Neuroni a basso consumo energetico

La massa del cervello umano è pari generalmente al 2% dell’intera massa corporea, eppure consuma circa il 20% delle energie a disposizione di ogni individuo. Stando ai risultati di una recente ricerca, però, il nostro cervello è probabilmente meno ingordo di quanto ipotizzato: solo una piccola porzione di quel 20% viene infatti utilizzata per i segnali elettrici dei neuroni.

neuroni credit: bio.sci.osaka-u.ac.jp

I primi a elaborare una teoria organica sulla trasmissione dei segnali elettrici nei neuroni furono i ricercatori britannici Andrew Huxley e Alan Hodgkin verso la fine degli anni Trenta, studiando l’apparato neuronale dei calamari, molto più semplice di quello umano perché meno “miniaturizzato”. Dopo aver effettuato una lunga serie di misurazioni, i due scienziati elaborarono un modello secondo il quale l’energia richiesta per trasmettere un potenziale d’azione (banalizzando un poco, un impulso nervoso) all’interno di un assone (il filamento che fuoriesce da un neurone) di calamaro è da tre a quattro volte superiore rispetto alla quantità di energia che sarebbe necessaria se l’assone fosse perfettamente efficiente. In pratica, l’assone ha un’efficienza pari al 25% – 30%. Leggi tutto “Neuroni a basso consumo energetico”

Perché i tubi fluorescenti durano più a lungo delle comuni lampadine?

Filamento incandescente di una comune lampadina [credit: sustainabledesignupdate.com]Una normale lampadina produce luce grazie al principio dell’incandescenza. Ogni volta che accendiamo la luce, la corrente elettrica passa attraverso un sottile filamento di tungsteno collocato al centro del bulbo della lampadina. Il passaggio di corrente surriscalda il filamento, che raggiunge in pochi istanti una temperatura media di 2600°C. Un particolare gas inerte iniettato nella lampadina impedisce al filamento di bruciare e di consumarsi troppo rapidamente, tuttavia l’estremo calore raggiunto causa il distaccamento di alcuni atomi di tungsteno. Questi si condensano all’interno del bulbo e, a poco a poco, lo anneriscono dando l’impressione di aver letteralmente “bruciato” il vetro. Leggi tutto “Perché i tubi fluorescenti durano più a lungo delle comuni lampadine?”

Come si fa una lampadina? E come funziona?

LampadineIl vetro di una comune lampadina a incandescenza non è molto più spesso di un normale foglio di carta da ufficio, eppure è in grado di resistere a una pressione notevole, tale da consentirci di avvitarla comodamente su un portalampade senza frantumarla. Il segreto della resistenza di una lampadina sta nella sua forma, che ricorda molto quella di un altro oggetto resistente ma incredibilmente fragile: il guscio di un uovo.

Nel corso di milioni di anni di evoluzione, la natura ha trovato una soluzione molto ingegnosa per impedire agli ovipari di distruggere le loro uova nella fase della cova, quando vi si accomodano sopra con tutto il loro peso. Proprio come le uova, le lampadine hanno un profilo arrotondato sull’intera superficie. Quando se ne afferra una per avvitarla, o svitarla, la forza applicata dalle dita si trasmette dal punto di contatto in tutte le direzioni in maniera pressoché omogenea. In questo modo, l’intera superficie della lampadina subisce una “pressione media” facilmente sopportabile dal sottile strato di vetro. Leggi tutto “Come si fa una lampadina? E come funziona?”