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Articoli di approfondimento - Belgio, il paese delle grandi innovazioni

Guardandovi intorno in casa, quasi certamente troverete qualcosa che ha le sue origini in Belgio. Anche se oggi il paese è forse più conosciuto per la birra, il cioccolato, le waffles e la sede dell'Unione europea, il Belgio è stato a lungo un protagonista della scienza, e le scoperte di ricercatori, scienziati e industriali belgi hanno avuto un ruolo fondamentale nel plasmare il mondo moderno.

Economia digitale

Leo Baekeland, un chimico belga, ha inventato nel 1907 il bachelite, una scoperta che ha segnato l'inizio dell'industria moderna delle materie plastiche. Tre decenni prima, l'ingegnere elettrico Zénobe Gramme era accidentalmente inciampato nel primo motore elettrico potente utilizzabile, quando scoprì che la sua macchina Gramme, una sorta di dinamo a corrente continua, si funzionava anche in senso inverso. Ernest Solvay , un altro chimico belga, sviluppò il processo Solvay per la produzione di carbonato di sodio, una sostanza utilizzata in molti processi industriali, dalla produzione del vetro al trattamento delle acque. Paul Otlet , un visionario belga, imprenditore e attivista per la pace, è considerato uno dei padri della scienza dell'informazione. E, in un paese dove pensare in grande sulla scienza sembra venire naturalmente, nessuno pensò più in grande di Georges Lemaitre, un fisico e astronomo presso l'Università cattolica Lovanio che ha proposto la teoria del Big Bang sulle origini dell'universo. Nel 1968 l'università di Lemaìtre si divise in Katholieke Universiteit Leuven (KUL) e Université Catholique de Louvain (UCL), ma i ricercatori di entrambe le università continuarono a svolgere un lavoro pionieristico in molti campi, dall'astronomia e la fisica alla nanotecnologia, la comunicazione wireless e le neuroscienze. Le due università hanno anche portato a notevoli spin-off, non da ultimo IMEC, oggi il più grande centro di ricerca sulla nanoelettronica in Europa. I ricercatori della KUL, per esempio, stanno coordinando progetto Enlightenment (1), lanciato di recente, che promette di migliorare notevolmente la nostra comprensione di come funziona il cervello, ponendo potenzialmente le basi per una serie di tecnologie neuro-ispirate. Combinando neuroscienze, neuro-ingegneria e metodi di calcolo, il team, che comprende anche ricercatori provenienti da Canada, Francia e Paesi Bassi, sta costruendo una piattaforma tecnologica per interagire direttamente con gruppi di cellule nel cervello. Attraverso una serie di esperimenti comportamentali, essi sperano di instaurare un dialogo bidirezionale tra un cervello e un computer, per verificare se la manipolazione dell'attività di gruppi di cellule può eliminare o creare ricordi. Migliori sistemi di interfaccia cervello-computer (brain-computer interfaces, BCI) e computer che imitano l'attività cerebrale sono solo alcuni dei potenziali risultati di un'iniziativa che - come dicono i ricercatori - potrebbe avere "conseguenze che possiamo solo iniziare a immaginare". Più specificamente, l'innovativa tecnologia BCI è al centro di un altro progetto che promette di aiutare le persone con disabilità agli arti inferiori a camminare. Coordinato dalla società belga Space Applications Services NV e coinvolgendo l'Université Libre de Bruxelles (ULB), tra gli altri partner europei, la squadra del progetto Mindwalker (2) utilizzerà innovativi biosensori a secco e BCI non invasiva per controllare un dispositivo ortopedico appositamente progettato per consentire alle persone costrette sulla sedia a rotelle a camminare. Sarà utilizzato un ambiente di realtà virtuale per attività di formazione e il sistema sarà alla fine testato in una serie di prove che riflettono ambienti e situazioni della vita quotidiana, come ad esempio svolgere attività semplici in casa, andare a fare shopping e interagire con la gente in strada. Dalla crittografia alle comunicazioni e la fotonica Intanto, un altro team alla KUL sta coordinando il progetto Ecrypt II (3), una Rete di eccellenza quadriennale in crittologia, in cui 11 protagonisti del settore stanno sviluppando un percorso di ricerca ed elaborando nuove tecniche crittografiche che utilizzano algoritmi a chiave simmetrica, algoritmi e protocolli a chiave pubblica e l'implementano hardware e software in tre laboratori virtuali. Lo stesso team di crittologi della KUL ha realizzato una delle prime implementazioni pratiche mondiali di cripto-biometria. Lavorando al progetto TURBINE (4), hanno adottato un approccio "privacy by design" che consente alle persone di usare le loro impronte digitali per dimostrare chi sono, salvaguardando così i loro dati personali. "Invece di memorizzare scansioni delle impronte digitali, stiamo usando scansioni per generare un codice matematico che rappresenta un'identità. Il codice non può essere utilizzato per ripristinare il campione di impronta digitale originale, può essere revocato in qualsiasi momento e la stessa impronta digitale può essere utilizzata per generare più codici, in modo che la gente possa avere diverse identità o pseudo-identità per scopi diversi", spiega Nicolas Delvaux, coordinatore di TURBINE. Nel frattempo, colleghi ricercatori presso l'Université Catholique de Louvain sono coinvolti in vari progetti d'avanguardia in diversi settori. Il Laboratorio di ingegneria elettrica dell'università, per esempio, ha partecipato al progetto Newcom++ (5) per sviluppare una serie di nuove tecnologie che vanno ben oltre l'attuale stato dell'arte del settore delle comunicazioni mobili e senza fili. Nei prossimi anni, i risultati di Newcom++ promettono di svolgere un ruolo chiave nella fornitura di un accesso internet più economico, più rapido e più sicuro, nonché nell'espansione della capacità, della gamma e della funzionalità delle reti mobili. "Le tecnologie che abbiamo sviluppato vanno oltre lo standard LTE (Long Term Evolution) 4G ora dispiegato per le comunicazioni mobili... non si tratta di tecnologie di prossima generazione, ma piuttosto di tecnologie "post prossima generazione", spiega il professor Marco Luise, managing director di Newcom++. "Sviluppandole speriamo di aiutare l'Europa a riconquistare la sua importanza nel campo delle comunicazioni wireless e mobili." Importanti innovazioni in varie scienze sono emerse anche dall'Università di Ghent e dalla Vrije Universiteit Brussel (VUB). Ad esempio, entrambe hanno dipartimenti di fotonica di classe mondiale che stanno lavorando a una serie di tecnologie che promettono di tutto, dagli schermi televisivi a maggiore definizione ai sistemi di imaging medico e impianti bio-medici avanzati. L'attenzione è concentrata sulla fotonica per l'assistenza sanitaria nel progetto Photonics4Life (6), una rete di eccellenza che include un team della VUB che ha cercato di condurre una ricerca europea multidisciplinare in "biofotonica", un settore emergente che abbraccia tutte le tecnologie basate sulla luce applicate alle scienze della vita e alla medicina. Il loro lavoro ha portato a nuove tecniche per l'analisi dei processi cellulari, per la diagnosi e terapia non invasiva e minimamente invasiva e per la diagnostica decentrata. La VUB e la KUL rivestono anche un ruolo chiave nello sviluppo della tecnologia dei semiconduttori. Nel progetto Copper (7), squadre provenienti da entrambe le università hanno lavorato a un approccio innovativo per la produzione di semiconduttori, utilizzando solventi non acquosi come l'ammoniaca liquida e liquidi ionici, che permette di fissare più transistor - e quindi più potenza di elaborazione - sui chip per computer. "L'elettrodeposizione con ammoniaca liquida e liquidi ionici è già stata fatta prima, ma è la prima volta che questo processo è stato utilizzato nell'industria dei semiconduttori," spiega il professor Jan Fransaer, un ricercatore presso il Dipartimento di metallurgia e ingegneria dei materiali (MTM) della KUL. "Questa tecnica contribuirà al tentativo di avere una continuazione della Legge di Moore, almeno per qualche generazione ancora." La tecnica è solo una di una lunga serie di scoperte scientifiche appoggiate dalla ricerca condotta in Belgio, dove nuove generazioni di scienziati hanno continuato a camminare sulle orme di Gramme, Lemaitre e Solvay. Nel 1911 Solvay ha iniziato una serie di importanti conferenze dedicate alla fisica e alla chimica, alle quali hanno partecipato luminari quali Max Planck, Marie Curie e un giovane Albert Einstein. Le conferenze, conosciute come Congressi Solvay, vengono ancora oggi organizzate e, come avviene per il Belgio stesso, continuano ad attrarre alcune delle più brillanti menti scientifiche del mondo nei campi interessati. --- I progetti presentati in questo articolo sono stati sostenuti dal Settimo programma quadro (7° PQ ) per la ricerca. (1) Enlightenment: Exploring the neural coding in behaving animals by novel optogenetic, high-density microrecordings and computational approaches: Towards cognitive Brain-Computer Interfaces (2) Mindwalker: Mind controlled orthosis and virtual reality training environment for walk empowering (3) Ecrypt II: European network of excellence in cryptology - Phase II (4) Turbine: Trusted revocable biometric identities (5) Newcom++: Network of Excellence in Wireless Communications (6) Photonics4Life: Network of excellence for biophotonics (7) Copper: Copper interconnects for advanced performance and reliability Link utili: - 7° PQ su CORDIS - Enlightenment su CORDIS - Mindwalker su CORDIS - Ecrypt II su CORDIS - Turbine su CORDIS - Newcom++ su CORDIS - Photonics4Life su CORDIS - Copper su CORDIS Articoli correlati: - Articoli di approfondimento - Mantenere il vantaggio competitivo dell'Europa nelle comunicazioni wireless - progetto Newcom++ - Articoli di approfondimento - Un approccio rivoluzionario senz'acqua per la produzione di micro-chip - progetto Copper