Otto invenzioni svizzere del 2022 che potrebbero esservi sfuggite

Lo "smart mic" sviluppato al Politecnico federale di Losanna è capace di identificare i versi emessi dagli animali grazie all'intelligenza artificiale. synature / epfl.ch

Una batteria biodegradabile di carta, un microfono intelligente che può individuare i lupi e un gel contro il cancro sono tra le innovazioni e invenzioni svizzere del 2022.

La Svizzera è uno dei Paesi più innovativi, con un’eccellente reputazione negli ambiti della scienza e della tecnologia. La Confederazione investe il 3,15% del suo PIL nella ricerca e nello sviluppo (dati 2019), assicurandosi la settima posizione nelle classifiche globali sull’innovazione. Nel Paese si trovano 12 università pubbliche, tra cui i due politecnici federali di Losanna e di Zurigo, nove Alte scuole di scienze applicate e dozzine di istituti di ricerca all’avanguardia.

Ecco otto progetti di ricerca e invenzioni degni di nota che hanno visto la luce nel 2022.

Batteria di carta

Scienziati e scienziate del Laboratorio federale per la prova e la ricerca sui materiali (EMPA) hanno una nuova soluzione per aiutare a risolvere il problema dello smaltimento delle batterie. Hanno inventato una batteria fatta di carta e alimentata da sale e inchiostri che si attiva con qualche goccia d’acqua. La batteria di carta ha gli stessi componenti essenziali delle normali batterie, ma i materiali e il modo in cui sono assemblati sono diversi.

Dopo aver creato centinaia di prototipi, la squadra ha puntato su un inchiostro di grafite per il catodo, di zinco per l’anodo e carta infusa con sale per l’elettrolita.  Una volta attivata con l’acqua, la batteria emette un voltaggio costante di 1,2 Volt. Tra due-cinque anni, la tecnologia potrebbe essere utilizzata in apparecchi elettrici come i dispositivi di diagnosi medica o nel settore dello “smart packaging”.

La batteria sviluppata dall’EMPA. EMPA

Un microfono intelligente per individuare i lupi

Monitorare gli animali selvatici come i lupi sta diventando sempre più difficile a causa delle popolazioni in crescita e tecniche di osservazione ormai datate. Ricercatori e ricercatrici del Politecnico federale di Losanna (EPFL) hanno inventato uno strumento che utilizza l’intelligenza artificiale per registrare e identificare i fischi, gli ululati e altri versi emessi dagli animali che si aggirano la notte sulle Alpi. I dati raccolti sono inviati automaticamente tramite la rete di telefonia mobile ad un server che li analizza. Lo “smart mic” può identificare il richiamo di un lupo, isolarlo dagli altri rumori e triangolare la posizione dell’animale segnalandola su una mappa. Lo strumento potrebbe permettere ai guardiacaccia di risparmiare tempo grazie a una copertura molto più ampia rispetto alle trappole fotografiche tradizionali. È anche relativamente a buon mercato; un prototipo costa 450 franchi. L’invenzione è stata testata con successo con gli elefanti in Sudafrica e altre verifiche sono in corso in India, sempre con i pachidermi.

Il microfono dell’EPFL si rivela più efficace delle trappole fotografiche. Keystone

Un rilevatore per i virus nell’aria

Il Politecnico di Zurigo (ETH) e l’EMPA stanno lavorando da tempo a sensori che possono “vedere” e “percepire” i virus nell’aria. Negli ultimi anni si sono concentrati sull’individuazione del virus SARS-CoV-2. Lo scorso autunno hanno annunciato la creazione di “CAPS”, un biosensore per “l’individuazione quantitativa di virus in aree chiuse” per aiutare il personale curante ad alto rischio di contagio da coronavirus negli ospedali e nelle case di cura. CAPS individua i virus nell’aria catturando gli aerosol che vengono poi arricchiti in una soluzione liquida. Il biosensore, in seguito, la analizza e misura la quantità di RNA specifico del SARS-CoV-2. La performance di questo sistema è paragonabile a quella dei moderni test PCR. I risultati della misurazione, tra cui la valutazione del rischio di infezione, sono disponibili immediatamente per il personale sanitario. Ricercatori e ricercatrici sperano che l’invenzione possa essere utilizzata in luoghi molto frequentati come le stazioni ferroviarie per individuare le zone ad alta concentrazione di virus.

Il rilevatore potrebbe rivelarsi particolarmente utili negli ospedali. Keystone / Gaetan Bally

Un purificatore d’acqua ad energia solare

Molte persone nel mondo non hanno accesso all’acqua potabile ?, specialmente nelle regioni più remote. Scienziati e scienziate dell’EPFL hanno inventato un semplice filtro per la purificazione dell’acqua che utilizza l’energia solare . Intrecciando nanocavi di diossido di titanio con nanotubi in carbonio, un team di ricerca ha creato un filtro che, grazie ai raggi UV, produce perossido di idrogeno, idrossido e ossigeno che uccidono i batteri e i virus più grandi che lo attraversano.

Leggero e facile da trasportare. L. Forro, EPFL

Un aeroplano elettrico costruito da studenti

“Avere l’opportunità di costruire un aeroplano durante gli studi e riuscire a vederlo volare è una sensazione indescrivibile”, ha detto lo studente in ingegneria meccanica dell’ETH Maurice Kaulich a proposito del progetto e-Sling. Per due anni, una squadra di 20 studenti e studentesse ha costruito un aeroplano a quattro posti elettrico il cui battesimo del volo si è tenuto a settembre. La scocca del monomotore è stata prodotta in Sudafrica, gli studenti in Svizzera hanno creato un sistema di propulsione elettrico alimentato da un sistema modulare di batterie integrato a uno speciale circuito di raffreddamento. Le batterie possono essere sostituite durante gli scali. Il motore pesa solo 42 chilogrammi mentre le batterie nelle due ali pesano 224 chilogrammi. L’aereo ha un’autonomia di 180 chilometri o di un’ora.

Una rete di riscaldamento a CO2

Il prototipo di una rete termica che usa diossido di carbonio liquido nelle tubature è in fase di test in Svizzera. Il sistema, che ha una capacità di 500 kilowatt di energia termica, si trova nel seminterrato del campus Enegypolis a Sion, in Vallese. I designer del progetto sostengono sia possibile trasportare CO2 liquido e gassoso da fonti rinnovabili e scarti utilizzando tubature compatte ed economiche collegando gli edifici in rete. Chi ha lanciato il progetto ritiene sia possibile ottenere una rete operativa tra due o tre anni.

Nel seminterrato di Enegypolis. swissinfo.ch

Un trattamento in gel per il cancro

All’Università di Berna è stato sviluppato un trattamento in gel per il melanoma, forma aggressiva del cancro della pelle. Applicato direttamente sulla zona dove è localizzato il tumore, il gel attiva la risposta immunitaria contro il melanoma. Ricercatori e ricercatrici hanno utilizzato elementi del bacillo di Calmette e Guérin (BCG) – un microrganismo attenuato impiegato come vaccino contro la tubercolosi che stimola anche la risposta antitumorale – per sviluppare il gel. Nei test, topi con melanoma hanno dimostrato un tasso di sopravvivenza nettamente più alto dopo il trattamento. Dei test clinici sui pazienti sono in fase di pianificazione.

In Svizzera ogni anno circa 3’000 persone si ammalano di melanoma, stando ai dati della Lega contro il cancro. Keystone / Alessandro Della Bella

Un sistema nervoso controllato da un tablet

Tre pazienti la cui parte inferiore del corpo è rimasta completamente paralizzata dopo una lesione alla colonna vertebrale hanno potuto ricominciare a camminare, pedalare e nuotare usando un dispositivo di stimolazione nervosa controllato da un tablet a schermo tattile sviluppato da una squadra di ricerca dell’EPFL. Nel corpo dei pazienti sono stati installati degli innesti che stimolano elettricamente i nervi della schiena e delle gambe. Subito dopo l’operazione i tre pazienti sono riusciti ad alzarsi in piedi e fare dei passi reggendosi. Nei sei mesi seguenti hanno recuperato la facoltà di compiere attività più avanzate – camminare, pedalare e nuotare – controllando personalmente il dispositivo tramite tablet.

Traduzione: Zeno Zoccatelli