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  • A natureza ainda define um padrão para a revolução da nanociência

    (PhysOrg.com) - Buscando controle e perfeição em tudo, desde chips de computador a jatos comerciais, cientistas e engenheiros realmente excluem uma força fundamental que permite à natureza superar até mesmo seus melhores esforços.

    Embora possa parecer desafiar a lógica, imperfeições e a aparente aleatoriedade até mesmo entre as bactérias inferiores ajudam a manter a natureza alguns passos à frente, de acordo com Peter Cummings e Mike Simpson do Oak Ridge National Laboratory, co-autores de um artigo publicado em ACS Nano .

    "O investimento da Contrarian é uma estratégia para vencer no mercado de ações, "Cummings disse, "mas também pode ser uma característica fundamental de todos os processos naturais e contém a chave para muitos fenômenos diversos, incluindo a capacidade do vírus da imunodeficiência humana de resistir a medicamentos modernos. "

    Em seu jornal, Cummings e Simpson esboçam uma teoria que afirma que, em qualquer população, uma minoria imperfeita - o "ruído" - é benéfica para o todo. Menos perfeição é realmente bom.

    "Essa é a lição da natureza, onde uma humilde célula bacteriana supera nossos melhores chips de computador por um fator de 100 milhões, e faz isso em parte por ser menos do que perfeito, "Simpson disse.

    Se pensarmos em um chip de computador como muitos interruptores liga-desliga, a tecnologia moderna tornou-se muito boa em tornar os interruptores perfeitos. Quando os ligamos, eles estão dentro. Mas a vida funciona de forma diferente, pois tem o elemento do acaso, onde, como um cara ou coroa, o resultado não pode ser previsto, apenas a probabilidade - uma chance de 50 por cento de cara - pode ser conhecida. Em contraste com o chip de computador, a célula bacteriana tem interruptores imperfeitos, movidos pelo acaso, e por meio dessas imperfeições, as bactérias podem fazer coisas que o chip do computador não pode.

    "Em vez de tentar tomar decisões perfeitas com base em informações imperfeitas, a célula joga as probabilidades com uma reviravolta importante:ela protege suas apostas, "Simpson disse." Claro, a maioria das células fará apostas no provável vencedor, mas alguns poucos importantes colocarão seu dinheiro no risco. "

    Essas poucas apostas contrárias podem ter consequências que desmentem sua raridade. Por exemplo, o vírus da AIDS tem uma dessas mudanças arriscadas em que a maioria das células infectadas são feitas para produzir novos vírus que podem fazê-las infectar outras células. Mas apenas algumas das células infectadas mudam o interruptor para o outro lado e o vírus entra em um estado dormente.

    "Como bombas-relógio, essas infecções latentes podem se tornar ativas algum tempo depois, e são esses eventos contrários o principal fator de prevenção da erradicação da AIDS, "Simpson disse.

    Do ponto de vista do vírus, é essa mudança imperfeita que lhe permite lidar com a ameaça da terapia.

    Circulando de volta para o chip do computador, Cummings notou que eles ficam mais rápidos e poderosos principalmente ao ficarem menores. Eles ficaram tão pequenos agora que estão entrando no mundo da nanotecnologia, onde as coisas se tornam menos perfeitas e mais afetadas pelo acaso.

    "Mas nossa tecnologia lutou contra essa chance usando uma abordagem de força bruta que consome muita energia, "Cummings disse.

    Na verdade, um dos fatores que limitam a construção de computadores mais potentes é a quantidade de energia que destrói a rede elétrica de que eles precisam. Ainda assim, residindo em cima dos gabinetes desses supercomputadores, aquecendo-se no calor gerado na luta para derrotar o elemento do acaso, as bactérias inferiores nos mostram outro caminho.


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