International Science and Engineering Visualization Challenge: le più belle immagini della Scienza

Fotografie, illustrazioni, infografiche, giochi interattivi e video. Ecco le cinque categorie dell’International Science and Engineering Visualization Challenge, la competizione organizzata ogni anno da Science e dalla National Science Foundation che premia i migliori lavori scientifici visivi e non testuali. Questi sono i vincitori del 2011: l’occhio di un topo, la struttura dell’universo, il ripiegamento delle proteine, una cellula pancreatica.

Fotografia
1) L’occhio molecolare
(Credits: Bryan William Jones, The University of Utah, Moran Eye Center) 
Il primo posto va alla fotografia metabolica dell’occhio di un topo: ovvero l’immagine di come è formato l’occhio dal punto di vista dei prodotti finali dell’espressione dei geni (aminoacidi, proteine muscolari, recettori…), ottenuta grazie a una tecnica definita Computational Molecular Phenotyping (CMP). Ilfotografo ha assegnato a tre diversi amminoacidi – taurina, glutammina e glutammato – tre colori: rispettivamente rosso, blu e verde. In base alla presenza relativa di queste sostanze, le varie componenti dell’occhio hanno assunto colori diversi. I cerchi concentrici sono gli strati della retina. In rosa chiaro ci sono i segmenti interni dei fotorecettori e in rosa scuro quelli esterni. Nella porzione in alto a destra è visibile la testa del nervo ottico, mentre a sinistra in alto e in basso è possibile vedere alcuni fasci muscolari: del rectus in alto e dell’obliquo in basso.


2) Cetriolo immaturo
(Credits: Robert Rock Belliveau MD) 
Menzione d’onore, invece, per questo ingrandimento dei tricomi della buccia di un cetriolo immaturo: quei “peli” che permettono di difendersi dai predatori in questa fase ancora delicata dello sviluppo. Sono quaranta volte più sottili di un ago da cucito e riescono a penetrare facilmente nelle zampe o nelle labbra di chi incautamente si avvicina alla pianta. Inoltre contengono le cucurbitacine, le sostanze più amare esistenti: noi umani possiamo individuarne la presenza anche se diluite fino a una concentrazione di una parte per miliardo.

3) Le cime del mondo bidimensionale (Credits: Babak Anasori, Michael Naguib, Yury Gogotsi, Michel W. Barsoum, Drexel University) 
La scelta del pubblico è andata a questo “paesaggio roccioso”. In realtà la fotografia ritrae la struttura a strati monoatomici di un nuovo materiale chiamato Mxene, un composto del titanio formato anche da alluminio e carbonio: Ti3AlC2.

Illustrazioni
4) Recettori di morte
(Credits: Emiko Paul and Quade Paul, Echo Medical Media; Ron Gamble, UAB Insight 
La prima delle tre menzioni d’onore assegnate a pari merito nella categoria delle illustrazioni se l’è aggiudicata questa inquietante rappresentazione dei recettori di morte presenti sulle cellule del cancro alla mammella. Sono strutture deputate a catturare e fagocitare le cellule morte. In questo caso stanno combattendo – letteralmente, perché l’autore voleva rappresentare proprio una battaglia – con delle molecole di un nuovo farmaco monoclonale (TRA8), quello verde e a forma di T.

5) Nanotubi di carbonio
(Credits: Joel Brehm, University of Nebraska-Lincoln Office of Research and Economic Development) 
Menzione d’onore anche per questa illustrazione 3D, che mostra la produzione di nano tubi di carbonio di diametro variabile, grazie a una tecnica laser messa a punto da Yongfeng Lu, docente di ingegneria della University of Nebraska-Lincoln. Questa tecnica permette di controllare con la massima precisione la lunghezza, il diametro e le proprietà dei nanotubi.

6) Funzioni a colori (Credits: Konrad Polthier and Konstantin Poelke, Free University of Berlin) 
Le funzioni complesse sono fondamentali in diverse branche del sapere: dalla matematica, alla fisica e all’ingegneria. Questa immagine mostra la visualizzazione di tali funzioni attraverso uno specifico schema di colori che assegna a ogni numero complesso una tonalità diversa. Così è possibile studiare facilmente le proprietà della funzione: per esempio, risaltano immediatamente i valori critici come gli zero (punti neri) o le curve, che indicano, invece, come la funzione deforma il piano complesso.

7) Separazione (Credits: A.Noske, T.Deerinck, National Center for Microscopy & Imaging Research; H.Ou, Clodagh O’Shea, Salk Institute) 
La scelta del pubblico per la categoria illustrazioni è invece caduta sulla visione in 3D del processo di mitosi (divisione cellulare) nel suo momento clou. Le membrane delle due cellule che si stanno dividendo sono in blu e i cromosomi sono in giallo. Quella specie di spiritello che sembra fuoriuscire dalle cellule è MiniSOG (Shu et al., 2011), una proteina fluorescente che legandosi a determinate strutture e altre proteine ne permette il riconoscimento e ne rende più semplice l’individuazione e lo studio.

Poster e infografiche
8) Il Web cosmico
(Credits: Miguel Angel Aragon Calvo, Johns Hopkins University ; Julieta Aguilera and Mark Subbarao, Adler Planetarium) 
Prima posizione nella categoria poster e infografiche è questa che mostra i differenti aspetti della cosiddetta rete cosmica: la struttura a spugna usata come modello per descrivere l’organizzazione delle stelle e delle galassie in cluster e supercluster separati da grandi vuoti.

9) Ebola
(Credits: Ivan Konstantinov, Yury Stefanov, Alexander Kovalevsky, Anastasya Bakulina; Visual Science) 
Menzione d’onore per questo poster dedicato al virus dell’Ebola nel quale sono mostrate la superficie del virione e anche il suo interno.

10) Microscopio elettronico
(Credits: Fabian de Kok-Mercado, Victoria Wahl-Jensen, and Laura Bollinger, NIAID IRF, Frederick, MD) 
A quanto pare tutti vogliono sapere come è fatto un microscopio elettronico a trasmissione.E questa infografica li accontenta mostrandone struttura, funzioni e capacità di visualizzare in 3D virus e complessi patogeni.

Giochi interattivi
11) Foldit
(Creditis: Seth Cooper, David Baker, Zoran Popovic, Firas Khatib, Jeff Flatten, Kefan Xu, Dun-Yu Hsiao and Riley Adams, Center for Game Science at University of Washington) 
Primo posto annunciato per il videogioco creato per risolvere il problema del ripiegamento delle proteine e per conoscerne meglio la struttura tridimensionale, e quindi le funzioni. In Foldit i giocatori hanno un proteina in forma lineare e la devono ripiegare, ricevendo un punteggio a seconda della qualità del ripiegamento. Tale punteggio è poi pubblicato online, permettendo una competizione di livello internazionale. I risultati migliori si sono rivelati anche utili e sono stati pubblicati anche su Nature: il primo articolo con oltre 57mila firme.

12) Velu the Welder (Velu, il saldatore)
(Credits: Muralitharan Vengadasalam, Ganesh Venkat, Vignesh Palanimuthu, Fabian Herrera and Ashok Maharaja, Tata Consultancy Services) 
L’apprendista saldatore Velu deve acquisire tutte le competenze e l’abilità necessaria a diventare un perfetto artigiano attraverso cinque livelli. Questo gioco, risultato il preferito dal pubblico, è stato sviluppato per il National Skills Development in India e sarà usato per allenare milioni di apprendisti in maniera costo-efficace. Si gioca usando una Nintendo Wii in cui il controllo remoto serve per mimare l’uso dei veri strumenti di lavoro.

13) Meta!Blast 3D
(Credits: W. Schneller, P.J. Campell, M. Stenerson, D. Bassham, and ES Wurtele, Iowa State U) 
Un patogeno sconosciuto sta decimando la vegetazione terrestre con conseguenze terribili su ogni ecosistema del pianeta. Il team di scienziati che sta lavorando al problema viene risucchiato per errore dentro una cellula fotosintetica e ora tocca al lavapiatti della missione salvarli risolvendo quiz metabolici e riprogrammando microrganismi. Menzione d’onore per questo gioco che, per la sua accuratezza biologica, viene proposto anche come strumento didattico per la scuola superiore.

14) Powers of Minus Ten
(Credits: Laura Lynn Gonzalez; Green-Eye Visualization) 
Menzione d’onore anche per questo gioco, concepito originariamente come un’app per iPad. Il gioco permette di “navigare” una mano umana a livello cellulare e molecolare, il tutto grazie al tocco delle dita (o anche del mouse). Disponibile per iPad, iPhone, PC, Mac, e come gioco online. Sono già previste versioni future che raggiungano il livello subatomico o che permettano di esplorare  piante, minerali, gocce d’acqua.

15) Build-a-Body (Credits: Jeremy Friedberg (Game designer/producer), Nicole Husain (Content & Writing), Ian Wood (Programming), Genevieve Brydson (Project Management), Wensi Sheng (3D graphics, Compositing/post-production), Lorraine Trecroce (3D graphics, Project Management), Kariane St-Denis (French Translation), David Rowe (Post-production, programming, Testing), Ruby Pajares (UI Design), Arij Al Chawaf (Content & Writing), Shaun Rana (Graphics) and Nancy Reilly (Testing), Spongelab Interactive) 
Prendi e sposta pezzi e organi del corpo umano fino a ottenere la giusta combinazione. È questo il senso di Build-a-body, terza menzione d’onore per quest’anno.

Fonte: http://daily.wired.it/foto/2012/02/03/international-science-engineering-visualization-challenge-19857.html#content

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