Il Politecnico di Torino rivoluziona il campo dei calcoli atomistici e biologici

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Il Politecnico di Torino in collaborazione con la Princeton University, il Max Planck Institute e la Yale University ha pubblicato un nuovo studio grazie al quale sarà possibile svolgere calcoli al computer che prima richiedevano anche mesi in poche ore. Grazie a questa ricerca si aprono nuove prospettive verso la biologia e l'ingegneria.

Ad oggi è quasi impossibile svolgere una ricerca in ambito ingegneristico o in generale scientifico senza sfruttare la potenza computazionale di un computer, che permette di svolgere velocemente un elevato numero di operazioni matematiche. In molti ambiti l'utilizzo di un calcolatore elettronico è assolutamente essenziale se non imprescindibile, come ad esempio per l'astronomia.

L'uso estensivo dei computer nella scienza ha permesso ai ricercatori di espandere i propri orizzonti e spesso ci si trova di fronte a nuovi problemi che richiedono un quantitativo di calcoli così elevato da necessitare tempi di simulazioni che possono durare addirittura mesi! Più il problema è complesso a livello numerico e più il computer impiegherà tempo nell'eseguire dei calcoli.

Tra gli ambiti che richiedono simulazioni esose troviamo la simulazione atomistica (tutto ciò che riguarda il mondo microscopico degli atomi) e la dinamica molecolare (ovvero i legami che sussistono tra le molecole). Ad esempio nell'ingegneria moderna lo studio di nuovi materiali richiede simulazioni al computer a livello atomico nelle condizioni fisiche più disparate mentre la bioingegneria necessita di potenza computazionale per capire come si comportano le molecole organiche, così da avanzare la conoscenza in campo medico.

Il nuovo metodo di calcolo del politecnico di Torino è una rivoluzione in tal senso ed è stato già applicato a livello biologico: nel 2016 venne svolta una simulazione di un sensore di saturazione lipidica della membrana cellulare, processo che ha richiesto mesi e mesi di calcoli. Quest'anno sono stati in grado di svolgere la simulazione in poche ore, ottenendo non solo gli stessi risultati dello scorso anno ma scoprendo nuovi aspetti del sensore grazie alla possibilità di poter impostare una maggiore precisione.