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La luce ispira una nuova forma di calcoli

La luce ispira una nuova forma di calcoli

I ricercatori di McMaster eseguono calcoli semplici facendo splendere i pattern luminosi attraverso un cubo traslucido, usando la luce

I ricercatori di McMaster hanno sviluppato una forma di calcolo semplice e altamente innovativa facendo brillare bande modellate di luce e ombra attraverso le diverse sfaccettature di un cubo polimerico e leggendo i risultati combinati che emergono. Il materiale nel cubo legge e reagisce intuitivamente alla luce più o meno allo stesso modo in cui una pianta si rivolge al sole o una seppia cambierebbe il colore della sua pelle.

Gli scienziati sono studenti laureati in chimica sotto la supervisione della dottoressa Kalai Saravanamuttu, (1) professoressa associata di chimica e biologia chimica il cui laboratorio si concentra su idee ispirate a sistemi biologici naturali. Il team ha utilizzato il nuovo processo per eseguire semplici domande di addizione e sottrazione.

La professoressa Kalai Saravanamuttu spiega: “Questi sono materiali autonomi che rispondono agli stimoli e fanno operazioni intelligenti. Siamo molto entusiasti di poter aggiungere addizioni e sottrazioni in questo modo e stiamo pensando a modi per svolgere altre funzioni computazionali.”

Il lavoro dei ricercatori, pubblicato sulla rivista Nature Communications, (2) rappresenta una forma completamente nuova di calcolo che promette funzioni complesse e utili ancora da immaginare, possibilmente organizzate lungo le strutture delle reti neurali. La forma di calcolo è altamente localizzata, non ha bisogno di alimentazione e funziona completamente all'interno dello spettro visibile.

La tecnologia fa parte di una branca della chimica chiamata dinamica non lineare e utilizza materiali progettati e realizzati per produrre reazioni specifiche alla luce.

Le cellule cablano le loro reti di comunicazione

Le cellule cablano le loro reti di comunicazione

Le cellule del corpo sono cablate come chip di computer per dirigere segnali che istruiscono il loro funzionamento.

Secondo a una ricerca, finanziata dalla British Heart Foundation e pubblicata su Nature Communications, (1) è emerso che: a differenza di un circuito fisso, le cellule del corpo possono cablare rapidamente le loro reti di comunicazione per cambiare il loro comportamento. La scoperta di questa rete cellulare fornisce una più ampia comprensione delle dinamiche di diffusione delle istruzioni indirizzate a una cellula.

Si pensava che i vari organi e strutture all'interno di una cella fluttuassero nel citoplasma.

I ricercatori dell'Università di Edimburgo hanno trovato informazioni veicolate attraverso una rete di fili guida che trasmettono segnali su distanze minuscole e su scala nanometrica. È il movimento di molecole cariche attraverso queste minuscole distanze che trasmettono informazioni, proprio come in un microprocessore informatico, affermano gli scienziati.

Questi segnali localizzati sono responsabili di orchestrare le attività della cellula, come istruire le cellule muscolari per rilassarsi o contrarsi. Quando questi segnali raggiungono il materiale genetico nel cuore della cellula, chiamato nucleo, istruiscono piccoli cambiamenti nella struttura che rilasciano geni specifici in modo che possano essere espressi. Questi cambiamenti nell'espressione genica alterano ulteriormente il comportamento della cellula. Quando, per esempio, la cellula si sposta da uno stato stazionario a una fase di crescita, il sistema viene completamente riconfigurato per trasmettere segnali che attivano i geni necessari per la crescita.

I ricercatori asseriscono che comprendere il codice che controlla questo sistema di cablaggio potrebbe aiutare a capire lo sviluppo di patologie come l'ipertensione polmonare e il cancro. Questa comprensione potrebbe un giorno permettere di scoprire nuove terapie.

Svelati i trucchi mimetici dei granchi

Svelati i trucchi mimetici dei granchi

I granchi di una singola specie si affidano a diversi trucchi per mimetizzarsi a seconda dell'habitat in cui vivono.

Gli scienziati dell'università di Exeter hanno confrontato i modelli di colore dei granchi comuni (Carcinus maenas) (1) che vivono nelle insenature rocciose con quelli che vivono sui fondali piani e fangosi.

I ricercatori hanno constatato che i granchi delle distese fangose si erano mimetizzati perfettamente con l'habitat sabbioso, mentre i granchi che vivevano negli habitat rocciosi non erano ben mimetizzati con le rocce pur facendo affidamento sulla “colorazione dirompente” - l'uso di schemi ad alto contrasto per rompere l'aspetto del contorno del corpo.

I granchi di riva sono i più comuni sulle coste della Gran Bretagna, familiari a tutti coloro che praticano la pesca con la retina scrutando i bassi fondali rocciosi durante la bassa marea. I granchi oggetto di questo studio provenivano da sei diverse locazioni situate in Cornovaglia.

Il professor Martin Stevens, (2), del Center for Ecology and Conservation dell'Università di Exeter nel Penryn Campus in Cornovaglia, spiega: “I granchi sono molto variabili nel colore e nel disegno e sono spesso estremamente difficili da vedere. Abbiamo utilizzato l'analisi delle immagini per simulare la visione di predatori (uccelli e pesci) per testare come si mimetizzano i granchi di mare. Come avevamo previsto, gli esemplari in habitat rocciosi riescono a mascherare più efficacemente il contorno del corpo nei complessi fondali rocciosi in cui spesso non è possibile abbinare il colore dell'ambiente. Al contrario, i granchi delle piane fangose si sono perfettamente mimetizzati con il fango in termini di colore, luminosità e disegno, ma mancano di marcature dirompenti ad alto contrasto che possono dar loro un migliore mimetismo nell'uniforme ambiente fangoso.”

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