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Sei studenti vincitori al concorso della FAST I giovani e le scienze attesi a EUCYS di Katowice, Polonia, 9-14 settembre.

Hanno vinto i primi premi in biologia, chimica e fisica al concorso I giovani e le scienze 2024, svoltosi a Milano lo scorso marzo. E’ l’evento che la FAST-Federazione delle associazioni scientifiche e tecniche organizza ininterrottamente dal 1989 su incarico della Commissione europea. L’importante riconoscimento consente di partecipare alla finale europea di EUCYS-European Union Contest for Young Scientists; qui si confrontano con studenti delle scuole superiori dei paesi dell’Unione e di una decina di Stati invitati.

I premiati

La Giuria della FAST ha scelto per la biologia la proposta di Federico Bergo (2006) del Liceo scientifico Galilei di Alessandria: “DSUP-Project. Come rendere il corpo umano resistente alle radiazioni per i viaggi spaziali”. Lo studio è molto interdisciplinare con inevitabili sconfinamenti in discipline quali chimica, informatica, ingegneria, matematica e medicina.

La chimica è il campo scelto da tre allievi del Fermi di Mantova con “MeX. Il modo in cui dovremmo trattare i rifiuti elettronici”. Gli autori sono Elia Azzali, Marco Ferretti, Valentino Ghizzi; tutti nati nel 2006. Ci sono poi Matilde Mancini e Gianluca Santini, entrambi del 2005, provenienti dal Liceo Federico Enriquez di Livorno. Il loro studio nel settore della fisica si intitola “Principles of Jet Propulsion”.

“Sono giovani veramente motivati e preparati autori di ottimi lavori” commenta il presidente della FAST Rinaldo Psaro. “Li ho conosciuti personalmente e confermo che hanno tutti i requisiti per competere al meglio a EUCYS 2024”.

I giovani e le scienze di FAST

Il concorso italiano vuole stimolare negli studenti l’interesse per la scienza, incoraggiarli a intraprendere carriere scientifiche, sviluppare la creatività, favorire la consapevolezza dell’importanza della ricerca quale fattore di sviluppo per la società, stimolare lo spirito dell’innovazione e della collaborazione. E’ possibile partecipare all’iniziativa con progetti realizzati singolarmente o in gruppi di massimo tre candidati; se selezionati, i giovani prendono parte alla finale che si tiene a Milano, a marzo di ogni anno, dove presentano i loro lavori alla giuria, ai giornalisti, agli scienziati presenti, al pubblico.

FAST organizza la manifestazione dal 1989, con il compito di individuare ogni anno progetti di qualità in tutti i settori scientifici e premiarli in primo luogo con la partecipazione a EUCYS-European Union Contest for Young Scientists. Nel corso degli anni FAST ha offerto altre opportunità e accreditamenti che permettono alle ragazze e ai ragazzi promettenti di concorrere anche nelle competizioni internazionali. Infatti, grazie alle intese con organismi ed enti di alto prestigio impegnati nella divulgazione scientifica, vengono promossi scambi di studenti con altri paesi: nell’edizione 2024, il concorso italiano ha ospitato progetti STEAM (scienza, tecnologie, ingegneria, arte, matematica) da Belgio, Brasile, Lussemburgo, Messico, Paesi Baschi, Portogallo, Spagna, Taiwan, Tunisia e Turchia e i nostri finalisti usufruiscono di analoghe occasioni presso queste realtà.

La sfida di EUCYS

Il concorso dell’Unione europea per i giovani scienziati è dal 1989 la principale sfida promossa dalla Commissione europea per promettenti allievi tra i 14 e i 20 anni. La selezione dei finalisti italiani (non più di tre candidati con al massimo tre progetti) viene garantita dalla FAST-Federazione delle associazioni scientifiche e tecniche, scelta dalla Direzione generale Ricerca della Commissione europea come National Organizer per il nostro paese.

Ogni anno viene coinvolta una città per ospitare la competizione. Milano ha avuto questa opportunità nel 1997 in occasione del centenario della FAST e nel 2015 durante l’Expo. Nel 2024 è il turno di Katowice in Polonia. Ci sono non solo premi in denaro: 4 primi premi di € 7000,00; 4 secondi di € 5000,00, 4 terzi di € 3500,00; ma pure riconoscimenti d’onore quali la partecipazione alla consegna dei Nobel a Stoccolma o ad altre importanti gare internazionali come ISEF negli Stati Uniti e LIYSF a Londra. Sono attesi circa 150 genietti tra i 14 e i 20 anni con quasi 90 progetti da una quarantina di paesi.

I tre progetti selezionati per EUCYS

“DSUP-Project. Come rendere il corpo umano resistente alle radiazioni per i viaggi spaziali”

Federico Bergo (2006), Liceo scientifico Statale Galilei, Alessandria

Uno dei più grandi problemi riguardanti i viaggi spaziali interplanetari con equipaggio umano (che prevedono un tempo di viaggio minimo di 6 mesi) è costituito dalle radiazioni cosmiche, le quali sono in grado di indurre mutazioni genetiche che, a loro volta, possono evolvere in patologie molto gravi, come il cancro.

Il progetto si concentra sullo sviluppo di una gene-therapy finalizzata a rendere il DNA umano radioresistente. Questo coinvolge l’implementazione di un gene che codifica una proteina chiamata DSUP (Damage Suppressor Protein), che teoricamente può riparare il materiale genetico danneggiato dalla radiazione. Il lavoro utilizza il sistema di editing genetico CRISPR-Cas9, vincitore del Premio Nobel per la Chimica nel 2020.

Il tardigrado Ramazzottius varieornatus è stato scelto per la sua straordinaria capacità di tollerare radiazioni e condizioni estreme. La DSUP, una proteina presente in questo organismo, è al centro della ricerca. Tuttavia, è necessario migliorarla per eliminarne la neurotossicità.

Si è affrontato il problema mediante un approccio: computazionale, ibrido di chimica quantistica/molecolare, tecniche frattali.

Si presta attenzione alla sequenza amminoacidica del DSUP, con uno studio delle interazioni DNA-PROTEINE-DSUP. Sono state fatte analisi di laboratorio e sono previste ulteriori test finalizzati a rendere tutto ciò accessibile ed utile alla salvaguardia della salute umana.

“MeX. Il modo in cui dovremmo trattare i rifiuti elettronici”

Elia Azzali (2006), Marco Ferretti (2006), Valentino Ghizzi (2006), IS Enrico Fermi, Mantova

L’idea di questo progetto è nata quando, un giorno, gli studenti visto ammassati dei computer e delle tastiere di fianco ai cassonetti della scuola. Dopo qualche ricerca, si sono resi conto che all’interno di quei dispositivi ci sono materiali molto preziosi. Informandosi sul metodo di smaltimento attuale hanno scoperto che, al momento, nel mondo gli elementi contenuti in queste apparecchiature sono principalmente recuperati tramite la combustione e la carbonizzazione delle schede, creando emissioni tossiche (in particolare gas). Perciò hanno iniziato a cercare una maniera alternativa per rendere questo processo più sostenibile.

Dopo mesi di ricerche hanno trovato una soluzione chimica che ha svolto esattamente il lavoro che gli studenti stavano ricercando, la soluzione MeX. Questo insieme di reagenti chimici è riuscito ad intaccare le saldature e di conseguenza a staccare i metalli, inizialmente solo l’oro. Hanno quindi perfezionato la tecnica e sono riusciti ad arrivare ad un processo circolare che permette di estrarre efficientemente l’oro e il rame, pulendo completamente la base della scheda in vetroresina rendendo, per altro, anch’essa riutilizzabile. I punti di forza più importanti del lavoro sono essenzialmente due: Il primo è che il processo è sequenziale e facilmente applicabile su larga scala; Il secondo, non per importanza, è che tutti i reagenti impiegati sono completamente riutilizzabili, economici e a emissioni ridotte. Concludendo, gli studenti si sono impegnati a compiere un passo in avanti per avvicinarsi sempre di più all’ideale di ecosostenibilità ambientale nella gestione di questi rifiuti.

“Principles of Jet Propulsion”

Matilde Mancini (2005) e Gianluca Santini (2005), Liceo Federico Enriquez, Livorno

Il lavoro analizza i principi alla base della meccanica a reazione; in particolare studia la legge presente tra il lancio di una parte della massa di un corpo e la sua variazione di velocità. Per spiegare ciò in un linguaggio più semplice, si può fare riferimento ad un esempio pratico. Un bambino su un carretto si muove ad una certa velocità verso destra costante; vuole accelerare (o decelerare), e decide quindi di tirare dei sassi (consideriamoli per ora di massa uguale) che aveva con sé sul carretto nella direzione opposta al moto (o nello stesso verso, nel caso di decelerazione).

La dimostrazione dei due autori, a partire da questo semplice esempio, si pone due obiettivi: verificare se esiste una legge che esprime la differenza di velocità del carretto dopo molti lanci e verificare se l’accelerazione e la decelerazione siano simmetriche (ciò si rivelerà non vero, con interessanti implicazioni). Queste leggi trovano innumerevoli applicazioni nel moto di razzi, etc. che sfruttano la meccanica a reazione.