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Importante svolta scientifica con la creazione del primo supercomputer biologico

I ricercatori del progetto ABACUS, finanziato dall’UE, hanno creato un modello di supercomputer biologico che è allo stesso tempo sostenibile e ad alta efficienza energetica.

Il modello di supercomputer è alimentato da adenosina trifosfato (ATP), la sostanza che fornisce energia a tutte le cellule del corpo umano. Il modello è in grado di elaborare informazioni in maniera estremamente veloce e precisa usando reti parallele, nello stesso modo in cui i supercomputer elettronici sono in grado di elaborare informazioni. Il bio-supercomputer sviluppato dal team del progetto però è molto più piccolo e più efficiente dal punto di vista energetico rispetto all’attuale generazione di supercomputer elettronici, ha infatti le dimensioni di un normale libro. Il modello di supercomputer è stato creato associando modellazione geometrica e competenze di ingegneria su nano-scala. È il primo passo verso la dimostrazione che un supercomputer biologico potrebbe realmente funzionare in pratica. Piccolo, portatile ed efficiente Il circuito creato dai ricercatori è grande circa 1,5 cm quadrati e invece di avere elettroni azionati da una carica elettrica, come succede nei microchip tradizionali, corte strisce di proteine (chiamate “agenti biologici” dall'equipe del progetto) viaggiano nel circuito in modo controllato. Tali movimenti sono alimentati da ATP, una sostanza biochimica che permette il trasferimento interno di energia tra le cellule. I tradizionali supercomputer usano una grande quantità di elettricità e in questo modo si riscaldano a temperature così alte che devono essere fisicamente raffreddati per funzionare in modo efficace. Per fare ciò, molti supercomputer spesso hanno bisogno di un proprio impianto elettrico dedicato. Al contrario, poiché è azionato da agenti biologici, il bio-supercomputer non si riscalda quasi per niente e di conseguenza è molto più sostenibile ed economicamente conveniente. Quando la tecnologia sarà sviluppata nei prossimi anni e si prenderanno in considerazione vie per una commercializzazione su più ampia scala, questo potrebbe essere uno dei principali argomenti a suo favore. Calcolare risposte per le principali sfide sociali Anche se il modello di bio-supercomputer ha risolto in modo efficiente un complesso problema matematico usando l’elaborazione parallela come i supercomputer tradizionali, l’equipe del progetto riconosce che c’è ancora molta strada da fare tra il modello e lo sviluppo di un bio-supercomputer funzionante a grandezza naturale. Si spera che un passaggio ai bio-supercomputer possa fornire soluzioni al crescente problema dei supercomputer tradizionali che si rivelano sempre più incapaci di calcolare velocemente risposte ad alcune delle più pressanti questioni della società, come sviluppare nuovi farmaci e assicurare che i sistemi ingegneristici funzionino come dovuto. Per questi problemi, i computer devono esaminare tutte le ipotesi possibili prima di arrivare alla risposta giusta. Questo significa che se le dimensioni del problema aumentano anche di poco, il computer non può più risolverlo abbastanza velocemente da essere utile. Prossimo passo: dalla fantascienza alla scienza Il team del progetto ha già cominciato a esplorare altre vie per spingere la propria ricerca ancora più in là e spera che altri scienziati si sentiranno incoraggiati a costruire nuovi modelli usando materiali biologici alternativi. Il fine ultimo sarebbe perfezionare la progettazione di una nuova generazione di bio-supercomputer più piccoli, più portatili e più efficienti in termini di energia che possano sostituire completamente i supercomputer tradizionali. Anche se il team di ricerca crede che ci vorrà del tempo perché questo diventi realtà, una potenziale soluzione intermedia potrebbe essere produrre un progetto ibrido, mescolando tecnologie tradizionali e biologiche. Il progetto ABACUS, che ha ricevuto oltre 1 725 000 euro di finanziamenti dell’UE, è coordinato dall’Università di Lunds in Svezia, ma la ricerca che ha portato alla creazione del modello è stata condotta da un team della McGill University di Montreal, Canada, uno dei membri del consorzio ABACUS. Per maggiori informazioni, consultare: Sito web del progetto ABACUS

Paesi

Svezia

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