Nanostrutture

Ricetrasmettitore wireless più veloce del 5G

Ricetrasmettitore wireless più veloce del 5G

La nuova architettura del Chip, contenuto nel nuovo ricetrasmettitore wireless, consente un'elaborazione dei dati ultrarapida, con un minore consumo di energia

Un nuovo ricetrasmettitore wireless progettato dagli ingegneri elettronici dell'Università della California, Irvine aumenta le frequenze radio in territorio di 100 gigahertz, quadruplicando la velocità del prossimo 5G o dei standard di comunicazione wireless di quinta generazione.

Il congegno è stato battezzato dai suoi creatori, nei laboratori di circuiti integrati di comunicazione su scala nanometrica di UCI, con il nome di 'end-to-end transmitter-receiver'. Il chip di silicio da 4,4 millimetri è in grado di elaborare i segnali digitali in modo significativamente più veloce e più efficiente dal punto di vista energetico nell'ambito dell'architettura analogica. L'innovativo progetto del team è delineato in un documento pubblicato di recente sull'IEEE Journal of Solid-State Circuits. (1)

L'autore senior Payam Heydari, (2) direttore del NCIC Labs e professore di UCI di ingegneria elettrica e informatica, spiega: “chiamiamo il nostro chip 'beyond 5G' perché la velocità combinata di trasmissione dei dati che possiamo raggiungere è superiore di due ordini rispetto alla capacità del nuovo standard wireless. Inoltre, operare con una frequenza più alta significa che tutti noi possiamo fruire di una di larghezza di banda più consistente.”

Lo scienziato asserisce che i ricercatori universitari e gli ingegneri dei circuiti di comunicazione desiderano da tempo sapere se i sistemi wireless sono in grado di raggiungere alte prestazioni e velocità delle reti in fibra ottica. “Se una tale possibilità potesse realizzarsi, cambierebbe il settore delle telecomunicazioni perché l'infrastruttura wireless comporta molti più vantaggi rispetto ai sistemi cablati”, ha affermato Payam Heydari.

Un piccolo motore che cammina per svolgere compiti

Un piccolo motore che cammina per svolgere compiti

Il nuovo motore mobile del MIT potrebbe assemblare strutture complesse, inclusi altri robot.

Anni fa, il professore del MIT Neil Gershenfeld (1) ebbe un pensiero audace. Affascinato dal fatto che tutte le cose viventi del mondo sono costruite con combinazioni di soli 20 amminoacidi, si chiedeva: è possibile creare un kit di appena 20 parti fondamentali da utilizzate per assemblare tutti i diversi prodotti tecnologici del mondo?

Da allora, il professor Neil Gershenfeld e i suoi studenti hanno fatto progressi costanti in quella direzione. Il loro ultimo risultato, recentemente presentato in una conferenza internazionale sulla robotica, consiste in una serie di cinque minuscole parti fondamentali che possono essere assemblate in un'ampia varietà di dispositivi funzionali, tra cui un minuscolo motore che può spostarsi avanti e indietro su una superficie o girare gli ingranaggi di una macchina.

In precedenza, il professor Neil Gershenfeld e i suoi studenti hanno dimostrato che le strutture assemblate da molte piccole e identiche subunità possono avere numerose proprietà meccaniche. (2) Successivamente, hanno dimostrato che una combinazione di tipi di parti rigide e flessibili può essere utilizzata per creare ali di aeroplano che si trasformano, (3) un obiettivo di lunga data nell'ingegneria aerospaziale.

Il loro ultimo lavoro, che sarà presentato alla Conferenza internazionale sulla manipolazione, automazione e robotica (MARSS) ad Helsinki, in Finlandia, aggiunge componenti per il movimento e la logica in un progetto di Neil Gershenfeld e Will Langford, (4) studente del MIT selezionato come migliore allievo per la conferenza.

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.

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