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Robot in un formicaio

11.04.2013

Il lavoro degli scienziati francesi mostra che il software e l'hardware più semplici sono sufficienti per eseguire una varietà di compiti e organizzare sistemi così complessi come un formicaio. Gli scienziati del centro di ricerca francese CNRS hanno creato un algoritmo informatico che consente ai robot di imitare il comportamento di una colonia di formiche. Il lavoro degli scienziati francesi mostra che il software e l'hardware più semplici sono sufficienti per eseguire una varietà di compiti e organizzare sistemi così complessi come un formicaio.

L'interazione tra individui e oggetti individuali gioca un ruolo cruciale nella formazione di comportamenti collettivi auto-organizzati. Studi recenti hanno dimostrato che le formiche si muovono attraverso intricati percorsi e corridoi all'interno e all'esterno del formicaio, guidate da quattro diversi tipi di informazioni.

Alcune specie di formiche sono in grado di vedere e navigare vicino al Sole o ai punti di riferimento lungo il loro percorso. Altre formiche usano addirittura una specie di sistema di navigazione inerziale: riassumono i vettori di movimento misurando il numero di passi e di giri del corpo. Le formiche possono anche utilizzare le informazioni sociali, ad esempio per la presenza di raccoglitori carichi di cibo, determinare la direzione verso il cibo o trovare un percorso seguendo determinate tracce (pezzi di foglie, semi, ecc.).

L'ultimo tipo di informazione, il quarto, è il più interessante e risiede nella struttura stessa delle scia delle formiche. In alcune specie di formiche, le reti di trasporto hanno uno schema rigorosamente definito: l'angolo medio tra i percorsi che emergono dal centro del formicaio è simmetrico e si trova nell'intervallo di 50-100 gradi, a seconda della specie di formiche. Pertanto, quando la formica si muove verso l'uscita dal formicaio, incontra una biforcazione (separazione) simmetrica di percorsi e corridoi. Sulla via del ritorno, la formica vede l'immagine opposta: una biforcazione asimmetrica. Per trovare il percorso più breve, la formica sceglie semplicemente il giusto angolo di svolta e segue sempre la giusta direzione.

Questo semplice meccanismo naturale ha un enorme potenziale pratico per la robotica e le reti di trasporto. Per dimostrare quanto sia efficace l'algoritmo naturale elementare di navigazione delle formiche, gli scienziati hanno realizzato un modello di passaggi di formicaio dal cartone. In passaggi larghi 9 cm, hanno lanciato i robot più semplici che funzionavano secondo la logica delle formiche. I robot con dimensioni di 22x21x20 mm sono stati dotati di 4 sensori a infrarossi per rilevare gli ostacoli. C'era anche un fotodiodo per misurare i gradienti di luce (che funge da feromone) e una batteria Ni-MH con una riserva di energia per funzionare per 3,5 ore. Il "cervello" del robot era un semplice microcontrollore PIC16LF877 con 8 KB di memoria EPROM e 368 byte di RAM.

Di conseguenza, i robot hanno navigato con sicurezza nel labirinto utilizzando tutti i tipi di comportamento degli insetti, inclusa la ricerca (vagando alla ricerca del percorso corretto) e l'evasione (aggirando un ostacolo lungo un percorso diverso). Lo studio degli scienziati francesi non solo fornisce nuove conoscenze sul comportamento delle colonie di insetti, ma consente anche l'uso di algoritmi naturali efficaci nelle reti di trasporto tecnogeniche esistenti.

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Proprietà antivirali delle banane 08.01.2017

I virologi hanno scoperto che le banane possono essere utilizzate per eliminare le malattie virali e il loro uso regolare può essere un metodo di prevenzione molto efficace.

Gli scienziati hanno trovato nelle banane un tipo di proteina che il corpo usa per combattere vari virus. La scoperta più importante è stata che questi virus includono l'AIDS, l'epatite C e l'influenza.

È stato scoperto che un tipo di proteina chiamata lectina è in grado di calcolare lo zucchero che si trova all'esterno delle cellule. I test sono stati condotti in 26 paesi del mondo e, in tutti i casi, la lectina ha impedito all'infezione dell'AIDS di entrare nelle cellule. Non ci sono stati effetti collaterali.

Ora gli scienziati hanno sviluppato un nuovo siero con l'aggiunta di proteine della banana e stanno conducendo test sui topi. I primi test hanno avuto successo: il siero si è giustificato.

La nuova versione della lectina si chiamava H84T. Gli scienziati l'hanno ottenuto con un piccolo editing genetico. Ora i virologi credono di poter creare un nuovo farmaco a tutti gli effetti.

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