Selezionati i giovani italiani
Per il concorso europeo “I giovani e le scienze 2014”
Invenzioni utili e curiose
Realizzate da ragazzi fra i 15 e i 20 anni
Un eco rilevatore tattile per i non vedenti, uno zainetto mangia smog, un nuovo
metodo per il monitoraggio di alcuni inquinanti gassosi, uno studio sullo sciame
meteorico delle Geminidi e un altro sui muoni; macchine frigorifere alimentate
dal calore emesso dai loro condensatori: ecco alcuni degli studi e dei prototipi
realizzati dai neo Archimede 2014.
Milano per tre giorni è al centro della ricerca e dei nuovi talenti europei in
varie discipline come astronomia, chimica, fisica, informatica, medicina,
biologia, ed ospita una grande
mostra , aperta al pubblico e gratuita, con ben 40 stand in cui sono visibili le
invenzioni e i risultati delle ricerche di 92 studenti italiani e 8 stand
realizzati dai 18 esteri invitati all’iniziativa e provenienti da Belgio,
Germania, Olanda, Russia, Spagna, Brasile, Messico e Tunisia. Sono molto
interessanti le ricerche e le invenzioni dei giovani partecipanti alla 26°
edizione del più importante concorso dell’Unione europea per i giovani
scienziati (EUCYS-European Union Contest for Young Scientists) di età compresa
tra i 15 e i 20 anni. La finale europea si terrà il prossimo settembre a
Varsavia. Ben 34 sono i membri della giuria, tutti qualificati esperti
provenienti da università e politecnici, istituzioni di ricerca anche
internazionali.
MOTIVATI E INTELLIGENTI I GIOVANI NEOARCHIMEDE 2014 SI ADOPRANO PER TROVARE
SOLUZIONI SU VARI TEMI QUALI :
SALUTE, TECNOLOGIE APPLICATIVE, TUTELA DEL TERRITORIO, LOTTA ALL’INQUINAMENTO,
NUOVE RISORSE E MAGGIORE RISPARMIO ENERGETICO
I lavori dei piccoli geni 2014 riguardano vari temi dalla salute a nuove apps
per il turismo, proposte per eliminare lo spreco alimentare, soluzioni per
combattere l’inquinamento, studi su energia, conoscenza del territorio e del
cielo, applicazioni tecnologiche in senso lato. Qualche altro esempio concreto?
Uno stormo di quadricotteri per l’acquisizione di immagini ad alta quota e poter
monitorare le frane; l’ osservazione della stella doppia ADS9378. Alcuni hanno
ad esempio scoperto che si può usare il fico d’india come coagulante vegetale
nella tecnologia lattiero-casearia; oppure altri studenti, per quanti sono
affetti da atassia e dismetria, hanno realizzato un apposito macchinario per la
riabilitazione; altri hanno individuato, invece, possibili soluzioni mediche per
l’atrofia muscolare; e altri ancora hanno scoperto che lo sciroppo di mirto ha
proprietà antinfiammatorie e antisettiche, può curare alcuni problemi
dell’apparato digerente e del sistema respiratorio e addirittura ha una funzione
preventiva per alcune neoplasie. Insomma “La ripresa italiana ed europea inizia
dai giovani”, dice Stefano Rossini, Presidente della FAST, Federazione delle
associazioni scientifiche e tecniche, che organizza ogni anno per la Commissione
europea questa importante manifestazione,” lo testimonia la qualità dei lavori
presentati dai NeoArchimede 2014. Hanno buona preparazione scientifica,
curiosità, fantasia e creatività mescolate a un pizzico di sognante ingenuità.
Tutti elementi utili per pensare e costruire un futuro di successo. Al nostro
fianco abbiamo istituzioni che sostengono l’iniziativa, come Regione Lombardia,
Fondazione Cariplo e Aica; tutti, come noi, credono nei giovani”.
Zaino
mangiasmog: Zaino mangiasmog
Giulia
Chianella (1995)
Iis
Liceo “Q. Ennio”, Gallipoli (Lecce)
Il lavoro porta
l’attenzione su uno dei problemi gravi del Pianeta: l’inquinamento
transfrontaliero. Giulia propone una possibile strategia di intervento. Partendo
da una rigorosa applicazione del metodo scientifico sperimentale illustra una
soluzione originale, fattibile ed economica al problema della riduzione degli
inquinanti atmosferici.
Approfondisce le
conoscenze sugli ossidi di azoto, immessi nell’ambiente dalle auto, dall’uso di
combustibili fossili, considerando anche le modalità di diffusione con i
relativi dati riguardanti le diverse zone del mondo; ma soprattutto cerca di
escogitare un modo per poter contribuire all’abbattimento di tale inquinamento.
Ecco l’idea di sfruttare le nanotecnologie e realizzare sperimentalmente un
prototipo di “zaino mangia-smog”, che con l’applicazione di una superficie ai
nanocristalli di TiO2 (biossido di titanio) possa diminuire i danni da parte
degli ossidi di azoto, trasformandoli in sostanze meno nocive grazie all’azione
della fotocatalisi. Giulia ha eseguito una serie di prove sperimentali per
verificare il reale abbattimento di inquinanti prodotoo dalla “pastiglia” ,
ottenendo una percentuale di oltre il 40%. “Lo zainetto mangia-smog è un
piccolo gesto di amore, un modo per far sentire la nostra voce e ribadire che
tutti possiamo giocare un ruolo da protagonisti nella salvaguarda del nostro
Pianeta” dice la giovane di Gallipoli. E citando Gandhi: “Sii il cambiamento che
vuoi vedere nel mondo”.
Questo concorso è il più prestigioso a livello comunitario perché voluto sia dal
Parlamento europeo, che dal Consiglio e dalla Commissione europea. I migliori
selezionati italiani parteciperanno alla finale europea di Varsavia che
assegnerà premi per settemila euro ai vincitori europei; e a Milano sono
previsti riconoscimenti quali viaggi di partecipazione ad altri eventi
internazionali previsti in Europa (Barcellona, Bruxelles, L’Aia, Londra, Mosca,
Stoccolma, Zilina) e nel mondo (Pittsburgh negli Usa, Novo Hamburgo in Brasile,
Taipei a Taiwan) e attenzione anche ai docenti. “In tutte le edizioni di questo
concorso europeo,” dice Alberto Pieri, segretario generale della
Fast,”gli studenti italiani si sono sempre distinti per inventiva e per
creatività e molti di loro hanno anche brevettato oppure avviato delle start up
dopo aver partecipato alla nostra iniziativa”. L’evento si svolge sotto l’Alto
Patronato del Presidente della Repubblica; è inserito nel programma “Io merito”
del MIUR per la valorizzazione delle eccellenze. I giovani partecipanti
testimoniano come ci sia attenzione
da parte dei ragazzi e delle ragazze su temi sociali, economici, ambientali, e
di salute e come abbiano il desiderio di migliorare il mondo in cui vivono e di
trovare soluzioni concrete per i problemi della nostra società”.
Altri esempi? Nel mondo ci sono almeno 400 milioni di individui con
l’intestino colpito da “Enterobius vermicularis” e tre studenti hanno sviluppato
una nuova metodica di biologia molecolare per identificare tale parassita; altri
hanno studiato l’uso di frutta e verdura per ottenere energia ed altri ancora
producono biodiesel dalle microalghe; oppure progettano un bioreattore a sistema
chiuso utilizzando Euglena gracilis arricchita con liquami zootecnici.
AREE TEMATICHE
DEI NEOARCHIMEDE 2014
Buona salute e sana alimentazione in primo piano
Nel mondo ci sono almeno 400 milioni di individui con l’intestino colpito da
“Enterobius vermicularis”. Antonio, Domenico e Francesco del Rispoli di San
Severo in provincia di Foggia sviluppano una nuova metodica di biologia
molecolare per identificare tale parassita. Dalla Spagna arrivano Carlos e José;
propongono l’uso delle cellule dentritiche per la prevenzione e il trattamento
delle malattie infettive. Marco e Alessio, Istituto Einaudi di Siracusa,
scoprono che lo sciroppo di mirto ha proprietà antinfiammatorie e antisettiche;
può curare alcuni problemi dell’apparato digerente e del sistema respiratorio;
addirittura ha una funzione preventiva per alcune neoplasie.
E’ difficile reperire organi per la chirurgia dei trapianti? Marcello del Giua
di Cagliari offre una simulazione funzionale di un nuovo cuore artificiale. Per
i non vedenti arriva una proposta dallo scientifico Odierna di Palma di
Montechiaro in provincia di Agrigento: l’eco rilevatore tattile immaginato da
Filippo, Giuseppe e Traspadano. Sull’esigenza di una vita sana riflette il
giovane dal Brasile Túlio, che suggerisce di combattere la sedentarietà,
promuovendo al meglio l’educazione fisica a scuola, grazie a nuove indicazioni
pedagogiche per stimolare l’interesse degli studenti. Per quanti sono affetti da
atassia e dismetria Luca e Luigi del Gandini di Lodi studiano e realizzano un
macchinario per la riabilitazione. Eleonora del Vendramini di Pordenone
individua, invece, possibili soluzioni mediche per l’atrofia muscolare. La
salute si basa molto sull’assunzione di cibi sani; questione che attira
l’attenzione di Emanuele del Magrini di Gemona del Friuli, sensibile agli
additivi chimici contenuti negli alimenti industriali. Sara e Martina del
Beccaria di Milano invece usano il Dna per smascherare le frodi alimentari.
Emanuele, Giulia e Mattia del Malignani di Udine propongono una soluzione
colorata a base d’acqua che, sciogliendosi alla temperatura prestabilita, copre
il codice a barre dei surgelati non conservati correttamente impedendone così la
vendita.
Agnese, Federica e Alessandro, linguistico Aristofane di Roma, evidenziano la
funzione nel nostro organismo di radicali liberi e antiossidanti maggiormente
presente nell’olio o nel vino di produzione propria. Dall’Angioy di Sassari
arriva la curiosa proposta di Eleonora e Luca: usare il fico d’india come
coagulante vegetale nella tecnologia lattiero-casearia. Andrea, che frequenta il
Cocito di Alba, dimostra grande attenzione agli sprechi alimentari dimostrando
che è possibile consumare i prodotti anche oltre la data di scadenza indicata
sulla confezione, senza alcun rischio.
Oggetto: STAND CUORE
N.C.A. Simulazione funzionale di
un nuovo cuore artificiale
Marcello
Chirri ((1997)
Istituto tecnico informatico “Michele Giua”, Cagliari
La
difficoltà di reperire organi da trapianto è un problema che sembra non avere
soluzione, se non con l’ideazione di nuovi organi artificiali, destinati a
durare per tutta la vita. Da qui la simulazione funzionale di un nuovo cuore
artificiale realizzato nel laboratorio Hi-Lab dell’Istituto “M. Giua”. Si tiene
conto dei parametri di progetto e lo studente contribuisce allo sviluppo di
alcune parti dello stesso. Vengono rispettati tutti i parametri fisici delle
grandezze in gioco e il risultato conferma la fattibilità del progetto NCA.
Ogni
aspetto è preso in considerazione: dalla tipologia dei materiali da utilizzare,
alle nuove fonti di alimentazione, le quali garantiscono un’ottima performance e
non hanno limiti al numero di cicli di ricarica. La possibilità di abbinare ai
compressori atrio-ventricolari polimerici una seconda copia degli stessi, ma in
modalità “collassata”, permette di programmare la crescita dell’organo in
funzione della crescita del futuro portatore. Questa importante caratteristica
permetterà di impiantare il dispositivo NCA anche in pazienti giovani e
giovanissimi, programmando opportunamente il ciclo di crescita e liberando
questi dalla necessità di re-interventi per eventuali trapianti successivi.
Suolo e aria: beni da salvaguardare
Sono utili i diserbanti per salvaguardare e migliorare la produzione agricola?
Certamente si se impiegati con cognizione di causa. Peccato che molti erbicidi
risultino attivi anche dopo l’intervallo di tempo indicato dalle case
produttrici. E’ questa la conclusione del lavoro di Maddalena, Maria Veronica e
Federico del Malignani di Udine. L’attenzione di Sara, Matteo e Federico,
studenti del Gallini di Voghera è attratta dagli inquinanti gassosi, sia di
origine naturale che antropica, della città di Voghera. Arriva dall’Istituto
Peano di Cuneo l’invito a liberarsi del Radon; lo fanno Andrea ed Enrico,
portando le conclusioni di ben tre anni di rilevazioni nella loro provincia.
Francesca, Goran e Leonardo, studenti del Galilei di Jesi sviluppano un nuovo
metodo per il monitoraggio di alcuni inquinanti gassosi. Va oltre la proposta
concreta di Giulia, liceo Ennio di Gallipoli, che cerca di escogitare un modo
per poter contribuire all’abbattimento degli ossidi di azoto. Ottiene buoni
risultati con il biossido di titanio grazie al suo zainetto mangia smog.
Dallo scientifico Martin, siamo a Latisana in provincia di Udine, arriva
un’ingegnosa indicazione per trasformare un problema in una risorsa. Davide e
Marco vogliono superare i costi e i rischi della CCS (Carbon Capture and
Storage) con la CCR, cioè la riconversione dell’anidride carbonica con i
reattivi di Grignard. Andrea, Francesco e Riccardo, siamo allo scientifico Ennio
di Gallipoli, studiano la famiglia degli inquinanti POP (persistent organic
pollutants) e ne verificano gli effetti mutageni arrivando a proporre come si
possa e si debba cambiare musica preferendo il ROCK (Rapid Organo-Chlorine
Knockout). E’ positivo, infine, il suggerimento che viene dal Galilei di Trento.
Andrea, Daniele e Pietro hanno la soluzione per far scegliere il percorso meno
inquinato per quanti vanno a piedi o in bicicletta.
Conoscere la terra, scoprire il cielo
Se vivi in Trentino e sei un escursionista, è facile voler conoscere meglio il
proprio territorio. L’attenzione di Marco e Stefano, allievi del Galilei di
Trento, si rivolge ai ghiacciai, in particolare al calcolo delle variazioni di
quota. Attenta alla sua terra è pure Elisabetta, giovane del Vendramini di
Pordenone. Studia l’origine delle terre rosse del Carso, avanzando l’ipotesi che
siano il risultato della disgregazione di rocce contenenti silicio e alluminio
con possibili apporti eolici e con residui insolubili di calcare. Conoscere la
terra, mappare alcune aree, sorvegliare le superfici boschive a rischio frane:
ecco alcuni degli obiettivi del lavoro di Fabio, Luca e Robin, scientifico
Rainerum di Bolzano. Perciò progettano uno stormo di quadricotteri per
l’acquisizione di immagini al alta quota.
Ha solo 13 anni; è il più giovane finalista; viene da Mosca, Federazione russa.
Kiril ama la sua terra e vuole difendere le sue foreste dagli scolitidi
utilizzando metodi biologici. La conoscenza delle piante, invece, è l’obiettivo
di Giulia e Sara, allieve dello scientifico Aprosio di Ventimiglia: attraverso
le nuove tecnologie e la scansione con l’apposita app fanno conoscere le
meraviglie dei Giardini botanici Harbury. Ci sollevano dalla terra verso il
cielo alcuni lavori dedicati all’astronomia. Daniele, Manuel e Marco
dell’Istituto Piloti di Cles (Trento) si occupano dello sciame meteorico delle
Geminidi. Vanno invece alla scoperta dei muoni, particelle tra le più diffuse di
origine cosmica, tre giovani del Gandini di Lodi: Marika, Fabio e Marco.
I loro dati sono pubblicati dalle Information Circulars ed entrano di diritto
nel database della US Naval Observatory e sostituiscono la precedente orbita
Couteau. Il riferimento è a Jacopo e a due Matteo dell’Agnesi di Merate e alla
loro osservazione della stella doppia ADS9378.
Un
minimo consumo energetico nel ciclo frigorifero per aiutare il mondo e diminuire
il costo della bolletta
Matteo
Pisano (1996)
Liceo
classico, scientifico e linguistico “S. G. Calasanzio” - indirizzo scientifico,
Carcare (SV)
I numeri
parlano da soli: l’Italia, che alla fine del 2011, secondo i dati Istat, aveva
circa 63,5 milioni di apparecchi tra freezer, frigoriferi e congelatori a
pozzetto, sostiene un consumo annuo energetico stimato in circa 1.4 • 1010
KWh (pari a 5,6 miliardi di Euro). Il progetto, volto appunto a diminuire il
consumo energetico nell’impiego di apparecchi dotati di circuito frigorifero e a
diminuire il costo annuo per la loro alimentazione, consiste nel creare una
macchina frigorifera alimentata per la maggior parte dallo stesso calore che
emette il suo condensatore. Quest’ultimo, infatti, è inglobato in una seconda
macchina termica che assorbe tale calore e lo trasforma in energia, garantendo
un risparmio del 54,6%.
Adottando
il progetto di Matteo si risparmierebbero annualmente circa 7,6 • 109
KWh, ovvero oltre 3 miliardi di Euro. Se con la tecnologia la nostra vita è
diventata più semplice, chiosa il giovane di Savona, ora con la fisica diventerà
meno costosa ed all’insegna del verde.
Energia: il problema esiste, le soluzioni pure
Non bisogna lasciare gli apparecchi elettrici in posizione di attesa: è un grave
spreco energetico, sostengono Sonja, Susan e Emil, tre giovani olandesi. Hanno
stimato, tanto per fare un esempio concreto, che i 20 milioni di alogene
installate nel loro paese sprecano 180 watt al giorno anche se spente, un costo
di 302 milioni di €. L’Italia non è da meno in fatto di sprechi. Il consumo
energetico annuo stimato per il 63,5 milioni tra congelatori e frigoriferi è
pari a 5,6 miliardi di €. Matteo del liceo Calasanzio di Carcare, siamo in
provincia di Savona, propone di creare macchine frigorifere alimentate per la
maggior parte dallo stesso calore emesso dai condensatori.
Dal Belgio arriva lo stop allo spreco di energia per riscaldare l’acqua nei
campeggi. Tre studenti, partendo da materiali molto comuni come tubi e una vasca
di plastica realizzano un rudimentale ma efficiente scaldabagno solare a consumo
zero. Le fonti energetiche tradizionali sono in esaurimento e inquinano? Non è
un problema per Alessio, Michele e Simona, scientifico Cavallieri di Parabiago,
si concentrano sull’uso di frutta e verdura per produrre energia. Il limone
risulta essere il più efficiente elettrolita nella reazione elettrochimica che
avviene tra rame e zinco. La scoperta di Alessandro, Federico e Nicola del Fermi
di Mantova riguarda le microalghe, ritenuta la biomassa di seconda generazione
più vantaggiosa in termini di tempi, crescita, spazio occupato e produzione di
olio da esterificare per produrre biodiesel. Lo stesso combustibile richiama
l’interesse di tre ragazzi dello Stefan di Trieste. Henrik, Martin e Mirko
producono il biodiesel da microalghe in un bioreattore a sistema chiuso
utilizzando Euglena gracilis arricchita con liquami zootecnici.
Martina e Giuseppe, siamo al Cannizzaro di Catania, valutano la possibilità, in
ambiente mediterraneo, di produrre biomasse energetiche e realizzare un campo di
colture erbacee “no-food” utilizzabili per la produzione di bioetanolo di 2a
generazione, ottimizzando l’impiego di risorse idriche mediante l’uso in acque
reflue depurate tramite sistemi di trattamento ecosostenibili, quali la
fitodepurazione.
Acqua
E’ un peccato che un tema tanto importante non trovi l’attesa risposta
quantitativa e qualitativa nei progetti inviati a I giovani e le scienze. Tra
l’altro la posta in gioco è molto importante: il miglior lavoro selezionato
dalla giuria partecipa al Premio internazionale acqua di Stoccolma. E qui il
primo premio è veramente attrattivo: ben 15 mila dollari.
I lavori specifici selezionati per la finale di Milano sono due. Arsenico in
gabbia è il titolo del contributo di tre ragazzi del Cobianchi di Verbania.
Domenico, Federico e Luca propongono un nuovo metodo per la rimozione
dell’arsenico con una tecnologia semplice e di facile applicazione grazie
all’impiego di una gabbia reticolare metallica composta da rame, ferro e ferro
zincato. La cella immersa nell’acqua inquinata favorisce la precipitazione di
tutto il contaminante, che può essere rimosso per decantazione e filtrazione.
Ronnalene, Bozhena e Fabio del Molinari di Milano realizzano una cella
elettrochimica in grado di dissalare una piccola quantità d’acqua sfruttando la
corrente elettrica prodotta da batteri “elettricamente attivi”. L’acqua, meglio
ancora le gocce galleggianti sono l’argomento studiato dal punto di vista della
fisica da Lorenzo, Simone e Stefano del Versari di Cesano Maderno. Una goccia
d’acqua che cade sulla superficie dello stesso liquido rimane quasi sospesa per
alcuni decimi di secondo. Ed è possibile prolungare il fenomeno tramite la
vibrazione a particolari frequenze del liquido sottostante. L’acqua, in questo
caso le infiltrazioni della pioggia dal tetto della scuola offre ad Adriana e
Brenda lo spunto per trovare una soluzione adeguata: usare tegole fatte con
fibra di cocco, materiale che si trova anche sui bagnasciuga, contribuendo così
a tenerli puliti. Dopo alcuni esperimenti le due messicane notano che la fibra
di cocco aderisce molto bene al cemento, è impermeabile e permette di costruire
lastre utilizzabili per i tetti delle abitazioni, molto meno costose di quelle
convenzionali.
Obiettivo sicurezza stradale
Pochi sanno che la Tunisia è tra i paesi con il più alto indice di incidenti
stradali. Con una ricerca sul campo, intervistando più di 100 guidatori, specie
tassisti, tre studenti di Tunisi individuano le cause, tra cui la segnaletica
poco chiara e le curve pericolose. La proposta: ampliare la visione del
guidatore tramite video collocati a lato della carreggiata. Jannik, Philip e
Robin, tre studenti tedeschi di Stoccarda, pensano all’incidente vero e proprio
che coinvolge grossi automezzi. Per facilitare i soccorsi, non appena succede
l’evento, viene attivato automaticamente un palloncino riempito di elio che sale
in alto e con una telecamera fotografa la situazione e invia l’immagine ai
soccorritori che così intervengono con cognizione di causa.
Tecnologie per applicazioni innovative
Si può parlare di “legge della bellezza” in grado di superare la valutazione
soggettiva? Ci provano a definirla Beatrice, Simona e Alessandro; si propongono
di costruire un algoritmo e un programma in linguaggio C++ che consenta di dare
una valutazione quanto più oggettiva possibile della bellezza fisica ai
candidati al titolo di Miss o Mister Istituto eletti in molte scuole a fine
anno. Chissà se c’è corrispondenza tra le conclusioni del lavoro e i vincitori
all’Istituto Arangio-Ruiz di Augusta, provincia di Siracusa, da dove provengono
gli autori. Molto utile per gli amanti della TV sembra il lavoro di Gianluigi e
Simone, preoccupati di quanti per molteplici ragioni si addormentano davanti
allo schermo. Si propongono di ottimizzare la visione delle trasmissioni
televisive avviando una procedura di registrazione delle stesse per poi
riattivare il collegamento da dove si era interrotto in modo del tutto autonomo;
e tutto ciò senza ricorrere all’uso del telecomando. La produzione industriale
di reagenti chimici è da sempre afflitta da un problema: la necessità di
estrarre il prodotto dalla “miscela di reazione” composta anche da sostanze
indesiderate, rendendo quindi necessario un processo di purificazione. Il
progetto di Claudio, studente del Castelli di Brescia, ha come scopo
l’eliminazione di questa esigenza, dimostrandone concretamente la fattibilità
con una serie di esperimenti sulla sintesi di un farmaco comune come può essere
l’acido acetilsalicilico. Il progetto realizzato da Chiara, Filippo e Stefano
del Sobrero di Casale, in provincia di Alessandria, è interdisciplinare come la
disciplina che si propone di investigare e cioè le nanotecnologie e si compone
di due fasi: una iniziale in cui vengono sintetizzate nanoparticelle d’argento
(nanosilver) e una seconda fase in cui viene studiata la reazione tra nanosilver
e luminol (sostanza organica chemiluminescente utilizzata nella ricerca forense
e scientifica) in presenza di perossido di idrogeno.