L’energia libera, detta anche energia di Gibbs è un potenziale energetico che sostanzialmente può essere estratto da qualsiasi sistema per eseguire un lavoro utile, come ad esempio quello di una cellula per sopravvivere.
Un gruppo di fisici del National Institute of Standards and Technology (NIST) e dell’Università del Maryland dichiara, in una nuova ricerca apparsa su Nature Physics, di aver ideato un nuovo metodo per misurare l’energia libera tramite la microscopia.
Con questo nuovo metodo, gli scienziati sono in grado di analizzare, tracciandolo, il movimento fluttuante o la configurazione di singole molecole (oggetti). Si tratta di un metodo particolarmente utile per sistemi microscopici e nanoscopica.
Secondo David Ross del NIST, l’autore principale della ricerca, “Gli scienziati hanno fatto affidamento sull’energia libera per comprendere i sistemi complessi fin dallo sviluppo di motori a vapore: questo concetto continuerà ad essere fondamentale fintanto che ingegnerizziamo e progettiamo proteine e altri sistemi a singola molecola. Ma le misure sono molto più difficili per quei piccoli sistemi, quindi approcci come quello nuovo che descriviamo saranno di fondamentale importanza”.
Secondo una delle autrici dello studio, Elizabeth Strychalski del NIST, “Siamo circondati da sistemi naturali che sfruttano le fluttuazioni microscopiche dell’energia libera, e ora abbiamo un modo per misurare, comprendere e, in ultima analisi, manipolare noi stessi queste fluttuazioni”.
Fonti e approfondimenti
- A New Way to Measure Energy in Microscopic Machines | NIST (IA)
- Equilibrium free energies from non-equilibrium trajectories with relaxation fluctuation spectroscopy | Nature Physics (DOI: 10.1038/s41567-018-0153-5) (IA)
- Energia libera di Gibbs – Wikipedia (IA)
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