Scienza

Ibernazione umana secondo la scienza

Ibernazione umana secondo la scienza

A livello scientifico, ibernazione significa variazione della condizione biologica in cui le funzioni vitali sono ridotte al minimo.

Proposto al cinema da Woody Allen ne 'Il dormiglione' (1973), da Steve Maner in 'Amore per sempre' (1992) e da Cameron Crowe in 'Vanilla Sky' (2001), l'ibernazione è affrontata anche in diverse opere letterarie: è al centro del libro di James Halperin 'The first immortal' del 1998 e, più recentemente, del romanzo di Don DeLillo 'Zero K' (2016). Non è difficile capire perché il tema affascini: da sempre gli esseri umani coltivano il sogno di contrastare l'invecchiamento e conquistare l'immortalità.

Proprio come Ross Lockhart, il protagonista del libro di DeLillo, che decide di congelare la moglie colpita da un cancro incurabile, per risvegliarla in un futuro in cui la medicina sarà avanzata a tal punto da riuscire a curare tutte le patologie, anche il tumore. Già molte persone si sono fatte crioconservare dopo il decesso (attualmente l'ibernazione è permessa solo post-mortem) e a fornire il servizio sono società come le statunitensi Alcon e Cryonics e la russa KrioRuss.

Ma in cosa consiste l'ibernazione? “È una condizione biologica in cui le funzioni vitali sono ridotte al minimo, il battito cardiaco e la respirazione rallentano, il metabolismo si riduce e la temperatura corporea si abbassa”, spiega Roberto Volpe del Servizio prevenzione e protezione (Spp) del Cnr. “Può essere avvicinata al letargo degli animali nel quale, comunque, non si raggiungono mai temperature inferiori a pochi gradi sopra lo zero. A esso ricorrono diversi tipi di invertebrati, ma anche anfibi, rettili, mammiferi come l'orso bruno, il tasso, la marmotta, soprattutto in inverno, nelle regioni fredde o temperate”.

A livello scientifico, l'ibernazione è un'opportunità oggetto di studio: in particolare, la medicina spaziale cerca di applicarla sugli astronauti impegnati nelle lunghe missioni, come sta facendo l'azienda SpaceWorks di Atlanta finanziata dalla Nasa.

Robot indossabile per camminare e correre più facilmente

Robot indossabile per camminare e correre più facilmente

Un exosuit versatile e portatile che aiuta sia a camminare che a correre evidenzia il potenziale di robot indossabili leggeri.

I ricercatori dei laboratori accademici e industriali hanno precedentemente sviluppato dispositivi robotici per la riabilitazione e altre applicazioni della vita che possono aiutare a camminare o correre, ma nessun dispositivo portatile non legato può fare entrambe le cose in modo efficiente. Assistere la deambulazione e la corsa con un singolo dispositivo rappresenta una sfida a causa della diversa biomeccanica fondamentalmente delle due andature. Tuttavia, entrambe le andature hanno in comune un'estensione dell'articolazione dell'anca, che inizia nel momento in cui il piede viene a contatto con il suolo e richiede una notevole energia per spingere il corpo in avanti.

Come riportato di recente da Science, (1) un team di ricercatori presso il Wyss Institute di Harvard per l'ingegneria biologicamente ispirata, la John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) e l'Università del Nebraska Omaha, ha sviluppato un dispositivo portatile che effettua il monitoraggio dell'andatura e dell'estensione specifica dell'anca durante la camminata e la corsa. Il loro leggero exosuit è costituito da componenti tessili indossati in vita e sulle cosce con un sistema di azionamento mobile attaccato alla parte bassa della schiena che è controllato da un algoritmo in grado di rilevare, con estrema precisione, il passaggio dalla semplice camminata alla corsa e viceversa.

Il team ha prima dimostrato che il dispositivo indossato dagli utenti nei test indoor basati su tapis roulant, in media, ha ridotto i loro tassi metabolici nella camminata del 9,3% e nella corsa del 4% rispetto a quando camminavano e correvano senza il dispositivo.

Superfluidi quantistici di polaritoni

Superfluidi quantistici di polaritoni

Ricercatori Cnr-Nanotec hanno dimostrato che è possibile realizzare una giunzione Josephson in superfluidi quantistici di polaritoni. Analogamente a ciò che avviene tra superconduttori separati da un isolante, è stata osservata, per la prima volta in fluidi di luce interagente, una giunzione Josephson artificiale, dovuta alla differenza di fase fra due fluidi quantistici.

Nell'ultimo decennio, lo sviluppo di nuovi materiali ha portato alla creazione di dispositivi in cui anche la luce si comporta come un fluido quantistico, in alcune delle più intriganti manifestazioni della fisica quantistica - superfluidità, superconduzione e condensazione di Bose-Einstein - su scala macroscopica, ovvero in sistemi con migliaia di particelle.

In un articolo pubblicato su Nature Photonics, (1) i ricercatori dell'Istituto di nanotecnologia del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr-Nanotec) di Lecce, in collaborazione con l'Istituto di fisica dell'Accademia polacca delle scienze, hanno dimostrato che è possibile realizzare una giunzione Josephson (JJ) in superfluidi quantistici di polaritoni.

“Con questa complessa definizione tecnica, probabilmente poco comprensibile per i non addetti ai lavori, si esprime un fenomeno molto particolare che si può osservare al confine tra due fluidi quantistici di luce.

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