Approfondimenti scientifici

La luce è un'onda

Lunghezza d’onda: è la distanza tra due creste dell’onda. Si misura in nanometri o in micrometri. Tra due creste ci sono un milionesimo o un millesimo di mm.

Frequenza dell’onda: numero di cicli d’onda (successione di massimi e minimi) che passano per un dato punto nell’unità di tempo. Nel visibile la frequenza corrisponde al colore dell’onda.

In un’onda elettromagnetica tra lunghezza d’onda e frequenza esiste un rapporto di proporzionalità inversa.

Ultravioletto

La radiazione con una lunghezza d’onda inferiore a 400 nm è denominata luce ultravioletta. Questa zona scende fino a una lunghezza d’onda di circa 10 nm. La luce ultravioletta proveniente dal sole è responsabile della vostra abbronzatura estiva. Ma puo’ causare danni nelle cellule. Alcuni materiali “fluorescenti” assorbono la luce ultravioletta e la riemettono nel visibile. E’ cosi’ che funzionano gli evidenziatori, ma anche i pennarelli con “inchiostro invisibile”. Anche l’acqua tonica e la curcuma disciolta in alcool sono fluorescenti. Nei detersivi ci sono sostanze, dette azzurranti, con un effetto di fluorescenza. E’ quello che ci fa apparire le cose più “pulite”. Potete cercare online le piccole torce che emettono UV, cercando “lampade per identificare gli scorpioni”. Gli scorpioni sono fluorescenti.

Codice genetico

Il codice genetico rappresenta il sistema attraverso il quale l’informazione contenuta nel DNA viene tradotta in proteine, molecole fondamentali per la struttura e il funzionamento degli organismi viventi. Questo sistema si basa sulla corrispondenza tra sequenze di nucleotidi e amminoacidi.

Il DNA (acido desossiribonucleico) è un polimero formato da lunghe catene di unità ripetitive chiamate nucleotidi. Esistono quattro nucleotidi: adenina (A), timina (T), citosina (C) e guanina (G). Durante la sintesi proteica, ovvero il processo biologico con cui le cellule creano le proteine a partire dalle informazioni contenute nel DNA,

1. Il DNA viene trascritto in RNA messaggero (mRNA), dove l’Uracile (U) sostituisce la Timina (T).

2. L’mRNA viene letto a gruppi di tre nucleotidi, detti codoni.

3. Ogni codone corrisponde a uno specifico amminoacido. Questa associazione si ricava consultando il CODICE GENETICO.

Ad esempio:

• CAG codifica per la glutammina

• AUG codifica per la metionina (codone di inizio).

Una proteina è una sequenza lineare di amminoacidi. Esistono 20 amminoacidi standard, che possono essere rappresentati con una singola lettera (codice a una lettera).

Scrivendo una proteina con questo codice si ottiene una sequenza di lettere, simile a una stringa di testo. Ad esempio: MVLSPADKTNVKAAW.

Questa sequenza può sembrare una parola o un insieme di parole, ma in realtà è una codifica biochimica.

Superconduttori

Resistenza elettrica nulla

La superconduttività è un fenomeno fisico osservabile in alcuni materiali, che comporta una resistenza elettrica nulla al di sotto di una certa temperatura, chiamata Temperatura Critica (TC), tipica di ogni superconduttore. Questo fenomeno venne scoperto nel 1911 dal fisico olandese Heike Kamerlingh Onnes che lo osservò in un campione di mercurio raffreddato sotto 4.2 K (circa -269 °C).

Diamagnetismo perfetto

Altra proprietà tipica dei superconduttori è il diamagnetismo perfetto. Evidenziato per la prima volta da Walther Meissner e Robert Ochsenfeld nel 1933, tale fenomeno implica l’espulsione dei campi magnetici attraverso la generazione di correnti superficiali che inducono un campo magnetico opposto a quello applicato. Questa caratteristica rende possibile la cosiddetta levitazione magnetica.

Magneti superconduttori

Grazie alla loro capacità di trasportare corrente elettrica senza alcuna dissipazione di energia, i materiali superconduttori possono essere impiegati per generare campi magnetici elevatissimi, con vari possibili utilizzi, come, ad esempio, quello di contenere e comprimere il plasma in un reattore a fusione nucleare. Il reattore a fusione più famoso al momento è ITER, in fase di costruzione in Francia.

Rivelatori a singolo fotone

Tra i rilevatori a singolo fotone (singolo quanto di radiazione elettromagnetica) più efficienti, vi sono quelli basati su nanofili superconduttivi. Se raffreddati e alimentati con un opportuno valore di corrente, l’arrivo di un singolo fotone, nonostante la debolissima energia, è in grado di produrre la transizione del materiale dallo stato superconduttivo a quello resistivo, con la generazione di un impulso che può essere reGistrato da un apposito circuito elettronico. Tali dispositivi sono di grande interesse per i nuovi sistemi di comunicazione quantistica.

Idra

L’invertebrato Hydra vulgaris(Cnidaria, Hydrozoa) è un piccolo polipo di acqua dolce (fino a 10 mm di lunghezza) con un’anatomia semplice: un corpo tubulare cavo con un piede che garantisce l’adesione dell’animale alle superfici subacquee, e una testa, caratterizzata da una bocca circondata da sei o otto tentacoli, utilizzati per la cattura della preda. Gli animali sono alimentati con larve di crostacei (Artemia salina) che vengono catturate utilizzando speciali cellule urticanti (nematociti) che caratterizzano l’intero Phylum. Una delle caratteristiche singolari di Hydra vulgaris è la capacità di rigenerazione: in seguito a un taglio trasversale nel corpo, la metà superiore rigenererà il piede e la metà inferiore invece rigenererà la testa. Il processo di rigenerazione dura circa tre giorni e può avvenire anche da frammenti di tessuto isolati da diverse parti del corpo.

La pila

Una pila è un dispositivo che converte l’energia chimica in energia elettrica tramite una reazione di ossidoriduzione. In pratica una determinata sostanza subisce un processo di ossidazione, perdendo elettroni, mentre un’altra sostanza subisce un processo di riduzione, acquistandoli. La pila consente d’intercettare e sfruttare il flusso di elettroni tra le due sostanze, generando una corrente elettrica continua. Il potenziale elettrico è funzione delle reazioni che vi avvengono. Nelle pile le reazioni chimiche interne sono irreversibili, Ossia non è possibile invertire la reazione semplicemente fornendo energia alla pila; quindi, quando i reagenti della pila si trasformano completamente nei prodotti finali, cioè quando le reazioni chimiche raggiungono lo stato di equilibrio, essa si scarica definitivamente divenendo inutilizzabile.

Le plastiche

Le plastiche (o materie plastiche) sono materiali costituiti da polimeri, ovvero lunghe catene di molecole. Possono essere modellate e assumere qualsiasi forma permanente attraverso il calore e la pressione. La maggior parte delle plastiche è di origine sintetica, derivata dalla lavorazione del petrolio e del gas naturale. Esistono delle alternative, come le plastiche vegetali, che derivano da fonti rinnovabili come amido di mais, canna da zucchero o oli vegetali attraverso processi chimici. Attenzione, però: non tutte le plastiche vegetali sono compostabili!

Le materie plastiche sono suddivise in macro-categorie internazionali. Ogni tipo è identificato da una sigla che indica il tipo di materiale, solitamente stampata all'interno di un triangolo, a cui è associato un codice numerico (da 1 a 7) . I numeri da 1 a 6 indicano plastiche riciclabili, mentre il 7 indica "altre plastiche" (generalmente non riciclabili)

Le plastiche compostabili sono adatte allo smaltimento nel contenitore dell’organico/umido, ma devono necessariamente riportare almeno un simbolo che confermi la compostabilità

La codifica cistercense

I numeri cistercensi medievali, o "cifre" nel linguaggio ottocentesco, furono sviluppati dall'ordine monastico cistercense all'inizio del XIII secolo, più o meno nel periodo in cui i numeri arabi furono introdotti nell'Europa nord-occidentale. Sono più compatti dei numeri arabi o romani, poiché un singolo simbolo è in grado di indicare qualsiasi numero intero compreso tra 1 e 9.999.

Le cifre si basano su un sistema a linee orizzontali o verticali, dove la posizione della cifra sulla linea ne indica il valore posizionale (unità, decine, centinaia o migliaia). Questi simboli vengono combinati su un'unica linea per indicare numeri più complessi. I cistercensi abbandonarono infine questo sistema a favore dei numeri arabi, ma un uso marginale al di fuori dell'ordine continuò fino all'inizio del XX secolo.

Sai decifrare questo numero?

il CRYPTEX

La parola cryptex è un neologismo coniato dall’autore Dan Brown per il suo romanzo del 2003 Il codice da Vinci, che denota un caveau portatile utilizzato per nascondere messaggi segreti. È una parola formata dal greco κρυπτός - kryptós , “nascosto, segreto” e dal latino codex; “un titolo appropriato per questo dispositivo” poiché utilizza “la scienza della crittologia per proteggere le informazioni scritte sul rotolo o codice contenuto”. Il cryptex ritrovato nel corso dell’esperienza di Escape Room si apre con una specifica parola, nella quale ognuna delle lettere viene ricavata risolvendo un enigma.