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Invisibile a prima vista

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Invisibile a prima vista

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Come riuscire a vedere l’invisibile? In luoghi molto insoliti un esercito di piccoli dispositivi portatili è già in grado di individuare quanto non può essere visto a occhio nudo.

In un cantiere inglese i ricercatori hanno installato una piccola scatola e un computer. Sono qui per rintracciare l’eventuale presenza di un minerale pericoloso che non si vede e non ha odore. L’amianto.

Chris Stopford, fisico dell’università di Hertfordshire:
“Questo è un prototipo di rilevatore di amianto. In questo momento è collegato a un computer portatile che si occupa della registrazione dei dati e della loro elaborazione. Lo schermo mostra il grafico di dispersione di ogni particella analizzata dallo strumento. Qui c‘è molta polvere, è una polvere normale, non è fatta di fibre d’amianto.
Il dispositivo funziona trasportando aria in questo collettore e in una camera in cui la particella viene innanzitutto illuminata da un laser e poi il grafico di dispersione ottenuto viene catturato ed esposto a un campo magnetico. Se la particella è una fibra di amianto, allora ruoterà una volta esposta al campo magnetico”.

Dunque la rotazione delle particelle nel campo magnetico rivela la presenza di amianto. I ricercatori hanno combinato questa proprietà con la scienza del laser per sviluppare il dispositivo.

Chris Stopford, fisico dell’università di Hertfordshire:
“Questa fibra è circa mille volte più larga della fibra di amianto. Quando la inseriamo in un fascio di laser, si illumina esattamente nello stesso modo in cui lo farebbe una fibra di amianto, creando un grafico di dispersione molto simile”.

I ricercatori lavorano anche con vere fibre di amianto. Tecniche di ricerca che potevano essere rischiose adesso sono possibili grazie ai vasti progressi tecnologici e non solo.

Chris Stopford, fisico dell’università di Hertfordshire:
“Il motivo primario per il quale non è stato fatto prima è legato ai finanziamenti. I laser erano troppo costosi. E anche la potenza dei computer era troppo costosa. Per cui i ricercatori non potevano creare qualcosa di economico e portatile che la gente potesse usare. Ora il costo dei laser è diminuito e anche la potenza dei computer è diventata più economica”.

Tornando ai test sul campo, i ricercatori sono sicuri che il prototipo funzionerà. Adesso guardano avanti.

Chris Stopford, fisico dell’università di Hertfordshire:
“Il prossimo passo è rimuovere il portatile e dotare il prototipo di sistemi elettronici interni in grado di esaminare tutti i dati. In seguito, vorremmo aumentare il flusso dell’aria, in modo da poter osservare più particelle al secondo e analizzare una più ampia porzione d’aria più velocemente”.

Alan Archer, coordinatore del progetto ALERT:
“Abbiamo già in mente una versione a portata di mano del nostro sistema. Abbiamo pensato che occorresse avere un’unità portatile. Così quando è in azione un trapano o un martello, il sistema respira la stessa aria che il lavoratore sta respirando. Il dispositivo emette una vibrazione e un allarme sonoro. Basta che una sola fibra venga inalata per provocare un danno considerevole al corpo umano, per cui vogliamo evitarlo, ovunque sia possibile entrare in contatto con l’amianto aerodisperso”.

Vedere l’invisibile non serve solo nella prevenzione di pericoli. Può essere utile anche a migliorare la qualità del vino. In una vigna portoghese si sta facendo una vendemmia diversa da altre. I ricercatori stanno testando un dispositivo chiamato “winepen”, una penna per i grappoli che annota tutto quello che c‘è all’interno dell’uva.

Teresa Manso, agronoma, azienda vinicola Quinta da Mata Fidalga:
“E’ uno strumento molto utile. Ci permette di effettuare il controllo della maturazione sul terreno, senza distruggere l’uva. Ci consente di misurare in modo rapido il livello dello zucchero, dell’acidità e dei polifenoli all’interno degli acini. L’apparecchio ha all’interno un GPS che ci permette di percorrere la vigna compiendo diverse misurazioni, riuscendo così a vendemmiare in funzione di questi valori”.

Il dispositivo misura la reazione naturale degli acini e delle sue molecole alla luce. I dati vengono caricati sul computer, sottoposti a modelli matematici e infine trasferiti su mappe.

Joao Miguel Encarnacao, biotecnologo molecolare presso Ateknea Solutions:
“Abbiamo una mappa che mostra la quantità di zucchero nell’uva. Come potete vedere, la scala va dal verde al rosso. Nella mappa le zone in verde sono quelle dove la concentrazione di zucchero è minore, mentre quelle in rosso sono quelle con una concentrazione maggiore.
Qui vediamo chiaramente che in questa zona c‘è una minore concentrazione di zucchero. Questo significa che il viticoltore può decidere di produrre un determinato tipo di vino, ma c‘è anche una zona con livelli elevati e il viticoltore può decidere di produrre un vino più alcolico, più corposo, più strutturato”.

E questo naturalmente è molto apprezzato dai viticoltori.
Fabiano Varandas dos Santos, proprietario, azienda vinicola Quinta da Mata Fidalga:
“Così non dobbiamo andare a raccogliere i grappoli pianta per pianta, portarli al laboratorio di analisi e poi aspettare i risultati. E’ un processo molto lento, accurato che ora grazie a questo strumento non compieremo più, perché adesso possiamo avere i risultati in tempo reale e pianificare la vendemmia da un giorno all’altro”.

Lo strumento è stato sviluppato durante un progetto di ricerca dell’Unione Europea. Gli scienziati adesso prevedono di migliorare la tecnologia nel quadro del programma “Horizon 2020”, il nuovo strumento finanziario per far avanzare la ricerca e l’innovazione in Europa.

Luís Miguel Fernandes, agronomo presso Agriciencia e coordinatore del progetto PREMIVM:
“Questo dispositivo deve essere più ergonomico, nel futuro vorremmo che fosse più maneggevole. E soprattutto dobbiamo lavorare al miglioramento del sensore. Visto che è un sensore ottico abbiamo il problema dell’interferenza della luce. Quindi dobbiare essere sicuri che il sensore sia ben fissato agli acini che misura e dobbiamo migliorare quest’aspetto, in modo che non ci siano tante interferenze della luce nella lettura”.

Ma questi strumenti piccoli e facili da usare possono essere utilizzati non solo nelle vigne. Possono anche prevenire l’intossicazione alimentare. In un istituto tedesco, un fornaio cuoce il pane tradizionale ai cereali. Alcuni di questi sono importati dall’India e dalla Cina e hanno ottenuto la certificazione sul rispetto della legislazione europea in materia di pesticidi. Ma i dubbi restano.

Reiner Stolzenberger, fornaio:
“I nostri fornitori ci garantiscono che i cereali importati sono liberi da pesticidi e siamo sicuri che nel 99% dei casi sia così, che la qualità sia buona. Ma naturalmente vorremmo essere sicuri al 100%. Ecco perché è importante. E vorremmo essere in grado di verificarlo da soli”.

Per questo i ricercatori hanno sviluppato uno strumento che individua rapidamente alcuni pesticidi presenti nei cereali. Il prototipo è stato concepito partendo da una ricerca di scienziati greci ed è basato su complessi processi biologici e chimici. Ma il suo utilizzo è molto semplice, dicono gli scienziati.

János-István Petrusán, chimico degli alimenti presso l’istituto per la lavorazione dei cereali IGV GmbH e coordinatore del progetto FOODSCAN:
“Il sistema registra la reazione tra gli anticorpi e le cellule viventi. Poi questi dati vengono inoltrati come segnali elettronici alla macchina in cui vengono processati. Alla fine si ottengono i risultati che mostrano se il campione è contaminato o no.
Il sistema è stato sviluppato in modo tale che le piccole medie imprese possano usarlo facilmente. Non c‘è bisogno di essere qualificati. Ogni dipendente può utilizzarlo dopo un breve corso di formazione”.

I campioni utilizzati durante i test si rivelano liberi da pesticidi, il fornaio può cuocere il suo pane. Afferma che sarebbe felice di investire in un dispositivo come questo e che ci sono altre sostanze invisibili da tenere d’occhio.

Reiner Stolzenberger, fornaio:
“E’ molto importante migliorare questa tecnologia in modo da poter verificare se nella materia prima con cui prepariamo il cibo si trovano altri prodotti tossici, come i metalli pesanti e altri, in modo da poter vendere prodotti salutari e puliti ai nostri clienti”.