED
Pina Salinitro, Psicoterapeuta e Presidente AIED
Cristina Luzzi, Assegnista di ricerca in Diritto costituzionale e pubblico, Scuola superiore Sant'Anna
Modera
Laura Cozzitorto, rappresentante degli studenti per Universitari Liberi
L'evento è organizzato da Universitari Liberi e si svolge con i contributi per le attività studentesche dell'Università.
Diritto di scegliere. Prospettive mediche, psicologiche e legali sull'aborto
Martedì 26 Novembre, alle ore 17:30, presso l'Aula PN3 del Polo Porta Nuova (Via Leonardo da Vinci, 15) si terrà l'incontro dal titolo "Diritto di scegliere. Prospettive mediche, psicologiche e legali sull'aborto".
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Laura Bellu, Ostetrica e membro AIED
Pina Salinitro, Psicoterapeuta e Presidente AIED
Cristina Luzzi, Assegnista di ricerca in Diritto costituzionale e pubblico, Scuola superiore Sant'Anna
Modera
Laura Cozzitorto, rappresentante degli studenti per Universitari Liberi
L'evento è organizzato da Universitari Liberi e si svolge con i contributi per le attività studentesche dell'Università.
Aldo Cazzullo e Moni Ovadia doppio appuntamento all’Università di Pisa
Doppio appuntamento all’Università di Pisa mercoledì 20 novembre con Aldo Cazzullo e Moni Ovadia. Gli eventi sono curati dal Cidic - Centro per l’Innovazione e la Diffusione della Cultura.
Alle 18 nell’Aula Magna Nuova in Sapienza si svolge l’incontro “Il Dio dei nostri padri. Il grande romanzo della Bibbia”, un dialogo ricco di spunti di riflessione tra il giornalista Aldo Cazzullo, vicedirettore del Corriere della Sera, e il rettore dell’Università di Pisa Riccardo Zucchi. A moderare sarà il professor Luigi Mariano Guzzo. La discussione prenderà spunto dal libro “Il Dio dei nostri padri. Il grande romanzo della Bibbia” (Harper Collins) in cui Aldo Cazzullo racconta – appunto – la Bibbia come un romanzo dal fascino millenario, ricostruendo le vicende, in modo chiaro e comprensibile a tutti, con continui riferimenti all’attualità, alla nostra vita, passando attraverso la storia e i capolavori dell’arte. La creazione, Adamo ed Eva, la cacciata dall’Eden, Caino e Abele, Noè e il diluvio. E ancora. Mosè, le piaghe d’Egitto, il passaggio del Mar Rosso, i dieci comandamenti, senza dimenticare le grandi donne della Bibbia. L’ingresso è libero fino a esaurimento posti.
Sempre mercoledì 20 novembre, alle 21, al Cinema Teatro Nuovo in piazza della Stazione, andrà in scena lo spettacolo teatrale “Il Romanzo della Bibbia”, anche in questo caso si tratta di una narrazione a due voci: Aldo Cazzullo e Moni Ovadia, con le musiche dal vivo di Giovanna Famulari. Un racconto che attraversa le pagine dell’Antico Testamento - dalla Creazione a Sodoma e Gomorra, da Adamo ed Eva all’Arca di Noè, da Abramo fino alla profezia di Isaia che preannuncia e lascia intravedere l’arrivo del Messia -, arricchito da spettacolari video e le suggestive opere di disegno sulla sabbia. Aldo Cazzullo racconta e Moni Ovadia lo accompagna con letture, interventi e canti. Le musiche – che spazieranno dal sacro al contemporaneo – saranno a cura di Giovanna Famulari. Il teatro (biglietto gratuito su prenotazione sulla piattaforma ciaotikets) è già sold out. L’ingresso sarà garantito fino alle ore 20:45. Superato tale orario i posti saranno resi nuovamente disponibili e distribuiti ai presenti privi di biglietto.
"Il limite ignoto”, lo spettacolo teatrale dove il pubblico può cambiare la storia
Uno spettacolo teatrale interattivo dove il pubblico il pubblico può intervenire per cambiare la storia. In occasione della Giornata Internazionale contro la Violenza di Genere, venerdì 22 novembre alle 20, alla Gipsoteca di Arte Antica (Piazza S. Paolo All'Orto, 20) andrà in scena "Il limite ignoto. Ridefinire insieme lo spazio del consenso". L'ingresso è libero e non occorre prenotazione.
"Il Limite Ignoto" esplora il consenso e i confini nelle relazioni, mettendo in luce le dinamiche attraverso le quali questi confini rischiano di essere travalicati. Le scene mostrano tanti episodi al limite, e talvolta oltre il limite. Il teatro forum invita il pubblico a trovare possibili strategie per evitare le invasioni di confini, personali o altrui. Nel quadro della finzione teatrale, ci si allena a costruire relazioni in cui desideri, incertezze e bisogni possano esprimersi in una cultura di rispetto e piacere reciproco.
L'evento è organizzato dallo Sportello Interuniversitario pisano contro la Violenza di Genere dei tre atenei pisani, Università di Pisa, Normale e Sant’Anna, e da Parteciparte, in collaborazione con Casa della Donna Pisa.