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News dal Futuro
News dal futuro

Newsletter #13 dal mondo delle tecnologie del futuro. Nel menù di questa settimana:

  1. Apple lancia il Self Service Repair, aprendo di fatto anche ai non tecnici la possibilità di fare riparazioni e sostituzioni di componenti sui prodotti della Mela;
  2. l'intelligenza artificiale viene messa al servizio della ricerca di nuove droghe sintetiche; la capacità predittiva della rete neurale funziona alla grande;
  3. è al lavoro una startup di nome Spinlaunch, che vuole lanciare satelliti in orbita grazie ad un innovativa centrifuga che spara letteralmente i carichi nello spazio;
  4. facciamo il punto sul chip crunch e vediamo con ordine quali problemi dal lato della domanda e dell'offerta causano l'attuale crisi e per quanto ancora;
  5. un nuovo processo consente di trasformare letteralmente l'immondizia in grafene da riutilizzare nel calcestruzzo, riducendo così le emissioni di CO2 necessarie per produrre questo prezioso materiale;
  6. la storia del Benthic Rover, un incredibile robot subacqueo che studierà gli abissi del Pacifico a 4 km di profondità, cercando di capire il ciclo del carbonio in un luogo a noi quasi del tutto sconosciuto;
  7. la NASA calcola quanto ossigeno è contenuto nella regolite lunare e scopre che è tanto da sostenere la vita di miliardi di persone per decine di migliaia di anni; ora bisogna passare alla fase applicativa.
Le storie della settimana

IL RIGHT TO REPAIR FA BRECCIA IN APPLE

La prima notizia dal futuro di questa settimana ci arriva dal mondo Apple. La società di Cupertino apre alla possibilità che i singoli utenti facciano riparazioni e sostituzioni di componenti in prima persona. Un risultato importante per il movimento "Right to Repair", del quale ho spesso parlato a The Future Of.

 

Il 17 Novembre Apple ha lanciato il cosiddetto Self Service Repair, che permetterà ai clienti che si sentono a loro agio nel completare le proprie riparazioni, di accedere a parti e strumenti originali Apple.

Disponibile dapprima per gli iPhone 12 e 13, e presto seguito dai computer Mac con chip M1, il Self Service Repair sarà disponibile all'inizio del prossimo anno negli Stati Uniti e si espanderà in altri paesi nel corso del 2022.

 

Di fatto, i clienti si uniscono agli oltre 5.000 Apple Authorized Service Provider e ai 2.800 Independent Repair Provider che hanno accesso a queste parti, strumenti e manuali.

La fase iniziale del programma si concentrerà sui moduli più comunemente riparati, come il display dell'iPhone, la batteria e la fotocamera. La possibilità di ulteriori riparazioni sarà disponibile più avanti nel corso del prossimo anno.

 

La scelta di Apple ovviamente serve a mettere sotto controllo il canale ed assicurarsi che le riparazioni avvengano solo con pezzi originali.

Infatti, per assicurarsi che un cliente possa eseguire una riparazione in sicurezza, è importante che prima legga il Manuale di riparazione, che a questo punto sarà disponibile con trasparenza per tutti.

Poi il cliente ordinerà le parti e gli strumenti originali Apple utilizzando uno store dedicato, l'Apple Self Service Repair Online Store. Dopo la riparazione, i clienti che restituiranno il pezzo usato consentendone un corretto riciclaggio riceveranno un credito per il loro prossimo acquisto.

Il nuovo negozio offrirà più di 200 singole parti e strumenti, consentendo ai clienti di completare le riparazioni più comuni sui device che vi ho citato poco fa, anche se i prezzi non sono ancora noti.

 

Il Self Service Repair è pensato per persone e tecnici con conoscenza ed esperienza per riparare i dispositivi elettronici, ma di fatto sarà aperto anche a consumatori meno esperti. Per la stragrande maggioranza dei clienti, quindi, visitare un fornitore di riparazioni professionale con tecnici certificati, che utilizzano parti originali Apple, resterà il modo più sicuro e affidabile per ottenere una riparazione, ma intanto il tabù è caduto.

Apple announces Self Service Repair

Il programma Apple Self Service Repair avrà un impatto sulle vendite degli iPhone?

L'INTELLIGENZA ARTIFICIALE CONTRO LE DROGHE SINTETICHE

La seconda notizia della settimana riguarda una nuova applicazione dell'intelligenza artificiale, che i ricercatori hanno sguinzagliato contro la produzione di droghe sintetiche.

I ricercatori della University of British Columbia di Vancouver e di altre università hanno addestrato un computer a prevedere la struttura molecolare di nuove droghe.

Le nuove droghe progettate a tavolino sono droghe di nuova concezione che aggirano la legge, in modo furbo. Di fatto sono sostanze molto simili a droghe sviluppate in precedenza e hanno anche effetti simili, ma sono abbastanza diverse da non ricadere tecnicamente sotto le leggi che regolano la droga.

Di fatto sono sostanze che si trovano in una sorta di limbo, per cui prima devono essere identificate, poi analizzate, poi determinati gli effetti che causano sull'uomo ed infine inserite nelle liste dei prodotti proibiti. E solo a quel punto diventano ufficialmente perseguibili. Lasciando settimane, se non mesi, di campo libero a chi le create e le vuole commercializzare, quasi impunemente.

Utilizzando i dati raccolti da tutto il mondo sulle droghe illecite, i ricercatori hanno addestrato un computer a trovare nuove droghe che non erano ancora state create, ma che si adattavano a determinati parametri. Sono emersi 8,9 milioni di disegni chimici diversi.

Come capire quali avrebbero potuto essere realizzate ed andare "sul mercato", se così si può dire? Hanno confrontato 196 nuove droghe sintetiche, che non esistevano quando il computer è stato inizialmente programmato, con quelle che l'algoritmo aveva identificato come possibili, nel mare magnum di milioni di casi. Lo hanno messo alla prova, grazie ad una rete neurale, per capire se fosse stato in grado di prevedere l'arrivo di tali 196 nuove droghe.
E la macchina ne ha "identificate" ben 175 su 196.

Il dottor David Wishart dell'Università di Alberta, che è stato l'autore senior della ricerca ha commentato: "Il fatto che possiamo prevedere quali droghe di sintesi possono emergere sul mercato prima che appaiano effettivamente è un po' come il film di fantascienza del 2002, Minority Report, dove la conoscenza delle attività criminali che stanno per avere luogo ha aiutato a ridurre significativamente il crimine in un mondo futuro".

Ora che il computer può prevedere quali sostanze chimiche appariranno nel prossimo futuro, le forze dell'ordine e i funzionari della sanità pubblica possono avere un vantaggio sostanziale. In precedenza ci sarebbero voluti mesi, come detto, per identificare una nuova droga progettata dopo che era stata trovata dalle autorità. Ora ci vogliono giorni.

Questa è vera intelligenza artificiale. Il modello ha fatto di più che identificare le strutture, che è un tema di capacità computazionale; è stato anche in grado di prevedere quali avevano più probabilità di apparire sul mercato. E i precogs "muti".

Researchers develop 'Minority Report' like tech for drugs

UBC researchers train computers to predict the next designer drugs

CENTRIFUGHE SPAZIALI

La terza notizia della settimana riguarda il meraviglioso mondo dei satelliti e dei loro lanciatori.

 

Sappiamo tutti che andare nello spazio è difficile, e uno dei motivi è legato al fatto che ci vuole molta energia per vincere la gravità della Terra.

Finora, l'unico modo che abbiamo trovato per farlo in modo affidabile è con i razzi, ma una startup chiamata SpinLaunch ha progettato e realizzato qualcosa di sbalorditivo.

 

Utilizzando una camera a vuoto gigante e un cavo ipersonico rotante, l'azienda spera di lanciare essenzialmente satelliti in orbita, sparandoli da terra.

Se vi sembra un'affermazione uscita dalla famosa serie di Goldrake "si trasforma in un razzo missile con circuiti di mille valvole", sappiate che SpinLaunch ha appena completato il suo primo lancio di prova cinetico, sparando un veicolo in alto nell'atmosfera. 

 

La chiave della visione del futuro di SpinLaunch è l'Orbital Accelerator, una massiccia centrifuga che può accelerare un piccolo carico a migliaia di miglia all'ora. L'azienda raggiunge queste incredibili velocità facendo funzionare la centrifuga all'interno di una camera a vuoto per ridurre l'attrito. Quando il tether ipersonico, cioè il cavo, raggiunge la velocità appropriata, si stacca dal veicolo in meno di un millisecondo. Questo manda il carico utile in alto attraverso un tubo simile a un camino in cima all'acceleratore. Se tutto va secondo i piani, il sistema potrebbe inviare circa 200 chilogrammi nello spazio, e quasi tutta l'energia utilizzata per farlo sarebbe elettrica.

 

Ora, se state pensando che 200 kg siano poca cosa, vi sbagliate. Noi oggi costruiamo razzi giganteschi, il cui peso è in larga parte occupato dal carburante e dal razzo stesso. Quello che poi mandiamo in orbita davvero, sono carichi paganti del peso di alcune centinaia di kg e dell'ingombro massimo di un'utilitaria. Quindi la scala pensata qui, non è ancora importante, ma di sicuro non è fuori luogo. E comunque un camino di lancio di 50 metri è pur sempre una struttura più alta della Statua della Libertà, giusto per intendersi.

 

Ovviamente questa soluzione richiede di affrontare altri problemi, come per esempio dotare il satellite lanciato di un motore per posizionarsi in orbita quando ci arriverà, oltre che di avere un design che gli consenta di resistere alla tremenda forza centrifuga pre-lancio, così come di non disintegrarsi una volta che esce dalla struttura. Tutti temi, però, che sembrano risolvibili, in considerazione dei grandi risparmi nei costi di lancio stesso che si possono ottenere. Siamo davvero curiosi di capire se questa soluzione avrà le gambe per camminare e diventare un'opzione reale.

This Startup Wants to Throw Satellites into Orbit With a Giant Centrifuge

SpinLaunch

FACCIAMO IL PUNTO SUL CHIP CRUNCH

Per la quarta notizia dal futuro, andiamo a ragionare sui motivi e sulle prospettive di un settore, quello della produzione di microchip, che sta vivendo una grande e ormai nota fase di crisi. I chip scarseggiano e molti costruttori di prodotti che incorporano i chip sono in difficoltà.

 

Quasi due anni dopo le interruzioni causate dalla pandemia, una grave carenza di chip, i componenti al cuore di smartphone, computer e innumerevoli altri prodotti, continua a colpire i produttori in tutta l'economia globale.

 

Le case automobilistiche sono state costrette a fermare la produzione negli ultimi mesi, mentre le vendite calano perché non riescono a produrre abbastanza veicoli. L'impatto sul 2021 è stimato solo per questo settore in oltre 50 miliardi di dollari.

La carenza ha colpito le industrie, dalle console di gioco e le apparecchiature di rete ai dispositivi medici. In ottobre, Apple ha incolpato la scarsità di chip per i suoi risultati finanziari, e Intel ha avvertito che la situazione probabilmente si protenderà fino al 2023.

 

Le cause sono molteplici. La prima è legata all'aumento della domanda. Dall'agosto 2020 allo stesso mese del 2021, la richiesta di chip è aumentata di quasi il 30% su scala globale. Alla radice, ci sono la grande espansione di soluzioni per il cloud computing ed il 5G.

 

Allo stesso tempo, le sanzioni imposte dagli Stati Uniti alle aziende cinesi come Huawei, uno dei principali produttori di smartphone e apparecchiature di rete, hanno spinto alcune aziende cinesi a iniziare ad accumulare più scorte possibili. E se tutti fanno scorta, ovviamente la disponibilità cala.

 

Senza dimenticare fenomeni più vicini alla nostra vita quotidiana, come l'esplosione dello smartworking e quindi la necessità di avere in casa un'infrastruttura tecnologica almeno adeguata allo scopo. Il mondo "contactless" post-pandemico, ha infine spinto l'e-commerce che richiede soluzioni tecnologiche oltre che fisiche per funzionare.

 

Dal lato dell'offerta, questa non si è semplicemente adeguata abbastanza in fretta. Il motivo più ovvio è che costruire fabbriche per la produzione di chip richiede investimenti nell'ordine dei miliardi di dollari e tempi di realizzazione di minimo due o tre anni, se non di più quando si adottano tecnologie di produzione più avanzate.

 

Il mercato dei microchip ha inoltre vissuto periodi storici di grande crescita e poi altrettanto ripide flessioni. Per questo motivo le decisioni di investimento non sono banali. Mettere sul piatto oggi miliardi per costruire nuove fabbriche che potrebbero entrare in funzione in un futuro nel quale la domanda cala nuovamente, significherebbe aver bruciato una quantità di denaro pazzesca per nulla. Perchè in attesa che la domanda cresca nuovamente, gli impianti non lavorano a piena capacità ed invecchiano.

 

Gartner stima che gli impianti di semiconduttori abbiano operato al 95,6% della loro capacità nel secondo trimestre del 2021 rispetto al 76,5% del secondo trimestre del 2019.

 

Senza dimenticare, infine, che impianto è una parola generica. Bisogna poi decidere che tipi di chip costruire, e se tutti vogliono produrre i chip di fascia alta del futuro e si smette di produrre quelli vecchi, tipicamente a minor margine di profitto, avremo abbondanza di chip di un tipo e scarsità dell'altro. Insomma, i chip non sono tutti uguali.

 

Per ora non si vede luce in fondo al tunnel e un banale circuito integrato per il controllo dell'alimentazione usato in molti prodotti che una volta costava 1 dollaro può ora essere venduto per 150 dollari. Se avete dell'hardware che funziona, per ora tenetevelo bello stretto.

Why the chip shortage drags on and on… and on

China prioritizes local chip needs during global crunch

GRAFENE DALL'IMMONDIZIA

La quinta notizia della settimana arriva dalla Rice University in Texas.

Ricordate il famoso film Ritorno al Futuro? Immagino di si. Visualizzate la scena dove Doc Brown infila dell'immondizia nel motore della Delorean. E' quello il suo carburante del futuro.

 

Ecco, non siamo esattamente a questo livello, ma la storia che vi sto per raccontare va esattamente in questa direzione.

 

Un ricercatore di nome James Tour e il suo team hanno sviluppato metodi per trasformare i rifiuti di carbonio in grafene, un allotropo di carbonio che può essere impilato per formare grafite.

 

Tramite un trattamento veloce, degli elettrodi inducono un'alta tensione e un'alta corrente in un campione di rifiuti ricchi di carbonio. Dieci millisecondi e 3.300 gradi Kelvin dopo, il risultato è una forma utilizzabile di grafene. Con 30-35 dollari di costi di elettricità per tonnellata, il processo è altamente economico.

 

E poi cosa ce ne facciamo? Secondo Tour si potrebbero mettere 8 miliardi di tonnellate di grafene nel cemento e nel calcestruzzo.

Ma, il grafene risultante può avere una miriade di usi commerciali oltre il cemento e il calcestruzzo, tra cui leghe metalliche, plastica, applicazioni mediche, insieme a molti altri usi industriali.

 

Il team di Tour ha letteralmente preso i rifiuti delle vecchie auto, ha estratto il carbonio sotto forma di grafene, e poi ha restituito il grafene ai produttori per costruire nuove auto. Hanno raffinato il processo di produzione, e stimano che al ritmo attuale di miglioramento, entro la metà del 2022 produrranno oltre 1 tonnellata di grafene al giorno, e 100 tonnellate al giorno entro la fine del 2023.

 

Dal punto di vista ambientale, la produzione di calcestruzzo rappresenta l'8% di tutte le emissioni umane di CO2 ogni anno. Ma il grafene di Tour potrebbe essere aggiunto al calcestruzzo per rafforzarlo, riducendo significativamente la quantità necessaria con le tecnologie correnti.

 

Se anche non vi sembra tanto, sarebbe un volume davvero interessante.

Flash Graphene: Born Again Plastic Is Planet-Friendly

Rice University | Graphene-Info

ROBOT SOTTOMARINI ESTREMI

La penultima notizia della settimana arriva dalle profondità del mare e ci parla di robot esploratori, davvero estremi.

 

Vi presento un robot, delle dimensioni di una vettura, chiamato Benthic Rover (nome in codice BR-II) il cui scopo è  vagare sul fondale del Pacifico, a 13.000 piedi di profondità. La missione del robot? Esplorare il terreno viscido alla ricerca di indizi su come l'oceano profondo elabora il carbonio.

 

Essendo completamente senza filo, il rover inizia il suo viaggio in un modo del tutto affascinante, cioè viene lasciato scendere in profondità in caduta libera, un lento viaggio negli abissi della bellezza di due ore e mezzo.

 

E' un cingolato, con battistrada molto larghi, ed ha un peso intelligentemente distribuito per far si che non affondi, visto che il fondale a quelle profondità è un misto di sabbia e fango.

 

La parte legata alle comunicazioni è ancora più intrigante. Come i rover su Marte, questo robot deve essere autonomo. In effetti, per certi versi è ancora più difficile tenere sotto controllo un rover a 13.000 piedi di profondità, che poi sono 4 chilometri, che un rover su un altro pianeta.

Le onde radio, infatti, viaggiano bene nello spazio, è solo che impiegano fino a 20 minuti per fare il viaggio tra la Terra e Marte.

Ma le onde radio non vanno molto d'accordo con l'acqua. BR-II, quindi, utilizza segnali acustici per parlare con un altro robot, un aliante galleggiante che gli scienziati rilasciano dalla riva quattro volte l'anno. L'aliante, essenzialmente una tavola da surf molto costosa, viaggia verso la posizione approssimativa del rover, lo pinga, raccoglie gli aggiornamenti di stato e i dati dei campioni, e spara queste informazioni a un satellite.

 

Da li poi, i ricercatori possono accedere ai dati e condurre i loro studi. Per il resto del tempo sarà solo e cieco. Raccoglie dati, si muove di qualche metro al giorno e ricomincia, così per un anno. Poi verrà riportato in superficie, grazie a dei serbatoi molto sofisticati di titanio, si cambieranno le batterie e via di nuovo in fondo al mare alla scoperta di nuove meravigliose realtà.

In bocca al lupo a questo coraggioso ritrovato dell'ingegno umano.

This intrepid robot is the Wall-E of the deep sea

 

Autonomous robotic rover helps scientists with long-term monitoring of deep-sea carbon cycle and climate change - MBARI

LUNA, REGOLITE E OSSIGENO

L'ultima notizia della settimana ci arriva dalla luna. La NASA si è presa la briga di misurare quanto ossigeno sia contenuto nella regolite lunare; le stime sono davvero impressionanti.

Ma andiamo con ordine. L'idea di colonizzare altri pianeti o anche solo posizionare una colonia umana permanente sulla luna dipende, tra le tante cose, dalla nostra capacità di mettere a disposizione dei coloni l'ossigeno.

La luna ha un'atmosfera, che è molto sottile e composta principalmente da idrogeno, neon e argon. Non è il tipo di miscela gassosa che consente la vita ad esseri come gli umani.

A noi serve l'ossigeno ed il nostro satellite, udite udite, ne ha tantissimo. Solo che non è in forma gassosa. E' intrappolato nella regolite, lo strato di roccia e polvere fine che copre la superficie lunare. Ed è il risultato di milioni di anni di impatti con i meteoriti.

Se ignoriamo l'ossigeno legato al materiale roccioso duro che si trova nelle profondità della Luna e consideriamo solo la regolite che è facilmente accessibile in superficie, possiamo fare qualche stima.

Ogni metro cubo di regolite lunare contiene in media 1,4 tonnellate di minerali, compresi circa 630 chilogrammi di ossigeno. La NASA dice che gli esseri umani hanno bisogno di respirare circa 800 grammi di ossigeno al giorno per sopravvivere. Quindi 630 chilogrammi di ossigeno terrebbero in vita una persona per circa due anni (o poco più).

Ora supponiamo che la profondità media della regolite sulla Luna sia di circa dieci metri, e che possiamo estrarre tutto l'ossigeno in essa contenuto. Ciò significa che i primi dieci metri della superficie lunare fornirebbero abbastanza ossigeno per far respirare tutti gli otto miliardi di persone sulla Terra per circa 100.000 anni.

Come sempre, passare dai calcoli alla realtà complesso. Per estrarre tale ossigeno bisogna applicare energia e sulla luna l'energia dobbiamo portarla. E anche se portassimo solo delle strutture o cercassimo di costruire degli impianti solari, beh, lo sforzo tecnologico e logistico sarebbe comunque gigantesco.

L'uomo si è quindi messo all'opera. All'inizio di quest'anno, la startup belga Space Applications Services ha annunciato che stava costruendo tre reattori sperimentali per migliorare il processo di produzione di ossigeno tramite elettrolisi. Si aspettano di inviare la tecnologia sulla Luna entro il 2025 come parte della missione ISRU (in-situ resource utilization) dell'Agenzia Spaziale Europea.

Se l'idea funzionasse si potrebbe cominciare a ragionare su come utilizzare i reattori su larga scala e forse, un semplice conteggio matematico, potrebbe diventare realtà nell'arco di un decennio o poco più.

The Moon's Surface Has Enough Oxygen to Sustain 8 Billion People for 100,000 Years

 

There's Enough Oxygen in the Lunar Regolith to Support Billions of People on the Moon

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