Il suono di una nuova era nella medicina

La tecnologia basata su ultrasuoni focalizzati (FUS – focused ultrasound), utilizza l’energia ultrasonica per riuscire a operare su tessuti in profondità senza ricorrere a incisioni o radiazioni. Il FUS funziona concentrando su un punto specifico un fascio di raggi di energia che crea calore o produce effetti meccanici in grado di alterare il tessuto. Si può così trasformare il trattamento di molti problemi medici, in particolare la cura dei tumori e malattie neurologiche. Il FUS offre vari vantaggi rispetto alle terapie convenzionali, tra cui la sua natura non invasiva, l’approccio mirato, la ripetibilità e l’efficienza in termini di costi.1

Perché è importante: Il FUS è la tecnologia medica più recente che sta vivendo un’era di rinascimento. Pur essendo stata studiata fin dalla metà del secolo scorso, ma le reali possibilità della tecnologia basata su ultrasuoni iniziano solo ora a essere sfruttate concretamente. Negli Stati Uniti il FUS è approvato attualmente per il trattamento del tremore essenziale, del morbo di Parkinson, dei fibromi uterini, delle metastasi ossee e del cancro alla prostata, ma può essere utilizzato in molti altri campi, essendo ancora oggetto di ricerca per il possibile trattamento di oltre 170 malattie in tutto il mondo.

Le coltivazioni: i vantaggi dell’agricoltura verticale

L’agricoltura verticale, ossia la pratica delle coltivazioni in strati sovrapposti verticalmente in un ambiente controllato, mira a risolvere problemi che si stanno accumulando nel settore agricolo. Una combinazione delle pratiche agricole tradizionali e delle tecnologie più recenti dell’agricoltura verticale, sta consentendo alle fattorie verticali di arrivare quasi ad azzerare in misura sostenibile gli sprechi. La caratteristica ineguagliata delle fattorie verticali è rappresentata dall’utilizzazione di robot per raccogliere e valutare dati rilevanti nell’intero ciclo produttivo, consentendo di evitare l’uso di pesticidi nelle coltivazioni, o di organismi modificati geneticamente (OMG), permettendo agli addetti di lavorare in posizioni più ergonomiche e utilizzando sistemi per il filtraggio circolare dell’acqua che consentono di ridurre gli sprechi.

Perché è importante: Secondo le stime, con il cambiamento climatico il valore delle colture agricole potrebbe arrivare a perdere 5 miliardi di dollari all’anno.3 Il costo dell’accesso al mondo della tecnologia agricola è elevato, ma queste soluzioni stanno rapidamente diventando sempre più appetibili, promettendo una riduzione sul lungo termine dell’impiego di prodotti chimici, di manodopera e di combustibili fossili accompagnata da rendimenti maggiori delle colture.

IA, il meteorologo perfetto

L’intelligenza artificiale (IA) ha importanti applicazioni nelle previsioni meteo, che possono essere ad esempio più tempestive e più precise. I metodi tradizionali richiedono spesso ore per completare le previsioni, considerando che si devono elaborare variabili molteplici con equazioni matematiche e supercomputer voluminosi. I modelli di IA consentono un’analisi accurata simultanea (nel giro di pochi secondi) delle variabili, utilizzando reti neurali e il riconoscimento di pattern ricavati da dati storici. Un modello di IA sviluppato recentemente ha battuto l’attuale gold-standard del sistema meteorologico in più del 90% dei 1.380 criteri chiave di misurazione utilizzati.4

Perché è importante: I modelli di IA utilizzano desktop per produrre dati con una velocità da 1.000 a 10.000 volte maggiore rispetto a modelli di previsioni meteo convenzionali, riducendo i costi finanziari e dell’uso di energia associati all’elaborazione delle previsioni.5 Oggi, le previsioni basate sull’IA sono utilizzate congiuntamente per complementare e migliorare le nostre capacità previsionali. In futuro potremmo vedere un funzionamento combinato di previsioni basate sull’IA e altri utilizzi dell’intelligenza artificiale; ad esempio, le comunità potrebbero fare affidamento su sistemi di allarme basati sull’IA per essere allertate in merito a prossime emergenze meteo.6

Il futuro della produzione additiva

Un team di ricercatori ha sviluppato una nuova tecnica di stampa 3-D denominata vision-controlled jetting (VCJ) che può fabbricare oggetti utilizzando materiali elastici.7 La tecnologia VCJ utilizza un sistema di visione tridimensionale per scannerizzare ogni strato e creare una mappa stereo dell’oggetto che si sta stampando. Ogni passaggio sotto gli inkjet può allora compensare imperfezioni dello strato precedente, un processo che consente di utilizzare materiali più flessibili.

Perché è importante: L’odierna stampa inkjet tridimensionale può essere imprecisa, richiedendo una planarizzazione meccanica, cioè un metodo per livellare qualsiasi eventuale imperfezione. Ciò costituisce un limite per i materiali impiegati nella produzione, che devono avere substrati più rigidi e a rapida essiccazione. Con la tecnica VCJ si elimina la necessità del livellamento, consentendo di realizzare prodotti finali più flessibili, ad esempio tendini artificiali. I ricercatori hanno utilizzato la tecnologia VCJ anche per la costruzione di un modello funzionale del cuore di un mammifero con valvole unidirezionali, sensori interni e membrane di pompaggio.8 Oltre ad applicazioni molto importanti nel settore medico, la tecnologia VCJ è fondazionale per lo sviluppo di una tecnologia flessibile, che per noi significa fare un passo avanti verso un mondo automatizzato.

La pulizia del cielo

La mitigazione del cambiamento climatico può essere la sfida più pressante per il ventunesimo secolo, e per affrontarla è necessario rimuovere il diossido di carbonio direttamente dall’atmosfera. Un metodo promettente è la cattura diretta dall’aria (DAC – direct air capture), che utilizza reazioni chimiche per estrarre il carbonio dall’atmosfera e immagazzinarlo per destinarlo ad altri scopi. La DAC promette non solo di compensare le emissioni attuali, ma anche di contrastare emissioni storiche. Attualmente sono in funzione 15 impianti mondiali per l’estrazione combinata di 9.000 tonnellate di CO2 all’anno, e piani in corso di realizzazione per altri 30 impianti.9

Perché è importante: Nella discussione degli impegni per invertire il cambiamento climatico, dobbiamo considerare a che punto siamo arrivati, e non fino a che punto dobbiamo arrivare. Il più grande impianto DAC mondiale cattura dall’atmosfera 4.000 tonnellate di diossido di carbonio all’anno, l’equivalente della capacità di assorbimento di 165.000 alberi.10 La tecnologia DAC potrebbe non essere risolutiva, ma è una soluzione complementare che può aiutare a superare il divario tra le emissioni attuali e gli obiettivi di azzeramento netto.

Note:

Fonte: “High Intensity Focused Ultrasound Market Size, Share Report.” Market Data Forecast. Agosto 2023
Fonte: Focused Ultrasound Foundation.
Fonte: “Feeding the future: the intersection between climate & AgTech.” BofA US ESG Research. 17 settembre 2023.
Fonte: Lam, R. “GraphCast: AI model for faster and more accurate global weather forecasting.” Google DeepMind. 14 novembre 2023.
Fonte: Wong, C. “DeepMind AI accurately forecasts weather – on a desktop computer.” Nature. 14 novembre 2023.
Fonte: “New AI Tool Outperforms Traditional Forecasting Models.” 15 novembre 2023.
Fonte: “Disruptive Technologies: 3D Printing Gives Flexible Robotics a Hand.” Yardeni Research. 21 novembre 2023.
Fonte: “Technology.” Inkbit 3D.
Fonte: “Carbon Offsetting Vs Carbon Capture—What’s The Difference?” Simple Flying. 2 dicembre 2023.
Fonte: Stancil, J. “The Power of One Tree—The Very Air We Breathe.” U.S. Department of Agriculture. 17 marzo 2015.